CN100425497C - 车体前部构造 - Google Patents

Abstract

一种车体前部构造，能抑制车身重量和制造成本，能充分吸收从上方作用到前挡泥板上的碰撞能量。车体(11)上设有：左、右前挡泥板(40)，在车体前部覆盖左、右前轮的上部；左、右上构件(30)，在所述的左、右前挡泥板的下方向车体前后方向延伸；纵板状的左、右挡泥板支承构件(50)，从所述的上构件之上向上方延伸到所述的左、右前挡泥板的各下表面(44)或其附近。左、右挡泥板支承构件上形成有弯曲部和向挡泥板支承构件纵长方向延伸的条形突起(58)，从上方看，该弯曲部分别在左、右挡泥板支承构件的纵长方向上发生了弯曲，且与弯曲部交叉。左、右挡泥板支承构件的上端(54)与左、右前挡泥板下表面之间填充有填充剂(60)。

Description

车体前部构造

技术领域

本发明涉及车体前部构造，尤其涉及前挡泥板和上构件周边的改良技术。

背景技术

近年来，汽车行业在不断地展开这样的技术开发，即，当碰撞物碰撞在车辆前部的前挡泥板上时，通过前挡泥板产生变形来吸收冲击(例如，参见专利文献1：日本专利授权公报《特许第3052727号》(图1、图17)；专利文献2：日本专利授权公报《特许第3444773号》(图1～3))。

下面基于附图7来说明专利文献1所示的现有技术中的车体前部构造。图7是现有技术中的车体前部构造(第一现有技术)的简图。

第一现有技术中的车体前部构造为，在车体前部沿车体前后方向延伸左、右上构件101(在此图中仅示出左上构件。以下同。)，并且用左、右前挡泥板102来覆盖这些上构件101的上部和左、右前轮的上部，这些前挡泥板102之间为发动机室103，用发动机罩104来开闭该发动机室103。

上构件101为在剖视图中断面大致呈封闭的矩形形状的构件，在上板105上有向前后延伸的凹部106。前挡泥板102的纵板107，从发动机室103侧的端部向下方延伸，其下端与上板105接合；另一方面，在下表面108上，通过焊接安装有沿前后延伸的合成树脂层109，并且该合成树脂层109覆盖凹部106。合成树脂层109是带状的片材，它还覆盖纵板107的上部角110部分。

由于在上部角110附近设置了合成树脂层109，所以当碰撞物从上方碰撞到前挡泥板102中的纵板107的上部角110上时通过该合成树脂层109可以扩大上部角110附近的变形区域。其结果，可以使变形初期的前挡泥板102的平均反力增大。另外，由于设置了凹部106，所以可以使变形行程增加。

但是，图7所示的第一现有技术中的车体前部构造需要花费工时将合成树脂层109焊在前挡泥板102上，这成为制造成本增大的重要因素。而且，在向前挡泥板102的下表面108上焊接合成树脂层109的工序中，必须考虑避免合成树脂层109因自重而从下表面108落下，这样制造成本将进一步增大。

另外，在车体的喷涂工序中，不能在前挡泥板102的下表面108，上焊接有合成树脂层109的部分上形成喷涂膜，所以，需要特别考虑如何确保这部分的耐腐蚀性，这成为制造成本增大的又一重要因素。

另外，由于在上构件101上设置了凹部106，所以需要特别考虑如何确保车体前部的刚性，其结果，不仅车体重量增加，而且也成为制造成本增大的一个重要因素。

下面，基于图8来说明专利文献2所示的现有技术中的车体前部构造。图8(a)、图8(b)为现有技术中的车体前部构造(第二现有技术)的简图，图8(a)表示车体前部右侧的剖面构成，图8(b)表示从发动机室侧看到的车体前部右侧的构成。

第二现有技术中的车体前部构造为，在车体前部沿车体前后方向延伸左、右上构件201(在此图中仅示出右侧上构件。以下同。)，并且用左、右前挡泥板202来覆盖这些上构件201的上部和左、右前轮的上部，这些前挡泥板202之间为发动机室203，用发动机罩204来开闭该发动机室203。

上构件201为在剖视图中断面大致呈封闭的矩形形状的构件。前挡泥板202具有与上构件201的上表面205相对的法兰206，并且仅将该法兰206的前端部207和后端部208用螺栓固定在上表面205上，而使法兰206的前后方向中间部209从上表面205浮起一定高度。

当碰撞物从上方碰撞到前挡泥板202的上部角210时，前后方向中间部209如图8(a)中的双点划线所示的那样向下方变形，由此可吸收碰撞能量。

但是，在图8所示的第二现有技术中的车体前部构造中，法兰206的前端部207和后端部208不易变形，所以在利用这部分来充分地吸收碰撞能量方面，尚存在可以改良的空间。

另外，尽管当碰撞物碰撞到前挡泥板202的上部角210、即与发动机罩204之间的界限附近时，这种结构具有吸收碰撞能量的效果，但是碰撞的部位不同时就难以获得充分的吸收效果。例如，根据车辆的外观设计上的要求，人们可能会考虑将前挡泥板202的上表面做成宽而扁平的形状。但是，在这种情况下，由于上表面的部分仅是大致水平的薄板，所以其对来自于上方的碰撞能量的反力极小，因此碰撞能量的吸收性能较低。

发明内容

本发明所要解决的课题为提供一种技术，使得既能抑制车体重量的增加，又能抑制制造成本的增加，而且可以充分吸收从上方作用于前挡泥板上的碰撞能量。

本发明技术方案1的车体前部构造为，在车体上设有：左、右前挡泥板，它们在车体前部覆盖左、右前轮的上部；左、右上构件，它们在左、右前挡泥板的下方向车体前后方向延伸；和左、右的纵板状的挡泥板支承构件，所述的纵板状的挡泥板支承构件从左、右前挡泥板之上，向上方延伸到左、右前挡泥板的各下表面或者各下表面的附近，并且这些左、右挡泥板支承构件形成上有弯曲部，当从上方看时，这些弯曲部分别在该左、右挡泥板支承构件的长度中间发生了弯曲。

本发明的技术方案2的特征在于，在技术方案1的车体前部构造中，左、右挡泥板支承构件上形成有，当从上方看的时候，向挡泥板支承构件的长边方向延伸的条形突起，条形突起分别与弯曲部进行交叉。

本发明技术方案3的特征在于，在左、右挡泥板支承构件的上端与左、右前挡泥板的下表面之间填充有填充剂。

在本发明的技术方案1中，通过将纵板状的挡泥板支承构件从上构件之上向上方延伸到前挡泥板的下表面或各下表面的附近，可以借助于挡泥板支承构件，用高刚性的上构件来支承前挡泥板的下表面。

当在前挡泥板的上表面上作用有碰撞能量时，使碰撞能量从前挡泥板向挡泥板支承构件迅速传递，挡泥板支承构件产生变形，借此可以吸收碰撞能量。

而且，相对于从上方作用的碰撞能量而言，前挡泥板和挡泥板支承构件中产生的应力将增大用挡泥板支承构件来支承前挡泥板这部分的量。即，由挡泥板支承构件所支承的前挡泥板的刚性得以提高。前挡泥板和挡泥板支承构件受到较大的碰撞能量后即产生塑性变形，并通过该变形量来吸收碰撞能量。其结果，从在前挡泥板上作用碰撞能量的初始时刻开始，就可以有效地吸收碰撞能量，所以可以提高前挡泥板部分的碰撞能量的吸收性能。

在本发明的技术方案1中，在挡泥板支承构件上形成弯曲部，当从上方看挡泥板支承构件时，该弯曲部在挡泥板支承构件的纵长方向上发生了弯曲，借此可以使挡泥板支承构件中的弯曲部的刚性比其它部分大。由于对来自于上方的碰撞能量而言，刚性较高的弯曲部比其它部分难于变形，所以对于碰撞能量的上述应力也将增大。由于应力增大，所以从在前挡泥板的上表面上作用了碰撞能量的初始时刻开始，即可更加有效地吸收碰撞能量。

另外，通过适宜地设定弯曲部的数量、位置、形状、大小，可以将挡泥板支承构件所发挥的碰撞能量吸收性能设定得更为适当。而且，针对前挡泥板的上表面中的任意部位，都可以合理地设定碰撞能量吸收性能。

另外，由于仅通过设置弯曲部即可将上述应力增大到最适宜，所以可以实现挡泥板支承构件构成的简单化和轻量化。

这样，在本发明的技术方案1中，可以抑制车体重量和制造成本，并且可以有效且充分吸收从上方作用于前挡泥板上的碰撞能量。而且，可以充分地缓和对碰撞到前挡泥板的上表面上的碰撞物的冲击。

在本发明的技术方案2中，通过在挡泥板支承构件上形成向挡泥板支承构件的纵长方向延伸的条形突起，并使从上方看挡泥板支承构件时该条形突起与弯曲部交叉，可以降低刚性较高的弯曲部这部分中条形突起部分的刚性。其结果，当从上方作用了碰撞能量时，弯曲部先从条形突起部分开始压曲变形，之后，从上向下依次变形，从而可以有效地吸收碰撞能量。

这样，通过在挡泥板支承构件上设置弯曲部和条形突起的组合构造，(1)可以将挡泥板支承构件所发挥的碰撞能量吸收性能设定得最合适，(2)可以适宜地设定在接受了碰撞能量时挡泥板支承构件中的开始变形的部位、即变形起始点。

在本发明的技术方案3中，尽管在挡泥板支承构件的上端与前挡泥板的下表面之间存在着间隙，通过将填充剂填充在此间隙中，也可以使挡泥板支承构件的上端无间隙地接触前挡泥板的下表面。因此，当在前挡泥板的上表面上作用了碰撞能量时，可以使碰撞能量更迅速地从前挡泥板向挡泥板支承构件向挡泥板支承构件传递。其结果，从碰撞能量作用于前挡泥板上的初始时刻开始，即可通过挡泥板支承构件来更有效地吸收碰撞能量。

附图说明

图1是表示本发明的车辆的前部构造的立体图。

图2是图1的沿2-2线剖开的剖面图。

图3是从左侧看本发明的在前挡泥板和上构件时所看到的车体构成图。

图4是沿图3的4-4线剖开的剖面图。

图5是从前上方看本发明的左上构件周围时所看到的立体图。

图6是本发明的挡泥板支承构件的构成图兼作用图。

图7是现有技术中的车体前部构造(第一现有技术)的简图。

图8是现有技术中的车体前部构造(第二现有技术)的简图。

具体实施方式

下面参照附图，对实施本发明的优选的方式进行说明。另外，所述的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”与司机看到的方向一致，Fr表示前侧，Rr表示后侧，L表示左侧，R表示右侧，CL表示车宽中心(车体中心)。

图1是表示本发明的车辆的前部构造的立体图。图2是图1的沿2-2线剖开的剖面图，它表示车体前部左侧的构成。

如图1和图2所示，车辆10为汽车，在车体11(车体框架11)上设有：在车体前部开闭发动机室12的中央发动机罩13；和左、右前挡泥板40、40，该左、右前挡泥板40、40在车体前部中央发动机罩13的左、右两侧覆盖左、右前轮14、14(仅示出左侧前轮)的上部。

图中，15为前格栅、16为前挡风玻璃、17、17为前大灯。

车体11构成为，在车体前部设有：沿前后方向延伸的左、右侧架21、21；和左、右上构件30、30。侧架21、21配置在车体11的下部上，上构件30、30配置在车体11的上部上在侧架21、21和上构件30、30的前端接合有前隔壁(未图示)。侧架21、21和上构件30、30配置在前挡泥板40、40的下方，借此用前挡泥板40、40来覆盖其上部和左、右的外侧部。

如图1和图2所示，前挡泥板40由板材构成，其上表面41为幅度较宽的扁平形状，即车宽方向的宽度尺寸较大，呈接近水平状态的大致平坦形，并且其在发动机室12侧具有开口端42，在车宽方向外侧具有外侧面43。另外，上构件30为在主剖视图中剖面呈大致矩形形状的剖面封闭的构件。

下面，就左上构件30和左前挡泥板40进行说明。

图3为本发明的从左侧看到的左前挡泥板和左上构件的车体构成图。图4为沿图3的4-4线剖开的剖面图。图5为从前上方看到的本发明的左上构件周围的立体图。图6(a)、图6(b)为本发明的挡泥板支承构件的构成图兼作用图，图6(a)表示从车体宽度中央侧看到的挡泥板支承构件的构成，图6(b)表示图6(a)的挡泥板支承构件的作用。

如图2～图4所示，车体11具有的特征为，其设有左挡泥板支承构件50，该左挡泥板支承构件50从左上构件30之上向上方延伸到左前挡泥板40的下表面44(即里面)或下表面44的附近，即，如图2所示，将挡泥板支承构件50一直延伸到前挡泥板40在车宽方向大致中央位置处的下表面44或下表面44的附近。

挡泥板支承构件50和前挡泥板40具有制造上的精度。因此，最好在挡泥板支承构件50的上端54与前挡板40的下表面44之间留出极小的间隙Cr(参照图2)，这样可以使前挡泥板40具有良好的组装性。

挡泥板支承构件50为沿上构件30的前后方向、即长度方向较长的纵板状构件，它是将由铝材(包括铝合金)等轻合金或钢材构成的板材冲压成纵板状的冲压成形品。

如果详细说明，那么，挡泥板支承构件50是在主剖视图中剖面大致呈コ字状体(通称：槽状构件、沟状构件)，它将如下构件形成为一体与上构件30的上表面31进行接合的下法兰51；从下法兰51立起的腹板52(纵板部52)；和与腹板52的上端相连续并与前挡泥板40的下表面44大致平行的上法兰部53。

在前后3个部位将下法兰51点焊焊接在上构件30的上表面31上，并且在后部1个部位将腹板52点焊焊接在上构件30的纵法兰32上，由此可以将挡泥板支承构件50接合在上构件30上。

上法兰53与下法兰51大致平行，而且以极小的间隙Cr(参照图2)靠近前挡泥板40的下表面44。在挡泥板支承构件50的上端54与前挡泥板40的下表面44之间填充填充剂60，用填充剂60将挡泥板支承构件50的上端54与前挡泥板40的下表面44接合在一起。填充剂60为例如胶质密封剂等。

如图2～图5以及图6(a)所示，腹板52具有前端的前法兰55和后端的后法兰56。下、上法兰51、53以及前、后法兰55、56朝向车宽方向的外侧。

这样的挡泥板支承构件50在俯视图中呈大致「ㄑ」字状，而且在从上往下看的时候，其上形成有至少一个弯曲部57和条形突起58，其中，弯曲部57在沿车体前后方向延伸的纵长方向的中途进行弯曲，条形突起58沿挡泥板支承构件50的纵长方向延伸而与上述弯曲部57相互交叉。

如图6所示，弯曲部57(棱角部57)相对于挡泥板支承构件50的全长而言处在离挡泥板支承构件50的后端大约为全长的3/4的位置上。弯曲部57弯曲的方向为例如车宽方向的外侧。另外，弯曲部57也可以向车宽中心CL侧弯曲。相对于前后方向上较长的后半部分59R而言，弯曲角θ大约为45°。挡泥板支承构件50中从弯曲部57往前的前半部分59F与弯曲部57连续且保持其弯曲状态。

如图2～3所示，条形突起58与前挡泥板40的下表面44大致平行地延伸，它是向车宽中心CL侧凹入的、在剖视图中呈半圆形的横槽。这样的条形突起58最好配置在前挡泥板构件50的上部，例如相对于挡泥板支承构件50的整个高度而言，使其处在离下方大约整个高度的2/3的高度上。

下面根据图2以及图6说明上述构成的挡泥板支承构件50的作用。

在图2中仅考虑前挡泥板40。由于前挡泥板40的上表面41这部分，仅是大致水平的薄板，所以其刚性极小，对碰撞能量En的吸收性能较小。当碰撞物撞到了上表面41时，上表面41容易变形。其结果，前挡泥板40对碰撞能量En的吸收效果不可能大。上表面41这部分对碰撞能量En的吸收性能较小。

针对这种情况，在本发明中，如图2所示，将纵板状的挡泥板支承构件50从上构件30之上向上方延伸，使其到达较宽的前挡泥板40的车宽方向的大致中央位置处的下表面44或者各下表面44的附近，这样，借助于挡泥板支承构件50，可以用高刚性的上构件30来支承前挡泥板40的下表面44。

通过以挡泥板支承构件50来支承前挡泥板40，前挡泥板40得以加强，所以尽管前挡泥板40宽度较大，当从上方作用轻载荷时(例如，用手从上往下按前挡泥板40时)，也不会发生前挡泥板40整体向下大幅度弯曲的情况。

当然，就相对于从上方来的碰撞能量En的刚性而言，前挡泥板40和挡泥板支承构件50比上构件30小。

当有碰撞能量En作用于前挡泥板40的上表面41上时，这种结构使该碰撞能量En得以从前挡泥板40向挡泥板支承构件50迅速传递，通过挡泥板支承构件50发生变形，可以吸收碰撞能量En。

而且，相对于从上方作用的碰撞能量En而言，在前挡泥板40和挡泥板支承构件50上产生的应力，将因由挡泥板支承构件50支承前挡泥板40而增大。即，由挡泥板支承构件50所支承的前挡泥板40的刚性得到提高。前挡泥板40和挡泥板支承构件50受到较大的碰撞能量En时即发生塑性变形，并且随着该变形量而吸收碰撞能量En。其结果，由于从碰撞能量En作用到前挡泥板40上的初始时刻开始，即可有效地吸收碰撞能量En，所以可以提高前挡泥板40这部分对碰撞能量En的吸收性能。

另外在本发明中，如图6(a)所示，当从上方看挡泥板支承构件50时，在挡泥板支承构件50上，通过使该挡泥板支承构件50在其纵长方向中途发生弯曲而形成弯曲部57，这样，可以使弯曲部57的刚性比挡泥板支承构件50中其他部分的大。比起其他部分，刚性较高的弯曲部57相对于从上方来的碰撞能量En而言不容易变形，所以相对于碰撞能量En的上述应力也增大。由于应力增大，所以如图2和图6(a)所示，从碰撞能量En作用在前挡泥板40的上表面41上的初始时刻起，即可进一步有效地吸收碰撞能量En。

另外，通过适宜设定弯曲部57的数量、位置、形状、大小，可以将挡泥板支承构件50所发挥的碰撞能量吸收性能设定得更为适当。而且，可以针对前挡泥板40的上表面41上的任一部位，适当设定碰撞能量吸收性能。

另外，由于仅通过设置弯曲部57就可以将上述应力增大到最合适的应力，所以可以实现挡泥板支承构件50的构成的简单化和轻量化。

这样，在本发明中，既可以抑制车体11的重量，又可以抑制制造成本，并且可以有效而充分地吸收从上方作用在前挡泥板40上的碰撞能量En。而且，还可以充分地缓和对碰撞到前挡泥板40的上表面41上的碰撞物的冲击。

另外，在本发明中，如图6(a)所示，在挡泥板支承构件50上形成向挡泥板支承构件50的纵长方向延伸的条形突起58，从上方看该挡泥板支承构件50时，该条形突起58与弯曲部57交叉，这样，可以降低刚性较高的弯曲部57这部分中的条形突起58部分的刚性。其结果，如图6(b)所示，当从上方作用了碰撞能量En时，弯曲部57首先从条形突起58部分开始压曲变形，之后，从上向下方依次变形，从而可以有效地吸收碰撞能量En。

这样，通过在挡泥板支承构件50上设置弯曲部57和条形突起58的组合构造，(1)可以将挡泥板支承构件50所发挥的碰撞能量吸收性能设定得最为合适；(2)可以适当设定在受到了碰撞能量En时挡泥板支承构件50中的开始变形的部位、即变形起始点。可以对前挡泥板40的上表面41(参照图2)进行所谓的负荷控制。至于变形起始点，可以通过设定条形突起58的位置、形状、大小来设定。

另外，在本发明中，如图2所示，即使在挡泥板支承构件50的上端54与前挡泥板40的下表面44之间存在着间隙Cr(参照图2)，也可以通过将填充剂60填充在此间隙Cr中而使挡泥板支承构件50的上端54无间隙地接触到前挡泥板40的下表面44。因此，当在前挡泥板40的上表面41上作用有碰撞能量En的时候，可以更加迅速地将碰撞能量En从前挡泥板40向挡泥板支承构件50传递。其结果，从碰撞能量En作用于前挡泥板40上的初始时刻起，即可通过挡泥板支承构件50更加有效地吸收碰撞能量En。

另外，关于右侧的上构件30、前挡泥板40以及挡泥板支承构件50，由于它们与左侧的上构件30、前挡泥板40以及挡泥板支承构件50为左右对称的形状，除此之外其结构相同，并且产生同样的作用和效果，所以省略其说明。

另外，本发明在实施方式中，只要将挡泥板支承构件50合理地配置在车体11的前部中没有设置支承前挡泥板40的支承构件的部位(即，在该部位不存在所谓的使初期载荷发生的构件)即可，例如可以将其配置在前挡泥板40的扁平的上表面41的正下方等位置上。

另外，关于挡泥板支承构件50的材质、形状以及尺寸、弯曲部57的位置、弯曲角θ、形状以及尺寸，可以在考虑挡泥板支承构件50所发挥的碰撞能量En的吸收性能后进行任意设定。例如，弯曲部57也可以如图6(a)的虚线所示那样，设定为仅折弯了腹板52的一部分的弯曲形状、即纵条形突起状(纵槽状)。

另外，关于挡泥板支承构件50上的弯曲部57的数量，可以根据使之对来自于上方的碰撞能量En产生上述较大应力的范围的大小来进行设定。例如，也可以在挡泥板支承构件50上形成多个弯曲部57...，当从上方看挡泥板支承构件50时，这些弯曲部57...在纵长方向上隔有一定的间距。在这种情况下，间距最好不超过挡泥板支承构件50的整个高度。这样设定间距，可以确保挡泥板支承构件50上的弯曲部57、57间的部分的压曲刚性。

由于用挡泥板支承构件50来支承前挡泥板40的下表面44，从而可以吸收来自于上方的碰撞能量En，所以配备了本发明的挡泥板支承构件50的车辆前部结构适合于具有较宽的前挡泥板40的车辆。

Claims (3)

1.一种车体前部结构，其特征在于，在车体上设有：左、右前挡泥板，用来在车体前部覆盖左、右前轮的上部；左、右上构件，该左、右上构件在所述的左、右前挡泥板的下方向车体前后方向延伸；和纵板状的左、右挡泥板支承构件，该挡泥板支承构件从所述的左、右上构件之上向上方延伸到所述的左、右前挡泥板的各下表面或者各下表面的近旁，

这些左、右挡泥板支承构件上分别形成有弯曲部，当从上方看时，这些弯曲部在所述的左、右挡泥板支承构件的纵长方向的中途发生了弯曲。

2.如权利要求1所述的车体前部结构，其特征在于，所述左、右挡泥板支承构件上形成有向挡泥板支承构件的纵长方向延伸的条形突起，当从上方看时，所述的条形突起分别与所述的弯曲部交叉。

3.如权利要求1或2所述的车体前部结构，其特征在于，在所述的左、右挡泥板支承构件的上端与所述的左、右前挡泥板的下表面之间，填充有填充剂。

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