CN110901766B - 车辆前部结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆前部结构，其具备：左右一对前纵梁，其被配置于车身前部的车辆宽度方向两侧处，并且沿着车辆前后方向而延伸；横向构件，其被配置于所述左右一对前纵梁的前端部彼此之间，并在车辆宽度方向上对所述前端部彼此进行连结；前轮驱动用的电机，其被配置在相对于所述横向构件而靠车辆后方侧；散热器，其被配置在相对于所述横向构件而靠车辆后方侧且相对于所述电机而靠车辆前方侧，并且沿着车辆宽度方向以及车辆上下方向而延伸。

Description

车辆前部结构
技术领域
本发明涉及一种车辆前部结构。
背景技术
已知有各种各样的汽车的车辆前部结构(参照日本特开2013-95153号公报、日本特开2017-217931号公报、日本特开2017-61232号公报、日本特开2007-137224号公报、日本特开2001-278126号公报、日本特开2015-24779号公报)。例如，在日本特开2013-95153号公报中，公开了一种电动汽车的车辆前部结构。如果简单地进行说明，则是在车辆前部的车辆宽度方向的两侧面处配置有左右一对前纵梁，在各个前纵梁的前端处经由碰撞盒(crashbox)而安装有前保险杠加强件。此外，在相对于左右碰撞盒而靠车辆宽度方向内侧处设置有散热器支承件，在该散热器支承件的框内设置有包括散热器在内的冷却***部件。在相对于散热器而靠车辆后方侧，配置有包括电机在内的电装单元。电装单元被配置在电机室横向构件的车辆上方侧处，电机室横向构件被架设于左右前纵梁的长度方向的中间部彼此之间并在车辆宽度方向上延伸。
在采用上述现有技术的情况下，除了要考虑在发生微小重叠碰撞时(即，在障碍物等的碰撞物以车辆宽度方向的重叠量较小的状态而与本车辆发生前部碰撞的情况下)前纵梁在与电机室横向构件相比靠前侧的部分处发生弯折变形的可能性之外，还要考虑由于车辆前端侧的结构等而在发生轻度碰撞时向散热器输入了某种程度的碰撞载荷的可能性。
发明内容
本发明考虑到上述实际情况，其目的在于，获得一种能够在微小重叠碰撞时对前纵梁的弯折变形进行抑制，并且能够对在发生轻度碰撞时向散热器输入的碰撞载荷进行抑制的车辆前部结构。
本发明的第一方式的车辆前部结构具备：左右一对前纵梁，其被配置于车身前部的车辆宽度方向两侧处，并且沿着车辆前后方向而延伸；横向构件，其被配置于所述左右一对前纵梁的前端部彼此之间，并在车辆宽度方向上对所述前端部彼此进行连结；前轮驱动用的电机，其被配置在相对于所述横向构件而靠车辆后方侧；散热器，其被配置在相对于所述横向构件而靠车辆后方侧且相对于所述电机而靠车辆前方侧，并且沿着车辆宽度方向以及车辆上下方向而延伸。
根据上述结构，通过被配置于左右一对前纵梁的前端部彼此之间的横向构件，从而将左右一对前纵梁的前端部彼此在车辆宽度方向上连结在一起。因此，在微小重叠碰撞时的碰撞载荷被传递到前纵梁上的情况下，通过横向构件撑顶，从而能够抑制前纵梁的折弯。由此，前纵梁稳定地发生轴压缩变形，从而实现了有效的能量吸收。此外，沿着车辆宽度方向以及车辆上下方向而延伸的散热器被配置在相对于横向构件而靠车辆后方侧且相对于电机而靠车辆前方侧。因此，例如，和散热器被配置在与前纵梁的前端相比靠车辆前方侧的车辆前后方向位置上的对比例相比，能够抑制在轻度碰撞时向散热器输入的碰撞载荷。
本发明的第二方式的车辆前部结构为，在第一方式的结构中，具备悬架构件，所述悬架构件以被悬挂于所述左右一对前纵梁上的状态而被支承，在所述悬架构件上固定有所述散热器。
根据上述结构，如果在车辆搭载前的悬架构件上预先固定散热器，则能够通过将悬架构件搭载于车辆前部中，从而使散热器被搭载于车辆前部中。
本发明的第三方式的车辆前部结构为，在第二方式的结构中，具备：水冷式冷凝器，其被搭载于所述悬架构件上，且被配置在与所述散热器相比靠车辆后方侧；配管，其对所述散热器与所述水冷式冷凝器进行连结，并在车辆侧面观察时沿着车辆前后方向而延伸。
根据上述结构，在预先在悬架构件上固定散热器且搭载水冷式冷凝器并进一步通过配管而将散热器与水冷式冷凝器连结在一起的状态下，即便使悬架构件朝向其安装位置而沿着车辆上下方向移动了，配管也不会碰到横向构件。因此，能够在抑制配管的长度的同时，在将悬架构件、散热器以及水冷式冷凝器搭载到车辆上之前，通过配管而对散热器与水冷式冷凝器进行连结。
本发明的第四方式的车辆前部结构为，在第二或第三方式的结构中，在所述悬架构件上搭载有包括所述电机在内的电装部件。
根据上述结构，如果预先在悬架构件上固定散热器且搭载包括电机在内的电装部件，则能够在车辆搭载前将散热器与电装部件一体化。而且，通过在这种状态下将悬架构件搭载于车辆前部中，从而能够将散热器和电装部件一体地搭载于车辆前部中。
如以上所说明的那样，根据本发明的车辆前部结构，具有以下优异的效果，即，能够在微小重叠碰撞时对前纵梁的弯折变形进行抑制，并且能够在轻度碰撞时对向散热器输入的碰撞载荷进行抑制。
附图说明
将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：
图1为表示本发明的一个实施方式所涉及的车辆前部结构的俯视图。
图2为以简化的方式表示图1的车辆前部结构的一部分的侧视图。
图3为示意性地表示图1的车辆前部结构的一部分的立体图。
具体实施方式
使用图1～图3来对本发明的一个实施方式所涉及的车辆前部结构进行说明。另外，在这些图中被适当示出的箭头标记FR表示车辆前方侧，箭头标记UP表示车辆上方侧，箭头标记W表示车辆宽度方向。此外，作为本实施方式的车辆而应用了电动汽车。
(实施方式的结构)
在图1中，通过俯视图而示出了本实施方式所涉及的车辆前部结构。此外，在图2中，通过被简化了的侧视图而示出了图1的车辆前部结构的一部分，在图3中，通过示意性的立体图而示出了图1的车辆前部结构的一部分。如这些附图所示那样，在车身前部10的前端侧配置有保险杠加强件12(以下，简称为“保险杠RF12”)。保险杠RF12沿着车辆宽度方向而延伸，其与车辆宽度方向正交的截面被设为封闭截面。
此外，在车身前部10的车辆宽度方向两侧处，相对于保险杠RF12的车辆宽度方向外侧的部位而在车辆后方侧配置有左右一对前纵梁16。前纵梁16沿着车辆前后方向而延伸，在本实施方式中，朝向车辆前方侧而稍稍向车辆宽度方向外侧倾斜。此外，前纵梁16被设为，与车辆前后方向正交的截面形状为大致矩形形状的封闭截面结构。
如图1以及图2所示，前纵梁16的后端侧被接合在前纵梁后部22上，前纵梁后部22被接合在图2所示的前围板(车身客厢前壁)24上。前围板24分隔形成电机室10R和位于电机室10R的车辆后方侧的车厢60。
在前纵梁16的车辆宽度方向外侧且车辆上方侧处，图1所示的挡板上部构件18的后部18B沿着车辆前后方向而延伸。挡板上部构件18被形成为长条状，且挡板上部构件18的前部18A向车辆宽度方向内侧弯曲并且朝向车辆下方侧延伸。挡板上部构件18与前纵梁16同样地以左右一对的方式被设置。挡板上部构件18的前下端部18F被连接在前纵梁16的前端部16A侧，并且挡板上部构件18的后端部被接合在未图示的前柱上。在前纵梁16与挡板上部构件18的后部18B之间设置有悬架塔25。
在保险杠RF12与前纵梁16之间设置有碰撞盒14。碰撞盒14沿着车辆前后方向而延伸，并且朝向车辆前方侧而向车辆宽度方向外侧倾斜。碰撞盒14以通过来自保险杠RF12的规定值以上的载荷输入而在轴向上发生压缩变形的方式被构成。
在左右一对前纵梁16的前端部16A彼此之间配置有横向构件20。横向构件20将左右一对的前纵梁16的前端部16A彼此和下文叙述的角撑板26G的一部分一起在车辆宽度方向上进行连结。横向构件20构成车身前部10的框架部的一部分，且其与车辆宽度方向正交的截面形状被设为大致矩形形状的封闭截面结构。
在前纵梁16、挡板上部构件18、碰撞盒14以及横向构件20的连结部26上配置有角撑板26G。在角撑板26G上形成有连结用的筒状部，前纵梁16的前端部16A侧、挡板上部构件18的前下端部18F侧、碰撞盒14的后端部14A以及横向构件20的车辆宽度方向外侧的端部20A侧分别以被***的状态而被接合。在角撑板26G与其接合对象的接合中，例如可以应用熔敷方法(作为一个示例，而有所谓的Flow Drill Screw(流钻螺钉)、FDS(注册商标))。
在前纵梁16的前端部16A的下表面侧固定有悬架构件30的前侧安装用的车身安装架28S。此外，在前纵梁16的后部16B的下表面侧固定有悬架构件30的后侧安装用的车身安装架28T。由此，悬架构件30的两侧面侧被安装在左右一对前纵梁16的下表面侧，从而悬架构件30以被悬挂的状态被左右一对前纵梁16所支承(参照图2)。
悬架构件30具备在车辆宽度方向的左右处以一对的方式被配置的侧梁32，并且具备在车辆前后方向的前后处以一对的方式被前横向构件34以及后横向构件36。前横向构件34以及后横向构件36将左右一对侧梁32彼此在车辆宽度方向上连结在一起。前横向构件34被配置在与后横向构件36相比而靠车辆前方侧处。
在前横向构件34的两侧面侧且与侧梁32相比靠车辆宽度方向内侧的部位处，设置有安装了未图示的悬架下臂的下臂安装部34X。此外，在后横向构件36的两侧面侧且与侧梁32相比靠车辆宽度方向外侧的部位处，设置有安装了未图示的悬架下臂的下臂安装部36X。
此外，在侧梁32的后端部上固定有连结用部件38。连结用部件38被安装在配置于其车辆后方侧的未图示的蓄电池单元(电池组)的前端部上。另外，所述蓄电池单元被搭载于车辆地板62的下方侧。
在悬架构件30之上，作为一个示例而搭载有包括电机单元42、动力控制单元(PCU)44、空调(AC)用压缩机46在内的电装部件(以下，将它们统一简称为“电装部件组40”)。电机单元42具备作为前轮驱动用的驱动源的电机42M、与电机42M的输出轴连结的减速器(省略图示)、和与所述减速器的末端齿轮连结并向前轮传递驱动转矩的驱动轴(省略图示)。电装部件组40在车身前部10中以相对于横向构件20而向车辆后方侧分离的方式被配置，在本实施方式中，所述电装部件组40被配置在以在正面碰撞时不会被压溃的方式所设定的区域内。
此外，在相对于横向构件20而靠车辆后方侧且相对于电机42M而靠车辆前方侧处，配置有散热器50。散热器50被设为薄型的大致长方体形状，且沿着车辆宽度方向以及车辆上下方向而延伸。此外，散热器50被设为冷却水冷却用，且被固定在悬架构件30的前横向构件34上。虽然在本实施方式中，作为一个示例而设为散热器50的下部全部被载置于前横向构件34上的状态，但是作为改变例，也可以以使散热器(50)的下部的一部分被载置于前横向构件(34)上的状态而被固定。
如图2所示那样，散热器50的上边部被固定在作为上部支承部件的散热器支承件上部56(在图1以及图3中省略图示)上从而被支承。散热器支承件上部56沿着散热器50的上边部而在车辆宽度方向上延伸，并且作为一个示例，通过未图示的支架等的连结部件而与悬架塔25(参照图1)连结。另外，优选为，图1所示的散热器50的左右两侧的侧边部分别经由未图示的纵柱状的散热器支承件侧部而被固定在前纵梁16侧。所述左右一对散热器支承件侧部也可以被固定在悬架构件30的前横向构件34上。此外，所述左右一对散热器支承件侧部的上端部彼此也可以通过散热器支承件上部56(参照图2)而被连结。
如图2以及图3所示，在与散热器50相比靠车辆后方侧配置有水冷式冷凝器54(在图1中省略图示)。水冷式冷凝器54被搭载于电机单元42(参照图1以及图2)的车辆上方侧，并且作为一个示例，经由连结部件(省略图示)而被固定在电机单元42等的电装部件组40(参照图1以及图2)上。即，水冷式冷凝器54被搭载于悬架构件30上。水冷式冷凝器54对在空调用压缩机46(参照图1以及图2)中被压缩的制冷剂进行散热。水冷式冷凝器54与散热器50通过冷却水流通用的配管52(在图1中省略图示)而连结在一起。配管52在车辆侧面观察时沿着车辆前后方向而延伸。
以上所说明的在图1等中所示出的保险杠RF12、碰撞盒14、左右一对前纵梁16、挡板上部构件18、横向构件20、前纵梁后部22、悬架塔25、悬架构件30以及连结用部件38在本实施方式中被设为金属制(作为一个示例而为铝合金制)。
(实施方式的作用与效果)
接下来，对上述实施方式的作用以及效果进行说明。
在本实施方式中，通过被配置在左右一对前纵梁16的前端部16A彼此之间的横向构件20而将左右一对前纵梁16的前端部16A彼此在车辆宽度方向上连结在一起。因此，在发生微小重叠碰撞(车辆的前部碰撞中的、与例如在IIHS中规定的碰撞体的车辆宽度方向上的重叠量在25％以下的碰撞)时的碰撞载荷被传递至前纵梁16上的情况下，通过横向构件20撑顶从而抑制了前纵梁16的折弯。由此，前纵梁16稳定地发生轴压缩变形，从而实现了有效的能量吸收。
另外，由于在仅将发动机作为驱动源的汽车(所谓的传统车)的车身前部中配置有像发动机等这样的尺寸较大的搭载物，因此对于设定相当于本实施方式的横向构件20的部件而言在现实中是极为困难的。相对于此，在像本实施方式这样的电动汽车的情况下，由于被配置于车身前部10的搭载物的尺寸等与所谓的传统车的情况相比已被抑制，因此与所谓的传统车相比提高了框架自由度，从而能够对横向构件20进行设定。
此外，在本实施方式中，沿着车辆宽度方向以及车辆上下方向而延伸的散热器50被配置于，相对于横向构件20而靠车辆后方侧且相对于电机42M而靠车辆前方侧。因此，例如，与散热器被配置在与前纵梁的前端相比靠车辆前方侧的车辆前后方向位置处的对比例相比，能够抑制在轻度碰撞时向散热器50输入的碰撞载荷。
如以上所说明的那样，根据本实施方式的车辆前部结构，能够在微小重叠碰撞时对前纵梁16的弯折变形进行抑制，并且能够在轻度碰撞时对向散热器50输入的碰撞载荷进行抑制。
此外，在本实施方式中，由于作为重物的散热器50与所述对比例相比而靠近车辆整体的重心，因此能够减小横摆方向(围绕沿着车辆上下方向的上下轴的方向)的惯性力矩，从而能够提高操纵稳定性。
此外，在本实施方式中，悬架构件30以悬挂的状态被左右一对前纵梁16所支承，且散热器50被固定在悬架构件30上。在该结构中，如果预先将散热器50固定在车辆搭载前的悬架构件30上，则能够通过将悬架构件30搭载于车辆前部中，从而将散热器50搭载于车辆前部中。此外，由于能够削减用于从下表面侧对散热器50进行支承的专用部件，因此还能够实现车辆的轻量化。
此外，在本实施方式中，在图2所示的悬架构件30上预先固定散热器50并搭载水冷式冷凝器54，再通过配管52而将散热器50与水冷式冷凝器54连结在一起，在该状态下，即便使悬架构件30朝向其安装位置而沿着车辆上下方向移动了，配管52也不会碰到横向构件20。因此，能够在对配管52的长度进行抑制的同时，在将悬架构件30、散热器50以及水冷式冷凝器54搭载于车辆之前通过配管52而将散热器50与水冷式冷凝器54连结在一起。
此外，在本实施方式中，如图1所示那样，在悬架构件30上搭载有包括电机42M在内的电装部件组40。根据该结构，如果预先在该悬架构件30上固定散热器50且搭载包括电机42M在内的电装部件组40，则能够在车辆搭载前将散热器50与电装部件组40一体化。而且，通过在这种状态下将悬架构件30搭载在车辆前部中，从而能够将包括散热器50以及水冷式冷凝器54(参照图2)在内的冷却***与包括电机42M在内的驱动***一体地搭载在车辆前部中。由此，能够提高生产性。
(实施方式的补充说明)
另外，虽然在上述实施方式中，散热器50被固定在悬架构件30上，但是作为上述实施方式的改变例，也可以采用将散热器仅固定在悬架构件(30)以外的部件上的结构。
此外，虽然在上述实施方式中，水冷式冷凝器54(参照图2)被搭载于悬架构件30上，但是也可以采用将水冷式冷凝器(54)搭载于悬架构件(30)以外的部件上的结构。
此外，虽然在上述实施方式中，包括电机42M在内的电装部件组40被搭载于悬架构件30上，但是也可以采用将包括电机(42M)在内的电装部件搭载于悬架构件(30)以外的部件上的结构。
另外，上述实施方式以及上述的多个改变例能够适当组合而实施。
以上，虽然对本发明的一个示例进行了说明，但是本发明并不限定于上述内容，除了上述内容之外，显然也能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形而实施。

Claims (6)

1.一种车辆前部结构，具备：
左右一对前纵梁，其被配置于车身前部的车辆宽度方向两侧处，并且沿着车辆前后方向而延伸；
横向构件，其被配置于所述左右一对前纵梁的前端部彼此之间，并在车辆宽度方向上对所述前端部彼此进行连结；
前轮驱动用的电机，其被配置在相对于所述横向构件而靠车辆后方侧；
散热器，其被配置在相对于所述横向构件而靠车辆后方侧且相对于所述电机而靠车辆前方侧，并且沿着车辆宽度方向以及车辆上下方向而延伸；
保险杠加强件，其被配置于所述横向构件的车辆前方侧，并在车辆宽度方向上对所述前端部彼此进行连结。
2.如权利要求1所述的车辆前部结构，其中，
具备悬架构件，所述悬架构件以被悬挂于所述左右一对前纵梁上的状态而被支承，
在所述悬架构件上固定有所述散热器。
3.如权利要求2所述的车辆前部结构，其中，具备：
水冷式冷凝器，其被搭载于所述悬架构件上，且被配置在与所述散热器相比靠车辆后方侧；
配管，其对所述散热器和所述水冷式冷凝器进行连结，并在车辆侧面观察时沿着车辆前后方向而延伸。
4.如权利要求2或权利要求3所述的车辆前部结构，其中，
在所述悬架构件上搭载有包括所述电机在内的电装部件。
5.如权利要求1所述的车辆前部结构，其中，
所述横向构件被设为，与车辆宽度方向正交的截面形状为大致矩形形状的封闭截面结构。
6.如权利要求4所述的车辆前部结构，其中，
所述电装部件以在车身前部中相对于所述横向构件而向车辆后方侧分离的方式被配置。
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