ES2207688T3 - Estructura frontal de la carroceria de un automovil y metodo de absorcion de un impacto por los medios de la estructura frontal. - Google Patents
Estructura frontal de la carroceria de un automovil y metodo de absorcion de un impacto por los medios de la estructura frontal.Info
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Abstract
SE PRESENTA UNA ESTRUCTURA FRONTAL DE LA CARROCERIA DE UN COCHE PARA ABSORBER EFICAZMENTE UNA FUERZA DE IMPACTO EJERCIDA SOBRE UN ELEMENTO LATERAL DELANTERO MEDIANTE LA DEFORMACION EXPRESA DE LOS REFUERZOS. UNA PARTE DE UNA FUERZA DE IMPACTO EJERCIDA EN UN ELEMENTO LATERAL DELANTERO (12) ES SOPORTADA POR LAS FUERZAS DE SOPORTE DE UN TRAVESAÑO (20) DEL SALPICADERO Y UN PUNTAL DE MONTANTE (22) EN SUS DIRECCIONES AXIALES. EN EL TRAVESAÑO (20) DEL SALPICADERO HAY UNA CAVIDAD (24) EN UNA UNION DEL TRAVESAÑO (20) CON EL ELEMENTO LATERAL DELANTERO (12), Y HAY TAMBIEN UNA CAVIDAD (26) EN EL PUNTAL DE MONTANTE (22) EN UNA UNION DEL PUNTAL DE MONTANTE (22) CON EL ELEMENTO LATERAL DELANTERO (12). EL TRAVESAÑO (20) Y EL PUNTAL DE MONTANTE (22) SUFREN UNA DEFORMACION POR COMPRESION EN SUS DIRECCIONES AXIALES QUE EMPIEZA EN LAS CAVIDADES (24, 26), ABSORBIENDO ASI LA FUERZA DE IMPACTO EJERCIDA EN EL ELEMENTO LATERAL DELANTERO (12) DESDE EL FRENTE DE LA CARROCERIA DEL COCHE.
Description
Estructura frontal de la carrocería de un
automóvil, y método de absorción de un impacto por los medios de la
estructura frontal.
La estructura expuesta en la publicación de
patentes japonesas número 60-15510 correspondiente a
BG1600714A es conocida como ejemplo de una estructura frontal de
una carrocería de vehículo convencional en las partes traseras de
los miembros laterales frontales.
Según se muestra en la figura 29, en esta
estructura frontal de la carrocería del vehículo, la carcasa 70 de
la carrocería del vehículo se encuentra expandida localmente en una
forma de pirámide truncada para formar por tanto una carrocería de
base 72 que tiene una configuración estable y una gran capacidad de
soporte. Adicionalmente, un miembro lateral frontal 74 se encuentra
bifurcado mediante una vigueta de bifurcación 76 insertada en el
mismo haciendo contacto con la carrocería de base 72 teniendo una
configuración estable. En este instante, se encuentran formados un
total de tres brazos 78, 80, 82. Estos brazos rodean al menos una
parte de la carrocería de base 72 que tiene una configuración
estable, a fin de introducir la fuerza generada en forma
proporcional. Adicionalmente, el brazo 78 termina en una pared de
túnel interno 86 dentro del alcance de un eje central longitudinal
84 del vehículo, y en el que el brazo 80 está soportado sobre un
pilar frontal 88. Adicionalmente, el otro brazo 82 se obtiene
mediante la prolongación del miembro lateral frontal 74, y estando
unido a un suelo de la parte inferior 92 y extendiéndose hasta un
larguero 74, sin interrumpir la transmisión de una fuerza.
Consecuentemente, la fuerza del impacto sobre el
miembro lateral frontal 74 está soportada por la pared del túnel
interno 86, por el pilar frontal 88 y el larguero 94, que sirven
como miembros del bastidor, a través de estos tres brazos 78, 80,
82.
No obstante, en esta estructura frontal de la
carrocería del vehículo, el miembro lateral frontal 74 se aplasta
para absorber la fuerza del impacto en el instante de una
colisión, mientras que los tres brazos 78, 80, 82 eliminan la
deformación del compartimiento del vehículo sin tener la función
perseguida de absorción del impacto.
Una técnica relativa a la presente invención es
la descrita en la solicitud publicada de la patente japonesa número
5-170139, la cual expone una estructura frontal de
la carrocería de un vehículo, en la que cuando un vehículo que está
desplazándose hacia delante efectúa una colisión, la deformación se
genera sucesivamente desde la parte frontal hacia la parte trasera
de la carrocería del vehículo, y conforme la deformación procede
hacia la parte de atrás, se incrementa la cantidad de energía de
impactoabsorbida.
A la vista de los hechos anteriormente expuestos,
un objeto de la presente invención es proporcionar una estructura
frontal de la carrocería de un vehículo y un método para absorber
un impacto por la estructura frontal de la carrocería del vehículo,
en el que la fuerza del impacto aplicada a un miembro lateral
frontal es absorbida eficientemente por la deformación perseguida de
un miembro de refuerzo.
Un primer aspecto de la presente invención es una
estructura frontal de la carrocería del vehículo en la que están
conectados una pluralidad de miembros de refuerzo soportados en los
miembros del bastidor que tienen configuraciones estables a las
partes de los miembros laterales frontales que se extienden
substancialmente en forma horizontal en una dirección longitudinal
del vehículo y que se proporcionan para que sean desplazados hacia
arriba desde un panel del suelo, y soportándose una fuerza de
impacto aplicada a los mencionados miembros laterales frontales
desde una parte frontal del vehículo, mediante fuerzas de
compresión en las direcciones axiales de la mencionada pluralidad
de los miembros de refuerzo, en los que al menos uno de los
mencionados miembros de refuerzo tiene una parte de absorción de la
fuerza de impacto en una parte conectada al mencionado miembro
lateral frontal, el que la mencionada parte de absorción de la
fuerza de impacto se deforma por compresión, deformándose en la
dirección axial del mencionado miembro de refuerzo, y absorbiendo la
fuerza de impacto aplicada a los mencionados miembros laterales
frontales desde la parte frontal del vehículo, y en que al menos
uno de los mencionados miembros de refuerzo es una estructura de
soporte desplazable, en la dirección de incremento de un ángulo
formado entre los mencionados miembros de refuerzo, de acuerdo con
la deformación por compresión en la mencionada parte de absorción de
la fuerza de impacto.
Un segundo aspecto de la presente invención es un
método de absorción de un impacto por la estructura frontal de la
carrocería del vehículo, en la que una pluralidad de miembros de
refuerzo soportados en los miembros del bastidor que tienen
configuraciones estables se encuentran conectados a las partes
traseras de los miembros laterales frontales, extendiéndose
substancialmente en forma horizontal en una dirección longitudinal
del vehículo, y provistos para que sean desplazados hacia arriba
desde un panel del suelo, y recibiéndose una fuerza de impacto
aplicada a los mencionados miembros laterales frontales de la parte
frontal de un vehículo, por las fuerzas de compresión en las
direcciones axiales de la mencionada pluralidad de los miembros de
refuerzo, en los que cuando se aplica una fuerza de impacto a los
miembros laterales frontales mencionados desde la parte frontal del
vehículo, al menos uno de los miembros mencionados de refuerzo se
deforma por compresión en una dirección axial en una parte conectada
al mencionado miembro lateral frontal, y junto con esta deformación
por compresión, al menos uno de los mencionados miembros de refuerzo
se desplaza en una dirección de aumento de un ángulo formado entre
la mencionada pluralidad de miembros de refuerzo, de forma tal que
se produce la deformación por compresión en la dirección axial del
mencionado miembro de refuerzo, mientras que se mantiene una carga
de reacción contra la fuerza del impacto aplicado desde los
mencionados miembros laterales frontales.
De acuerdo con la presente invención, cuando se
aplica una fuerza de impacto a los miembros laterales frontales y
las partes traseras de los miembros laterales frontales se deforman
hacia atrás, los miembros de refuerzo pueden absorber con
efectividad la fuerza del impacto aplicada mientras que se mantiene
una alta carga de reacción sobre la base de la deformación por
compresión en la dirección axial en la parte de absorción de la
fuerza del impacto, formada en la parte conectada al miembro
lateral frontal y sobre la base del desplazamiento en una dirección
de incrementar el ángulo entre los miembros de refuerzo, cuyo
desplazamiento acompaña a la deformación por compresión. En
consecuencia, la fuerza de impacto aplicada a los miembros laterales
frontales puede ser absorbida con eficiencia mediante la
deformación en la dirección axial perseguida de los miembros de
refuerzo.
La figura 1 es una vista en perspectiva de una
parte en sección trasversal, de una estructura frontal de la
carrocería de un vehículo de acuerdo con una primera realización de
la presente invención, según se considera en forma diagonal desde un
lado interno trasero de un vehículo.
La figura 2 es una vista en planta que muestra la
estructura frontal de la carrocería del vehículo de acuerdo con una
primera realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista en perspectiva de una
parte en sección transversal, mostrando una parte de la zona del
túnel del suelo de la estructura del frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la primera realización de la presente
invención, según se considera desde el lado interno trasero del
vehículo.
La figura 4 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea 4-4 de la figura 3.
La figura 5 es un diagrama para explicar el
funcionamiento en un caso en el que se aplica una carga de impacto
a los miembros laterales derechos de la izquierda y de la derecha
de la estructura frontal de la carrocería del vehículo, de acuerdo
con la primera realización de la presente invención.
La figura 6 para explicar el funcionamiento en
un caso en el que se aplica una carga de impacto al miembro lateral
frontal derecho de la estructura frontal de la carrocería del
vehículo, de acuerdo con una primera realización de la presente
invención.
La figura 7 es un diagrama para explicar el
funcionamiento en un caso en el que se aplica una carga de impacto
a los miembros laterales frontales de la izquierda y de la derecha
de un vehículo, sin un refuerzo del túnel en la estructura frontal
de la carrocería del vehículo, de acuerdo con la primera
realización de la presente invención.
La figura 8 es un diagrama para explicar el
funcionamiento en un caso en el que se aplica una carga de impacto
al miembro lateral frontal derecho de un vehículo sin un refuerzo
del túnel en la estructura frontal de la carrocería del vehículo, de
acuerdo con la primera realización de la presente invención.
La figura 9 es un diagrama para explicar el
funcionamiento en un caso en el que se aplica una carga de impacto
a los miembros laterales frontales de la derecha y de la izquierda
de una estructura frontal de la carrocería de un vehículo de acuerdo
con un ejemplo modificado de la primera realización de la presente
invención.
La figura 10 es un diagrama para explicar el
funcionamiento en un caso en el que se aplica una carga de impacto
al miembro lateral frontal derecho de la estructura frontal de la
carrocería del vehículo en el ejemplo modificado de la primera
realización de la presente invención.
La figura 11 es una vista en perspectiva, en la
que una parte de la misma se encuentra en sección transversal, de
una estructura frontal de la carrocería del vehículo de acuerdo con
una segunda realización de la presente invención, según se considera
en forma diagonal desde un lado interno trasero de un vehículo.
La figura 12 es una vista en planta que muestra
la estructura frontal de la carrocería del vehículo de acuerdo con
la segunda realización de la presente invención.
La figura 13 es un diagrama, correspondiente a la
figura 12, para explicar el funcionamiento de la estructura frontal
de la carrocería del vehículo de acuerdo con la segunda realización
de la presente invención.
La figura 14 es una vista en perspectiva, en que
una parte de la misma se encuentra en sección transversal, de una
parte de una estructura frontal de la carrocería del vehículo de
acuerdo con la tercera realización de la presente invención según se
considera en forma diagonal desde un lado interno frontal de un
vehículo.
La figura 15 es una vista en perspectiva, una
parte de la cual se encuentra en sección transversal, de una
estructura frontal de la carrocería del vehículo, de acuerdo con una
cuarta realización de la presente invención según se considera en
forma diagonal desde un lado interno trasero de un vehículo.
La figura 16 es una vista en perspectiva, una
parte de la cual está en sección transversal, de una estructura
frontal de la carrocería de un vehículo, de acuerdo con una quinta
realización de la presente invención, según se considera en forma
diagonal desde un lado interno trasero de un vehículo.
La figura 17 es una vista en perspectiva, una
parte de la cual se encuentra en sección transversal, de una
estructura frontal de la carrocería del vehículo, de acuerdo con
una sexta realización de la presente invención, según se considera
en forma diagonal desde un lado interno frontal de un vehículo.
La figura 18 es una vista en planta que muestra
esquemáticamente la estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con una séptima realización de la presente
invención.
La figura 19 es una vista esquemática que muestra
la estructura frontal de la carrocería del vehículo de acuerdo con
la séptima realización de la presente invención.
La figura 20 es una vista en planta ampliada que
muestra una parte de la estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la séptima realización de la presente
invención.
La figura 21 es una vista lateral esquemática que
muestra una estructura frontal de la carrocería del vehículo de
acuerdo con un ejemplo modificado de la séptima realización de la
presente invención.
La figura 22 es una vista en planta que muestra
esquemáticamente una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con una octava realización de la presente
invención.
La figura 23 es una vista en perspectiva de la
estructura frontal de la carrocería del vehículo de acuerdo con la
octava realización de la presente invención, según se considera en
forma diagonal desde un lado interno frontal de un vehículo.
La figura 24 es una vista en perspectiva de la
estructura frontal de la carrocería del vehículo de acuerdo con la
octava realización de la presente invención, según se considera en
forma diagonal desde el lado exterior frontal del un vehículo.
La figura 25 es un diagrama para explicar el
funcionamiento de la estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la octava realización de la presente
invención.
La figura 26 es un gráfico que muestra la
relación entre una magnitud de deformación de la carrocería del
vehículo y la carga de deformación en la estructura de la
carrocería del vehículo, de acuerdo con la octava realización de la
presente invención.
La figura 27 es una vista en perspectiva de una
estructura frontal de la carrocería del vehículo de un ejemplo
modificado de la octava realización de la presente invención,
considerada en forma diagonal desde el lado interno trasero de un
vehículo.
La figura 28 es un diagrama para explicar el
funcionamiento de la estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con el ejemplo modificado de la octava
realización de la presente invención.
La figura 29 es una vista en planta que muestra
esquemáticamente una estructura frontal de la carrocería del
vehículo relativa a un ejemplo convencional.
Se describirá una primera realización de la
estructura frontal de la carrocería del vehículo de la presente
invención, con referencia a las figuras 1 a 4.
En las figuras 1 a 4, la flecha DELANTE indica la
dirección hacia delante del vehículo, la flecha ARRIBA indica la
dirección hacia arriba del vehículo, y la flecha DENTRO indica la
dirección lateral interna transversal del vehículo.
Tal como se muestra en la figura 1, el par de
miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12 se encuentran
dispuestos a lo largo de la dirección longitudinal de la carrocería
del vehículo, en la parte frontal 10 de la carrocería del vehículo
de la presente primera realización, en las cercanías de las partes
inferiores extremas de la dirección transversal del vehículo (no
está mostrado el miembro lateral frontal 12 en el lado izquierdo
del vehículo). El miembro lateral frontal 12 tiene una estructura
seccional cerrada que se extiende a lo largo de la dirección
longitudinal de la carrocería del vehículo. La parte extrema
trasera del miembro lateral frontal 12 está soldada al panel
inferior del salpicadero que divide el espacio ocupado por el motor
y el compartimento del vehículo. La figura 1 es una vista con una
sección parcial del panel inferior del salpicadero 14 en la parte
extrema trasera del miembro lateral frontal 12. Adicionalmente, la
parte inclinada 12A que se extiende hacia atrás hasta la parte más
inferior de la carrocería del vehículo a lo largo del panel inferior
del salpicadero 14 está formada en la parte extrema trasera del
miembro lateral frontal 12. La parte extrema inferior de la parte
inclinada 12A es una parte horizontal 12B que se extiende hacia la
parte trasera de la carrocería del vehículo.
La configuración de la sección transversal tal
como se observa desde la dirección longitudinal de la parte
inclinada y la parte horizontal 12B del miembro lateral frontal 12
tiene substancialmente una forma en U, con la abertura de la misma
dirigida hacia el panel inferior del salpicadero 14. Las bridas
izquierda y derecha formadas en la parte extrema abierta están
soldadas al panel inferior del salpicadero 14. En consecuencia, la
parte inclinada 12A y la parte horizontal 12B del miembro lateral
frontal, conjuntamente con el panel inferior del salpicadero 14
forman una parte cerrada en sección transversal que se extiende en
la dirección longitudinal del vehículo en la vista en planta.
La traviesa del salpicadero 20 sirve como un
primer miembro de refuerzo que está insertado a lo largo de la
dirección transversal del vehículo entre las partes traseras 12C que
forman las partes extremas superiores de las partes inclinadas 12A
de los miembros laterales frontal izquierdo y derecho 12. La
traviesa del salpicadero 20 conecta las partes traseras de los
miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12 a lo largo de
la dirección transversal del vehículo. La configuración de la
sección transversal de la traviesa del salpicadero 20 tal como se
observa desde la dirección longitudinal tiene substancialmente una
forma en U, con la abertura de la misma dirigida hacia la parte
trasera del vehículo. Las bridas superior e inferior formadas en la
parte extrema abierta de la traviesa del salpicadero 20 están
soldadas al panel 14 inferior del salpicadero. En consecuencia, la
traviesa del salpicadero 20 conjuntamente con el panel inferior del
salpicadero 14 forma una parte de sección transversal cerrada que
conecta los miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12.
La abrazadera de soporte 22 que sirve como un
segundo miembro de refuerzo se encuentra insertada substancialmente
en forma horizontal entre cada una de las partes traseras 12C y el
soporte frontal (no mostrado) que sirve como miembro del bastidor.
Las abrazaderas de soporte 22 conectan las partes traseras 12C de
los miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12 y los
soportes frontales entre sí.
Así pues, el miembro lateral frontal 12, la
traviesa del salpicadero 20, y la abrazadera de soporte 22 forman
una estructura substancialmente en forma de Y en una vista en
planta. Las dos ramas de la estructura substancialmente en forma
de Y están formadas por la traviesa del salpicadero 20 y por la
abrazadera de soporte 22. Una parte de la fuerza de impacto
aplicada al miembro lateral frontal 12 es recibida por las fuerzas
de soporte de la respectiva dirección axial de la traviesa del
salpicadero 20 y de la abrazadera de soporte 22.
Las hendiduras 24 que sirven como partes de
absorción de la fuerza de impacto están provistas en la parte de la
traviesa del salpicadero 20 conectada con el miembro lateral
frontal 12. Las hendiduras 24 están formadas en las posiciones
opuestas entre sí sobre las aristas superior e inferior 20A, 20B
del lado frontal del vehículo de la traviesa del salpicadero 20.
Debido a que la traviesa del salpicadero 20 se deforma por
compresión en la dirección axial con las hendiduras en los puntos de
inicio de la deformación por compresión, se absorbe la fuerza de
impacto (flecha F en la figura 1) aplicada al miembro lateral
frontal 12 desde la parte frontal del vehículo. Las hendiduras 26
que sirven como miembros de absorción de la fuerza de impacto están
provistas en la parte de la abrazadera de soporte 22 conectada con
el miembro lateral frontal 12. Las hendiduras 26 están formadas en
posiciones opuestas entre sí sobre las aristas superior e inferior
22A, 22B del lado lateral frontal del vehículo de la abrazadera de
soporte 22. Debido a que la abrazadera de soporte 22 se deforma por
compresión en la dirección axial con las hendiduras 26 como puntos
de inicio de la deformación por compresión, se absorbe la fuerza de
impacto (flecha F en la figura 1) aplicada al miembro lateral
frontal 12 desde la parte frontal del vehículo.
Tal como se muestra en la figura 3, el refuerzo
del túnel 29 que forma una parte del miembro del bastidor, se
encuentra dispuesto en la parte superior de una parte del túnel del
suelo 27. El refuerzo del túnel 29 conjuntamente con la parte
superior de la parte del túnel del suelo 27 forma una parte de
sección trasversal cerrada que se extiende en la dirección
longitudinal del vehículo.
Tal como se muestra en la figura 4, la brida 29A
formada en la parte periférica exterior extrema frontal del
refuerzo del túnel 29 está conectada a la parte central de la
dirección transversal del vehículo de la traviesa del salpicadero
20, de forma tal que el panel inferior del salpicadero 14 quede
emparedado en medio.
A continuación se explicará el funcionamiento de
la presente primera realización.
Tal como se muestra en la figura 5, se indica el
lugar geométrico de las posiciones en forma de arco (líneas de
trazos en la figura 5) para el caso en que las abrazaderas de
soporte 22 sean giradas hacia atrás (en las direcciones de las
flechas A en la figura 5) en planos alrededor de los puntos de
conexión P1 con los soportes frontales 36, y se indica el lugar
geométrico de las posiciones en forma de arco solapado (líneas de
trazos en la figura 5) para el caso en el que las traviesas del
salpicadero 20 sean giradas hacia atrás (en las direcciones de las
flechas B en la figura 5) en planos alrededor de los puntos de
conexión P2 con el refuerzo del túnel 29.
Con el fin de que los miembros laterales
frontales 12 se desplacen substancialmente hacia la parte trasera
del vehículo cuando se aplique una carga de impacto (flechas F en
la figura 5) a los miembros laterales frontales izquierdo y derecho
12 desde la parte frontal del vehículo, las abrazaderas de soporte
22 y/o las traviesas del salpicadero 20 tienen que ser deformadas
por compresión dentro de las zonas L1 en donde se solapan el lugar
geométrico de las posiciones en forma de arco de las abrazaderas de
soporte 22 y el lugar geométrico de las posiciones de los miembros
de la traviesa del salpicadero 20.
De acuerdo con la realización de la presente
invención, tal como se muestra en la figura 2, las hendiduras 24 se
encuentran formadas en las partes de las traviesas del salpicadero
20 conectadas a los miembros laterales frontales 12, y las
hendiduras 22 están formadas en las partes de las abrazaderas de
soporte 22 conectadas con los miembros laterales frontales 12. En
consecuencia, cuando una carga de impacto (flecha F en la figura 2)
se aplica a los miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12
desde la parte frontal del vehículo, las hendiduras 24, 26 son el
inicio de la deformación por compresión, y posteriormente las
traviesas del salpicadero 20 y las abrazaderas de soporte 22 se
deforman por compresión, tal como se muestra mediante las líneas
dibujadas con dos puntos en la figura 2, desde las partes de las
mismas conectadas a los miembros laterales frontales 12. Junto con
esta deformación por compresión, las traviesas del salpicadero 20 y
las abrazaderas de soporte 22 se desplazan en la dirección
correspondiente al incremento del ángulo \theta formado entre las
mismas, alrededor de unos puntos de apoyo que son las partes de las
mismas conectadas al refuerzo del túnel 29 y las partes de las
mismas conectadas a los soportes frontales. La deformación de las
traviesas del salpicadero 20 y las abrazaderas de soporte 22 se
lleva a cabo mientras que se soporta una alta carga de
reacción.
En consecuencia, las abrazaderas de soporte 22 y
las traviesas del salpicadero 20 no se doblan con el fin de
permitir que se genere una carga de reacción. Puede mejorarse la
función estable de absorción del impacto, y por tanto puede
absorberse eficientemente mejor la fuerza del impacto aplicada a
los miembros laterales frontales 12.
De acuerdo con la presente primera realización,
la brida 29A formada en la parte periférica exterior del extremo
frontal del refuerzo del túnel 29 está unida a la parte central de
la dirección transversal del vehículo de la traviesa del salpicadero
20, de forma tal que el panel inferior del salpicadero 14 quede
emparedado en medio. Por tanto, debido al refuerzo del túnel 29, la
cantidad de movimiento de la traviesa del salpicadero 20 hacia el
lado interior del compartimento del vehículo puede ser reducida, y
la fuerza del impacto puede ser distribuida y soportada por el
refuerzo del túnel 29.
En la estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la presente primera realización, las
hendiduras 24, 26 sirven como partes de absorción de la fuerza del
impacto, estando provistas tanto en las traviesas del salpicadero 20
como en las abrazaderas de soporte 22. No obstante, es suficiente
conformar las hendiduras que sirven como partes de absorción de la
fuerza del impacto en solamente una traviesa del salpicadero 20 y en
una abrazadera de soporte 22. Adicionalmente, las partes de
absorción de la fuerza del impacto no están limitadas a una
hendidura, y pueden ser cualquier estructura que sirva como el
inicio de una deformación por compresión. Puede ser suficiente otra
parte de absorción de la fuerza del impacto tal como una ranura o
similar.
Se ha presentado la explicación anterior con
referencia a la figura 5 de un caso en el que se aplica una carga
de impacto a los miembros laterales frontales izquierdo y derecho
12 desde la parte frontal del vehículo. No obstante, en el caso en
que la carga del impacto se aplique desde la parte frontal del
vehículo a uno de los miembros laterales frontales izquierdo y
derecho, por ejemplo el miembro lateral frontal derecho 12, tal
como se muestra en la figura 6, la abrazadera de soporte 22 y la
traviesa del salpicadero 20 en el lado en que se aplica la carga del
impacto se deforman por compresión, y esta deformación por
compresión se produce mientras que se soporta una alta carga de
reacción.
Adicionalmente, tal como se muestra en la figura
7, en un vehículo no equipado con un refuerzo del túnel 29, en un
caso en el que la carga del impacto (flecha F en la figura 7) se
aplique a los miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12 de
la parte frontal del vehículo, con el de que los miembros
laterales frontales izquierdo y derecho 12 y la traviesa del
salpicadero 20 se desplacen hacia la parte trasera del vehículo,
las abrazaderas de soporte 22 tienen que deformarse por compresión
en las zonas L2, en las que el lugar geométrico de las posiciones en
forma de arco de las posiciones de las abrazaderas de soporte se
solapa con el lugar geométrico de las posiciones del movimiento
hacia atrás (flechas C en la figura 7) de la traviesa del
salpicadero 20. Puede obtenerse el mismo efecto operacional que en
la primera realización mediante la conformación de una parte de
absorción de la fuerza de impacto en las partes de las abrazaderas
de soporte 22 conectadas a los miembros laterales frontales 12.
Tal como se muestra en la figura 8, en un
vehículo que no esté equipado con un refuerzo del túnel 29, en un
caso en el que se aplique una carga de impacto desde la parte
frontal del vehículo a uno de los miembros laterales frontales
izquierdo y derecho 12, por ejemplo, al miembro laterales frontal
derecho 12, con el fin de que el miembro lateral frontal 12 se
desplace substancialmente hacia la parte trasera del vehículo, al
menos la abrazadera de soporte 22 o la traviesa del salpicadero 20
tienen que deformarse por compresión en una zona L3 en la que el
lugar geométrico de las posiciones en forma de arco de la
abrazadera de soporte 22 se solapa con el lugar geométrico en forma
de arco de las posiciones de la traviesa del salpicadero 20, que
gira alrededor de un punto P3 en el cual la traviesa del
salpicadero 20 está conectada al miembro lateral frontal izquierdo
12. En consecuencia, puede obtenerse un efecto operacional similar
al de la primera realización, mediante la conformación de una parte
de absorción de la fuerza de impacto en al menos un miembro, ya sea
la traviesa del salpicadero 20 o la abrazadera de soporte 22.
Tal como se muestra en la figura 9, en un
vehículo en el que los miembros de las traviesas del salpicadero 20
y las abrazaderas de soporte 22 se encuentren dispuestos desde los
extremos traseros de los miembros laterales frontales izquierdo y
derecho 12 en forma diagonal hacia la parte trasera del vehículo,
en un caso en el que se aplique una carga de impacto a los miembros
laterales frontales izquierdo y derecho 12 desde la parte frontal
del vehículo, las abrazaderas de soporte 22 y/o las traviesas del
salpicadero 20 tiene que deformarse por compresión en las zonas L4
en las que el lugar geométrico en forma de arco de las posiciones
de las abrazaderas de soporte 22 y el lugar geométrico en forma de
arco de las posiciones de los miembros del salpicadero se solapan.
Puede obtenerse el mismo efecto operacional que en la primera
realización mediante la conformación de partes de absorción de la
fuerza de impacto en las traviesas del salpicadero 20 y/o en las
abrazaderas de soporte 22. Ene este vehículo, en un caso en el que
se aplique una carga de impacto desde la parte frontal del vehículo
a uno de los miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12,
por ejemplo al miembro lateral frontal derecho 12, la abrazadera de
soporte 22 y la traviesa del salpicadero 20 en el lado al cual se
aplique la carga de impacto se deformarán por compresión, tal como
se muestra en la figura 10, y esta deformación por compresión se
produce mientras que se soporta una alta carga de reacción.
A continuación se expondrá una segunda
realización de una estructura frontal de la carrocería del vehículo
de la presente invención, con referencia a las figuras 11 a 13.
Los miembros que son los mismos que los
correspondientes a la primera realización están designados mediante
los mismos numerales de referencia, y omitiéndose la descripción de
los mismos.
Tal como se muestra en la figura 11, en la
estructura frontal de la carrocería del vehículo de acuerdo con la
segunda realización presente, la traviesa del salpicadero 20 está
dispuesta en una posición más cercana a la parte frontal del
vehículo que en la primera realización. Como resultado de ello, tal
como se muestra en la figura 12, la línea axial 20C de la traviesa
del salpicadero 20 está desplazada (en una magnitud de
desplazamiento L1) hacia la parte frontal del vehículo con respecto
a una parte P1 de la parte extrema del lado del miembro lateral
frontal 12 de una línea axial 22C de la abrazadera de soporte
22.
Las bridas superior e inferior formadas en la
parte del extremo libre de la traviesa del salpicadero 20 están
soldadas respectivamente a un panel interior 28 de la traviesa del
salpicadero. En consecuencia, la traviesa del salpicadero 20
conjuntamente con el panel interno 28 de la traviesa del
salpicadero forma una parte de sección transversal cerrada que
conectan los miembros laterales frontales izquierdo y derecho
12.
A continuación se expondrá el funcionamiento de
la segunda realización presente.
En la segunda realización presente, tal como se
muestra en la figura 12, cuando se aplica una fuerza de impacto
desde la parte frontal del vehículo (flecha F en la figura 12) al
miembro lateral frontal 12, al menos uno de los miembros
correspondientes a la traviesa del salpicadero 20 o la abrazadera
de soporte 22 (ambos en la realización presente) se deforman por
compresión, mientras que soportan una alta carga, al igual que en
la primera realización. Debido a que la línea axial 20C de la
traviesa del salpicadero 20 está desplazada (mediante un
desplazamiento L1) hacia la parte frontal de la carrocería del
vehículo con respecto a la parte extrema P1 del lado del miembro
lateral frontal 12 de la línea axial 22C de la abrazadera de
soporte 22, en la etapa final del proceso de deformación por
compresión, en que la parte trasera 12C del miembro lateral frontal
12 se deforma hacia atrás, la parte trasera 12C del miembro lateral
frontal 12 forma ondulaciones flexibles hacia la izquierda y
derecha, deformándose tal como se muestra en la figura 13 debido a
la carga de reacción (fuerza de presión inversa) aplicada por la
traviesa del salpicadero 20 a la parte del miembro lateral frontal
12 conectada a la traviesa del salpicadero 20 hacia fuera en la
dirección transversal del vehículo (flecha F en la figura 12), y
debido también a la carga de reacción aplicada por la abrazadera de
soporte 22 a la parte del miembro lateral frontal 12 conectada a la
abrazadera de soporte 22 hacia dentro en la dirección transversal
del vehículo (flecha F2 en la figura 12).
En consecuencia, es posible reducir la cantidad
de movimiento de la parte trasera 12C del miembro lateral frontal
12 hacia la parte trasera del vehículo, es decir, hacia el lado
interno del compartimiento del vehículo.
A continuación se describirá una tercera
realización de la estructura frontal de la carrocería del vehículo
de acuerdo con la presente invención con referencia a la figura
14.
Los miembros que son los mismos que los
correspondientes a la primera realización están designados por los
mismos numerales de referencia, omitiéndose la descripción de los
mismos.
Tal como se muestra en la figura 14, en la
estructura frontal de la carrocería del vehículo de acuerdo con la
presente tercera realización, en lugar de la traviesa del
salpicadero 20 (véase la figura 1) de la primera realización, la
parte superior del panel inferior del salpicadero 14 es hecha para
que quede abombada hacia el frente del vehículo para formar una
parte abombada 30 que sirva como un primer miembro de refuerzo. La
magnitud de saliente de la parte de abombamiento 30 hacia la parte
frontal del vehículo aumenta gradualmente en la proximidad de la
parte trasera 12C del miembro lateral frontal 12. Se encuentra
formada una moldura 32 para el refuerzo a lo largo de la dirección
transversal del vehículo en substancialmente la parte central de la
dirección vertical de una parte de la pared frontal 30A de la parte
del abombamiento 30.
A continuación se expondrá la presente tercera
realización de la invención.
En la presente tercera realización, debido a que
la parte superior del panel inferior del salpicadero 14 está hecha
para que quede abombada hacia la parte frontal del vehículo, a fin
de formar la parte de abombamiento 30 que sirve como el primer
miembro de refuerzo, no es necesario añadir un miembro de refuerzo
independiente, tal como la traviesa del salpicadero 20 de la
primera realización. Por tanto, el número de piezas puede ser
reducido en comparación con la primera realización.
Adicionalmente, debido a que la parte de
abombamiento 30 que sirve como el primer miembro de refuerzo se
encuentra formado integralmente con el panel inferior del
salpicadero 14, la fuerza en el plano del panel inferior del
salpicadero 14 puede ser utilizada en forma suficiente.
A continuación se explicará una cuarta
realización de la estructura frontal de la carrocería del vehículo,
de acuerdo con la presente invención, con referencia a la figura
15.
Los componentes que son los mismos que los
correspondientes a la primera realización están designados mediante
los mismos numerales de referencia, y siendo omitida la descripción
de los mismos.
Tal como se muestra en la figura 15, en la
estructura frontal de la carrocería del vehículo, de acuerdo con la
presente cuarta realización, en lugar de la abrazadera de soporte
22 (véase la figura 1), se forma una parte abombada 38 que sirve
como un segundo miembro de refuerzo hacia dentro y hacia el
compartimento del vehículo en una zona de un panel lateral de la
carcasa 34 entre la parte trasera 12C del miembro lateral frontal
12 y el soporte frontal 36 que sirve como miembro del bastidor.
Adicionalmente, se forma una parte abombada 40 que sirve como un
segundo miembro de refuerzo hacia el compartimento del vehículo, en
una zona del panel inferior del salpicadero 14 detrás de la parte
trasera 12C del miembro lateral frontal 12. La superficie extrema
lateral exterior de la dirección transversal del vehículo 40A de la
parte abombada 38 se encuentra frente a la superficie extrema
lateral interna de la dirección transversal del vehículo 38A de la
parte abombada 38.
Una parte abombada 42 que sirve como un segundo
miembro de refuerzo se encuentra formada hacia el compartimento del
vehículo en el soporte frontal 36. La superficie extrema lateral
frontal del vehículo 42A de la parte abombada 42 se encuentra frente
a la superficie extrema trasera lateral de la dirección transversal
dl vehículo 38B de la parte abombada 38. En la parte de
abombamiento 42 se encuentra provista una abrazadera del brazo de
control de la puerta (no mostrada) similar en la forma a la parte
abombada 42 del soporte frontal 36.
A continuación se expondrá la cuarta realización
presente.
En la cuarta realización presente, cuando se
aplica una fuerza de impacto desde la parte frontal del vehículo
hacia los miembros frontales laterales 12 y las partes traseras 12C
de los miembros laterales frontales 12 se deforman hacia atrás, las
superficies extremas opuestas de las partes abombadas 38, 40, 42
entran en contacto entre sí en un tiempo corto y soportando una
parte de la fuerza del impacto. En consecuencia, se reduce la
cantidad de movimiento de las partes traseras 12C de los miembros
laterales frontales 12 hacia dentro del compartimiento del
vehículo.
Adicionalmente, debido a que el panel lateral de
la carcasa 34, el panel inferior del salpicadero 14, y el soporte
frontal 36 están hechos para que se abomben hacia dentro, hacia el
compartimento del vehículo, a fin de formar las partes abombadas 38,
40, 42, sirviendo como los segundos miembros de refuerzo, no es
necesario añadir un miembro de refuerzo independiente tal como la
abrazadera de soporte 22 de la primera realización. El número de
partes puede ser reducido por tanto en comparación con la primera
realización.
A continuación se expondrá una quinta realización
de la estructura frontal de la carrocería del vehículo, de acuerdo
con la presente invención con referencia a la figura 16.
Los mismos miembros que los correspondientes a la
primera realización están designados por los mismos numerales de
referencia, y se omitirá su descripción.
Tal como se muestra en la figura 16, en la
estructura frontal de la carrocería del vehículo de acuerdo con la
cuarta realización presente, en la estructura frontal de la
carrocería del vehículo de acuerdo con la cuarta realización
presente, un soporte frontal 44 que sirve como un segundo miembro
de refuerzo se encuentra dispuesto en el lado del panel inferior del
salpicadero 14 cerca del compartimento del vehículo, y que conecta
la parte trasera 12C del miembro lateral frontal 12 y el soporte
frontal 36. La configuración de la sección transversal tal como se
observa desde la dirección longitudinal de la abrazadera de soporte
44 es substancialmente de forma en U. Una brida 44B formada en la
parte periférica exterior de una parte extrema lateral interna de la
dirección transversal del vehículo 44A de la abrazadera de soporte
44 se encuentra soldada a la superficie lateral trasera del panel
inferior del salpicadero 14, opuesta a la parte trasera 12C del
miembro lateral frontal 12.
Considerando un caso en el que sería difícil
soldar el soporte frontal 36 que tuviera una estructura de sección
transversal cerrada, la parte trasera extrema lateral exterior de
la dirección transversal del vehículo 44C de la abrazadera de
soporte 44 se hace que esté abombada hacia el lado interior de la
dirección transversal del vehículo del soporte frontal 36, a fin de
estar frente a la superficie lateral interior de la dirección
transversal del vehículo 36A del soporte frontal 36. La brida 44D
formada en la parte periférica exterior de la parte trasera extrema
lateral 44C de la dirección transversal del vehículo se encuentra
frente a la superficie lateral interior 36A de la dirección
transversal del vehículo del soporte frontal 36.
Adicionalmente, las bridas superior e inferior
44F, 44G de la parte intermedia 44E de la dirección transversal del
vehículo de la abrazadera de soporte 44 se encuentran unidas al
panel lateral de la carcasa 46, y se encuentra un refuerzo (no
mostrado) en el soporte frontal 36.
A continuación se explicará la quinta realización
presente.
En la quinta realización presente, la parte
trasera extrema lateral exterior 44C de la dirección transversal
del vehículo de la abrazadera de soporte 44 está frente a la
superficie lateral interior 36A de la dirección transversal del
vehículo del soporte frontal 36. En consecuencia, la conexión
entre la abrazadera de soporte 44 y el soporte frontal 36 no es
complicada. En el caso en el que la abrazadera de soporte 44 se
desplace en la dirección axial, la fuerza ejercida hacia fuera en
la dirección transversal del vehículo (flecha F3 en la figura 16) en
la parte de conexión de la abrazadera de soporte 44 y el soporte
frontal 36 puede ser soportada fiablemente por el soporte frontal
36.
A continuación se explicará una sexta realización
de la estructura frontal del vehículo de la presente invención, con
referencia a la figura 17.
Los miembros que son los mismos que los
correspondientes a la quinta realización se encuentran designados
por los mismos numerales de referencia, y se omite su
descripción.
Tal como se muestra en la figura 17, en la sexta
realización presente, el miembro transversal 48 que sirve como un
tercer miembro de refuerzo y que conecta las superficies laterales
internas 36A de la dirección transversal del vehículo de los
soportes izquierdo y derecho 36, está unido a las partes traseras
extremas laterales exteriores 44C de la dirección transversal del
vehículo, las cuales son las partes de las abrazaderas de soporte
44 conectadas a los soportes frontales 36. Este miembro transversal
48 tiene una parte de conexión en forma de plato 48B que se extiende
verticalmente en cada una de las partes extremas de un eje en forma
de tubo 48A. La parte de conexión 48B está fijada a la parte
trasera extrema lateral exterior 44C de la dirección transversal del
vehículo de la abrazadera de soporte 44 mediante un miembro de
fijación tal como el perno 50 o similar.
A continuación se explicará la sexta realización
presente.
En la sexta realización presente, los soportes
frontales izquierdo y derecho 36 están conectados entre sí por el
miembro transversal 48. En consecuencia, es posible suprimir la
deformación, hacia el lado exterior de la dirección transversal del
vehículo, del soporte frontal 36, cuya deformación está provocada
por la fuerza que actúa sobre la abrazadera de soporte 44, y en
particular, por la fuerza que actúa sobre la parte de la conexión
hacia fuera a lo largo de la dirección transversal del vehículo
(flecha F3 en la figura 17).
El miembro transversal 48 que sirve como el
tercer miembro de refuerzo puede estar unido en la proximidad de la
parte trasera extrema lateral exterior 44C de la dirección
transversal del vehículo de la abrazadera de soporte 44.
A continuación se explicará una séptima
realización de la estructura frontal de la carrocería del vehículo
de la presente invención, con referencia a las figuras 18 a 21.
Los miembros que son los mismos que los
correspondientes a la primera realización están designados por los
mismos numerales de referencia, y se omite su descripción.
Tal como se muestra en la figura 18, en la
séptima realización presente, las viguetas tubulares de par 54 que
sirven como segundos miembros de refuerzo se encuentran insertadas
entre las partes traseras 12C de los miembros laterales frontales
izquierdo y derecho 12, y las partes extremas frontales 56A de los
largueros izquierdo y derecho 56 que sirven como miembros del
bastidor.
Tal como se muestra en la figura 19, la
configuración en sección transversal de la vigueta de par 54, tal
como se observa desde la dirección transversal del vehículo tiene
forma de sombrero con la abertura del mismo dirigida hacia la parte
trasera del vehículo. La vigueta de par 54 conecta la parte
trasera 12C del miembro lateral frontal 12 y el extremo frontal 56A
del larguero 56.
Tal como se muestra en la figura 20, las
hendiduras 58 que sirven como partes de absorción de la fuerza del
impacto se encuentran formadas en la parte de la vigueta de par 54,
conectada con el miembro lateral frontal 12. Las hendiduras 58 están
formadas en las posiciones opuestas sobre las aristas superior e
inferior en el lado frontal del vehículo de la vigueta de par 54.
Debido a que la vigueta de par 54 se deforma por compresión en la
dirección axial con las hendiduras 58 como puntos de inicio de la
deformación por compresión, queda absorbida la fuerza de impacto
(flecha F en la figura 20) aplicada a los miembros laterales
frontales 12 desde la parte frontal del vehículo.
La parte inclinada 12A y la parte horizontal 12B
del miembro lateral frontal 12 se encuentran dobladas hacia atrás,
y hacia el lado exterior de la dirección transversal del vehículo.
El extremo trasero 12D de la parte horizontal 12B está conectado a
una parte lateral interna 56B de la dirección transversal del
vehículo, situada en una posición separada por una distancia
predeterminada hacia atrás del extremo frontal 56A del larguero
56. Las hendiduras 60 que sirven como partes de absorción de la
fuerza de impacto se encuentran formadas en la parte de la zona
inclinada 12A conectada al miembro lateral frontal 12. Las
hendiduras 60 están formadas en posiciones enfrentadas en las
aristas izquierda y derecha del lado frontal del vehículo de la
parte inclinada 12A. Debido a la parte inclinada 12A que se deforma
por compresión en la dirección axial comenzando en las hendiduras
60, la parte inclinada 12A absorbe la fuerza del impacto (flecha F
en la figura 20) aplicada al miembro lateral frontal 12 desde la
parte frontal del vehículo.
Adicionalmente, en la séptima realización
presente, el miembro transversal del suelo 62 está provisto como
un tercer miembro de refuerzo, y conecta las partes conectadas de
los miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12 y los
largueros 56.
Tal como se muestra en la figura 19, la
configuración en sección transversal del miembro transversal del
suelo 62, tal como se observa desde la dirección transversal del
vehículo tiene forma de sombrero, con la abertura del mismo dirigida
hacia abajo. La brida frontal 62A y la brida trasera 62B formadas
en la parte extrema de la abertura están soldadas a la superficie
superior 14A del panel inferior del salpicadero 14. En
consecuencia, la traviesa del suelo 62 conjuntamente con el panel
inferior del salpicadero 14 forman una estructura de sección
transversal cerrada que se extiende en la dirección transversal del
vehículo.
Adicionalmente, tal como se muestra en la figura
18, la traviesa del salpicadero 20, las partes inclinadas 12A y
las partes horizontales 12B de los miembros laterales frontales 12,
y la traviesa del salpicadero 62, forman una estructura trapezoidal
según se observa en una vista en planta. Tal como se muestra en
la figura 20, la fuerza del impacto (flecha F en la figura 20)
aplicada al miembro lateral frontal 12 es recibida por las fuerzas
de soporte (flechas F1, F2 y F3 en la figura 20) en las respectivas
direcciones axiales de la traviesa del salpicadero 20, de la parte
inclinada 12A y de la parte horizontal 12B del miembro lateral
frontal 12, y por la vigueta de par 54. La fuerza de soporte
(flecha F2 en la figura 20) en la dirección axial de la parte
inclinada 12A y la parte horizontal 12B del miembro lateral frontal
12 es recibida por la fuerza de soporte (flecha F5 en la figura 20)
en la dirección axial del larguero 56 y por la fuerza de soporte
(flecha F6 en la figura 20) en la dirección axial de la traviesa
del suelo 62.
A continuación se explicará el funcionamiento de
la séptima realización presente.
En la séptima realización presente, tal como se
muestra en la figura 20, la fuerza del impacto (flecha F en la
figura 20) aplicada al miembro lateral frontal 12 es recibida por
las fuerzas de soporte (flechas F1, F2, y F3 en la figura 20) en
las respectivas direcciones axiales de la traviesa del salpicadero
20, de la parte inclinada 12A y de la parte horizontal 12B del
miembro lateral frontal 12, y por la vigueta de par 54. La fuerza
de soporte (flecha F2 en la figura 20) en la dirección axial de la
parte inclinada 12A y de la parte horizontal 12B del miembro lateral
frontal 12 es recibida por la fuerza de soporte (flecha F5 en la
figura 20) en la dirección axial del larguero 56 y por la fuerza de
soporte (flecha F6 en la figura 20) en la dirección axial de la
traviesa del suelo 62.
En el caso en que se aplique una carga de impacto
(flecha F en la figura 20) a los miembros laterales frontales
izquierdo y derecho 12 desde la parte frontal del vehículo, con el
fin de que los miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12
se desplacen substancialmente hacia la parte trasera del vehículo,
las partes conectadas de los miembros laterales frontales 12, la
traviesa del salpicadero 20 y las viguetas de par 54, tienen que
deformarse a través de sus ondulaciones.
En la séptima realización presente, las
hendiduras 24, 58, 60 están formadas en las partes conectadas de
los miembros laterales frontales 12, de la traviesa del salpicadero
20, y de las viguetas de par 54. Como resultado de ello, cuando se
aplica una carga de impacto (flecha F en la figura 20) a los
miembros laterales frontales izquierdo y derecho 12 desde la parte
frontal del vehículo, las hendiduras 24, 58, 60 son el inicio de la
deformación por compresión, el momento no es transmitido a las
partes inclinadas 12A y partes horizontales 12B de los miembros
laterales frontales 12, traviesa del salpicadero 20, y viguetas de
par 54, siendo deformados por compresión los respectivos miembros
en las direcciones axiales, y esta deformación por compresión se
desarrolla mientras que se soporta una alta carga de reacción.
En consecuencia, las partes inclinadas 12A y las
partes horizontales 12B de los miembros laterales frontales 12, la
traviesa del salpicadero 20 y las viguetas de par 54 no se doblan,
no fallando para el desarrollo de una carga de reacción. Puede
mejorarse la función estable de absorción de la fuerza de impacto,
y por consiguiente la fuerza de impacto aplicada a los miembros
laterales frontales 12 puede ser absorbida en forma eficiente.
Adicionalmente, en la séptima realización
presente, la fuerza de soporte en la dirección axial (flecha F2 en
la figura 20) de la parte inclinada 12A y la parte horizontal 12B
del miembro lateral frontal 12 puede recibirse por la fuerza de
soporte (flecha F5 en la figura 20) en la dirección axial del
larguero 56, y la fuerza de soporte (flecha F6 en la figura 20) en
la dirección axial de la traviesa del salpicadero 62. La fuerza de
impacto aplicada al miembro lateral frontal 12 puede así ser
absorbida más eficientemente.
En la estructura de la carrocería frontal del
vehículo de acuerdo con la presente séptima realización, tal como
se muestra en la figura 19, las viguetas de par 54 que sirven como
los segundos miembros de refuerzo se encuentran dispuestas entre las
partes traseras 12C de los miembros laterales frontales izquierdo y
derecho 12, y los extremos frontales 56A de los largueros 56 sirven
como miembros del bastidor. Alternativamente, según se muestra en la
figura 21, las viguetas de par 54 que sirven como los segundos
miembros de refuerzo, pueden estar dispuestas entre las partes
traseras 12C de los miembros laterales frontales izquierdo y derecho
12 y proximidades de las partes dobladas 36B formadas en las partes
centrales substancialmente verticales de los soportes frontales 36
que sirven como miembros del bastidor.
A continuación se explicará una octava
realización de la estructura frontal de la carrocería del vehículo
de la presente invención, con referencia a las figuras 22 a 26.
Los miembros que son los mismos que los
correspondientes a la primera realización están denotados por los
mismos numerales de referencia, omitiéndose su descripción.
Tal como se muestra en la figura 22, en la octava
realización presente, las partes de ensanchamiento 64, 65, que
sirven como partes de absorción de la fuerza de impacto, y que se
ensanchan en la dirección transversal del vehículo, se encuentran
formadas en las partes traseras de los miembros laterales
frontales izquierdo y derecho 12. Se encuentra formada una parte de
deformación 12E entre las partes de ensanchamiento 64, 65 del
miembro lateral frontal 12 y la parte conectada al panel inferior
del salpicadero 14. Esta parte de deformación 12E es deformada por
compresión por una carga de dirección axial.
Tal como se muestra en la figura 23, la parte de
ensanchamiento 64 se forma en la parte superior de una parte 12F de
la pared lateral interna de la dirección transversal del vehículo
del miembro lateral frontal 12 y siendo triangular según una vista
en planta. La parte de corte 66 que sirve como una parte de
absorción de la fuerza del impacto está formada en la parte de la
traviesa del salpicadero 20 conectada con el miembro lateral
frontal 12. La superficie extrema 20D de la traviesa del
salpicadero 20 que forma la parte de corte 66 es substancialmente
paralela a la superficie lateral trasera 64A de la parte de
ensanchamiento 64. En un caso en el que el miembro lateral frontal
12 se deforme por compresión en la parte de deformación 12E, tal
como se muestra mediante una línea que incluye dos puntos en la
figura 25, la superficie lateral trasera 64A de la parte de
ensanchamiento 64 entra en contacto con la superficie extrema 20D
de la traviesa del salpicadero 20.
Tal como se muestra en la figura 24, la parte de
ensanchamiento 65 está formada en la parte superior de una parte
12G de la pared lateral exterior de la dirección transversal del
vehículo del miembro lateral frontal 12 y siendo triangular según
una vista en planta. La parte de corte 67 que sirve como una parte
de absorción de la fuerza de impacto, está formada en la parte de la
abrazadera de soporte 22 conectada con el miembro lateral frontal
12. La superficie extrema 22D de la abrazadera de soporte 22 que
forma la parte de corte 67, es substancialmente paralela a la
superficie lateral trasera 65A de la parte de ensanchamiento 65. En
el caso en el que el miembro lateral frontal 12 se deforme por
compresión en la parte de deformación 12E, tal como se muestra
mediante una línea que incluye dos puntos en la figura 25, la
superficie lateral trasera 65A de la parte de ensanchamiento 65
entra en contacto con la superficie extrema 22D de la abrazadera de
soporte 22.
A continuación se explicará el funcionamiento de
la octava realización presente.
En la octava realización presente, tal como se
muestra en la figura 25, cuando se aplica una fuerza de impacto
(flecha F en la figura 25) al miembro lateral frontal 12, la parte
de deformación 12E del miembro lateral frontal 12 se deforma por
compresión bajo una carga pequeña (zona P1 en la figura 26).
Después de esta deformación por compresión, la superficie lateral
trasera 64A de la parte de ensanchamiento 64 entra en contacto con
la superficie extrema 20D de la traviesa del salpicadero 20, y la
superficie lateral trasera 65A de la parte de ensanchamiento 65
entra en contacto con la superficie extrema 22D de la abrazadera de
soporte 22, de forma que aumenta la carga de deformación aplicada a
la traviesa del salpicadero 20 y a la abrazadera de soporte 22 por
las fuerzas axiales respectivas (zona P2 en la figura 26).
Como resultado de ello, tal como se muestra en la
figura 26, en comparación con un caso en que falta la estructura de
la octava realización presente (el caso indicado por la línea de
dos puntos en la figura 26), en la octava realización, según se
muestra por la línea de trazo continuo, la cantidad de deformación
de la carrocería del vehículo se incrementa (magnitud del incremento
X) en una cantidad equivalente a la reducción (área S1) de la carga
en la parte de deformación 12E del miembro lateral frontal 12. El
área S2 de la zona del incremento en la carga debido a la cantidad
incrementada de la deformación de la carrocería del vehículo es
igual al área S1 (S2 = S1).
En consecuencia, en la octava realización
presente, la traviesa del salpicadero 20 y la abrazadera de soporte
22 se deforman por compresión de la forma mostrada por las líneas de
dos puntos en la figura 25 desde los puntos de conexión de las
mismas con el miembro lateral frontal 12. Junto con esta
deformación por compresión, la traviesa del salpicadero 20 y la
abrazadera de soporte 22 están desplazadas en una dirección de
aumento del ángulo \theta entre las mismas, alrededor de los
puntos de apoyo que corresponden al punto de conexión con el
refuerzo del túnel y al punto de conexión con el soporte frontal.
Así pues, la fuerza de impacto aplicada al miembro lateral frontal
12 puede ser absorbida eficientemente mediante la deformación
perseguida de la traviesa del salpicadero 20 y la abrazadera de
soporte 22, pudiendo incrementarse la carrera de aplastamiento.
En la estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la presente octava realización, las partes
de ensanchamiento 64, 65 están provistas en el lado frontal de la
parte de deformación 12E del miembro lateral frontal 12. No
obstante, en lugar de las partes de ensanchamiento 64, 65, puede
proporcionarse un refuerzo 68 que sirve como una parte de
transmisión de la fuerza de impacto, tal como se muestra en la
figura 27. Tal como se muestra en la figura 28, el refuerzo 68
está fijado a la parte periférica interna del miembro lateral
frontal 12. La superficie extrema trasera del refuerzo 68 está
doblada en forma de V, tal como se observa en una vista en planta.
Tal como se muestra por la línea de dos puntos en la figura 28, en
un caso en el que el miembro lateral frontal 12 se deforme por
compresión en la parte de deformación 12E, un lado 68A de la
superficie extrema trasera del refuerzo 68 entra en contacto con
una superficie extrema 22E de la abrazadera de soporte 22, y el
otro lado 68B de la superficie extrema trasera del refuerzo 68 entra
en contacto con la superficie extrema 22E de la traviesa del
salpicadero 20.
Aunque se han descrito anteriormente con detalle
las realizaciones específicas de la invención, la presente
invención no está limitada a estas realizaciones, y deberá estar
claro para los técnicos especializados en el arte que son posibles
otras distintas realizaciones dentro del alcance de las
reivindi-
caciones.
caciones.
Tal como se ha descrito anteriormente, la
estructura frontal de la carrocería del vehículo y el método de
absorción de un impacto por la estructura frontal de la carrocería
del vehículo, en relación con la presente invención, son útiles
para absorber una fuera de impacto aplicada a un miembro lateral
frontal cuando un vehículo entre en colisión, y siendo
particularmente útiles para absorber eficientemente una fuerza de
impacto en la parte trasera del miembro lateral
frontal.
frontal.
Claims (13)
1. Una estructura frontal de la carrocería de un
vehículo (10), en la que una pluralidad de miembros de refuerzo
(20, 22) soportados en miembros del bastidor que tienen
configuraciones estables (29, 36) se encuentran conectados a las
partes traseras de miembros laterales frontales (12), que se
extienden substancialmente en forma horizontal en una dirección
longitudinal del vehículo, y provistas de forma que sean
desplazados hacia arriba desde una panel del suelo, y en la que una
fuerza de impacto aplicada a los mencionados miembros laterales
frontales (12) desde la parte frontal del vehículo, es soportada
por las fuerzas de compresión en direcciones axiales de la
mencionada pluralidad de miembros de refuerzo (20, 22),
en la que al menos uno de los mencionados
miembros de refuerzo (20, 22) tiene una parte de absorción (24, 26)
de la fuerza de impacto conectada con el mencionado miembro lateral
frontal (12), en la que la mencionada parte de absorción de la
fuerza de impacto se deforma por compresión en la dirección axial
del mencionado miembro de refuerzo (20, 22), absorbiendo la fuerza
del impacto aplicada a los mencionados miembros laterales frontales
(12) desde la parte frontal del vehículo, y
en la que al menos uno de los mencionados
miembros de refuerzo (20, 22) es una estructura de soporte
desplazable, en una dirección correspondiente al incremento del
ángulo formado entre los mencionados miembros de refuerzo, de
acuerdo con la deformación por compresión en la mencionada parte de
absorción de la fuerza de impacto (24, 26).
2. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que al menos un
miembro de los mencionados miembros de refuerzo (20, 22) es una
estructura desplazable en una dirección de incremento del ángulo
entre la mencionada pluralidad de miembros de refuerzo (20, 22),
alrededor un punto de apoyo, el cual es un punto de conexión con el
mencionado miembro del bastidor que tiene una configuración estable
(29, 36), de acuerdo con una deformación por compresión en la
mencionada parte de absorción de la fuerza del impacto, cuando la
fuerza del impacto es aplicada a los mencionados miembros laterales
frontales (12) desde la parte frontal del vehículo.
3. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que los
mencionados miembros de refuerzo incluyen un primer miembro de
refuerzo (20), el cual conecta las partes traseras de los
mencionados miembros laterales frontales (12) provistos en la
izquierda y derecha a un miembro del bastidor que tiene una
configuración estable (29), y provisto en un lado interno de la
dirección transversal del vehículo, y unos segundos miembros de
refuerzo (22), los cuales se conectan en las partes traseras de los
mencionados miembros laterales frontales (12) a los miembros del
bastidor que tienen configuraciones estables (36), y provistos en
los lados exteriores de la dirección transversal del vehículo.
4. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el
mencionado primer miembro de refuerzo conecta las partes traseras de
los mencionados miembros laterales frontales (12) entre sí a lo
largo de una dirección transversal del vehículo.
5. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el tercer
miembro de refuerzo (48) está provisto en las partes conectadas de
la mencionada pluralidad de miembros de refuerzo, y en la que los
mencionados miembros del bastidor tienen configuraciones estables,
en la que el mencionado tercer miembro de refuerzo conecta
conjuntamente las respectivas partes conectadas.
6. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que los
mencionados miembros de refuerzo están formados a partir de un
primer miembro de refuerzo (20), el cual conecta conjuntamente las
partes traseras de los mencionados miembros laterales frontales
(12), provistos en la izquierda y en la derecha, y unos segundos
miembros de refuerzo (12A, 12B), los cuales conectan las partes
traseras de los mencionados miembros laterales frontales (12) y los
miembros del bastidor que tienen configuraciones estables (56), y
provistos en los lados exteriores de la dirección transversal del
vehículo, y unos terceros miembros de refuerzo (62) los cuales
conectan a lo largo de la dirección transversal del vehículo las
respectivas partes conectadas de los mencionados segundos miembros
de refuerzo y los miembros del bastidor que tienen configuraciones
estables, en la que los respectivos miembros de refuerzo se
encuentran dispuestos en una configuración trapezoidal en una vista
en planta.
7. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 5, en la que los
mencionados segundos miembros de refuerzo conectan las partes
traseras de los mencionados miembros laterales frontales (12) y los
soportes frontales (36).
8. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 7, en la que el
mencionado primer miembro de refuerzo y los mencionados segundos
miembros de refuerzo están conectados a los mencionados miembros
laterales frontales (12), a fin de que sean desplazados en la
dirección longitudinal del vehículo.
9. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que al menos un
miembro del mencionado primer miembro de refuerzo y de los
mencionados segundos miembros de refuerzo se encuentra formado por
un panel (14) del vehículo hecho para ensancharse.
10. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 7, en la que una parte
(38) del mencionado segundo miembro de refuerzo, cuya parte está
conectada al soporte frontal, se ensancha en un lado interno de la
dirección transversal del vehículo (36), y en la que una parte
intermedia de la dirección transversal del vehículo del mencionado
segundo miembro de refuerzo está unida a un panel lateral de la
carcasa (34).
11. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el
mencionado primer miembro de refuerzo (20) está conectado a un
miembro del bastidor que tiene una configuración estable, y
provisto en una parte del túnel lateral (27) del lado interno de la
dirección transversal del vehículo.
12. Una estructura frontal de la carrocería del
vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la parte de
transferencia de la fuerza de impacto está provista en la
proximidad de una parte trasera del mencionado miembro lateral
frontal (12), cuya parte trasera está conectada al mencionado
miembro de refuerzo, y debido a la deformación por compresión del
mencionado miembro lateral frontal (18), la mencionada parte de
transferencia de la fuerza de impacto entra en contacto con la
mencionada pluralidad de miembros de refuerzo y transfiere la fuerza
del impacto a la mencionada pluralidad de miembros de
refuerzo.
refuerzo.
13. Un método para absorber un impacto mediante
una estructura frontal de la carrocería del vehículo, en la cual
una pluralidad de miembros de refuerzo (20, 22) soportados en
miembros del bastidor que tienen configuraciones estables (29, 36)
se encuentran conectados a las partes traseras de los miembros
laterales frontales (12), que se extienden substancialmente en forma
horizontal en una dirección longitudinal del vehículo y provistos a
fin de desplazarse hacia arriba desde un panel del suelo, y en
donde una fuerza de impacto, aplicada a los mencionados miembros
laterales frontales desde una parte frontal de un vehículo, es
recibida por las fuerzas de compresión en direcciones axiales de la
mencionada pluralidad de miembros de refuerzo (20, 22),
en la que cuando se aplica una fuerza de impacto
a los mencionados miembros laterales frontales (12) desde la parte
frontal del vehículo, al menos uno de los mencionados miembros de
refuerzo (20, 22) se deforma por compresión en una dirección axial
en una parte conectada con el mencionado miembro lateral frontal, y
junto con esta deformación por compresión, al menos uno de los
mencionados miembros de refuerzo (20, 22) se desplaza en una
dirección de incremento del ángulo formado entre la mencionada
pluralidad de miembros de refuerzo, de forma tal que la deformación
por compresión en la dirección axial del mencionado miembro de
refuerzo se desarrolla mientras que se mantiene una carga de
reacción contra la fuerza del impacto aplicada desde los mencionados
miembros laterales frontales.
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