CN114506391B - 车辆的前部车身结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在小重叠碰撞时，能够有效地使车辆产生车宽方向的侧向力的车辆的前部车身结构。本发明的车辆的前部车身结构具备：悬架副车架（2）的侧架（8）、在车宽方向连结侧架的前端部的横梁（10）、前梁构件（4）、连结侧架（8）的前端部（8a）和前梁构件的连结构件（6），其中，在侧架的前端部与横梁的连结部（8b）形成有刚性高于侧架其他部分的高刚性部（8e），前梁构件（4）具有在相较于其与连结构件（6）的连结位置而言的车宽方向外侧延伸的侧端部（4b）和从侧端部向车辆后方侧突出的突出部（44），在有来自车辆前方侧的碰撞荷载输入侧端部时，突出部从车宽方向外侧与高刚性部抵接。

Description

车辆的前部车身结构

技术领域

本发明涉及一种车辆的前部车身结构，尤其涉及具备悬架副车架的左右成对的侧架、在车宽方向连结这些侧架的横梁、介由连结构件与各侧架的前端部连结的在车宽方向延伸的前梁构件的车辆的前部车身结构。

背景技术

现提出有一种前部车身结构，在该前部车身结构中，在所谓的小重叠碰撞时（在车辆前侧面,在车宽方向的例如30％的范围与障碍物或屏障（碰撞试验时）重叠碰撞的碰撞时），将输入前保险杠加强件的车宽方向端部侧的荷载的一部分介由前方侧架向动力单元传递，由此使车辆产生侧向力，防止车辆的变形（例如专利文献1）。

另外，还提出有一种前部车身结构，在该前部车身结构中，在前保险杠加强件的侧方延长部设置向车辆后方延伸的荷载传递构件，在小重叠碰撞时，使该荷载传递构件与前方侧架抵接而使前方侧架变形，由此吸收碰撞能量（例如专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014－113893号公报；

专利文献2：日本专利特开2019－093942号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

在此，在小重叠碰撞时，像专利文献1那样，使车辆产生侧向力，防止车辆的变形且减轻碰撞能量的手段更有效。

但是，根据专利文献1的结构，在小重叠碰撞时，虽能使车辆产生侧向力来减轻碰撞能量，但是有如下问题：在有效传递荷载方面，在前方侧架与动力单元（发动机单元）的间隔较大的车辆（例如纵置发动机的车辆、电动汽车等非发动机车辆、由于胎面大使得前方侧架和动力单元的间隔大的车辆等）中，无法向发动机有效传递荷载，无法有效使车辆产生侧向力。

因此，本发明目的在于提供一种用于解决上述问题的车辆的前部车身结构，根据该车辆的前部车身结构，在所谓的小重叠碰撞时，能够有效使车辆产生车宽方向的侧向力。

解决技术问题的技术手段

为了解决上述技术问题，本发明是一种车辆的前部车身结构，该车辆的前部车身结构具备：具有在车辆前后方向延伸的左右成对的侧架和在车宽方向连结这些侧架的各前端部的横梁的悬架副车架、在该悬架副车架的车辆前方沿车宽方向延伸的前梁构件、将左右成对的侧架的各前端部和前梁构件在车辆前后方向上连结的左右成对的连结构件，其中，在侧架的前端部与横梁的连结部形成有刚性高于侧架其他部分的高刚性部，前梁构件具有在相较于其与连结构件的连结位置而言的车宽方向外侧延伸的侧端部、从侧端部向车辆后方侧突出的突出部，且在有来自车辆前方侧的碰撞荷载输入侧端部时，突出部从车宽方向外侧与高刚性部抵接。

根据如上构成的本发明，在侧架的前端部与横梁的连结部形成有刚性高于侧架其他部分的高刚性部，在有来自车辆前方侧的碰撞荷载输入前梁构件的侧端部时，前梁构件的突出部从车宽方向外侧与高刚性部抵接，因此在所谓的小重叠碰撞时，将侧端部承受的朝向车辆后方的碰撞荷载介由高刚性部作为朝向车宽方向的荷载向横梁传递，能够有效使车辆产生车宽方向的侧向力。通过这样的侧向力产生，在小重叠碰撞时，车辆能够横向移动来减轻冲击。

另外，在本发明中，优选为：侧架的前端部与前梁构件的连结构件在车辆前后方向有一定长度，在侧端部上，前梁构件的突出部设置于从距离前梁构件和连结构件的连结位置相当于连结构件一定长度的一半的距离的位置到相当于连结构件一定长度的距离的位置的范围内。

根据如上构成的本发明，在侧端部上，前梁构件的突出部设置于从距离前梁构件与连结构件的连结位置相当于连结构件一定长度的一半的距离的位置到相当于连结构件一定长度的距离的位置的范围内。在此，在所谓的小重叠碰撞时，向侧端部的主要荷载输入位置（侧端部的车宽方向的荷载输入位置）会不同，由此，假定前梁构件的侧端部的变形状态会不同。即使在此时，根据本发明，突出部设于侧端部的一定距离的范围内，因此能够更有效地使突出部与高刚性部抵接，使车辆产生朝向车宽方向的侧向力。

另外，在本发明中，优选为：前梁构件的突出部在侧端部在从相当于连结构件一定长度的一半的距离的位置到相当于连结构件一定长度的距离的位置的全部范围内连续设置。

根据如上构成的本发明，能够更有效地使突出部与高刚性部抵接。

另外，在本发明中，优选为：悬架副车架还具备在横梁的车辆后方侧向车宽方向延伸、并在车宽方向连结侧架的中横梁，高刚性部从侧架的前端部与横梁的连结部延伸到侧架与中横梁的连结部。

根据如上构成的本发明，高刚性部从侧架的前端部与横梁的连结部延伸到侧架与中横梁的连结部，因此能够将从车宽方向外侧输入高刚性部的荷载也向中横梁传递，能够更有效地使车辆产生朝向车宽方向的侧向力。

另外，在本发明中，优选为：车辆还具备与横梁相邻设置的稳定杆和支撑该稳定杆的支撑托架，支撑托架的至少一部分固定于横梁。

根据如上构成的本发明，稳定杆的支撑托架的至少一部分固定于横梁，因此通过突出部从车宽方向外侧输入的荷载也会向稳定杆传递，能够更有效地使车辆产生朝向车宽方向的侧向力。

发明效果

根据本发明的车辆的前部车身结构，在所谓的小重叠碰撞时，能有效地使车辆产生车宽方向的侧向力。

附图说明

图1为从车辆上方侧看的俯视图，主要图示适用了本发明实施方式的车辆的前部车身结构的车辆前部的悬架副车架及其前方侧的荷载承受构件；

图2为将图1所示车辆前部的左侧结构与保险杠等一起图示的从车辆上方侧看的俯视图；

图3为从车辆上方侧看的俯视图，示出了本实施方式的悬架副车架的前端部的横梁的固定结构及扭杆的安装结构；

图4为本实施方式的前梁构件的侧端部的放大斜视图；

图5为用于说明本实施方式的车辆左前方部分的侧架、连结构件和设于前梁构件的侧端部的突出部的配置关系的俯视图；

图6为本实施方式的车辆的前部车身结构中的碰撞前的未变形状态的车辆左前方部分的俯视图；

图7为本实施方式的车辆的前部车身结构中的碰撞后的变形状态的一例的车辆左前方部分的俯视图；

图8为本实施方式的车辆的前部车身结构中的碰撞后的变形状态的其他例的车辆左前方部分的俯视图；

图9为用于说明本实施方式的车辆的前部车身结构中的碰撞时的荷载传递的概念的车辆左前方部分的俯视图。

具体实施方式

以下参照附图，说明本发明实施方式的车辆的前部车身结构。

首先，通过图1及图2，说明本发明实施方式的车辆的前部车身结构的概略结构。图1是从车辆上方侧看的俯视图，主要图示适用了本发明实施方式的车辆的前部车身结构的车辆前部的悬架副车架及其前方侧的荷载承受构件的，图2是将图1所示车辆前部的左侧结构与保险杠等一起图示的从车辆上方侧看的俯视图。在图1中，省略了设于车辆前部的前方侧架、吸能盒、保险杠加强件、发动机单元等的图示。

首先，如图1所示，在适用了本发明实施方式的车辆的前部车身结构的车辆1的前部设有悬架副车架2、在其前方在车宽方向延伸的前梁构件4、连结悬架副车架2的前方部分和前梁构件4的左右成对的连结构件6。

悬架副车架2主要具备左右成对的侧架（悬架侧架）8、在车宽方向连结这些侧架8的各前端部8a并延伸的前横梁（前悬架横梁）10、在其车辆后方侧在车宽方向连结侧架8并延伸的中横梁（中悬架横梁）12、加强构件14。

中横梁12作为支撑悬架16的中悬架横梁12发挥功能。上悬架臂16a由设于侧架8的悬架支撑构件13摇动支撑，下悬架臂16b由设于侧架8的悬架支撑构件15摇动支撑。中悬架横梁12如图1所示，固定于侧架8的两端缘部12a跨车辆前后方向的一定长度延伸，以使得能够有效接受输入上述悬架支撑构件13、15的来自悬架16的荷载。输入各悬架支撑构件13、15的来自悬架16的荷载也通过前横梁10接受。

在悬架16安装有将左右的悬架16彼此连结的防倾杆（稳定杆）18，该防倾杆18通过后述支撑托架40、支撑构件42由侧架8可摇动支撑。

而在本发明实施方式中，车辆的前部车身结构基本上在车辆的车宽方向左右对称形成，以下，主要对车辆的车宽方向的左侧部分进行说明。

在此，图2所示编号20表示发动机单元的前差速器，编号22表示前桥，编号24表示前轮，编号26、28表示转向机构及拉杆，编号30表示悬架支座。

另外，如图2中假想线所示，编号32表示从隔板朝着车辆前方在车辆前后方向延伸的左右成对的前方侧架，图2虽无图示，在这些前方侧架32的各前端分别连接有吸能盒，在车宽方向延伸的保险杠加强件与这些吸能盒连接。

本实施方式的车辆1的前部车身结构所具有的悬架副车架2、连结构件6、前梁构件4等设于这些前方侧架32等的车辆下方侧。

本实施方式的车辆1在向着障碍物的前方碰撞时、尤其是向着例如与车辆1相比较小型的车辆或低高度的障碍物等的前方碰撞时，会将从前保险杠34（参照图2）传递的冲击荷载施加到车辆上方侧的保险杠加强件、吸能盒，由车辆下方侧的前梁构件4接受。

图2所示编号36为障碍物，在该图2中，表示碰撞实验中使用的屏障。

接着，通过图3说明本实施方式的车辆的前部车身结构中的、形成于侧架的高刚性部。图3是本实施方式的悬架副车架的前端部中的、横梁的固定结构及扭杆的安装结构的、从车辆上方侧看的俯视图。

如图3所示，在侧架8的前端部8a安装有连结构件6，且固定前横梁10的两端部。前横梁10的两端部呈截面コ字状，由该コ字状截面和侧架8形成闭口截面的安装部8b。在该安装部8b，前横梁10通过点焊、螺栓联结等安装于侧架8。

另外，如图3所示，支撑防倾杆18的支撑托架40的一部分固定于该前横梁10的安装部8b。可摇动支撑防倾杆18的支撑构件42通过螺栓拧合固定于该支撑托架40。

支撑托架40是截面コ字状的构件，通过点焊等安装于前横梁10（安装部8b）及侧架8并形成闭口截面的安装部8c。

在该安装部8c的车辆后方侧，通过安装部8d，中横梁12通过点焊、螺栓联结等安装于侧架8。

在本实施方式中，首先，通过在安装部8c处将稳定杆支撑托架40安装至侧架8本身，在侧架8形成高刚性部。尤其安装部8c为闭口截面，因此会提高刚性。

另外，通过在安装部8b处将前横梁10安装至侧架8本身，在侧架8形成高刚性部。尤其安装部8b为闭口截面，因此会提高刚性。

并且，侧架8本身具有闭口截面，在其闭口截面的内侧通过加强构件等提高刚性。且侧架8在侧架8的前端部8a和中横梁12的安装部8d之间形成其车宽方向尺寸大于车辆上下方向尺寸的宽幅截面，由此提高车宽方向的刚性。

再者，通过在安装部8d处将中横梁12安装至侧架8，在侧架8上形成高刚性部。

在本实施方式中，通过安装部8b、8c、8d及侧架本身的刚性，形成从侧架8的前端部8a延伸到中横梁12的安装部8d的高刚性部8e。更详细而言，在侧架8，从前横梁10的安装部8b到中横梁12的安装部8d都形成有高刚性部8e。在本实施方式中，尤其通过稳定杆支撑托架40（安装部8c）确保高刚性部8e的刚性。

接着，通过图1及图4说明本实施方式的车辆的前部车身结构中的、前梁构件的结构。图4是本实施方式的前梁构件的侧端部的放大斜视图。

如图4所示，前梁构件4具有与连结构件6的连结部4a。前梁构件4具有从该连结部4a向车宽方向外侧延伸的侧端部／延出部4b，在该侧端部4b设有从侧端部4b向车辆后方侧突出的突出构件44。在本实施方式中，突出构件44是铝合金制的提高了刚性的构件，为了轻量化，以维持刚性的程度形成了中空部分。在图4所示实施方式中，突出构件44嵌入侧端部4b的端部4c的开口。

接下来通过图5，说明本实施方式的车辆的前部车身结构中的侧架、连结构件和设于前梁构件的侧端部的突出部的配置关系。图5是用于说明本实施方式的车辆左前方部分中的侧架、连结构件和设于前梁构件侧端部的突出部的配置关系的俯视图。

如图5所示，连结构件6具有图中L所示的车辆前后方向的长度L，前梁构件4的侧端部4b在车宽方向延伸且至少具有该连结构件6的长度L。侧端部4b的长度为长度L以上即可，在图5所示例中，侧端部4b具有与连结构件6同等的长度L，在后述图8中，具有其以上的长度。

如图5所示，在前梁构件4的侧端部4b，突出构件44在从与连结构件6的连结部4a到端部4c的长度中，从相当于连结构件6的长度L的一半的距离的位置（2／L）延伸到相当于长度L的距离的位置。在图5的示例中，突出构件44设置为延伸到端部4c的连续体。而突出构件44只要会在碰撞时与高刚性部8e抵接即可，也可以分割设置数个。

另外，如后述图8所示，侧端部4b的长度大于连结构件6的长度时，突出构件44设于距与连结构件6的连结部4a的上述长度L／2～L的范围。图5所示侧架8的接触部8f表示根据计算，前梁构件4的侧端部4b变形，只以A所示位置为中心向箭头B所示方向单纯弯折时的突出构件44的抵接位置／接触位置。

接着，通过图6至图9说明本实施方式的车辆的前部车身结构在小重叠碰撞时的作用。图6是本实施方式的车辆的前部车身结构中的碰撞前的未变形状态的车辆左前方部分的俯视图，图7是本实施方式的车辆的前部车身结构中的碰撞后的变形状态的一例的车辆左前方部分的俯视图，图8是本实施方式的车辆的前部车身结构中的碰撞后的变形状态的其他例的车辆左前方部分的俯视图，图9是用于说明本实施方式的车辆的前部车身结构中的碰撞时的荷载传递的概念的车辆左前方部分的俯视图。

首先，在小重叠碰撞时，荷载从与前保险杠34碰撞的障碍物（参照图2的编号36）向前梁构件4传递。

例如，该碰撞荷载输入前梁构件4的侧端部4b的位置（车宽方向的输入位置）为距与连结构件6的连结部4a较远的位置时，主要是前梁构件4会变形，向车辆后方弯折，从图6所示状态向图7所示状态变形。通过这样的变形，如图7所示，突出构件44与高刚性部8e抵接。在这样的小重叠碰撞时，虽然荷载向连结构件6传递且向车辆后方变形时的变形量会产生偏差，但能够伴随着连结构件6的变形使突出构件44与高刚性部抵接。

另外，碰撞荷载输入侧端部4b的车宽方向的位置为距与连结构件6的连结部4a近的位置时，如图8所示，主要是连结构件6溃缩变形，且前梁构件4向车辆后方移动变形。通过这样的变形，如图8所示，突出构件44会与高刚性部8e抵接。

尤其是，在本实施方式中，至少将突出构件44设于相对于与连结构件6的连结部4a为距离L／2的较近位置，因此即使在上述连结构件6本身溃缩变形时，也会使突出构件44与高刚性部8e切实地抵接。

接着，通过图9说明在小重叠碰撞时，突出构件44与高刚性部8e抵接时向各构件的荷载传递。

如图9所示，在小重叠碰撞时，通过前梁构件4及连结构件6的变形，突出构件44与高刚性部8e抵接后，从障碍物36向前梁构件4输入如箭头F1所示的荷载，该输入荷载从突出构件44向侧架8的高刚性部8e作为箭头F2所示荷载传递。这样的荷载F2的一部分介由上述侧架8的高刚性部8e、安装部8b、8c如箭头F3所示那样向前横梁10传递，且如箭头F4所示那样向防倾杆18传递。

另外，荷载F2的一部分会向箭头F5所示那样，介由侧架8的高刚性部8e向车辆后方传递，且如箭头F6所示，介由安装部8d向中横梁12传递。

通过如上荷载传递，在所谓的小重叠碰撞时，侧端部4b承受的朝向车辆后方的碰撞荷载介由侧架8的高刚性部8e作为朝向车宽方向的荷载向各构件10、18、12传递。尤其是，在本实施方式中，提高了安装部8c的刚性，因此荷载主要向前横梁10传递。因此，根据本实施方式，能够有效地使车辆产生车宽方向的侧向力。通过如上侧向力的产生，在小重叠碰撞时，车辆能够横向移动来减轻冲击。

接着，对本发明实施方式的车辆的前部车身结构的作用效果进行说明。

首先，根据本发明的实施方式，在侧架8的前端部8a和横梁10的连结部（安装部8b）形成有刚性高于侧架8其他部分的高刚性部8e，前梁构件4具有在相较于该与连结构件6的连结位置4a而言的车宽方向外侧延伸的侧端部4b、从侧端部4b向车辆后方侧突出的突出构件44，在有来自车辆前方侧的碰撞荷载输入侧端部4b时，突出构件44从车宽方向外侧与高刚性部8e抵接。因此，根据本实施方式，在所谓的小重叠碰撞时，将侧端部4b承受的朝向车辆后方的碰撞荷载介由高刚性部8e作为朝向车宽方向的荷载向横梁10传递，能够有效地使车辆1产生车宽方向的侧向力。通过这样的侧向力的产生，在小重叠碰撞时，车辆1能够横向移动来减轻冲击。

另外，根据本实施方式，在侧端部4b上，前梁构件4的突出构件44设置于从距离前梁构件4与连结构件6的连结位置4a相当于连结构件6的一定长度L的一半的距离（L／2）的位置到相当于连结构件6的一定长度L的距离（L）的位置的范围内。在此，在所谓的小重叠碰撞时，向侧端部4b的主要荷载输入位置（侧端部4b的车宽方向的荷载输入位置）会不同，由此，假定前梁构件4的侧端部4b的变形状态会不同。即使在这种情况下，根据本实施方式，突出构件44设于侧端部4b的一定距离的范围内（L／2～L），因此能更有效地使突出构件44与高刚性部8e抵接，使车辆1产生朝向车宽方向的侧向力。

另外，根据本实施方式，前梁构件4的突出构件44在侧端部4b在从相当于连结构件6一定长度的一半的距离（L／2）的位置到相当于连结构件6一定长度的距离（L）的位置的全部范围连续设置，因此能更有效地使突出构件44与高刚性部8e抵接。

另外，根据本实施方式，高刚性部8e从侧架8的前端部8a与横梁10的连结部（安装部8b）延伸到侧架8与中横梁12的连结部（安装部8d），因此能够将从车宽方向外侧输入高刚性部8e的荷载也向中横梁12传递，能够更有效地使车辆1产生朝向车宽方向的侧向力。

另外，根据本实施方式，车辆1具备支撑与横梁10相邻设置的稳定杆18的支撑托架40，支撑托架40的至少一部分固定于横梁10，因此通过突出构件44从车宽方向外侧输入的荷载也会向稳定杆18传递，能够更有效地使车辆1产生朝向车宽方向的侧向力。

编号说明

1 车辆

2 悬架副车架

4 前梁构件

4a 与连结构件的连结部

4b 侧端部

4c 端部

6 连结构件

8 侧架／悬架侧架

8a 侧架的前端部

8b 前横梁的安装部

8c 支撑托架的安装部

8d 中横梁的安装部

8e 高刚性部

8f 接触部

10 前横梁／前悬架横梁

12 中横梁／中悬架横梁

13、15 悬架支撑构件

16 悬架

18 防倾杆、稳定杆

34 前保险杠

36 障碍物／屏障

40 防倾杆的支撑托架

42 支撑构件

44 突出构件（突出部）

F1～F6 荷载

Claims (7)

1.一种车辆的前部车身结构，其特征在于，具备：

具有在车辆前后方向延伸的左右成对的侧架和在车宽方向连结这些侧架的各前端部的横梁的悬架副车架，

在该悬架副车架的车辆前方在车宽方向延伸的前梁构件，

将上述左右成对的侧架的各前端部和上述前梁构件在车辆前后方向上连结的左右成对的连结构件，其中，

在上述侧架的前端部与上述横梁的连结部形成有刚性高于上述侧架其他部分的高刚性部，

上述前梁构件具有在相较于其与上述连结构件的连结位置而言的车宽方向外侧延伸的侧端部和从上述侧端部向车辆后方侧突出的突出部，在有来自车辆前方侧的碰撞荷载输入上述侧端部时，上述突出部从车宽方向外侧与上述高刚性部抵接。

2.根据权利要求1所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

上述侧架的前端部与上述前梁构件的连结构件在车辆前后方向有一定长度，

在上述侧端部上，上述前梁构件的突出部设置于从距离上述前梁构件和上述连结构件的连结位置相当于上述连结构件一定长度的一半的距离的位置到相当于上述连结构件一定长度的距离的位置的范围内。

3.根据权利要求2所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

上述前梁构件的突出部在上述侧端部在从相当于上述连结构件一定长度的一半的距离的位置到相当于上述连结构件的一定长度的距离的位置的全部范围连续设置。

4.根据权利要求1所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

上述悬架副车架还具备在上述横梁的车辆后方侧向车宽方向延伸、且在车宽方向连结上述侧架的中横梁，

上述高刚性部从上述侧架的前端部与上述横梁的连结部延伸到上述侧架与上述中横梁的连结部。

5.根据权利要求2所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

上述悬架副车架还具备在上述横梁的车辆后方侧向车宽方向延伸、且在车宽方向连结上述侧架的中横梁，

上述高刚性部从上述侧架的前端部与上述横梁的连结部延伸到上述侧架与上述中横梁的连结部。

6.根据权利要求3所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

上述悬架副车架还具备在上述横梁的车辆后方侧向车宽方向延伸、且在车宽方向连结上述侧架的中横梁，

上述高刚性部从上述侧架的前端部与上述横梁的连结部延伸到上述侧架与上述中横梁的连结部。

7.根据权利要求1至6其中任意一项所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

上述车辆还具备与上述横梁相邻设置的稳定杆和支撑该稳定杆的支撑托架，

上述支撑托架的至少一部分固定于上述横梁。

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