CN103359180A - 车身前部结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用简单且轻量的构成提高对于小重叠偏置碰撞的性能的车身前部结构。将车身前部结构设定为如下构成，即，具备：前部侧架(40)，其在车身前部于车宽方向夹有动力单元(10、20)而配置，且大致沿着前后方向延伸；以及负荷传递部件(100)，其配置在前部侧架的前端部附近的车宽方向外侧，负荷传递部件的后端部(102)固定在前部侧架的车宽方向外侧的侧部的比动力单元的前后方向中央部更靠车辆前方侧的部位，负荷传递部件的前端部(101)相对于后端部配置在车辆前方侧且车宽方向外侧，其中利用对负荷传递部件的前端部向车辆后方侧的负荷输入，使前部侧架的与后端部的固定部位附近的区域向接近动力单元的方向位移。

Description

车身前部结构

技术领域

本发明涉及汽车等车辆的车身前部结构，尤其是涉及提高对于小重叠偏置碰撞的性能的车身前部结构。

背景技术

在汽车等车辆的车身结构中，迫切要求提高对于车辆部分碰撞障碍物的偏置碰撞的安全性。

尤其是近年来，追求提高对偏置碰撞中的仅在车辆的车宽方向上的端部碰撞障碍物的所谓小重叠的碰撞的性能。

在车辆前部全面进行碰撞的完全重叠碰撞或重叠量比较大的偏置碰撞中，使用在发动机室侧部沿车辆前后方向延伸配置的前部侧架的前部，可以进行能量的吸收及向车辆后方的负荷传递。

但是，在仅前部侧架的外侧碰撞障碍物那样的小重叠偏置碰撞的情况下，需要能够不依赖前部侧架的前端部而进行能量的吸收及传递的结构。

作为比车身的侧架更靠外侧的区域的强度提高技术，例如在专利文献1中记载有一种技术，即，将设于前轮的后部的横梁的后面部和比其更靠后方侧的侧底板架之间，通过倾斜地配置的加强板进行连接的技术。

专利文献1：日本实开昭63-145764号公报

但是，如上述的现有技术那样通过室(キヤビン)自身的强化达到充分的对碰撞性能的情况下，需要不依赖前部侧架而进行负荷传递或能量的吸收，因此，车身重量及成本的大幅增加成为问题，行驶性能及燃油效率也会受损失。

发明内容

本发明的课题是提供一种利用简单且轻量的构成提高了对于小重叠偏置碰撞的性能的车身前部结构。

本发明通过如下的解决方法来解决上述的课题。

本发明第一方面提供一种车身前部结构，包括：前部侧架，其在车身前部于车宽方向夹有动力单元而配置，且大致沿着前后方向延伸；负荷传递部件，其配置在所述前部侧架的前端部附近的车宽方向外侧，所述负荷传递部件的后端部固定在所述前部侧架的车宽方向外侧的侧部的比所述动力单元的前后方向中央部更靠车辆前方侧的部位，所述负荷传递部件的前端部相对于所述后端部配置在车辆前方侧且车宽方向外侧，其中利用对所述负荷传递部件的所述前端部向车辆后方侧的负荷输入，使所述前部侧架的在所述后端部的固定部位附近的区域向接近所述动力单元的方向位移。

根据本发明第一方面的车身前部结构，在小重叠碰撞时，通过向负荷传递部件的前端部输入负荷，能够使前部侧架弯曲变形而利用内侧面部将发动机等动力单元向车宽方向上的相对侧推压。

车辆通过向与碰撞对象物相对的侧推压作为重量物的动力单元，向回避碰撞对象物的方向改变前进方向。

利用车辆的这种动作，能够减小向乘员搭乘的室的输入。

另外，通过使前部侧架弯曲变形，能够获得能量吸收效果。

本发明第二方面的车身前部结构，是在本发明第一方面所述的车身前部结构的基础上，其中形成有刚性变化部，该刚性变化部相对于所述前部侧架的车宽方向外侧的侧部的与所述负荷传递部件的所述后端部的固定部位，与后方侧邻接而配置，且促进所述前部侧架的弯曲。

由此，在小重叠偏置碰撞时，能够使前部侧架按照规定的变形模式弯曲，可靠地获得上述的效果。

作为这种刚性变化部，例如，可以使用通过使前部侧架的侧面部凹陷而形成且大致沿上下方向延伸的焊道(ビ一ド)状的槽部等。

本发明的第三方面的车身前部结构，是在本发明第一或第二方面所述的车身前部结构的基础上，其中，具备安装部，该安装部架设在所述动力单元和所述前部侧架之间以支撑所述动力单元，所述负荷传递部件的所述后端部和所述安装部的在车辆前后方向上的位置实质上一致。

根据本发明的第三方面，利用前部侧架的弯曲将安装部向车宽方向内侧推压，由此，能够可靠地获得上述的效果。

本发明的第四方面的车身前部结构，是在本发明第一～第三方面中任一方面所述的车身前部结构的基础上，其中，在所述前部侧架的与和所述负荷传递部件的所述后端部的固定部位相邻接的部位，设有实质上将所述前部侧架的内部堵塞的分隔物。

根据本发明的第四方面，能够强化从负荷传递部件向动力单元传递负荷的部位的前部侧架的截面形状约束、提高刚性、促进上述的效果。

本发明的第五方面的车身前部结构，是在本发明第一～第四方面中任一方面所述的车身前部结构的基础上，其中，所述负荷传递部件的所述前端部相对于前保险杠横梁的后面部隔开间隔而对向配置。

根据本发明的第五方面，在车辆以微小的低速进行碰撞的轻碰撞时，不会向负荷传递部件输入负荷而给前部侧架等带来损害，从而能够实现修理的容易化及修理成本的降低。

本发明的第六方面的车身前部结构，是在本发明第一～第五方面中任一方面所述的车身前部结构的基础上，其中，具有固定在所述前部侧架的下方侧的前部副架，所述前部侧架和所述负荷传递部件的所述后端部的固定部位相对于所述前部副架的车辆前方侧的与所述前部侧架的固定部位配置于车辆后方侧。

根据本发明的第六方面，能够防止上述的前部侧架的弯曲变形等被前部副架阻碍，从而确保上述的效果。

本发明第七方面的车身前部结构，是在本发明第一方面所述的车身前部结构的基础上，其中，所述负荷传递部件形成为具有封闭截面的梁状。

本发明第八方面的车身前部结构，是在本发明第一方面所述的车身前部结构的基础上，其中，所述负荷传递部件的前端部由从所述前部侧架向车宽方向外侧突出的撑杆支撑。

本发明第九方面的车身前部结构，是在本发明第二方面所述的车身前部结构的基础上，其中，所述刚性变化部为使用通过使所述前部侧架的侧面部凹陷而形成且大致沿上下方向延伸的焊道状的槽部。

本发明第十方面的车身前部结构，是在本发明第九方面所述的车身前部结构的基础上，其中，所述槽部在前后方向上设有至少一个。

发明效果

如以上说明的那样，根据本发明，能够提供一种利用简单且轻量的构成提高对于小重叠偏置碰撞的性能的车身前部结构。

附图说明

图1是从车辆上方观察应用了本发明的车身前部结构的实施例1的示意性平面图；

图2是从车宽方向外侧的斜上方且斜后方观察实施例1的车身前部结构的立体图；

图3是表示实施例1的车身前部结构的在小重叠偏置碰撞时的动作的图，且是表示要碰撞之前的状态的图；

图4是表示实施例1的车身前部结构的在小重叠偏置碰撞时的动作的图，且是表示刚碰撞之后的状态的图；

图5是表示实施例1的车身前部结构的在小重叠偏置碰撞时的动作的图，且是表示图4的状态之后的状态的图；

图6是表示实施例1的车身前部结构的在小重叠偏置碰撞时的动作的图，且是表示图5的状态之后的状态的图；

图7是表示应用了本发明的车身前部结构的实施例2的构成的示意性平面图；以及

图8是表示应用了本发明的车身前部结构的实施例3的构成的示意性平面图。

符号说明

10   发动机

20   变速器

30   室

31   底板面板

32   踏脚板

33   底板通道

34   A柱

35   下边梁(side sill)

40   前部侧架

41   分隔物

42   焊道

50   散热器面板

C    散热器芯

60   保险杠横梁

61   基部

70   前部副架

71   安装部位

80   前轮

90   前悬架

91   支撑件

92   下臂

93   支撑件上部安装件

T    拉杆

100  负荷传递角撑板

101  前端部

102  后端部

103  撑杆(stay)

B    障碍物

M    发动机安装件

具体实施方式

本发明通过在前车架前部的车宽方向外侧设有利用碰撞时的输入使前部侧架向车宽方向内侧弯曲的负荷传递角撑板，从而经由前部侧架将发动机等的动力传动系向相对侧的前部侧架侧推压，以控制车身的前进方向来解决提供一种用简单且轻量的构成提高对于小重叠偏置碰撞的性能的车身前部结构的课题。

实施例1

下面，对应用了本发明的车身前部结构的实施例1进行说明。

实施例1的车身前部结构例如设于在车辆前部搭载有例如发动机等动力传动系的乘用车等的车身。

图1是从车辆上方观察实施例1的车身前部结构的示意性平面图。

图2是从车宽方向外侧的斜上方且斜后方观察实施例1的车身前部结构的立体图。

车辆具有发动机10、变速器20、室30、前部侧架40、散热器面板50、保险杠横梁60、前部副架70、前轮80、前悬架90等。

发动机10作为一个例子，为纵置搭载的水平对向四缸汽油或柴油发动机。

发动机10具备在夹着曲轴配置于左右的汽缸体的端部(发动机10的侧端部)设置的汽缸盖。

变速器20通过在结合于发动机10的后部的变速箱内容纳变矩器或离合器等起动装置、CVT变速器或变速齿轮系等变速装置、向前后轮分配驱动力的AWD分动器、最终减速装置、前差速器等而构成。

室30为设于车辆的中央部而搭载乘员的部分。

室30具有底板面板31、踏脚板32、底板通道33、A柱34、下边梁35等而构成。

底板面板31为构成室的地板面的实质上平面状的部分。

踏脚板32是从底板面板31的前端部向上方立起而配置的面部，且是构成室30的前面部(室30和发动机室的隔壁部)的部分。

底板通道33通过将底板面板31的车宽方向上的中央部向上方(车厢内侧)外伸而形成，且在内部容纳有变速器的后部、传动轴、排气管等。

A柱34为从底板面板31的在左右侧端部的前端部向上方突出而配置的柱状结构部件。

下边梁35是从A柱34的下端部向车辆后方侧延伸且沿着底板面板31的侧端部配置的梁状的结构部件。

前部侧架40是从室30的踏脚板32向车辆前方侧突出而配置的结构部件。

前部侧架40在发动机10的左右设有一对，并且，车宽方向内侧的面部与发动机10的侧面部(在水平对向发动机的情况下，汽缸盖的挺杆罩)隔开间隔而对向配置。

前部侧架40从车辆前后方向观察的截面形状实质上为矩形的封闭截面。

散热器面板50为支撑对发动机10的冷却水进行冷却的散热器芯C或空气调节装置的冷凝器等的框状的结构体，且配置于发动机10的前方。

散热器面板50的侧端部固定于前部侧架40的前端部附近。

保险杠横梁60是设置在设于车身前端部的外装零件即未图示的保险杠面部的内侧且沿大致车宽方向延伸的梁状的部件。

保险杠横梁60在车辆前面碰撞时，承受负荷并向车身后方侧传递。

保险杠横梁60与保险杠面部的造形吻合、弯曲形成前方侧凸出的弧状。

保险杠横梁60具有从其后面部突出而形成的基部61，基部61的后端部固定于前部侧架40的前端部。

前部副架70是配置于前部侧架40的下方，并且安装有支撑发动机10的未图示的发动机安装件、前悬架90的下臂92等的结构部件。

前部副架70例如形成为矩形的框状，并且利用上下方向配置的未图示的螺栓将设于前端部的安装部位71(参照图2)及设于后端部的未图示的安装部位与前部侧架40等联接，由此被安装在车身上。

前轮80为例如在铝系合金制的轮图上安装轮胎而构成的车辆的前轮。

前轮80由未图示的轮毂轴承座可旋转地支撑，并且，通过推拉配置于车轴前方的拉杆T可以转向(转舵)。拉杆T经由转向轴与连接于方向盘的转向齿轮箱连结，根据驾驶员的转向操作沿大致车宽方向驱动。

另外，在图1、图2中，省略了轮胎的图示，在图3至图6中，省略了轮图的图示。

前悬架90支撑用于支撑前轮80的轮毂轴承座，使其相对车身可摆动。

前悬架90例如为麦克弗逊悬架式(マクフア一ソンストラツト式)，且具有支撑件91、下臂92等而构成。

支撑件91(参照图2)设置在设于车身的发动机室上部侧方的支撑件上部安装件93和设于轮毂轴承座的上部的未图示的托架之间。

支撑件91将减震器(缓冲器)及弹簧单元化。

下臂92(参照图1等)设于前部副架70和轮毂轴承座的下部之间，相对于前部副架70和轮毂轴承座的下部相互可转动。

另外，车身具备以下说明的负荷传递角撑板100。

负荷传递角撑板100配置于前部侧架40的前端部附近的车宽方向外侧的区域。

负荷传递角撑板100形成为具有封闭截面的梁状，并且，以前端部101相对于后端部102在车宽方向外侧的方式，相对于车辆前后方向前面开口地倾斜配置。

负荷传递角撑板100的前端部101相对于保险杠横梁60的后面部具有间隔地对向配置。

该前端部101由从前部侧架40向车宽方向外侧突出的撑杆103(参照图1)支撑。

负荷传递角撑板100的后端部102例如由从车宽方向外侧***的螺栓固定在前部侧架40的车宽方向外侧的侧面部。

该后端部102的车辆前后方向上的位置，配置于比发动机10的前后方向中央更靠车辆前方侧。

在前部侧架40中的负荷传递角撑板100的后端部102的固定部位附近，设有将前部侧架40的内部截面分隔开且实质上堵塞的分隔物41(参照图1)。

另外，在前部侧架40的车宽方向外侧的侧面部中，在邻接于负荷传递角撑板100的后端部102的固定部位的后方侧的区域处，形成有焊道42。

焊道42形成为使前部侧架40的侧面部凹陷并在上下方向延伸的槽状。

焊道42在前后方向上设有至少一个，例如分开地设有两个。

该焊道42使前部侧架40的刚性局部性地降低，在小重叠偏置碰撞时成为使前部侧架40弯曲的起点，促进前部侧架40的弯曲。

关于该前部侧架40的弯曲，将在后文中详细地进行说明。

下面，对实施例1的车身前部结构的小重叠偏置碰撞时的车身变形动作进行说明。

图3～图6按照时间顺序表示相对于前部侧架40在车宽方向外侧撞击障碍物B时的车身各部的动作。

如图3所示，关于对于车辆从前方侧接近的障碍物B，其中央部的车宽方向的位置配置于比前部侧架40的前端部更靠外侧。

该障碍物例如为模仿电线杆或信号器等柱状物的圆筒状物体。

如图4所示，当障碍物B碰撞保险杠横梁60的侧部时，保险杠横梁60经由基部61对前部侧架40传递轴向的压缩负荷。

另外，保险杠横梁60在比基部61更靠外侧的区域处在使侧端部后退的方向弯曲变形。

由此，保险杠横梁60的后面部与负荷传递角撑板100的前端部101抵接，对负荷传递角撑板100传递轴向的压缩负荷。

来自负荷传递角撑板100的负荷经由后端部102对前部侧架40的侧面部以向车宽方向内侧压入的方式进行作用。

利用该压入负荷，前部侧架40以焊道42的周边为折弯的起点，在使焊道42前方侧向车宽方向内侧位移的方向上开始弯曲变形。

而且，当变形量达到规定以上时，与发动机10的与前部侧架40对向的部位即汽缸盖(挺杆罩)抵接。

而且，如图5、图6所示，当进一步增大障碍物B相对于车身的相对后退量(车身相对于障碍物B的相对前进量)时，上述的前部侧架40向车宽方向内侧的变形量也进一步变大，前部侧架40将发动机10向车宽方向上的相对侧(不与障碍物B碰撞的一侧)推压，使其移位。

这时，前部侧架40的前端部的未压坏区域，利用其轴向力促进发动机10向车宽方向外侧的推出。

这样，通过向车宽方向相对侧推压车辆的尤其是作为重量物的发动机10，车辆向躲避障碍物B的方向改变方向，减轻向室30的A柱34、下边梁35等传递负荷。

另外，前部侧架40利用上述的弯曲变形，发挥其自身吸收能量的作用。

如以上说明，根据实施例1能够获得以下的效果。

(1)在小重叠偏置碰撞时，能够利用从负荷传递角撑板100传递到前部侧架40的负荷使前部侧架40弯曲变形，由前部侧架40将发动机10向相对侧的前部侧架40侧推压。

车辆通过推压作为重量物的发动机10而向躲避障碍物B的方向改变前进方向，由此减轻了向室30的输入负荷。

例如，在发明人实施的CAE分析结果中，确认了向下边梁的传递负荷为大约二分之一。

此外，相对于通过室的加强实现了提高耐小重叠偏置碰撞性能的现有技术，假设在获得同等的性能时，能够将对于原有车身的重量增加设定为例如约1/3，而且在行驶性能、耗油量性能、成本等方面是有利的。

(2)在前部侧架40弯曲变形时，前部侧架40吸收能量，由此，能够降低向车身的其他部分传递的能量。

(3)通过在前部侧架40形成焊道42，能够提高上述的前部侧架40的弯曲变形的再现性，可靠地获得上述的效果。

(4)通过在前部侧架40设置分隔物41，能够减少从负荷传递角撑板100经由前部侧架40传递到发动机10的负荷的损失，从而对发动机10可靠地进行推压。

(5)通过在负荷传递角撑板100的前端部101和保险杠横梁60的后面部之间设置间隙，能够防止在车辆的轻碰撞时从负荷传递角撑板100向前部侧架40传递负荷而造成破坏，从而实现轻碰撞时的修理的容易化、修理成本的降低。

实施例2

接着，对应用了本发明的车身前部结构的实施例2进行说明。

另外，在以下进行说明的实施例中，对与之前实施例实质上同样的部位附带相同符号并省略说明，主要对不同点进行说明。

图7是表示实施例2的车身前部结构的构成的示意图。

在实施例2中，发动机10例如为横置搭载的直列或V型的发动机，且将车宽方向上的端部利用从前部侧架40向车宽方向内侧突出配置的发动机安装件M进行支撑。

在实施例2中，将负荷传递角撑板100的后端部102的车辆前后方向上的位置配置于和发动机安装件M实质上一致或者在与发动机安装件M邻接的前方。

在以上说明的实施例2中，在小重叠偏置碰撞时，通过使前部侧架40弯曲变形，且经由发动机安装件M将发动机10向车宽方向相对侧推压，也能够获得和上述的实施例1的效果实质上同样的效果。

实施例3

接着，对应用了本发明的车身前部结构的实施例3进行说明。

图8是表示实施例3的车身前部结构的构成的示意图。

在实施例3中，发动机10为纵置搭载的直列或V型的发动机，且由设于前部侧架40以外的部位的发动机安装件来支撑。

在实施例3中，将负荷传递角撑板100的后端部102和前部侧架40的固定部位，相对于发动机10的前后方向中央CL配置于车辆前方侧。

在以上说明的实施例3中，在小重叠偏置碰撞时，通过使前部侧架40弯曲将发动机10向车宽方向上的相对侧推压，也能够获得和上述的实施例1的效果实质上同样的效果。

另外，即使是如图8中用虚线表示的、在前部侧架40不具有发动机安装件M的横置搭载发动机车的情况下，通过相对于发动机的前后方向中央在车辆前方侧配置负荷传递角撑板100的后端部102，也能够获得实质上同样的效果。

(变形例)

本发明不限定于以上说明的实施例，可以进行各种变形或变更，这些变形或变更也在本发明的技术性范围内。

构成车身前部结构的各部件的形状、结构、材质、配置等不限于上述的各实施例的构成，可以进行适宜变更。

例如，在各实施例中，将作为动力单元的发动机设定为由前部侧架推压的结构，但例如，在横置搭载发动机的动力传动系的情况下，也可以推压与前部侧架邻接的变速器。

另外，动力单元不限于发动机、变速器，例如也可以是驱动用电动马达、控制器柜等。

另外，负荷传递部件不限于如上所述的板金制的角撑板，例如也可以是由管材形成的或铝合金等铸件、锻件、合成材料等任何材质、制法的部件。

另外，在各实施例中，考虑到轻碰撞而在保险杠横梁和负荷传递部件之间设有间隙，但也可以将它们直接接合。

另外，也可以将负荷传递部件的前端部紧接着保险杠面部而配置，从而不经由保险杠横梁而进行负荷传递。

Claims (10)

1.一种车身前部结构，包括：

前部侧架，其在车身前部于车宽方向夹有动力单元而配置，且大致沿着前后方向延伸；以及

负荷传递部件，其配置在所述前部侧架的前端部附近的车宽方向外侧，所述负荷传递部件的后端部固定在所述前部侧架的车宽方向外侧的侧部的比所述动力单元的前后方向中央部更靠车辆前方侧的部位，所述负荷传递部件的前端部相对于所述后端部配置在车辆前方侧且在车宽方向外侧，其中

利用对所述负荷传递部件的所述前端部向车辆后方侧的负荷输入，使所述前部侧架的在所述后端部的固定部位附近的区域向接近所述动力单元的方向位移。

2.如权利要求1所述的车身前部结构，其中，形成有刚性变化部，该刚性变化部相对于所述前部侧架的车宽方向外侧的侧部的与所述负荷传递部件的所述后端部的固定部位在后方侧邻接而配置，且促进所述前部侧架的弯曲。

3.如权利要求1或2所述的车身前部结构，其中，具备安装部，该安装部架设在所述动力单元和所述前部侧架之间以支撑所述动力单元，

所述负荷传递部件的所述后端部和所述安装部的在车辆前后方向上的位置实质上一致。

4.如权利要求1或2所述的车身前部结构，其中，在所述前部侧架的与和所述负荷传递部件的所述后端部的固定部位相邻接的部位，设有实质上将所述前部侧架的内部堵塞的分隔物。

5.如权利要求1或2所述的车身前部结构，其中，所述负荷传递部件的所述前端部相对于前保险杠横梁的后面部隔开间隔而对向配置。

6.如权利要求1或2所述的车身前部结构，其中，具有固定在所述前部侧架的下方侧的前部副架，

所述前部侧架和所述负荷传递部件的所述后端部的固定部位相对于所述前部副架的车辆前方侧的与所述前部侧架的固定部位配置于车辆后方侧。

7.如权利要求1所述的车身前部结构，其中，所述负荷传递部件形成为具有封闭截面的梁状。

8.如权利要求1所述的车身前部结构，其中，所述负荷传递部件的前端部由从所述前部侧架向车宽方向外侧突出的撑杆支撑。

9.如权利要求2所述的车身前部结构，其中，所述刚性变化部为使用通过使所述前部侧架的侧面部凹陷而形成且大致沿上下方向延伸的焊道状的槽部。

10.如权利要求9所述的车身前部结构，其中，所述槽部在前后方向上设有至少一个。

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