CN101920685B - 车身前部结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车身前部结构，即使对于在侧梁的前端和保险杠面板之间难以确保有足够空间的车辆而言，其也具有足够的吸能作用。在该车身前部结构(10)中，一对侧梁(13)沿着车身前后方向延伸，在这一对侧梁的前方沿着车宽方向设置有高刚性部件(保险杠梁)(14)。高刚性部件经由低刚性部件(延伸件)(15)连接在侧梁上，低刚性部件的刚性比高刚性部件的低，并由板材制成，其包括：横壁(42)，其与高刚性部件连接并向车宽方向延伸；纵壁(44)，其由横壁经第1弯曲部(43)朝向侧梁延伸，其延伸方向大致为车身前后方向。当有冲击载荷作用给高刚性部件时，由低刚性部件的变形来吸收该冲击载荷。

Description

车身前部结构
技术领域
本发明涉及一种车身前部结构，其中，在其保险杠梁和前部侧梁之间具有用来吸收车身前部冲击载荷的延伸件。 
背景技术
在现有技术中，人们知道具有如下结构的车身前部结构，即，其保险杠梁经由延伸件支承在前部侧梁上。 
上述车身前部结构的设计要求是，当发生轻微碰撞时，要求延伸件被压溃，而前部侧梁等主要骨架部分则不能变形。 
作为可满足上述设计要求的车身前部结构之一，人们知道具有如下结构的车身前部结构，即，其前部侧梁的前端部和下梁的前端部互相连结，由该连结在一起的前端部支承保险杠梁(例如参照专利文献1)。 
在专利文献1所述的车身前部结构中，其前部侧梁沿着车身前后方向延伸，在该前部侧梁的后上方设置有前立柱，下梁从前立柱的下端部朝向前方延伸，并被设置在前部侧梁的外侧，前部侧梁的前端部和下梁的前端部互相连结，并由该连结在一起的前端部支承保险杠梁。 
上述车身前部结构一般用于轿车等车辆，由于轿车等车辆的前部侧梁的前端和保险杠面板之间具有足够的空间，因此，其保险杠梁上具有能设置延伸件或可吸收冲击载荷的缓冲部件的空间。 
但是对于轻型汽车而言，尤其是对于厢式车辆而言，在其前部侧梁的前端和保险杠面板之间，难以形成用来在保险杠梁的前表面上安装缓冲部件(安全板等)或将其形成为具有缓冲形状的空间。因此对于在前部侧梁的前端和保险杠面板之间具有的空间较小的车辆而言，无法原封不动地适用专利文献1所述的车身前部结构。 
还有，由于用于专利文献1所述的车身前部结构的延伸件会出现未 完全压溃的情况，所以前后尺寸的设定，需要考虑未完全压溃现象发生时的情况。即，对于该结构而言，在狭小空间内难以设置上述延伸件，即便设置上述延伸件，也无法获得足够的缓冲空间。 
另外，虽然可以想到使保险杠梁自身***以吸收冲击载荷的方法，但是在发生偏撞，即碰撞载荷只作用于车辆的左右某一侧时，由于保险杠梁还具有将碰撞载荷向另一侧传递的功能，所以若使保险杠梁自身***，则其无法向另一侧传递碰撞载荷，从而会出现被撞一侧车身产生较大变形的问题。 
【专利文献1】日本发明专利公开公报特开2007-190964号 
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种车身前部结构，即使对那些在侧梁的前端和保险杠面板之间难以确保足够空间的车辆而言，该车身前部结构也具有足够的吸能作用。 
为了实现上述目的，本发明的技术方案1所述的车身前部结构中，一对侧梁沿着车身前后方向延伸，在这一对侧梁的前方沿车宽方向设置高刚性部件(保险杠梁)，高刚性部件经由低刚性部件(延伸件)连接在侧梁的车宽方向外侧的梁一侧凸缘上，该低刚性部件的刚性比该高刚性部件的低，其由板材制成，还包括：连接部，其与高刚性部件连接且截面呈日文片假名“コ”字形；横壁，其与连接部相连并位于车宽方向外侧，并且朝向车宽方向外侧延伸，其截面呈日文片假名“コ”字形；纵壁，其呈板状切呈倾斜状，即：其前端侧位于比后端侧更靠近车宽方向中间位置，其由该横壁经第1弯曲部朝向侧梁延伸，其延伸方向大致为车身前后方向；安装凸缘，其由纵壁经第2弯曲部朝向车宽方向外侧延伸，并和梁一侧凸缘连接。当有冲击载荷作用给高刚性部件时，由该车身前部结构的低刚性部件的变形来吸收该冲击载荷。 
本发明的技术方案2所述的车身前部结构中，上述低刚性部件以可拆下的方式安装到上述高刚性部件上。 
【发明效果】 
本发明可以获得下述效果。 
在本发明的技术方案1所述的车身前部结构中，一对侧梁沿车身前后方向延伸，而在这一对侧梁的前方沿着车宽方向设置有高刚性部件。 
由于高刚性部件经由低刚性部件连接在侧梁的车宽方向外侧的梁一侧凸缘上，该低刚性部件的刚性比该高刚性部件的低，而该低刚性部件由板材制成，它包括：连接部，其与高刚性部件连接且截面呈日文片假名“コ”字形；横壁，其与连接部相连并位于车宽方向外侧，并且朝向车宽方向外侧延伸，其截面呈日文片假名“コ”字形；纵壁，其呈板状切呈倾斜状，即：其前端侧位于比后端侧更靠近车宽方向中间位置，其由横壁经第1弯曲部朝向侧梁延伸，其延伸方向大致为车身前后方向；安装凸缘，其由纵壁经第2弯曲部朝向车宽方向外侧延伸，并和梁一侧凸缘连接，所以当有冲击载荷作用给高刚性部件时，可首先由低刚性部件的变形来吸收该冲击载荷。如果冲击载荷较小，可以只通过低刚性部件的变形来吸收该冲击载荷。详细地讲，该车身前部结构可在使低刚性部件的纵壁变形的同时，还可通过第1弯曲部产生弯曲而吸能。 
还有，由于低刚性部件由板材制成，所以其出现未完全压溃的情况较少，从而可以使该低刚性部件充分变形。这样一来，有助于缩短车身前后方向上的空间。例如，即使对于那些在侧梁的前端和设置在高刚性部件(保险杠梁)前方的保险杠面板之间难以确保足够空间的车辆而言，上述车身前部结构也能起到足够的吸能作用。 
由于纵壁呈倾斜状，其前端侧位于比后端侧更靠近车宽方向中间位置，所以，当有冲击载荷垂直作用给高刚性部件时，就会产生使纵壁向车宽方向中间一侧倾倒的冲击载荷。因此，该车身前部结构可使冲击载荷经高刚性部件(保险杠梁)传递给左右两侧的侧梁。尤其是发生偏撞时，可以将冲击载荷分散给左右两侧的侧梁，这样一来，可有助于提高车身前部结构的吸能效果。 
由于侧梁具有朝向车宽方向外侧延伸的梁一侧凸缘，低刚性部件由纵壁经第2弯曲部朝向车宽方向外侧延伸，并具有用来和梁一侧凸缘连接的安装凸缘，所以可在侧梁的车宽方向外侧结合低刚性部件。 
这样一来，当有较大的冲击载荷作用给高刚性部件时，由于高刚性部件会向车身后方后退，因而可由侧梁来支承该后退的高刚性部件，从而可由侧梁来承受较大的冲击载荷。 
还有，由于可在侧梁的车宽方向外侧结合低刚性部件，所以即使纵壁产生倾斜，也可以确保横壁所需的面积。这样一来，例如可在横壁上打孔，该孔用来贯穿牵引钩。 
由于低刚性部件的横壁截面呈帽形或日文片假名“コ”字形，所以能够确保横壁具有足够的刚性，因此，当有冲击载荷作用给高刚性部件时，该车身前部结构能够可靠地以第1和第2弯曲部作为弯曲点而进行弯曲，由此可有助于进一步提高其吸能效果。 
采用本发明的技术方案2所述的车身前部结构时，由于低刚性部件以可拆下的方式安装到高刚性部件上，如果冲击载荷较小，可以只由低刚性部件的变形来吸收该冲击载荷，因此当冲击载荷较小时，可只更换低刚性部件即可，这样一来，可有助于降低修理成本。 
例如，根据车型的不同，要求其具有不同的抗压性。由于低刚性部件可装到高刚性部件上或从其上拆下，所以可通过调整低刚性部件的强度和刚性等而将车身前部结构用于其他车型，这样一来，可扩大其通用性。 
附图说明
图1是表示本发明的车身前部结构的俯视图。 
图2是图1中车身前部结构的俯视剖视图。 
图3是图1中车身前部结构的高刚性部件和低刚性部件的立体图。 
图4是图1中车身前部结构的低刚性部件的立体图。 
图5是说明图1中车身前部结构的作用的示意图。 
【附图标记说明】 
10：车身前部结构，13：侧梁，14：高刚性部件(保险杠梁)，15：低刚性部件(延伸件)，17：梁一侧凸缘，42：横壁，43：第1 弯曲部，44：纵壁，45：第2弯曲部，46：安装凸缘，62：前端，63：后端 
具体实施方式
接下来，参照附图说明本发明的实施方式。其中，要按照附图中的符号的朝向来读图。 
【实施例】 
如图1、图2所示，车身侧部结构10包括：一对侧梁13(只图示其一)，其沿着车身前后方向延伸；高刚性部件14，其经由左右两个低刚性部件15安装在两个侧梁13上。 
侧梁13包括：梁一侧凸缘17，其用来在该侧梁13的车宽方向外侧安装低刚性部件15；螺母18，其用来安装牵引钩61(参照图5)。 
具体地讲，高刚性部件14是保险杠梁，而低刚性部件15是延伸件，其处于保险杠梁14和侧梁13的梁一侧凸缘17之间。 
还有，在车身侧部结构10中，在高刚性部件(保险杠梁)14的前方设置有保险杠面板19，在高刚性部件14的后方设置有：冷凝器，其用来储存空调21的制冷剂；散热器22，其用来冷却发动机。 
如图2～图4所示，高刚性部件14是由板材制成的梁，其截面呈帽形(外卷边槽钢)。其包括：梁主体部31，其沿着车宽方向延伸；上壁面部32、下壁面部33，其从该梁主体部31的上、下部朝向车身后方弯曲而形成；上凸缘部34、下凸缘部35，其分别从该上壁面部32、下壁面部33朝向车身高度方向弯曲而形成。 
梁主体部31包括：加强部36、37，其形成在梁主体部31的左右两侧，用来提高高刚性部件14的强度；左侧的两个安装孔38(参照图2)和右侧的两个安装孔(不图示)，其用来分别安装两个低刚性部件15。 
左侧的低刚性部件(延伸件)15包括：连接部41(参照图2)，其用来与高刚性部件14连接；横壁42，其与该连接部41相连并位于车宽方向外侧；纵壁44，其由上述横壁42经第1弯曲部43朝向上述侧梁 13延伸，其延伸方向大致为车身前后方向；安装凸缘46，其由该纵壁44经第2弯曲部45朝向车宽方向外侧延伸，并和梁一侧凸缘17连接。 
低刚性部件15可装到高刚性部件(保险杠梁)14上或从其上拆下。由于右侧的低刚性部件15和左侧的低刚性部件15关于车身中心线呈对称关系，所以省略其详细说明。 
连接部41是为截面呈日文片假名“コ”字形的部分，其包括前表面部51(参照图2)和从该前表面部51弯曲而形成的上弯曲部(不图示)和下弯曲部53。在前表面部51上焊接有两个螺母55，两个螺栓54可分别拧入其中。 
横壁42其截面是呈日文片假名“コ”字形的部分，与连接部41连在一起。另外横壁42包括前壁面56、从该前壁面56弯曲而形成的上壁面57和下壁面58、形成在前壁面56上并面对着牵引钩61(参照图5)的孔59。 
还有，横壁42越向车宽方向外侧形成得越宽。另外，为了防止横壁42变形，其为刚性较高的部分。 
纵壁44是呈板状的壁，有些倾斜，其前端62一侧位于比后端63一侧更靠近车宽方向中间位置，其中，前端62一侧位于第1弯曲部43一侧，而后端63一侧位于第2弯曲部45一侧。 
另外，纵壁44是低刚性的部分，使其可以产生变形。 
安装凸缘46通过两个螺栓64安装在梁一侧凸缘17上，安装凸缘46上设置有两个通孔65，两个螺栓64可以分别贯穿两个通孔65。 
在梁一侧凸缘17上焊接有两个螺母66，两个螺栓64可分别拧入其中。 
如图2所示，相对于穿过第2弯曲部45并沿着车身前后方向延伸的延长线L1而言，也可以将纵壁44看成从其后端63向前端62朝向车宽方向内侧与延长线L1具有倾角α而设定的部分。 
即，由于纵壁44与延长线L1之间设定有倾角α，所以可使纵壁44在产生变形的同时朝向车宽方向内侧(内侧)倾倒。如果将倾角α设定为零(α＝0)时，则纵壁44可承受的压力只取决于其厚度。通过使纵 壁44具有倾角α，纵壁44可承受的压力由纵壁44的厚度和纵壁44的倾角α两者来决定。这样一来，可以扩大设定纵壁44可承受的压力的自由度。 
在图5中，用双点划线来表示当有载荷作用给高刚性部件14时车身前部结构产生变形的样子的一个例子，如果有如箭头a1所示的冲击载荷作用给高刚性部件(保险杠梁)14时，纵壁44在产生纵弯曲或变形的同时，还会以第1弯曲部43为起点而朝向箭头a2所示的车宽方向内侧倾倒。通过这些变形和倾倒，就可以吸收该冲击载荷。 
还有，由于纵壁44会向车宽方向内侧倾倒，例如发生偏撞时，能使作用给高刚性部件14的左右某一侧的载荷传递给另一侧，因此有助于增大车身前部结构10的冲击载荷吸收量。 
也可将车身前部结构10看成具有如下结构，即，低刚性部件(由板材制成的延伸件)15连接在高刚性部件(保险杠梁)14两端，在侧梁13的车宽方向外侧设置可以安装低刚性部件15的梁一侧凸缘17，低刚性部件15的安装凸缘46连接在梁一侧凸缘17上，通过低刚性部件15的纵壁44的倾倒来吸收作用给高刚性部件14的冲击载荷。 
因此，当发生轻微碰撞(如车辆撞到行人等较软的对象)时，例如，由于此时不会出现像筒状延伸件的皱纹形未完全压溃的情况，所以车身前部结构10能够有效地吸能，从而在侧梁13的前面只会留下一张板(纵壁44)。因此可缩短由未完全压溃部分所占的车身前后方向上的空间。还有，即使发生偏撞时，车身前部结构10也能使冲击载荷分散给左右两侧，其吸收冲击载荷的效果较好。 
另外，当车辆撞到建筑物或其他车辆时，由于高刚性部件(保险杠梁)14不仅确保具有不折断的足够的截面面积，其还通过低刚性部件15在比左右侧梁13靠近外侧的位置与之结合，所以可由侧梁13支承后退的高刚性部件14，高刚性部件14与侧梁13结合，从而可确保该车身前部结构10具有足够的刚性。 
如图1～图5所示，在车身前部结构10中，一对侧梁13沿着车身前后方向延伸，在这一对侧梁13的前方沿着车宽方向设置有高刚性部件 14。 
由于高刚性部件14经由低刚性部件15连接在侧梁13上，低刚性部件15的刚性比高刚性部件14的低，低刚性部件15由板材制成，它包括：横壁42，其与高刚性部件14连接并向车宽方向延伸；纵壁44，其由上述横壁42经第1弯曲部43朝侧梁13延伸，其延伸方向大致为车身前后方向，所以当有冲击载荷作用给高刚性部件14时，可以首先由低刚性部件15的变形来吸收该冲击载荷。若冲击载荷较小，可以只由低刚性部件15的变形来吸收该冲击载荷。详细地讲，本发明的车身前部结构10可在使低刚性部件15的纵壁44变形的同时，通过使第1弯曲部43产生弯曲而吸能。 
还有，因低刚性部件15由板材制成，所以其出现未完全压溃的情况较少，可使低刚性部件15充分变形。这样一来，有助于缩短车身前后方向的空间。例如，即使对于在侧梁13的前端和设置在高刚性部件(保险杠梁)14前方的保险杠面板19之间难以确保有足够空间的车辆而言，上述车身前部结构10也能起到足够的吸能作用。 
在车身前部结构10中，由于纵壁44呈倾斜状，其前端62一侧位于比后端63一侧更靠近车宽方向中间位置，所以，当有冲击载荷垂直作用给高刚性部件14时，就会产生使纵壁44向车宽方向中间一侧倾倒的冲击载荷，因此，可以使冲击载荷经高刚性部件(保险杠梁)14传递给左右两侧的侧梁13。尤其在发生偏撞时，可将冲击载荷分散给左右两侧的侧梁13。这样一来，有助于提高吸能效果。 
在车身前部结构10中，由于侧梁13具有向车宽方向外侧延伸的梁一侧凸缘17，低刚性部件15由纵壁44经第2弯曲部45而朝向车宽方向外侧延伸，并具有用来和梁一侧凸缘17连接的安装凸缘46，所以可在侧梁13的车宽方向外侧结合低刚性部件15。 
这样一来，当有较大的冲击载荷作用给高刚性部件14时，高刚性部件14会向车身后方后退，可由侧梁13支承后退的高刚性部件14，从而可由侧梁13来承受较大的冲击载荷。 
还有，由于可在侧梁13的车宽方向外侧结合低刚性部件15，所以， 即使纵壁44产生倾斜，也可确保横壁42所需的面积。这样一来，例如可在横壁42上打孔59，其用来贯穿牵引钩61(参照图5)。 
在车身前部结构10中，由于低刚性部件15的横壁42的截面呈帽形或日文片假名“コ”字形，所以能够确保其具有足够的刚性，因此，当有冲击载荷作用给高刚性部件14时，车身前部结构10能可靠地以第1弯曲部43和第2弯曲部45作为弯曲点进行弯曲，由此可有助于进一步提高其吸能效果。 
在车身前部结构10中，由于低刚性部件15可以装到高刚性部件14上或从其上拆下，如果冲击载荷较小，可以只由低刚性部件15的变形来吸收该冲击载荷，因此当冲击载荷较小时，可以只更换低刚性部件15即可。这样一来，可有助于降低修理成本。 
例如，根据车型的不同，要求其具有不同的抗压性。由于低刚性部件15可装到高刚性部件14上或从其上拆下，所以可通过调整低刚性部件15的强度和刚性等而将车身前部结构10用于其他车型。这样一来，可扩大其通用性。 
另外如图4所示，在本发明的车身前部结构中，虽然低刚性部件(延伸件)15的横壁42截面呈日文片假名“コ”字形，但本发明并不局限于此，其截面也可以形成帽形。 
另外对高刚性部件14和低刚性部件15的设计要求是，其截面强度要保证用可估计到的发生偏撞时的常识性拉伸载荷作用时也不会使之产生折断，因此，即使发生偏撞而有载荷作用给左右某一侧的侧梁13时，该车身前部结构也可以使该载荷经高刚性部件14传递给另一侧的侧梁13。这样一来，不仅可有助于其进一步提高吸能效果，而且还能防止侧梁13产生变形。 
【工业实用性】 
本发明中的车身前部结构，优选其适用于轿车或货车中。 

Claims (2)

1.一种车身前部结构，其中，一对侧梁沿着车身前后方向延伸，在该一对侧梁的前方沿着车宽方向设置有高刚性部件，其特征在于，
所述高刚性部件经由低刚性部件连接在所述侧梁的车宽方向外侧的梁一侧凸缘上，所述低刚性部件的刚性比所述高刚性部件的低，所述低刚性部件由板材制成，其包括：连接部，其与高刚性部件连接且截面呈日文片假名“コ”字形；横壁，其与所述连接部相连并位于车宽方向外侧，并且朝向车宽方向外侧延伸，其截面呈日文片假名“コ”字形；纵壁，其呈板状切呈倾斜状，即：其前端侧位于比后端侧更靠近车宽方向中间位置，其由所述横壁经第1弯曲部朝向所述侧梁延伸，其延伸方向大致为车身前后方向；安装凸缘，其由所述纵壁经第2弯曲部朝向车宽方向外侧延伸，并和梁一侧凸缘连接，当有冲击载荷作用给所述高刚性部件时，由所述低刚性部件的变形来吸收所述冲击载荷。
2.根据权利要求1所述的车身前部结构，其特征在于，所述低刚性部件以可拆下的方式安装到所述高刚性部件上。
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