CN103534145A

CN103534145A - 车身结构

Info

Publication number: CN103534145A
Application number: CN201280023371.0A
Authority: CN
Inventors: 饭岛俊英; 坂口直矢
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2032-05-08
Also published as: CN103534145B; JP2012236547A; EP2707254B1; US20140103670A1; JP5287927B2; EP2707254A1; WO2012156794A1; US9205793B2

Abstract

一种车身结构（10），其包括保险杠加强件（12）、前侧构件（14）以及保险杠托架（16）。前侧构件（14）形成有：闭合截面部（34）以及从所述闭合截面部朝向车辆前侧突出的突出部（42）。所述保险杠托架与突出部一起形成开口截面部（74）。并且，缺口（38）形成在在所述闭合截面部的车辆宽度方向内侧上，并且切口部（80）形成在所述开口截面部的车辆宽度方向外侧上。固定至突出相对部（44）的相对壁部（54）和将所述切口部与所述缺口连接的相对壁部（24）形成在所述保险杠托架上。这些相对壁部（54）由从所述切口部侧朝向缺口侧延伸的延伸边缘部（82）形成。

Description

车身结构

技术领域

本发明涉及车身结构。

背景技术

例如，日本专利申请公布第60-124552号（JP60-124552A）描述了一种保险杠托架安装结构，其包括保险杠托架以及前侧构件，所述保险杠托架能够被安装至所述前侧构件的前端部，并且在所述前侧构件中多个凹槽（bead）在车辆纵向方向上间隔地形成在该前端部的上壁和垂直壁的拐角部上。

然而，利用这种保险杠托架安装结构，由于例如所述前侧构件等的截面形状的限制，在对抗所述多个凹槽形成的部件处的碰撞负载的强度上可能难以设置差异。而且，在这种情形中，在车辆遭遇正面的碰撞时，难以使所述多个凹槽从所述车辆的前侧处按顺序挤压变形，因此能量吸收效率可能下降。

发明内容

因此，本发明提供一种能够在车辆遭遇碰撞时保证能量吸收效率的车身结构。

本发明的第一个方案涉及一种车身结构，其包括：保险杠加强件，其布置于车身在车辆纵向方向上的端部上，使得所述保险杠加强件的纵向方向沿车辆宽度方向设置；侧构件，其在所述保险杠加强件的车辆宽度方向外侧部处、相对于所述保险杠加强件布置在车辆纵向方向的车厢侧上，使得所述侧构件的纵向方向沿所述车辆纵向方向设置，并且所述侧构件形成有：i）闭合截面部，在沿所述车辆宽度方向切割所述闭合截面部时其截面形成闭合截面，以及ii）突出部，其从所述闭合截面部朝向所述保险杠加强件侧突出；保险杠托架，其将所述侧构件连接至所述保险杠加强件，并且所述保险杠托架与所述突出部一起形成开口截面部，在沿所述车辆宽度方向切割所述开口截面部时其截面形成开口截面；第一脆弱部，其形成于所述闭合截面部的在所述车辆宽度方向上的一侧上；和第二脆弱部，其形成于所述开口截面部的在所述车辆宽度方向上的另一侧上。将所述第一脆弱部与所述第二脆弱部连接的连接壁部形成于所述侧构件上；并且负载传递部形成在所述保险杠托架上，所述负载传递部被固定至所述连接壁部并且形成有延伸边缘部，所述延伸边缘部从所述第二脆弱部侧朝向所述第一脆弱部侧延伸。

关于这种车身结构，所述第一脆弱部形成于在所述侧构件上形成的所述闭合截面部的在所述车辆宽度方向上的一侧上，并且所述第二脆弱部形成于由所述保险杠托架和所述侧构件的突出部所形成的所述开口截面部的在所述车辆宽度方向上的另一侧上。因此，在碰撞负载被输入至所述保险杠加强件时的碰撞的初始阶段中，例如，变形发生在形成于所述开口截面部上的所述第二脆弱部中，在对抗所述碰撞负载中，所述开口截面部比所述闭合截面部脆弱。

并且，负载传递部形成在所述保险杠托架上，所述负载传递部被固定至所述连接壁部，所述连接壁部将所述第一脆弱部与所述第二脆弱部连接，并且该负载传递部形成有延伸边缘部，所述延伸边缘部从所述第二脆弱部侧朝向所述第一脆弱部侧延伸。因此，在如上所述的碰撞的初始阶段之后的阶段中，所述碰撞负载被传递至所述延伸边缘部，使得以上描述的发生在所述第二脆弱部的变形沿所述延伸边缘部向所述第一脆弱部侧进行。从而，该变形传播至所述第一脆弱部。因此，所述第一脆弱部变形，并且所述第一脆弱部的这种变形触发在所述侧构件的所述第一脆弱部形成处的部分在车辆纵向方向上的压缩变形。

在这种方式下，根据这种车身结构，在碰撞负载被输入至所述保险杠加强件时，所述侧构件在所述第一脆弱部形成的部分处在所述车辆纵向方向上稳定地压缩变形，从而在所述车辆遭遇碰撞时可以保证所述能量吸收效率。

在以上描述的所述车身结构中，第一边缘部可以形成在所述突出部上，所述第一边缘部朝向所述保险杠加强件侧延伸并且朝向在所述车辆宽度方向上的所述一侧延伸，并且第二边缘部可以形成在所述保险杠托架上，所述第二边缘部位于所述第一边缘部的所述保险杠加强件侧上、从所述延伸边缘部朝向所述保险杠加强件侧并且朝向在所述车辆宽度方向上的所述另一侧延伸、并且在平面图上与所述第一边缘部相交。并且所述第二脆弱部可以是由所述第一边缘部和所述第二边缘部形成的并且朝向在所述车辆宽度方向上的所述另一侧开口的切口部。

根据这种车身结构，所述切口部由所述第一边缘部和所述第二边缘部形成，并且所述切口部用作所述第二脆弱部，其中所述第一边缘部形成在所述突出部上，并且所述第二边缘部与在所述保险杠托架上的所述延伸边缘部连续形成。因此，所述第二脆弱部可以用简单结构形成，从而充分地保证所述能量吸收效率。

在以上所述的车身结构中，所述第一脆弱部、所述第二脆弱部以及所述负载传递部均可以形成于在车辆竖直方向上的两侧部分处。

根据这种车身结构，所述第一脆弱部形成于所述闭合截面部在车辆竖直方向上的每一端部处，所述第二脆弱部形成于所述开口截面部在所述车辆竖直方向上的每一端部处，并且所述负载传递部形成于所述保险杠托架在所述车辆竖直方向上的每一端部处。因此，在碰撞负载被输入至所述保险杠加强件时，所述侧构件能够在所述车辆竖直方向上的两侧以均匀的方式压缩变形。

在以上所述的车身结构中，凹部（即凹槽）可以形成于在所述侧构件中的所述闭合截面部的在所述车辆宽度方向上的所述一侧上并且在所述第一脆弱部的所述车厢侧上，所述凹部在所述车辆竖直方向上延伸并且在朝向所述车辆宽度方向上的所述另一侧凹入。

根据这种车身结构，所述侧构件首先在所述第一脆弱部形成的部分处在所述车辆纵向方向上压缩变形，然后在布置在所述第一脆弱部的所述车厢侧处的所述凹槽形成的部分处进一步变形。从而，所述能量吸收效率甚至能够被提高得更多。

在以上所述的车身结构中，所述负载传递部可以沿所述延伸边缘部联接至所述连接壁部。

并且，在以上所述的车身结构中，所述负载传递部可以通过沿所述延伸边缘部排列的多个焊接部联接至所述连接壁部。

根据这种车身结构，所述负载传递部沿所述延伸边缘部固定（联接）至所述连接壁部（通过焊接部），因而在以上所述的碰撞的初始阶段之后的阶段中，所述碰撞负载甚至能够被更有效地传递至所述延伸边缘部。

如以上详细描述地，根据本发明的前述方面和结构，在碰撞负载被输入至所述保险杠加强件时，所述侧根据压缩在所述第一脆弱部形成的部分处稳定地变形，因而在所述车辆遭遇到碰撞中时能够保证所述能量吸收效率。

附图说明

本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术上的和产业上的意义将参考附图在下面描述，附图中相似的数字代表相似的元件，并且其中：

图1是根据本发明一个示例实施例的车身结构的分解透视图；

图2是在图1中显示的所述车身结构的平面图；

图3是示出在图1中显示的在碰撞负载被输入至保险杠加强件之后前侧部件在压缩变形的状态下的图；

图4是在图1中显示的所述车身结构的一个修改示例的透视图；以及

图5是在图1中显示的所述车身结构的另一个修改示例的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来描述本发明的一个示例实施例。

图中箭头“上”（UP）、“后”(RR)和“外”(OUT)分别表示在车辆竖直方向上的上侧、在车辆纵向方向上的后侧以及在车辆宽度方向上的外侧方向（也就是，从车辆的前面看去的时候的右侧）。

如图1所示，根据本发明的示例实施例的车身结构10包括保险杠加强件12、用作本发明的侧构件的前侧构件14以及保险杠托架16。

所述保险杠加强件12形成为以车辆宽度方向作为纵向方向的长的形状，并且布置在车身的前部上（也就是，车身在车辆纵向方向上的端部）。多个在车辆纵向方向上贯穿的安装孔18形成在保险杠加强件12的车辆宽度方向外侧部12A中。在车辆宽度方向外侧上（也就是，将在后面描述的具有切口部80的一侧）设置了比在车辆宽度方向内侧上更大数量的多个安装孔18（这里作为一个示例，在车辆宽度方向内侧上设置一个安装孔，并且在车辆宽度方向外侧上设置两个安装孔）。

前侧构件14形成为以车辆纵向方向作为纵向方向的长的形状，并且布置在保险杠加强件12的车辆宽度方向外侧部12A的车厢侧上（也就是，车辆后侧）。前侧构件14具有侧构件内部20和侧构件外部22。

侧构件内部20在车辆竖直方向上对称地形成。侧构件内部20具有一对在车辆宽度方向和车辆纵向方向上延伸并且在车辆竖直方向上彼此相对的相对壁部24，以及将相对壁部24的在车辆宽度方向内侧上的端部连接在一起的内侧壁部26。在车辆竖直方向和车辆纵向方向上延伸的法兰28形成在相对壁部24的在车辆宽度方向外侧上的端部处。

侧构件外部22布置在侧构件内部20的车辆宽度方向外侧上，并且形成为在车辆竖直方向和车辆纵向方向上延伸的平板形状。该侧构件外部22的在车辆竖直方向上的两侧上的端部形成为法兰30。该法兰30通过多个由点焊接产生并且在车辆纵向方向上间隔排列的焊接部32联结至以上描述的法兰28。

并且，在以这样的方式将侧构件外部22装配至侧构件内部20时，闭合截面部34由一对所述相对壁部24、内侧壁部26以及侧构件外部22形成，其中沿车辆宽度方向切割闭合截面部，其截面形成闭合截面。

并且，在闭合截面部34的车辆宽度方向内侧（也就是，在车辆宽度方向上的一侧）的部分处，也就是在由相对壁部24和内侧壁部26形成的拐角部中，具有V形截面的缺口38穿过脊线部36（也就是，拐角部的末端）形成，所述脊线部36将相对壁部24和内侧壁部26连接在一起。这些缺口38相应于本发明的第一脆弱部，并且布置在闭合截面部34的末端侧上（也就是，车辆前侧）。

并且，朝向所述车辆宽度方向外侧凹入的凹槽40（也就是，凹部）在内侧壁部26中形成在缺口38的车辆后侧上。这个凹槽40在车辆竖直方向上延伸，并且在其在车辆竖直方向上的两侧上的端部在车辆竖直方向上结束（终止）在一对脊线部36之间（也就是，在到达脊线之前）。

从以上描述的闭合截面部34朝向车辆前侧（也就是，所述保险杠加强件侧）外突的突出部42形成在侧构件内部20上；该突出部42形成为具有：一对突出相对部44，其与相对壁部24连续形成并且彼此相对；以及突出连接部46，其与内侧壁部26连续形成并且将该对突出相对部44的在车辆宽度方向内侧上的端部连接在一起。

此外，在突出相对部44的车辆宽度方向外侧上的边缘部44A的车辆后侧上的部分形成为第一边缘部48。这些第一边缘部48形成为弧形，该弧形在平面图中形成在车辆后侧和车辆宽度方向内侧上的突出，并且这些第一边缘部48朝向车辆前侧和车辆宽度方向内侧（也就是，保险杠加强件12侧处和在车辆宽度方向上的一侧处）延伸（同样参见图2）。

保险杠托架16布置在前侧构件14和保险杠加强件12之间。该保险杠托架16包括在车辆宽度方向和车辆纵向方向上延伸的并且在车辆竖直方向上相对的一对相对壁部54，将该对相对壁部54的在车辆宽度方向内侧上的端部连接在一起的内侧壁部56，以及将该对相对壁部54和内侧壁部56的在车辆前侧上的端部连接在一起的前壁部58。

多个在车辆纵向方向上贯穿的安装孔68在前壁部58中形成在匹配以上描述的所述多个安装孔18的位置上。然后，通过插入所述多个安装孔18、68的螺栓（未显示）以及螺接到这些螺栓的末端部的螺母（同样未显示），保险杠加强件12固定至保险杠托架16。

并且，该保险杠托架16的在车辆后侧上的部分被插入至前侧构件14的内部，并且相对壁部54通过多个由点焊接产生的焊接部70联结至相对壁部24和突出相对部44。沿将稍后描述的延伸边缘部82排列的多个焊接部70形成在相对壁部54上。并且，内侧壁部56通过由点焊接形成的多个焊接部72联结至内侧壁部26。

并且，在保险杠托架16以这样的方式装配至突出部42时，开口截面部74由保险杠托架16和突出部42形成，沿车辆宽度方向切割该开口截面部的截面形成开口截面。

并且，相对壁部54的在车辆宽度方向外侧上的边缘部54A相对于车辆纵向方向朝向车辆宽度方向内侧进一步朝向车辆后侧倾斜。以上描述的布置在第一边缘部48的车辆前侧上（也就是，保险杠加强件12侧处）的这些边缘部54A的部分形成为第二边缘部78，并且这些第二边缘部78在平面图上与第一边缘部48相交（参见图2）。从以上描述的多个焊接部70之中，在车辆前侧上的焊接部70设置在接近第一边缘部48与第二边缘部78相交处的部位（参见图1和图2）。

并且，向车辆宽度方向外侧（也就是，在车辆宽度方向上的另一侧）开口的切口部80由第一边缘部48和第二边缘部78形成。这些切口部80对应本发明的第二脆弱部，并且这些切口部80形成为与本发明的开口截面部的在车辆宽度方向上的另一侧的部分相对应。

更进一步地，以上描述的边缘部54A的在车辆后侧上的部分是从切口部80侧朝向缺口38侧延伸的延伸边缘部82。这些延伸边缘部82可以以直线从切口部80侧朝向缺口38侧延伸（也就是，可以沿将连接切口部80连接至缺口38的直线笔直地成形），或者它们可以是弯曲的。

具有延伸边缘部82的相对壁部54对应于本发明的负载传递部，并且相对壁部24和固定至相对壁部54的突出相对部44对应于将第一脆弱部连接至第二脆弱部并且形成在侧构件上的连接壁部。并且，以上描述的第二边缘部78从延伸边缘部82朝向车辆前侧和车辆宽度方向外侧（也就是，保险杠加强件12侧和在车辆宽度方向上的另一侧）延伸。

下面，将描述本发明的示例实施例的实施和效果。

在根据本发明的示例实施例的车身结构10中，缺口38形成于形成在前侧构件14上的闭合截面部34的在车辆宽度方向内侧上的部分，并且切口部80形成于由保险杠托架16和前侧构件14的突出部42形成的开口截面部74的在车辆宽度方向外侧上的部分。因此，如在图3中的左图中所示，在碰撞负载F从车辆前侧被输入至保险杠加强件12侧时的碰撞的初始阶段中，例如，变形90发生在开口截面部74上形成的切口部80中，在对抗碰撞负载F中，开口截面部74比闭合截面部34更脆弱。

并且，固定至突出相对部44的相对壁部54和将缺口38与切口部80连接的相对壁部24形成在保险杠托架16上，并且这些相对壁部54形成为具有从切口部80侧朝向缺口38侧延伸的延伸边缘部82。因此，在以上描述的碰撞的初始阶段之后的阶段中，碰撞负载F被传递至延伸边缘部82，使得上述的已经在切口部80中发生的变形90沿延伸边缘部82向缺口38侧进行。因而，变形90传播至缺口38。这里，作为一个例子，变形90造成在车辆上侧上的突出。并且，尽管未显示，就像以上描述的变形90一样，在车辆下侧上的相对壁部24中发生的变形造成在车辆下侧上的突出。

并且，在变形90以这种方式传播至缺口38时，缺口38变形，并且如在图3中的右图中所示，缺口38的这种变形触发在缺口38被设置处的部分前侧构件14的在车辆纵向方向上的压缩变形。这里，作为一个例子，连接一对缺口38的部分92变形，造成在车辆宽度方向内侧上的突出。连接这些缺口38的部分92的变形的以及以上描述的从切口部80向缺口38传播的变形90的造成这些突出的方向，根据切口部80和缺口38的形状、以及碰撞负载F的方向等等而改变。

这样，根据这种车身结构10，在碰撞负载F被输入至保险杠加强件12时，前侧构件14在缺口38定位的部分处在车辆纵向方向上稳定地压缩变形，因而在车辆遭遇正面的碰撞时能够保证能量吸收效率。

更进一步地，切口部80通过形成在突出部42上的第一边缘部48和在保险杠托架16上的与延伸边缘部82连续形成的第二边缘部78而形成，并且这些切口部80形成在碰撞的初始阶段触发变形的脆弱部。因此，该脆弱部能够由简单结构形成，因而可以有效地保证能量吸收效率。

此外，缺口38、切口部80、以及相对壁部54形成于在闭合截面部34和开口截面部74的在车辆竖直方向上的两侧上的部分处。因此，在碰撞负载F被输入至保险杠加强件12时，可以使得前侧构14在车辆竖直方向上在两侧上以均匀的方式压缩变形。

此外，相对壁部54通过沿延伸边缘部82排列的多个焊接部70被联结至相对壁部24和突出相对部44，因而在以上描述的碰撞的初始阶段之后的阶段中，碰撞负载F能够甚至更有效地被传递至延伸边缘部82。

并且，在缺口38定位的部分处在车辆纵向方向上的压缩变形之后，前侧构件14在凹槽40（参见图1和图2）定位的部分处在车辆纵向方向上更进一步地压缩变形，凹槽40定位在缺口38的车辆后侧上。因此，能量吸收效率甚至能够被提高得更多。

下面，将描述本发明的示例实施例的一个修改的示例。

在以上描述的本发明的示例实施例中，车身结构10被应用于布置在车身前部的保险杠加强件12、前侧构件14以及将这些连接在一起的保险杠托架16，但是车身结构10也可以被应用于布置在车身后部上的保险杠加强件、后侧构件以及将这些连接在一起的保险杠托架。在这种情况下，车身后部对应本发明的车身的在车辆纵向方向上的端部，并且车辆前侧对应本发明的车厢侧。

并且，缺口38形成于闭合截面部34的在车辆宽度方向内侧上的部分处，并且切口部80形成于开口截面部74的在车辆宽度方向外侧上的部分处。可选择地，然而，缺口38可以形成于闭合截面部34的在车辆宽度方向外侧上的部分处，并且切口部80可以形成于开口截面部74的在车辆宽度方向内侧上的部分处。

并且相对壁部54通过由点焊接产生的并且沿延伸边缘部82排列的多个焊接部70而被联结至相对壁部24和突出相对部44。除此之外，例如，相对壁部54可以通过沿延伸边缘部82等等执行的激光焊接而产生的焊接部而被联结至相对壁部24和突出相对部44。

并且，作为第一脆弱部的示例，缺口38形成在闭合截面部34上。然而，例如，也可以设置与凹槽40相似的凹槽等等，只要它是脆弱的。

同样地，作为第二脆弱部的示例，切口部80形成在开口截面部74上。然而，例如，也可以形成如图4中所示的通孔100等等，只要它是脆弱的。

并且，如图5所示，保险杠托架16的相对壁部54和内侧壁部56可以延伸至车辆后侧，并且可以形成从切口部80侧朝向缺口38侧延伸的凹槽102，并且该凹槽102的在宽度方向上的在两侧上的边缘部102A（也就是，脊线部）可以对应于本发明的延伸边缘部。

并且，在以上描述的本发明的该示例实施例中（参见图1），在能够保证能量吸收效率时，例如，形成在缺口38的车辆后侧上的凹槽40可以省略。

在参考其示例实施例描述了本发明的同时，应当理解本发明不限于该示例实施例。即，本发明当然可以在不背离其范围的多种方式中的任意一种而被修改的或改进的模式下来实现。

Claims

1.一种车身结构，包括：

保险杠加强件，其布置于车身在车辆纵向方向上的端部上，使得所述保险杠加强件的纵向方向沿车辆宽度方向设置；

侧构件，其在所述保险杠加强件的车辆宽度方向外侧部处、相对于所述保险杠加强件布置在车辆纵向方向的车厢侧上，使得所述侧构件的纵向方向沿所述车辆纵向方向设置，并且所述侧构件形成有：i）闭合截面部，在沿所述车辆宽度方向切割所述闭合截面部时其截面形成闭合截面，以及ii）突出部，其从所述闭合截面部朝向所述保险杠加强件侧突出；

保险杠托架，其将所述侧构件连接至所述保险杠加强件，并且所述保险杠托架与所述突出部一起形成开口截面部，在沿所述车辆宽度方向切割所述开口截面部时其截面形成开口截面；

第一脆弱部，其形成于所述闭合截面部的在所述车辆宽度方向上的一侧上；和

第二脆弱部，其形成于所述开口截面部的在所述车辆宽度方向上的另一侧上，

其中，将所述第一脆弱部与所述第二脆弱部连接的连接壁部形成于所述侧构件上；并且

负载传递部形成在所述保险杠托架上，所述负载传递部被固定至所述连接壁部并且形成有延伸边缘部，所述延伸边缘部从所述第二脆弱部侧朝向所述第一脆弱部侧延伸。

2.如权利要求1所述的车身结构，其中

第一边缘部形成在所述突出部上，所述第一边缘部朝向所述保险杠加强件侧并且朝向在所述车辆宽度方向上的所述一侧延伸；

第二边缘部形成在所述保险杠托架上，所述第二边缘部位于所述第一边缘部的所述保险杠加强件侧上、从所述延伸边缘部朝向所述保险杠加强件侧并且朝向在所述车辆宽度方向上的所述另一侧延伸、并且在平面图上与所述第一边缘部相交；并且

所述第二脆弱部是由所述第一边缘部和所述第二边缘部形成的并且朝向在所述车辆宽度方向上的所述另一侧开口的切口部。

3.如权利要求1或2所述的车身结构，其中

所述第一脆弱部形成于所述闭合截面部在车辆竖直方向上的每一端处，

所述第二脆弱部形成于所述开口截面部在所述车辆竖直方向上的每一端处，并且

所述负载传递部形成于所述保险杠托架在所述车辆竖直方向上的每一端处。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车身结构，其中，凹部形成于在所述侧构件中的所述闭合截面部的在所述车辆宽度方向上的所述一侧上并且在所述第一脆弱部的所述车厢侧上，所述凹部在所述车辆竖直方向上延伸并且在朝向所述车辆宽度方向上的所述另一侧凹入。

5.如权利要求1至4中任一向所述的车身结构，其中所述负载传递部沿所述延伸边缘部联接至所述连接壁部。

6.如权利要求5所述的车身结构，其中所述负载传递部通过沿所述延伸边缘部排列的多个焊接部联接至所述连接壁部。