CN102770330B - 车辆前部构造 - Google Patents

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Abstract

当从车辆前方被传递有因碰撞而产生的负荷F1时，前纵梁(10)的轮胎挖切部(12)因来自车辆前方的负荷F1而发生变形，由此与由车辆的发动机等构成的动力单元(20)抵接而将负荷的传递路径切换到车辆的动力单元(20)的方向，并作为负荷F2传递至动力单元(20)。轮胎挖切部(12)设置于两个发动机支架(11)之间。由此，通过将前纵梁(10)变形的起点设定在作为动力单元(20)的两个支撑部的发动机支架(11)之间，前纵梁(10)的稳定的弯曲以及变形得到了控制。另外，重新形成了朝向动力单元(20)一侧的负荷的传递路径。由此，能够将因碰撞等而产生的来自车辆前方的负荷分散到硬且质量大的动力单元(20)，从而提高吸收碰撞时的冲击的效率。

Description

车辆前部构造
技术领域
本发明涉及一种车辆前部构造，特别是涉及在车辆的侧端部具备沿着车辆前后方向延伸的纵梁的车辆前部构造。
背景技术
基于碰撞时的安全性的考虑提出了车辆前部构造。例如，专利文献1中公开了一种车辆前部构造，其是使纵梁的纵梁前方区域朝向车体前方、且向车宽方向外侧倾斜而形成的。在纵梁前方区域设有副纵梁，该副纵梁的前端部结合于保险杠加强件的后表面上。在该副纵梁上设有因发生碰撞而使副纵梁朝向车宽方向内侧发生弯曲变形并与动力单元发生干涉的变形模式控制机构。由此，专利文献1中的车辆前部构造在小重叠碰撞时会引起并促进朝着横向的车辆刚体移动，从而降低车体的变形量。
专利文献1：日本特开2004-66932号公报
发明内容
在上述技术中，有可能产生可利用副纵梁向动力单元一侧传递负荷的效果。但是，在上述技术中，没有吸收冲击的行程，负荷的吸收不充分。另外，在上述技术中，负荷施加于纵梁上时发生的变形不稳定，能够稳定地向动力单元一侧传递负荷的可能性很低。
本发明是考虑到上述问题而提出的，其目的在于提供一种车辆前部构造，其能够降低碰撞时等情况下施加给车辆的负荷。
本发明是一种车辆前部构造，其形成车辆前部的骨架，并具备在车辆的侧端部沿着车辆的前后方向延伸的纵梁，纵梁在该纵梁的前部被来自车辆前方的负荷沿着车辆的前后方向压溃，由此吸收负荷，并且，纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因被传递至纵梁后部的负荷而发生变形，由此将负荷的传递路径切换到车辆的侧方。
根据上述结构，在形成车辆前部的骨架的车辆前部构造中，具备在车辆的侧端部沿着车辆的前后方向延伸的纵梁。纵梁在该纵梁的前部被来自车辆前方的负荷沿着车辆的前后方向压溃，由此吸收负荷。由此能够吸收碰撞时等情况下的冲击。另外，纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因被传递至纵梁后部的负荷而发生变形，由此将负荷的传递路径切换到车辆的侧方。由此，能够将因碰撞等产生的来自车辆前方的负荷分散到车辆的侧方，从而提高吸收碰撞时的冲击的效率。
另外，本发明是一种车辆前部构造，其形成车辆前部的骨架，并具备在车辆的侧端部沿着车辆的前后方向延伸的纵梁，纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因来自车辆前方的负荷而发生变形，由此与由车辆的发动机、马达、逆变器以及电池的任一部件构成的动力单元抵接而将负荷的传递路径切换到车辆的动力单元的方向，该负荷传递路径切换部处于动力单元的两个支撑部之间。
根据上述结构，在形成车辆前部的骨架的车辆前部构造中，具备在车辆的侧端部沿着车辆的前后方向延伸的纵梁。纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因来自车辆前方的负荷而发生变形，由此与由车辆的发动机等构成的动力单元抵接而将负荷的传递路径切换到车辆的动力单元的方向，该负荷传递路径切换部处于动力单元的两个支撑部之间。由此，通过将纵梁变形的起点设定在动力单元的两个支撑部之间，纵梁的稳定的弯曲及变形得到了控制。另外，重新形成了朝向动力单元一侧的负荷的传递路径。由此，能够将因碰撞等产生的来自车辆前方的负荷分散到硬且质量大的动力单元，从而提高吸收碰撞时的冲击的效率。
在这种情况下，负荷的传递路径可以通过变形后的负荷传递路径切换部与由车辆的发动机、马达、逆变器以及电池中的任一部件构成的动力单元抵接而形成。
根据上述结构，负荷的传递路径是通过变形后的负荷传递路径切换部与发动机等动力单元抵接而形成的。由此，能够将因碰撞等产生的来自车辆前方的负荷分散，从而提高吸收碰撞时的冲击的效率。
另外，负荷传递路径切换部可以设置成沿着在转向时变动的车辆前轮轨迹形成的凹部。
根据上述结构，负荷传递路径切换部是沿着在转向时变动的车辆前轮轨迹形成的凹部。由此，能够使负荷传递路径切换部在来自车辆前方的负荷下更加稳定地变形。另外，由沿着在转向时变动的车辆的前轮轨迹形成的凹部兼作因负荷而发生变形的负荷传递路径切换部，因此无需另外设置负荷传递路径切换部即可高效率地设置负荷传递路径切换部。另外，通过将沿着在转向时变动的车辆的前轮轨迹形成的凹部作为负荷传递路径切换部设置在纵梁上，车辆前轮被收容在更小的区域内，能够扩大收容发动机的区域等而提高设计的自由度。
另外，负荷传递路径切换部是沿着在转向时变动的车辆前轮轨迹形成的凹部，动力单元的两个支撑部设置于纵梁上，从凹部的凹陷的最深处向连接两个支撑部的直线作垂线，垂足和支撑部之间的距离分别为a、b，支撑部在负荷下能够移动的距离为x，支撑部和动力单元之间的距离为y，则y≤[x(a+b-x)]1/2。
根据上述结构，负荷传递路径切换部是沿着在转向时变动的车辆前轮轨迹形成的凹部，动力单元的两个支撑部设置于纵梁上。由此，能够使负荷传递路径切换部在来自车辆前方的负荷下更加稳定地变形。另外，由沿着在转向时变动的车辆前轮轨迹形成的凹部兼作因负荷而变形的负荷传递路径切换部，因此无需另外设置负荷传递路径切换部即可高效率地设置负荷传递路径切换部。
另外，通过将沿着在转向时变动的车辆前轮轨迹形成的凹部作为负荷传递路径切换部设置在纵梁上，车辆前轮被收容在更小的区域内，能够扩大收容发动机的区域等而提高设计的自由度。此外，从凹部的凹陷的最深处向连接两个支撑部的直线作垂线，垂足和支撑部之间的距离分别为a、b，支撑部在负荷下能够移动的距离为x，支撑部和动力单元之间的距离为y，则y≤[x(a+b-x)]1/2。因此，无需使动力单元的支撑部断裂即可使凹部变形。
另外，本发明是一种车辆前部构造，其形成车辆前部的骨架，并具备在车辆的侧端部沿着车辆的前后方向延伸的纵梁，该纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因被传递至纵梁后部的负荷而发生变形，由此将负荷的传递路径切换到车辆的侧方。
根据上述结构，在形成车辆前部的骨架的车辆前部构造中，具备在车辆的侧端部沿着车辆的前后方向延伸的纵梁。纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因被传递至纵梁后部的负荷而发生变形，由此将负荷的传递路径切换到车辆的侧方。由此，能够将因碰撞等产生的来自车辆前方的负荷分散到车辆的侧方，从而提高吸收碰撞等时的冲击的效率。
发明效果
根据本发明的车辆前部构造，能够提高吸收碰撞时的冲击的效率。
附图说明
图1是表示第一实施方式涉及的车辆前部构造的立体图。
图2是表示第一实施方式涉及的车辆前部构造的侧视图。
图3是表示第一实施方式涉及的车辆前部构造的俯视图。
图4是表示图3中的各部分的位置关系的图。
图5是表示图4中的各部分的位置关系的图。
图6是表示图4中的碰撞时的各部分的位置关系的图。
图7是表示第一实施方式的车辆前部构造在碰撞时的作用的俯视图。
图8是表示现有车辆前部构造的俯视图。
图9是表示第二实施方式的车辆前部构造的俯视图。
图10是表示图9中的碰撞时的各部分的位置关系的图。
标号说明
10...前纵梁
11...发动机支架
12...轮胎挖切部
20...发动机
30...中梁
40...散热器
41...碰撞盒
42...碰撞盒
43...前保险杠加强件
44...副车架
50...前轮轮胎
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，本发明的第一实施方式的车辆前部构造具备一对前纵梁10。一对前纵梁10分别设有两个发动机支架11。共四个发动机支架11支撑由车辆的发动机、马达、逆变器以及电池构成的动力单元20。发动机支架11具有橡胶衬套。发动机支架11通过橡胶衬套按照能够相对于前纵梁10以一定程度的游隙量进行移动的方式支撑动力单元20。如图2所示，动力单元20还由中梁30从下侧进行支撑。
如图2所示，散热器40位于前纵梁10的前端。在散热器40的前方设有碰撞盒41、42。当车辆在前部发生碰撞时，碰撞盒41、42被压溃而吸收冲击。如图3所示，在一对前纵梁10的前端架设有前保险杠加强件43。另外，在前保险杠加强件43的后方，在一对前纵梁10的前端架设有副支架44。
如图1～3所示，一对前纵梁10的外侧的面上分别设有两个轮胎挖切部12。如图3所示，轮胎挖切部12的挖切深度是在转向时其方向发生变动的前轮轮胎50和前纵梁10不相接触的深度。即，轮胎挖切部12是沿着在转向时发生变动的前轮轮胎50的轨迹形成的形状。另外，前方的轮胎挖切部12设置于两个发动机支架11之间。从车辆上方观察到的轮胎挖切部12的挖切形状在前纵梁10的前后是对称的。
如图4和图5所示，设在发动机支架11上的支撑的中心点PA和PB之间的距离为l。设发动机支架11在负荷下能够移动的距离为x。另外，设发动机支架11和动力单元20之间的距离为y。
如图6所示，l、x以及y的值被设定为：以长度为(l/2-x)的边及长度为y的边作为直角邻边、以长度为l/2的边作为斜边的直角三角形成立。由此，当施加有负荷时，发动机支架11可以在游隙的长度x的范围内移动，前纵梁10弯曲而与动力单元20接触。
此处，由y2+(l/2-x)2＝(l/2)2，得出y＝[x(l-x)]1/2。或者，若y＜[x(l-x)]1/2，则可以将发动机支架11和动力单元20之间的距离y设定得更短。
以下，对本实施方式的车辆前部构造的作用进行说明。如图7所示，当从车辆前方被传递有因碰撞而产生的负荷F1时，前纵梁10的轮胎挖切部12因来自车辆前方的负荷F1而发生变形，由此与由车辆的发动机等构成的动力单元20抵接而将负荷的传递路径切换到车辆的动力单元20的方向，并作为负荷F2传递至动力单元20。如上所述，轮胎挖切部12设置于两个发动机支架11之间。由此，通过将前纵梁10变形的起点设定在作为动力单元20的两个支撑部的发动机支架11之间，前纵梁10的稳定的弯曲以及变形得到了控制。另外，重新形成了朝向动力单元20一侧的负荷的传递路径。由此，能够将因碰撞等产生的来自车辆前方的负荷分散到硬且质量大的动力单元20，从而提高吸收碰撞时的冲击的效率。
另外，在本实施方式中，前纵梁10在该前纵梁10的前部被来自车辆前方的负荷沿着车辆的前后方向压溃，由此吸收负荷。因此能够吸收碰撞时等情况下的冲击。
另外，通过将因负荷而发生变形的前纵梁10的部位设置成沿着在转向时变动的车辆的前轮轮胎50的轨迹形成的轮胎挖切部12，无需另外设置变形的部位即可高效率地设置切换负荷的传递路径的部位。
此处，如图8所示，在未设置轮胎挖切部12的情况下，为防止前纵梁10与在转向时变动的前轮轮胎50接触，需要使左右两侧的前纵梁10位于车辆的中央侧。在这种情况下，收容动力单元20的区域减小。
另一方面，如本实施方式那样，通过将沿着在转向时变动的车辆的前轮轮胎50的轨迹形成的轮胎挖切部12设置在前纵梁10上，能够将车辆前轮轮胎50收容于更小的区域内，从而扩大了收容动力单元20的区域等而提高了设计的自由度。
另外，在本实施方式中通过将各部分的尺寸设定为满足y≤[x(l-x)]1/2，无需使支撑动力单元20的发动机支架11断裂即可使轮胎挖切部12发生变形。此外，在本实施方式中，即使发动机支架11断裂也仍然要吸收冲击时，可将各部分的尺寸设定为满足y＞[x(l-x)]1/2。
以下，对本发明的第二实施方式进行说明。如图9所示，在本实施方式中，轮胎挖切部12的凹陷的形状从车辆上方看在前纵梁10的前后是非对称的。从轮胎挖切部12的凹陷的最深处向连接动力单元20的两个发动机支架11的直线作垂线，垂足和发动机支架11的距离分别为a、b，发动机支架11在负荷下能够移动的距离为x，发动机支架11和动力单元20之间的距离为y。
如图10所示，在前纵梁10弯曲时，可假想形成了以长度为y的边和长度为(a-x)的边作为邻边、且以长度为b的边作为斜边的直角三角形和以长度为y的边和长度为(b-x)的边作为邻边、且以长度为b的边作为斜边的直角三角形。由此，式子y2+(a-x)2＝a2、y2+(b-x)2＝b2成立。将这些式子的两边相加，得到2y2+(a-x)2+(b-x)2＝a2+b2。移项后变成，2y2＝a2+b2-(a-x)2-(b-x)2。由此可得出，y＝[x(a+b-x)]1/2。或者，若y＜[x(a+b-x]1/2，则能够将发动机支架11和动力单元20之间的距离y设定得更短。
如上所述的第二实施方式中的具有前后非对称的轮胎挖切部12的前纵梁10也发挥着与第一实施方式相同的作用。在本实施方式中，从轮胎挖切部12的凹陷的最深处向连接两个发动机支架11的直线作垂线，垂足和支撑部之间的距离分别为a、b，发动机支架11在负荷下能够移动的距离为x，发动机支架11和动力单元20之间的距离为y，则y≤[x(a+b-x)]1/2。因此，无需使支撑动力单元20的发动机支架11断裂即可使轮胎挖切部12发生变形。此外，在本实施方式中，即使发动机支架11断裂也仍然要吸收冲击时，可将各部分的尺寸设定为满足：y＞[x(a+b-x)]1/2。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，可以进行各种变形。
工业实用性
根据本发明的车辆前部构造，能够提高吸收碰撞时的冲击的效率。

Claims (6)

1.一种车辆前部构造，其形成车辆前部的骨架，并具备在车辆的侧端部沿着所述车辆的前后方向延伸的纵梁，
所述纵梁在该纵梁的前部被来自所述车辆前方的负荷沿着所述车辆的前后方向压溃，由此吸收所述负荷，
所述纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因被传递至所述纵梁后部的所述负荷而发生变形，由此将所述负荷的传递路径切换到所述车辆的侧方，
所述负荷传递路径切换部是沿着在转向时变动的所述车辆的前轮轨迹形成的凹部。
2.根据权利要求1所述的车辆前部构造，其中，
所述负荷的传递路径是通过变形后的所述负荷传递路径切换部与由所述车辆的发动机、马达、逆变器以及电池中的任一部件构成的动力单元抵接而形成的。
3.一种车辆前部构造，其形成车辆前部的骨架，并具备在车辆的侧端部沿着所述车辆的前后方向延伸的纵梁，
所述纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因来自所述车辆前方的负荷而发生变形，由此与由所述车辆的发动机、马达、逆变器以及电池中的任一部件构成的动力单元抵接而将所述负荷的传递路径切换到所述车辆的所述动力单元的方向，所述负荷传递路径切换部处于所述动力单元的两个支撑部之间，
所述负荷传递路径切换部是沿着在转向时变动的所述车辆的前轮轨迹形成的凹部。
4.一种车辆前部构造，其形成车辆前部的骨架，并具备在车辆的侧端部沿着所述车辆的前后方向延伸的纵梁，
所述纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因来自所述车辆前方的负荷而发生变形，由此与由所述车辆的发动机、马达、逆变器以及电池中的任一部件构成的动力单元抵接而将所述负荷的传递路径切换到所述车辆的所述动力单元的方向，所述负荷传递路径切换部处于所述动力单元的两个支撑部之间，其中，
所述负荷的传递路径是通过变形后的所述负荷传递路径切换部与由所述车辆的发动机、马达、逆变器以及电池中的任一部件构成的动力单元抵接而形成的，
所述负荷传递路径切换部是沿着在转向时变动的所述车辆的前轮轨迹形成的凹部。
5.一种车辆前部构造，其形成车辆前部的骨架，并具备在车辆的侧端部沿着所述车辆的前后方向延伸的纵梁，
所述纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因来自所述车辆前方的负荷而发生变形，由此与由所述车辆的发动机、马达、逆变器以及电池中的任一部件构成的动力单元抵接而将所述负荷的传递路径切换到所述车辆的所述动力单元的方向，所述负荷传递路径切换部处于所述动力单元的两个支撑部之间，其中，
所述负荷传递路径切换部是沿着在转向时变动的所述车辆的前轮轨迹形成的凹部，
所述动力单元的两个所述支撑部设置于所述纵梁上，
从所述凹部的凹陷的最深处向连接两个所述支撑部的直线作垂线，垂足和所述支撑部之间的距离分别为a、b，所述支撑部在所述负荷下能够移动的距离为x，所述支撑部和所述动力单元之间的距离为y，则y≤[x(a+b-x)]1/2。
6.一种车辆前部构造，其形成车辆前部的骨架，并具备在车辆的侧端部沿着所述车辆的前后方向延伸的纵梁，
所述纵梁具有负荷传递路径切换部，该负荷传递路径切换部因被传递至所述纵梁后部的所述负荷而发生变形，由此将所述负荷的传递路径切换到所述车辆的侧方，
所述负荷传递路径切换部是沿着在转向时变动的所述车辆的前轮轨迹形成的凹部。
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