CN103052558B - 车辆的车体结构 - Google Patents

Abstract

在车辆前部的车体结构中，为了对于车辆前方碰撞时等所受到的冲击，能对车室内进行保护，很难将对悬架进行支承的悬挂塔架与缓冲板直接结合。在本发明中，特别是在发动机舱狭小的车体结构中，能在确保悬挂塔架的支承刚性的同时抑制缓冲板的后退量来实现对车室内的保护。缓冲板(10)设置有冲击吸收部(10c)，将悬挂塔架(20)与冲击吸收部(10c)结合来确保其支承刚性，并且因受到冲击(F)而使悬挂塔架(20)绕前柱(2)回旋，来抑制缓冲板(10)朝车室(12)一侧的后退量。藉此，能使刹车助力器基本不后退，从而能消除刹车踏板及转向杆朝后上方突出的方向移位，以实现对车室内的保护。

Description

车辆的车体结构

技术领域

本发明涉及一种车辆前部的车体结构，主要涉及对发动机进行收纳的发动机室的车体结构。

背景技术

在具有将发动机室(发动机舱)配置在乘客所乘坐的车室(车厢)前侧的车体结构的车辆中，在车辆前方碰撞时等从前部受到很大冲击时，利用车辆前部的变形而将上述冲击高效地吸收来减轻车室侧的变形且抑制缓冲板(dash panel)的后退，藉此来实现对乘客的保护。下述专利文献公开了用于吸收车辆前部处的冲击及抑制缓冲板后退的现有技术。

在专利文献1中公开了如下技术，通过在左、右两边的悬挂系统塔架(suspension tower)间，在缓冲板的上部安装加强构件以提高其横向刚性，此外在缓冲板的左、右端部与前柱之间设置加固件(reinforcement)以提高缓冲板的表面刚性，藉此来抑制该缓冲板的后退量。

在专利文献2中公开了在发动机后方配置撞击空间来吸收车辆前方碰撞时的冲击的技术。

在专利文献3中公开了一种在外横梁与缓冲板之间设置受前方碰撞等冲击而比较容易变形的区域来抑制缓冲板的后退的技术。

在专利文献4中公开了一种通过将支承悬架的悬挂塔架与缓冲板的侧部结合以利用缓冲板承受悬架输入载荷来防止悬挂塔架朝内倾倒，从而提高操纵稳定性的技术。

在专利文献5中公开了一种在缓冲板前表面的横梁上设置隆起部来吸收前方碰撞载荷，并将该前方碰撞载荷朝向底部侧传递、分散来抑制缓冲板后退的技术。

在专利文献6中公开了一种在蓄电池支架的垂直面与水平面间设置脆弱部，来同时实现可装载大型电池的支承强度和因脆弱部变形而稳定地吸收冲击的性能的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第4022846号公报

专利文献2：日本专利特许第4122895号公报

专利文献3：日本专利特开2002－370672号公报

专利文献4：日本专利特开2010－864号公报

专利文献5：日本专利特开2003－154969号公报

专利文献6：日本专利特开2002－225750号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在上述现有技术中，对于车辆前部的发动机室，存在在可实现前后方向空间狭小化的车辆中无法直接应用的情况，因而，需要利用与上述现有技术不同的元件来确保很高的冲击吸收性能。

例如，若在发动机舱狭小的车辆中也将悬挂塔架与缓冲板直接结合，则虽然确保了该悬挂塔架的横向刚性而能承受很大的悬架载荷，但是，在上述结构中，缓冲板的后退量变大。在此，作为应对车辆前方碰撞的措施，重要的是尽可能抑制刹车助力器(brake booster)的后退量、刹车踏板朝后上方的突出量、方向盘的上突量、搁脚板的进入量，而它们全都取决于缓冲板的后退量。因此，需要一种即便将悬挂塔架与缓冲板直接结合，也能尽可能抑制因车辆前方碰撞时等所受到的很大冲击而使缓冲板后退的后退量的技术。

因此，本发明的目的在于提供一种车辆的车体结构，其不仅能将对悬架进行支承的悬挂塔架与缓冲板结合来确保对于悬架载荷具有足够的主要是横向的刚性，而且能抑制因车辆前方碰撞时等所受到的很大冲击而使缓冲板后退的后退量。

解决技术问题所采用的技术方案

上述技术问题能通过以下发明得以解决。

在第一发明的车辆的车体结构中，使用缓冲板划分出发动机室和车室内，并在发动机室内配置有对悬架进行支承的左、右一对悬挂塔架，在缓冲板的前表面且靠悬挂塔架的后方支承有刹车助力器，并在缓冲板的后表面上支承有刹车踏板和转向杆，在悬挂塔架的前方配置有蓄电池，随着因受到来自车辆前方的冲击而使该蓄电池后退，悬挂塔架被蓄电池推压，一边绕前柱回旋一边后退。

根据第一发明，在因例如车辆前方碰撞等而使车辆前部受到来自前方的很大冲击，使得蓄电池后退并将悬挂塔架朝向后方推压时，悬挂塔架一边以前柱为中心回旋一边朝向后方移位，因此，悬挂塔架能以避开位于其后方的刹车踏板的方式后退。因此，即便是悬挂塔架与缓冲板结合的结构，也能避免刹车助力器、刹车踏板及转向杆等直接被悬挂塔架按压而后退，其结果是，能将悬挂塔架与缓冲板结合，以确保对悬架的横向刚性，同时能减少缓冲板的后退量来实现对车室的保护。

第二发明的车体结构是在第一发明的车体结构的基础上，在缓冲板的前表面且靠刹车助力器的下方设置有朝向前方隆起的冲击吸收部，将悬挂塔架与冲击吸收部结合，因来自车辆前方的冲击而使冲击吸收部变形来使悬挂塔架后退。

根据第二发明，若在例如车辆前方碰撞时等施加有来自前方的很大冲击，则悬挂塔架被蓄电池推压，并在绕前柱回旋来压扁冲击吸收部的同时后退。因此，能在以避开刹车助力器等的方式后退的同时，进一步抑制缓冲板的后退来实现对车室的保护。

第三发明的车体结构是在第二发明的车体结构的基础上，缓冲板被分割为中央部和左、右侧部，中央部朝车室侧凹陷设置，在左、右侧部中的一方上设有冲击吸收部，将该冲击吸收部作为后壁，来将上述悬挂塔架与缓冲板结合。

根据第三发明，若因来自前方的冲击而使蓄电池后退来推压悬挂塔架，则悬挂塔架一边绕前柱回旋来避开刹车助力器，一边压扁冲击吸收部，从而吸收该冲击，藉此，能抑制缓冲板的后退。此外，通过使缓冲板的中央朝向车室内侧凹陷设置来提高缓冲板的面刚性，也能更可靠地抑制该缓冲板朝车室内侧后退。

第四发明的车体结构是在第一发明至第三发明中的任一项的车体结构的基础上，将对蓄电池进行支承的蓄电池支架的底座部支承于前侧架的腿部的横截面形状为在前后方向的中央处弯曲的弯曲横截面形状。

根据第四发明，装载有蓄电池的底座部经由横截面形状弯曲成L字形的腿部而被支承在前侧架上。由于蓄电池支架的腿部在前后方向中央处呈L字形弯曲，因此，将其开口侧设置成朝向侧方。因而，经由前侧架输入的来自前方的冲击作为弯曲力作用在该腿部上，其结果是，腿部因受到该冲击而比较容易地朝闭合方向变形。因此，一方面，能利用横截面呈L字形弯曲的腿部的轴向应力来确保蓄电池有足够的支承刚性，另一方面，在前侧架受到来自前方的很大冲击时，腿部能比较容易地变形，从而能在不阻碍前侧架的轴压缩效率的情况下使蓄电池后退，其结果是，能使悬挂塔架一边绕前柱回旋一边后退来抑制制动助力器后退，进而能更可靠地实现对车室内的保护。

附图说明

图1是本发明实施方式的车体结构的立体图。

图2是车辆前部的车体结构的侧视图。本图表示没有受到冲击的状态。

图3是车辆前部的车体结构的侧视图。本图表示受到来自车辆前方的冲击后的状态。

图4是车辆前部的车体结构的俯视图。本图表示没有受到冲击的状态。

图5是车辆前部的车体结构的俯视图。本图表示受到来自车辆前方的冲击后的状态。

图6是本发明实施方式的车体结构的俯视图。

图7是本实施方式的蓄电池支架的立体图。

图8是蓄电池支架的俯视图。在图中，左侧表示没有受到冲击的状态，右侧表示受到冲击后的状态。

具体实施方式

接着，参照图1～图8对本发明的实施方式进行说明。本发明的特征在于车辆前部，主要在于对发动机E/G进行收容，且供前悬架(未图示)悬挂的前车体的结构。图1及图6表示车辆前部的车体结构1的大致情况。上述车体结构1构成为大致左右对称。在图1中，示出了车辆左侧的车体结构1。在图中，符号10表示缓冲板。由该缓冲板10划分出车辆前部的发动机室11和车室(车厢)12。缓冲板10具有朝车室12侧凹陷的中央的缓冲中心部10a和左、右的缓冲侧部10b、10b。在本实施方式中，将缓冲侧部10b、10b与中央的缓冲中心部10a的左右侧部结合来形成为缓冲板10。也可以是从一开始就一体地通过冲压成型来得到中央的凹设部的结构。

缓冲板10的左、右两端部、即左、右的缓冲侧部10b、10b的端部分别与左、右的前柱2结合。

在缓冲板10的左侧的缓冲侧部10b上支承有刹车助力器15。刹车助力器15被支承在左侧的缓冲侧部10b的发动机室11一侧。此外，如图2及图4所示，在左侧的缓冲侧部11b的车室内侧支承有刹车踏板16及转向杆17。

如图1所示，前侧架13从车辆左侧的缓冲侧部10b朝向前方延伸。以从上述左前侧架13朝向上方延伸的方式配置悬挂系统塔架(以下称为悬挂塔架)20。前悬架的左侧支承在该悬挂塔架20上。

在悬挂塔架20的前侧结合有构成外轮罩壳(wheel house)的内挡泥板(发动机罩侧板))14。悬挂塔架20与缓冲板10的左侧的缓冲侧部10b直接结合。在缓冲板10的左侧的缓冲侧部10b上，以朝向前方隆起的方式一体设置有冲击吸收部10c。悬挂塔架20与上述冲击吸收部10c一体结合。

在左内挡泥板14的上方且靠悬挂塔架20的前侧配置有蓄电池25。蓄电池25被装载在蓄电池支架26上。如图7所示，蓄电池支架26包括平板形状的底座部26a和腿部26b。底座部26a将其后部结合在内挡泥板14上，将其前部经由腿部26b支承在前侧架13上而呈水平配置。蓄电池25装载在上述底座部26a上。

如图8所示，腿部26b的横截面呈在其宽度方向大致中央处弯曲的L字形。上述腿部26b将其开口侧朝向车辆侧方的方向而与前侧架13结合。因此，底座部26a所承受的蓄电池25的重量被该腿部26b的轴向力牢固地支承。对此，如图8所示，经由前侧架13施加的因车辆前方碰撞时等所受到的很大冲击F而导致前侧架13变形时，会对该腿部26b施加朝闭合方向的弯曲力，其结果是，如图8中右侧所示，该腿部26b比较容易地朝闭合方向(呈V字形)变形。若腿部26b的横截面形状呈V字形变形，则对上述蓄电池25的重量的支承刚性降低，因此，前侧架13的轴压缩效率(因朝向轴压缩方向顺畅地变形而带来的冲击吸收能力)不会受到阻碍，且底座部26a上的蓄电池25在冲击F的惯性力的作用下容易朝后方移位。

如上所述，在蓄电池25的后侧配置有悬挂塔架20。在本实施方式中，如图4所示，蓄电池25配置在悬挂塔架20的前侧且俯视观察时朝车宽度方向的略靠右侧偏移的位置上。而且，如图2所示，蓄电池25配置在悬挂塔架20的前侧且从侧面观察时的上部附近的位置。

因此，若因车辆前方碰撞时等所受的很大冲击F而使蓄电池25后退，则该蓄电池25与悬挂塔架20的前侧上部附近且内侧角落部附近碰撞。通过使重物即蓄电池25与悬挂塔架20的前侧上部附近且车宽度方向内侧角落部附近碰撞，在该悬挂塔架20上施加有以前柱2为中心的很大的回旋力R。由于在上述回旋力R的作用下，悬挂塔架20一边以前柱2为中心回旋一边朝后方移位，因此，缓冲板10的冲击吸收部10c被压扁而使冲击F得以吸收。

此外，如图5所示，由于悬挂塔架20因蓄电池25的后退而一边以前柱2为中心回旋一边后退，因此，刹车踏板16几乎不后退。

而且，如图3所示，因配置在前侧上部附近的蓄电池25后退，而使悬挂塔架20在将冲击吸收部10c压扁的同时以潜入刹车助力器15的下方的方式后退。因此，可使刹车助力器15朝向车室12侧的移位得到大幅抑制。

这样，俯视观察时，与设于缓冲板10的冲击吸收部10c直接结合的悬挂塔架20因车辆前方碰撞时等的冲击F而以绕前柱2回旋来避开刹车踏板16侧方的方式后退，且从侧面观察时，其以避开刹车助力器15下方的方式后退。因此，能大幅抑制因悬挂塔架20的后退而导致的刹车助力器15朝向车室1 2一侧的移位。

根据如上所述构成的本实施方式的车体结构1，在适当设定蓄电池2 5和刹车助力器15相对于与缓冲板10结合的悬挂塔架20的位置关系，以利用车辆前方碰撞时等受到的很大冲击F来使蓄电池25后退的情况下，悬挂塔架20一边绕前柱2回旋一边以避开刹车踏板16的方式后退，且以潜入刹车助力器15的下方的方式后退，因此，能大幅抑制缓冲板10的后退来抑制刹车踏板16的后退量，此外，能抑制转向杆17朝后上方的突出量来实现对车室12的保护。

因此，能在实现车辆前方碰撞时等对车室12的保护的同时，将悬挂塔架20与缓冲板10结合来确保对悬架具有足够的横向刚性。由于对于车辆前方突出碰撞时等所受到的冲击F，能实现对车室12的保护，且能将悬挂塔架20与缓冲板10的冲击吸收部10c直接结合来确保前悬架的横向刚性，因此，不需要像以往那样另外设置加强构件，藉此，能将这种车体结构1理想地应用于发动机室11的前后方向上的空间很小的小型车等中。

此外，由于缓冲板10中央的缓冲中心部10a朝向车室12一侧凹陷设置，因此，能提高该缓冲板10的面刚性，藉此，也能抑制该缓冲板10朝向车室12一侧的后退来提高对车室12的保护。

此外，在本实施方式中，将作为另一构件冲压成型而成的左、右的缓冲侧部10b、10b与中央的缓冲中心部10a结合，来构成缓冲板10(分割缓冲板结构)。因此，与不具有上述凹设部的、在车宽方向上整体平坦的缓冲板相比，本例的缓冲板10为能大幅缩小左、右的平坦的缓冲侧部10b、10b的面积的结构。根据上述分割缓冲板结构，能提高该缓冲板10对于从路面受到的振动的共振点，藉此，能在不降低耐负载噪声性能(NV性能)的情况下提高其面刚性。

此外，缓冲板10中央的缓冲中心部10a朝车室12一侧凹陷设置，其结果是，能将左、右的缓冲侧部10b、10b设定在车辆前侧，相应地能增大车室空间。

此外，将对蓄电池25进行支承的蓄电池支架26的底座部26a支承于前侧架13的腿部26b的横截面形状为在前后方向的中央处呈L字形弯曲的弯曲横截面形状，并将其开口侧设置成朝向侧方。因此，若因来自车辆前方的冲击F而使前侧架13朝在前后收缩的方向变形，则会在腿部26b上施加朝向闭合方向的弯曲力，其结果是，腿部26b比较容易地朝闭合方向(呈V字形)变形。因此，能顺畅地进行前侧架13在轴压缩方向上的移位，而不会阻碍其冲击吸收能力。此外，若腿部26b的截面形状朝闭合方向变形(L字形→V字形)，则由于腿部26b对于来自车辆前方的冲击F的支承刚性降低，因此，能容易使蓄电池25后退来提高该车体结构1的冲击吸收性能。

这样，能利用横截面呈L字形弯曲的腿部26b的轴向应力来确保蓄电池25有足够的支承刚性，此外，在前侧架13受到来自前方的很大冲击时，腿部26b能比较容易地朝闭合方向变形，从而不会阻碍因前侧架13在轴压缩方向上的变形而产生的冲击吸收能力，并且通过降低腿部26b的支承刚性，能使蓄电池25后退，其结果是，能使悬挂塔架20一边绕前柱2回旋一边后退来抑制缓冲板10后退，进而能更可靠地实现对车室12内的保护。

在以上所说明的实施方式中，能进行各种改变来加以实施。例如，对车辆左侧的悬挂塔架20进行了说明，但也能同样地应用于右侧的悬挂塔架。

此外，除了是将例示的车体结构1应用于车辆左右两侧的悬挂塔架的结构之外，还可以是将例示的车体结构1仅应用于刹车助力器15一侧的悬挂塔架的结构。

另外，也可以省略缓冲中心部10a的凹陷设置，还可以不是分割结构，而是一开始就一体地通过冲压成型而成的缓冲板。

Claims (3)

1.一种车辆的车体结构，其使用缓冲板划分出发动机室和车室内，并在所述发动机室内配置有对悬架进行支承的左、右一对悬挂塔架，在所述缓冲板的前表面且靠所述悬挂塔架的后方支承有刹车助力器，并在所述缓冲板的后表面上支承有刹车踏板和转向杆，其特征在于，

在所述悬挂塔架的前方配置有蓄电池，随着因受到来自车辆前方的冲击而使该蓄电池后退，使得所述悬挂塔架被所述蓄电池推压，从而一边绕前柱回旋一边后退，

在所述缓冲板的前表面且靠所述刹车助力器的下方设置有朝向前方隆起的冲击吸收部，将所述悬挂塔架与所述冲击吸收部结合，因所述来自车辆前方的冲击而使所述冲击吸收部变形，从而使所述悬挂塔架后退。

2.如权利要求1所述的车体结构，其特征在于，

所述缓冲板的中央部朝车室侧凹陷设置，在左、右侧部中的一方上设有所述冲击吸收部，将该冲击吸收部作为后壁，来将所述悬挂塔架与所述缓冲板结合。

3.如权利要求1或2所述的车体结构，其特征在于，

将对所述蓄电池进行支承的蓄电池支架的底座部支承于前侧架的腿部的横截面形状为在前后方向的中央处弯曲的弯曲横截面形状。