车体用侧架的制作方法

文档序号:12444449阅读:290来源:国知局
车体用侧架的制作方法与工艺

本发明涉及一种被设计成在车体的前后方向上延伸的状态,能够吸收从车体的前后方向施加的冲击载荷的车体用侧架。



背景技术:

在现有技术中公开的车体用侧架中,有一种侧架由热压成型形成为具有超过1400MPa的抗拉强度,侧架的端部(以下称为“侧架端部”)形成为软质部。软质部的抗拉强度被控制在低于1000MPa。

由于侧架的抗拉强度被提高到超过1400MPa,因此能够控制侧架的板厚尺寸,实现侧架的轻量化。

另一方面,通过将侧架端部的抗拉强度控制在低于1000MPa,使侧架端部形成为软质部。因此,当有冲击载荷朝向侧架的长度方向(轴向)施加至侧架端部时,冲击载荷在长度方向上压扁侧架端部,据此吸收冲击载荷(例如,参考专利文献1。)

但是,专利文献1的车体用侧架是通过使侧架端部在长度方向上被压扁而吸收冲击载荷,因此难以较大地确保侧架端部的压扁量,因而限制了侧架端部对冲击载荷的吸收量,在此点上还有改进的余地。

但是,在车体用侧架中,公开有一种侧架,其由热压成型形成为具有超过1400MPa的抗拉强度,且在两侧部上的脆弱部形成为互不相同。脆弱部的抗拉强度被控制在低于500~1000MPa。

通过将侧架的抗拉强度提高到超过1400MPa,能够将侧架的板厚 尺寸控制在较小程度,从而实现侧架的轻量化。

并且,脆弱部的抗拉强度被控制在低至500~1000MPa的范围内。因此,当有冲击载荷朝向长度方向施加至侧架时,能够使互不相同的脆弱部发生变形,使侧架在脆弱部发生弯折。通过使侧架在脆弱部发生弯折,能够确保侧架的变形量,从而吸收冲击载荷(例如,参考专利文献2。)

此处,专利文献2的侧架通过在脆弱部发生弯折,使与脆弱部相向的部位(以下称为“伸展部位”)大幅度伸展。但是,伸展部位的抗拉强度形成为超过1400MPa。

因此,在伸展部位大幅度伸展的状态下,伸展部位会发生龟裂,使伸展部位难以以良好状态发生弯折。因此难以使伸展部位发生弯折以确保对冲击载荷的吸收量,在此点上还有改进的余地。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本发明专利公开公报特表2012-528752号

【专利文献2】PCT国际公报WO2015/001114号



技术实现要素:

本发明的课题是提供一种能够实现轻量化并且能够适宜地确保对冲击载荷的吸收量的车体用侧架。

本发明的第1技术方案为,一种车体用侧架,其形成为中空状并沿车体的前后方向延伸,因施加的冲击载荷而发生弯折,据此吸收冲击载荷,其特征在于,

该车体用侧架具有:

多个超高强度部,其在该车体用侧架的长度方向上隔开间隔地设置,形成为中空状且抗拉强度超过1400MPa;以及

多个高强度部,其以连接该多个超高强度部的方式设置在多个超高强度部之间,形成为中空状且抗拉强度被控制在500~1000MPa,

该高强度部比超高强度部的板厚尺寸大,且在车体用侧架的弯折方向上的侧部上形成有应力集中部。

如此,在侧架的长度方向上隔开间隔地设置有多个超高强度部,用高强度部连接多个超高强度部。另外,高强度部的板厚尺寸比超高强度部的大,在高强度部的侧部上形成有应力集中部。

因此,当在侧架的端部上施加长度方向(轴向)的冲击载荷时,应力集中在应力集中部上,应力集中部成为使侧架弯折的起点(触发点)。并且,由于高强度部的板厚尺寸比超高强度部的大,因此能够确保应力集中部的相反侧的侧部的伸展量,从而能够避免在应力集中部的相反侧的侧部发生龟裂。

由此,能够以应力集中部为起点使高强度部(即,侧架)以良好状态发生弯折,从而能够适宜地确保对施加至侧架的冲击载荷的吸收量。

另外,侧架上具有多个超高强度部,超高强度部的抗拉强度被设定为超过1400MPa。因此,能够将多个超高强度部的板厚尺寸控制在较小程度,从而实现侧架的轻量化。

本发明的第2技术方案为,根据第1技术方案所述的车体用侧架,其特征在于,

车体用侧架由在该车体用侧架的长度方向上分成的第1车架和第2车架这至少两个部件形成,

第1车架和第2车架由通过压延使板厚尺寸发生变化的热辊轧板(tailored role blank)方法成型。

如此,侧架由第1车架和第2车架这至少两个部件形成。另外,第1车架和第2车架用热辊轧板方法成型。因此,能够在热辊轧板(即,一张长尺寸带状钢材)的状态下,通过压延顺利地使第1车架和第2车架的板厚尺寸在任意部位上产生不同。

如此,通过压延顺利地使第1车架和第2车架的板厚尺寸产生不同,据此能够确保侧架的品质。

本发明的第3技术方案为,根据第1技术方案所述的车体用侧架,其特征在于,

车体用侧架由在该车体用侧架的长度方向上分成的第1车架和第2车架这至少两个部件形成,

第1车架和第2车架由使用板厚尺寸各不相同的部件接合成的拼接焊板(tail ored blank)成型。

如此,侧架由第1车架和第2车架这至少两个部件形成。另外,第1车架由使用板厚尺寸各不相同的部件接合成的拼接焊板成型。因此,能够使第1车架的板厚尺寸在任意部位上产生不同。同样,第2车架由使用板厚尺寸各不相同的部件接合成的拼接焊板成型。因此,能够使第2车架的板厚尺寸在任意部位上产生不同。

由于能够使第1车架和第2车架的板厚尺寸在任意部位上产生不同,因此能够使侧架的板厚尺寸在任意部位上产生不同。因此,能够实现侧架的轻量化,并且能够适宜地确保对施加至侧架的冲击载荷的吸收量。

本发明的第4技术方案为,根据第1技术方案所述的车体用侧架, 其特征在于,

车体用侧架在形成为中空状的状态下由三维热弯曲(three dimensionshot bending)成型方法成型。

因此,通过将三维热弯曲成型用的支承辊向上下方向或左右方向移动,或将支承辊的角度向上下方向或左右方向变化,即可使侧架成型。由此,可以省略用于使侧架成型的模具。

并且,由于使用三维热弯曲成型用的支撑辊形成侧架,因此能够任意变更侧架的长度尺寸和侧架的形状。由此,能够应对多种侧架需求,从而增加侧架的用途。

本发明的第5技术方案为,根据第1技术方案所述的车体用侧架,其特征在于,

车体用侧架是前侧架,其在车体前部侧方设置在前轮的车宽方向内侧,在外侧壁上形成凹状的避让部,以避免前轮的干涉,

将避让部作为应力集中部。

如此,将侧架作为前侧架,将前侧架外侧壁上的避让部作为应力集中部利用。避让部是用于避免前轮对前侧架的干涉的部位。通过将该避让部作为应力集中部利用,即可不必在前侧架上形成新的应力集中部。

此处,通过在前侧架外侧壁上形成避让部,能够使前侧架靠近前轮侧(即,车宽方向外侧)。在前侧架的车宽方向内侧形成发动机室(设置发动机的舱室)。由此,通过使前侧架靠近前轮侧,能够在车宽方向上扩大发动机室。

本发明的第6技术方案为,根据第1技术方案所述的车体用侧架,其特征在于,

车体用侧架至少在三个地方具有应力集中部。

因此,能够在侧架的整个范围内设置应力集中部。由此,当在侧架的端部上施加长度方向上的冲击载荷时,通过以各应力集中部为起点弯折,能够在侧架的整个范围内增加弯折处。因此,能够在侧架的整个范围内吸收冲击载荷,从而适宜地确保对施加至侧架的冲击载荷的吸收量。

本发明的第7技术方案为,根据第1技术方案所述的车体用侧架,其特征在于,

车体用侧架的应力集中部形成为凹状,

具有强度过渡部,其在车体前后方向上包含应力集中部的轮廓线,并且,其抗拉强度过渡至超高强度部和高强度部的抗拉强度。

如此,侧架的应力集中部形成为凹状。并且,使包含应力集中部轮廓线的强度过渡部的抗拉强度过渡至超高强度部和高强度部的抗拉强度。因此,能够避免在应力集中部的轮廓线上发生从超高强度部到高强度部的抗拉强度的急剧变化,缓和轮廓线上的应力集中程度。

由此,能够提高应力集中部的应力集中程度而使高强度部顺利发生弯折,从而适宜地确保对施加至侧架的冲击载荷的吸收量。

本发明的第8技术方案为,根据第1技术方案所述的车体用侧架,其特征在于,

车体用侧架的超高强度部的板厚尺寸为0.9~1.2mm,高强度部的板厚尺寸为1.4~2.0mm。

如此,由于将超高强度部的板厚尺寸控制为较小的0.9~1.2mm,因此能够实现侧架的轻量化。

另外,通过确保高强度部的板厚尺寸大至1.4~2.0mm,能够确 保使高强度部弯折时的伸展量。由此,能够避免在高强度部发生龟裂,能够适宜地确保对施加至侧架的冲击载荷的吸收量。

如此,通过将超高强度部的板厚尺寸控制为较小,并且确保高强度部的板厚尺寸较大,能够同时实现侧架的轻量化和对冲击载荷的吸收性能。

采用本发明,能够实现侧架的轻量化,并且能够适宜地确保对施加至侧架的冲击载荷的吸收量。

附图说明

图1是本发明的实施例1的车体用侧架的立体图。

图2是示出图1的侧架的分解立体图。

图3是对图1的侧架所具备的碰撞吸收部进行说明的立体图。

图4是对利用实施例1的侧架吸收冲击载荷的例子进行说明的示图。

图5是对制造实施例1的侧架的第1车架的板材的工序进行说明的示图。

图6是对利用热压成型制造实施例1的第1车架的工序进行说明的示图。

图7是对实施例1的侧架的第1车架和第2车架进行接合的工序进行说明的示图。

图8是示出将本发明的实施例2的车体用侧架在长度方向上进行分割的状态的立体图。

图9是示出将图8的第1车架进行分割的状态的分解立体图。

图10是示出本发明的实施例3的车体用侧架的立体图。

图11是对制造实施例3的侧架的板材的工序进行说明的示图。

图12是对由图11的坯材成型侧架的例子进行说明的示图。

图13是对在图12的侧架上形成应力集中部的例子进行说明的示 图。

图14是示出本发明的实施例4的具有前侧架的车体前部结构的立体图。

图15是图14的平面图。

图16是图14的16部分的放大图。

图17是示出图16的前侧架的立体图。

图18是示出图17的前侧架的分解立体图。

图19是示出从发动机室侧观察图17的前侧架的状态的立体图。

图20是示出从上方观察图17的前侧架的状态的平面图。

图21是示出从下方观察图17的前侧架的状态的仰视图。

图22是图17的22部分的放大图。

图23是图19的23部分的放大图。

图24是对冲击载荷施加至实施例4的前侧架的例子进行说明的示图,(a)是车体前部结构的平面图,(b)是左侧的前侧架的平面图,(c)是左侧的前侧架的仰视图。

图25是对利用实施例4的前侧架吸收冲击载荷的例子进行说明的示图,(a)是左侧的前侧架的平面图,(b)是左侧的前侧架的仰视图,(c)是车体前部结构的平面图。

【附图标记说明】

10、80、110、155、156:侧架(前侧架);11、81、175:第1车架;12、82、176:第2车架;46、121、188:超高强度部;48、123、189:高强度部;48A、123A、189A:前高强度部(高强度部);48a、123a、189a:前高强度部的外侧部(侧架弯折方向的侧部);48B、123B、189B:中高强度部(高强度部);48b、123b、189b:中高强度部的内侧部(侧架弯折方向的侧部);48C、123C、189C:后高强度部(高强度部);48c、123c、189c:后高强度部的外侧部(侧架弯折方向的侧部);51、125:前应力集中部(应力集中部);52、126:中应力集中部(应力集中部);53、127:后应力集中部(应力集中部);150:车体前部结构;150a:车体前部;191:前避让部 (避让部);191a:前轮廓线(轮廓线);192:中避让部(避让部);192a:中轮廓线(轮廓线);193:后避让部(避让部);193a:后轮廓线(轮廓线);195:左前轮(前轮);197、201、204:前强度过渡部(强度过渡部);199、202、205:后强度过渡部(强度过渡部);F1、F2、F3、F4、F5、F6:冲击载荷;T1、T2、T3、T4:板厚尺寸。

具体实施方式

以下,根据附图,对本发明的最佳实施方式进行说明。此外,“前(Fr)”、“后(Rr)”、“左(L)”、“右(R)”以驾驶员所观察到的方向为基准。

【实施例1】

对于实施例1的车体用侧架10进行说明。

如图1、图2所示,车体用侧架10具有在车体用侧架10的长度方向上(轴向)分成的第1车架11和第2车架12这两个部件。

以下,将车体用侧架10简称为“侧架10”。

侧架10是设置在车宽方向左右侧部的车体的骨架部件,在实施例1中以左侧的侧架为例进行说明。

第1车架11具有:侧壁15,其被垂直配置;顶部16,其从侧壁15的上端向水平弯折;底部17,其从侧壁15的下端向水平弯折;上凸缘18,其从顶部16的端部向上突出;以及下凸缘19,其从底部17的端部向下突出。

第1车架11的侧壁15、顶部16和底部17形成的截面大致呈U字形。另外,侧壁15、顶部16、底部17、上凸缘18和下凸缘19使第1车架11的截面大致呈带檐礼帽的形状。

该第1车架11具有:第1碰撞吸收部22,其沿车体前后方向延伸;第1倾斜部23,其从第1碰撞吸收部22的后端22a开始向车体后方下倾延伸;以及第1水平部24,其从第1倾斜部23的后端23a开始向车体后方延伸。

第1碰撞吸收部22具有:多个第1超高强度部26,其在侧架10的长度方向上隔开间隔地设置;以及多个第1高强度部28,其以连接多个第1超高强度部26的方式设置在多个超高强度部26之间。

多个第1超高强度部26和多个第1高强度部28朝向车体前后方向以交互配置的状态连接成一体。

第1超高强度部26是抗拉强度超过1400MPa的部位,板厚尺寸形成为T1。

第1高强度部28是抗拉强度被控制在500~1000MPa的部位,板厚尺寸形成为比第1超高强度部26的板厚尺寸T1大的T2。

第1倾斜部23从多个第1超高强度部26中的车体后方侧的第1超高强度部26的后端(即,第1碰撞吸收部22的后端22a)开始向车体后方下倾连续延伸。

第1水平部24从第1倾斜部23的后端23a开始向车体后方连续延伸。通过使第1碰撞吸收部22、第1倾斜部23和第1水平部24连接在一起,使第1车架11形成为一体。

第2车架12形成为垂直配置的板状,其具有:第2碰撞吸收部32,其沿车体前后方向延伸;第2倾斜部33,其从第2碰撞吸收部32的后端32a开始向车体后方下倾延伸;以及第2水平部34,其从第2倾斜部33的后端33a开始向车体后方延伸。

第2碰撞吸收部32具有:多个第2超高强度部36,其在侧架10 的长度方向上隔开间隔地设置;以及多个第2高强度部38,其以连接多个第2超高强度部36的方式设置在多个超高强度部之间。

多个第2超高强度部36和多个第2高强度部38朝向车体前后方向以交互配置的状态连接成一体。

第2超高强度部36与第1超高强度部26同样,是抗拉强度超过1400MPa的部位,板厚尺寸形成为T1。

第2高强度部38与第1高强度部28同样,是抗拉强度被控制在500~1000MPa的部位,板厚尺寸形成比第2超高强度部36的板厚尺寸T1大的T2。

第2倾斜部33与第1倾斜部23同样,从多个第2超高强度部36中车体后方侧的第2超高强度部36的后端(即,第2碰撞吸收部32的后端32a)开始向车体后方下倾连续延伸。

第2水平部34与第1水平部24同样,从第2倾斜部33的后端33a开始向车体后方连续延伸。

通过使第2碰撞吸收部32、第2倾斜部33和第2水平部34连接在一起,使第2车架12形成为一体。

此处,第1车架11的上凸缘18和第2车架12的上端部12a被焊接在一起。另外,第1车架11的下凸缘19和第2车架12的下端部12b被焊接在一起。由此,由第1车架11和第2车架12形成侧架10。

侧架10沿车体前后方向延伸,由第1车架11(具体而言,侧壁15、顶部16和底部17)以及第2车架12形成为中空状的矩形闭合截面。

以下说明中,将第1车架11的侧壁15称为侧架10的“侧壁15”,将第2车架12称为侧架10的“外侧壁12”。

如图3所示,侧架10具有:碰撞吸收部42,其在车体前后方向上延伸;倾斜部43,其从碰撞吸收部42的后端42a开始向车体后方下倾延伸;以及水平部44,其从倾斜部43的后端43a开始向车体后方延伸。

碰撞吸收部42由第1碰撞吸收部22和第2碰撞吸收部32形成。另外,倾斜部43由第1倾斜部23和第2倾斜部33形成。并且,水平部44由第1水平部24和第2水平部34形成。

具体而言,碰撞吸收部42具有多个超高强度部46和多个高强度部48,其中:超高强度部46由多个第1超高强度部26和多个第2超高强度部36形成为矩形闭合截面(即,中空状),高强度部48由多个第1高强度部28和多个第2高强度部38形成为矩形闭合截面(即,中空状)。

在多个高强度部48上形成有多个应力集中部51~53。

以下说明中,将多个高强度部48中的车体前方侧的称为“前高强度部48A”,将车体中央侧的称为“中高强度部48B”,将车体后方侧的称为“后高强度部48C”。

另外,以下说明中,将设置在前高强度部48A上的应力集中部称为“前应力集中部51”,将设置在中高强度部48B上的应力集中部称为“中应力集中部52”,将设置在后高强度部48C上的应力集中部称为“后应力集中部53”。

前应力集中部51形成在前高强度部48A中的侧架10的外侧壁12侧的外侧部(侧部)48a的表面上。前高强度部48A的外侧部48a是侧架10因施加至侧架10的前端部10a的冲击载荷F1而发生弯折的方向的侧部。

前应力集中部51形成为向侧架10的内侧弯曲的凹状(凹状), 以通过施加至侧架10的前端部10a的冲击载荷F1使应力集中。

中应力集中部52形成在中高强度部48B中的侧架10的内侧壁15侧的内侧部(侧部)48b的表面上。中高强度部48B的内侧部48b是侧架10因冲击载荷F1而发生弯折的方向上的侧部。

中应力集中部52与前应力集中部51同样,形成为向侧架10的内侧弯曲的凹状(凹状),以通过冲击载荷F1使应力集中。

后应力集中部53形成在后高强度部48C中的侧架10的外侧壁12侧的外侧部(侧部)48c的表面上。后高强度部48C的外侧部是侧架10因冲击载荷而发生弯折的方向的侧部。

后应力集中部53与前应力集中部51同样,形成为向侧架10的内侧弯曲的凹状(凹状),以通过冲击载荷F1使应力集中。

如此,在前高强度部48A、中高强度部48B和后高强度部48C上分别形成有前应力集中部51、中应力集中部52和后应力集中部53。

由此,前高强度部48A、中高强度部48B和后高强度部48C能够因冲击载荷F1以良好状态发生弯折,从而适宜地吸收所施加的冲击载荷F1。

并且,在碰撞吸收部42上的车体前后方向上的三个地方隔开间隔地具有前应力集中部51、中应力集中部52和后应力集中部53。因此,能够在碰撞吸收部42的整个范围内设置前应力集中部51、中应力集中部52和后应力集中部53。

由此,能够使碰撞吸收部42因施加至侧架10的冲击载荷F1而在整个范围内发生弯折,从而适宜地确保对冲击载荷F1的吸收量。

另一方面,由多个超高强度部46形成了碰撞吸收部42中不必因冲击载荷F1而发生弯折的部位。因此,能够将多个超高强度部46的 板厚尺寸T1控制在较小程度。

由此,能够在确保碰撞吸收部42(即,侧架10)的刚性的状态下,实现侧架10的轻量化。

接着,根据图4,对以侧架10吸收施加至侧架10的前端部10a的冲击载荷F2的例子进行说明。

如图4(a)所示,冲击载荷F2朝向侧架10的长度方向(轴向)施加至侧架10的前端部10a。由于冲击载荷F2施加至侧架10的前端部10a,应力集中到前应力集中部51、中应力集中部52和后应力集中部53上。

由此,前应力集中部51、中应力集中部52和后应力集中部53成为侧架10发生弯折的起点(触发点)。

具体而言,前高强度部48A以前应力集中部51为起点,如箭头A所示发生弯折。另外,中高强度部48B以中应力集中部52为起点,如箭头B所示发生弯折。并且,后高强度部48C以后应力集中部53为起点,如箭头C所示发生弯折。

此处,前高强度部48A、中高强度部48B和后高强度部48C的抗拉强度被控制在500~1000MPa,并且板厚尺寸T2形成为比超高强度部46的板厚尺寸T1大。

由此,能够确保前高强度部48A的内侧部48d的伸展量。前高强度部48A的内侧部48d是前应力集中部51的相反侧的侧部。另外,能够确保中高强度部48B的外侧部48e的伸展量。中高强度部48B的外侧部48e是中应力集中部52的相反侧的侧部。

并且,能够确保后高强度部48C的内侧部48f的伸展量。后高强度部48C的内侧部48f是后应力集中部53的相反侧的侧部。

如图4(b)所示,在前高强度部48A的内侧部48d、中高强度部 48B的外侧部48e和后高强度部48C的内侧部48f伸展时,能够避免在内侧部48d、外侧部48e和内侧部48f发生龟裂。

由此,能够使前高强度部48A以前应力集中部51为起点,如箭头A所示以良好状态发生弯折。另外,能够使中高强度部48B以中应力集中部52为起点,如箭头B所示以良好状态发生弯折。

并且,能够使后高强度部48C以后应力集中部53为起点,如箭头C所示以良好状态发生弯折。

如此,通过使前高强度部48A、中高强度部48B和后高强度部48C以良好状态发生弯折,能够使侧架10以良好状态发生弯折。由此,能够充分吸收施加至侧架10的冲击载荷F2,从而适宜地确保对冲击载荷F2的吸收量。

接着,根据图5~图7,对通过热辊轧板(热辊轧板钢材)方法利用一张连续的钢板制造侧架10的工序进行说明。

另外,根据图5、图6,对通过热辊轧板(热辊轧板钢材)方法利用一张连续的钢板制造侧架10的第1车架11的工序进行说明。

在图5(a)的压延工序中,将辊状的一张钢板61如箭头D所示一边反卷一边在上下方向上移动上压延辊63和下压延辊64。在该状态下,通过以上压延辊63和下压延辊64压延一张钢板61,使一张钢板61的各部分的板厚尺寸T3各不相同。

通过利用压延使一张钢板61的各部分的板厚尺寸T3各不相同,能够圆滑地改变板厚尺寸不同处的界线。

将各部分的板厚尺寸T3各不相同的一张钢板61卷成辊状。

在图5(b)的切断工序中,将被卷成辊状的一张钢板61如箭头E所示一边反卷一边用切刀66切断。通过用切刀66切断一张钢板61,使钢板61的长度尺寸与第1车架11(参考图6(c))相对应。

以下,将用切刀66切断的板材称为“坯材67”(参考图5(c))。

在图5(c)的冲压工序中,通过利用成型模具69对坯材67进行冲压成型,使坯材67与第1车架11(参考图6(c))的板厚尺寸相对应。具体而言,使坯材67的板厚尺寸与第1超高强度部26的板厚尺寸T1和第1高强度部28的板厚尺寸T2(参考图6(c))相对应。

而且,通过利用成型模具69对坯材67进行冲压成型,能够更加圆滑地改变板厚尺寸各不相同的第1超高强度部26和第1高强度部28之间的界线。由此,能够缓和在板厚尺寸各不相同的第1超高强度部26和第1高强度部28之间的界线上的应力集中情况,从而提高第1车架11的品质。

在图5(d)的加热工序中,将冲压成型的坯材67搬运至加热炉71。用加热炉71将被搬运至加热炉71的坯材67加热到奥氏体化温度(即,适合后续工序的热压成型的温度)。

在图6(a)的热压成型工序中,将坯材67加热后,由冷却的模具73将坯材67热压成型为第1车架11。

在进行第1车架11的热压成型时,在第1车架11的侧壁15上形成中应力集中部52(参考图6(c))。

在利用热压成型形成第1车架11时,通过利用模具73使第1车架11急速冷却,能够提高第1车架11的抗拉强度。

此处,例如能够通过在模具73和第1车架11之间形成间隙,或调整模具73的一部分的冷却状态,在热压成型时,将第1车架11的一部分的抗拉强度控制在较低程度。

如此,通过将第1车架11的一部分的抗拉强度控制在较低程度, 能够将第1超高强度部26的抗拉强度提高到超过1400MPa,而将第1高强度部28(参考图6(c))的抗拉强度控制在500~1000MPa。

此外,热压成型是一种公知技术,例如类似于现有技术文献中的日本发明专利公开公报特表2012-528752号所公开的技术。

在图6(b)的回火工序中,利用激光75对第1车架11的上凸缘18和下凸缘19进行加热,对上凸缘18和下凸缘19实施回火处理。

由此,能够避免在将上凸缘18焊接到第2车架12的上端部12a(参考图7(a))时,在上凸缘18发生龟裂等情况。

同样,能够避免在将下凸缘19焊接到第2车架12的下端部12b(参考图7(a))时,在下凸缘19发生龟裂等情况。

此处,形成有将第1车架11接合到车体上的焊接部(未图示)。该焊接部也在回火工序中利用激光75进行了回火处理。

如图6(c)所示,通过对第1车架11实施回火处理,第1车架11的制造工序结束,得到截面大致为带檐礼帽形的第1车架11。

如此,通过图5(a)~图6(c)的工序,使第1车架11的第1超高强度部26和第1高强度部28的板厚尺寸各不相同,并使第1超高强度部26和第1高强度部28的抗拉强度各不相同。

接着,对于图7所示的通过热辊轧板方法利用一张钢板制造侧架10的第2车架12的工序进行说明。

侧架10的第2车架12的制造工序与第1车架11的相同。因此,省略对第2车架12的制造工序的说明。

此处,在第2车架12的热压成型工序中,与第1车架11同样,在车体前方侧的第2高强度部38上形成前应力集中部51,在车体后部侧的第2高强度部38上形成后应力集中部53。

并且,在第2车架12的回火工序中,与第1车架11同样,利用激光75(参考图6(b))对第2车架12的上端部12a和下端部12b进行加热,实施回火处理。

由此,能够避免在将第2车架12的上端部12a焊接到上凸缘18时,在第2车架12的上端部12a发生龟裂等情况。同样,能够避免在将第2车架12的下端部12b焊接到下凸缘19时,在第2车架12的下端部12b发生龟裂等情况。

接着,根据图7,对接合侧架10的第1车架11和第2车架12的工序进行说明。

如图7(a)、(b)所示,在完成了第1车架11和第2车架12的制造后,以点焊焊接第1车架11的上凸缘18和第2车架12的上端部12a。另外,以点焊焊接第1车架11的下凸缘19和第2车架12的下端部12b。

由此,由第1车架11和第2车架12形成侧架10,侧架10的制造工序结束。

如图5~图7所示,由第1车架11和第2车架12两个部件形成侧架10。另外,第1车架11和第2车架12是利用热辊轧板方法成型。因此,能够在热辊轧板(即,一张长尺寸的带状钢板)的状态下,通过压延在任意的部位使第1车架11和第2车架12的板厚尺寸各不相同。

如此,通过利用压延使第1车架11和第2车架12的板厚圆滑地发生变化(光滑过度),能够确保侧架10的品质。

接下来,根据图8~图25,对实施例2~实施例4进行说明。而且,在实施例2~实施例4中,对于与实施例1的各结构部件相同或类似的部件赋予和实施例1相同的标记,省略其详细说明。

对于实施例2的车体用侧架80进行说明。

以下,将车体用侧架80简称为“侧架80”。

如图8、图9所示,侧架80以第1车架81代替实施例1的第1车架11,以第2车架82代替实施例1的第2车架12,其他的结构与实施例1的侧架10相同。

第1车架81形成为与实施例1的第1车架11相同的形状,具有第1碰撞吸收部84、第1倾斜部85和第1水平部86。第1车架81由使用板厚尺寸各不相同的部件接合成的拼接焊板(拼接焊板钢材)成型。

第1碰撞吸收部84具有利用拼接焊板成型的多个第1超高强度部88和多个第1高强度部89。

第1超高强度部88与实施例1的第1超高强度部26同样,是抗拉强度超过1400MPa的部位,板厚尺寸形成为T1。

车体后方的第1超高强度部88与第1倾斜部85和第1水平部86形成为一体。

另外,第1高强度部89与实施例1的第1高强度部28同样,是抗拉强度被控制在500~1000MPa的部位,板厚尺寸形成为比第1超高强度部88的板厚尺寸T1大的T2。

第1超高强度部88和第1高强度部89,是板厚尺寸各不相同的部件。

板厚尺寸各不相同的第1超高强度部88和第1高强度部89被交互配置,相邻的第1超高强度部88和第1高强度部89在对接状态下通过焊接结合在一起。即,第1车架11由使用板厚尺寸各不相同的第1超高强度部88和第1高强度部89接合成的拼接焊板(拼接焊板钢材)成型。

由此,通过多个第1超高强度部88和多个第1高强度部89,使第1碰撞吸收部84形成为与实施例1的第1碰撞吸收部22相同的形状。

第2车架82形成为与实施例1的第2车架12相同的形状,具有第2碰撞吸收部94、第2倾斜部95和第2水平部96。第2车架82由使用板厚尺寸各不相同的部件接合成的拼接焊板(拼接焊板钢材)成型。

第2碰撞吸收部94具有利用拼接焊板成型的多个第2超高强度部98和多个第2高强度部99。

第2超高强度部98和实施例1的第2超高强度部36同样,是抗拉强度超过1400MPa的部位,板厚尺寸形成为T1。

车体后方的第2超高强度部98与第2倾斜部95和第2水平部96形成为一体。

另外,第2高强度部99与实施例1的第2高强度部38同样,是抗拉强度被控制在500~1000MPa的部位,板厚尺寸形成为比第2超高强度部98的板厚尺寸T1大的T2。

第2超高强度部98和第2高强度部99,是板厚尺寸各不相同的部件。

板厚尺寸各不相同的第2超高强度部98和第2高强度部99被交互配置,相邻的第2超高强度部98和第2高强度部99在对接状态下通过焊接结合在一起。即,第2车架82由使用板厚尺寸各不相同的第2超高强度部98和第2高强度部99接合成的拼接焊板(拼接焊板钢材)成型。

由此,利用多个第2超高强度部98和多个第2高强度部99,使第2碰撞吸收部94形成为与实施例1的第2碰撞吸收部32相同的形 状。

如此,由第1车架81和第2车架82这两个部件形成了侧架80。另外,第1车架81由使用板厚尺寸各不相同的第1超高强度部88和第1高强度部89接合成的拼接焊板成型。

通过使板厚尺寸各不相同的第1超高强度部88和第1高强度部89接合,能够使第1车架81的任意部位上的板厚尺寸各不相同。

同样,第2车架82由使用板厚尺寸各不相同的第2超高强度部98和第2高强度部99接合成的拼接焊板成型。

通过使板厚尺寸各不相同的第2超高强度部98和第2高强度部99接合,能够使第2车架82的任意部位上的板厚尺寸各不相同。

与实施例1同样,以点焊焊接第1车架81的上凸缘和第2车架82的上端部82a。另外,以点焊焊接第1车架81的下凸缘和第2车架82的下端部82b。由此,通过第1车架81和第2车架82形成侧架80。

在该状态下,通过第1超高强度部88和第2超高强度部98形成侧架80的超高强度部。并且,通过第1高强度部89和第2高强度部99形成侧架80的高强度部。

由此,与实施例1的侧架10同样,能够使侧架80的板厚尺寸在超高强度部和高强度部的部位上各不相同。由此,与实施例1的侧架10同样,能够实现侧架80的轻量化,并且能够适宜地确保对施加至侧架80的碰撞负荷的吸收量。

【实施例3】

对于实施例3的车体用侧架110进行说明。

以下,将车体用侧架110简称为“侧架110”。

如图10所示,侧架110是用一张钢板由辊轧成型或三维热弯曲成型所形成,其他的结构和实施例1的侧架10相同。

侧架110和实施例1的侧架10同样,具有内侧壁112、外侧壁113、顶部114和底部115。由内侧壁112、外侧壁113、顶部114和底部115使侧架110形成为中空状的矩形闭合截面。

并且,侧架110和实施例1的侧架10同样,具有:碰撞吸收部117,其沿车体前后方向延伸;倾斜部118,其从碰撞吸收部117的后端117a开始向车体后方下倾延伸;以及水平部119,其从倾斜部118的后端118a开始向车体后方延伸。

碰撞吸收部117具有形成为矩形闭合截面(即,中空状)的多个超高强度部121,和形成为矩形闭合截面(即,中空状)的多个高强度部123。在多个高强度部123上形成有多个应力集中部125~127。

超高强度部121是抗拉强度超过1400MPa的部位,板厚尺寸形成为T1。

高强度部123是抗拉强度被控制在500~1000MPa的部位,板厚尺寸形成为比超高强度部121的板厚尺寸T1大的T2。

以下说明中,将多个高强度部123中,车体前方侧的称为“前高强度部123A”、车体中央侧的称为“中高强度部123B”、车体后方侧的称为“后高强度部123C”。

另外,以下说明中,将设置在前高强度部123A上的应力集中部称为“前应力集中部125”,将设置在中高强度部123B上的应力集中部称为“中应力集中部126”,将设置在后高强度部123C上的应力集中部称为“后应力集中部127”。

前应力集中部125在前高强度部123A中侧架110的外侧壁113侧的外侧部(侧部)123a的表面上形成为弯曲凹状(凹状)。

中应力集中部126在中高强度部123B中侧架110的内侧壁112侧的内侧部(侧部)123b的表面上形成为弯曲凹状(凹状)。

后应力集中部127在后高强度部123C中侧架110的外侧壁113侧的外侧部(侧部)123c的表面上形成为弯曲凹状(凹状)。

如此,在前高强度部123A、中高强度部123B和后高强度部123C上分别形成有前应力集中部125、中应力集中部126和后应力集中部127。

由此,前高强度部123A、中高强度部123B和后高强度部123C能够通过冲击载荷F3以良好的状态发生弯折。因此,与实施例1的侧架10同样,能够以碰撞吸收部117适宜地吸收施加至侧架110的冲击载荷F3。

另一方面,由多个超高强度部121形成了碰撞吸收部117中不必因冲击载荷F3而发生弯折的部位。因此,能够将多个超高强度部121的板厚尺寸T1控制在较小程度。

由此,与实施例1的侧架10同样,能够在确保侧架110的刚性的状态下,实现侧架110的轻量化。

接着,根据图11~图12,对制造侧架110的工序进行说明。此外,图11(a)的压延工序、图11(b)的切断工序和图11(c)的冲压工序与实施例1的图5(a)、图5(b)和图5(c)的各工序相同,因此省略其详细说明。

在图11(a)的压延工序中,将一张辊状钢板131如箭头F所示一边反卷一边在上下方向上移动上压延辊133和下压延辊134,使钢板131的板厚尺寸T4在各部分各不相同。

将板厚尺寸T4各不相同的一张钢板131卷成辊状。

在图11(b)的切断工序中,将卷成辊状的一张钢板131如箭头G所示一边反卷一边用切刀136将其切断成坯材137(参考图11(c))。坯材137的长度尺寸与侧架110(参考图12(b))相对应。

在图11(c)的冲压工序中,通过成型模具139对坯材137进行冲压成型,由此使坯材137与侧架110的板厚尺寸相对应。

具体而言,使坯材137的板厚尺寸,与超高强度部121(参考图12(b))的板厚尺寸T1和高强度部123(参考图12(b))的板厚尺寸T2相对应。

在图11(d)的搬运工序中,对板状的坯材137进行冲压成型后,将经过冲压成型的坯材137搬运至轧辊成型部141(参考图12(a))。

在图12(a)的轧辊成型工序中,利用轧辊成型部的成型辊,对搬运至轧辊成型部141的板状的坯材137进行卷曲成型。由此,板状的坯材137形成为矩形闭合截面的中空部件143。

此外,卷曲成型是一种将板材成型为闭合截面的公知技术。

将在轧辊成型部141成型的中空部件143搬运至三维热弯曲成型部145(参考图12(b))。

在图12(b)的三维热弯曲成型中,三维热弯曲成型部145具有用于弯曲成型的多个支承辊。多个支承辊以能够向上下方向或左右方向自由调整且能够自由调整上下方向的角度和左右方向的角度的方式支承。

通过调整多个支承辊,对搬运至三维热弯曲成型部145的中空部件143进行三维弯曲成型,由此形成侧架110。

如此,通过利用三维热弯曲成型部145形成侧架110,可以省略用于侧架110成型的模具。

并且,通过利用三维热弯曲成型部145的多个支承辊来形成侧架110,能够任意改变侧架110的长度尺寸和侧架110的形状。因此,能够应对多种侧架需求,从而增加侧架的用途。

在此,三维热弯曲成型部145具有加热装置和冷却装置。因此,在利用多个支承辊对侧架110进行三维热弯曲成型时,能够对侧架110实施回火处理而将侧架110的抗拉强度提高至超过1400MPa。

此外,三维热弯曲成型是一种公知技术,例如类似于日本发明专利公开公报特开2012-144253号所公开的技术。

在图13(a)的回火工序中,通过激光147对利用三维热弯曲成型部145(参考图12(b))成型的侧架110的前高强度部123A、中高强度部123B和后高强度部123C进行加热,实施回火处理。

由此,前高强度部123A、中高强度部123B和后高强度部123C的抗拉强度被控制在500~1000MPa。

在图13(b)的加工工序中,在经过回火处理的侧架110的前高强度部123A、中高强度部123B和后高强度部123C上,分别加工出前应力集中部125、中应力集中部126和后应力集中部127。

由此,形成侧架110,侧架110的制造工序结束。

【实施例4】

对实施例4的车体用侧架进行说明。

如图14、图15所示,车体用侧架被用作车体前部结构150的左侧的前侧架155和右侧的前侧架156。

即,车体前部结构150具有:下部前围板153,其分隔车辆的车厢151和发动机室152;左侧前侧架155,其从下部前围板153的左侧部153a开始向车体前方延伸;以及右侧前侧架156,其从下部前围 板153的右侧部153b开始向车体前方延伸。

并且,车体前部结构150还具有:保险杠157,其跨接左侧的前侧架155的前端部155a和右侧的前侧架156的前端部156a;以及动力单元158,其由左侧的前侧架155和右侧的前侧架156支承。

通过下部前围板153、左侧的前侧架155、右侧的前侧架156和保险杠157隔出发动机室152。在发动机室152中配置有动力单元158。

作为动力单元158的一例,使用将发动机161和变速器162形成为一体的单元。动力单元158的左侧部158a由左支承部164支承在左侧的前侧架155上。另外,动力单元158的右侧部158b由右支承部165支承在右侧的前侧架156上。

左侧的前侧架155和右侧的前侧架156为大致左右对称的部件,对右侧的前侧架156的各结构部赋予与左侧的前侧架155相同的标记,并省略其详细说明。

以下,将左侧的前侧架155简称为“前侧架155”进行详细说明。

如图16、图17所示,前侧架155在车体前部150a的左侧方设置在比左前轮(前轮)195(参考图20)更靠近车宽方向内侧的位置。前侧架155支承下部前围板153的左下侧部153c和地板167的左侧部167a(参考图15),并朝向车体前方延伸到保险杠157的左端部157a。

具体而言,前侧架155具有:碰撞吸收部171,其从下部前围板153的左侧部153a开始朝向车体前方延伸;倾斜部172,其从碰撞吸收部171的后端部171a开始朝向车体后方下倾延伸;以及水平部173,其从倾斜部172的后端部172a开始朝向车体后方延伸。

倾斜部172从碰撞吸收部171的后端部171a开始沿着下部前围板153的左下侧部153c朝向车体后方下倾延伸。下部前围板153的左下侧部153c由倾斜部172支承。

水平部173从倾斜部172的后端部172a开始沿着地板167的左侧部167a向车体后方延伸。地板167的左侧部167a由水平部173支承。

如图18、图19所示,碰撞吸收部171具有在前侧架155的长度方向(轴向)上分开的第1车架175和第2车架176这两个部件。第1车架175配置在发动机室152侧,第2车架176配置在车外154侧。

第1车架175与实施例1的第1车架11同样,具有侧壁181、顶部182、底部183、上凸缘184和下凸缘185。通过第1车架175的侧壁181、顶部182和底部183形成为大致呈U字形的截面。

另外,通过侧壁181、顶部182、底部183、上凸缘184和下凸缘185,使第1车架175(具体为第1车架175的中央和后端部之间的区域)的截面形成为大致呈带檐礼帽形状。

通过第2车架176,覆盖第1车架175的开口部186。

第1车架175和第2车架176,例如是通过与图5~图7所示的实施例1同样的制造方法所制造。

碰撞吸收部171中,焊接第1车架175的上凸缘184和第2车架176的上端部176a。另外,焊接第1车架175的下凸缘185和第2车架176的下端部176b。由此,通过第1车架175和第2车架176形成碰撞吸收部171。

碰撞吸收部171沿车体前后方向延伸,通过第1车架175(具体而言,侧壁181、顶部182和底部183)和第2车架176形成为中空状的矩形闭合截面。

以下说明中,将第1车架175的侧壁181称为碰撞吸收部171的“内侧壁181”,将第2车架176称为碰撞吸收部171的“外侧壁176”。

并且,碰撞吸收部171具有:多个超高强度部188,其在车体前后方向上隔开间隔地设置,具有矩形闭合截面(即,中空状);以及多个高强度部189,其设置在超高强度部188之间,具有矩形闭合截面(即,中空状)。在多个高强度部189上,形成有多个避让部191~193。

此处,为了便于理解碰撞吸收部171的结构起见,以“多个小点”来表示高强度部189。

超高强度部188与实施例1的超高强度部46同样,是抗拉强度超过1400MPa的部位,板厚尺寸形成为T1。具体而言,作为超高强度部188的一例,将板厚尺寸设定为0.9mm~1.2mm。

高强度部189与实施例1的高强度部48同样,是抗拉强度被控制在500~1000MPa的部位,优选将抗拉强度设定为780MPa。

并且,高强度部189的板厚尺寸T2形成得比超高强度部188的板厚尺寸T1大。

具体而言,作为高强度部189的一例,将板厚尺寸T2设定为1.4mm~2.0mm,优选将板厚尺寸T2设定为1.6mm。

以下说明中,在多个高强度部189中,将车体前方侧的称为“前高强度部189A”、车体中央侧的称为“中高强度部189B”、车体后方侧的称为“后高强度部189C”。

另外,以下说明中,将设置在前高强度部189A上的避让部称为“前避让部191”,将设置在中高强度部189B上的避让部称为“中避让部192”,将设置在后高强度部189C上的避让部称为“后避让部193”。

如图20、图21所示,前避让部191在车体前部150a的左侧方设置在比左前轮195的前部195a更靠近车宽方向内侧的位置。具体而言,前避让部191在前高强度部189A的外侧部(侧部)189a的表面上,形成为朝向车宽方向内侧的弯曲凹状(凹状)。前高强度部189A的外侧部189a是碰撞吸收部171的外侧壁176侧的侧部。

通过在外侧壁176上形成前避让部191,能够在左前轮195转向时,避免左前轮195的前部195a干涉(接触)碰撞吸收部171的外侧壁176。

另外,在前高强度部189A的外侧部189a上,前避让部191形成为弯曲凹状。由此,能够通过施加至前侧架155的前端部155a的冲击载荷F4,使应力集中于前避让部191。通过使应力集中于前避让部191,能够使前高强度部189A顺利发生弯折。即,前避让部191兼用作应力集中部。

中避让部192在车体前部150a的左侧方设置于动力单元158的车宽方向外侧。具体而言,中避让部192在中高强度部189B的内侧部(侧部)189b的表面上,形成为朝向车宽方向外侧的弯曲凹状(凹状)。中高强度部189B的内侧部189b,是碰撞吸收部171的内侧壁181侧的侧部。

通过在内侧壁181上形成前避让部191,能够避免动力单元158干涉(接触)碰撞吸收部171的内侧壁181。

另外,在中高强度部189B的内侧部189b上,中避让部192形成为弯曲凹状。由此,能够通过施加至前侧架155的前端部155a的冲击载荷F4,使应力集中于中避让部192。通过使应力集中于中避让部192,能够使中高强度部189B顺利发生弯折。即,中避让部192兼用作应力集中部。

后避让部193在车体前部150a的左侧方设置于比左前轮195的后部195b更靠近车宽方向内侧的位置。具体而言,后避让部193在后高强度部189C的外侧部(侧部)189c的表面上,形成为朝向车宽方向内侧的弯曲凹状(凹状)。后高强度部189C的外侧部189c,是碰撞吸收部171的外侧壁176侧的侧部。

通过在外侧壁176上形成后避让部193,能够在左前轮195转向时,避免左前轮195的后部195b干涉(接触)碰撞吸收部171的外侧壁176。

另外,在后高强度部189C的外侧部189c上,后避让部193形成为弯曲凹状。由此,能够通过施加至前侧架155的前端部155a的冲击载荷F4,使应力集中于后避让部193。通过使应力集中于后避让部193,能够使后高强度部189C顺利发生弯折。即,后避让部193兼用作应力集中部。

如此,通过将前避让部191、中避让部192和后避让部193兼用作应力集中部,即可不必在碰撞吸收部171上形成新的应力集中部。

由此,能够简化碰撞吸收部171(即,前侧架155)的结构。

此处,在碰撞吸收部171(即,前侧架155)的外侧壁176上形成有前避让部191和后避让部193。由此,能够使前侧架155靠近左前轮195侧(即,车宽方向外侧)。

另一方面,在前侧架155的车宽方向内侧形成有发动机室152。由此,通过使前侧架155靠近左前轮195侧,能够在车宽方向上扩大发动机室152,从而有效利用发动机室152。

另外,在前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C上,分别形成有前避让部191、中避让部192和后避让部193。

由此,能够使前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C,以前避让部191、中避让部192和后避让部193为起点,以良好状态发生弯折。

并且,前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C的板厚尺寸T2,确保为较大的1.4mm~2.0mm(参考图19)。

由此,能够确保前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C在弯折时的伸展量。因此,能够避免在前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C发生龟裂。

如此,形成了前避让部191、中避让部192和后避让部193,并且确保了前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C的较大的板厚尺寸T2。

由此,能够通过施加至前侧架155的冲击载荷F4,使前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C以良好状态发生弯折。因此,能够确保碰撞吸收部171对冲击载荷F4的适宜的吸收量。

并且,在碰撞吸收部171的车体前后方向上的三个地方隔开间隔地具有前避让部191、中避让部192和后避让部193。由此,能够在碰撞吸收部171的整个范围内设置前避让部191、中避让部192和后避让部193,从而能够使碰撞吸收部171通过施加至前侧架155的冲击载荷F4在整个范围内发生弯折。

因此,能够在碰撞吸收部171的整个范围内吸收冲击载荷F4,从而确保对冲击载荷F4的适宜的吸收量。

另一方面,由多个超高强度部188形成了碰撞吸收部171中不必因冲击载荷F4而发生弯折的部位。由此,能够将多个超高强度部188的板厚尺寸T1控制在较小的0.9mm~1.2mm(参考图19)。

因此,能够在确保前侧架155的刚性的状态下,实现前侧架155 的轻量化。

即,采用实施例4的前侧架155,能够得到实现轻量化和确保对冲击载荷的吸收性能的双重效果。

如图22、图23所示,碰撞吸收部171在前避让部191的前端侧和后端侧上具有前强度过渡部(强度过渡部)197和后强度过渡部(强度过渡部)198。另外,前侧架155在中避让部192的前端侧和后端侧上具有前强度过渡部(强度过渡部)201和后强度过渡部(强度过渡部)202。

并且,碰撞吸收部171在后避让部193的前端侧和后端侧上具有前强度过渡部(强度过渡部)204和后强度过渡部(强度过渡部)205。

为方便起见,以比高强度部189更浓密的“多个小点”表示前强度过渡部197、201、204和后强度过渡部198、202、205。

以下,对于前强度过渡部197、201、204和后强度过渡部198、202、205进行详细说明。

即,前避让部191形成为轮廓线191a沿着前避让部191的外形弯曲的状态。以下,将轮廓线191a称为“前轮廓线191a”。前轮廓线191a具有配置在与超高强度部188的界线的附近的前线部191b和后线部191c。

此处,前轮廓线191a的前线部191b和后线部191c配置在与超高强度部188的界线的附近。由此,在前轮廓线191a的前线部191b和后线部191c上,抗拉应力会急剧变化。

因此,在前轮廓线191a的前线部191b和后线部191c上会产生应力集中。若在前轮廓线191a的前线部191b和后线部191c上产生了应力集中,则难以适宜地使应力集中于前避让部191。

因此,使前轮廓线191a的前线部191b在车体前后方向上包含于前强度过渡部(强度过渡部)197。另外,使前轮廓线191a的后线部191c在车体前后方向上包含于后强度过渡部(强度过渡部)198。

具体而言,可使前强度过渡部197和后强度过渡部198只形成于包含前轮廓线191a的前线部191b和后线部191c的部位上,也可使其遍布碰撞吸收部171的全周而形成于中空状的矩形闭合截面上。

前避让部191的前强度过渡部197和后强度过渡部198的抗拉强度被设定为,在超高强度部188的抗拉强度(1400MPa)和前高强度部189A的抗拉强度(500~1000MPa)之间平稳过渡。

换言之,前避让部191的前强度过渡部197和后强度过渡部198,是抗拉强度平稳过渡到超高强度部188和前高强度部189A的抗拉强度的部位。

由此,能够避免在前避让部191的前线部191b和后线部191c上发生从超高强度部188到前高强度部189A的抗拉强度的急剧变化。

此处,前强度过渡部197和后强度过渡部198,例如在将前侧架155的第1车架175和第2车架176热压成型时,通过在模具和各车架175、176之间形成间隙,能够使处于间隙的界线处的抗拉强度平稳地变化。

此外,该热压成型是一种公知技术,例如类似于日本发明专利公开公报特开2003-328031号所公开的技术。

另外,中避让部192和前避让部191同样,形成为轮廓线192a沿着中避让部192的外形弯曲的状态。以下,将轮廓线192a称为“中轮廓线192a”。中轮廓线192a具有配置在与超高强度部188的界线的附近的前线部192b和后线部192c。

中轮廓线192a的前线部192b在车体前后方向上包含于前强度过 渡部(强度过渡部)201。另外,中轮廓线192a的后线部192c在车体前后方向上包含于后强度过渡部(强度过渡部)202。

具体而言,可使前强度过渡部201和后强度过渡部202只形成于包含中轮廓线192a的前线部192b和后线部192c的部位上,也可使其遍布碰撞吸收部171的全周而形成于中空状的矩形闭合截面上。

中避让部192的前强度过渡部201和后强度过渡部202的抗拉强度被设定为,在超高强度部188的抗拉强度(1400MPa)和中高强度部189B的抗拉强度(500~1000MPa)之间平稳过渡。

由此,能够避免在中避让部192的前线部192b和后线部192c上发生从超高强度部188到中高强度部189B的抗拉强度的急剧变化。

并且,后避让部193和前避让部191同样,形成为轮廓线193a沿着后避让部193的外形弯曲的状态。以下,将轮廓线193a称为“后轮廓线193a”。后轮廓线193a具有配置在与超高强度部188的界线的附近的前线部193b和后线部193c。

后轮廓线193a的前线部193b在车体前后方向上包含于前强度过渡部(强度过渡部)204。另外,后轮廓线193a的后线部193c在车体前后方向上包含于后强度过渡部(强度过渡部)205。

具体而言,可使前强度过渡部204和后强度过渡部205只形成于包含后轮廓线193a的前线部193b和后线部193c的部位上,也可使其遍布碰撞吸收部171的全周而形成于中空状的矩形闭合截面上。

后避让部193的前强度过渡部204和后强度过渡部205的抗拉强度被设定为,在超高强度部188的抗拉强度(1400MPa)和后高强度部189C的抗拉强度(500~1000MPa)之间平稳过渡。

由此,能够避免在后避让部204的前线部193b和后线部193c上发生从超高强度部188到后高强度部189C的抗拉强度的急剧变化。

如此,能够避免在前避让部191的前线部191b和后线部191c、中避让部192的前线部192b和后线部192c以及后避让部204的前线部193b和后线部193c上发生抗拉强度的急剧变化。

由此,当有冲击载荷F4施加至前侧架155的前端部155a(参考图19)时,能够缓和在前避让部191的前线部191b和后线部191c上的应力集中程度。因此,能够提高前避让部191的应力集中程度,从而使前高强度部189A顺利发生弯折。

另外,能够缓和在中避让部192的前线部192b和后线部192c上的应力集中程度。因此,能够提高中避让部192的应力集中程度,从而使中高强度部189B顺利发生弯折。

并且,能够缓和在后避让部204的前线部193b和后线部193c上的应力集中程度。因此,能够提高后避让部193的应力集中程度,从而使后高强度部189C顺利发生弯折。

通过使前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C顺利发生弯折,能够使前侧架155顺利发生弯折。因此,能够适宜地确保对施加至前侧架155的冲击载荷F4的吸收量。

接着,根据图24、图25,对利用左侧的前侧架155和右侧的前侧架156来吸收施加至车体前部结构150的冲击载荷F5的例子进行说明。

如图24(a)所示,有冲击载荷F5朝向车体后方施加至车体前部结构150的保险杠157,冲击载荷F5的一部分通过保险杠157发生变形来吸收。剩下的冲击载荷被传递至左侧的前侧架155的前端部155a和右侧的前侧架156的前端部156a。

如图24(b)、(c)所示,传递至左侧的前侧架155的前端部 155a的冲击载荷,作为冲击载荷F6朝向前侧架155的长度方向施加。

通过冲击载荷F6施加至左侧的前侧架155,使应力集中于前避让部191、中避让部192和后避让部193上。

因此,前避让部191、中避让部192和后避让部193成为左侧的前侧架155发生弯折的起点(触发点)。

具体而言,前高强度部189A以前避让部191为起点,如箭头H所示发生弯折。另外,中高强度部189B以中避让部192为起点,如箭头I所示发生弯折。并且,后高强度部189C以后避让部193为起点,如箭头J所示发生弯折。

此处,前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C的抗拉强度被控制在500~1000MPa,并且,板厚尺寸T2(参考图19)形成为比超高强度部188的板厚尺寸T1(参考图19)大。

由此,能够确保前高强度部189A的内侧部189d的伸展量。前高强度部189A的内侧部189d,是前避让部191的相反侧的侧部。

另外,能够确保中高强度部189B的外侧部189e的伸展量。中高强度部189B的外侧部189e,是中避让部192的相反侧的侧部。并且,能够确保后高强度部189C的内侧部189f的伸展量。后高强度部189C的内侧部189f,是后避让部193的相反侧的侧部。

回到图25(a),与左侧的前侧架155同样,有冲击载荷传递至右侧的前侧架156的前端部156a。传递至前端部156a的冲击载荷,作为冲击载荷F6朝向前侧架155的长度方向施加。

通过冲击载荷F6施加至右侧的前侧架156,使应力集中于右侧的前侧架156的前避让部191、中避让部192和后避让部193上。因此,右侧的前侧架156的前避让部191、中避让部192和后避让部193 成为右侧的前侧架156方式弯折的起点(触发点)。

如图25(a)、(b)所示,能够避免在左侧的前侧架155的前高强度部189A的内侧部189d、中高强度部189B的外侧部189e和后高强度部189C的内侧部189f伸展时,在内侧部189d、外侧部189e和内侧部189f发生龟裂。

因此,前高强度部189A能够以前避让部191为起点,如箭头H所示以良好状态发生弯折。另外,中高强度部189B能够以中避让部192为起点,如箭头I所示以良好状态发生弯折。

并且,后高强度部189C能够以后避让部193为起点,如箭头J所示以良好状态发生弯折。

如此,通过使前高强度部189A、中高强度部189B和后高强度部189C以良好状态发生弯折,能够使左侧的前侧架155在整个范围内以良好状态发生弯折。

如图25(c)所示,与左侧的前侧架155同样,右侧的前侧架156的整个范围能够以前避让部191、中避让部192和后避让部193为起点,以良好状态发生弯折。

如此,通过使左侧的前侧架155的整个范围和右侧的前侧架156的整个范围以良好状态发生弯折,能够通过左侧的前侧架155和右侧的前侧架156来充分吸收冲击载荷F6。

因此,能够适宜地确保对施加至左侧的前侧架155和右侧的前侧架156的冲击载荷F6的吸收量。

此外,本发明的车体用侧架并不限于上述实施例,可以进行适宜的改良和变更。

例如,在上述实施例1和实施例2中对于将侧架10、80分成第1车架11、81以及第2车架12、82这2个部件的例子进行了说明, 但是并不限于此,也可以将侧架10、80分成三个部件等多个部件。

另外,在上述实施例1~实施例3中,对于使应力集中部51~53、125~127形成为弯曲凹状的例子进行了说明,但是并不限于此,也可以将开口部等其他形状作为应力集中部使用。

另外,对于在车体前后方向上的三个地方隔开间隔地设置应力集中部51~53、125~127的例子进行了说明,但是并不限于此,可以适宜地选择应力集中部的数量。

并且,在上述实施例4中,对于使避让部191~193形成为弯曲凹状的例子进行了说明,但是并不限于此,也可以将开口部等其他形状作为避让部使用。

另外,对于在车体前后方向上的三个地方隔开间隔地设置避让部191~193的例子进行了说明,但是并不限于此,可以适宜地选择避让部的数量。

另外,在上述实施例4中,对于在碰撞吸收部171上设置强度过渡部197、198、201、201、204、205的例子进行了说明,但是并不限于此,与实施例4同样,也可以在实施例1~3的碰撞吸收部42、117上设置强度过渡部。由此,能够使实施例1~3的碰撞吸收部42、117和实施例4的碰撞吸收部171同样顺利地发生弯折。

并且,在上述实施例4中,对于将车体用侧架适用于左侧的前侧架155和右侧的前侧架156的例子进行了说明,但是并不限于此。

例如,也可以将车体用侧架适用于配置在车体后部的后侧架等其他车架。

另外,在上述实施例1~实施例4中,对于使碰撞吸收部42、117、171形成为中空状的矩形闭合截面的例子进行了说明,但是并不限于 此,也可以形成为中空状的圆形闭合截面等其他的形状。

并且,在上述实施例4中,对于将避免与左前轮195干涉的前避让部191和后避让部193以及避免与动力单元158干涉的中避让部192这三处兼用作应力集中部的例子进行了说明,但是并不限于此。

例如,也可将避免与左前轮195干涉的前避让部191和后避让部193这两处兼用作应力集中部。

另外,在上述实施例1~实施例4中所示的侧架、前侧架、第1车架、第2车架、超高强度部、高强度部、应力集中部、车体前部结构、避让部、轮廓线、左前轮和强度过渡部等的形状或结构,并不限于例示的内容,可以进行适宜的变更。

【工业上的可利用性】

本发明非常适用于具有沿车体的前后方向延伸并能够吸收从车体的前后方向施加的冲击载荷的车体用侧架的汽车。

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