CN102803052A - 前纵梁构造 - Google Patents
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Abstract
本发明的前纵梁构造,在车辆的下部沿车辆前后方向延伸,用于形成车辆的骨架,其特征在于,包括:沿前后方向延伸的下梁部(2),和设于下梁部的前方部、朝向前上方延伸的反冲部(3),侧视反冲部时的前侧轮廓(32)以比侧视反冲部时的后侧轮廓(35)接近铅直的角度倾斜。由此,能够在因车辆冲撞等产生的力矩较小的反冲构件的上方使截面小,在产生的力矩较大的下方使截面大。因此,能够对产生的力矩越大的部分越强化对力矩的耐受力。
Description
技术领域
本发明涉及形成车辆的骨架的前纵梁(front side member)构造。
背景技术
以往,研究了在地板下确保充分的焊接强度并确保车架强度的车身框架构造。作为这样的车身框架构造,例如有专利文献1公开的车身框架构造。该车身框架构造的侧架以被分割为前侧架和地板架的状态构成。前侧架设于地板架的前方,前侧架(front side frame)的后端部与地板架(foorframe)的前端部以相重叠的状态接合。这样的侧架中,在车辆冲撞时由于自车辆前方输入的载荷而产生力矩时,自前侧架与地板架的接合部发生变形。因此,为了提高接合部的强度,在前侧架与地板架的接合部,在地板架的上面接合加强构件。
在该车身框架构造的侧架的接合部中,前侧架、地板架和加强构件形成骨架,在其上接合地板。若在这些所有构件相重叠的部分进行焊接,则需要实现多层构件的焊接。若进行多层构件的焊接,则难以确保充分的焊接强度。因此,为了避免这样的焊接,该车身框架构造以使各构件沿前后方向错开的状态构成。结果,在地板之下的一部分设置仅1层地板架的截面。该截面容易成为低强度。因此,通过使加强构件的侧面部延伸设置到该截面,来确保接合部的强度。
专利文献1:日本特开2006-290154号公报
发明内容
在专利文献1公开的车身框架构造中,前侧架自与地板架接合的接合部朝向前方延伸。而且,前侧架,在向前方延伸的部分的前端部弯曲以使得比向前方延伸的部分靠前侧的部分朝向前方且向上方延伸。朝向前方且向上方延伸的部分相对于前后方向倾斜。在车辆冲撞时自车辆前方输入载荷而在侧架产生力矩时,倾斜部欲以弯曲部为中心旋转。在专利文献1公开的车身框架构造中,对于弯曲部没有做出任何用于强化对力矩的耐受力的设计。因此,希望有能够进一步提高对在车辆冲撞时产生的力矩的耐受力的车身框架构造。
因此,本发明的目的在于提供一种能够提高对因车辆冲撞等产生的力矩的耐受力的前纵梁构造。
解决上述问题的本发明的前纵梁构造,在车辆的下部沿车辆前后方向延伸,用于形成车辆的骨架,其特征在于,包括:沿前后方向延伸的下梁(under member)部,和设于下梁部的前方部、朝向前上方延伸的反冲(kick)部,侧视反冲部时的前侧轮廓以比侧视反冲部时的后侧轮廓接近铅直的角度倾斜。
在本发明中,反冲部的前侧轮廓以比反冲部的后侧轮廓更接近铅直的角度倾斜。因此,在本发明的前纵梁构造中,在因车辆冲撞等产生的力矩较小的反冲部的上方部,反冲部的截面小,在产生力矩较大的反冲部的下方部,反冲部的截面大。因此,对产生的力矩越大的部分越强化对力矩的耐受力。因此,能够提高对因车辆冲撞等产生的力矩的耐受力。
此外,本发明的前纵梁构造,在车辆的下部沿车辆前后方向延伸,用于形成车辆的骨架,其特征在于,包括:沿前后方向延伸的下梁构件,和结合于下梁构件的前方部、朝向前上方延伸的反冲构件,在下梁构件与反冲构件的结合部,下梁构件与反冲构件重叠。
在本发明中,沿前后方向延伸的下梁构件与朝向前方且向上方延伸的反冲构件在结合部重叠,结合部为2张叠合的构造。因此,结合部处对力矩的耐受力被强化。因此,能够提高对因车辆冲撞等产生的力矩的耐受力。
此外,可以是,侧视反冲构件时的前侧轮廓以比侧视反冲构件时的后侧轮廓接近铅直的角度倾斜。
在该方案中,反冲构件的前侧轮廓以比反冲构件的后侧轮廓更接近铅直的角度倾斜。因此,在本发明的前纵梁构造中,在因车辆冲撞等产生的力矩较小的反冲构件的上方部,反冲构件的截面小,在产生力矩较大的反冲构件的下方部,反冲构件的截面大。因此,对产生力矩越大的部分越强化对力矩的耐受力。因此,能够进一步提高对因车辆冲撞等产生的力矩的耐受力。
此外,可以是在反冲构件之后形成有背面板。
在该方案中,在反冲构件的后方形成有背面板,成为该背面板能够承受力矩的构造。因此,对力矩的耐受力被强化。因此,能够进一步提高对因车辆冲撞等产生的力矩的耐受力。
根据本发明,可提供一种能够提高对因车辆冲撞等产生的力矩的耐受力的前纵梁构造。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的车辆用的前纵梁构造的要部的立体图。
图2是表示图1所示的前纵梁构造的要部的分解立体图。
图3是表示图1所示的前纵梁构造的车辆正面冲撞时的载荷输入状况的侧视图。
图4是表示在图3所示的状况中,输入到前纵梁构造的力矩与前纵梁构造的抗弯力的关系的曲线图。
图5是本发明的第2实施方式的车辆用的前纵梁构造的要部的立体图。
图6是表示图5所示的前纵梁构造的车辆正面冲撞时的载荷输入状况的侧视图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。另外,在附图的说明中对同一要素标注同一附图标记,省略重复说明。
图1是表示本发明的第1实施方式的车辆用的前纵梁构造的要部的立体图。图2是表示图1所示的前纵梁构造的要部的分解立体图。
图1所示的前纵梁构造1A是设置成在车辆(未图示)的下部沿车辆前后方向延伸的构造。该前纵梁构造1A是用于形成车辆的骨架的构造,起到在车辆正面冲撞时等吸收冲撞能的作用。如图1所示,本实施方式的前纵梁构造1A包括下梁构件2和反冲构件3。
下梁构件2是构成前纵梁构造1A后部的构件,沿车辆前后方向延伸。该下梁构件2,其截面呈大致コ字形,配置成截面为上方敞开。在下梁构件2的从前后方向上大致中央部到后侧、在侧方的上端部设有朝向外侧的凸缘。
反冲构件3是构成前纵梁构造1A前部的构件,朝向前方且向上方(向前上方)延伸。反冲构件3与下梁构件2的前方部结合。该反冲构件3,其截面呈大致コ字形,配置成截面为上方敞开。在反冲构件3的侧方的上端部设有朝向外侧的凸缘。反冲构件3具有一对侧面板31、31、前面板32和背面板33。
一对侧面板31、31是构成反冲构件3的侧部的部分。侧面板31的上边35朝向前方且向上方延伸。侧面板31的前边朝向前方且向上方延伸。
前面板32是构成反冲构件3前部的部分。该前面板32沿着侧面板31的前边设于一对侧面板31、31之间,将前边连结。在前面板32中的、在侧视反冲构件时成为前侧轮廓、且比下梁构件的上端部靠下侧的部分,设有作为与前后方向垂直的面的抵接面34。此外,如图3所示,在侧视反冲部时成为前侧轮廓的前面板32以比侧视反冲部时成为后侧轮廓的侧面板的上边35接近铅直的角度倾斜。在抵接面34的前方设有悬架构件(未图示)。
背面板33是形成在反冲构件的后方的部分。该背面板33沿着一对侧面板31、31的后边而设于一对侧面板31、31之间,将一对侧固板31、31的后边连结。
下梁构件2和反冲构件3的结合部4由下梁构件2的前方部和反冲构件3的后方部构成。在该结合部4,下梁构件2和反冲构件3重叠。例如通过点焊进行结合,在此,图1中的×标记表示点焊的打点。点焊的打点例如可设于下梁构件2的凸缘部与反冲构件3的凸缘部重叠的范围等。
如此,本实施方式的前纵梁构造1A由下梁构件2和反冲构件3分割构成。因此,与由一构件构成的情况相比,容易成形,容易制造。
接着,说明本实施方式的前纵梁构造的作用及效果。
图3是表示图1所示的前纵梁构造的车辆在面冲撞时的载荷输入状况的侧视图。此外,图4是表示在图3所示的状况下,输入到前纵梁构造的力矩与前纵梁构造的抗弯力的关系的曲线图。图4的实线表示由于冲撞输入到前纵梁构造的各部位的力矩,虚线表示前纵梁构造的各部位的抗弯力。
在此,说明图4的虚线所示的前纵梁构造的各部位的抗弯力。图3和图4所示的前方区域A表示比抵接面34靠前侧的区域。此外,重叠区域B表示下梁构件2和反冲构件3重叠的结合部4的区域。后方区域C表示比背面板33靠后侧的区域。
前纵梁构造1A在前方区域A,截面小且仅由反冲构件3构成,因此如图4的虚线所示,抗弯力最低。而前纵梁构造1A在重叠区域B,截面大且是下梁构件2和反冲构件3重叠而成为2张叠合构造,因此抗弯力最高。并且,前纵梁构造1A在后方区域C,虽然截面小、仅由下梁构件2构成,但由于背面板33承受力矩,因此耐受力比前方区域A高。
接着,说明图4的实线所示的输入到前纵梁构造的各部位的力矩。如图3所示,在车辆正面冲撞时,来自缓冲器(未图示)的载荷(以下,记作“第1载荷F1”)输入到反冲构件3。若被输入第1载荷F1,反冲构件3欲以前纵梁构造1A的弯曲部即结合部4范围内的1点为中心而旋转。此时,在前纵梁构造1A的各部位输入如图4的实线所示的力矩。该力矩的大小通过第1载荷F1乘以自第1载荷F1的输入位置到各部位的上下方向的距离而求出。例如,在位于结合部范围内的矩心(図心)P的位置处,被输入最大的力矩M1,其值表示为M1=F1×l1。在此,l1表示自第1载荷F1的输入位置到矩心P的上下方向的距离。
如图3所示,在前方区域A,自第1载荷F1的输入位置到各部位的距离小。因此,如图4的实线所示,输入到该范围的力矩小。因此,即使抗弯力小,也能承受力矩。
另一方面,在重叠区域B,自第1载荷F1的输入位置到各部位的距离大。因此,输入到该范围的力矩大。但是,如上所述,在本实施方式的前纵梁构造1A中,在重叠区域B强化了抗弯力。因此,即使输入大力矩,也能承受力矩。
在后方区域C,虽然自第1载荷F1的输入位置到各部位的距离大,但力矩在向该范围传递的过程中衰减。因此,在后方区域C不会被输入重叠区域B程度的大力矩。因此,即使抗弯力不如重叠区域B那样高,也能承受力矩。如此根据所输入的力矩在各部位配置适当材料适当部位的构件,从而能够提高对于由于车辆冲撞等产生的力矩的耐受力。
而且,在本实施方式的前纵梁构造1A中,载荷不仅经由反冲构件3的前面板32、侧面板31和底面,还经由背面板33而传递到后方的下梁构件2。因此,容易向后方的构件传递载荷。
接着,说明在车辆正面冲撞时等从悬架构件输入的载荷(以下,记作“第2载荷F2”)。在本实施方式的前纵梁构造1A中,第2载荷F2输入到抵接面34。在此,第2载荷F2的输入方向为前后方向,而抵接面34是相对于前后方向垂直的面。因此,本实施方式的前纵梁构造1A能够垂直承受第2载荷F2,因此,成为容易承受因车辆冲撞等来自前方的载荷的构造。
此外,在结合部4存在由侧面板31的底边形成的棱线和由侧面板31的后边形成的棱线。因此,第2载荷F2通过这2根棱线传递到后方的构件,由此高效率地传递到后方的构件。而且,结合部4的下部通过梁构件2的底面与反冲构件3的底面而成为2张叠合的构造。因此,不需要设置补片等其他部件,可防止部件数量的增加。
此外,抵接面34的后方部分由下梁构件2的底面和反冲构件3的底面构成为沿水平方向笔直。因此,能够直线地承受第2载荷F2,因此能够防止产生由第2载荷F2引起的力矩。而且,在前纵梁构造1A的后方部分、即下梁构件2的后侧部分,所输入的第2载荷F2由于在传递到该范围的过程中衰减,所以变小。因此,能够将下梁构件2的后侧部分做成1张,因此能够使前纵梁构造1A整体的质量效率(質量効率)良好。
如上所述,根据本实施方式的前纵梁构造1A,能提高对因车辆冲撞等而产生的力矩的耐受力。
接着,说明本发明的第2实施方式的车辆用的前纵梁构造。
图5是表示本发明的第2实施方式的前纵梁构造的要部的立体图。本实施方式的前纵梁构造1B与第1实施方式的前纵梁构造1A的不同点在于在下梁构件50设有下方前面板51,其他结构与第1实施方式的前纵梁构造1A相同。下方前面板51是构成下梁构件50前部的部分。下方前面板51是相对于前后方向垂直的面。
图6是表示图5所示的前纵梁构造的车辆正面冲撞时的载荷输入状况的侧视图。如图6所示,在本实施方式的前纵梁构造1B中,下方前面板51承受第2载荷F2。在此,第2载荷F2的输入方向为前后方向,与此相对,下方前面板51是相对于前后方向垂直的面。因此,能够垂直承受第2载荷F2,成为容易承受载荷的构造。此外,在本实施方式的前纵梁构造1B中,下梁构件50的下方前面板51不经由反冲构件3地承受第2载荷F2。因此,本实施方式的前纵梁构造1B是比第1实施方式能更可靠地承受第2载荷F2的构造。
如上所述,根据本实施方式的前纵梁构造1B,比第1实施方式的前纵梁构造1A,能更可靠地承受因车辆冲撞等而来自前方的载荷。
另外,上述的实施方式是表示本发明的前纵梁构造的一例。因此,本发明的前纵梁构造不限于上述实施方式。
例如,在上述实施方式中,前纵梁构造由下梁构件和作为与下梁构件不同的其他构件的反冲构件构成,但也可以由一个构件构成。此时,构件中的一部分作为下梁部发挥作用,别的部分作为反冲部发挥作用。
根据本发明,能够提高对于因车辆冲撞等产生的力矩的耐受力。
附图标记说明
1A、1B…前纵梁构造,2、50…下梁构件,3…反冲构件,4…结合部,32…前面板,33…背面板,35…上边
Claims (4)
1.一种车辆用的前纵梁构造,在车辆的下部沿车辆前后方向延伸,用于形成车辆的骨架,其特征在于,包括:
沿所述前后方向延伸的下梁部,和
设于所述下梁部的前方部、朝向前上方延伸的反冲部,
侧视所述反冲部时的前侧轮廓以比侧视所述反冲部时的后侧轮廓接近铅直的角度倾斜。
2.一种车辆用的前纵梁构造,在车辆的下部沿车辆前后方向延伸,用于形成车辆的骨架,其特征在于,包括:
沿所述前后方向延伸的下梁构件,和
结合于所述下梁构件的前方部、朝向前上方延伸的反冲构件,
在所述下梁构件与所述反冲构件的结合部,所述下梁构件与所述反冲构件重叠。
3.根据权利要求2所述的车辆用的前纵梁构造,其特征在于,
侧视所述反冲构件时的前侧轮廓以比侧视所述反冲构件时的后侧轮廓接近铅直的角度倾斜。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用的前纵梁构造,其特征在于,
在所述反冲构件的后方形成有背面板。
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