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車身架的制作方法

文檔序號:11443225閱讀:330來源:國知局
車身架的制造方法與工藝

本發明涉及車身架,其由頂部、底部、一對側壁形成為中空,且在頂部側和底部側具有一對棱線,該車身架沿車身前后方向延伸。



背景技術:

以改善車輛油耗等的目的而要求車身(尤其是車身架)的輕量化。已知為了應對車身架的輕量化而使用高強度的車架,并將車身架薄型化而輕量化。

作為輕量化的方法,例如已知將高張力鋼板(所謂的高強度材料)采用為車身架、或者將通過成形模具對為鋼板的板材進行熱沖壓成形(即熱軋沖壓)而成的高強度框架采用為車身架。以下,將基于熱沖壓成形的高強度的框架稱為高強度車架。

通過對車身的中柱、前側車架和后車架等的車身架采用高強度車架,能夠使車身架薄板化從而能夠謀求車身的輕量化。

然而,對于車身架中的前側車架和后車架,通常為了加強各車架、或者為了吸收碰撞荷載(碰撞能量),而在各車架的內部局部地配置有加強材料。通過局部地配置加強材料,而在各車架的規定部位上付與強度差,使得各車架易于變形,由此吸收碰撞荷載。

但是,因在各車架的內部配置有加強材料,從而會增加前側車架和后車架的重量。

另一方面,為了輕量化而對前側車架和后車架采用高強度車架,由此無需由加強材料來加強各車架,就能夠謀求車身的輕量化。但是,由于在各車架上未設置加強材料,所以將難以通過加強材料付與強度差。

由此,各車架難以因所輸入的碰撞荷載而變形,從而難以通過前側車架和后車架來吸收所輸入的碰撞荷載。

作為該對策,已知以使采用了高強度車架的前側車架的強度從前端部向著車身后方連續地提高的方式形成前側車架。(例如,參照專利文獻1。)。

根據專利文獻1的前側車架,前側車架的前部的強度被抑制。由此,在車輛與混凝土墻壁等堅硬的物體碰撞的情況下,能夠使前側車架的前部通過軸壓潰依次壓潰變形來吸收碰撞荷載。

但是,在車輛與比混凝土墻壁軟的物體(例如,車輛)碰撞的情況下,能夠考慮到前側車架的前部會埋入至柔軟的碰撞物體內。由此,難以使前側車架的前部通過軸壓潰依次壓潰變形來吸收碰撞荷載。

此外,前側車架的前部埋入至碰撞物體內,由此前側車架的前部支承在碰撞物體上。由此,能夠考慮到會在埋入的前側車架的前部作用有彎矩。

前側車架是采用高強度車架而堅硬的部件。由此,在前側車架的前部作用有彎矩的情況下,擔心在前側車架的前部會發生龜裂。

而且,在前側車架的前部埋入至碰撞物體內的狀態下,也會考慮到前側車架變形來吸收碰撞荷載。但是,在前側車架的前部埋入至碰撞物體內的狀態下,在前側車架變形的情況下,難以將前側車架的變形位置確定在規定位置。即,不知道前側車架會在何處變形。

由此,因為前側車架的沖擊吸收性能不穩定,所以從該觀點出發留有改良的余地。

在先技術文獻

專利文獻1:日本特表第2012-528752號公報



技術實現要素:

本發明的課題在于,提供一種車身架,其即使在與車輛等的柔軟物體碰撞的情況下,也能夠使沖擊吸收性能穩定。

根據技術方案1的發明,提供一種車身架,其由頂部、底部、一對側壁形成為中空,且具有一對棱線,該一對棱線由所述頂部和所述底部的至少一個與所述一對側壁之間的交叉部形成,所述車身架沿車身前后方向延伸,其具有:第1縱加強筋部,其在所述一對側壁中的一個上向著所述中空側而形成為凹形,且沿上下方向延伸,并與所述一對棱線中的一條相鄰;第1應變進展區域,其在該第1縱加強筋部以及所述一對棱線中的另一條之間的距離中,將車寬方向上的最短距離作為半徑;第2縱加強筋部,其在所述一對側壁中的另一個上向著所述中空側形成為凹形,且沿上下方向延伸,并與所述一對棱線中的另一條相鄰;和第2應變進展區域,其在該第2縱加強筋部以及所述一對棱線中的一條之間的距離中,將車寬方向上的最短距離作為半徑,所述第1縱加強筋部以及所述第2縱加強筋部在所述車身架的車身前后方向上分離,所述第1應變進展區域以及所述第2應變進展區域在所述車身架變形前的狀態下分離。

在技術方案2的發明中,優選為,在所述中空的車身架的變形中途,所述第1應變進展區域以及所述第2應變進展區域相互重疊。

在技術方案3的發明中,優選為,所述中空的車身架以大致1500mpa的高強度形成,所述第1縱加強筋部以及所述第2縱加強筋部被軟化至590~1000mpa。

在此,使中空的車身架高強度地形成,在車身架上形成有第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部。由此,在車身架上輸入有碰撞荷載時,因所輸入的碰撞荷載而使應力集中于第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部。

因此在技術方案3中,將第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部軟化。

在技術方案4的發明中,優選為,所述頂部和所述底部的至少一個具有軟化部,該軟化部以將所述第1縱加強筋部以及所述第2縱加強筋部連結的方式以帶狀延伸,且能夠變形。

在技術方案5的發明中,優選為,通過由所述底部以及所述一對側壁形成截面大致u字狀的u字部,且所述頂部通過點焊與具有該u字部的下車架部接合,所述車身架形成為中空,所述點焊位于除了所述第1縱加強筋部以及所述第2縱加強筋部以外的部位上,所述點焊設為在所述車身架的變形時,抑制因所述點焊所造成的應變向接合部集中的間距間隔。

發明效果

在技術方案1的發明中,與中空的車身架的一條棱線相鄰地形成了第1縱加強筋部,與另一條棱線相鄰地形成了第2縱加強筋部。

由此,在車身架上輸入有碰撞荷載的情況下,通過輸入的碰撞荷載使第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部開始變形。即,第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部發揮作為使車身架變形時的觸發點(即,起點)的作用。

此外,在第1縱加強筋部的周圍具有第1應變進展區域,在第2縱加強筋部的周圍具有第2應變進展區域。而且,使第1應變進展區域以及第2應變進展區域在車身架變形前的狀態下分離。

由此,在第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部開始變形之后,第1應變進展區域以及第2應變進展區域開始變形。通過使第1應變進展區域以及第2應變進展區域變形,使第2應變進展區域以與第1縱加強筋部對應的一條棱線為中心移位。

在此,第1應變進展區域以及第2應變進展區域分離。由此,能夠使第1應變進展區域以及第2應變進展區域分別單獨有效地變形。由此,能夠使第2縱加強筋部以與第1縱加強筋部對應的另一條棱線為中心而順暢地移位。即,能夠使車身架恰當地以z字狀折曲而壓潰變形。

若這樣,通過使車身架恰當地壓潰變形,即使在與汽車等的柔軟物體碰撞的情況下也能夠良好地吸收碰撞荷載。由此,能夠使車身架的沖擊吸收性能穩定。

在技術方案2的發明中,使得第1應變進展區域以及第2應變進展區域在車身架的變形途中相互重疊。通過以相互重疊的方式配置,能夠將車身架中的第1縱加強筋部側的第1車架與第2縱加強筋部側的第2車架向車寬方向的錯位抑制得小。

由此,即使車身架以z字狀折曲也能夠使第1車架與第2車架不會錯過地再次碰撞來吸收碰撞。

即,能夠使第1車架與第2車架進行所謂的二次碰撞,而在第1車架與第2車架上產生反力荷載。通過在第1車架與第2車架上產生反力荷載,能夠使車身架更恰當地壓潰變形,能夠增加碰撞荷載(碰撞能量)的吸收量。

在技術方案3的發明中,超高強度地形成了車身架。由此,能夠將車身架的板厚尺寸抑制得最小,能夠謀求車身架的輕量化。

而且,使第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部軟化。由此,能夠將第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部作為具有延性的部位。由此,能夠通過向車身架輸入的碰撞荷載使第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部恰當地變形來良好地吸收碰撞荷載。而且,能夠抑制應力集中在第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部上而斷裂。

在技術方案4的發明中,頂部、底部的至少一個具有軟化部,該軟化部以將第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部連結的方式以帶狀延伸,且能夠變形。帶狀的軟化部以傾斜狀延伸至第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部。

由此,在車身架上輸入有碰撞荷載時,在軟化部的一個側邊與另一個側邊上會產生反方向上的剪切力。由此,在第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部上會產生使車身架以z字狀折曲的彎矩。

能夠通過該彎矩使軟化部順暢地變形,促進車身架的壓潰變形。

而且,通過頂部、底部的至少一個具有軟化部,能夠通過輸入至車身架的碰撞荷載抑制在車身架上發生龜裂和斷裂。

像這樣,通過促進車身架的壓潰變形,抑制在車身架上發生龜裂和斷裂,能夠使車身架的沖擊吸收性能穩定。

在技術方案5的發明中,通過點焊使頂部與下車架部接合而形成了中空的車身架。而且,將點焊的間距間隔作為在車身架的變形時抑制因點焊所造成的應變向接合部集中的間隔。

在車身架的變形時,通過抑制因點焊所造成的應變向接合部的集中,能夠促進以第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部為起點的車身架的變形(即,壓潰變形)。

而且,在車身架的變形時,通過抑制因點焊所造成的應變向接合部的集中,能夠抑制在接合部上發生龜裂和斷裂。

像這樣,通過促進中空的車身架的壓潰變形且抑制在接合部上發生龜裂和斷裂,能夠使車身架的沖擊吸收性能穩定。

在此,由于點焊位于除了第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部以外的部位上,能夠促進第1縱加強筋部以及第2縱加強筋部的變形。

附圖說明

圖1是具有本發明的車身架的車身后部構造的仰視圖。

圖2是圖1的2部分放大圖。

圖3是圖2的3-3線剖視圖。

圖4是表示圖2的左后車架后部的立體圖。

圖5是表示在圖2的左后車架后部輸入有碰撞荷載的狀態的仰視圖。

圖6是表示圖5的左后車架后部壓潰變形至中途的狀態的仰視圖。

圖7是表示在圖4的左后車架后部輸入有碰撞荷載的狀態的立體圖。

圖8是說明在本發明的左后車架后部的后端部輸入碰撞荷載的示例的圖。

圖9是說明使本發明的左后車架后部通過碰撞荷載而壓潰變形的示例的圖。

圖10的(a)是說明通過本發明的左后車架后部來吸收碰撞荷載的示例的圖,圖10的(b)是說明通過本發明的左后車架后部來吸收碰撞荷載的狀態的曲線圖。在圖10的(b)的曲線圖中,縱軸表示在左后車架后部輸入的碰撞荷載,橫軸表示左后車架后部的變形量。

具體實施方式

以下基于附圖說明用于實施本發明的最佳方式。另外,“前(fr)”、“后(rr)”、“左(l)”、“右(r)”按照從駕駛者觀察的方向。

實施例

說明實施例的車身架20、21。

另外,在實施例中,作為車身架20、21而例示了左右的后車架后部,但也能夠將車身架適用為左右的前側車架。

如圖1所示,車身后部構造10具有:設在車身前后方向大致中央的右側部上的右后車架前部11;設在車身前后方向大致中央的左側部上的左后車架前部12;架設在右后車架前部11的后端部11a以及左后車架前部12的后端部12a上的后橫梁13;和設在后橫梁13的車身前方的燃料箱14。

而且,車身后部構造10具有:從右后車架前部11的后端部11a向車身后方延伸的右后車架后部(車身架)20;從右后車架后部20向車寬方向左外側突出的右后底側板22;從左后車架前部12的后端部12a向車身后方延伸的左后車架后部(車身架)21;從左后車架后部21向車寬方向右外側突出的左后底側板23;和架設在右后車架后部20以及左后車架后部21上的后保險杠橫梁24。

在右后車架前部11的右安裝部16以及左后車架前部12的左安裝部17上安裝有后副車架(未圖示)。在該后副車架上支承有左后減震器以及右后減震器等。而且,在后副車架的上前方安裝有燃料箱14。

由此,燃料箱14由后副車架、右后車架前部11、左后車架前部12以及后橫梁13保護。

右后車架后部20從右后車架前部11的后端部11a向著車身后方延伸。此外,左后車架后部21從左后車架前部12的后端部12a向著車身后方延伸。

右后車架后部20以及左后車架后部21是大致左右對稱的部件。由此,在右后車架后部20的各構成部上,標注與左后車架后部21相同的附圖標記,具體說明左后車架后部21,并省略右后車架后部20的具體說明。

如圖2、圖3所示,左后車架后部21具有:下車架部31,其具有以截面大致u字狀形成的u字部34;和上車架部(頂部)32,其與下車架部31接合并從上方封閉u字部34的開口。

下車架部31在對加熱的鋼板的板材(原材料)通過成形模具進行熱沖壓成形(即,熱軋沖壓)時,與成形模具接觸而被急劇冷卻,形成為拉伸強度(拉伸強度)大致1500mpa的高強度部件。具體地說,下車架部31形成為超過1500mpa的高強度部件。

上車架部32與下車架部31同樣地,在對加熱的鋼板的板材通過成形模具進行熱沖壓成形時,與成形模具接觸而被急劇冷卻,形成為拉伸強度(拉伸強度)大致1500mpa的高強度部件。具體地說,上車架部31形成為超過1500mpa的高強度部件。

這些下車架部31與上車架部32通過凸緣35、58(后述)接合,且通過凸緣36、59(后述)接合。由此,通過下車架部31與上車架部32使左后車架后部21形成為高強度的車架。

像這樣,通過使用高強度部件的車架,能夠將左后車架后部21的板厚尺寸抑制得小,能夠謀求左后車架后部21的輕量化。

另外,在作為目標的碰撞能量吸收量低的情況下,對下車架部31和上車架部32中的一個也能夠使用一般強度的鋼板。

下車架部31具有:以截面大致u字狀形成的u字部34;從u字部34的開口34a向車內26側突出的內凸緣下構件35;和從u字部34的開口34a向車外27側突出的外凸緣下構件36。

而且,下車架部31具有:形成在u字部34的內側壁47上的第1縱加強筋部38;位于第1縱加強筋部38的周圍的第1應變進展區域39;形成在u字部34的外側壁51上的第2縱加強筋部41;位于第2縱加強筋部41的周圍的第2應變進展區域42;和將第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41連結的軟化部43。

u字部34具有:平坦地形成的底部46;從底部46的內邊向上折曲的內側壁(一對側壁中的一個)47;從底部46的外邊向上折曲的外側壁(一對側壁中的另一個)51;由底部46以及內側壁47的交叉部形成的內棱線(一對棱線中的一條)54;和由底部46以及外側壁51的交叉部形成的外棱線(一對棱線中的另一條)55。

u字部34通過底部46、內側壁47以及外側壁51而形成為截面大致u字狀。

內凸緣下構件35從內側壁47的上端向車內26側大致水平地突出。此外,外凸緣下構件36從外側壁51的上端向車外27側大致水平地突出。

下車架部31通過u字部34、內凸緣下構件35以及外凸緣下構件36而形成為截面大致帽子狀。

內凸緣下構件35以及外凸緣下構件36通過在由激光加熱后逐漸冷卻,被退火(緩冷)為具有延性的軟化區域。即,內凸緣下構件35以及外凸緣下構件36是能夠通過例如點焊等接合的部位。

作為形成軟化區域的其他方法,也能夠在熱沖壓成形時使冷卻速度變緩,或通過在熱沖壓成形后進行熱處理,被退火為具有延性的軟化區域。

內側壁47具有:從底部46的內邊在車內26側且向上以傾斜狀折曲的第1內側壁48;和從第1內側壁48的上邊向上折曲的第2內側壁49。

即,內側壁47通過第1內側壁48以及第2內側壁49而形成為截面大致v字狀。而且,由底部46以及第1內側壁48的交叉部形成內棱線54。

外側壁51具有:從底部46的外邊在車外27側且向上以傾斜狀折曲的第1外側壁52;和從第1外側壁52的上邊向上折曲的第2外側壁53。

即,外側壁51通過第1外側壁52以及第2外側壁53而形成為截面大致v字狀。而且,由底部46以及第1外側壁52的交叉部形成外棱線55。

上車架部32從上方與下車架部31接合。

上車架部32具有:配置在u字部34的開口34a的上方的鼓出部57;從鼓出部57的內邊向車內26側大致水平地突出的內凸緣上構件58;和從鼓出部57的外邊向車外27側大致水平地突出的外凸緣上構件59。

內凸緣上構件58以及外凸緣上構件59在使用高強度部件的鋼板的情況下,通過在由激光加熱后逐漸冷卻,被退火為具有延性的軟化區域。即,內凸緣上構件58以及外凸緣上構件59是能夠通過例如點焊等接合的部位。

作為形成軟化區域的其他方法,也能夠在熱沖壓成形時使冷卻速度變緩,或通過熱沖壓成形后的熱處理等進行退火。

內凸緣上構件58從上方與內凸緣下構件35抵接,同時,外凸緣上構件59從上方與外凸緣下構件36抵接。

在該狀態下,內凸緣上構件58以及內凸緣下構件35通過點焊的內接合部62接合。此外,外凸緣上構件59以及外凸緣下構件36通過點焊的外接合部63接合。

由此,上車架部與下車架部31接合。

在此,說明將內凸緣下構件35、外凸緣下構件36、內凸緣上構件58以及外凸緣上構件59退火為軟化區域的理由。

即,通常,當對被熱沖壓成形的超過1500mpa的高強度部件的鋼板進行焊接時,焊接部分會軟化為590mpa左右而形成軟化部。由此,在軟化部的周圍存在拉伸強度超過1500mpa的硬化部(即,被熱沖壓成形的高強度部件)。由此,在軟化部與硬化部之間強度差會變大。

于是,為了抑制下車架部31的強度差,使下車架部31的內凸緣下構件35和外凸緣下構件36通過退火局部地軟化為帶狀而成為軟化區域。

于是,作為上車架部32也能夠考慮到使用590mpa左右的鋼板。若為該情況,無需使上車架部32通過退火局部地軟化為帶狀。

但是,實施例的上車架部32的拉伸強度超過1500mpa。于是,內凸緣上構件58和外凸緣上構件59也與內凸緣下構件35和外凸緣下構件36同樣地,通過退火局部地軟化為帶狀而成為軟化區域。

由此,內凸緣上構件58以及內凸緣下構件35通過內接合部62良好地接合。此外,外凸緣上構件59以及外凸緣下構件36通過外接合部63良好地接合。

由此,u字部34的開口34a由上車架部32覆蓋。在該狀態下,由下車架部31以及上車架部32使左后車架后部21形成為中空的閉合截面。換言之,由下車架部31以及上車架部32使左后車架后部21形成為具有中空65的車架。

在此,內凸緣上構件58以及內凸緣下構件35在除了第1縱加強筋部38以外的部位上,使內接合部62以成為間距間隔p1的方式點焊。

同樣地,外凸緣上構件59以及外凸緣下構件36在除了第2縱加強筋部41以外的部位上,使外接合部63以成為間距間隔p1的方式點焊。

在后面具體說明將內接合部62以及外接合部63以成為間距間隔p1的方式點焊的理由。

如圖4所示,在u字部34的內側壁47上形成有第1縱加強筋部38。第1縱加強筋部38在內側壁47上向著中空65側而形成為截面彎曲狀(具體地說,圓弧狀)的凹形,且以沿上下方向延伸的方式形成。該縱加強筋部38以下端部38a與內棱線54相鄰的方式位于u字部34的內側壁47上。

在第1縱加強筋部38的周圍形成有第1應變進展區域39。

如圖5所示,第1應變進展區域39由在第1縱加強筋部38以及外棱線55之間的距離中將車寬方向上的最短距離l1作為半徑的圓弧67來規定。即,將以第1縱加強筋部38中離外棱線55最近的部位38b為中心的距離l1作為半徑的圓弧67的內部成為第1應變進展區域39。

第1縱加強筋部38以及第1應變進展區域39通過在由激光加熱之后,逐漸冷卻而被退火。由此,第1縱加強筋部38以及第1應變進展區域39從大致1500mpa的高強度被軟化至590~1000mpa。

即,第1縱加強筋部38以及第1應變進展區域39是具有延性的能夠變形的區域(所謂的軟化區域)。

使第1縱加強筋部38以及第1應變進展區域39軟化為590~1000mpa的理由為如下所述。

即,難以使第1縱加強筋部38以及第1應變進展區域39通過退火而軟化得比590mpa的拉伸強度小。此外,當拉伸強度超過1000mpa時過于堅硬,擔心第1縱加強筋部38和第1應變進展區域39斷裂。

另外,最優選為將第1縱加強筋部38以及第1應變進展區域39軟化為780mpa。

在u字部34的外側壁51上形成有第2縱加強筋部41。第2縱加強筋部41在外側壁51上向著中空65側而形成為截面彎曲狀(具體地說,圓弧狀)的凹形,且沿上下方向延伸。該第2縱加強筋部41的下端部41a與外棱線55相鄰。

在第2縱加強筋部41的周圍形成有第2應變進展區域42。

第2應變進展區域42與第1應變進展區域39同樣地,由在第2縱加強筋部41以及內棱線54之間的距離中將車寬方向上的最短距離l1作為半徑的圓弧68來規定。即,將以第2縱加強筋部41中離內棱線54最近的部位41b為中心的距離l1作為半徑的圓弧68的內部成為第2應變進展區域42。

第2縱加強筋部41以及第2應變進展區域42與第1縱加強筋部38以及第1應變進展區域39同樣地,通過在由激光加熱之后,逐漸冷卻而被退火。由此,第2縱加強筋部41以及第2應變進展區域42從大致1500mpa的高強度被軟化至590~1000mpa。

即,第2縱加強筋部41以及第2應變進展區域42是具有延性的能夠變形的區域(所謂的軟化區域)。

另外,最優選為,第2縱加強筋部41以及第2應變進展區域42與第1縱加強筋部38以及第1應變進展區域39同樣地軟化至780mpa。

像這樣,第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41形成為具有延性的能夠變形的區域。由此,能夠通過向左后車架后部21輸入的碰撞荷載f1使第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41恰當地變形。

由此,能夠使左后車架后部21的車身前后方向(長度方向)的中央部通過碰撞荷載f1以z字狀折曲而壓潰變形,能夠良好地吸收碰撞荷載f1。

即,第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41發揮作為使左后車架后部21變形時的觸發點(即,起點)的作用。

而且,第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41向著中空65側而形成為截面彎曲狀(具體地說,圓弧狀)的凹形。由此,左后車架后部21的中央部易于向以z字狀折曲的方向變形。由此,能夠抑制應力集中在第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41上而斷裂。

在此,使第1縱加強筋部38與第2縱加強筋部41相比在車身前方向且位于相反側的側壁(即,車身內側)。在該狀態下,使第1縱加強筋部38的底部38b以及第2縱加強筋部41的底部41b在中空的左后車架后部21的長度方向上僅以距離l2分離。

此外,使第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42僅以距離l3分離。具體地說,在左后車架后部21變形前的狀態下,使第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42僅以距離l3分離。

由此,在第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41開始變形后,第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42開始變形。

通過使第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42變形,以與第1縱加強筋部38對應的外棱線55的部位55a為中心使第2應變進展區域42如箭頭a所示地移位。

在此,使第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42僅以距離l3分離。由此,能夠使第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42分別單獨更有效地變形。

由此,能夠以與第1縱加強筋部38對應的外棱線55的部位55a為中心而使第2縱加強筋部41如箭頭a所示地順暢移位。即,能夠使左后車架后部21恰當地以z字狀折曲而壓潰變形。

像這樣,通過使左后車架后部21恰當地壓潰變形,即使在與汽車等的柔軟物體碰撞的情況下也能夠良好地吸收碰撞荷載f1,能夠使左后車架后部21的沖擊吸收性能穩定。

如圖6所示,通過使第2縱加強筋部41如箭頭a所示地順暢移位,在左后車架后部21的變形中途,能夠使左后車架后部21以水平z字狀的折曲狀態壓潰變形。

具體地說,左后車架后部21中,通過車身前方側的第1車架21a、車身后方側的第2車架21b、以及中央的第3車架21c來使左后車架后部21以水平z字狀的折曲狀態壓潰變形。

車身前方側的第1車架21a是與第1縱加強筋部38相比位于車身前方側(即,第1縱加強筋部38側)的車架。車身后方側的第2車架21b是與第2縱加強筋部41相比位于車身后方側(即,第2縱加強筋部41)的車架。

中央的第3車架21c是第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41之間的車架。

在使左后車架后部21以水平z字狀的折曲狀態壓潰變形的狀態下,第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42以彼此重疊的方式配置。通過以彼此重疊的方式配置第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42,能夠將第2車架21b向車寬方向內側(即,車內26側)的移位抑制得小。

換言之,能夠將第1車架21a與第2車架21b向車寬方向的錯位抑制得小。

由此,在左后車架后部21的變形中途,在第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42相互重疊的狀態下,能夠將第1車架21a與第2車架21b配置為同一直線狀。

由此,在左后車架后部21的變形中途,能夠使第1車架21a與第2車架21b進行所謂的二次碰撞,而在第1車架21a與第2車架21b上產生反力荷載f2。

通過在第1車架21a與第2車架21b上產生反力荷載f2,能夠使左后車架后部21更恰當地壓潰變形,能夠增加碰撞荷載(碰撞能量)f1的吸收量。

另外,通過使左后車架后部21以長度方向上的中心為軸而旋轉90°,而將第2內側壁49和第2外側壁53(參照圖3)沿上下方向配置,能夠使左后車架后部21沿上下方向以垂直z字狀折曲。

此外,通過使左后車架后部21以長度方向上的中心為軸在0~90°之間傾斜旋轉,能夠使左后車架后部21沿傾斜方向以z字狀折曲。

如圖5、圖7所示,軟化部43以將第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41連結的方式延伸。具體地說,軟化部43在底部46、第1內側壁48以及第1外側壁52中,以將第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41連結的方式以傾斜狀且以寬度尺寸w1的帶狀延伸。

該軟化部43在通過由激光加熱之后,逐漸冷卻,被退火為具有延性的軟化區域。由此,軟化部43從大致1500mpa的高強度被軟化至590~1000mpa。

另外,軟化部43最優選為被軟化至780mpa。

使軟化部43軟化至590~1000mpa的理由如以下所述。

即,難以使軟化部43通過退火而軟化得比590mpa的拉伸強度小。此外,當拉伸強度超過1000mpa時,則擔心過于堅硬而使軟化部43斷裂。

作為形成軟化部43的其他方法,也能夠在熱沖壓成形時使冷卻速度變緩,或通過熱沖壓成形后的熱處理等進行退火。

像這樣,軟化部43與第1縱加強筋部38以及第1應變進展區域39、和第2縱加強筋部41以及第2應變進展區域42同樣地能夠變形地被退火。

而且,軟化部43具有傾斜狀,以將第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41連結。

由此,在向左后車架后部21輸入有碰撞荷載f1時,在軟化部43的一個側邊43a與另一個側邊43b上會產生反方向的剪切力t1、t2。在此,第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41相對于軟化部43而沿大致正交的方向延伸。具體地說,軟化部43大致水平地配置,第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41沿上下方向延伸。

由此,產生使第1縱加強筋部38要向左后車架后部21的車寬方向(即,內側)折曲的彎矩m1,且產生使第2縱加強筋部41要向左后車架后部21的車寬方向(即,內側)折曲的彎矩m2。

通過彎矩m1、m2使軟化部43順暢地變形,能夠促進基于左后車架后部21的z字狀折曲所導致的壓潰變形。

而且,通過具有將第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41連結的軟化部43,能夠通過向左后車架后部21輸入的碰撞荷載f1來抑制在左后車架后部21的高強度部分(所謂的堅硬區域)上產生龜裂和斷裂。

像這樣,通過促進基于左后車架后部21的z字狀折曲所導致的壓潰變形,抑制在左后車架后部21的高強度部分上發生龜裂和斷裂,能夠使左后車架后部21的沖擊吸收性能穩定。

此外,以間距間隔p1配置內接合部62以及外接合部63。

在此,例如,也能夠考慮到增大內接合部62以及外接合部63的間距間隔p1,使得無法維持左后車架后部21的中空截面。但是,當使間距間隔p1變大時,擔心因輸入至左后車架后部21的碰撞荷載f1使進展集中在內接合部62以及外接合部63上。

由此,在內接合部62以及外接合部63中使左后車架后部21變形,將難以使左后車架后部21從第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41恰當地壓潰變形。

相對于此,實施例的左后車架后部21使內接合部62和外接合部63的間距間隔p1變小,使得能夠維持左后車架后部21的中空截面。由此,抑制因輸入至左后車架后部21的碰撞荷載f1使進展集中在內接合部62以及外接合部63上,能夠維持左后車架后部21的中空截面。

由此,能夠促進基于左后車架后部21的z字狀折曲所導致的壓潰變形。

而且,在左后車架后部21的變形時,通過抑制應變向內接合部62和外接合部63的集中,能夠抑制在內接合部62和外接合部63上產生龜裂和斷裂。

像這樣,通過促進基于左后車架后部21的z字狀折曲所導致的壓潰變形,且抑制在內接合部62和外接合部63上產生龜裂和斷裂,能夠使左后車架后部21的沖擊吸收性能穩定。

此外,內接合部62位于除了第1縱加強筋部38以外的部位上,外接合部63位于除了第2縱加強筋部41以外的部位上。由此,不會擔心會由內接合部抑制第1縱加強筋部38的變形,由外接合部抑制第2縱加強筋部41的變形。

由此,能夠將第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41作為起點而使左后車架后部21良好地壓潰變形。

接下來,基于圖8~圖10說明在柔軟物體(例如,汽車)從車身后方與車身后部構造10的后左側部偏置碰撞的情況下,吸收向左后車架后部21輸入的碰撞荷載的示例。

如圖8的(a)所示,汽車等的柔軟物體從車身后方與車身后部構造10的后左側部偏置碰撞。由此,經由后保險杠橫梁24的左側部24a向左后車架后部21的后端部21d輸入碰撞荷載f3。

如圖8的(b)所示,通過所輸入的碰撞荷載f3使第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41開始變形。在第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41開始變形之后,第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42開始變形。

通過使第1應變進展區域39以及第2應變進展區域42變形,第2應變進展區域42以與第1縱加強筋部38對應的外棱線55的部位55a為中心而如箭頭b所示地移位。

如圖9的(a)所示,通過使第2縱加強筋部41如箭頭b所示地順暢移位,在左后車架后部21的變形中途,左后車架后部21會以水平z字狀的折曲狀態壓潰變形。

在該狀態下,使左后車架后部21中的第1車架21a與第2車架21b進行所謂的二次碰撞,而在第1車架21a與第2車架21b上產生反力荷載f4。通過反力荷載f4,使左后車架后部21更恰當地壓潰變形。

像這樣,通過使左后車架后部21以水平z字狀的折曲狀態壓潰變形,還由反力荷載f4使左后車架后部21更恰當地壓潰變形,能夠增加碰撞荷載(碰撞能量)f3的吸收量。

回到圖8的(b),以將第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41連結的方式具有傾斜狀的軟化部43。由此,在向左后車架后部21輸入有碰撞荷載f3時,在軟化部43的一個側邊43a與另一個側邊43b上會產生逆向的剪切力t1、t2,并產生彎矩m1、m2。

通過彎矩m1、m2使軟化部43順暢地變形,促進基于左后車架后部21的z字狀折曲所導致的壓潰變形。

而且,能夠將內接合部62以及外接合部63的間距間隔p1抑制得小。由此,能夠通過輸入至左后車架后部21的碰撞荷載f1來抑制變形集中在內接合部62以及外接合部63上。

由此,能夠使左后車架后部21從第1縱加強筋部38以及第2縱加強筋部41恰當地以z字狀折曲而壓潰變形。

如圖9的(b)所示,促進基于左后車架后部21的水平z字狀的折曲狀態的壓潰變形。由此,能夠使左后車架后部21恰當地變形而良好地吸收碰撞荷載f3。

如圖10的(a)所示,通過碰撞汽車等的柔軟物體,能夠通過使左后車架后部21以z字狀折曲而壓潰變形來良好地吸收輸入至左后車架后部21的后端部21d的碰撞荷載f3。

在圖10的(b)的曲線圖g1中,表示基于左后車架后部21的碰撞荷載f3導致的變形狀態。通過曲線圖g1,可知左后車架后部21通過碰撞荷載f3以z字狀折曲的方式開始壓潰變形,且在壓潰變形的開始后順暢地促進左后車架后部21向z字狀的壓潰變形來良好地吸收碰撞荷載f3的情況。

回到圖10的(a),在向左后車架后部21的后端部21d輸入有碰撞荷載f3時,通過使左后車架后部21以z字狀折曲,能夠抑制左后車架前部12的壓潰變形。此外,在左后車架前部12的后端部12a上設有后橫梁13。

由此,能夠保持在并不使后橫梁13移位的狀態。由此,能夠保護設在后橫梁13的車身前方的燃料箱14。

在圖10的(b)的曲線圖g2中,表示基于左后車架前部12的碰撞荷載f3、f5導致的變形狀態。如曲線圖g2所示,左后車架前部12能夠通過碰撞荷載f5壓潰變形地形成。碰撞荷載f5比碰撞荷載f3大。

即,通過曲線圖g2,可知左后車架后部21無需通過碰撞載荷f3變形,就能夠通過碰撞荷載f5開始壓潰變形。由此,在向左后車架前部12輸入有碰撞荷載f3的情況下,能夠抑制左后車架前部12的變形而保護燃料箱14。

如由圖8~圖10所說明地,在左后車架后部21上具有第1縱加強筋部38、第1應變進展區域39、第2縱加強筋部41、第2應變進展區域42以及軟化部43。而且,能夠將內接合部62以及外接合部63的間距間隔p1(參照圖5)抑制得小。

由此,即使在與汽車等的柔軟物體碰撞的情況下,也能夠使左后車架后部21恰當地變形(具體地說,以z字狀折曲而壓潰變形)來良好地吸收碰撞荷載f3。

另外,本發明的車身架并不限定于上述的實施例能夠適當變更、改良等。

例如,在上述實施例中,說明了使右后車架后部20和左后車架后部21以水平z字狀的折曲狀態壓潰變形的示例,但z字狀的折曲方向并不限定于水平。

例如,如上述那樣,通過使左后車架后部21以長度方向的中心為軸旋轉90°,能夠使左后車架后部21沿上下方向以垂直z字狀折曲。此外,通過使左后車架后部21以長度方向的中心為軸在0~90°之間傾斜旋轉,能夠使左后車架后部21向傾斜方向以z字狀折曲。

此外,在上述實施例中,說明了作為車身架將本發明適用于右后車架后部20和左后車架后部21的示例,但并不限定于此。例如,也能夠將本發明適用于左前側車架和右前側車架等的其他車架。

而且,在上述實施例中,說明了由底部46以及內側壁47的交叉部形成內棱線,由底部46以及外側壁51的交叉部形成外棱線的示例,但并不限定于此。

例如,將上車架部32、內側壁47以及外側壁一體地成形。在該狀態下,由上車架部32以及內側壁47的交叉部形成內棱線。而且,也能夠由上車架部32以及外側壁51的交叉部形成外棱線。

在該情況下,與上車架部32以及內側壁47的內棱線相鄰地形成第1縱加強筋部38。此外,與上車架部32以及外側壁51的外棱線相鄰地形成第2縱加強筋部41。

或者,也能夠在底部46側形成內棱線54以及外棱線55,而且在上車架部32側也形成內棱線以及外棱線。即,在底部46側與上車架部32側這兩側形成棱線。

在該情況下,例如,與底部46側的內棱線54以及上車架部32側的內棱線相鄰地形成第1縱加強筋部38。此外,與底部46側的外棱線55以及上車架部32側的外棱線相鄰地形成第2縱加強筋部41。

此外,在上述實施例中,說明了將軟化部43形成在底部46、第1內側壁48以及第1外側壁52上的示例,但并不限于此,也能夠在上車架部32上形成軟化部。

即,在由上車架部32以及內側壁47的交叉部形成內棱線,而且,由上車架部32以及外側壁51的交叉部形成外棱線的情況下,在上車架部32上形成軟化部。

而且,在上述實施例中,說明了將第1縱加強筋部38、第1應變進展區域39、第2縱加強筋部41、第2應變進展區域42以及軟化部43等通過激光退火的示例,但并不限定于此。例如,也能夠將第1縱加強筋部38、第1應變進展區域39、第2縱加強筋部41、第2應變進展區域42以及軟化部43等通過高頻感應加熱等的其他方法來進行退火。

高頻感應加熱是通常采用的加熱方法,通過使交流電流在線圈上流動,對第1縱加強筋部38、第1應變進展區域39、第2縱加強筋部41、第2應變進展區域42以及軟化部43等進行加熱。

作為其他的退火方法,如上述那樣,也能夠在將各部熱沖壓成形時使冷卻速度變緩,或通過熱沖壓成形后的熱處理等來進行退火。

同樣地,內凸緣下構件35、外凸緣下構件36、內凸緣上構件58以及外凸緣上構件59等也不限于基于激光的退火,也能夠通過高頻感應加熱等的其他方法來進行退火。

作為其他的退火方法,如上述那樣,也能夠在將各部熱沖壓成形時使冷卻速度變緩,或通過熱沖壓成形后的熱處理等來進行退火。

此外,在上述實施例中,說明了通過后左側部向車身后部構造10的偏置碰撞,使左后車架后部21以z字狀的折曲狀態壓潰變形的示例,但并不限定于此。例如,也能夠使右后車架后部20與左后車架后部21同樣地以z字狀的折曲狀態壓潰變形。

由此,即使在車輛與車身后部構造10的后部整體區域碰撞的情況下、或者在車輛與車身后部構造10的后右側部偏置碰撞的情況下,也能夠良好地吸收所輸入的碰撞荷載。

而且,在上述實施例中,右后車架后部20和左后車架后部21的閉合截面形狀并不限定于實施例中所例示的形狀,也能夠適當變更為矩形和多邊形。

即,在實施例中,使內側壁47折曲而在內側壁上形成棱線,使外側壁51折曲而在外側壁上形成棱線。而且,說明了由第1縱加強筋部38橫截內側壁的棱線,由第2縱加強筋部41橫截外側壁的棱線的示例,但并不限定于此。

例如,也能夠將內側壁47和外側壁51設為不折曲而垂直的側壁。而且,也能夠使內側壁47和外側壁51在多個位置上折曲,在內側壁47和外側壁51上形成多條棱線,使多條棱線由第1縱加強筋部38和第2縱加強筋部41橫截。

但是,即使在任何一種情況下,內側壁47與底部46交叉的內棱線54需要以沒有由第1縱加強筋部38橫截的方式形成。同樣地,外側壁51與底部46交叉的外棱線55需要以沒有由第2縱加強筋部41橫截的方式形成。

不使第1縱加強筋部38和第2縱加強筋部41橫截的理由為如下所述。即,因為在使內棱線54由第1縱加強筋部38橫截、使外棱線55由第2縱加強筋部41橫截的情況下,左后車架后部21易于折曲。由此,左后車架后部21的反力會變小,將難以確保碰撞能量吸收量。

此外,在上述實施例中,說明了在左后車架后部21上具有一組第1縱加強筋部38、第1應變進展區域39、第2縱加強筋部41、第2應變進展區域42、軟化部43的組合的示例,但并不限定于此。

例如從沖擊吸收性能的觀點出發,優選為,在左后車架后部21上沿車身前后方向設置多組第1縱加強筋部38、第1應變進展區域39、第2縱加強筋部41、第2應變進展區域42、軟化部43的組合。

而且,在上述實施例中所示的車身后部構造、左右的后車架、下車架部、上車架部、u字部、第1縱加強筋部、第1應變進展區域、第2縱加強筋部、第2應變進展區域、軟化部、底部、內外的側壁、內外的棱線以及內外的接合部等的形狀和構成并不限定于例示的內容,可以適當變更。

工業實用性

本發明適用于具有車身架的汽車,該車身架由頂部、底部和一對側壁形成為中空,且在頂部側和底部側具有一對棱線。

附圖標記說明

10車身后部構造

20右后車架后部(車身架)

21左后車架后部(車身架)

31下車架部

32上車架部(頂部)

34u字部

38第1縱加強筋部

39第1應變進展區域

41第2縱加強筋部

42第2應變進展區域

43軟化部

46底部

47、51內外的側壁

54、55內外的棱線

62、63內外的接合部

65中空

l1從第1縱加強筋部至外棱線的距離、從第2縱加強筋部至內棱線的距離

p1間距間隔

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