吸能盒和汽車車身的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及吸能盒和汽車車身。具體而言，本發(fā)明涉及例如通過在被施加汽車等 車輛碰撞時產(chǎn)生的沖擊載荷而彎曲且進行彎折狀的塑性變形來吸收沖擊能量的吸能盒和 汽車車身。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為汽車的保險杠的芯材的保險杠加強件，以往借助接合在一起的例如槽鋼狀的 支架，通過例如緊固等適當?shù)姆椒ㄑb卸自如地安裝在構(gòu)成車身殼體的一部分的縱梁的端部 上。相對于此，近年來，為了提高車身安全性并且實現(xiàn)通過大體消除由輕微碰撞造成的車身 的損傷而使維修費用降低，使用吸能盒來代替該支架。吸能盒具有筒狀的主體，在沿其軸向 (在本說明書中指的是吸能盒的長度方向。）施加的沖擊載荷的作用下，通過其主體比其他 部件優(yōu)先沿著軸向彎曲且進行彎折狀（手風琴狀）的塑性變形來吸收沖擊能量。
[0003]吸能盒所要求的沖擊吸收性能的具體情況，例如是以下所例舉的內(nèi)容。
[0004] (a)當沖擊載荷是沿著軸向施加時，通過在軸向反復(fù)且穩(wěn)定地彎曲而可靠地進行 彎折狀的塑性變形。
[0005] (b)吸能盒的壓潰時的平均載荷較高。
[0006] (c)將壓潰時產(chǎn)生的最大反作用力抑制在不破壞用于支承吸能盒的縱梁的范圍 內(nèi)。
[0007] 例如，在專利文獻1至5中公開有各種用于使吸能盒的沖擊吸收性能提高的材質(zhì)、 形狀。但是，利用這些以往的任一種發(fā)明，在追加隔壁、增加板厚而不導(dǎo)致重量增加的前提 下，也難以做到在所施加的沖擊載荷的作用下使主體沿著其軸向反復(fù)穩(wěn)定地彎曲且進行彎 折狀的塑性變形。
[0008] 本發(fā)明者利用專利文獻6提出了吸能盒1的專利發(fā)明，該吸能盒1具有如下形 狀：如圖13中的吸能盒1的橫截面所示，其軸向的至少一部分的橫截面形狀是由大致多 邊形構(gòu)成的封閉截面，在封閉截面的外側(cè)沒有凸緣，并且，在將構(gòu)成大致多邊形的多個頂點 A至P中的至少一部分用直線連接起來而得到的多邊形中的、作為具有最大面積的多邊形 A-B-C-D-I-J-K-L-A所規(guī)定的基本截面的兩邊D-I、L-A的一部分的區(qū)域且在除了兩邊的端 點D、I、L、A以外的位置上具有向基本截面A-B-C-D-I-J-K-L-A的內(nèi)側(cè)凸出并沿著筒狀的 主體2的軸向延伸的槽部3、4。
[0009] 采用吸能盒1，通過在沿軸向施加的沖擊載荷的作用下穩(wěn)定地彎曲且進行彎折狀 的塑性變形，能夠確保較高的沖擊能量的吸收量，而不會因追加隔壁、增加板厚而導(dǎo)致重量 增加、軸向彎曲。
[0010] 在汽車的實際的碰撞事故中，在從吸能盒1的彎折狀的塑性彎曲變形開始的初期 到后期的期間內(nèi)，由碰撞產(chǎn)生的沖擊載荷持續(xù)地朝向吸能盒1的軸向輸入的情況較少，反 而朝向相對于吸能盒1的軸向傾斜的方向輸入的情況較多。吸能盒1針對向主體2的軸向 施加的沖擊載荷能夠可靠地在軸向的大致整個區(qū)域穩(wěn)定地進行彎折狀的塑性彎曲變形，但 是，當朝向相對于軸向傾斜的方向輸入沖擊載荷時，由于在主體2上產(chǎn)生彎曲力矩，在彎折 狀的塑性彎曲變形的途中時刻，容易在主體2整體產(chǎn)生較大的彎曲變形，之后將難以進行 彎折狀的塑性彎曲變形，導(dǎo)致沖擊能量的吸收能力相應(yīng)地下降。
[0011] 因此，本發(fā)明者利用專利文獻7公開了圖14所示的如下的吸能盒5。即、吸能盒 5由筒狀的主體10構(gòu)成，該筒狀的主體10具有四邊形的橫截面形狀，該四邊形的橫截面形 狀具有相對地配置的一對拐角部6、7和與連接拐角部6、7的連接線L1正交地配置的另一 對拐角部8、9,并且，在外側(cè)沒有凸緣。在這里，一對拐角部6、7的夾角0 1在90°以上且 150°以下。另一對拐角部8、9的夾角在30°以上且90°以下。
[0012] 吸能盒5的橫截面形狀是相對于穿過一對拐角部6、7的線對稱的形狀，并且具有1 個槽部或者多個槽部11至槽部14,該槽部分別設(shè)置在相對于穿過一對拐角部6、7的線L1 對稱配置的兩組成對的邊中的至少1組成對的邊上，在除了一對拐角部6、7和另一對拐角 部8、9以外的位置沿長度方向延伸并且向內(nèi)部凸出。另外，對于所有的邊中的每一個邊，板 厚t(mm)、邊長W(mm)、槽部11至槽部14的個數(shù)N以及N個槽部的開口寬度的平均值Wc(mm) 滿足 5 < (W-NXWcV(N+l)/t< 50 的關(guān)系式。
[0013] 而且，本發(fā)明者利用專利文獻8進一步實現(xiàn)了吸能盒5的性能提高，并公開了圖15 所示的如下的吸能盒15。即、吸能盒15具有相對地配置的一對拐角部16、17和相對于將一 對拐角部16、17彼此相連的連接線以80°至100°的角度交叉地配置的另一對拐角部18、 19。而且，吸能盒15由具有四邊形的基本橫截面形狀的金屬制的筒體20構(gòu)成，從筒體20 的軸向的一個端部向另一個端部輸入沖擊載荷。
[0014] 另外，在吸能盒15中，一對拐角部16、17的夾角為90°以上且150°以下，并且另 一對拐角部18、19的夾角為30°以上且90°以下。另外，在除了一對拐角部16、17和另一 對拐角部18、19以外的位置具有沿長度方向延伸并且向內(nèi)部凸出的1個槽部或者多個槽部 21至槽部24,筒體20的靠一個端部側(cè)的截面周長比筒體20的靠另一個端部側(cè)的截面周長 小。
[0015] 吸能盒15不僅被輸入由相對于其軸向平行的方向的碰撞產(chǎn)生的沖擊載荷，也被 輸入由相對于其軸向傾斜的方向的碰撞產(chǎn)生的沖擊載荷時，即便如此也能夠連續(xù)且穩(wěn)定地 進行彎折狀的塑性彎曲變形。由此，該吸能盒15具有針對傾斜碰撞也很優(yōu)異的沖擊吸收特 性（在本說明書中稱為"魯棒性"。）、即具有較高的沖擊吸收能量吸收量。
[0016] 另外，采用吸能盒15,在沖擊力作用于筒體20時，自碰撞端側(cè)切實地進行筒體20 的壓潰。即使在由來自相對于筒體20的軸向傾斜的方向的碰撞產(chǎn)生的沖擊載荷被輸入的 情況下，筒體20也從輸入沖擊載荷的一個端部起向筒體20的軸向的另一個端部進行壓潰， 從而筒體20能夠切實地進行彎折狀的彎曲變形而高效地吸收沖擊能量。
[0017] 專利文獻1 :日本特開平8-128487號公報
[0018] 專利文獻2 :日本特開平9-277953號公報
[0019] 專利文獻3 :日本特開2003-48569號公報
[0020] 專利文獻4 :日本特開2002-284033號公報
[0021] 專利文獻5:日本特開平8-108863號公報
[0022] 專利文獻6 :日本特許第3912422號說明書
[0023] 專利文獻7 :日本特開2009-18447號公報
[0024] 專利文獻8 :日本特開2011-51581號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]發(fā)明要解決的問題
[0026] 為了進一步提高汽車的安全性，要求進一步提高吸能盒的魯棒性。
[0027] 本發(fā)明的目的在于提供一種比專利文獻8所公開的吸能盒進一步提高了魯棒性 的吸能盒以及安裝有該吸能盒的汽車車身。
[0028]用于解決問題的方案
[0029] 本發(fā)明所依據(jù)的技術(shù)思想如下：針對專利文獻8所公開的吸能盒，通過使構(gòu)成槽 部的相對的斜面的高度（橫截面內(nèi)的斜邊的長度）不同，而形成為構(gòu)成筒體的一個端部 (沖擊載荷的輸入部）的橫截面的所有邊與構(gòu)成筒體的另一個端部的橫截面的相對邊平 行，從而能夠與專利文獻8公開的吸能盒相比進一步提高魯棒性。
[0030] 本發(fā)明的吸能盒具有相對地配置的一對拐角部和相對于將該一對拐角部彼此相 連接的連接線以80°以上且100°以下的角度交叉地配置的另一對拐角部，并且由具有擁 有四邊形的基本橫截面形狀的橫截面形狀的金屬制的筒體構(gòu)成，從筒體的軸向的一個端部 朝向另一個端部輸入沖擊載荷，其特征在于，在橫截面中，（i) 一對拐角部的夾角a是90° 以上且150°以下，并且所述另一對拐角部的夾角0是30°以上且90°以下，（ii)具有分 別設(shè)置在夾住一對拐角部的至少任一個拐角的兩條邊上的、沿長度方向延伸且向內(nèi)部凸出 的1個或者多個槽部，（iii)筒體的靠一個端部側(cè)的截面周長比筒體的靠另一個端部側(cè)的 截面周長小，（iv)作為構(gòu)成基本截面形狀的多邊形的對角線中的最長的對角線與最短的對 角線之比的矩形比（扁率）在筒體的軸向的位置上變化，以及（v)通過使構(gòu)成槽部的相對 的斜面的高度（橫截面內(nèi)的斜邊的長度）不同，而形成為構(gòu)成一個端部的橫截面的所有邊 與構(gòu)成另一個端部的橫截面的相對邊平行。
[0031] 另外，本發(fā)明的一種汽車車身，其特征在于，將本發(fā)明的吸能盒朝向車身的前部或 者后部的寬度方向相對于車寬中心對稱地配置一對或者兩對。
[0032]發(fā)明的效果
[0033] 采用本發(fā)明，能夠提供一種與專利文獻8所公開的吸能盒相比進一步提高了魯棒 性的吸能盒以及安裝有該吸能盒的汽車車身。
【附圖說明】
[0034] 圖1是表示本發(fā)明的吸能盒的形狀的一例的立體圖。
[0035] 圖2的（a)是表示本發(fā)明的吸能盒的一例的一個端部（碰撞端）的端面形狀的一 例的說明圖，圖2的（b)是表示本發(fā)明的吸能盒的一例的另一個端部（與碰撞端相反的一 端）的端面形