CN104417473A - 车辆的车体前部构造 - Google Patents

Abstract

通过配设在车体前部的较低位置的保护部件，获得障碍物向车体下部的进入防止、冲撞时的能量吸收、以及此后的障碍物向前方的弹起作用。具有从左右一对侧框(1)的前部向下方和前方倾斜而延伸的左右一对托架(11)。在缓冲梁(3)的下方沿车宽方向延伸的加强件安装在左右一对托架(11)的前端。加强件(12)在侧视时，其前端部成为向下方倾斜的开放截面构造，而其后端部成为闭合截面构造。

Description

车辆的车体前部构造

技术领域

本发明涉及车辆的车体前部构造。

背景技术

在作为车辆的汽车中，在车体前部具有沿前后方向延伸的左右一对侧框，在该左右一对侧框的前端安装有沿车宽方向延伸的缓冲梁。于是，当冲撞到前方障碍物时，特别是冲撞到行人的腿部时，为了抑制障碍物进入车体前部，还在缓冲梁的下方设置保护部件，该保护部件具有沿车宽方向延伸的加强件(有时也称为下缓冲梁)。在专利文献1中，作为上述保护部件，公开了以短行程有效地吸收冲撞时的能量(冲击)的部件。

专利文献1：日本特开2009-179139号公报

可是，在设想前方障碍物为行人的情况时，保护部件冲撞到行人的腿部。在此情况下，能够通过保护部件的存在本身来防止障碍物进入车体前部的下方。另外，为了抑制向障碍物的局部变形(例如腿部的损伤)，可以想到通过保护部件的变形来进行能量吸收。特别是，保护部件冲撞到行人的腿部的较低部分(膝盖以下的部分)，而车辆的发动机罩前端部分冲撞到腿部的高于膝盖的部分，能够在腿部上下分散而进行能量吸收。

另一方面，在车辆中，在发动机罩(或者位于其前方延长线上的车体外装件)的前端位置极低的车辆、例如跑车那样的情况下，对于作为障碍物的例如行人的腿部，有时难以在高于膝盖的位置吸收冲撞能量。另外，特别是在障碍物为行人的情况下，优选地在冲撞后使行人向前方弹起，即落在发动机罩上。

然而，在专利文献1的构造中，仅通过保护部件，难以在为了抑制障碍物的局部变形而进行充分的能量吸收的同时，使障碍物向前方弹起。尤其是，在专利文献1的保护部件中，表示冲撞时的载荷与变形量的关系的载荷变形特性被设定为，随着载荷的增大而变形量几乎成比例地增大，因而仅通过保护部件，难以在充分吸收冲撞时的能量的同时，使障碍物向前方弹起。

发明内容

本发明是鉴于如上情况而做出的，其目的在于，提供这样一种车辆的车体前部构造：通过配设在车体前部的低位置处的保护部件，防止障碍物向车体下部进入，并且实现冲撞时充分的能量吸收和使障碍物迅速地向前方弹起。

为了实现所述目的，在本发明中采用如下解决方案。即，如技术方案1所记载的那样，一种车辆的车体前部构造具备：左右一对侧框，在车体前部沿前后方向延伸；缓冲梁，沿车宽方向延伸，安装在所述左右一对侧框的前端；左右一对托架，从所述左右一对侧框的前部向下方和前方倾斜地延伸；以及加强件，沿车宽方向延伸且配设在所述缓冲梁的下方，安装在所述左右一对托架的前端，其中，所述加强件在侧视时，前端部成为向下方倾斜的开放截面构造，并且后端部成为闭合截面构造。

依照上述解决方案，在从冲撞到前方障碍物的冲撞初期时起的第一阶段中，通过托架和加强件的支撑作用(高刚性状态)，防止了障碍物向车体前部下方进入的情况。另外，在第一阶段之后的第二阶段中，由于加强件的前端部向下方倾斜且为开放截面构造，因而加强件成为以向下方和后方倾斜的方式摆动的低刚性状态，冲撞时的能量被吸收。然而，在第二阶段后的第三阶段中，摆动的加强件与前低后高的托架几乎为同一直线，由此，与托架共同作用而产生大阻力(成为高刚性)，进行将障碍物向前方弹起的作用。特别是，在以下方面是优选的：例如，不具有在比行人的膝部充分高的位置处冲撞的部分的车辆中，充分地进行能量吸收，并且提高行人的保护。

以上述解决方案为前提的优选方式如技术方案2以下所记载，即：

所述加强件的、向所述托架的安装部位的附近，遍及前后方向全长成为开放截面构造。在此情况下，防止了与托架的连结部位附近局部地刚性变得过高的情况，能够进一步充分发挥与技术方案1对应的效果，在这方面是优选的。

所述托架形成为在侧视时后端部侧比前端部侧宽度更大。在此情况下，使托架轻质化且可靠地确保其后端部侧的刚性，可靠地获得所述第三阶段中的大阻力发生，在这方面是优选的。

载荷变形特性被设定为，按照从冲撞初期时起的第一阶段、该第一阶段后的第二阶段、以及该第二阶段后的第三阶段这三个阶段中变化，该载荷变形特性表示在前方冲撞时通过所述托架和所述加强件获得的冲撞载荷与变形量的关系。所述载荷变形特性设定为：在所述第二阶段，与所述第一阶段和所述第三阶段相比，相对于载荷增大的变形量增大比例变大。在此情况下，提供由托架和加强件获得的载荷变形特性的具体设定，能够充分地发挥对应于技术方案1的效果。

在所述缓冲梁的前面安装有沿车宽方向延伸的能量吸收部件，发动机罩的前端或者与发动机罩前端连为同一面的前部车体外装件的前端位于所述能量吸收部件的前方。在此情况下，在发动机罩的前端或者与发动机罩前端连为同一面的前部车体外装件的前端位于极低位置的车辆中，能够获得所述的效果。在第三阶段中将障碍物向前方弹起时，以发动机罩的前端或者前部车体外装件的前端作为支点，能够使其下方部分向前方弹起，结果，使障碍物上扔到发动机罩上，进一步充分地进行障碍物的保护，在这方面是优选的。

发明的效果

依照本发明，有效地利用托架和加强件，获得了障碍物向车体前部下方的进入抑制、抑制障碍物局部变形的作用、以及障碍物向车体前方的弹起作用，获得了在针对障碍物的安全对策上极为优选的方案。

附图说明

图1是表示应用了本发明的车辆的前部构造的一例的立体图。

图2是表示图1所示的车辆的前部冲撞到沿上下方向延伸的障碍物的状态的侧面图。

图3是表示图1所示车辆中使用的托架和加强件的一例的立体图。

图4是从后方观察图3所示的托架与加强件的结合部分的立体图。

图5是图3所示的托架的侧面图。

图6是图3的X6-X6线相当截面图。

图7是图3的X7-X7线相当截面图。

图8是图3的X8-X8线相当截面图。

图9是表示本发明的保护部件的载荷变形特性的特性图。

符号说明

1：侧框；3：缓冲梁；4：能量吸收部件；6：安装板；7：发动机罩；10：保护部件；11：托架；12：加强件；100：柔性冲撞件；101：膝关节相当部

具体实施方式

在示出车辆的前部构造的图1中，1是沿前后方向延伸的、作为车体强度部件的侧框(前侧框)。在各侧框1的前端安装有吸震盒(crash can)2。在左右一对吸震盒2上安装有沿车宽方向延伸的、作为强度部件的缓冲梁3。而且，在缓冲梁3的前面，安装有沿车宽方向延伸的能量吸收部件4。能量吸收部件4例如能够由合成树脂形成。此外，在图1中，5是悬挂横梁(悬架)。

在侧框1的前端部，经由作为强度部件的安装板6安装有保护部件10，该保护部件10具有托架11和加强件(下缓冲梁)12。托架11和加强件12例如通过加工铁类金属板而形成。

另外，在本实施方式中，虽然托架11经由安装板6安装在侧框1的前端部，但是本发明不限于此。例如，托架11也可以直接安装在侧框1上。

在图2中，7是作为车体外装件的发动机罩，其前端位于能量吸收部件4的正前方。即，在实施方式中，成为极低地设定发动机罩7的车辆，具体而言，能量吸收部件4离路面的高度位置为40至50cm左右，是较低的位置。此外，也可为如下车辆：另外具有与发动机罩7的前端连成同一面的前部车体外装件，该前部车体外装件位于能量吸收部件4的正前方。当然，作为本发明的应用对象的车辆，也可以是如下车辆：发动机罩7的前端或上述前部车体外装件的前端定位在比能量吸收部件4更高的位置。

接着，参照图2至图5，说明作为保护部件10的托架11和加强件12。首先，特别是如图5所示，托架11具有：本体部11a，形成为随着朝向后方而宽度逐渐变大；安装突缘部11b，形成于本体部11a的后端部且沿上下方向延伸；以及一对前安装部11c、11d，形成于本体部11a的前端部。在将上述突缘部11b放置于安装板6的状态下，通过螺栓等固定工具13将突缘部11b固定至安装板6(参照图1、图2)。在该固定状态下，托架11即本体部11a成为向下方和前方倾斜而延伸的姿势状态(参照图2、图5)。

另外，在本实施方式中，托架11由1个部件构成，但是本发明不限于此。例如，托架11也可以由2个以上部件构成。

加强件12在比缓冲梁3更低的位置沿车宽方向延伸，固定于左右一对托架11的前端。如图3、图4所示，托架11的前安装部11c固定至加强件12的上表面(例如通过焊接或固定用具进行的固定)，该固定部位以符号14表示。另外，托架11的前安装部11d固定至加强件12的背面(例如通过焊接或固定用具进行的固定)，该固定部位以符号15表示。

加强件12的截面构造在图6至图8中示出。图6示出加强件12的车宽方向中央附近的截面，图8示出加强件12向托架11的固定部位附近的截面，图7示出沿车宽方向在图6与图8之间的位置处的截面。如图6、图7所示，加强件12通过第一部件21和第二部件22，其前端部形成为开放截面，其后端部构成为闭合截面。车宽方向中央部的闭合截面的前后宽度最大，随着从车宽方向中央部朝向车宽方向外侧，闭合截面的前后宽度逐渐变小。而且，如图8所示，向托架11的固定部位附近不存在第二部件22，遍及前后方向全长成为开放截面构造(一张板材构造)。这样，越靠近车宽方向外侧、即越接近托架11，闭合截面构造便越小，并且在托架12附近不具有闭合截面，由此，对加强件12来说，不会由于托架11的影响而车宽方向外侧部分与中央部分相比刚性变得过高。

特别是如图2所示，加强件12在图6、图7中成为开放截面的其前端部分，以随着朝向前方而朝向下方的方式向前下方倾斜。而且，如图6至图8所示，加强件12的前端成为以朝向大致90度下方的方式较短地弯折的状态，该弯折的弯折部以符号12a表示。

在此，由托架11和加强件12构成保护部件10，设想作为前方障碍物的例如行人与该保护部件10冲撞的情况。在此情况下，加强件12与行人的腿部冲撞，在图2中，设想为行人腿部的柔性冲撞件用符号100表示，与其膝部关节相当的部分用符号101表示。从图2可知，能量吸收部件4冲撞到膝关节相当部分101附近，加强件12冲撞到比膝关节相当部分101低得多的位置(脚踝附近)。

接着，说明在冲撞到作为前方障碍物的行人的情况下，托架11和加强件12对行人的保护功能。首先，如图9那样设定载荷变形特性，该载荷变形特性表示作为保护部件10的托架11和加强件12的、冲撞载荷与变形量的关系。即，在从冲撞初期时起的第一阶段，如特性线α1所示，由于加强件12支撑，相比于载荷的增大，变形量的增大比例相对较小(高刚性)。通过该第一阶段中的载荷变形特性，防止了障碍物(特别是行人的腿部)进入车体前部下方的事态。

在上述第一阶段之后的第二阶段，如特性线α2所示，与第一阶段相比，相对于载荷的增大的、变形量的增大比例较大(低刚性)。即，通过使加强件12的前端部向下方和前方倾斜，受到冲撞载荷而以向后下方倾斜的方式变形(即，在与托架11成为同一直线的方向上变形)。由此，能够获得以下作用：进行能量吸收，抑制作为障碍物的行人腿部的局部变形。

在上述第二阶段之后的第三阶段，如特性线α3所示，与第二阶段相比，相对于载荷的增大的、变形量的增大比例较小(高刚性)。即，虽然加强件12在所述第二阶段中以在与托架11成为同一直线的方向上向下方和后方倾斜的方式变形，但很快与托架11成为几乎同一直线，由此，托架11对变形发挥较大的阻力，相对于载荷的增大，变形量的增大比例变小。此外，在实施方式中，相对于载荷的增大的、变形量的增大比例设定为第三阶段最小。通过该第三阶段中的载荷变形特性，作为障碍物的行人朝向车体前方弹起。此时，行人以能量吸收部件4附近作为支点，比能量吸收部件4靠下方的部分被弹起，行人受到被抬起到发动机罩7上那样的作用，在行人的安全对策上是非常优选的。

此外，托架11形成为在侧视时随着朝向后方侧而宽度变大，因而实现轻质化并确保充分的刚性，可靠地获得第三阶段中的大阻力发生(高刚性状态的确保)，在以上方面是优选的(在第三阶段中对抗：对于托架11的成为基端部的后端部侧作用起因于冲撞载荷的较大弯矩)。顺便提及，在将托架11设定成在侧视时遍及前后方向全长为相同宽度的情况下，使基端部(后端部)侧的宽度较宽以能够对抗上述弯矩时，与此相应，不得不使前端部侧不必要地宽度较大，在轻质化等方面不是优选的。

虽然说明了以上实施方式，但本发明并不由实施方式限定，在权利要求书所记载的范围内能够进行适当的变更。在图6至图8所示的第一实施方式中，加强件11不限于使用彼此为分割构成的两块板部件21、22的情况，也可以对一块板材弯曲加工而获得图6至图8那样的构造。当然，本发明的目的不限于明确记载的目的，还默认包含着提供实质上优选的或者作为优点表现的方案。

工业实用性

本发明进行向障碍物的保护，在冲撞安全对策上是优选的。

Claims (7)

1.一种车辆的车体前部构造，具备：

左右一对侧框，在车体前部沿前后方向延伸；

缓冲梁，沿车宽方向延伸，安装在所述左右一对侧框的前端；

左右一对托架，从所述左右一对侧框的前部向下方且前方倾斜地延伸；以及

加强件，沿车宽方向延伸且配设在所述缓冲梁的下方，安装在所述左右一对托架的前端，

所述加强件在侧视时，前端部成为向下方倾斜的开放截面构造，并且后端部成为闭合截面构造。

2.如权利要求1所述的车辆的车体前部构造，其特征在于，

所述加强件的、向所述托架的安装部位的附近，遍及前后方向全长成为开放截面构造。

3.如权利要求1所述的车辆的车体前部构造，其特征在于，

所述托架形成为在侧视时后端部侧比前端部侧宽度更大。

4.如权利要求2所述的车辆的车体前部构造，其特征在于，

所述托架形成为在侧视时后端部侧比前端部侧宽度更大。

5.如权利要求1～4中任一项所述的车辆的车体前部构造，其特征在于，

载荷变形特性被设定为，按照从冲撞初期时起的第一阶段、该第一阶段后的第二阶段、以及该第二阶段后的第三阶段这三个阶段变化，该载荷变形特性表示在前方冲撞时通过所述托架和所述加强件获得的冲撞载荷与变形量的关系，

所述载荷变形特性设定为：在所述第二阶段中，与所述第一阶段和所述第三阶段相比，相对于载荷增大的变形量增大比例变大。

6.如权利要求1～4中任一项所述的车辆的车体前部构造，其特征在于，

在所述缓冲梁的前面安装有沿车宽方向延伸的能量吸收部件，

发动机罩的前端或者与发动机罩前端连为同一面的前部车体外装件的前端位于所述能量吸收部件的前方。

7.如权利要求5所述的车辆的车体前部构造，其特征在于，

在所述缓冲梁的前面安装有沿车宽方向延伸的能量吸收部件，

发动机罩的前端或者与发动机罩前端连为同一面的前部车体外装件的前端位于所述能量吸收部件的前方。