CN101269674A - 车体前部结构及车体前部配管固定用托架 - Google Patents

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Abstract

一种车体前部结构，及车体前部配管固定用托架，该车体前部结构包括：车辆前方的车体框架(11)；安装在车体框架(11)上、对车辆的前后方向加速度进行检测的加速度传感器(15)；配置在比车体框架(11)更位于车辆前方侧位置的车辆前方部件(14)；与车辆前方部件(14)连接的配管(16b)；以及支承配管(16b)并固定在车体框架(11)的车辆后方侧的托架(17)，当受到车辆前方部件(14)向车辆后方后退而使配管(16b)向车辆后方移动的力时，托架(17)就从车体框架(17)上分离，配管(16b)相对于车体框架(11)可向车辆后方相对移动。采用本发明，可提高加速度传感器的检测精度，并可防止安全气囊的动作延迟。

Description

车体前部结构及车体前部配管固定用托架
技术领域
本发明涉及汽车的车体前部结构及将配置在车体前部的配管予以固定的托架。
背景技术
为了提高冲撞时的安全性，在检测出前方冲撞时使保护乘员用的安全气囊动作是重要的。因此，众所周知有一种将用于检测前方冲撞的加速度传感器设在车辆前部的车体框架上的技术。
专利文献1：日本特开2003-63445号公报
本案申请人也开发了一种将加速度传感器设在车辆前部的车体框架上的车辆。存在将发动机辅机连结固定在搭载有加速度传感器的车辆前部的框架上的情况，尤其是，在这种辅机位于车体框架前方的场合，有可能车辆在前方冲撞时发动机辅机被挤压到车辆后方。
在连结固定发动机辅机的场合，若如上所述那样发动机辅机被挤压到车辆后方，则有可能车体框架随着发动机辅机的挤压而变形。
这样，存在如下可能：安装在车体框架上的加速度传感器的检测方向偏离车辆的前后方向，就不能正确检测因冲撞所造成的前后方向的加速度，且安全气囊的动作时间迟于所希望的时间。
发明内容
本发明是着眼于这种问题而作成的，目的在于提供一种车体前部结构及车体前部配管固定用托架，可抑制安装在车体框架上的加速度传感器的检测方向随着车辆的冲撞而变更，且可抑制安全气囊的动作延迟。
本发明通过如下那样的解决方案来实现本发明目的。为了容易理解，标上与本发明实施例对应的符号，但并不限定于此。
本发明的车体前部结构包括：车辆前方的车体框架(11)；安装在所述车体框架(11)上、对车辆的前后方向加速度进行检测的加速度传感器(15)；配置在比所述车体框架(11)更位于车辆前方侧位置的车辆前方部件(14)；与所述车辆前方部件(14)连接、延伸设置到所述车体框架(11)的车辆后方侧的连接部件(16b)；以及在比所述车体框架(11)更靠车辆后方侧的所述连接部件(16b)的位置处，将所述连接部件(16b)固定在所述车体框架(11)上的托架(17)，其特征在于，当受到所述车辆前方部件(14)向车辆后方后退而使所述连接部件(16b)向车辆后方移动的力时，所述托架(17)在车体框架(11)上的固定被解除。
采用本发明，当受到使车辆前方部件向车辆后方后退的力时，对与车辆前方部件连接的连接部件进行支承并固定在车体框架的车辆后方侧的托架就与车体框架分离，故连接部件相对于车体框架就能向车辆后方相对移动。因此，能防止车体框架扭转，安装在车体框架上的加速度传感器的检测精度得到提高。
附图说明
图1是表示本发明的车体前部结构的立体图。
图2是表示本发明的车体前部结构的三视图及放大俯视图。
图3是托架17的放大图。
图4是表示配置在托架17顶端上的各部件的视图。
图5是说明加速度传感器的检测精度恶化原因的视图。
图6是表示配置在托架17顶端上的各部件尺寸关系的视图。
图7是说明本发明效果的视图。
具体实施方式
下面，参照附图对用于实施本发明的最佳实施例进行说明。
图1是表示本发明的车体前部结构的立体图。图2是表示本发明的车体前部结构的三视图及放大俯视图，图2(A)是俯视图，图2(B)是主视图，图2(C)是侧视图，图2(D)是托架17附近的放大俯视图。
本发明的车体前部结构10具有前上架11、侧架12、前侧架13和中间冷却器14。
前上架11是位于车辆前方并向车辆宽度方向延伸设置的上侧架。在前上架11上安装有加速度传感器15。加速度传感器15是可检测车辆前后方向加速度的传感器。根据加速度传感器15的信号，例如安全气囊进行动作。
侧架12与前上架11的两端连接并向车辆后方延伸设置。在本实施例中，如图2(A)所示，侧架12相对于前上架11以约45度的角度向后方延伸设置，但角度既可比其大，也可比其小。
前侧架13从前上架11和侧架12的连接部分附近朝下方延伸设置。
中间冷却器14是利用行驶风对增压机增压而温度上升的进气进行空冷的热交换器。中间冷却器14安装在前侧架13上。中间冷却器14配置得比前上架11更位于车辆前方侧。中间冷却器14在后方与配管16a及配管16b连接，将流过该配管16a的过热进气引入并进行冷却。冷却后的进气流过配管16b被吸入发动机中。配管16b由托架17支承。另一方面，托架17横跨车体安装部17a、17b而固定在框架的弯部即前上架11与侧架12的连接部分上。
由于连接前上架11与侧架12的弯部刚性高，故通过将托架17固定在该位置，使配管16a在通常行驶时稳定并抑制不需要的振动传递到车体上。另外，当发生车辆前方的冲撞而使中间冷却器14向车辆后方侧挤压时，托架17随着与中间冷却器14连接的配管17b移动而移动。此时，由于托架17的安装位置的刚性高，故框架不随着配管17b移动而变形，与在框架的另一位置设置托架17的场合相比容易拔出托架17。
前上架11与侧架12也可是一体的，且只要安装在弯部上，也可获得与上述同样的效果。
如图2(D)所示，在托架17的车体安装部的内周配置有装配橡胶18，再在该内周插入有套管19。并且在该套管中插通二根螺栓21，固定在前上架11与侧架12的连接部分附近即前上架11和侧架12的车辆后方侧。
图3是托架17的放大图，图3(A)是俯视图，图3(B)是主视图，图3(C)是托架17的车体安装部的放大图。
托架17从上方看时为大致コ(日文)状，在两顶端形成车体安装部17a、17b。托架17利用该车体安装部17a、17b安装在车体上。并且在托架17的与车体安装部17a、17b相反一侧形成将配管16b固定的配管固定部17c。配管固定部17c偏向车体安装部17a。即，从车体安装部17a至配管固定部17c的距离A小于车体安装部17b至配管固定部17c的距离B。车体安装部17a当安装在车体框架上时是位于加速度传感器侧的车体安装部。
如图3(C)所示，车体安装部17a、17b的顶端以小于孔径D1的尺寸X开口。
图4是表示配置在托架17顶端上的各部件的视图，图4(A-1)是套管19的俯视图，图4(A-2)是套管19的主视图，图4(B-1)是装配橡胶18的俯视图，图4(B-2)是装配橡胶18的主视图(剖视图)，图4(C-1)是垫圈20的俯视图，图4(C-2)是垫圈20的主视图。
套管19是金属制成的。套管19的伞部的最外径是φD0，筒部的外径是φD2，筒部的内径是φD3。
装配橡胶18的最外径是φD0。装配橡胶18形成缺口部18a，缺口至φD1。在装配橡胶18的中心形成有φD2的孔。
垫圈20的外径是φD0，内径是φD3。
在托架17的车体安装部17a、17b插入装配橡胶18的缺口部18a。并且在装配橡胶18的孔18b内插入套管19，在套管19的顶端侧配置垫圈20，以图3(B)所示的状态安装在车体框架上。
这里，为容易理解本发明，发明人对车辆开发中所得到的想法进行说明。
在开发如下结构的车辆时：对车辆前后方向加速度进行检测的加速度传感器15安装在车体框架(前上架11)上，中间冷却器等车辆前方部件14安装在比该车体框架(前上架11)更位于车辆前方侧的位置，进行了冲撞试验，发生了安全气囊动作时间延迟的现象。本申请发明人进行了专心研究，对该原因作了如下查明。
即，在车辆冲撞时，中间冷却器等车辆前方部件14向斜上方后退。这样，中间冷却器配管16b也向斜上方后退。但以往技术是，中间冷却器配管16b通过托架17固定在车体框架(前上架11)上，故车体框架(前上架11)因中间冷却器配管16b向斜上方后退时所产生的转矩力而扭转，这样，安装在车体框架(前上架11)上的加速度传感器15就变倾斜。加速度传感器15只能检测后退方向的加速度，但加速度传感器15变倾斜，故只能检测车辆后退方向加速度中的一部分。即，发明人的想法如图5所示，当加速度传感器15相对于车辆前后方向以角度θ朝上时，即使是原来的加速度G，加速度传感器15的实际检测值也是Gcosθ，比原来值G小，因这种原因，安全气囊的动作时间延迟。
因此，在本发明中，当受到比冲撞力那样通常所受到的力还大的力时，配管托架17就从车体框架(前上架11)分离(解除固定)，车体框架(前上架11)不扭转。具体来说，将配管托架17配置在车体框架(前上架11)的车辆后方侧，并以大于套管外径φD2的开口宽度X而使车辆前方侧的车体安装部的顶端开口，同时通过装配橡胶18将套管19设在托架17的车体安装部17a、17b上。
各部分的尺寸设定成满足如下关系。
螺栓21由安装托架17所需的轴向力等决定。并且套管19的尺寸也由该螺栓尺寸决定。而一旦决定装配橡胶18的材料，托架17的从套管19上的拔出力F就根据托架17的车体安装部17a、17b开口宽度X而成为图6那样。即，拔出力F随着开口宽度X越大而越小，随着开口宽度X越小而越大。开口宽度X再大，也必须是车体安装部17a、17b顶端的孔径D1以下。若大于D1，那么即使没有作用载荷，也有可能拔出托架17。该D1是开口界线。另外，开口宽度X必须大于套管19的外径D2。若小于D2，那么即使作用冲撞载荷，也可能不会拔出托架17。
并且，当选择例如特性A(稍硬)的橡胶作为装配橡胶18的材料时，若托架开口宽度X小于A，则拔出力F可能就大于冲撞时所受到的载荷最小值F1。即，当受到这种载荷F1时，可能不会拔出托架17。因此，当选择这种特性A(稍硬)的橡胶作为装配橡胶18的材料时，将托架开口宽度X设定得比A大、比D1小。
另外，当选择特性C(稍软)的橡胶作为装配橡胶18的材料时，若托架开口宽度X大于C，则拔出力F可能小于通常所受到的载荷最大值F2。即，当受到这种载荷F2时，可能拔出托架17。因此，当选择这种特性C(稍软)的橡胶作为装配橡胶18的材料时，将托架开口宽度X设定得比C小、比D2大。
下面，参照图7说明以上结构的本发明的效果。
图7的横轴是时间，纵轴是加速度传感器15的检测G的累计值。该累计值超过基准值G0时，使安全气囊动作。
冲撞时若托架17不从套管19拔出，则车体框架(前上架11)扭转，在加速度传感器的检测G的累计值达到基准值之前花费了时间。在图7中，虽然在时刻t2大致达到基准值，但达到后基本上是一定的。因此，有时由于部件差异和冲撞状态差异，在达到基准值之前就成一定值，怎么也难以达到基准值。
在本发明中，由于在冲撞时托架17从套管19拔出，故在加速度传感器的检测G的累计值达到基准值之前不需要时间。另外，在图7中，在时刻t1一下子超过基准值。因此知道，即使有部件差异和冲撞状态差异，在大致时刻t1附近也一下子超过基准值。因此在本发明中，难以受到部件差异和冲撞状态差异的影响。
另外，在本发明中，使固定配管16b的配管固定部17c接近于位于加速度传感器侧的车体安装部17a。因此，当受到冲撞载荷时，车体安装部17a比车体安装部17b先从车体框架上分离，可进一步降低对加速度传感器15的影响。
此外，将托架17安装在前上架11与侧架12的连接部分上。当受到冲撞载荷时，该部分与其他部分(例如前上架11的中心附近)相比难以变形。因此，在这样的部分上安装托架17，能进一步可靠地使托架17从车体框架上分离。
并不限定于上面说明的实施例，在其技术构思的范围内可作各种变形和变更，它们都包含在本发明的技术范围内，这是非常清楚的。

Claims (10)

1.一种车体前部结构，包括：车辆前方的车体框架；安装在所述车体框架上、对车辆的前后方向加速度进行检测的加速度传感器；配置在比所述车体框架更位于车辆前方侧位置的车辆前方部件；与所述车辆前方部件连接、延伸设置到所述车体框架的车辆后方侧的连接部件；以及在比所述车体框架更靠车辆后方侧的所述连接部件的位置处，将所述连接部件固定在所述车体框架上的托架，其特征在于，当受到所述车辆前方部件向车辆后方后退而使所述连接部件向车辆后方移动的力时，所述托架在车体框架上的固定被解除。
2.如权利要求1所述的车体前部结构，其特征在于，
所述托架包含通过装配橡胶及套管而插通安装螺栓且车辆前方侧开口的车体安装部，
所述装配橡胶设在所述车体安装部的内周且具有大于所述开口的开口长度的外径，
所述套管设在所述装配橡胶的内周且具有小于所述开口的开口长度的外径，
所述安装螺栓插通所述套管并安装在所述车体框架上。
3.如权利要求2所述的车体前部结构，其特征在于，
所述装配橡胶的硬度越硬，所述开口长度的可设定范围的最低值设定得越大。
4.如权利要求2所述的车体前部结构，其特征在于，
所述装配橡胶的硬度越软，所述开口长度的可设定范围的最大值设定得越小。
5.如权利要求1至4中任一项所述的车体前部结构，其特征在于，
所述托架具有二个所述车体安装部，支承所述连接部件的部分偏向与所述加速度传感器接近的车体安装部侧。
6.如权利要求1所述的车体前部结构，其特征在于，
所述托架具有二个所述车体安装部，该二个车体安装部横跨所述车体框架的弯部被固定。
7.如权利要求1所述的车体前部结构，其特征在于，
所述车辆前方部件是对增压进气进行冷却的中间冷却器。
8.一种车体前部配管固定用托架，其用于在车辆前方的车体框架上固定与配置在比该车体框架更位于车辆前方侧位置的车辆前方部件连接的配管，其特征在于，包括：
通过装配橡胶及套管而插通安装螺栓且车辆前方侧开口的车体安装部；
设在所述车体安装部的内周、外径比所述开口的开口长度大的装配橡胶；设在所述装配橡胶的内周、外径比所述开口的开口长度小的套管，
所述托架利用插通所述套管的安装螺栓而安装在所述车体框架上，
当受到所述车辆前方部件向车辆后方后退而使所述配管向车辆后方移动的力时，所述车体安装部可从所述套管拔出，且配管相对于所述车体框架可向车辆后方相对移动。
9.如权利要求8所述的车体前部配管固定用托架，其特征在于，
所述装配橡胶的硬度越硬，所述开口长度的可设定范围的最低值设定得越大。
10.如权利要求8所述的车体前部配管固定用托架，其特征在于，
所述装配橡胶的硬度越软，所述开口长度的可设定范围的最大值设定得越小。
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