CN104334441A - 车身前部结构 - Google Patents
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Abstract
一种车身前部结构(10)，包括:悬架塔(28)；裙板上梁(30)，该裙板上梁(30)在车辆前后方向上沿悬架塔(28)的顶壁部(42)延伸；一对框架(32)，该一对框架(32)配置在悬架塔(28)的车辆前侧和车辆后侧，该一对框架(32)从裙板上梁(30)朝着车辆下侧和车宽方向内侧延伸，并且该一对框架(32)与悬架塔(28)和裙板上梁(30)一起与铸造成型的悬架塔结构体(14)一体地形成；横肋(34)，该横肋(34)形成在裙板上梁(30)并沿着裙板上梁(30)延伸；以及一对竖肋(36)，该一对竖肋(36)分别形成在一对框架(32)，沿着一对框架(32)的每个框架延伸，并连接到所述横肋(34)。
Description
技术领域
本发明涉及一种车身前部结构。
背景技术
以下技术为已知的车身前部结构的实例。日本专利申请公开(JP-A)No.H05-85410描述了包括悬架塔部的前部车身结构。在该前部车身结构中，延伸部被设置为在悬架塔部的上端部的裙板加强件的封闭截面内侧延伸。延伸部将裙板加强件的封闭截面分成两部分，并且该延伸部接合到构成裙板加强件的板上。
根据该前部车身结构，能够通过延伸部增强裙板加强件的刚度。由于将具有增强的刚度的裙板加强件的部分与具有延伸部的悬架塔部连结在一起，因此能够增强悬架塔部相对来自悬架的向上负载(沿车辆上下方向的输入)的刚度。
在JP-A No.2007-309471，JP-A No.2004-249801，JP-A No.2005-219607，日本实用新型申请公开(JP-U)No.H06-27442，和JP-ANo.2001-80544中获得相关技术的其它实例。
发明内容
技术问题
然而，在上述的前部车身结构中，虽然能够增强悬架塔部相对于沿车辆上下方向的输入的刚度，但是对于增强悬架塔部相对于沿车辆前后方向和沿车宽方向的输入的刚度，还存在改善空间。
鉴于以上情况，本发明提供一利车身前部结构，该车身前部结构能够增强悬架塔相对于沿车辆上下方向、车辆前后方向和车宽方向的三个方向的输入的刚度。
解决问题的方案
根据本发明的第一方面，一种车身前部结构，包括：悬架塔，该悬架塔容纳前悬架；裙板上梁，该裙板上梁在车辆前后方向上沿所述悬架塔的顶壁部延伸；一对框架，该一对框架配置在所述悬架塔的车辆前侧和车辆后侧，该一对框架从所述裙板上梁朝着车辆下侧和车宽方向内侧延伸，并且该一对框架与所述悬架塔和所述裙板上梁一起与铸造成型的悬架塔结构体一体地形成；横肋，该横肋形成在所述裙板上梁并沿着所述裙板上梁延伸；以及一对竖肋，该一对竖肋分别形成在所述一对框架，沿着所述一对框架的每个框架延伸，并连接到所述横肋。
根据该车辆前部结构，悬架塔、裙板上梁和一对框架与铸造成型的悬架塔结构体一体地形成。裙板上梁在车辆前后方向上沿悬架塔的顶壁部延伸。一对框架配置在悬架塔的车辆前侧和车辆后侧，该一对框架从裙板上梁朝着车辆下侧和车宽方向内侧延伸。沿着裙板上梁延伸的横肋形成在裙板上梁，并且沿着一对框架的每个框架延伸的一对竖肋形成在各个框架。一对竖肋连接至横肋。
因此，在产生沿车辆上下方向、车辆前后方向和车宽方向的任一方向对悬架塔输入的情况下，能够通过上述裙板上梁、一对框架、横肋、一对竖肋支撑悬架塔。因此能够增强悬架塔相对于在车辆上下方向、车辆前后方向和车宽方向的三个方向上的输入的刚度(能够抑制悬架塔的变形)。
根据本发明的第二方面，在第一方面的车身前部结构中，车身前部结构可以还包括前侧梁，该前侧梁在所述车辆前后方向上沿所述悬架塔的下部延伸，其中，所述一对框架将所述前侧梁和所述裙板上梁连结在一起。
根据该车身前部结构，一对框架将前侧梁和裙板上梁连结在一起。因此能够进一步增强悬架塔相对于在车辆上下方向、车辆前后方向和车宽方向的三个方向上的输入的刚度。
根据本发明的第三方面，在第一方面或第二方面的车身前部结构中，可以是所述裙板上梁和所述一对框架形成有开口截面轮廓。
根据该车身前部结构，裙板上梁和一对框架形成有开口截面轮廓。因此能够容易地制造铸造成型的悬架塔。
根据本发明的第四方面，在第三方面的车身前部结构中，可以是所述横肋朝着所述裙板上梁的截面内侧凸出，并且所述一对竖肋分别朝着所述一对框架的各个截面内侧凸出。
根据该车身前部结构，横肋朝着裙板上梁的截面内侧凸出。因此能够通过横肋增强裙板上梁的刚度，并抑制横肋向裙板上梁的截面外侧凸出。类似地，一对竖肋分别朝着一对框架的截面内侧凸出。因此能够增强框架的刚度，并抑制竖肋向框架的截面外侧凸出。
根据本发明的第五方面，在第三或第四方面的车身前部结构中，可以是所述横肋形成在一对侧壁部之间，该一对侧壁部形成在所述裙板上梁并沿所述车宽方向互相面对，并且形成在所述裙板上梁的所述一对侧壁部和所述横肋由沿所述车宽方向延伸的加强肋连结在一起。
根据该车身前部结构，形成在裙板上梁的一对侧壁部和横肋由沿车宽方向延伸的加强肋连结在一起。因此能够由加强肋增强裙板上梁的刚度。
根据本发明的第六方面，在第三至第五方面的任一方面的车身前部结构中，可以是每个竖肋形成在一对侧壁部之间，该一对侧壁部分别形成在所述框架并沿所述车辆前后方向互相面对，并且形成在所述框架的所述一对侧壁部和所述竖肋由沿所述车辆前后方向延伸的加强肋连结在一起。
根据该车身前部结构，形成在框架的一对侧壁部和竖肋由沿车辆前后方向延伸的加强肋连结在一起。因此能够由加强肋增强框架的刚度。
根据本发明的第七方面，在第一至第六方面的任一方面的车身前部结构中，可以是所述裙板上梁的所述车宽方向内侧的侧部连接至所述顶壁部的所述车宽方向外侧的端部，并且所述顶壁部形成有渐变部，该渐变部在所述顶壁部的所述车宽方向外侧的端部朝着所述车宽方向外侧连续地增加板厚，从而在所述顶壁部的所述车宽方向外侧的端部的厚度形成为大于在所述顶壁部的车宽方向内侧的端部的厚度。
根据该车身前部结构，顶壁部形成有渐变部，该渐变部朝着车宽方向外侧连续地增加板厚。该渐变部形成为在顶壁部的车宽方向外侧的端部的厚度大于顶壁部的车宽方向内侧端部的厚度。因此能够在顶壁部和裙板上梁之间的接合部抑制局部变形。
发明的有益效果
如以上所详细描述的，根据本发明，能够增强悬架塔相对于在车辆上下方向、车辆前后方向和车宽方向的三个方向上的输入的刚度。
附图说明
图1是示出本发明的示例性实施例的车身前部结构的右侧部分的透视图；
图2是沿图1中的线2-2截取的截面图；
图3是沿图1中的线3-3截取的截面图；
具体实施方式
下面将参考附图说明关于本发明的示例性实施例。
注意在附图中，箭头UP、箭头FR和箭头RH分别表示车辆上下方向的上侧、车辆前后方向的前侧和车宽方向的外侧(车辆右侧)。
如图1所示，本发明的示例性实施例的车身前部结构10包括前侧梁12和悬架塔结构体14。图1图示出车身前部结构10的右侧部。车身前部结构10的左侧部构造与右侧部左右对称。在以下说明中，给出了关于车身前部结构10的右侧部的说明，并且省略了关于车身前部结构10的左侧部的说明。
相比于车身前部的车宽方向的中心部，前侧梁12配置在车宽方向上的更外侧。前侧梁12在车辆前后方向上沿着稍后描述的悬架塔28的下部延伸。前侧梁12包括沿车宽方向分开的内侧梁16和外侧梁18。内侧梁16形成有朝着车宽方向外侧开口的帽形截面轮廓，并且外侧梁18形成有朝着车宽方向内侧开口的帽形截面轮廓。
形成在内侧梁16的上部的上凸缘20与形成在外侧梁18的上部的上凸缘22接合。形成在内侧梁16的下部的下凸缘24与形成在外侧梁18的下部的下凸缘26接合。从而将包括互相接合的内侧梁16和外侧梁18的前侧梁12的截面构造成封闭的截面轮廓。
例如，通过将诸如铝或轻质镁合金这样的轻金属铸造成型而构造悬架塔结构体14。悬架塔结构体14一体地形成有悬架塔28、裙板上梁30、一对框架32、横肋34和一对竖肋36。
悬架塔28形成为塔形，并包括多个竖壁部38、40和顶壁部42。一对竖壁部38沿着车辆前后方向互相面对，竖壁部40将一对竖壁部38的车宽方向内侧的端部连结。顶壁部42分别连接至多个竖壁部38、40中每个的车辆上侧端部。
如图2所示，前悬架46容纳在悬架塔28内部。例如，前悬架46构造成滑柱式，并包括弹簧48和减震器50。悬架装接孔52形成在顶壁部42，并且前悬架46的上部装接到顶壁部42的悬架装接孔52的周部。朝着车辆下侧延伸的凸缘54形成在悬架28的下部。凸缘54接合至形成在前侧梁12的一对侧壁部56、58的车宽方向外侧的侧壁部56。
如图1所示，裙板上梁30在车辆前后方向上沿着悬架塔28的顶壁部42延伸。如图2所示，相比于前侧梁12，裙板上梁30配置在车辆更上侧和车宽方向更外侧。裙板上梁30形成有朝着车辆下侧开口的开口截面轮廓。即，裙板上梁30包括：一对侧壁部60、62，该一对侧壁部60、62沿着车宽方向互相面对；和连结壁部64，该连结壁部64将一对侧壁部60、62的上端部连结在一起。
上述顶壁部42的车宽方向外侧的端部与裙板上梁30的车宽方向内侧的侧部(侧壁部60)连接。裙板上梁30的上面30A在顶壁部42的上面42A连续地形成。顶壁部42形成有渐变部43，该渐变部43朝着车宽方向外侧连续地增加板厚。渐变部43形成为在顶壁部42的车宽方向外侧的端部的厚度大于顶壁部42的车宽方向内侧的端部的厚度。
如图1所示，在形成在裙板上梁30的一对侧壁部60、62中，凸缘66形成在位于车宽方向更内侧的一个侧壁部60。凸缘66从该一个侧壁部60的下端部朝着车宽方向内侧延伸。凸缘66分别形成在相比于悬架塔28和一对框架32位于车辆更前侧和车辆更后侧的侧壁部60的部分。在一对侧壁部60、62中，凸缘68形成在位于车宽方向更外侧的另一个侧壁部62。凸缘68从侧壁部62的下端部朝着车宽方向外侧延伸。凸缘68形成为沿着车辆前后方向跨越裙板上梁30的整个长度。
一对框架32分别配置在悬架塔28的车辆前侧和车辆后侧。该一对框架32从裙板上梁30朝着车辆下侧和车宽方向内侧延伸。每个框架32都形成有朝着车辆下侧和车宽方向外侧开口的开口截面轮廓。即，如图3所示，每个框架32都包括：一对侧壁部70、72，该一对侧壁部70、72沿车辆前后方向互相面对；和连结壁部74，该连结壁部74与一对侧壁部70、72的一端部连结在一起。
在每个框架32中，一对侧壁部70、72中的位于悬架塔28侧的一个侧壁部70连续地形成在竖壁部38，该竖壁部38形成悬架塔28的车辆前后方向的侧部。此外，在一对侧壁部70、72中，凸缘76形成在定位于悬架塔28侧的相反侧的另一个侧壁部72。凸缘76形成在侧壁部72的与连结壁部74相反的侧端部，并朝着侧壁部70的相反侧延伸。
此外，如图1所示，上述一对框架32将前侧梁12与裙板上梁30连结在一起。即，形成在每个框架32的连结壁部74的上端部连接至形成在裙板上梁30的连结壁部64的车宽方向内侧端部。此外，形成在每个框架32的另一个侧壁部72的上端部连接至形成在裙板上梁30的车宽方向内侧的侧壁部60。此外，形成在各个框架32的凸缘76的上端部连接至形成在裙板上梁30的车宽方向内侧的凸缘66。
朝着车辆下侧延伸的凸缘78形成在各个框架32的连结壁部74的下端部。凸缘78接合至前侧梁12的车宽方向内侧的侧壁部58。形成在各框架32的凸缘76的下端部呈三层重叠状态接合至形成在前侧梁12的上凸缘20、22。例如，凸缘78与侧壁部58之间的接合、凸缘76与上凸缘20、22之间的接合可使用点焊。
横肋34形成在裙板上梁30，并沿着裙板上梁30延伸。横肋34形成在裙板上梁30的连结壁部64，并从连结壁部64朝着裙板上梁30的截面内侧凸出。此外，横肋34形成在一对侧壁部60、62之间，该一对侧壁部60、62形成在裙板上梁30(见图2)。
此外，如图2所示，加强肋80形成为在车宽方向上在裙板上梁30的截面内侧延伸。加强肋80将形成在裙板上梁30的一对侧壁部60、62、连结壁部64和横肋34连结在一起。
如图1所示，一对竖肋36分别形成在一对框架32，并且分别沿一对框架32延伸。竖肋36形成在每个框架32的连结壁部74，并且从连结壁部74朝着框架32截面内侧凸出。此外，竖肋36形成在一对侧壁部70、72之间，该一对侧壁部70、72形成在框架32(见图3)。竖肋36的上端部连接至横肋34。
如图3所示，加强肋82形成为沿着车辆前后方向在各个框架32的截面内侧延伸。加强肋82将形成在每个框架32的一对侧壁部70、72、连结壁部74和竖肋36连结在一起。
注意，在悬架塔结构体14的制造期间，加强肋80、82与悬架塔结构体14一体地形成。
下面说明关于本发明示例性实施例的操作。
如上文所详细描述的，在本发明的示例性实施例的车身前部结构10中，铸造成型的悬架塔结构体14与悬架塔28、裙板上梁30和一对框架32一体地形成。裙板上梁30在车辆前后方向上沿着悬架塔28的顶壁部42延伸，并且一对框架32分别配置在悬架塔28的车辆前侧和车辆后侧，一对框架32从裙板上梁30朝着车辆下侧和车宽方向内侧延伸。沿着裙板上梁30延伸的横肋34形成在裙板上梁30，并且分别沿一对框架32延伸的一对竖肋36分别形成在一对框架32。一对竖肋36连接至横肋34。
因此，即使沿着车辆上下方向、车辆前后方向和车宽方向的任意方向从前悬架46对悬架塔28输入的情况下，上述的裙板上梁30、一对框架32、横肋34和一对竖肋36也能够支持悬架塔28。因此，能够增强悬架塔28相对于沿着车辆上下方向、车辆前后方向和车宽方向的三个方向的输入的刚度(能够抑制悬架塔28的变形)。
即，在沿着车辆上下方向对悬架塔28输入的情况下，由于裙板上梁30和一对框架32的整体弯曲刚度，能够抑制悬架塔28的变形。在沿着车辆前后方向或车宽方向对悬架塔28输入的情况下，由于构成裙板上梁30和一对框架32的多个壁部中与输入方向正交的壁部的弯曲刚度(平面内弯曲刚度)，能够抑制悬架塔28的变形。此外，由于竖肋36与横肋34连接在一起，因此不仅能够利用与输入方向正交的壁部的弯曲刚度，还能利用构成裙板上梁30和一对框架32的多个壁部中其它壁部的弯曲强度。因此能够更有效地抑制悬架塔28的变形。
一对框架32将前侧梁12与裙板上梁30连结在一起。因此能够进一步增强悬架塔28相对于车辆上下方向、车辆前后方向和车宽方向的三个方向的输入的刚度。
此外，由于裙板上梁30和一对框架32一体地形成，所以能够抑制裙板上梁30与一对框架32之间的连接部的局部变形。因此能够有效地增强悬架塔28的刚度。
裙板上梁30和框架32形成有开口截面轮廓。因此能够容易地制造铸造成型的悬架塔结构体14。
横肋34朝着裙板上梁30的截面内侧凸出。因此能够通过横肋34增强裙板上梁30的刚度，并抑制横肋34凸出到裙板上梁30的截面外侧。每个竖肋36都类似地形成为朝着一对框架32的每个框架32的截面内侧凸出。因此能够通过竖肋36增强框架32的刚度，并抑制竖肋36凸出到框架32的截面外侧。
形成在裙板上梁30的一对侧壁部60、62、连结壁部64和横肋34由形成为在车宽方向上延伸的加强肋80连结在一起。因此能够通过加强肋80增强裙板上梁30的刚度。类似地，形成在框架32的一对侧壁部70、72、连结壁部74和竖肋36由在车辆前后方向上延伸的加强肋82连结在一起。因此能够通过加强肋82增强框架32的刚度。
顶壁部42形成有在朝着车宽方向外侧连续地增加板厚的渐变部43。渐变部43形成为在顶壁部42的车宽方向外侧的端部的厚度大于顶壁部42的车宽方向内侧的端部的厚度。因此能够抑制顶壁部42与裙板上梁30之间的连接部的局部变形。
注意，在上述本发明的示例性实施例中，横肋34形成在裙板上梁30的连结壁部64，然而，横肋34可以形成在裙板上梁30上的任意位置。类似地，竖肋36形成在框架32的连结壁部74，然而，竖肋36可以形成在框架32上的任意位置。
以上给出了关于本发明的示例性实施例的说明，然而，本发明不限于以上描述，并且明显地可以在不脱离本发明精神的范围内实现各种修改。
本申请基于2012年12月27日提交的日本专利申请No.2012-285251，该专利申请的内容通过引用并入此处。所有在本说明书中提及的出版物、专利申请和技术标准通过引用并入此处，与每个具体地、个别地表示的个人出版物、专利申请或技术标准通过参考并引入的程度相同。
Claims (7)
1.一种车身前部结构，包括：
悬架塔，该悬架塔容纳前悬架；
裙板上粱，该裙板上梁在车辆前后方向上沿所述悬架塔的顶壁部延伸；
一对框架，该一对框架配置在所述悬架塔的车辆前侧和车辆后侧，该一对框架从所述裙板上梁朝着车辆下侧和车宽方向内侧延伸，并且该一对框架与所述悬架塔和所述裙板上梁一起与铸造成型的悬架塔结构体一体地形成；
横肋，该横肋形成在所述裙板上梁并沿着所述裙板上梁延伸；以及
一对竖肋，该一对竖肋分别形成在所述一对框架，沿着所述一对框架的每个框架延伸，并连接到所述横肋。
2.根据权利要求1所述的车身前部结构，还包括前侧梁，该前侧梁在所述车辆前后方向上沿所述悬架塔的下部延伸，其中，所述一对框架将所述前侧梁和所述裙板上梁连结在一起。
3.根据权利要求1或2所述的车身前部结构，其中，所述裙板上梁和所述一对框架形成有开口截面轮廓。
4.根据权利要求3所述的车身前部结构，其中，
所述横肋朝着所述裙板上梁的截面内侧凸出，并且
所述一对竖肋分别朝着所述一对框架的各个截面内侧凸出。
5.根据权利要求3或4所述的车身前部结构，其中，
所述横肋形成在一对侧壁部之间，该一对侧壁部形成在所述裙板上梁并沿所述车宽方向互相面对，并且
形成在所述裙板上梁的所述一对侧壁部和所述横肋由沿所述车宽方向延伸的加强肋连结在一起。
6.根据权利要求3到5的任意一项所述的车身前部结构，其中，
每个竖肋形成在一对侧壁部之间，该一对侧壁部分别形成在所述框架并沿所述车辆前后方向互相面对，并且
形成在所述框架的所述一对侧壁部和所述竖肋由沿所述车辆前后方向延伸的加强肋连结在一起。
7.根据权利要求1到6的任意一项所述的车身前部结构，其中，
所述裙板上梁的所述车宽方向内侧的侧部连接至所述顶壁部的所述车宽方向外侧的端部，并且
所述顶壁部形成有渐变部，该渐变部在所述顶壁部的所述车宽方向外侧的端部朝着所述车宽方向外侧连续地增加板厚，从而在所述顶壁部的所述车宽方向外侧的端部的厚度形成为大于在所述顶壁部的车宽方向内侧的端部的厚度。
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