汽車用骨架部件及包括該汽車用骨架部件的前支柱下板的制作方法
【專利摘要】前支柱下外板(10)包括彎曲部位(13)、第1部位(14)和第2部位(15)，該前支柱下外板(10)為假定沿著第1部位(14)的延伸方向承受碰撞載荷的汽車用骨架部件。外板(10)通過將配置于第1部位(14)側(cè)的第1構(gòu)件(11)和配置于第2部位(15)側(cè)的第2構(gòu)件(12)接合而構(gòu)成。第1構(gòu)件(11)與第2構(gòu)件(12)的接合線(L)配置在第1邊界(16)與第2邊界(17)之間的預(yù)定區(qū)域內(nèi)。第1邊界(16)為連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部的靠第1部位(14)側(cè)的端部(10f1)和彎曲外側(cè)的弧狀部的靠第1部位(14)側(cè)的端部(10g1)的直線。第2邊界(17)為自彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部的靠第2部位(15)側(cè)的端部(10f2)起沿著第1部位(14)的延伸方向的直線。第1構(gòu)件(11)的板厚比第2構(gòu)件(12)的板厚厚。
【專利說明】
汽車用骨架部件及包括該汽車用骨架部件的前支柱下板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及構(gòu)成汽車的車體的汽車用骨架部件(以下簡(jiǎn)稱為“骨架部件”)，特別是，涉及假定在恒定的方向上承受碰撞載荷的前支柱下外板等骨架部件。另外，本發(fā)明涉及包括作為骨架部件的前支柱下外板的前支柱下板。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車的車體中，例如，前支柱和下邊梁為骨架部件的復(fù)合體。前支柱配置于車體的前側(cè)，并沿上下方向延伸。下邊梁配置于車體的下部，并沿前后方向延伸。前支柱的下端部和下邊梁的前端部互相結(jié)合。在此，存在前支柱采用被上下分割而成的結(jié)構(gòu)的情況。該情況下，上部的骨架部件復(fù)合體被稱為前支柱上板，下部的骨架部件復(fù)合體被稱為前支柱下板。前支柱上板的下端部和前支柱下板的上端部互相結(jié)合。
[0003]前支柱下板包括作為骨架部件的例如前支柱下外板(以下簡(jiǎn)稱為“外板”)、前支柱下內(nèi)板(以下簡(jiǎn)稱為“內(nèi)板”)以及前支柱下板加強(qiáng)件(以下簡(jiǎn)稱為“加強(qiáng)件”)。外板配置于車寬度方向的外側(cè)。內(nèi)板配置于車寬度方向的內(nèi)側(cè)。外板和內(nèi)板互相結(jié)合，并在整個(gè)長(zhǎng)度方向上形成閉合截面。加強(qiáng)件配置在外板與內(nèi)板之間，提高前支柱下板的強(qiáng)度。其中，外板沿長(zhǎng)度方向以L字狀彎曲，且截面形狀在整個(gè)長(zhǎng)度方向上為帽形。
[0004]圖1A和圖1B是表示作為骨架部件的前支柱下外板的一例的示意圖。在這些附圖中，圖1A表示平面圖，圖1B表示圖1A的A-A剖視圖。另外，為了容易理解形狀，在圖1A中，用附圖標(biāo)記“S”表示與下邊梁相結(jié)合的一側(cè)，用附圖標(biāo)記“U”表示與前支柱上板相結(jié)合的一側(cè)。另外，在圖1A中，用附圖標(biāo)記“F”表示汽車的行進(jìn)方向的前方，用附圖標(biāo)記“B”表示汽車的行進(jìn)方向的后方。在圖1B中，用附圖標(biāo)記“I”表示車寬度方向的內(nèi)側(cè)，用附圖標(biāo)記“O”表示車寬度方向的外側(cè)。
[0005]如圖1A所示，前支柱下外板10包括:彎曲部位(參照?qǐng)D1A中的用雙點(diǎn)劃線包圍起來的區(qū)域)13，其沿長(zhǎng)度方向以L字狀彎曲；以及第I部位14和第2部位15，該第I部位14和第2部位15分別與該彎曲部位13的兩端相連。第I部位14自彎曲部位13朝向汽車的行進(jìn)方向的后方B以平直狀延伸，并與下邊梁相結(jié)合。第2部位15自彎曲部位13朝向上方以平直狀延伸，并與前支柱上板相結(jié)合。
[0006]另外，如圖1B所示，外板10的截面形狀在整個(gè)長(zhǎng)度方向上、即在自與前支柱上板相結(jié)合的一側(cè)U到與下邊梁相結(jié)合的一側(cè)S為止的整個(gè)區(qū)域內(nèi)為帽形。因此，構(gòu)成外板10的彎曲部位13、第I部位14以及第2部位15均包含頂板部10a、第I縱壁部10b、第2縱壁部10c、第I凸緣部I Od以及第2凸緣部I Oe。第I縱壁部I Ob與頂板部I Oa的兩側(cè)部中的成為彎曲內(nèi)側(cè)的側(cè)部的整個(gè)范圍相連。第2縱壁部1c與頂板部1a的兩側(cè)部中的成為彎曲外側(cè)的側(cè)部的整個(gè)范圍相連。第I凸緣部1d與第I縱壁部1b相連。第2凸緣部1e與第2縱壁部1c相連。
[0007]前支柱下板為假定自車體的前方承受碰撞載荷的骨架部件復(fù)合體。因此，前支柱下外板10為假定沿著與下邊梁相結(jié)合的第I部位14的延伸方向承受碰撞載荷的骨架部件。
[0008]日本特開2011-37291號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)、日本特許第5103959號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)以及日本特開2013-141928號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)公開了與前支柱相關(guān)的以往技術(shù)。在專利文獻(xiàn)I的前支柱中，在構(gòu)成上下方向上的下部的支柱外板部(相當(dāng)于所述外板)的車寬度方向上的內(nèi)側(cè)接合有支柱加強(qiáng)構(gòu)件(相當(dāng)于所述加強(qiáng)件)。在支柱加強(qiáng)構(gòu)件的前部設(shè)有強(qiáng)度高于其他部分的高強(qiáng)度部。由此，在專利文獻(xiàn)I中記載了能夠謀求前支柱的輕量化，并且能夠確保針對(duì)來自車體的前方的碰撞載荷的所需的強(qiáng)度。
[0009]專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3的前支柱為閉合截面構(gòu)造。在專利文獻(xiàn)2的前支柱中，加強(qiáng)件包括上部、與該上部的下側(cè)接合的中央部以及與該中央部的下側(cè)接合的下部。上部與中央部之間的接合能夠在使彼此的端部重疊了的狀態(tài)下進(jìn)行。中央部與下部之間的接合也相同。中央部與下部之間的接合強(qiáng)度設(shè)定為前側(cè)低于后側(cè)。由此，在專利文獻(xiàn)2中記載了即使在使用高強(qiáng)度鋼板制造加強(qiáng)件的情況下，也能夠提高加強(qiáng)件的生產(chǎn)率。
[0010]在專利文獻(xiàn)3的前支柱中，利用加強(qiáng)件設(shè)有引導(dǎo)單元。引導(dǎo)單元在與汽車的前輪相對(duì)的位置具有傾斜面。在微小重疊碰撞時(shí)，該傾斜面將前輪朝向車體的后方外側(cè)引導(dǎo)。由此，在專利文獻(xiàn)3中記載了能夠確保前支柱的剛度，且在微小重疊碰撞時(shí)能夠有效地抑制前支柱的變形。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-37291號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)2:日本特許第5103959號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)3:日本特開2013-141928號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016]發(fā)明要解決的問題
[0017]如上所述，前支柱為汽車車體的骨架部件復(fù)合體，構(gòu)成前支柱的下部的前支柱下板包括作為骨架部件的外板。前支柱下板還包括加強(qiáng)件和內(nèi)板。對(duì)于這樣的前支柱下板，從燃油消耗的觀點(diǎn)來看，要求輕量化，并且，從安全性的觀點(diǎn)來看，要求提高抗碰撞性能。
[0018]在所述專利文獻(xiàn)I的前支柱中，為了謀求輕量化且確保強(qiáng)度，在支柱加強(qiáng)構(gòu)件的前部設(shè)有高強(qiáng)度部，在此，當(dāng)前支柱在正面碰撞時(shí)承受載荷時(shí)，該載荷的一部分被向下邊梁傳遞。由于專利文獻(xiàn)I的如支柱在如支柱的如部具有尚強(qiáng)度部，因此，對(duì)于碰撞載荷具有耐性。由此，前支柱不會(huì)變形，而僅下邊梁較大程度地變形。于是，前支柱所吸收的能量下降，其結(jié)果，導(dǎo)致前支柱的抗碰撞性能下降。
[0019]在所述專利文獻(xiàn)2的前支柱中，加強(qiáng)件被分割為上部、中央部以及下部，將它們的端部彼此重疊并接合。在該前支柱的情況下，在制造加強(qiáng)件時(shí)，隨著接合部位的增加以及構(gòu)件的增加，制造成本增大。另外，通過層疊而進(jìn)行的接合阻礙輕量化。
[0020]在所述專利文獻(xiàn)3的前支柱中，利用加強(qiáng)件設(shè)有引導(dǎo)單元，在微小重疊碰撞時(shí)能夠利用引導(dǎo)單元將汽車的前輪向車體的后方外側(cè)引導(dǎo)。但是，能夠發(fā)揮這樣的效果的情況限定于在碰撞時(shí)前輪朝向行進(jìn)方向、且前輪的寬度不會(huì)過度大于前支柱的車寬度方向上的寬度的情況?？偠灾?，在碰撞時(shí)前輪朝向傾斜方向的情況或前輪的寬度較大的情況下，難以期待這樣的效果，而前支柱承受載荷。因此，即使于在加強(qiáng)件上設(shè)有引導(dǎo)單元的情況下，也需要提高前支柱下板的抗碰撞性能，需要謀求抑制前輪的進(jìn)入。
[0021]另外，在所述專利文獻(xiàn)I?3記載了如下內(nèi)容:通過改變加強(qiáng)件的形狀、板厚、結(jié)構(gòu)等，從而提高前支柱的抗碰撞性能，或者使其輕量化。但是，在所述專利文獻(xiàn)I?3的前支柱中，完全未著眼于作為骨架部件的前支柱下外板的形狀、板厚、結(jié)構(gòu)等。對(duì)于前支柱下板，需要進(jìn)一步提高抗碰撞性能以及進(jìn)一步的輕量化。
[0022]本發(fā)明即是鑒于這樣的情況而做成的。本發(fā)明的目的在于提供具有下述的特征的、汽車用骨架部件以及包括作為該骨架部件的前支柱下外板的前支柱下板:
[0023]提高抗碰撞性能且實(shí)現(xiàn)輕量化。
[0024]用于解決問題的方案
[0025]本發(fā)明的一實(shí)施方式提供一種汽車用骨架部件，其沿長(zhǎng)度方向以L字狀彎曲，且截面形狀在整個(gè)長(zhǎng)度方向上為帽形，其中，
[0026]所述骨架部件包括:彎曲部位，其包含彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部和彎曲外側(cè)的弧狀部；以及第I部位和第2部位，該第I部位和第2部位分別自所述彎曲部位的兩端延伸，該所述骨架部件為假定沿著所述第I部位的延伸方向承受碰撞載荷的部件。
[0027]所述骨架部件通過將配置于所述第I部位側(cè)的第I構(gòu)件和配置于所述第2部位側(cè)的第2構(gòu)件接合而構(gòu)成。
[0028]所述第I構(gòu)件與所述第2構(gòu)件的接合線配置在所述第I部位側(cè)的第I邊界與所述第2部位側(cè)的第2邊界之間的預(yù)定區(qū)域內(nèi)。
[0029]所述第I邊界為連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的所述弧狀部的靠所述第I部位側(cè)的端部和彎曲外側(cè)的所述弧狀部的靠所述第I部位側(cè)的端部的直線。
[0030]所述第2邊界為自彎曲內(nèi)側(cè)的所述弧狀部的靠所述第2部位側(cè)的端部起沿著所述第I部位的延伸方向的直線。
[0031]所述第I構(gòu)件的板厚比所述第2構(gòu)件的板厚厚。
[0032]在所述的汽車用骨架部件中，優(yōu)選的是，所述第2邊界為連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的所述弧狀部的靠所述第2部位側(cè)的端部和彎曲外側(cè)的所述弧狀部的靠所述第2部位側(cè)的端部的直線。
[0033]在所述的汽車用骨架部件中，優(yōu)選的是，所述第I構(gòu)件的板厚tl與所述第2構(gòu)件的板厚t2之比“tl/t2”為1.2以上。
[0034]在所述的汽車用骨架部件中，優(yōu)選的是，所述骨架部件為前支柱下外板，所述第I部位與下邊梁相結(jié)合，所述第2部位與前支柱上板相結(jié)合。本發(fā)明的一實(shí)施方式的前支柱下板包括該前支柱下外板。
[0035]發(fā)明的效果
[0036]本發(fā)明的汽車用骨架部件、包括作為該骨架部件的前支柱下外板的前支柱下板具有下述的顯著的效果:
[0037]提高抗碰撞性能且實(shí)現(xiàn)輕量化。
【附圖說明】
[0038]圖1A是示意地表示作為骨架部件的前支柱下外板的一例的平面圖。
[0039]圖1B是圖1A的A-A剖視圖。
[0040]圖2是示意地表示作為本實(shí)施方式的骨架部件的前支柱下外板的一例的平面圖。
[0041]圖3是表示用于配置接合線的預(yù)定區(qū)域的更佳范圍的平面圖。
[0042]圖4是示意性地表示碰撞試驗(yàn)的概要的平面圖。
[0043]圖5A是表示用于碰撞試驗(yàn)的比較例I的前支柱下外板的平面圖。
[0044]圖5B是表示用于碰撞試驗(yàn)的比較例2的前支柱下外板的平面圖。
[0045]圖5C是表示用于碰撞試驗(yàn)的本發(fā)明例I的前支柱下外板的平面圖。
[0046]圖f5D是表示用于碰撞試驗(yàn)的本發(fā)明例2的前支柱下外板的平面圖。
[0047]圖5E是表示用于碰撞試驗(yàn)的本發(fā)明例3的前支柱下外板的平面圖。
[0048]圖5F是表示用于碰撞試驗(yàn)的本發(fā)明例4的前支柱下外板的平面圖。
[0049]圖6A是表示試驗(yàn)結(jié)果的圖，表示碰撞試驗(yàn)時(shí)的吸收能量。
[°05°]圖6B是表不試驗(yàn)結(jié)果的圖，表不外板的體積。
[0051 ]圖6C是表示試驗(yàn)結(jié)果的圖，表示每單位體積的吸收能量。
[0052]圖7A是表示作為比較例3的用于沖壓成形的坯料的形狀、用于制作該坯料的修整加工前的金屬板的形狀的示意圖。
[0053]圖7B是表示作為比較例4的用于沖壓成形的坯料的形狀、用于制作該坯料的修整加工前的金屬板的形狀的示意圖。
[0054]圖7C是表示作為本發(fā)明例5的用于沖壓成形的坯料的形狀、用于制作該坯料的修整加工前的金屬板的形狀的示意圖。
[0055]圖7D是表示作為比較例5的用于沖壓成形的坯料的形狀、用于制作該坯料的修整加工前的金屬板的形狀的示意圖。
[0056]圖8是表示對(duì)本發(fā)明例5以及各比較例3?5利用修整加工去除的坯料的面積的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了各種試驗(yàn)，并反復(fù)進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果，得到了以下的見解。
[0058]例如，在前支柱下外板的情況下，若增加板厚，則能夠在正面碰撞時(shí)抑制前輪的進(jìn)入，能夠提高前支柱下板的抗碰撞性能。但是，僅單一地增加板厚，則導(dǎo)致質(zhì)量增加而阻礙輕量化。由此，需要兼顧抗碰撞性能和輕量化。
[0059]前支柱下外板沿長(zhǎng)度方向以L字狀彎曲。前支柱下外板的截面形狀在整個(gè)長(zhǎng)度方向上為帽形。在這樣的外板的情況下，為了抵抗在正面碰撞時(shí)自前輪施加的碰撞載荷，主要的是，提高沿著車體的前后方向、即下邊梁的延伸方向的第I部位的軸抗壓性能(日文:軸圧壊性能)即可。因此，作為外板的結(jié)構(gòu)，將與下邊梁相結(jié)合的第I部位側(cè)的板厚設(shè)定為比與前支柱上板相結(jié)合的第2部位側(cè)的板厚厚的結(jié)構(gòu)是有效的。
[0060]在此，如下結(jié)構(gòu)是有效的:將第I構(gòu)件配置于第I部位側(cè)，并且，將板厚比第2構(gòu)件薄的第2構(gòu)件配置于第2部位側(cè)，并將該第I構(gòu)件和第2構(gòu)件接合。然后，將第I構(gòu)件與第2構(gòu)件的接合線配置在將第I部位和第2部位相連的彎曲部位的預(yù)定區(qū)域內(nèi)即可。由此，能夠兼顧抗碰撞性能和輕量化。
[0061]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。在此，作為汽車用骨架部件，以構(gòu)成前支柱下板的前支柱下外板為例。
[0062]圖2是示意性地表示本實(shí)施方式的作為骨架部件的前支柱下外板的一例的平面圖。圖2所示的本實(shí)施方式的前支柱下外板10的截面形狀與所述圖1所示的前支柱下外板相同，在整個(gè)長(zhǎng)度方向上為帽形(參照所述圖1B)。
[0063]如圖2所示，前支柱下外板10沿長(zhǎng)度方向以L字狀彎曲。外板10包括沿長(zhǎng)度方向以L字狀彎曲的彎曲部位(參照?qǐng)D2中的用雙點(diǎn)劃線包圍起來的區(qū)域)13、分別與該彎曲部位13的兩端相連的第I部位14和第2部位15。第I部位14自彎曲部位13朝向汽車的行進(jìn)方向的后方以平直狀延伸，并與下邊梁相結(jié)合。第2部位15自彎曲部位13朝向上方以平直狀延伸，并與前支柱上板相結(jié)合。外板10為假定沿著與下邊梁相結(jié)合的第I部位14的延伸方向承受碰撞載荷的骨架部件。
[0064]外板10通過將第I構(gòu)件11和第2構(gòu)件12接合而構(gòu)成。第I構(gòu)件11與第2構(gòu)件12之間的接合例如能夠利用對(duì)焊來進(jìn)行。第I構(gòu)件11配置于第I部位14側(cè)即下邊梁側(cè)。第2構(gòu)件12配置于第2部位15側(cè)即前支柱上板側(cè)。這樣地由第I構(gòu)件11和第2構(gòu)件12構(gòu)成外板10，是為了使前支柱下外板10的板厚在下邊梁側(cè)和前支柱上板側(cè)不同。
[0065]在本實(shí)施方式的外板10中，下邊梁側(cè)(第I部位14側(cè))的第I構(gòu)件11的板厚比前支柱上板側(cè)(第2部位15側(cè))的第2構(gòu)件12的板厚厚。由于與下邊梁相結(jié)合的第I部位14側(cè)的板厚較厚，因此，第I部位14的軸抗壓性能升高。由此，能夠高效地提高外板10的抗碰撞性能。另一方面，由于與前支柱上板相結(jié)合的第2部位15側(cè)的板厚變薄，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。由于第2部位15側(cè)的板厚對(duì)于第I部位14的軸抗壓性能的貢獻(xiàn)度較低，因此，不會(huì)對(duì)抗碰撞性能產(chǎn)生阻礙。
[0066]為了顯示所述的效果，將第I構(gòu)件11與第2構(gòu)件12的接合線L配置在設(shè)定于彎曲部位13的預(yù)定區(qū)域內(nèi)。該預(yù)定區(qū)域?yàn)榈贗部位14側(cè)的第I邊界16與第2部位15側(cè)的第2邊界17之間的區(qū)域。以下說明其具體的情況。
[0067]彎曲部位13包括彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部1f(參照?qǐng)D2中的粗線部)和彎曲外側(cè)的弧狀部10g(參照?qǐng)D2中的粗線部)。彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部1f是指第I凸緣部1d中的彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀的緣部。彎曲外側(cè)的弧狀部1g是指第2凸緣部1d中的彎曲外側(cè)的弧狀的緣部。
[0068]第I邊界16為連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部1f中的靠第I部位14側(cè)的端部1fl和彎曲外側(cè)的弧狀部1g中的靠第I部位14側(cè)的端部1gl的直線(參照?qǐng)D2中的粗虛線)。第2邊界17是自彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部1f中的靠第2部位15側(cè)的端10f2起沿著第I部位14的延伸方向的直線(參照?qǐng)D2中的粗線)。第I構(gòu)件11與第2構(gòu)件12的接合線L配置于這樣的第I邊界16與第2邊界17之間的預(yù)定區(qū)域(參照?qǐng)D2中的陰影區(qū)域)。通過這樣地將接合線L配置于彎曲部位13的預(yù)定區(qū)域內(nèi)，能夠確保外板10的抗碰撞性能且謀求輕量化。
[0069]當(dāng)接合線L越過第I邊界16而配置于下邊梁側(cè)(第I部位14側(cè))時(shí)，板厚較厚的第I部位14側(cè)的區(qū)域縮短。該情況下，第I部位14的軸抗壓性能下降，其結(jié)果，外板10的抗碰撞性能下降。另一方面，當(dāng)接合線L越過第2邊界17而配置于前支柱上板側(cè)(第2部位15側(cè))時(shí)，板厚較厚的區(qū)域也擴(kuò)展到第2部位15側(cè)，因此，能夠預(yù)計(jì)抗碰撞性能的略微的提高。但是，在該情況下，由于第I部位14的板厚沒有變化，因此，第I部位14的軸抗壓性能幾乎不變。反而由于板厚較厚的區(qū)域擴(kuò)展，明顯妨礙了輕量化。
[0070]圖3是表示用于配置接合線的預(yù)定區(qū)域內(nèi)的更佳的范圍的平面圖。如圖3所示，優(yōu)選的是，第2邊界17’是連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部1f中的靠第2部位15側(cè)的端部1f2和彎曲外側(cè)的弧狀部1g中的靠第2部位15側(cè)的端部10g2的直線(參照?qǐng)D3中的粗虛線)。第I構(gòu)件11與第2構(gòu)件12的接合線L配置于這樣的第I邊界16與第2邊界17’之間的預(yù)定區(qū)域(參照?qǐng)D3中的陰影區(qū)域)。由此，能夠進(jìn)一步謀求輕量化且確保外板10的抗碰撞性能。
[0071]在本實(shí)施方式的外板10中，由于與下邊梁相結(jié)合的第I部位14側(cè)的板厚形成得較厚，因此，軸抗壓性能升高，而能夠高效地提高抗碰撞性能。而且，由于與前支柱上板相結(jié)合的第2部位15側(cè)的板厚形成得較薄，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。因而，能夠兼顧抗碰撞性能和輕量化。
[0072]另外，在本實(shí)施方式的外板10中，第I構(gòu)件11與第2構(gòu)件12的接合線L配置在設(shè)定于彎曲部位13的預(yù)定區(qū)域內(nèi)。由此，相比于在第I部位14(下邊梁側(cè))或第2部位15(前支柱上板偵U的平直狀部分配置接合線L的情況，能夠提高外板10的材料成品率。
[0073]在本實(shí)施方式的外板10中，與下邊梁相結(jié)合的第I部位14側(cè)的板厚形成得較厚，而使軸抗壓性能升高。因此，在正面碰撞時(shí)，不會(huì)像所述專利文獻(xiàn)I的前支柱那樣的僅下邊梁較大程度地變形，而能夠使前支柱下板和下邊梁均衡地變形從而吸收碰撞載荷。另外，不會(huì)像所述專利文獻(xiàn)3那樣抗碰撞性能的提高限定于微小的重疊碰撞，即使在碰撞時(shí)前輪朝向傾斜方向的情況或前輪的寬度較寬的情況下，也能夠提高抗碰撞性能。
[0074]優(yōu)選的是，第1構(gòu)件的板厚〖1(!11111)與第2構(gòu)件的板厚〖2(111111)之比11八2”為1.2以上。由此，能夠進(jìn)一步提高抗碰撞性能，能夠進(jìn)一步謀求輕量化。板厚之比“tl/t2”的上限沒有特殊限定。但是，當(dāng)板厚之比“tl/t2”超過2.0時(shí)，難以利用對(duì)焊等進(jìn)行接合。因此，板厚之比優(yōu)選為2.0以下。
[0075]本實(shí)施方式的前支柱下外板為沖壓成形品。作為其結(jié)構(gòu)要素的第I構(gòu)件和第2構(gòu)件可以在沖壓成形前接合，也可以在沖壓成形后接合。在利用第I構(gòu)件和第2構(gòu)件在沖壓成形前接合的方式制造外板的方法中，能夠使用所謂的拼焊板。該情況下，將板厚不同的第I坯料(金屬板)和第2坯料(金屬板)對(duì)焊從而得到拼焊板。對(duì)該拼焊板實(shí)施沖壓成形，而能夠得到外板的成形品。根據(jù)需要，對(duì)該成形品進(jìn)行修整(日文:卜泯y夕'')、再修整成形(日文卜y彳夕成形)等而進(jìn)行精加工。
[0076]另一方面，在利用第I構(gòu)件和第2構(gòu)件在沖壓成形后接合的方式制造外板的方法中，對(duì)第I坯料(金屬板)實(shí)施沖壓成形，而獲得成形為期望形狀的第I構(gòu)件。與之獨(dú)立地，對(duì)第2坯料(金屬板)實(shí)施沖壓成形，而獲得成形為期望形狀的第2構(gòu)件。利用對(duì)焊將該第I構(gòu)件和第2構(gòu)件接合，而能夠獲得外板。該情況下，根據(jù)需要，對(duì)接合前的第I構(gòu)件和第2構(gòu)件、或接合后的復(fù)合體進(jìn)行修整、再修整成形等。
[0077]本實(shí)施方式的前支柱下板包括所述的本實(shí)施方式的外板。該前支柱下板為閉合截面構(gòu)造，還包括加強(qiáng)件和內(nèi)板。因此，不僅能夠利用加強(qiáng)件，還能夠利用外板來提高抗碰撞性能，還能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。另外，由于外板的材料成品率提高，因此，能夠削減前支柱下板的制造成本。
[0078]另外，本發(fā)明并不限定于所述的實(shí)施方式，在不偏離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變更。例如，骨架部件只要是沿長(zhǎng)度方向以L字狀彎曲并假定為沿著第I部位的延伸方向承受碰撞載荷的部件，就不限定于前支柱下外板，還可以是后側(cè)外板等。另外，構(gòu)成骨架部件的第I構(gòu)件和第2構(gòu)件的各自的厚度不一定恒定。
[0079]實(shí)施例
[0080]碰撞試驗(yàn)
[0081]對(duì)本實(shí)施方式的前支柱下外板進(jìn)行了利用FEM分析確認(rèn)正面碰撞時(shí)的抗碰撞性能的試驗(yàn)。
[0082]圖4是示意性地表示碰撞試驗(yàn)的概要的平面圖。圖4中表示前支柱下外板10和撞擊件(沖擊器)51。在利用FEM分析進(jìn)行的碰撞試驗(yàn)中，固定外板10的第I部位14的頂端部即下邊梁側(cè)的頂端部，約束該頂端部的位移。該狀態(tài)下，使撞擊件51以速度15km/h沿水平方向移動(dòng)，碰撞外板10的彎曲部位13。然后，在撞擊件51相對(duì)于外板10的進(jìn)入量到達(dá)10mm的時(shí)刻使撞擊件51停止。
[0083]此時(shí)，求得隨著撞擊件51進(jìn)入外板10而外板10所吸收的能量。通過將該外板10的吸收能量除以外板10的體積，計(jì)算每單位體積的吸收能量。
[0084]圖5A?圖5F是表不用于碰撞試驗(yàn)的前支柱下外板的平面圖。在這些附圖中，圖5A和圖5B分別表示比較例1、比較例2。圖5C、圖5D、圖5E以及圖5F分別表示本發(fā)明例1、本發(fā)明例2、本發(fā)明例3、本發(fā)明例4。
[0085]比較例1、2以及本發(fā)明例I?4的接合線L的配置位置如以下所述。
[0086].比較例1(參照?qǐng)D5A):第I部位14(下邊梁側(cè))的平直狀部分
[0087].比較例2(參照?qǐng)D5B):第2部位15(前支柱上板側(cè))的平直狀部分
[0088].本發(fā)明例I (參照?qǐng)D5C):連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部1f的中央1fc和彎曲外側(cè)的弧狀部1g的中央1gc的直線上
[0089].本發(fā)明例2(參照?qǐng)D5D):自彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部1f中的靠第2部位15側(cè)的端10f2起沿著第I部位14的延伸方向的直線上
[0090].本發(fā)明例3 (參照?qǐng)D5E):連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部1f中的靠第2部位15側(cè)的端10f2和彎曲外側(cè)的弧狀部1g中的靠第2部位15側(cè)的端10g2的直線上
[0091 ] ?本發(fā)明例4 (參照?qǐng)D5F):連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部1f中的靠第I部位14側(cè)的端
IOf I和彎曲外側(cè)的弧狀部I Og中的靠第I部位14側(cè)的端I Og I的直線上
[0092]在本發(fā)明例I?4以及比較例1、2的任一例子中，均是:由金屬板A構(gòu)成第I部位14側(cè)(下邊梁側(cè))的第I構(gòu)件11，由金屬板B構(gòu)成第2部位15側(cè)(前支柱上板側(cè))的第2構(gòu)件12。金屬板A為相當(dāng)于日本鋼鐵聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)的JAC780Y的高強(qiáng)度鋼板，其板厚tl為1.5mm。金屬板B為相當(dāng)于日本鋼鐵聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)的JAC980Y的高強(qiáng)度鋼板，其板厚t2為1.2mm。板厚之比“tl/t2”為1.25ο
[0093]圖6Α?圖6C是表不試驗(yàn)結(jié)果的圖。在這些附圖中，圖6Α表不碰撞試驗(yàn)時(shí)的吸收能量。圖6Β表示外板的體積。圖6C表示每單位體積的吸收能量。根據(jù)圖6Α?圖6C的結(jié)果能夠示出以下情況。
[0094]如圖6Α所示，在比較例I中，由于接合線配置于下邊梁側(cè)的平直狀部分，因此，吸收能量不良。另一方面，在本發(fā)明例I?4中，由于接合線配置于本實(shí)施方式中規(guī)定的預(yù)定區(qū)域內(nèi)，因此，吸收能量良好。另外，在比較例2中，由于接合線配置于前支柱上板側(cè)的平直狀部分，因此，吸收能量良好。
[0095]在此，碰撞試驗(yàn)時(shí)的吸收能量根據(jù)板厚而變化，并存在只要擴(kuò)大板厚較厚的區(qū)域則吸收能量就增加的傾向。因此，比較例2的吸收能量略好于本發(fā)明例I?4的吸收能量。
[0096]如圖6Β所示，關(guān)于外板的體積，比較例2明顯較大。因此，如圖6C所示，關(guān)于每單位體積的吸收能量，本發(fā)明例I?4比比較例2好?？偠灾?，根據(jù)圖6Β所示的結(jié)果，關(guān)于外板的重量。本發(fā)明例I?4明顯輕于比較例2。因而，明確的是，在均衡地兼顧輕量化和抗碰撞性能的觀點(diǎn)中，本實(shí)施方式的外板較優(yōu)異。
[0097]材料成品率
[0098]在由拼焊板制作本實(shí)施方式的前支柱下外板的情況下，對(duì)坯料的材料成品率進(jìn)行了調(diào)查。
[0099]圖7A?圖7D是表示用于沖壓成形的坯料的形狀和用于該坯料的制作的修整加工前的金屬板的形狀的示意圖。在這些附圖中，圖7A、圖7B以及圖7D分別表示比較例3、4、5。圖7C表示本發(fā)明例5。圖7A?圖7D中用雙點(diǎn)劃線表示用于沖壓成形的坯料61的形狀，用實(shí)線表示用于制作該坯料61的修整加工前的第I金屬板62和第2金屬板63的形狀，用粗線表示接合線L。修整加工前的第I金屬板62和第2金屬板63均形成為矩形形狀。對(duì)第I金屬板62中利用修整加工去除的區(qū)域62a、第2金屬板63中利用修整加工去除的區(qū)域63a分別標(biāo)注了斜線。
[0100]如圖7A所示，在比較例3中，不使用拼焊板，而使用單一的金屬板(第I金屬板62)做成了沖壓成形用的坯料。如圖7B所示，在比較例4中，接合線L配置于下邊梁側(cè)的平直狀部分。如圖7D所示，在比較例5中，接合線L配置于前支柱上板側(cè)的平直狀部分。另一方面，如圖7C所示，在本發(fā)明例5中，接合線L配置于本實(shí)施方式中規(guī)定的預(yù)定區(qū)域內(nèi)。
[0101]圖8是表示在本發(fā)明例5以及各比較例3?5中利用修整加工去除的坯料的面積的圖。如圖8所述，本發(fā)明例5的坯料的去除面積最小。因而，明確的是，根據(jù)本實(shí)施方式的外板，能夠提尚還料的材料成品率。
[0102]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0103]本發(fā)明能夠有效地應(yīng)用于汽車用骨架部件、包括作為該骨架部件的前支柱下外板的前支柱下板。
[0104]附圖標(biāo)記說明
[0105]10、前支柱下外板(骨架部件)；10a、頂板部；10b、第I縱壁部；10c、第2縱壁部；10d、第I凸緣部；1e、第2凸緣部；1f、彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部；1f 1、彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部的靠第I部位側(cè)的端部；10f2、彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部的靠第2部位側(cè)的端部；10fc、彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部的中央；1g、彎曲外側(cè)的弧狀部；1g1、彎曲外側(cè)的弧狀部的靠第I部位側(cè)的端部；10g2、彎曲外偵啲弧狀部的靠第2部位側(cè)的端部；10gc、彎曲外側(cè)的弧狀部的中央；11、第I構(gòu)件；12、第2構(gòu)件；13、彎曲部位；14、第I部位；15、第2部位；16、第I邊界；17、17’、第2邊界;51、撞擊件;61、坯料;62、第I金屬板;62a、第I金屬板中的利用修整去除的區(qū)域;63、第2金屬板;63a、第2金屬板中的利用修整去除的區(qū)域;L、接合線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車用骨架部件，其沿長(zhǎng)度方向以L字狀彎曲，且截面形狀在整個(gè)長(zhǎng)度方向上為帽形，其中， 所述骨架部件包括:彎曲部位，其包含彎曲內(nèi)側(cè)的弧狀部和彎曲外側(cè)的弧狀部；以及第I部位和第2部位，該第I部位和第2部位分別自所述彎曲部位的兩端延伸，所述骨架部件為假定沿著所述第I部位的延伸方向承受碰撞載荷的部件， 所述骨架部件通過將配置于所述第I部位側(cè)的第I構(gòu)件和配置于所述第2部位側(cè)的第2構(gòu)件接合而構(gòu)成， 所述第I構(gòu)件與所述第2構(gòu)件的接合線配置在所述第I部位側(cè)的第I邊界與所述第2部位側(cè)的第2邊界之間的預(yù)定區(qū)域內(nèi)， 所述第I邊界為連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的所述弧狀部的靠所述第I部位側(cè)的端部和彎曲外側(cè)的所述弧狀部的靠所述第I部位側(cè)的端部的直線， 所述第2邊界為自彎曲內(nèi)側(cè)的所述弧狀部的靠所述第2部位側(cè)的端部起沿著所述第I部位的延伸方向的直線， 所述第I構(gòu)件的板厚比所述第2構(gòu)件的板厚厚。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車用骨架部件，其中， 所述第2邊界為連結(jié)彎曲內(nèi)側(cè)的所述弧狀部的靠所述第2部位側(cè)的端部和彎曲外側(cè)的所述弧狀部的靠所述第2部位側(cè)的端部的直線。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車用骨架部件，其中， 所述第I構(gòu)件的板厚tl與所述第2構(gòu)件的板厚t2之比“tl/t2”為1.2以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的汽車用骨架部件，其中， 所述骨架部件為前支柱下外板， 所述第I部位與下邊梁相結(jié)合，所述第2部位與前支柱上板相結(jié)合。5.—種前支柱下板，其中， 該前支柱下板包括權(quán)利要求4所述的汽車用骨架部件。
【文檔編號(hào)】B62D25/20GK105960364SQ201580006921
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日
【發(fā)明人】齋藤雅寬, 中澤嘉明, 大塚研郎, 大塚研一郎, 伊藤泰弘
【申請(qǐng)人】新日鐵住金株式會(huì)社