CN103359179B - 车身前部构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用简单且紧凑的构成可以使前轮在小重叠偏置碰撞时向前束方向转向的车身前部构造。该车身前部构造构成为包括：前部副架(20)，其安装在前部侧架的下部；拉杆(50)，其配置在车轴前侧；拉杆按压部件(70)，其比拉杆更靠车辆前方侧地安装于前部副架，且具有在碰撞时从前侧按压拉杆的按压部(72)；以及旋转动作产生部件(60)，其利用碰撞时输入的负荷，使得前部副架中的安装拉杆按压部件的区域(21)屈曲变形并且使得拉杆按压部件产生旋转动作，其中拉杆按压部件利用旋转动作从按压部偏离前轮(30)的转向轨迹的第一位置向按压部向车宽方向外侧摆出而能够按压拉杆的第二位置位移。

Description

车身前部构造
技术领域
本发明涉及汽车等车辆的车身前部构造，特别是涉及一种利用简单且紧凑的构成可以使前轮在小重叠偏置碰撞时向前束方向(ト一イン)转向的车身前部构造。
背景技术
在汽车等车辆的车身构造中，迫切要求提高对于车辆部分碰撞障碍物的偏置碰撞的安全性。
特别是近年来，追求提高对偏置碰撞中的仅在车辆的车宽方向上的端部碰撞障碍物的所谓小重叠的碰撞的性能。
在车辆前部全面碰撞的完全重叠碰撞或重叠量比较大的偏置碰撞中，可以使用在发动机室侧部沿车辆前后方向伸展配置的前部侧架的前部，来吸收能量及向车辆后方转移负荷。
但是，在只是前部侧架的外侧碰撞障碍物那样的小重叠偏置碰撞的场合，需要不依赖于前部侧架的前端部而能进行能量吸收以及转移的构造。
作为增强比车身的侧架更靠外侧的区域的强度的技术，例如在专利文献1中记载了将设置在前轮的后部的横梁的后面部与比其更靠后方侧的侧底板架之间通过倾斜配置的加强件进行连接的技术。
但是，在这样的通过座舱(キヤビン)自身的强化得到充分的对碰撞性能的场合下，因为需要不依赖前部侧架而进行负荷转移或能量吸收，所以造成车身重量、成本大幅增加等等问题，影响行驶性能及燃油效率。
另外在专利文献2中记载了：在配置于前轮车轴前方的拉杆的前方配置拉杆折曲部件，在发生碰撞时，通过使拉杆折曲部件后退，来使得拉杆屈曲，从而前轮向前束方向转向，即使在前轮后退的情况下，也能够防止碰到侧梁。
专利文献1：日本实开昭63-145764号公报
专利文献2：日本特开平5-85414号公报
如上述专利文献2中记载的技术，只要在发生碰撞时，使前轮能向前束方向转向，且回避前轮和侧梁(sidesill)的碰撞，则可以通过比较少的重量增加，来提高对于小重叠偏置碰撞的性能。
但是，这样的拉杆折曲部件需要在平常的时候(非碰撞时)配置在避开前轮转向轨迹的部位。
在仅由如专利文献2那样的后退动作按压拉杆的情况下，实际上为了使拉杆屈曲，需要在相当大的行程上使得拉杆折曲部件移动，而要想很好再现这样的动作是困难的。
另外，因为这样的构成造成拉杆折曲部件的前后长度变得更长，所以搭载在实际的车辆的前悬内是不现实的。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的课题在于提供一种利用简单且紧凑的构成在小重叠偏置碰撞时可以使前轮向前束方向转向的车身前部构造。
本发明是利用以下的解决手段解决上述课题。
本发明第一方面提供一种车身前部构造，其包括：左右一对前部侧架，其从座舱前部向车辆前方侧突出；前部副架，其安装在所述前部侧架的下部；拉杆，其相对于前轮的车轴配置在前侧，且控制所述前轮的方向；拉杆按压部件，其比所述拉杆更靠车辆前方侧地安装于所述前部副架，且具有按压部，所述按压部在碰撞时从前侧按压所述拉杆；以及旋转动作产生部件，其从所述前部副架向车辆前方侧突出配置，且利用碰撞时从车辆前方侧输入的负荷，使得所述前部副架中的安装所述拉杆按压部件的区域在使得后方侧相对于前方侧向车宽方向外侧打开的方向上屈曲变形，并且使得所述拉杆按压部件产生旋转动作，其中所述拉杆按压部件利用所述旋转动作从所述按压部偏离所述前轮的转向轨迹的第一位置向其中所述按压部向车宽方向外侧摆出而能够按压所述拉杆的第二位置位移。
由此，通过利用旋转动作产生部件将前部副架屈曲且将拉杆按压部件在使得按压部向车宽方向外侧打开的方向上旋转，来使得在车辆平常使用时(未碰撞时)不阻碍前轮的转向，另外，在小重叠偏置碰撞时使得拉杆屈曲变形，并使得前轮向前束方向转向，防止前轮的后部与侧梁等碰撞，可以提高碰撞安全性。
本发明第二方面基于如第一方面所述的车身前部构造，其中，所述前部副架的与所述前部侧架的结合部位相对于设置在所述旋转动作产生部件的前端部的负荷输入面的法线方向配置在车宽方向外侧。
由此，使得产生让前部副架的安装拉杆按压部件的部分围绕前部副架的与前部侧架的结合部位旋转的力矩，能够确实得到上述效果。
本发明第三方面基于如第一方面或第二方面所述的车身前部构造，其中，所述前部副架在比所述拉杆按压部件的安装部位更靠车辆后方侧且比所述按压部更靠车辆前方侧的范围内具有向车宽方向外侧凸出的屈曲部。
由此，通过在前部副架设置屈曲部，能够提高碰撞时的屈曲变形模式的再现性。
本发明第四方面基于如第一至第三方面中任一方面所述的车身前部构造，其中，所述拉杆按压部件具有负荷输入部，所述负荷输入部从所述前部副架向车宽方向外侧伸出而配置，且在所述拉杆按压部件位移到所述第二位置之后被输入来自车辆前方侧的负荷。
由此，在使得拉杆按压部件旋转到第二位置之后，能够向车辆后方侧压入，可以确实地使得拉杆屈曲。
本发明第五方面基于如第一至第四方面中任一方面所述的车身前部构造，其中，所述拉杆按压部件的所述按压部在所述第一位置时在俯视车辆时配置在与所述前部副架重叠的位置。
由此，在车辆通常使用时拉杆按压部件不阻碍前轮的转向，没有车辆的最小回转半径增加等缺点。
本发明第六方面基于如第一方面或第二方面所述的车身前部构造，其中，所述旋转动作产生部件可以为冲撞盒。
本发明第七方面基于如第一方面或第二方面所述的车身前部构造，其中，所述旋转动作产生部件和所述拉杆按压部件可以一体形成。
本发明第八方面基于如第一方面或第二方面所述的车身前部构造，其中，所述拉杆按压部件可以由金属板形成。
发明效果
如以上说明那样，通过本发明，能提供一种利用简单且紧凑的构成可以使前轮在小重叠偏置碰撞时向前束方向转向的车身前部构造。
附图说明
图1是适用本发明的车身前部构造的实施例的立体图。
图2是从车辆下方观察实施例的车身前部构造的图，且是示出小重叠偏置碰撞前的状态的图。
图3是从车辆下方观察实施例的车身前部构造的图，且是示出刚发生小重叠偏置碰撞后的状态的图。
图4是从车辆下方观察实施例的车身前部构造的图，且是示出紧接着图3的状态的图。
图5是从车辆下方观察实施例的车身前部构造的图，且是示出紧接着图4的状态的图。
图6是从车辆下方观察实施例的车身前部构造的图，且是示出随着碰撞发生的车身变形完了后的状态的图。
符号说明
10座舱
11脚踏板
S侧梁
20前部副架
21侧部
22前部
23屈曲部
24弯曲部
A固定部位
30前轮
40下臂
50拉杆
60冲撞盒(crashbox)
61前端面部
70拉杆按压部件
71固定部
72拉杆按压部
73负荷输入部
B障碍物
F负荷
M力矩
具体实施方式
本发明通过利用从冲撞盒转移的负荷使前部副架屈曲变形而使得在平常时配置在前部副架(托架)的上部的拉杆按压部件在拉杆的正前面摆出，以及利用拉杆按压部件把拉杆折弯，来解决提供一种利用简单且紧凑的构成可以使前轮在小重叠偏置碰撞时向前束方向转向的车身前部构造的课题。
实施例
以下对适用本发明的车身前部构造的实施例进行说明。
实施例的车身前部构造适用于例如在车身前部具有发动机室的乘用车等的汽车。
图1是实施例的车身前部构造的立体图。另外，从图1到图6，为了容易图示及理解，对于车辆的外部装饰部件、前部侧架、发动机、挡板部、前悬架撑杆等各种众所周知的相关构成要素省略图示，主要图示了在小重叠偏置碰撞时仅仅与前轮转向动作关联的部件。
车辆由座舱10、前部副架20、前轮30、下臂40、拉杆50、冲撞盒60、拉杆按压部件70等构成。
座舱10是乘员搭乘的部分，在座舱10前端部设置了脚踏板11，该脚踏板11配置在前席乘员的脚下，且成为座舱10和发动机室之间的隔壁。
未图示的前部侧架(主框架)从脚踏板11向车辆前方侧突出而形成，并且在车宽方向夹着发动机室而被成对设置。
前部副架20是安装在前部侧架的下方的车身构造部件。
前部副架20具有向车辆前后方向延伸的侧部21以及连接左右侧部21的前端部之间的前部22，且实质上形成大致矩形的框体形状。
侧部21的前端部通过上下方向配置的螺栓固定于从前部侧架的前端部向下方突出的托架。在图2中显示了该固定部位A。
侧部21的后端部通过螺栓固定于座舱10里的脚踏板11的下部。
侧部21以及前部22实质上形成了具有矩形闭合断面的梁状。
图2是从车辆下方观察实施例的车身前部构造的图，且是示出小重叠偏置碰撞前的状态的图。
如图2显示的那样，在前部副架20的侧部21从车辆前方侧开始顺序地形成屈曲部23、弯曲部24。
屈曲部23配置在拉杆50的前方，且是使侧部21以向车宽方向外侧凸出的方式弯曲而形成的部分。
比侧部21的屈曲部23更靠前方侧的区域大致沿着车辆前后方向配置，并且，紧接着屈曲部23的区域相对于车辆前后方向向后方变窄的方向倾斜。
弯曲部24设置成从在车辆前后方向紧接着屈曲部23到拉杆50的附近为止，且是以车宽方向内侧凸出的方式弯曲而形成的部分。
比侧部21的弯曲部24更靠车辆后方侧的区域大致沿车辆前后方向配置。
前轮30通过未图示的轮毂轴承可以围绕车轴旋转，并且以围绕未图示的转向销(转向轴)可转向地被支撑。
前轮30通过例如将轮胎和铝合金制的轮圈组装而构成。
另外，前轮30在图1到图5中只显示轮圈。
下臂40将保持轮毂轴承的未图示的轮毂轴承座和比前部副架20的侧部21的弯曲部24更靠后方侧的区域分别可摇动地进行连接。
轮毂轴承座的上部与未图示的前悬架撑杆的下部固定。
拉杆50大致沿着车宽方向配置，并且是连接轮毂轴承座的在车轴前方形成的拉杆连接部(关节臂)和未图示的转向齿轮箱的轴状部件。
转向齿轮箱将来自未图示的方向盘经由转向轴输入的回转动作转换为车宽方向的并进运动，大致沿着车宽方向驱动左右的拉杆50，来操纵前轮30的方向。
冲撞盒60从前部副架20的前部22的在车宽方向外侧的端部(角部)向车辆前方侧突出而形成，并且在发生小重叠偏置碰撞时接收来自障碍物的输入并且向前部副架20转移。
冲撞盒60形成为相对于车辆前后方向以前方侧在车宽方向外侧的方式倾斜而配置的具有封闭断面的梁状，并且在其前端部形成有接收来自障碍物的输入的前端面部61。
前端面部61实质上形成平板状，并且在使车宽方向外侧的端部相对车宽方向内侧的端部后退的方向上相对车宽方向倾斜配置。
此时，如图2所示，前端面部61的在车宽方向外侧的端部的法线以通过比前部副架20的与前部侧架的固定部位A更靠车宽方向内侧的区域的方式形成。
通过这样的构成，在前端面部61遇到来自障碍物的输入的情况下，在其法线方向作用的输入产生力矩，该力矩使得前部副架20的侧部21的前端部附近的区域，在使屈曲部23围绕固定部位A向车宽方向外侧打开的方向上旋转。
该冲撞盒60作为本发明的旋转动作产生部件起作用。
拉杆按压部件70例如由金属板形成，且安装在前部副架20的侧部21的上方。
拉杆按压部件70具备固定部71、拉杆按压部72、负荷输入部73等。
固定部71是在相对前部副架20的侧部21的屈曲部23更前方侧的区域内被固定在多个固定点的部分。
拉杆按压部72从固定部71向车辆后方侧突出形成，在碰撞时按压拉杆50，并使之折弯。
如图2所示，在碰撞前的状态中拉杆按压部72在俯视车辆时与前部副架20的侧部21实质上重叠配置，因为偏离前轮30的转向轨迹(将前轮30转向时前轮30的外表面通过的轨迹)配置，所以不会形成前轮30方向操纵的障碍。
负荷输入部73从固定部71向车宽方向外侧伸出而形成，且成为在小重叠偏置碰撞时接收来自障碍物的输入且将拉杆按压部72向车辆后方侧按压的部分。
负荷输入部73从前部副架20的侧部21向车宽方向伸出而形成，并且其前端部配置在前部22的后方侧。
另外，负荷输入部73以车宽方向外侧相对内侧后退的方式，相对车宽方向倾斜配置。
下面对有关上述的实施例的小重叠偏置碰撞时的车身变形动作进行说明。图3至图5是表示从车辆下方侧观察实施例的车身前部构造的状态的图，且按照时间顺序显示了在小重叠偏置碰撞时的车身变形动作。
此小重叠偏置碰撞是模拟例如电线杆、信号机杆等的垂直方向延伸的杆状的障碍物B以其中心轴相对前部侧架的前端部在车宽方向外侧的状态从正面碰撞车辆。
如图3所示，在障碍物B与冲撞盒60的前端面部61碰撞时，在前端面部61的法线方向作用负荷F。
此负荷F在前部副架20的侧部21的前端部的附近的区域产生在使后方侧向车宽方向外侧打开的方向的力矩M。
其结果是，侧部21以屈曲部23作为折弯起点开始弯曲变形，侧部21的前部和固定到其的拉杆按压部件70一起在使后方侧向车宽方向外侧打开的方向上开始回转动作。
如图4所示，在障碍物B相对车身进一步后退(车身相对前进)时，上述的拉杆按压部件70以及侧部21的前部的旋转进一步变大。
其结果是，拉杆按压部件70的拉杆按压部72，变成从前部副架20向车宽方向外侧摆出的状态，且配置在拉杆50的中间部的正前面。
如图5所示，在障碍物B相对车身进一步后退(车身相对前进)时，拉杆按压部件70的拉杆按压部72与拉杆50接触，开始按压拉杆。
此时，通过障碍物B与负荷输入部73接触，将其向车辆后方侧按压，促使拉杆按压部72对拉杆50的按压。
由此，拉杆50开始在使得向后方凸出的方向上屈曲变形，前轮30在使得前端部在车宽方向内侧、后端部在车宽方向外侧的方向(前束方向)上转向。
图6是从车辆下方观察实施例的车身前部构造的图，且是示出随着碰撞发生的车身变形完了后的状态的图。
如图6所示，前轮30的后端部相对侧梁S向车宽方向外侧位移，即使前轮30从此状态进一步后退，也可以防止前轮30的后部与侧梁S的碰撞。
由此，可以降低向侧梁S的负荷输入，提高碰撞安全性。
另外，在这种状态下，拉杆按压部件70的负荷输入部73被前后方向的压缩负荷压坏，可发挥吸收能量的效果。
如以上说明，通过实施例，可以得到以下效果。
(1)通过利用冲撞盒60将前部副架21屈曲变形并且将拉杆按压部件70在拉杆按压部72向车宽方向外侧打开的方向上旋转，使得在车辆平常使用时(未碰撞时)不阻碍前轮30的转向，另外，在小重叠偏置碰撞时使得拉杆50屈曲变形而使得前轮30向前束方向转向，防止了前轮30的后部与侧梁S等碰撞，因此可以提高碰撞安全性。
(2)通过将前部副架20的与前部侧架的固定部位A相对于冲撞盒60的前端面部61的法线方向配置在车宽方向外侧，来产生使得前部副架20的安装拉杆按压部件70的部分围绕固定部位A旋转的力矩M，从而能够确实得到上述效果。
(3)通过在前部副架20的侧部21设置屈曲部23，能够提高碰撞时的屈曲变形模式的再现性。
(4)通过在拉杆按压部件70设置负荷输入部73，利用接收的来自障碍物B的负荷促使拉杆按压部72对拉杆50的按压，可以确实地使得拉杆50屈曲变形。
(5)通过在通常使用时把拉杆按压部件70的拉杆按压部72在俯视车辆时配置在与前部副架20的侧部21重叠的位置，能够在车辆通常使用时使拉杆按压部件70不会阻碍车轮30的转向，没有车辆的最小回转半径增加等缺点。
变化例
本发明不限于以上说明的实施例，各种可能的变化、变更也在本发明的技术范围内。
构成车身前部构造的各部件的形状、构造、材质、制法、配置等不限于上述实施例，可以作适当变更。
例如，也可以使旋转动作产生部件和拉杆按压部件形成一体。

Claims (8)

1.一种车身前部构造，包括：
左右一对前部侧架，其从座舱的前部向车辆前方侧突出；
前部副架，其安装在所述前部侧架的下部；
拉杆，其相对于前轮的车轴配置在前侧，且控制所述前轮的方向；
拉杆按压部件，其比所述拉杆更靠车辆前方侧地安装于所述前部副架，且具有按压部，所述按压部在碰撞时从前侧按压所述拉杆；以及
旋转动作产生部件，其从所述前部副架向车辆前方侧突出配置，且利用碰撞时从车辆前方侧输入的负荷，使得所述前部副架中的安装所述拉杆按压部件的区域在使得后方侧相对于前方侧向车宽方向外侧打开的方向上屈曲变形，并且使得所述拉杆按压部件产生旋转动作，其中
所述拉杆按压部件利用所述旋转动作从所述按压部偏离所述前轮的转向轨迹的第一位置向其中所述按压部向车宽方向外侧摆出而能够按压所述拉杆的第二位置位移。
2.如权利要求1所述的车身前部构造，其中，
所述前部副架的与所述前部侧架的结合部位相对于设置在所述旋转动作产生部件的前端部的负荷输入面的法线方向配置在车宽方向外侧。
3.如权利要求1或2所述的车身前部构造，其中，
所述前部侧架在比所述拉杆按压部件的安装部位更靠车辆后方侧且比所述按压部更靠车辆前方侧的范围内具有向车宽方向外侧凸出的屈曲部。
4.如权利要求1或2所述的车身前部构造，其中，
所述拉杆按压部件具有负荷输入部，所述负荷输入部从所述前部副架向车宽方向外侧伸出而配置，且在所述拉杆按压部件位移到所述第二位置之后被输入来自车辆前方侧的负荷。
5.如权利要求1或2所述的车身前部构造，其中，
所述拉杆按压部件的所述按压部在所述第一位置时在俯视车辆时配置在与所述前部副架重叠的位置。
6.如权利要求1或2所述的车身前部构造，其中，
所述旋转动作产生部件为冲撞盒。
7.如权利要求1或2所述的车身前部构造，其中，
所述旋转动作产生部件和所述拉杆按压部件一体形成。
8.如权利要求1或2所述的车身前部构造，其中，
所述拉杆按压部件由金属板形成。
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