CN113811459A - 车辆用缓冲部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够以更小的行程量确保更大的碰撞吸收量的车辆用缓冲部件。车辆用缓冲部件具有：在顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向外侧凸弯折的第一和第二凸弯折部，和在顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向内侧凹弯折的第一和第二凹弯折部在邻接的侧壁彼此交替且形成为周状的第一和第二弯折部)，第一凸弯折部与第二凹弯折部，以及第一凹弯折部与第二凸弯折部形成在同一侧壁上，在沿着大致棱柱的轴的高度方向上，在将从顶板的顶面到凸缘部的长度设为100％的情况下，从顶面到第一弯折部的长度为24％以上47％以下，从第一弯折部到第二弯折部的长度为34％以上49％以下，从第二弯折部到凸缘部的顶板侧的面的长度为13％以上33％以下。

Description

车辆用缓冲部件
技术领域
本发明涉及一种车辆用缓冲部件。
背景技术
以往，提出了一种配置在覆盖车体面板而安装的装饰部件的背表面，并且在承受碰撞载荷时吸收碰撞能量的车辆用缓冲部件的方案。车辆用缓冲部件具有：顶板，上述顶板构成承受碰撞载荷的面；以及多个侧壁，上述多个侧壁从顶板的周端部延伸而形成，并且相对于顶板呈周状配置(例如参见专利文献1、2)。进一步地，在这样的车辆用缓冲部件上具有在侧壁形成有向外的折线和向内的折线。因此，当顶板承受碰撞载荷时，车辆用缓冲部件容易导致以向外的折线向外侧凸折，并且容易导致以向内侧的折线向内侧凹折。特别是，通过设置向外和向内的折线，无论对于任何载荷而言在变形后的形状都容易变得相同，能够实现碰撞能量的吸收效果的稳定化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-121887号公报
专利文献2：日本专利特开2017-136965号公报
在此，期望车辆用缓冲部件得到规定的F-S(载荷-行程量)特性。图14是表示比较例所涉及的车辆用缓冲部件的F-S特性的图。比较例所涉及的车辆用缓冲部件虽然在侧面碰撞时能够提供稳定的破坏模式，但是如图14所示，在碰撞初期(即行程小)具有吸收载荷的峰值P，此后，载荷具有朝向触底波形下降的倾向。
在此，在F-S特性中设定有载荷的上限值，车辆用缓冲部件被期望有在不超过该上限值的范围内吸收任意能量的F-S特性。另一方面，车辆用缓冲部件要求碰撞能量吸收量很高(F-S特性的积分值大)。特别是在小型汽车等中，由于难以确保足够的行程量，因此为了对此进行补偿，对近似于上限值的F-S特性的要求变高。
但是，对于比较例所涉及的车辆用缓冲部件而言，若行程(S)超过峰值P，则存在着载荷(F)趋于降低的趋势，因此不能够满足F-S特性的要求。作为这些对策，只能让PAD大型化，其结果是使得车辆室内空间变窄。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够以更小的行程量确保更大的碰撞吸收量的车辆用缓冲部件。
为了解决该问题，本发明所涉及的车辆用缓冲部件具有：顶板，上述顶板配置于覆盖车体面板而安装的装饰部件的背表面，并且构成承受碰撞载荷的顶面；多个侧壁，上述多个侧壁从上述顶板的周端部延伸而形成，并且相对于上述顶板呈周状配置；以及板状的凸缘部，上述凸缘部从上述多个侧壁的各自的与上述顶板相反的一侧的端部向外侧伸出，上述车辆用缓冲部件为大致棱柱状，并且在上述顶面承受碰撞载荷时吸收碰撞能量，其中，上述多个侧壁在与上述顶板大致平行的截面上相邻的侧壁之间的中央部以大致直角相交，并且具有：第一弯折部，上述第一弯折部由在上述顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向外侧凸弯折的第一凸弯折部和在上述顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向内侧凹弯折的第一凹弯折部在邻接的侧壁彼此交替且形成为周状；以及第二弯折部，上述第二弯折部由在上述顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向外侧凸弯折的第二凸弯折部和在上述顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向内侧凹弯折的第二凹弯折部在邻接的侧壁彼此交替且形成为周状，上述第一凸弯折部与上述第二凹弯折部，以及上述第一凹弯折部与上述第二凸弯折部形成在同一侧壁上，在沿着大致棱柱的轴的高度方向上，在将从上述顶板的顶面到上述凸缘部的上述顶板侧的面的长度设为100％的情况下，从上述顶面到上述第一弯折部的长度为24％以上47％以下，从上述第一弯折部到上述第二弯折部的长度为34％以上49％以下，从上述第二弯折部到上述凸缘部的上述顶板侧的面的长度为13％以上33％以下。
发明效果
根据本发明，在将从顶板的顶面到凸缘部的顶板侧的面的长度设为100％的情况下，从顶面到第一弯折部的长度为24％以上47％以下，从第一弯折部到第二弯折部的长度为34％以上49％以下，从第二弯折部到凸缘部的顶板侧的面的长度为13％以上33％以下。通过这样的结构，在顶板承受碰撞载荷时，首先，靠近顶板的一侧的第一弯折部弯折，此后，远离顶板的一侧的第二弯折部弯折，能够容易得到理想的F-S特性。因此，能够提供一种能够以更小的行程量确保更大的碰撞吸收量的车辆用缓冲部件。
附图说明
图1是示意性地表示将本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件应用于侧门的例子中的门装饰件的侧视图。
图2是图1的A-A截面图。
图3是表示图2所示的车辆用缓冲部件的立体图。
图4是图3的B-B截面图。
图5是图3的C-C截面图。
图6是图3所示的车辆用缓冲部件的截面图，是表示与顶板大致平行的截面的图。
图7是表示利用车辆用缓冲部件吸收碰撞能量的情况的一个例子的截面图，表示在第一方向的截面上的碰撞初期。
图8是表示利用车辆用缓冲部件10吸收碰撞能量的情况的一个例子的截面图，表示在第二方向的截面上的碰撞初期。
图9是表示利用车辆用缓冲部件10吸收碰撞能量的情况的一个例子的截面图，表示在第一方向的截面上的碰撞末期。
图10是表示利用车辆用缓冲部件10吸收碰撞能量的情况的一个例子的截面图，表示在第二方向的截面上的碰撞末期第一例。
图11是表示利用车辆用缓冲部件10吸收碰撞能量的情况的一个例子的截面图，表示在第二方向的截面上的碰撞末期第二例。
图12是表示本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件的变形例的截面图。
图13是表示三级结构的理想的F-S特性的图。
图14是表示比较例所涉及的车辆用缓冲部件的F-S特性的图。
符号说明
4 门装饰件(装饰部件)
10 车辆用缓冲部件
11 顶板
11a 顶面
12 侧壁
13 凸缘部
14 第一弯折部
14a 第一凸弯折部
14b 第一凹弯折部
15 第二弯折部
15a 第二凸弯折部
15b 第二凹弯折部
16 薄壁部
F 碰撞载荷
具体实施方式
以下，按照优选的实施方式说明本发明。此外，本发明并不限于以下所示的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够适当变更。另外，在以下所示的实施方式中，存在着省略了一部分结构的图示、说明的地方，但对于省略的技术的详细内容，在与以下所说明的内容不发生矛盾的范围内，适当应用公知或周知的技术是不言而喻的。
图1是示意性地表示将本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件应用于侧门的例子中的门装饰件的侧视图，图2是图1的A-A截面图。
侧门1由作为车体面板的门外板2和门内板3构成。门内板3构成车室的壁面面板的一部分，在车室侧的侧面安装有门装饰件(装饰部件)4。
门装饰件4由适当的合成树脂材料通过模具成型而形成，在车室侧的侧面(表面)上粘贴有兼作垫和表面装饰的表皮。该门装饰件4在其上下方向中间部分具有门扶手5。此外，门装饰件4在比门扶手5更靠下方位置具有门搁物架6。
在门装饰件4的所需位置，例如与就座于座垫(未图示)上的乘员的腰部对应的位置设置有具有高碰撞吸收性能的车辆用缓冲部件10。
图3是表示图2所示的车辆用缓冲部件10的立体图。车辆用缓冲部件10形成为一侧的开口被封闭的棱柱状，在车辆的侧面碰撞时承受输入到侧门1的碰撞载荷F(参照图2)而在柱轴方向上变形，由此吸收碰撞能量。这样的车辆用缓冲部件10具有：顶板11、多个侧壁12以及凸缘部13，这些由适当的合成树脂材料(弹性体树脂等)一体地形成。
顶板11构成承受碰撞载荷F的顶面11a。该顶板11(顶面11a)由例如与门内板3(参照图2)大致平行的平坦面构成，在碰撞载荷F被输入时以面的方式承受门内板3。
多个侧壁12是从顶板11的周端部延伸而形成，并且相对于顶板11呈周状配置的壁部件。具体而言，在本实施方式中顶板11为四边形状，因此多个侧壁12由与四边形状的顶板11的各边相同数量的四片构成，从顶板11的各边向门装饰件4(参照图2)侧延伸而形成。相邻的侧壁12彼此连接，其结果是，车辆用缓冲部件10成为一端侧封闭而另一端侧开放的棱柱状。
凸缘部13是从多个侧壁12中的与顶板11相反的一侧的边(端部)向柱外侧伸出的板状的部件。凸缘部13例如遍及整周地以一定的宽度在柱外侧形成，构成与门装饰件4的抵接面。该凸缘部13通过在由于碰撞载荷F而使车辆用缓冲部件10变形时与门装饰件4的背表面面接触，从而在平面上分散对门装饰件4的载荷。
如图3所示，这样的车辆用缓冲部件10的多个侧壁12具有：第一弯折部14和比第一弯折部14更靠凸缘部13侧的第二弯折部15。图4是图3的B-B截面图。图5是图3的C-C截面图。
如图3至图5所示，第一弯折部14由在顶板11承受碰撞载荷F时促使侧壁12向外侧凸弯折的第一凸弯折部14a和在顶板11承受碰撞载荷F时促使侧壁12向内侧凹弯折的第一凹弯折部14b在邻接的侧壁12彼此交替且形成为周状(一周)。
第二弯折部15由在顶板11承受碰撞载荷F时促使侧壁12向外侧凸弯折的第二凸弯折部15a和在顶板11承受碰撞载荷F时促使侧壁12向内侧凹弯折的第二凹弯折部15b在邻接的侧壁12彼此交替且形成为周状(一周)。
进一步地，第一凸弯折部14a与第二凹弯折部15b，以及第一凹弯折部14b与第二凸弯折部15a各自形成在同一侧壁12上。
在此，在将在侧壁12中的、比第一弯折部14更靠顶板11侧的部位设为第一壁12a，将第一弯折部14与第二弯折部15之间的部位设为第二壁12b，将比第二弯折部15更靠凸缘部13侧的部位设为第三壁12c的情况下，这些的角度如下。
即，对于具有第一凸弯折部14a的侧壁12而言，第一壁12a例如成为相对于顶板11的法线方向(在本实施方式中是沿着棱柱的轴的高度方向)倾斜5°以上30°以下的倾斜面。第二壁12b例如成为相对于顶板11的法线方向倾斜0°以上15°以下的垂直面或倾斜面。同样地，对于具有第二凸弯折部15a的侧壁12而言，第二壁12b例如成为相对于顶板11的法线方向倾斜5°以上30°以下的倾斜面。第三壁12c例如成为相对于顶板11的法线方向倾斜0°以上15°以下的垂直面或倾斜面。
另外，对于具有第一凹弯折部14b的侧壁12而言，第一壁12a例如成为相对于顶板11的法线方向倾斜0°以上15°以下的垂直面或倾斜面。第二壁12b例如成为相对于顶板11的法线方向倾斜5°以上30°以下的倾斜面。同样地，对于具有第二凹弯折部15b的侧壁12而言，第二壁12b例如成为相对于顶板11的法线方向倾斜0°以上15°以下的垂直面或倾斜面。第三壁12c例如成为相对于顶板11的法线方向倾斜5°以上30°以下的倾斜面。
进一步地，如图4和图5所示，优选地，多个侧壁12的形成有第一弯折部14和第二弯折部15的部位的内壁部分被减薄而成为薄壁部16。此外，薄壁部16也可以仅形成于第一弯折部14和第二弯折部15的任意一方。另外，优选地，第一弯折部14和第二弯折部15遍及多个侧壁12而与顶板11大致平行(例如±10°范围内)地形成为周状。
在此，具有第一弯折部14和第二弯折部15的车辆用缓冲部件10优选能够得到图13所示的F-S特性。图13是表示三级结构的理想的F-S特性的图。三级结构的车辆用缓冲部件在第一弯折部14和第二弯折部15弯折时能够发挥高的碰撞吸收效果，因此能够在F-S特性中形成两个峰值P1、P2。因此，能够达成更接近于上限值的F-S特性而实现积分值的增大。此外，图13所示的F-S特性是在碰撞时，首先，靠近顶板的一侧的第一弯折部14弯折，此后，远离顶板的一侧的第二弯折部15弯折的情况下的特性。
但是，若仅在侧壁12上形成第一弯折部14和第二弯折部15，则在碰撞吸收时会导致意想不到的变形，以至于不能够得到图13所示的F-S特性。
因此，为了得到图13所示的F-S特性，本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件10成为具有以下两个特征的结构。
图6是图3所示的车辆用缓冲部件10的截面图，是表示与顶板11大致平行的截面的图。另外，在图6中示出了在通过第二弯折部15的平面的截面。首先，第一，如图6的虚线所示，在该平面上相邻的侧壁12彼此连接成大致直角(例如±10°范围内)。
第二，本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件10的第一～第三壁12a～12c为表1所示的高度方向的尺寸关系。表1是表示第一～第三壁12a～12c的高度方向的尺寸关系的表。
【表1】
第一壁 24％～47％
第二壁 34％～49％
第三壁 13％～33％
沿着棱柱的轴的高度方向观察，将从顶板11的顶面11a到凸缘部13的顶板11侧的面的长度设为100％。在此情况下，第一壁12a(从顶面11a到第一弯折部14)的长度为24％以上47％以下。另外，第二壁12b(从第一弯折部14到第二弯折部15)的长度为34％以上49％以下。另外，第三壁12c(从第二弯折部15到凸缘部13的顶板11侧的面)的长度为13％以上33％以下。
根据以上的高度关系，在碰撞初期，当在第一弯折部14发生弯折后，在第二弯折部15发生弯折，其结果是，能够得到图13所示的F-S特性。
接着，说明本实施方式所涉及的利用车辆用缓冲部件10吸收碰撞能量的情况。图7至图10是表示利用车辆用缓冲部件10吸收碰撞能量的情况的一个例子的截面图，图7和图8表示碰撞初期，图9和图10表示碰撞末期。
首先，如图7和图8所示，假设碰撞载荷F被施加在顶板11上。在此情况下，车辆用缓冲部件10首先在第一弯折部14发生弯折。此时，第二弯折部15成为大致不发生弯折的状态。
接着，在碰撞中期，第二弯折部15开始发生弯折。因此，可以说在碰撞中期第一弯折部14和第二弯折部15这双方发生了弯折的动作。
此后，如图9和图10所示，在碰撞末期第一弯折部14完全弯折变形。此外，在该时间点第二弯折部15仍处于弯折动作中。
这样，本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件10能够在第一弯折部14发生弯折之后在第二弯折部15发生弯折，能够在碰撞时产生所希望的变形，能够容易地得到所希望的F-S特性。
另外，在碰撞末期，车辆用缓冲部件10在第二方向的截面上也可以如图11所示。图11是表示利用车辆用缓冲部件10吸收碰撞能量的情况的截面图，表示碰撞末期的第二例。
如图11所示，在碰撞末期，在第二方向的截面上第二弯折部15(第二凸弯折部15a)也可能有不产生凸弯折的情况。即使在这样的情况下，如图9所示，在第一方向的截面上第二弯折部15(第二凹弯折部15b)被凹弯折，因此碰撞吸收量并未大幅减少。因此，对于本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件10而言，即使是这样的变形也能够得到比较接近图13所示的F-S特性。
这样，根据本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件10，在将从顶板11的顶面11a到凸缘部13的顶板11侧的面的长度设为100％的情况下，从顶面11a到第一弯折部14的长度为24％以上47％以下，从第一弯折部14到第二弯折部15的长度为34％以上49％以下，从第二弯折部15到凸缘部13的顶板11侧的面的长度为13％以上33％以下。通过这样的结构，在顶板11承受碰撞载荷F的情况下，首先，靠近顶板11的一侧的第一弯折部14弯折，此后，远离顶板11的一侧的第二弯折部15弯折，能够容易得到理想的F-S特性。因此，能够提供一种能够以更小的行程量确保更大的碰撞吸收量的车辆用缓冲部件10。
另外，多个侧壁12的形成有第一弯折部14和第二弯折部15的部位的内壁部分被减薄而成为薄壁部16，因此在第一弯折部14和第二弯折部15容易适当地产生弯折从而能够降低在不希望的部位产生变形的可能性。
另外，由于第一弯折部14和第二弯折部15形成为与顶板11大致平行，因此通过施加在顶板11上的碰撞载荷F，容易使第一弯折部14和第二弯折部15适当地发生弯折，能够更稳定地发挥碰撞能量的吸收效果。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行变更，也可以尽可能的组合公知或周知的技术。特别是，形状、尺寸并不限于上述的内容或图示的内容，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更。
另外，在上述实施方式中，顶板11在从其法线方向观察为四边形状，但只要相邻的侧壁12能够连接成大致直角，并不特别限定于四边形状。例如，顶板11从其法线方向观察可以是凸形状，也可以是X、H以及L字等形状。
另外，本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件10在与顶板11大致平行的截面上相邻的侧壁12彼此连接成大致直角，但并不限定于此，也可以是在与顶板11大致平行的截面上相邻的侧壁12彼此的中央部以大致直角地相交的关系。图12是表示本实施方式所涉及的车辆用缓冲部件10的变形例的截面图。如图12所示，相邻的侧壁12彼此在相互的连接部分也可以具有一些圆角。即，只要是侧壁12彼此的中央部以大致直角地相交的关系，相邻的侧壁12彼此的连接部分也可以具有圆角。

Claims (3)

1.一种车辆用缓冲部件，其特征在于，具有：顶板，所述顶板配置于覆盖车体面板而安装的装饰部件的背表面，并且构成承受碰撞载荷的顶面；多个侧壁，所述多个侧壁从所述顶板的周端部延伸而形成，并且相对于所述顶板呈周状配置；以及板状的凸缘部，所述凸缘部从所述多个侧壁的各自的与所述顶板相反的一侧的端部向外侧伸出，所述车辆用缓冲部件为大致棱柱状，并且在所述顶面承受碰撞载荷时吸收碰撞能量，
所述多个侧壁在与所述顶板大致平行的截面上相邻的侧壁之间的中央部以大致直角相交，并且具有：
第一弯折部，所述第一弯折部由在所述顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向外侧凸弯折的第一凸弯折部和在所述顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向内侧凹弯折的第一凹弯折部在邻接的侧壁彼此交替且形成为周状；以及
第二弯折部，所述第二弯折部由在所述顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向外侧凸弯折的第二凸弯折部和在所述顶板承受碰撞载荷时促使侧壁向内侧凹弯折的第二凹弯折部在邻接的侧壁彼此交替且形成为周状，
所述第一凸弯折部与所述第二凹弯折部，以及所述第一凹弯折部与所述第二凸弯折部形成在同一侧壁上，
在沿着大致棱柱的轴的高度方向上，在将从所述顶板的顶面到所述凸缘部的所述顶板侧的面的长度设为100％的情况下，从所述顶面到所述第一弯折部的长度为24％以上47％以下，从所述第一弯折部到所述第二弯折部的长度为34％以上49％以下，从所述第二弯折部到所述凸缘部的所述顶板侧的面的长度为13％以上33％以下。
2.根据权利要求1所述的车辆用缓冲部件，其特征在于，所述多个侧壁的形成有所述第一弯折部和所述第二凸弯折部的部位的至少一方的内壁部分被减薄而成为薄壁部。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的车辆用缓冲部件，其特征在于，
遍及所述多个侧壁而形成为周状的所述第一弯折部和所述第二凸弯折部形成为与所述顶板大致平行。
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