[发明专利]车体加强用构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够在车体碰撞时发挥优异的耐冲击性、同时能够谋求车体轻量化的车体加强用构件，更详细说是涉及一种能够提高车体碰撞时的刚性、提升耐压曲性从而进一步改善耐冲击性的车体加强用构件。

背景技术

近年来，在汽车业界内，对于车体的安全性要求提高，碰撞时用以保护乘客的技术开发日益得到发展。与之相伴，为了提高乘客保护性能，对包含汽车门在内的车体各部的结构进行改进，研究采用用以有效保护乘客的加强用构件。

图1是表示例如在汽车用门上采用加强用构件作为门缓冲杆的车体结构的图。该门1，在门内部2的上部一体形成窗框3，在门内部2的车外侧接合门外部(没有图示)，构成汽车用门。再有，在门1的前方(图中左侧)，利用上下合页5a、5b安装在车体4侧。另外，门的后方(图中右侧)，在门内部2的中段设有门锁6。基于这些构成，门开闭自如，关闭时用门锁6保持。

上述门缓冲杆(加强用构件)7，在其两端具有用以与车体接合的支架8。图1所示的加强用构件的构成中，支架8与所述合页5及门锁6接合。因而，形成的结构是在安装上合页5a的部分和安装门锁6的部分之间装有门缓冲杆7，同时，在安装下合页5b的部分和安装门锁6的部分之间装有门缓冲杆7。

上述图1所示的加强用构件，是一种在其管端部设有用于与车体接合的支架、将支架与车体接合的结构，不过，作为其他构件，也可以采用在加强用构件的两端不设置支架、而是将加强用构件的端部与车体直接结合的所谓无支架结构。

最近，由于汽车的耗油限制和成本降低等的要求，对汽车车体轻量化的要求越来越高。为此，对于用以提高安全性的加强用构件，也被强烈要求促进其轻量化。针对这样的要求，提出了各种方案。

特许第2811226号公报中，提出一种车体加强用钢管，是使用高强度的钢管和钢板作为加强用构件，从而谋求轻量化，为此，作为门加强用钢管的门缓冲杆、或减震器用芯材等，具有拉伸强度120kgf/mm²(1180MPa)以上、伸缩10％以上的强度。根据这些钢管特性，针对使用条件选定钢管形状，从而，能够谋求车体加强用钢管轻量化，同时能够有效地吸收碰撞能量。

另外，特开2002-144872号公报中，提出一种门结构，是缓冲杆向车体前后方向倾斜配置，且与门外板面对的部分沿其弯曲面弯曲以使其接近该门外板。根据提出的门结构，不用采用增大缓冲杆的截面形状、或增大厚度等方案，能够对缓冲杆附加拉伸刚性，相对于碰撞载荷除了具有弯曲耐力以外还获得压缩耐力，能够充分确保门的强度。

再有，特开平4-280924号公报中，公开一种方法是在汽车的设计关系中着眼于对门附以圆弧，将门保护梁沿着门的圆弧弯曲管，为此，通过直接通电加热将直线状钢铁制管加热，同时将该钢铁制管一边压入模中一边喷射冷却水进行淬火以形成要求的弯曲形状。

如上所述，在使用了钢管的车体加强用构件中，为了有效地对应于向汽车车体轻量化的要求，而使用高强度钢管作为加强用构件，但是这是存在限度的，于是，进行以下尝试，通过使加强用构件沿着门框架的门外部的弯曲面弯曲从而有效地利用轴方向的束缚，使其发挥优异的耐冲击性。

如上述图1所示，汽车加强用构件中门缓冲杆，根据需要在两端设置支架，通过合页及门台座部，向刚性高的车体接合。为此，缓冲杆的沿着弯曲面的实际长度比缓冲杆两端的接合间的直线距离长。

从而，若门框架发生侧面碰撞时，对缓冲杆施加碰撞载荷，则该碰撞载荷向缓冲杆的车体前后方向分散，产生向缓冲杆的车体前后方向压宽两端的作用。由此，能够增加缓冲杆变形开始时的载荷，与之相伴也能够增加吸收能量，能够显著提高耐冲击性。

图2是在采用笔直管作为缓冲杆的试验材料的情况和采用横贯构件全长具有一定曲率半径R的弯管(以下，叫做“全长R弯管”)的情况下进行3点弯曲试验，表示其结果的图，同图(a)，表示压头受到的载荷相对于压头变位(mm)的变化，同图(b)，表示相当于压头受到的载荷的积分值的吸收能量相对于压头变位(mm)的推移。

试验材料，采用外径31.8mm、壁厚1.8mm、长度1000mm、拉伸强度1500MPa的供试管，“全长R弯管”横贯全长曲率半径R为5000mm。再有，3点弯曲试验采用基于两端支撑的3点弯曲试验装置进行实施，以使能够根据实体对与车体接合的缓冲杆的变形动作进行评价。