碰撞能量吸收結構體制造技術

本發明專利技術提供一種碰撞能量吸收結構體，其構造不復雜，可進行沖壓加工，可得到穩定的變形形狀，變形過程中的阻力載荷高且穩定，能量吸收效率高。碰撞能量吸收結構體形成為筒狀，在軸方向上變形來吸收碰撞能量，其中，與軸方向垂直的截面的截面形狀為相對于截面的中心點對稱且非線對稱的多角形，將該截面的輪廓設為四角形時的縱橫尺寸比小于1.5，且構成截面的多角形的邊中相鄰的邊的長度之比為2.3以下。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在汽車等中使用的碰撞能量吸收結構體。
技術介紹
為了緩和碰撞時對乘員或車身的碰撞,在汽車等的車身上設置碰撞時變形來吸收碰撞能量的結構體。作為這種碰撞能量吸收結構體尋求的性能，從考慮到近年來的環境問題的車身輕量化的觀點考慮，要求提高能量吸收效率，使截面緊湊或薄壁化。這樣的碰撞能量吸收結構體尋求能量吸收效率高即變形開始后也是變形阻力載荷高且穩定，具有高的能量吸收能。碰撞能量吸收結構體在碰撞時的變形為如圖21 (a)那樣的不穩定變形時，不能充分吸收碰撞能量，因此，如圖21 (b)所示，尋求如下構造由處于同心圓狀的大小的管狀結構體構成，通過相對于軸方向的碰撞載荷一邊使小徑管沒入大徑 管一邊塑性變形，吸收碰撞能量(沒入型；例如專利文獻I)、或者如圖21 (c)所示，相對于軸方向的碰撞載荷，結構體呈折皺狀地塑性變形(例如專利文獻2 7)。專利文獻2 7中的專利文獻2中，在結構體的截面設置凹部并形成多角截面，另夕卜，專利文獻3中，從截面中心連結各角部，形成具有放射狀的框架的截面形狀，專利文獻4中，具有8字截面構造，且使截面線長、棱線的數量均增加，得到能量吸收效率良好的結構體。專利文獻5中，結構體內部具備充填材料，由此提高碰撞吸收性能。另外，專利文獻6、7中，如下所述控制變形形狀，即，相對于主要承受碰撞載荷的軸方向沿垂直方向設置凹凸，在承受了包含傾斜載荷的軸方向的沖擊時，也連續地壓曲，產生圖22 (c)所示的折皺狀的塑性變形。專利文獻專利文獻I :日本特開昭48-1676號公報專利文獻2 :日本特開2008-284931號公報專利文獻3 :日本特開2001-124128號公報專利文獻4 :日本特開2008-296716號公報專利文獻5 :日本特開2001-182769號公報專利文獻6 :日本特開平2-175452號公報專利文獻7 :日本特開2002-104107號公報
技術實現思路
但是，上述專利文獻I所示的沒入型的構造復雜，因此，導致成形工序增加，在成本、生產性方面存在問題。上述專利文獻2 7所示的結構體呈折皺狀塑性變形的情況存在如下問題。上述專利文獻2的技術作為有效活用有限的空間并提高能量吸收效率的手法是有效的，但在承受包含傾斜載荷的軸方向的沖擊時，有時大幅壓曲，變形載荷不穩定，這種情況下，能量吸收效率降低。上述專利文獻3、4公開的技術中，截面形狀極其復雜，不得不進行鍛造加工，相比通常的沖壓加工，不僅導致成本增加，而且在生產面上也不利。上述專利文獻5公開的技術中，由于使用充填材料，結構體的重量及成本增加。上述專利文獻6、7公開的技術中，相對于軸方向垂直地設置凹凸部，由此變形形狀穩定，但由于通過凹凸部促進變形，所以載荷低且穩定，難以得到能量吸收效率優異的結構體。本專利技術是鑒于這樣的問題而做出的，其課題在于，提供一種碰撞能量吸收結構體，構造不復雜，可沖壓加工，輕量且緊湊，可得到穩定的變形形狀，變形過程中的阻力載荷高且穩定，能量吸收效率高。上述課題通過如下(I) (6)的專利技術解決。 (I) 一種碰撞能量吸收結構體，其形成為筒狀，在軸方向上變形來吸收碰撞能量，其特征在于，與軸方向垂直的截面的截面形狀為相對于截面的中心呈點對稱且非線對稱的多角形，將該截面的輪廓設為四角形時的縱橫尺寸比小于I. 5，且構成截面的多角形的邊中相鄰的邊的長度之比為2. 3以下。(2)如(I)所述的碰撞能量吸收結構體，其特征在于，在軸方向上形成錐狀。(3)如(I)或(2)所述的碰撞能量吸收結構體，其特征在于，在前端部具有沿軸方向凹下的凹部。(4)如(I) (3)中任一項所述的碰撞能量吸收結構體，其特征在于，所述碰撞能量吸收結構體由對金屬板進行沖壓而成形的沖壓成形材料構成。(5)如(4)所述的碰撞能量吸收結構體，其特征在于，所述碰撞能量吸收結構體將至少兩個所述沖壓成形材料接合而構成。(6)如(4)或(5)所述的碰撞能量吸收結構體，其特征在于，構成所述沖壓成形材料的所述金屬板為具有270 1500MPa的拉伸強度的鋼板。專利技術效果根據本專利技術，與軸方向垂直的截面的截面形狀相對于截面的中心點對稱且非線對稱，將截面的輪廓設為四角形時的縱橫尺寸比小于I. 5，且構成截面的多角形的邊中相鄰的邊的長度之比為2. 3以下，因此，可得到穩定的變形形狀。因此，能量吸收效率高的碰撞能量吸收結構體可不阻礙生產性而通過沖壓加工得到，可實現結構體的緊湊化、輕量化。附圖說明圖I是表示本專利技術一實施方式的碰撞能量吸收結構體的立體圖及剖面圖；圖2是表示本專利技術其它實施方式的碰撞能量吸收結構體的立體圖；圖3是表示本專利技術進而其它實施方式的碰撞能量吸收結構體的立體圖；圖4是用于說明圖I的碰撞能量吸收結構體的制造方法之一例的圖；圖5是用于說明圖I的碰撞能量吸收結構體的制造方法的其它例的圖；圖6是表示本專利技術例I的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖7是表示本專利技術例2的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖8是表示本專利技術例3的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖9是表示本專利技術例4的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖10是表示本專利技術例5的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖11是表示本專利技術例6的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖12是表示本專利技術例7的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線 的圖；圖13是表示比較例I的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖14是表示比較例2的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖15是表示比較例3的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖16是表示比較例4的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖17是表示比較例5的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖18是表示比較例6的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖19是表示比較例7的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖20是表示比較例8的結構體的截面形狀、碰撞前后的形狀、載荷-行程曲線的圖；圖21是用于說明碰撞能量吸收結構體的變形方式的具體實施例方式下面，參照附圖說明本專利技術的實施方式。<結構體的形狀>圖I表不本專利技術一實施方式的碰撞能量吸收結構體,(a)是立體圖，(b)是剖面圖。如圖I (a)所示，本實施方式的碰撞能量吸收結構體基本上由筒狀體構成，一端部(例如上端)為碰撞前端，在碰撞物與該碰撞前端發生碰撞時沿軸L的方向發生變形，吸收碰撞能量。如圖I (b)所示，與軸L方向垂直的截面的形狀由相對于截面的中心O點對稱且非線對稱的多角形構成。圖表示截面形狀為包含凹部的16角形的情況。通過這樣將與軸L垂直的截面的形狀設為多角形，可以通過沖壓加工來生產，可以使截面線長較長，因此，可以在有限的空間提高碰撞性能。另外，碰撞時的載荷不限于例如向軸方向輸入的情況，也假設到了承受相對于軸方向具有角度的傾斜載荷的情況，在承受了包含這種傾斜載荷的碰撞時，因大幅壓曲、或局部彎折而部件的變形不穩定化時，產生變形載荷的降低，能量吸收能顯著降低，但通過將與筒狀體的軸L垂直的截本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.08 JP 2010-0892021.一種碰撞能量吸收結構體，其形成為筒狀，在軸方向上變形來吸收碰撞能量，其特征在于， 與軸方向垂直的截面的截面形狀為相對于截面的中心呈點對稱且非線對稱的多角形，將該截面的輪廓設為四角形時的縱橫尺寸比小于I. 5，且構成截面的多角形的邊中相鄰的邊的長度之比為2. 3以下。2.如權利要求I所述的碰撞能量吸收結構體，其特征在于，在軸方向上形成錐狀。3.如權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：二塚貴之，藤田毅，
申請(專利權)人：杰富意鋼鐵株式會社，
類型：
國別省市：