CN110884567A - 车辆的前部车身结构 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种车辆的前部车身结构。前纵梁(20)在前部具有使上部接合凸缘部(41)向车辆宽度方向外方延伸出的前部部分(42)。在前部部分(42)的车辆宽度方向外侧的侧面上，以重叠的方式而焊接有加强板(32)。加强板(32)具有以与前纵梁(20)的上部接合凸缘部(41)重叠的方式而被焊接的凸缘(52)。加强板(32)的后边缘位于与前部部分(42)的后边缘相同的位置处、或位于更靠后方处。通过加强板(32)而对前部部分(42)以及上部接合凸缘部(41)的变形进行抑制，从而抑制了前纵梁(20)的封闭截面结构的溃变。

Description

车辆的前部车身结构
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年9月10日提交的申请号为2018-169072的日本专利申请的优先权，该日本专利申请的全部内容、包括说明书、权利要求书、说明书附图和说明书摘要在内，以引用的方式被并入于此。
技术领域
本公开内容涉及一种车辆的前部车身结构，尤其涉及前纵梁的加强。
背景技术
作为与车辆的乘员室相比靠前方的部分的前部车身结构包括，在该部分的左右于车辆的长度方向上延伸的一对前纵梁。前纵梁在发生前方碰撞时承受来自前方的碰撞载荷，并通过使自身发生变形，从而对碰撞能量进行吸收。
在下述专利文献1中，示出了一种前纵梁(12)和被配置于前纵梁(12)的车辆宽度方向外侧的角撑板(40)。前纵梁(12)具有使在车辆宽度方向上位于外侧的前纵梁外部(38)和位于内侧的前纵梁内部(39)被接合而成的封闭截面结构。在发生微小重叠碰撞等时，角撑板(40)会将前保险杠加强件(16)由端部所承受的碰撞载荷传递至前纵梁(12)。另外，上述的括号内的符号为下述专利文献1中所使用的符号，其与本申请的实施方式的说明中所使用的符号没有关联。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-117433号公报
在发生前方碰撞时，前纵梁因碰撞载荷而发生挠曲，从而对碰撞能量进行吸收。如果在发生该挠曲时形成封闭截面结构的车辆宽度方向外侧的部件与内侧的部件的接合部产生破裂，则封闭截面结构将会溃变。由此会使强度不足，从而存在如下的情况，即，前纵梁在发生碰撞时没有如所设想的那样发生变形，进而使碰撞能量的吸收量达不到所设想的量。
发明内容
本公开内容为，对发生前方碰撞时前纵梁的封闭截面结构的溃变进行抑制的技术。
本公开内容所涉及的车辆的前部车身结构包括：一对前纵梁，其被配置于车辆前部的左右，且沿着车辆的长度方向而延伸，并通过对外侧部件与位于该外侧部件的车辆宽度方向内侧的内侧部件进行接合而被形成为封闭截面结构；加强板，其以与前纵梁的车辆宽度方向外侧的侧面的一部分重叠的方式而被配置。在前纵梁上，在车辆宽度方向外侧的上部或下部的边缘处，形成有接合了分别被设置于外侧部件和内侧部件上的凸缘而形成的接合凸缘部。前纵梁在前部处具有使接合凸缘部沿着车辆宽度方向而延伸出的前部部分，在后部处具有使接合凸缘部沿着铅直方向而延伸出的后部部分。加强板以与前部部分的封闭截面结构部分的车辆宽度方向外侧侧面的至少一部分以及前部部分的接合凸缘部的至少一部分重叠的方式而被配置，加强板的后边缘的至少接合凸缘部侧的部分位于与前部部分的后边缘相同的位置处、或越过前部部分的后边缘而位于更靠后方处。
通过利用加强板来对前纵梁的接合凸缘部及其附近进行加强，从而在前纵梁因前方碰撞而发生了挠曲时，对接合凸缘部开裂从而使封闭截面结构发生溃变的情况进行抑制。
能够设为，前纵梁在前部部分与后部部分之间具有过渡部分，在所述过渡部分处，从前部部分的后边缘到后部部分的前边缘而接合凸缘部所延伸出的方向从车辆宽度方向变化为铅直方向。而且，加强板的后边缘的至少接合凸缘部侧的部分位于过渡部分处。
通过利用加强板来对前纵梁的封闭截面结构的溃变进行抑制，从而使前纵梁的变形成为按照设想而进行的变形。
附图说明
图1为示意性地表示车辆的前部车身结构的主要部分的俯视图。
图2为示意性地表示车辆的前部车身结构的主要部分的侧视图。
图3为表示前纵梁及其周边的部件的结构的立体图。
图4为表示前纵梁及其周边的部件的结构的侧视图。
图5为前纵梁的前部部分的剖视图。
图6为前纵梁的过渡部分的剖视图。
图7为前纵梁的后部部分的剖视图。
图8为表示发生前方碰撞时的前纵梁的变形的状况的俯视图。
具体实施方式
以下，根据附图来对本公开内容的实施方式进行说明。在以下的说明中，只要没有特别预先说明，则前、前方、后、后方、左、左方、右、右方、上、上方、下、下方等的表示相对性的位置以及朝向的语句均表示与车辆相关的方向以及位置。此外，将车辆的前后方向记为长度(longitudinal)方向，将左右方向记为横向(lateral)方向，将上下方向记为铅直(vertical)方向。并且，将在车辆的横向方向(车辆宽度方向)上距离在车辆的长度方向上延伸的中心线较近的一侧记为车辆宽度方向内侧，将趋向中心线的朝向记为车辆宽度方向内方，并且将较远一侧记为车辆宽度方向外侧，将远离中心线的朝向记为车辆宽度方向外方。在各个附图中，箭头标记FR的朝向为前方，箭头标记UP的朝向为上方，箭头标记LH的朝向为左方，箭头标记OUT的朝向为车辆宽度方向外方。
图1及图2为示意性地表示车辆10的前部的图，且图1为俯视图，图2为侧视图。在乘用车等的车辆中，一般会在乘员室12的前方部分处设置通过车厢前壁14而被隔开的用于搭载内燃机等动力装置的空间、即所谓的发动机舱(engine compartment)16。将形成发动机舱16的结构记为前部车身结构18。另外，在动力装置被设置于车辆的后部等的前部以外的部分处的情况下，有时会在前部车身结构18中设置行李舱。前部车身结构18具有在车辆前部的左右而于长度方向上延伸的一对前纵梁20。此外，一对前纵梁20从车厢前壁14朝向前方延伸，并在它们的前端处经由碰撞盒22而以架设的方式结合有保险杠加强件24。碰撞盒22在发生前方碰撞时进行压溃从而对碰撞能量进行吸收。并且，以对前纵梁20的前端与前柱26进行连接的方式而设置有前侧上部构件28。如作为侧视图的图2所示，前侧上部构件28具有沿着车轮罩的上边缘的拱形形状，此外，如作为俯视图的图1所示，所述前侧上部构件28与前纵梁20相比而位于车辆宽度方向外侧。在前纵梁20与前侧上部构件28之间，设置有悬架塔30。
以与前纵梁20的前端部的车辆宽度方向外侧的侧面的至少一部分重叠的方式而配置有加强板32。加强板32被接合在前纵梁20上，从而提高了被接合的部分的刚性及强度。加强板32例如在如下方面做出了贡献，即，在发生微小重叠碰撞时，将输入至保险杠加强件24的端部的碰撞载荷高效地传递到前纵梁20的车辆宽度方向外侧的侧面。
图3及图4为表示左侧的前纵梁20及其周边的部件的图，图3为立体图，图4为侧视图。右侧的前纵梁20为与左侧的前纵梁20对称的形状。此外，图5为沿图4所示的A-A线剖开的剖视图，图6为沿图4所示的B-B线剖开的剖视图，图7为沿图4所示的C-C线剖开的剖视图。
前纵梁20为封闭截面结构的长条部件。截面形状例如能够设为长方形。如图5至7所示，前纵梁20是通过焊接例如点焊来对位于车辆宽度方向外侧的外侧部件34和位于内侧的内侧部件36进行接合而形成的。外侧部件34和内侧部件36通过利用冲压成形等来对钢板进行成形而被形成。在前纵梁20的截面内，外侧部件34和内侧部件36在车辆宽度方向外侧的上部的角、和下侧边的与大致中央相对应的部分处被焊接在一起。将前纵梁20的封闭截面结构部分的、由车辆宽度方向外侧的侧面20a和上表面20b所形成的边缘记为外侧上部边缘20c。
在前纵梁20的外侧部件34及内侧部件36上，分别沿着外侧上部边缘20c而设置有焊接用凸缘。将外侧部件34的焊接用的凸缘记为外侧上部凸缘38，将内侧部件36的焊接用的凸缘记为内侧上部凸缘40。外侧上部凸缘38和内侧上部凸缘40通过焊接而被接合在一起，从而形成上部接合凸缘部41。上部接合凸缘部41以前纵梁20的外侧上部边缘20c为起点，而向从此处远离的朝向而延伸出。
在前纵梁20的前部处，上部接合凸缘部41以图5所示的方式而沿着车辆宽度方向向外延伸出。另一方面，在前纵梁20的后部处，上部接合凸缘部41以图7所示的方式而沿着铅直方向朝向上方延伸出。将前纵梁20的、上部接合凸缘部41朝向车辆宽度方向外方延伸出的部分记为前部部分42。此外，将前纵梁20的、上部接合凸缘部41朝向上方延伸出的部分记为后部部分44。在前部部分42与后部部分44之间的部分处，上部接合凸缘部41以图6所示的方式而向车辆宽度方向且铅直方向、即向斜向延伸出。该部分的上部接合凸缘部41所延伸出的朝向从前部部分42的后边缘到后部部分44的前边缘而从车辆宽度方向外方向上方顺畅地发生变化。由此，上部接合凸缘部41跨及前纵梁20的整体而连续。将前纵梁20的、前部部分42与后部部分44之间的部分记为过渡部分46。
在外侧部件34以及内侧部件36的、与前纵梁20的下表面20d的大致中央相对应的部分处，设置有焊接用的凸缘(参照图5-7)。将被配置于下表面20d上的外侧部件34的凸缘记为外侧下部凸缘48，将内侧部件36的凸缘记为内侧下部凸缘50。通过对外侧上部凸缘38与内侧上部凸缘40进行焊接，并对外侧下部凸缘48与内侧下部凸缘50进行焊接，从而使前纵梁20被形成为大致长方形的封闭截面结构。
在前部部分42处，由于上部接合凸缘部41被配置于通过长度方向和横向所规定的面(以下，记为水平面)内，因此有助于相对于前纵梁20的水平面内的弯曲而言的刚性及强度。在后部部分44处，上部接合凸缘部41以与形成悬架塔30的钢板并列的方式而被配置，并与该钢板被焊接在一起。
加强板32在前部部分42处以与前纵梁20的车辆宽度方向外侧的侧面20a重叠的方式而被配置，并进一步被焊接在侧面20a上。加强板32具有与外侧上部凸缘38及内侧上部凸缘40重叠的加强板上部凸缘52。这些上部凸缘38、40、52可以以三片重叠的方式而同时地被焊接在一起。并且，加强板32具有与外侧下部凸缘48及内侧下部凸缘50重叠的加强板下部凸缘54。这些下部凸缘48、50、54可以以三片重叠的方式而同时地被焊接在一起。
加强板32从前纵梁20的前端起而至少延伸至前部部分42的后边缘为止。加强板32可以越过前部部分42的后边缘而进一步向后方延伸，从而加强板32的后边缘32a可以位于过渡部分46内。加强板上部凸缘52以及加强板下部凸缘54也至少延伸至前部部分42的后边缘为止，并且可以进一步向过渡部分46延伸。
并且，加强板32不仅可以与凸缘部分被焊接在一起，也可以与前纵梁的侧面20a焊接在一起。在加强板32上，可以形成有于长度方向上延伸的垄状的***56。虽然在所图示的示例中设置了两根***56，但也可以设置一根或三根以上。
图8为示意性地表示左侧的前纵梁20因前面碰撞而如所设想的那样发生了变形的状况的俯视图。当有碰撞载荷F从前方被施加到前纵梁20上时，会在前纵梁20上于过渡部分46或其附近处产生向车辆宽度方向内侧折曲的内弯折。此外，会在后部部分44的大致中央处产生向车辆宽度方向外侧折曲的外弯折。
当外侧部件34与内侧部件36的接合部分发生破裂从而无法维持封闭截面结构时，并未在图8所示的所设想的位置处发生挠曲，而是在设想外的部分处发生折曲。在前部部分42上，由于外侧上部凸缘38以及内侧上部凸缘40的板材被配置于水平面内，因此在作用有水平面内的弯曲力矩时，这些凸缘38、40会以相互分离的方式而发生变形。由此，存在接合部分剥落、凸缘部分开裂从而使封闭截面结构溃变的情况。尤其是在通过点焊而进行接合的情况下，应力集中在焊接点附近，从而在部件的焊接点周围发生破裂，进而使凸缘部分以此为起点而开裂。
在凸缘部分容易开裂的前纵梁20的前部部分42处，为了抑制变形而配置有加强板32。加强板32对前部部分42的变形进行抑制。尤其是加强板上部凸缘52对外侧上部凸缘38以及内侧上部凸缘40进行加强，从而抑制它们的变形。由此，抑制了前部部分42的封闭截面结构的溃变，从而使前纵梁20如所设想的那样而发生挠曲。
为了抑制前部部分42的变形而对外侧上部凸缘38及内侧上部凸缘40以及它们周边的变形进行抑制的方法是有效的，加强板32在设置有这些凸缘38、40的外侧上部边缘20c的一侧延伸至前部部分42的后边缘为止、或越过该后边缘而延伸至过渡部分46为止。只要能够维持封闭截面结构，则加强板32可以延伸至作为外侧上部边缘20c的相反侧的下部或中央部处，而不到达前部部分42的后边缘。此外，加强板上部凸缘52的前端也可以不到达前部部分42的前端。
虽然在上述的实施方式中，在前纵梁20的前部部分42的外侧上部边缘20c设置了焊接用的凸缘38、40，但是，也可以代替这些凸缘、或者除了这些凸缘之外，在外侧下部边缘设置焊接用的凸缘。加强板在设置有焊接用的凸缘的一侧，延伸至前部部分42的后边缘或过渡部分46为止。
符号说明
10…车辆；12…乘员室；14…车厢前壁；16…发动机舱；18…前部车身结构；20…前纵梁；20c…外侧上部边缘；22…碰撞盒；24…保险杠加强件；26…前柱；28…前侧上部构件；30…悬架塔；32…加强板；32a…(加强板的)后边缘；34…外侧部件；36…内侧部件；38…外侧上部凸缘；40…内侧上部凸缘；41…上部接合凸缘部；42…前部部分；44…后部部分；46…过渡部分；48…外侧下部凸缘；50…内侧下部凸缘；52…加强板上部凸缘；54…加强板下部凸缘；56…***。

Claims (2)

1.一种车辆的前部车身结构，包括：
前纵梁，其为被配置于车辆前部的左右，且沿着车辆的长度方向延伸，并通过对外侧部件与位于所述外侧部件的车辆宽度方向内侧的内侧部件进行接合而被形成为封闭截面结构的一对前纵梁，在车辆宽度方向外侧的上部或下部的边缘处，通过对设置于所述外侧部件上的凸缘与被设置于所述内侧部件上的凸缘进行接合而形成有接合凸缘部，并且，所述前纵梁在前部处具有使接合凸缘部沿着车辆宽度方向而延伸出的前部部分，且在后部处具有使接合凸缘部沿着铅直方向而延伸出的后部部分；
加强板，其以与所述前部部分的封闭截面结构部分的车辆宽度方向外侧侧面的至少一部分以及所述前部部分的所述接合凸缘部的至少一部分重叠的方式而被配置，且后边缘的至少所述接合凸缘部侧的部分位于与所述前部部分的后边缘相同的位置处、或越过所述前部部分的后边缘而位于更靠后方处。
2.如权利要求1所述的车辆的前部车身结构，其中，
所述前纵梁在所述前部部分与所述后部部分之间具有过渡部分，在所述过渡部分处，从所述前部部分的后边缘到所述后部部分的前边缘而所述接合凸缘部所延伸出的方向从车辆宽度方向变化为铅直方向，
所述加强板的后边缘的至少所述接合凸缘部侧的部分位于所述过渡部分处。
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