CN102963436A - 车辆用滑柱塔形支承加强结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用滑柱塔形支承加强结构，其不需确保安装空间就能够提高滑柱塔形支承的刚性以及确保操纵稳定性。该车辆用滑柱塔形支承加强结构包括：前围上盖板（9），接合于用于区分车辆发动机室（1）与车室（3）的仪表板（2），具有沿车宽方向Y连续地形成长的空间（11）的前壁部（12）以及由该前壁部的下端弯曲并向后延伸的下壁部（13）；左右滑柱塔形支承（19），从所述发动机室的车宽方向两侧的左右内壁突出形成；以及左右连接托架（23），一体地形成焊接于滑柱塔形支承的壳体部（21）的周侧壁（211）的一侧凸缘和焊接于前围上盖板的前壁部的另一侧板状凸缘（232）。在前围上盖板的下壁部形成在相互连接与左右滑柱塔形支承相对的位置的区间连续的绳状加强筋（18）。

Description

车辆用滑柱塔形支承加强结构

技术领域

本发明涉及一种车辆用滑柱塔形支承加强结构，其用于控制以从车辆发动机室（Engine room）的左右内壁突出的方式配置的左右滑柱塔形支承（Strut tower）的相对位移。

背景技术

在车体前部的左右两侧，安装有用于干涉来自车轮的地面反作用力、且可操纵地支撑车轮的前悬架（Front Suspension）。中该前悬架上所用的左右支柱的上部由从发动机室的车宽方向两侧的内壁突出形成的一对大致筒状的滑柱塔形支承支撑。该滑柱塔形支承在行驶过程中需要克服作用于悬架的负载，定位支撑支柱，并确保操纵稳定性，而且，为了达到这种效果，滑柱塔形支承需要有足够的刚性。

因此，如分别使用连接托架（bracket）将左右滑柱塔形支承焊接于配置于其后方的前围上盖板（cowl top）的左右端部侧，从而控制左右的滑柱塔形支承前后左右摇摆，并对其进行定位支撑。在这种情况下，如图10所示，连接托架100在车宽方向（纸面垂直方向）上形成规定宽度的长的截面L字型，一侧的横向片部101焊接于滑柱塔形支承110的上壁面120，另一侧的纵向片部102焊接于前围上盖板的前弯壁131，而且，在滑柱塔形支承110的上壁面120上直接焊接与前围上盖板的下壁132重叠的部位。由此，可以可靠地防止滑柱塔形支承110的前后方向X的摆动位移，但是，控制车宽方向Y（纸面垂直方向）的摆动位移的效果不佳。

因此，如日本专利文献1所示，使用具有管状塔式杆（tower bar）主体和设置于塔式杆两端部并连接于滑柱塔形支承的塔式杆安装部件的滑柱塔形支承杆（strut tower bar），从而连接左右滑柱塔形支承的上壁面之间并强化刚性，控制左右滑柱塔形支承相对车宽方向的位移，防止倒塌，确保操纵稳定性。

现有技术文献

专利文献

日本专利文献1特开2002-308149号公报

但是，如日本专利文献1的车辆用滑柱塔形支承杆，当采用通过滑柱塔形支承杆连接左右滑柱塔形支承的上端部之间的结构时，虽然车体刚性得到提高，但是，零部件数量增加，需要确保安装空间，而且，还导致成本和重量的增加。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种不需要确保安装空间就能够提高滑柱塔形支承的刚性和确保操纵稳定性的车辆用滑柱塔形支承加强结构。

根据本发明第一方面的车辆用滑柱塔形支承加强结构，其包括：前围上盖板，接合于用于区分车辆发动机室与车室的仪表板的上部，具有沿车宽方向连续地形成长的空间的前壁部以及由该前壁部的下端弯曲并向后延伸的下壁部；左右滑柱塔形支承，从所述发动机室的车宽方向两侧的左右内壁突出形成；以及左右连接托架，一体地形成焊接于所述滑柱塔形支承的壳体部的周侧壁的一侧凸缘和焊接于所述前围上盖板的前壁部的另一侧凸缘，在所述前围上盖板的下壁部形成在相互连接与所述左右滑柱塔形支承相对的位置的区间连续的绳状加强筋。

根据本发明第二方面的车辆用滑柱塔形支承加强结构，基于第一方面的车辆用滑柱塔形支承加强结构，所述下壁部包括弯曲壁，所述弯曲壁在相互连接与所述左右滑柱塔形支承相对的位置的区间沿所述车宽方向切断的截面图在上方是凸起的。

根据本发明第三方面的车辆用滑柱塔形支承加强结构，基于第一或第二方面的车辆用滑柱塔形支承加强结构，沿所述车宽方向相互并列地形成多个形成于所述下壁部的所述绳状加强筋。

根据本发明第四方面的车辆用滑柱塔形支承加强结构，基于第一至第三方面中任一项的车辆用滑柱塔形支承加强结构，所述连接托架具有：所述连接托架包括焊接于所述滑柱塔形支承的壳体部的周侧壁的一侧弯曲凸缘、焊接于所述前围上盖板的前壁部的车宽方向上长的另一侧板状凸缘以及用于一体地结合两凸缘的中间部。

根据本发明第五方面的车辆用滑柱塔形支承加强结构，基于第四方面的车辆用滑柱塔形支承加强结构，所述连接托架的弯曲凸缘接合于所述滑柱塔形支承的壳体部的周侧壁的车宽方向中央部侧及与前围上盖板相对的部位。

发明的效果

在根据本发明第一方面的发明中，在相互连接在前围上盖板的下壁部与左右滑柱塔形支承相对的位置的区间形成有连续的绳状加强筋，因此，仅通过在下壁部形成绳状加强筋而不需其他零部件，就能够提高前围上盖板的弯曲刚性，并且能够防止在该前围上盖板的左右端侧通过连接托架连接的左右滑柱塔形支承的相对位移，确保车辆的操纵稳定性。

在根据本发明第二方面的发明中，形成沿车宽方向Y切断用于相互连接与下壁部的左右滑柱塔形支承相对的位置的区间时的截面视图是上方凸状的弯曲壁。即，下壁部的棱线形成上方凸状的弯曲线。因为没有弯曲的部位，所以，能够提高弯曲刚性，防止左右滑柱塔形支承的相对位移和确保操纵稳定性。

在根据本发明第三方面的发明中，多个绳状加强筋进一步提高前围上盖板的弯曲刚性和压缩刚性，从而能够防止左右滑柱塔形支承的相对位移和确保操纵稳定性。

在根据本发明第四方面的发明中，连接托架一侧的弯曲凸缘焊接于滑柱塔形支承的壳体部的周侧壁，另一侧的板状凸缘焊接于前围上盖板的前壁部，因此，容易从滑柱塔形支承向前围上盖板分散负载，从而能够防止左右滑柱塔形支承的相对位移，确保操纵稳定性。

在根据本发明第五方面的发明中，连接托架的一侧的弯曲凸缘接合于上述滑柱塔形支承的壳体部的周侧壁即车宽方向中央部侧和与前围上盖板侧相对的部位，因此，通过板状凸缘能够容易地将伴随向滑柱塔形支承车宽方向中央部侧位移的负载传递至前围上盖板，在这一点上，容易分散负载，从而能够防止左右滑柱塔形支承的相对位移，确保操纵稳定性。

附图说明

图1为应用本发明的一种实施方式的车辆用滑柱塔形支承加强结构的车辆的前侧要部车体的平面图。

图2为图1的车辆的前围上盖板的正视图。

图3为图1的车辆的前围上盖板的沿图2A-A线的截面图。

图4示出图1的车辆的前围上盖板，（a）为平面立体图，（b）为立体图。

图5为焊接于图1的车辆的前围上盖板的连接托架的立体图。

图6为图1的车辆的前侧要部车体的立体图。

图7为对于在车辆的前围上盖板形成的棱线的说明，（a）表示图1的棱线，（b）表示参考示例的棱线。

图8为从滑柱塔形支承向图1的车辆前围上盖板传递负载时的功能示意图。

图9为应用本发明的第二实施方式涉及的车辆用滑柱塔形支承加强结构的前围上盖板的平面图。

图10为现有装置中车辆的前围上盖板的要部截面图。

具体实施方式

以下参照图1对应用本发明第一实施方式的车辆用滑柱塔形支承加强结构的车辆前部车体M进行说明。在车辆的前部配置发动机室1，在发动机室1的后方隔着仪表板2形成车室3。在发动机室1的左右两端侧，沿着前后方向X相互并列地配置长的纵梁4，两条纵梁4的后端侧从下面焊接于仪表板2的下部的后方弯曲部。而且，在未图示的前端横梁（Front-endcross member）相互焊接两条纵梁4的前端侧，从而确保发动机室的前部刚性。地板（floor）5的前部一体地接合于仪表板2的下侧弯曲部的后端边缘。地板5的左右焊接于位于车室左右端的刚性强化部件即下纵梁（sidesill）6，该下纵梁6的前端焊接于左右支柱（pillar）部件7的下端，其保持车室前部的刚性。

前挡泥板（Front fender apron）8的后部焊接于仪表板2的左右端，前挡泥板8作为配设于发动机室1的车宽方向Y两侧的内壁。该仪表板2的左右端焊接于车室前部的左右支柱部件7侧。沿车宽方向Y形成长形的前围上盖板9焊接于仪表板2的上部，该前围上盖板9的左右端焊接于左右的支柱部件7的上部。前窗（Front window）W（参照图3）镶嵌于前围上盖板9的上端单侧部9r、左右支柱部件7的上方延长部即左右前窗框（Front sash）20（参照图1）以及未图示的前顶盖纵梁（Front roof rail）围成的空间。因此，前围上盖板9以形成沿车宽方向Y连续地形成长的换气路径的空间11的方式将多个在车宽方向Y上为长的板部件组合形成箱形截面。即，如图3所示，包括具有纵向前壁部12及从下端弯曲并向后延伸的下壁部13的前围上盖板下板（cowl top lower panel）14、与下壁部13的后端及仪表板2的上端部重叠焊接的前围上盖板上部15、与前围上盖板上部15的上端单侧部重叠并向前延伸的上部延出部16、覆盖该上部延出部16的前缘部和前壁部12的上端单侧部之间的树脂制壳体盖（cowlcover）17。

因前围上盖板9组合形成为箱形截面，故其弯曲刚性、压缩刚性相对被强化。尤其是，前围上盖板下板14的下壁部13形成为在其左右两端之间，其沿车宽方向Y切断的截面视图形成为上方拱起状的弯曲壁。即，如图7的（a）所示，在下壁部13的左右两端之间，棱线Lr形成为上方拱起状的曲线，没有折曲的部位，从而能够防止产生应力集中位置，提高弯曲刚性。而且，如图4的（a）、（b）所示，在前围上盖板下板14的下壁部13的左右两端之间的区间Lw，形成不间断连续的绳状加强筋18。即，至少在相互连接与左右滑柱塔形支承相对的位置而成的区间Lp中形成不间断的连续的绳状加强筋18。

据此，提高下壁部13的弯曲刚性和压缩刚性，而且，根据前围上盖板下板14形成包括纵向的前壁部12的L型截面这一点、或前围上盖板9形成箱形截面（参照图3）这一点，前围上盖板9能够充分保持其弯曲刚性、压缩刚性。如图6所示，作为发动机室1内壁的前挡泥板8的后端焊接于前围上盖板9及仪表板2的左右端前侧。而且，在左右的前挡泥板8的后方侧，以向各发动机室1后侧的空间突出的方式形成滑柱塔形支承19。

如图3所示，滑柱塔形支承19具有大致筒状的下方侧焊接于前挡泥板8的倾斜壁801的壳体部（以下称为壳体）21以及以覆盖滑柱塔形支承19上部的方式一体地焊接的上面部22。以这种方式加强刚性的滑柱塔形支承10在行驶过程中克服由自悬架承受的负载，并加强刚性以控制前后左右的摇摆。如图3所示，左右的滑柱塔形支承19和与其后方侧相对的前围上盖板9之间的间隙分别由弯曲板状的沿车宽方向Y具有规定长度的左右连接托架23连接为一体。

如图5所示，连接托架23形成长方形的弯曲托架。该连接托架23在一侧具有弯曲的纵向的弯曲凸缘231，将该弯曲凸缘231焊接于壳体部21的纵向周侧壁211（参照图3）。而且，将另一侧的沿车宽方向Y为长的纵向板状的板状凸缘232焊接于前围上盖板9的前壁部12，由中间部233连接两凸缘，这些是一体地冲压成形。壳体21的周侧壁211为纵向壁。如图8所示，以重叠于周侧壁211中与车宽方向中央部侧及前围上盖板侧相对的部位E的方式，弯曲形成平面图中弯曲的弯曲凸缘231。另一方面，以重叠于前围上盖板9的纵向的前壁部12的方式，沿车宽方向Y形成长的板状凸缘232。

以具有与滑柱塔形支承19正对的后方部位及与其左右邻近部位重叠的宽度B的方式形成板状凸缘232。尤其是，更大地偏向于车宽方向中央部侧延伸形成车宽方向中央部侧的部位。当这样的车辆在行驶过程中根据由滚动（rolling）等产生的摆动位移或路面的凹凸从左右车轮承受路面反作用力时，随着悬架的位移，滑柱塔形支承19在上面部22承受前后的负载Fx（参照图8）。如图8所示，车辆前后摆动时，滑柱塔形支承19在上面部22承受前后的负载Fx。于是，前后的负载Fx由滑柱塔形支承19的周侧壁211的后方部传递至位于纵向形成的弯曲凸缘231的后方的部位，经过中间部233、板状凸缘232分散传递至前壁部12，据此，能够可靠控制前后负载Fx产生的滑柱塔形支承19的上面部22的位移，并且能够确保车辆的操纵稳定性。

另一方面，车辆左右摇摆时，滑柱塔形支承19在上面部22承受左右的负载Fy。据此，含有车宽方向Y成分的倾斜负载fy由滑柱塔形支承19的周侧壁211的车宽方向中央部传递至弯曲凸缘231的车宽方向中央侧的部位，左右倾斜负载fy由弯曲凸缘231的车宽方向中央部侧的弯曲部位经过中间部233，而后经过板状凸缘232的车宽方向中央部侧的部位向前壁部12的车宽方向中央部侧分散增加。因此，能够可靠控制左右负载Fy产生的滑柱塔形支承19的上面部22的位移，并且确保车辆的操纵稳定性。尤其是，前围上盖板下板14的下壁部13在至少相互连接与左右滑柱塔形支承相对的位置的区间Lp（参照图8）形成不间断的绳状加强筋18，因此，能够提高下壁部13的弯曲刚性和压缩刚性。此外，下壁部13形成棱线Lr为上方凸起的曲线（参照图7的（a）），没有弯曲的部位，从而能够防止应力集中位置的产生，提高弯曲刚性。

而且，作为比较例，图7的（b）示出了具有棱线Lr弯曲的部位k的前围上盖板下板14b。在这种情况下，为了避免与配置在其邻近位置的未图示的部件之间的干扰，前围上盖板下板14b的低壁13b形成阶梯状，与此同时，低壁13b形成的棱线Lr1为向上的凸起。但是，弯曲部位k形成于棱线Lr1的多个位置，这个位置成为应力集中位置，成为前围上盖板的弯曲刚性降低的重要原因。与此相反，图7的（a）中的前围上盖板下板14的下壁部13不形成弯曲部，使棱线Lr为向上凸起的曲线连续，因此能够防止应力集中位置的产生，并且能够提高弯曲刚性。

如此，前围上盖板9连续形成下壁部13形成的棱线Lr为上方凸起的曲线，从而加强刚性，还在此处的前围上盖板9的下壁部13上形成在相互连接与左右滑柱塔形支承19相对的位置的区间Lp中不间断的连续的绳状加强筋18。因此，只在下壁部13中形成绳状加强筋18，不需其他零部件，就能够提高前围上盖板9的弯曲刚性和压缩刚性。而且，通过连接托架23将左右滑柱塔形支承19结合刚性良好地一体结合于该前围上盖板9的左右端侧。因此，焊接于刚性强化的前围上盖板9的左右端邻近位置的左右滑柱塔形支承19能够可靠地控制上面部22的位移，并且能够确保车辆的操纵稳定性。

在上述第一实施方式中，前围上盖板9在下壁部13上在相互与连接左右滑柱塔形支承相对的位置的区间形成了一条不间断的绳状加强筋18，但是，取而代之，如图9所示，也可以是在下壁部13a上在相互连接与滑柱塔形支承相对的位置的区间内沿车宽方向Y相互并排地形成两条以上不间断的绳状加强筋18a（本发明示出了两条的情况）。在这种情况下，能够进一步地提高下壁部13a的弯曲刚性和压缩刚性，能够可靠控制焊接于如上所述地加强了刚性的前围上盖板9a的左右端邻近的左右滑柱塔形支承19的位移，并且能够更容易地确保车辆的操纵稳定性。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不受这些实施方式的限定，不脱离本发明主旨范围内的各种变形均可以实施。

Claims (5)

1.一种车辆用滑柱塔形支承加强结构，其特征在于，包括：

前围上盖板，接合于用于区分车辆的发动机室与车室的仪表板的上部，具有沿车宽方向连续地形成长的空间的前壁部以及由该前壁部的下端弯曲并向后延伸的下壁部；

左右滑柱塔形支承，从所述发动机室的车宽方向两侧的左右内壁突出形成；以及

左右连接托架，一体地形成有焊接于所述滑柱塔形支承的壳体部的周侧壁的一侧凸缘和焊接于所述前围上盖板的前壁部的另一侧凸缘，

在所述前围上盖板的下壁部形成有在相互连接与所述左右滑柱塔形支承相对的位置而成的区间连续的绳状加强筋。

2.根据权利要求1所述的车辆用滑柱塔形支承加强结构，其特征在于，所述下壁部包括在相互连接与所述左右滑柱塔形支承相对的位置而成的区间中沿所述车宽方向切断的截面图在上方是拱起的弯曲壁。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用滑柱塔形支承加强结构，其特征在于，

沿所述车宽方向相互并列地形成多个形成于所述下壁部的所述绳状加强筋。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用滑柱塔形支承加强结构，其特征在于，

所述连接托架包括焊接于所述滑柱塔形支承的壳体部的周侧壁的一侧弯曲凸缘、焊接于所述前围上盖板的前壁部的车宽方向上长的另一侧板状凸缘以及用于一体地结合两凸缘的中间部。

5.根据权利要求4所述的车辆用滑柱塔形支承加强结构，其特征在于，所述连接托架的弯曲凸缘接合于所述滑柱塔形支承的壳体部的周侧壁的与车宽方向中央部侧及与前围上盖板侧相对的部位。

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