碰撞能量吸收结构体制造技术

本发明专利技术提供一种碰撞能量吸收结构体，其构造不复杂，可进行冲压加工，可得到稳定的变形形状，变形过程中的阻力载荷高且稳定，能量吸收效率高。碰撞能量吸收结构体形成为筒状，在轴方向上变形来吸收碰撞能量，其中，与轴方向垂直的截面的截面形状为相对于截面的中心点对称且非线对称的多角形，将该截面的轮廓设为四角形时的纵横尺寸比小于1.5，且构成截面的多角形的边中相邻的边的长度之比为2.3以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在汽车等中使用的碰撞能量吸收结构体。
技术介绍
为了缓和碰撞时对乘员或车身的碰撞,在汽车等的车身上设置碰撞时变形来吸收碰撞能量的结构体。作为这种碰撞能量吸收结构体寻求的性能，从考虑到近年来的环境问题的车身轻量化的观点考虑，要求提高能量吸收效率，使截面紧凑或薄壁化。这样的碰撞能量吸收结构体寻求能量吸收效率高即变形开始后也是变形阻力载荷高且稳定，具有高的能量吸收能。碰撞能量吸收结构体在碰撞时的变形为如图21 (a)那样的不稳定变形时，不能充分吸收碰撞能量，因此，如图21 (b)所示，寻求如下构造由处于同心圆状的大小的管状结构体构成，通过相对于轴方向的碰撞载荷一边使小径管没入大径 管一边塑性变形，吸收碰撞能量(没入型；例如专利文献I)、或者如图21 (c)所示，相对于轴方向的碰撞载荷，结构体呈折皱状地塑性变形(例如专利文献2 7)。专利文献2 7中的专利文献2中，在结构体的截面设置凹部并形成多角截面，另夕卜，专利文献3中，从截面中心连结各角部，形成具有放射状的框架的截面形状，专利文献4中，具有8字截面构造，且使截面线长、棱线的数量均增加，得到能量吸收效率良好的结构体。专利文献5中，结构体内部具备充填材料，由此提高碰撞吸收性能。另外，专利文献6、7中，如下所述控制变形形状，即，相对于主要承受碰撞载荷的轴方向沿垂直方向设置凹凸，在承受了包含倾斜载荷的轴方向的冲击时，也连续地压曲，产生图22 (c)所示的折皱状的塑性变形。专利文献专利文献I :日本特开昭48-1676号公报专利文献2 :日本特开2008-284931号公报专利文献3 :日本特开2001-124128号公报专利文献4 :日本特开2008-296716号公报专利文献5 :日本特开2001-182769号公报专利文献6 :日本特开平2-175452号公报专利文献7 :日本特开2002-104107号公报
技术实现思路
但是，上述专利文献I所示的没入型的构造复杂，因此，导致成形工序增加，在成本、生产性方面存在问题。上述专利文献2 7所示的结构体呈折皱状塑性变形的情况存在如下问题。上述专利文献2的技术作为有效活用有限的空间并提高能量吸收效率的手法是有效的，但在承受包含倾斜载荷的轴方向的冲击时，有时大幅压曲，变形载荷不稳定，这种情况下，能量吸收效率降低。上述专利文献3、4公开的技术中，截面形状极其复杂，不得不进行锻造加工，相比通常的冲压加工，不仅导致成本增加，而且在生产面上也不利。上述专利文献5公开的技术中，由于使用充填材料，结构体的重量及成本增加。上述专利文献6、7公开的技术中，相对于轴方向垂直地设置凹凸部，由此变形形状稳定，但由于通过凹凸部促进变形，所以载荷低且稳定，难以得到能量吸收效率优异的结构体。本专利技术是鉴于这样的问题而做出的，其课题在于，提供一种碰撞能量吸收结构体，构造不复杂，可冲压加工，轻量且紧凑，可得到稳定的变形形状，变形过程中的阻力载荷高且稳定，能量吸收效率高。上述课题通过如下(I) (6)的专利技术解决。 (I) 一种碰撞能量吸收结构体，其形成为筒状，在轴方向上变形来吸收碰撞能量，其特征在于，与轴方向垂直的截面的截面形状为相对于截面的中心呈点对称且非线对称的多角形，将该截面的轮廓设为四角形时的纵横尺寸比小于I. 5，且构成截面的多角形的边中相邻的边的长度之比为2. 3以下。(2)如(I)所述的碰撞能量吸收结构体，其特征在于，在轴方向上形成锥状。(3)如(I)或(2)所述的碰撞能量吸收结构体，其特征在于，在前端部具有沿轴方向凹下的凹部。(4)如(I) (3)中任一项所述的碰撞能量吸收结构体，其特征在于，所述碰撞能量吸收结构体由对金属板进行冲压而成形的冲压成形材料构成。(5)如(4)所述的碰撞能量吸收结构体，其特征在于，所述碰撞能量吸收结构体将至少两个所述冲压成形材料接合而构成。(6)如(4)或(5)所述的碰撞能量吸收结构体，其特征在于，构成所述冲压成形材料的所述金属板为具有270 1500MPa的拉伸强度的钢板。专利技术效果根据本专利技术，与轴方向垂直的截面的截面形状相对于截面的中心点对称且非线对称，将截面的轮廓设为四角形时的纵横尺寸比小于I. 5，且构成截面的多角形的边中相邻的边的长度之比为2. 3以下，因此，可得到稳定的变形形状。因此，能量吸收效率高的碰撞能量吸收结构体可不阻碍生产性而通过冲压加工得到，可实现结构体的紧凑化、轻量化。附图说明图I是表示本专利技术一实施方式的碰撞能量吸收结构体的立体图及剖面图；图2是表示本专利技术其它实施方式的碰撞能量吸收结构体的立体图；图3是表示本专利技术进而其它实施方式的碰撞能量吸收结构体的立体图；图4是用于说明图I的碰撞能量吸收结构体的制造方法之一例的图；图5是用于说明图I的碰撞能量吸收结构体的制造方法的其它例的图；图6是表示本专利技术例I的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图7是表示本专利技术例2的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图8是表示本专利技术例3的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图9是表示本专利技术例4的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图10是表示本专利技术例5的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图11是表示本专利技术例6的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图12是表示本专利技术例7的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线 的图；图13是表示比较例I的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图14是表示比较例2的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图15是表示比较例3的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图16是表示比较例4的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图17是表示比较例5的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图18是表示比较例6的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图19是表示比较例7的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图20是表示比较例8的结构体的截面形状、碰撞前后的形状、载荷-行程曲线的图；图21是用于说明碰撞能量吸收结构体的变形方式的具体实施例方式下面，参照附图说明本专利技术的实施方式。<结构体的形状>图I表不本专利技术一实施方式的碰撞能量吸收结构体,(a)是立体图，(b)是剖面图。如图I (a)所示，本实施方式的碰撞能量吸收结构体基本上由筒状体构成，一端部(例如上端)为碰撞前端，在碰撞物与该碰撞前端发生碰撞时沿轴L的方向发生变形，吸收碰撞能量。如图I (b)所示，与轴L方向垂直的截面的形状由相对于截面的中心O点对称且非线对称的多角形构成。图表示截面形状为包含凹部的16角形的情况。通过这样将与轴L垂直的截面的形状设为多角形，可以通过冲压加工来生产，可以使截面线长较长，因此，可以在有限的空间提高碰撞性能。另外，碰撞时的载荷不限于例如向轴方向输入的情况，也假设到了承受相对于轴方向具有角度的倾斜载荷的情况，在承受了包含这种倾斜载荷的碰撞时，因大幅压曲、或局部弯折而部件的变形不稳定化时，产生变形载荷的降低，能量吸收能显著降低，但通过将与筒状体的轴L垂直的截本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.08 JP 2010-0892021.一种碰撞能量吸收结构体，其形成为筒状，在轴方向上变形来吸收碰撞能量，其特征在于， 与轴方向垂直的截面的截面形状为相对于截面的中心呈点对称且非线对称的多角形，将该截面的轮廓设为四角形时的纵横尺寸比小于I. 5，且构成截面的多角形的边中相邻的边的长度之比为2. 3以下。2.如权利要求I所述的碰撞能量吸收结构体，其特征在于，在轴方向上形成锥状。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：二塚贵之，藤田毅，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：
国别省市：