CN1236944C - 车辆的车身前部结构 - Google Patents

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Abstract

一种车辆的车身前部结构，包括：沿车身前部的左右侧设置的前侧构件；设置在所述车身侧壁之间的前底板横梁，其包括使所述前底板横梁与所述侧壁连接的接合部；以及由管材组成的连接件，其包括端部和置于所述端部之间的中部。所述端部分别连接于所述接合部附近。所述中部分别连接于所述前侧构件。

Description

车辆的车身前部结构
技术领域
本发明涉及一种车辆的车身前部结构。
背景技术
最近人们对客车的要求已经改变了客车的设计结构，并使得底板设置更靠前或采用“底板前移设计”，以便扩大乘客室的空间。其结果是，车辆前侧构件的长度趋于缩短。因此，难于保证采用可压扁车身的车辆具有足够的撞击吸收性能来吸收碰撞时的撞击。
例如，如图3所示，前侧构件100设置在沿车辆纵向延伸的车身左右侧的前端。前侧构件100在前底板横梁102的正下方或前方的位置向下进行弯曲，前底板横梁102在左右前支柱101之间延伸。前侧构件100接着再次弯曲而呈水平，从而与车身的地板面齐平。
前侧构件100的设计使踏板区底板(或缓冲板)的表面D得以设置在车身的更靠前位置，由此扩大了乘客室的空间。另一方面，前侧构件100设计成：不仅其主要承受在车辆碰撞(前方和偏置碰撞)时产生的外加载荷，而且其前端以折叠方式进行塌陷由此吸收撞击能量。
尽管前侧构件100以上述方式构成，但是如图4A-4C所示，当车辆碰撞时，由于外加载荷(图4A中由箭头表示)而有容易产生大体呈Z形的弯曲(Z形弯曲)(图4B中由虚线所示状态到实线所示状态的前侧构件变形)的危险，由此使踏板面D的后退距离变大。此外，如果当车辆碰撞时被施加过大的外载荷，则置于地板底侧下面的地板侧构件100的部分102有弯曲的危险，如图4C所示。此外，前侧构件100中产生Z形弯曲的结果是，造成前侧构件100(前侧构件100的部分长度设计成以折叠方式塌陷，从而吸收撞击)的可压扁长度有缩短的危险，由此减小撞击吸收量，导致乘客室(客舱)的变形量增大。
为解决上述问题，日本专利公报特开平4-262975中公开了这样一种车身前部结构：在该车身前部结构中，为了提高前侧构件连接于缓冲下板的部分的撞击排斥力、以及通过前侧构件的塑料变形提高能量吸收量，施加在前缓冲器中的冲击载荷通过机罩脊板(hood ridge panel)(轮罩板的顶部)和副加强件的加强部从散热器芯子支架的主加强件传递到罩箱(cowl box)。因此，绕作为支点的支承部的扭矩作用在副加强件上。
但是，在由日本专利公报公开的车身前部结构中，冲击载荷传递路径很长(迂回)，并增加了有关构件的数量。因此带来的缺点是，车身前部结构变得复杂，并因此提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有简单结构改进的车辆的车身前部结构，当车辆碰撞时该结构能够通过抑制前侧构件的Z形弯曲而提高能量吸收量，同时通过在乘客室中形成更大的空间并使底板更靠前方，从而提供更有利的设计方案。
为实现上述目的，本发明提供一种车辆的车身前部结构，包括：连接件，该连接件将一对前侧构件与接合部附近连接，所述的一对前侧构件分别沿车身的左前侧部和右前侧部设置，所述接合部用于将所述车身的前侧壁中的一个与前底板横梁连接，该前底板横梁设置在所述前侧壁之间；所述连接件包括一对连接件组件，每个连接件组件分别设置在所述车身的左侧和所述右侧；以及所述一对连接件组件在所述一对前侧构件之间的位置彼此连接成一体，所述连接件的每个端部在离开相应侧壁的位置上与所述前底板横梁连接，其中所述连接件与所述横底板横梁形成具有基本为梯形的框架，该梯形的较长的底部位于较短的底部的上方。
因此，当车辆碰撞时施加在前侧构件上的外载荷通过连接件分布在车身的侧壁上。
可以由连接件与前底板横梁配合而构成四边形框架式构架。此外，连接件可以由单一构件组成。
最好，连接件包括管材。因此车辆前端结构的强度可以进一步提高，同时可以降低成本。
本发明可以提供一种车辆的车身前部结构，包括：沿车身前部的左右侧设置的前侧构件；设置在车身侧壁之间的前底板横梁，包括连接前底板横梁与侧壁的接合部；以及由管材组成的连接件，包括端部和置于端部之间的中部。端部分别连接于接合部附近，所述连接件与所述横底板横梁形成具有基本梯形的框架，该梯形的较长的底部位于较短的底部的上方。中部分别连接于前侧构件。因此，当车辆碰撞时，施加在前侧构件上的外载荷通过连接件分布在车身的侧壁上。此外，可以由连接件与前底板横梁配合而构成四边形框架式构架。而且，连接件可以由管材组成，由此达到进一步提高强度和降低成本的目的。
最好，当前侧构件由车身发动机机舱侧部向着车身地板面延伸时，前侧构件设有分别向下弯曲的弯曲部。连接件连接于弯曲部。因此，当车辆碰撞时，施加在前侧构件上的外载荷通过连接件有效地分布在车身的侧壁上。
最好，连接件大体呈向上开口的U形并具有底侧，底侧在两端部处包括角部。角部连接于弯曲部。因此，可以由连接件与前底板横梁配合而构成四边形框架式构架。而且，通过四边形框架式构架，使前侧构件的弯曲部与车身前底板横梁和侧壁之间的接合部附近彼此相连。
附图说明
参照附图可以更容易说明本发明。
图1是本发明实施例的车身前部结构的透视图。
图2A和2B是表示本发明同一实施例的车身前部结构功能的示意图。
图3是普通车身前部结构的透视图。
图4A-4C是表示普通车身前部结构中缺点的示意图。
具体实施方式
下面根据图示实施例说明本发明车辆的车身前部结构。
图1是本发明实施例的车身前部结构的透视图。图2A和2B是表示本发明同一实施例的车身前部结构功能的示意图。
如图1所示，分别具有封闭式横截面结构的前侧构件1以沿车辆纵向延伸的方式设置在车身前部的左右侧上。由管材制成的前底板横梁3在充当车身侧壁的左右前支柱2之间延伸。
使侧构件1弯曲而从一前方位置向下倾斜，该前方位置与前底板横梁3正下方的位置相距一预定距离，侧构件1接着再由位于前底板横梁3正下方的位置进行弯曲以便呈水平状态，由此与车身地板面大体齐平。该设计使踏板区底板面D(参照图4A)得以设置在车身中更靠前的位置，从而扩大了车辆乘客室中的空间。
另一方面，将前侧构件1设计成不仅主要承受在撞车时产生的输入载荷(前方碰撞，ODB(偏置可变形障碍)碰撞)而且吸收了随后通过前侧构件的折叠式塌陷产生的碰撞能量，前侧构件的塌陷部位于弯曲部A前方，弯曲部A进行弯曲而向下倾斜。
接着根据该实施例，缓冲横梁(连接件)4设置成刚性连接前侧构件1弯曲部A的构件，弯曲部A进行弯曲而向下倾斜，缓冲横梁4位于前底板横梁3和前支柱2之间的接合部B附近。
缓冲横梁4由单根管材(单一构件)制成。将缓冲横梁的中部4a设置成在左右前侧构件1之间水平延伸并经由焊接架5a、5b，缓冲横梁4的左右端部4b、4c向上弯曲，以便得以分别焊接在前底板横梁3的左右端部，由此使缓冲横梁件4和前底板横梁3彼此配合而形成梯形(四边形)框架式构架。
由于车身前部结构具有如上所述的结构，如图2所示，因此当撞车时(前方冲撞，ODB(偏置可变形障碍)碰撞)施加在前侧构件1的外施加力通过缓冲横梁4(参照图2A)分布在左右前支柱2上。由前侧构件1后部和前支柱2承受的载荷之比最好设计成大约为50比50。
此外，由管材制成的前底板横梁3和缓冲横梁4有效地将各种类型的外力转变成轴向力和张力。即，由位于左右端部4b、4c的缓冲横梁4的轴向力来承受车辆碰撞时产生的很大的向后作用力，通过缓冲横梁4中部4a和前底板横梁3(参照图2B)的张力(收缩力)有效地承受横向力(如前侧架1的内弯曲)。此外，由于横梁4和前底板横梁3彼此配合而形成梯形(四边形)框架式构架，因此提供了刚性更大的车身结构。
因此，能够采用新设置了缓冲横梁4的简单结构改进、通过在车辆碰撞时抑制前侧构件1的Z形弯曲而提高能量吸收量，同时通过形成更宽敞的乘客室和使底板更靠前而形成更有利的设计方案。顺便提及，已经确定，当与采用其它未使用本发明横梁4的加强结构来试图保证相同能量吸收性能的情况相比时，本发明可以使车辆重量减少大约10公斤。
要指出的是，本发明不限于实施例，毫无疑问本发明可以进行各种改进而不背离本发明的精神和范围。例如，缓冲横梁4的材料不限于管材，还可以使用其它钢材。此外，可以不设置在左右前侧构件之间延伸的部分(中部4a)。此外，可以采用螺栓来而不是通过焊接来连接缓冲横梁4。
如前所述，根据本发明，由于设置了汽车车身前部结构，其特征在于：设置构件，该构件使沿汽车车身前侧部设置的前侧构件与前底板横梁和车身侧壁之间的结合部附近相连，前底板横梁设置成在车身侧壁之间延伸，由此当车辆碰撞时，施加在前侧构件的外力通过所设构件分布在车身的侧壁上，当具有简单结构改进的车辆碰撞时，可以通过抑制前侧构件的Z形弯曲而提高能量吸收量，同时通过形成更大的乘客室并将底板置于更前方而形成更有利的设计方案。
根据本发明，由于提供了汽车车身前部结构，其中分别在左右设置构件，并且所设的这些构件在左右前侧构件之间彼此连接，以便形成整体构件，由此通过该构件与前底板横梁配合而构成四边形框架式构架。
根据本发明，由于设置了汽车车身前部结构，其中构件由管材构成，因此达到了进一步提高强度并降低成本的目的。
根据本发明，由于设置了汽车车身前部结构，其包括沿汽车车身左右前侧部设置的前侧构件、设置成在车身侧壁之间延伸的前底板横梁和由单根管材制成的构件，管材的端部分别连接于车身的前底板横梁和侧壁之间的接合部附近，管材的中部连接设置于左右侧的前侧构件，由此使车辆碰撞时施加到前侧构件的外载荷通过所设构件分布在车身侧壁上，当具有简单结构改进的车辆碰撞时，可以通过抑制前侧构件的Z形弯曲而提高能量吸收量，同时通过形成更大的乘客室并将底板置于更前方而形成更有利的设计方案。此外，由于构件由单根管件制成，通过该构件与前底板横梁配合而构成框架式构架，因此达到了进一步提高车身结构的强度并降低成本的双重目的。
根据本发明，由于设置了汽车车身前部结构，其中前侧构件在由车身的发动机机舱侧部向着车身地板面延伸时，其向下弯曲以便形成弯曲部，其中构件连接于弯曲部，由此使车辆碰撞时施加在前侧构件上的外载荷通过所设的构件分布于车身的侧壁，车身结构可以具有更大刚度。
根据本发明，由于设置了汽车车身前部结构，其中设置大体呈向上开口的U形的构件，其中U形底侧两端的角部与弯曲部连接，由此使该构件通过与前底板横梁配合而构成了四边形框架式构架，通过该四边形框架式构架能使车身结构具有更大刚度。此外，由于通过四边形框架式构架，使前侧构件的弯曲部和车身的前底板横梁与侧壁的接合部附近彼此相连，因此能够适当地传递车辆碰撞时施加在前侧构件上的外载荷。

Claims (5)

1、一种车辆的车身前部结构，包括：
连接件，该连接件将一对前侧构件与接合部附近连接，所述的一对前侧构件分别沿车身的左前侧部和右前侧部设置，所述接合部用于将所述车身的前侧壁中的一个与前底板横梁连接，该前底板横梁设置在所述前侧壁之间；
所述连接件包括一对连接件组件，每个连接件组件分别设置在所述车身的左侧和所述右侧；以及
所述一对连接件组件在所述一对前侧构件之间的位置彼此连接成一体，
所述连接件的每个端部在离开相应侧壁的位置上与所述前底板横梁连接，
其中所述连接件与所述横底板横梁形成具有基本为梯形的框架，该梯形的较长的底部位于较短的底部的上方。
2、如权利要求1所述的车辆的车身前部结构，其中所述连接件包括管材。
3、一种车辆的车身前部结构，包括：
沿车身前部的左右侧设置的前侧构件；
设置在所述车身的侧壁之间的前底板横梁，包括连接所述前底板横梁与所述侧壁的接合部；以及
由管材组成的连接件，包括端部和置于所述端部之间的中部；
其中所述端部分别连接于所述接合部附近；以及
所述中部分别连接于所述前侧构件；
其中所述连接件与所述横底板横梁形成具有基本梯形的框架，该梯形的较长的底部位于较短的底部的上方。
4、如权利要求3所述的车辆的车身前部结构，其特征在于，当所述前侧构件从所述车身发动机机舱侧部向着所述车身地板面延伸时，所述前侧构件设有分别向下弯曲的弯曲部；以及
所述连接件与所述弯曲部连接。
5、如权利要求4所述的车辆的车身前部结构，其特征在于，所述连接件大体呈向上开口的U形并具有底侧，所述底侧在其两个端部处包括角部；以及
所述角部与所述弯曲部连接。
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