车辆用发动机罩的制作方法_2

文档序号:9256275阅读:来源:国知局
强度与加速度一次峰值之间的关系的图表。
[0033]图6是表示内板的0.2%屈服强度与HIC之间的关系的图表。
[0034]附图标记说明:
[0035]1、11:内板
[0036]2、12:主加强筋
[0037]3:中央部
【具体实施方式】
[0038]下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。图1以及图2是表示本发明的实施方式所涉及的车辆发动机罩的内板I的俯视图以及俯视立体图。在车辆发动机罩的内板I的除了其边缘部之外的中央部3形成有沿车辆前后方向延伸的多个主加强筋2。该中央部3成为从内板I的周缘部起,整体向车辆上方向隆起的基台。而且,在图1所示的实施方式中,形成于该中央部3的主加强筋2与该中央部3的表面相比向车辆上方向隆起。
[0039]需要说明的是,如图3所示,还能够在内板I的除了边缘部11之外的中央部,以沿与车辆行进方向正交的方向延伸的方式形成多根主加强筋12。此外,在图3的实施方式中,主加强筋12成为从中央部的表面13向车辆下方向突出的构造。这样,能够根据发动机罩的形状以及大小等,适当地选择主加强筋12的延伸方向和突出方向。
[0040]需要说明的是,在内板I的车辆上方,外板(未图示)与上述边缘部结合。
[0041]优选该外板的材质为JIS (Japan Industrial Standard:日本工业标准)5000系或者6000系的铝合金,通过对该板材进行成形加工而获得外板。此外,优选内板I的材质为JIS3000系的铝合金。另外,优选内板I为板厚在1.0mm以下的JIS3104材料。
[0042]而且,在图4中,以图3的实施方式的内板I为例进行表示,设置于内板的主加强筋优选为,当将内板的坯料的单轴拉伸变形时的断裂伸长率设为δ时,在与主加强筋12正交的剖面形状中,由从中央部13的表面突出的凹部(或者凸部)的剖面线长L、以及直线连接凹部(或者凸部)的端部而成的线段的线长LO (变形前的坯料长度)决定的伸长量(L-LO) /LO 为 0.4 δ 至 0.6 δ 0
[0043]此外,还期望所述内板由板厚为1.0mm以下的JIS 3104材料构成,优选形成主加强筋的凹部或者凸部的剖面的伸长量(L-LO)/LO为0.08至0.12。
[0044]在本实施方式中,内板I的坯料的0.2%屈服强度在将内板I组装于车辆用发动机罩后并结束涂敷烧制后的状态(作为代表,是在受到大约2%左右的拉伸(stretch)后以规定的温度进行了烧制涂敷的状态)下为70?120MPa。
[0045]图5是以横轴表不外板的0.2%屈服强度、纵轴米用加速度一次峰值Gl (G)来表不屈服强度与加速度一次峰值之间的关系的图表。需要说明的是,外板的坯料的0.2%屈服强度同样表示在将外板组装于车辆用发动机罩后并结束涂敷烧制后的状态(作为代表,是在受到大约2%左右的拉伸后以规定的温度进行了烧制涂敷的状态)下的值。如该图5所示,若增加外板坯料的强度,则在头部碰撞时应力传播而产生位移的面积变宽,即,产生位移的部分的重量增加,从而头部碰撞时的加速度第I波变大。该加速度一次峰值直至外板的坯料的0.2%屈服强度为190MPa为止,与外板的0.2%屈服强度的增加对应地增加,从而可知期望使用高屈服强度材质。另外,本发明人等发现,加速度一次峰值的增加率与屈服强度的增加对应地减少,屈服强度增加到190MPa以上时,即使继续增加,加速度一次峰值也成为大致恒定值,若0.2%屈服强度为150MPa以上,则能够确保加速度一次峰值最大值的90%以上。考虑到这种情况,为了确保头部碰撞初期所需要的能量吸收量,可以说外板的坯料的0.2%屈服强度需要至少在150MPa以上,期望在190MPa以上。
[0046]而且,在头部碰撞时,发动机罩与设置于其下方的发动机等发动机罩下方的发动机罩内置物发生碰撞时的加速度二次峰值较大地依赖于内板I的坯料的屈服强度,其坯料强度越低,该加速度二次峰值越小。这是因为,在内板I与内置物发生碰撞时,内板I的变形阻力较低,从而加速度变低。需要说明的是,伴随于此,内板I的变形行程变长,因此若发动机罩的内板I的坯料的0.2%屈服强度变得极其低,则即便内板I被完全破坏也无法将能量全部吸收,从而加速度二次峰值会变得极其高。即,可以说内板I的坯料强度存在适当值。
[0047]此外,在车辆用发动机罩的内板I中,安装有用于与车身连结的闩眼以及铰链等,根据确保该闩眼等的安装部处的强度以及防止冲压成形时的断裂的观点,若过于降低内板I的坯料屈服强度,则产生不良影响。需要说明的是,通常针对闩眼以及铰链安装部配置加强件,确保变形强度,从而能够应对上述情况,但是在向难以设定这种加强件的未设置缓冲橡胶接触面等内板的加强件的部分直接输入负荷这样的情况下,若过于降低内板I的坯料屈服强度,则存在针对伴随着发动机罩开闭的负荷输入而容易发生塑性变形这一问题点。本发明人等根据上述问题点,得出了需要将内板I的坯料的0.2%屈服强度设为70?120MPa的见解。通过对内板的0.2%屈服强度进行如此设定,能够确保车身安装部的强度,并且与以往的5000系或者6000系铝合金相比,能够降低头部碰撞时的加速度二次峰值以及HIC值,与以往的发动机罩相比,能够提高行人保护性能。
[0048]图6是以横轴表示内板I的坯料的0.2%屈服强度、纵轴采取HIC的方式表示两者的关系的图表。该数据是通过模拟了 E-NCAP(European New Car Assessment Program:欧洲新车评测系统)儿童碰撞条件的头部碰撞试验的CAE (Computer Aided Engineering:计算机辅助工程)解析而求出HIC值的结果,图中的纵波构造是具有如图1所示沿车辆前后方向延伸且向车辆上方向成为凸形状的主加强筋的构造,横波是具有如图3所示沿车辆左右方向延伸且向车辆下方向成为凸形状的主加强筋的构造。需要说明的是,E-NCAP儿童碰撞试验是在碰撞速度为40km/时且碰撞角度为50° (头部撞击器的撞击方向与水平轴之间的角度)的条件下,使重量为3.5kg的头部撞击器与发动机罩发生碰撞,并根据此时的施加到头部撞击器的加速度来计算HIC值,从而评价头部行人保护性能的试验。需要说明的是,本计算中,在发动机罩下,将模拟发动机等内置物的刚体壁设定在从外板的表面起沿倾斜65°的方向离开70mm的位置。内板I的0.2%屈服强度越低,HIC越减少,特别是在0.2%屈服强度为120MPa的情况下,即使是图1所示的沿车辆前后方向设置了加强筋的发动机罩,本条件下的HIC值也变成1000以下,可知能够满足欧洲法规。根据该结果,可以说期望内板的0.2%屈服强度在120MPa以下。此外,若比较纵波与横波,则结果为,在上述发动机罩构造中,横波构造的行人保护性能优良。需要说明的是,若考虑到行人保护性能以外的发动机罩刚性等其他性能的优劣,则也存在结果因发动机罩外板的设计以及发动机罩大小等而不同的情况,但是针对行人保护性能,可以说期望采用具有沿车辆左右方向延伸且向车辆下方向成为凸形状的主加强筋12的图3的构造。
[0049]而且,在内板I的0.2%屈服强度过低的情况下,内板自身的变形强度下降,若其不足70MPa,则产生针对施加到内板I的缓冲橡胶接触面等的冲击负荷而发生塑性变形的问题。根据该发动机罩自身所要求的强度要件,需要内板I的0.2%屈服强度在70MPa以上。此外,如上所述,若内板I的0.2%屈服强度变高,则HIC值变高,行人保护性能下降。此外,由于根据条件的不同难以满足法规,因此可以说0.2%屈服强度需要为120MPa以下。另外,若外板的0.2%屈服强度不足150MPa,则加速度一次峰值
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