车辆用碰撞加强材料制造技术

一种车辆用碰撞加强材料，当车辆碰撞时的负荷输入时，即使在发生变形的情况下，也可极力地防止弯曲刚性下降。车辆用碰撞加强材料(例如车门防撞杆)包括：长条的主体部10。由于一对壁部11、一对拐角弯曲部12、中央凸缘部13、以及一对外周凸缘部14相连，因此，主体部10呈帽子形开放截面形状。主体部10被划分成三部分，即，部分P1、部分P2以及部分P3。部P1中的中央凸缘部的宽度(C?1)大于部分P2中的中央凸缘部的宽度(C2)。部分P1中的拐角弯曲部12的截面积，比部分P2中的拐角弯曲部的截面积更狭窄。部分P1的截面高度(H1)高于部分P2的截面高度(H2)。部分P3被设置为渐变部分，该渐变部分平滑地连接着部分P1与部分P2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种车辆用碰撞加强材料，安装该车辆用碰撞加强材料的目的在于将车辆发生碰撞时的能量(energy)予以吸收，使朝向车辆内侧的车体的变形减轻。
技术介绍
作为一种车辆用碰撞加强材料，安装于车辆的车门内表面的车门防撞杆(door impact beam)(也称为车门防护件(door guard))已为人所知。至今为止，如下的车门防撞杆已被广泛地使用，该车门防撞杆是将托架(bracket)(安装配件)焊接于管状的主体的两端部而成。然而，近年来，对杆主体与托架进行一体压制成形而成的车门防撞杆已成为主流。在此种由杆主体与托架经一体化而成的车门防撞杆中，杆主体的横截面形状为帽子形的开放截面形状的车门防撞杆已普及。例如，专利文献I的车辆用车门防护件是对钢板进行压制成形，使杆主体与托架形成为一体而成，在该车辆用车门防护件的主体部分，遍及全长而一体地形成有截面为R山型的弯曲部Ia(包含壁部、中央凸缘部、以及拐角弯曲部)，在所述弯曲部的基部的上下，分别形成有平坦的凸缘部Ib (相当于外周凸缘部)。即，遍及主体部的全长而一致地形成有帽子形的截面形状，该帽子形的截面形状包含弯曲部Ia与一对凸缘部lb。专利文献2所揭示的车门防撞杆包括隆起部2(包含壁部、中央凸缘部、以及拐角弯曲部)、及该隆起部2的宽度方向两侧的底部3 (相当于外周凸缘部)，借由所述部分来形成主体部的帽子形截面形状。所述车门防撞杆的宽度尺寸在长度方向的中央最大，宽度尺寸从该中央向长度方向的两端依次变小，最小的宽度尺寸从与中央相隔规定距离的部位起，延续至长度方向的两端为止。各部分的帽子形的截面形状的尺寸也大致以所述尺寸为标准。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2002-19559号公报(第0016段、图I)专利文献2 :日本专利特开2004-168141号公报(第0040 第0043段落)然而，对于如所述以往例子那样的、从中央至端部为止的长度方向的截面形状保持固定的车门防撞杆而言，当发生侧面碰撞时，负荷被输入之后，存在如下的可能性，即，集中负荷仅施加于负荷的输入点，从而在负荷的输入点处弯折，或壁构件向外侧打开地发生变形。而且，存在如下的缺点，即，产生以负荷的输入点为中心的变形之后，应力仅集中于负荷的输入点附近而产生塑性应变(plastic strain),结果是,弯曲刚性随着杆发生变形而下降，且反作用力急剧地下降(参照后述的比较例)。对于以往的车门防撞杆而言，为了弥补如上所述的缺点，必须借由使材料变厚或使帽子形截面变大来使车门防撞杆的强度提高，从而会导致制造成本的上升或重量的增加等不良情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供车辆用碰撞加强材料，该车辆用碰撞加强材料在车辆碰撞时的负荷输入时，即使在发生变形的情况下，也可极力地防止刚性下降，结果，可维持碰撞能量的吸收性能。本专利技术涉及一种车辆用碰撞加强材料，该车辆用碰撞加强材料包括长条的主体部，所述长条的主体部包括相向的一对壁部，分别具有前端部及后端部；平板状的中央凸缘部，配置在两个壁部的前端部之间；一对拐角弯曲部，将壁部的前端部与中央凸缘部予以连结；以及一对外周凸缘部，从两个壁部各自的后端部分别向外方向伸出。所述主体部的横截面形状是借由一对壁部、中央凸缘部、一对拐角弯曲部、以及一对外周凸缘部，而呈向两个壁部的后端部侧形成开口的帽子形开放截面形状。所述主体部在从长度方向的中央部至 一端部为止的范围内，被划分成第一部分、第二部分、以及第三部分，所述第一部分占据着中央部或所述中央部附近的部分，所述第二部分占据着所述长度方向一端部及所述长度方向一端部附近的部分，所述第三部分连接着所述第一部分与所述第二部分。所述第一部分中的中央凸缘部的宽度(Cl)大于所述第二部分中的中央凸缘部的宽度(C2)。所述第一部分中的各拐角弯曲部的截面积，比所述第二部分中的各拐角弯曲部的截面积更狭窄。所述第一部分的截面高度(Hl)形成得高于所述第二部分的截面高度(H2)。所述第三部分被设置为渐变部分，该渐变部分平滑地连接着所述第一部分与所述第二部分。优选的是，所述主体部包括第一部分，占据着所述主体部的中央部；一对第三部分，位于所述第一部分的长度方向两侧；以及一对第二部分，连接于各个第三部分，且延伸至所述主体部的长度方向两端部为止，而且所述主体部具有在长度方向上相对于所述中央部呈对称的形状。本专利技术的车辆用碰撞加强材料是以如下的配置而安装于车辆上，所述配置使所述主体部的平板状的中央凸缘部侧(帽子形开放截面形状的开口的相反侧)与碰撞时的负荷输入方向相向。本专利技术的车辆用碰撞加强材料具有上述形状，因此第一部分可具有如下的特性，即，与第二部分相比较，截面二次矩(second moment of area)的值显着地变大,不易因从第一部分的平板状的中央凸缘部侧施加的负荷而发生变形。此外，在连接着第一部分与第二部分的第三部分(渐变部分)中存在形状的非线性(non-linearity),当承受负荷时，与其他部分相比较，应力特别容易集中于第一部分与第三部分的连接部位、以及第二部分与第三部分的连接部位。因此，若承受碰撞负荷的车辆用碰撞加强材料为通常的材料，则当以负荷的输入点为中心而发生弯曲变形时，会在负荷的输入点与渐变部分这两个部分发生弯曲变形，结果是，负荷分散，且利用三个部位来承受负荷。以所述方式使碰撞负荷分散的结果是，碰撞的早期阶段的塑性应变也被分散，从而可防止由塑性变形引起的截面断裂，因此，即使发生由碰撞负荷引起的变形，也可防止弯曲刚性的急剧下降。结果是，本专利技术的车辆用碰撞加强材料在车辆发生碰撞时,可使碰撞能量的吸收性能比以往更持久。优选的是，所述一对拐角弯曲部各自的截面形状为圆弧状，该圆弧状的中心角为90°。而且，当将第一部分中的拐角弯曲部的截面的半径设为「R1」，且将第二部分中的拐角弯曲部的截面的半径设为「R2」时，将半径Rl与半径R2之比(R1/R2)设定于1/2 1/5的范围。将所述比(R1/R2)设定于1/2 1/5的范围，借此，第一部分与第二部分之间的截面二次矩的变化变得明确，从而能够有效地使碰撞负荷分散至第三部分(渐变部分)，该第三部分(渐变部分)连接着第一部分与第二部分。当比(R1/R2)大于所述1/2时，由于第一部分与第二部分的拐角弯曲部的截面形状的差异变小，因此，第一部分与第二部分之间的截面二次矩的变化不明确，碰撞负荷不会充分地分散至渐变部分，从而有可能仅可获得与以往同等的弯曲刚性。另外，当比(R1/R2)小于1/5时，意味着第一部分的拐角弯曲部的半径过小的状态，所述截面形状有可能会成为在发生变形时，使应力不当地集中于拐角弯曲部的一个原因。优选的是，将第一部分的截面高度(Hl)及第二部分的截面高度(H2)之差、与第一部分的截面高度(Hl)之间的比((H1-H2)/H1)设定于1/10 1/2的范围。·将所述比((H1_H2)/H1)设定于1/10 1/2的范围，借此，能够使车辆碰撞时的主体部的第一部分的截面二次矩相对于第二部分的截面二次矩显着地增大。假设当所述比((H1-H2)/H1)不足1/10时，由于第一部分与第二部分的阶差(高度之差)过小，因此，第一部分、第二部分以及第三部分(渐变部分)之间的截面二次矩之差变小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤嘉则，
申请(专利权)人：爱信高丘株式会社，
类型：发明
国别省市：