CN105073562A - 车身端部结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车身端部结构,其能够使微小重叠碰撞与斜向碰撞的载荷在碰撞初期向车身各部分分散。车身前部结构(10)具备:前纵梁(12),在其车辆前后方向的端部上设置有内盒(14A);下侧构件(40),在其车辆前后方向的端部上设置有下碰撞盒(34),所述下碰撞盒(34)被配置在相对于内盒(14A)的下侧的;连结板(44),其对前纵梁(12)中的内盒(14A)侧的部分与下侧构件(40)中的下碰撞盒(34)侧的部分进行连结。
Description
技术领域
本发明涉及一种车身端部结构。
背景技术
已知一种将连结部件安装于挡板加强件的前端部上,并且将安装于该连结部件的前端上的面部在前侧框架与碰撞盒之间一起实施结合的结构(例如,参照日本特开2005-231435号公报)。此外,已知一种在设置于前侧框架的前端上的碰撞盒以及保险杠加强件的下方配置了被支承于副侧框架上的副加强件以及框架碰撞盒的结构(例如,参照日本特开2006-175987号公报)。
发明内容
发明所要解决的课题
然而,从发生了向车辆宽度方向的一侧偏移了等的前面碰撞时将输入到该车辆宽度方向的一侧的载荷向车身各部分分散的观点出发,还具有改善的余地。
本发明的目的在于,获得一种能够在碰撞初期将微小重叠碰撞与斜向碰撞的载荷向车身各部分进行分散的车身端部结构。
用于解决课题的方法
本发明的第一方式所涉及的车身端部结构具备:第一支承部,在其车辆前后方向的端部上设置有第一缓冲部;第二支承部,在其车辆前后方向的端部上设置有第二缓冲部,所述第二缓冲部被配置在相对于所述第一缓冲部的车辆上下方向的下侧;连结部件,其对所述第一支承部中的所述第一缓冲部侧的部分与所述第二支承部中的所述第二缓冲部侧的部分进行连结。
根据上述的方式,当从前后方向在车辆上产生碰撞时,会对被支承于第一支承部、第二支承部上的第一缓冲部、第二缓冲部输入碰撞载荷。于是,第一缓冲部、第二缓冲部会在变形或者被破坏的同时对碰撞能量进行吸收。在此,通过连结部件而对第一支承部中的从第一缓冲部输入载荷的载荷输入侧与第二支承部中的从第二缓冲部输入载荷的载荷输入侧进行连结。因此,会形成将来自第一缓冲部的载荷经由连结部件而向第二支承部传递的路径与将来自第二缓冲部的载荷经由连结部件而向第一支承部传递的路径。由此,能够在由第一缓冲部、第二缓冲部所实施的能量吸收过程(碰撞初期)中,将向各缓冲部输入的输入载荷向各支承部分散。
如此,在上述的方式所涉及的车身端部结构中,能够于碰撞初期将微小重叠碰撞与斜向碰撞的载荷向车身各部进行分散。
在上述的方式中,也可以采用如下结构,即,还具备:第三支承部,在其车辆前后方向的端部上设置有第三缓冲部,所述第三缓冲部被配置在相对于所述第一缓冲部的车辆宽度方向外侧,所述连结部件对所述第一支承部中的所述第一缓冲部侧的部分、所述第二支承部中的所述第二缓冲部侧的部分、所述第三支承部中的所述第三缓冲部侧的部分进行连结。
根据上述方式,通过连结部件而对第三支承部中的从第三缓冲部输入载荷的载荷输入侧与第一支承部中的从第一缓冲部输入载荷的载荷输入侧以及第二支承部中的从第二缓冲部输入载荷的载荷输入侧进行连结。因此,能够在更大的范围内将输入到各缓冲部的碰撞载荷向各支承部进行分散。
在上述的方式中,也可以采用如下结构,即,所述第一支承部为,将车辆前后方向设为长度方向并且在车辆宽度方向上并列的作为框架部件的前纵梁,所述第三支承部为,被配置在相对于所述前纵梁的车辆宽度方向外侧且对挡板部或前柱与所述第三缓冲部进行连接的外侧框架部件。
根据上述的方式,由于通过作为第一支承部的前纵梁与作为第三支承部的外侧框架部件而向车身传递载荷的传递目的地不同,因此能够将向各缓冲部输入的输入载荷向车身的更大范围进行分散。
在上述的方式中,也可以采用如下结构,即,所述连结部件被构成为具有保持部,所述保持部在相对于所述第一缓冲部以及第二缓冲部的车辆宽度方向内侧对车载结构物进行保持,在所述保持部上形成有弱化部,所述弱化部用于促进由被输入到车载结构物上的朝向车辆前后方向的中央侧的载荷所导致的变形。
根据上述方式,通过连结部件的保持部而对车载结构物进行保持。当由于碰撞从而在车载结构物上作用有朝向车辆前后方向的中央侧的载荷时,由于保持部会在弱化部处发生变形,从而车载结构物会向车辆前后方向的中央侧移动。由此,例如会在轻微碰撞等的情况下抑制车载结构物的损伤。
在上述的方式中,也可以采用如下结构,所述连结部件与所述第一缓冲部以及第二缓冲部一起通过结合而相对于所述第一支承部以及第二支承部被固定。
根据上述的方式,连结部件通过结合而与第一缓冲部以及第二缓冲部一起被固定于第一支承部、第二支承部。因此,例如在由于轻微碰撞等而使第一缓冲部、第二缓冲部变形但第一支承部、第二支承部未被损伤的情况下等,能够将更换零件的数量抑制为较少。
发明效果
本发明具有能够在碰撞初期将微小重叠碰撞与斜向碰撞的载荷向车身各部分进行分散的优异效果。
附图说明
图1为将本发明的实施方式所涉及的车身端部结构的主要部分放大表示的立体图。
图2为表示本发明的实施方式所涉及的车身端部结构的概要整体结构的立体图。
图3为将本发明的实施方式所涉及的车身端部结构的主要部分放大表示的俯视图。
图4为将本发明的实施方式所涉及的车身端部结构的主要部分放大表示的侧视图。
图5为表示构成本发明的实施方式所涉及的车身端部结构的碰撞盒的与压缩方向正交的剖面形状的剖视图。
图6A为表示构成本发明的实施方式所涉及的车身端部结构的加强部件的立体图。
图6B为表示构成本发明的实施方式所涉及的车身端部结构的加强部件的向外延伸部进行安装的安装状态的侧剖视图。
图7A为模式化地表示本发明的实施方式所涉及的、相对于车身端部结构的微小重叠或者斜向碰撞时的特定时间点的动作的俯视图。
图7B为模式化地表示本发明的实施方式所涉及的、相对于车身端部结构的微小重叠或者斜向碰撞时的、与图7A所示相比靠后的特定的时间点的动作的俯视图。
图7C为模式化地表示本发明的实施方式所涉及的、相对于车身端部结构的微小重叠或者斜向碰撞时的、与图7B所示相比靠后的特定的时间点的动作的俯视图。
具体实施方式
根据图1~图7来对作为本发明的实施方式所涉及的车身端部结构的车身前部结构10进行说明。另外,适当记载于图中的箭头标记FR表示车辆前后方向的前方,箭头标记UP表示车辆上下方向的上方,箭头标记RH表示朝向前方的情况下的右方(车辆宽度方向一方)侧,箭头标记LH表示朝向前方的情况下的左方(车辆宽度方向另外一方)侧。在以下的说明中设定为,在未进行特别说明而使用了前后、上下、左右的方向的情况下,表示车辆前后方向的前后、车辆上下方向的上下、朝向前方的情况下的左右。此外,在以下的实施方式中设定为,在未特别地预先进行说明的情况下,“接合”为表示通过点焊而实施的接合,但也并不排除代替点焊而采用电弧焊接或结合等的其他的接合。
[车身前部基本结构]
在图2中,通过立体图而图示了应用了车身前部结构10的汽车A的前部的概要结构。如该图所示,汽车A的车身B具备作为第一支承部的左右一对的前纵梁12。各前纵梁12分别将前后方向设为长度方向,并在车辆宽度方向上被并列配置。各前纵梁12经由碰撞盒14并通过结合而与将车辆宽度方向设为长度方向的保险杠加强件16接合。即,在左右碰撞盒14的前端之间架设有保险杠加强件16。
此外,在左右前纵梁12的前部之间,配置有对作为车载结构物的散热器单元R进行支承的散热器支架18。在此实施方式中,散热器单元R被设为,使散热器与空调用电容器以能够作为一体而实施处理的方式结合而成的单元(组件)。散热器支架18被构成为,包括通过使上下对置的上构件18U、下构件18L的车辆宽度方向两端利用左右一对侧构件18S而实施接合,从而在正面观察时呈矩形框状的部分。该散热器支架18经由后文所述的连结板44而与各前纵梁12结合。
另一方面,各前纵梁12的后端侧与对发动机舱E和车厢C进行分隔的车厢前壁20接合。更加具体而言,前纵梁12的后部被设为以与其前侧相比在其后侧处位于下方的方式而倾斜的脚踏部12K,并且该脚踏部12K的前面侧与车厢前壁20接合。脚踏部12K的后下端与被接合在未图示的地板面板下方的地板下部加强件连接。在车厢前壁20的车辆宽度方向中央部处,形成有与地板通道T连接的通道部20T。
此外,在相对于各前纵梁12的车辆宽度方向外侧处设置有翼子板上的挡泥板22。在该实施方式中,各翼子板上的挡泥板22形成以能够转向的方式而收纳有未图示的前轮的车轮罩H,并且与悬挂塔架22S被形成为一体。各悬挂塔架22S被设为对未图示的悬架的上端部进行支承的结构,所述悬架对收纳于车轮罩H内的前轮进行支承。并且,在各前纵梁12上,安装有用于对上述的悬架进行支承的悬架构件24。在该实施方式中,悬架构件24被设为将车辆宽度方向设为长度方向的I型的悬架构件,并且在车辆宽度方向两端处,对构成上述悬架的未图示的下臂以能够围绕沿着前后方向的轴而旋转的方式进行支承。
该悬架构件24在前后分离的多个位置处与前纵梁12接合。具体而言为,悬架构件24的车辆宽度方向的两外端的前部经由臂部件24A而从下方与前纵梁12的前后方向的中间部接合。另一方面,虽然省略了图示,但悬架构件24的车辆宽度方向的两外端的后部直接或者间接地与前纵梁12的脚踏部12K的后下端部接合。
此外,各翼子板上的挡泥板22的车辆宽度方向内端且下端部与前纵梁12接合。而翼子板上的挡泥板22的车辆宽度方向外端且上端部与将前后方向设为长度方向的作为框架部的挡板上构件26接合。各挡板上构件26在车身B的前上部处沿着车辆宽度方向外端而被配置,并且所述各挡板上构件的后端部与前柱25接合。另外,也可以采用将挡板上构件26经由前围板部而与前柱25接合的结构。在此实施方式中,翼子板上的挡泥板22与挡板上构件26接合而成的结构体或者这些构成部件的单体相当于本发明的挡板部。
并且,各挡板上构件26经由被设为其他部件的内延伸部28而与构成散热器支架18的侧构件18S的上端(上构件18U的车辆宽度方向外端部)连结。
在以上所说明的结构中,在发动机舱E内配置有作为汽车A的驱动源的动力单元P(参照图7)。动力单元P在左右前纵梁12之间且散热器单元R的后方处通过该左右前纵梁12以及悬架构件24等的车身B的结构部位而直接或者间接地被支承。
[主要部分结构]
由于车身前部结构10的主要部分基本上被构成为左右对称,因此在以下的说明中,以车辆宽度方向一方侧(左侧)的结构为主而进行说明。因此,在以下的说明中主要设为,以箭头标记LH来表示的左侧为车辆宽度方向外侧,以箭头标记RH来表示的右侧为车辆宽度方向内侧。
(挡板延长部)
如图1以及图2所示,构成车身前部结构10的挡板上构件26具有作为第三支承部以及外侧框架部件的外延伸部30。外延伸部30被设为从挡板上构件26的主体部(后部)起连续的封闭截面结构体,并且如图3所示,其前端30F以在相对于前纵梁12的前端12F的车辆宽度方向外侧处并列的方式而形成。
具体而言,挡板上构件26的主要与翼子板上的挡泥板22的上端接合的部分被设为主体部26M,并且与该主体部26M相比而向前方延伸的部分被设为外延伸部30。外延伸部30以从主体部26M朝向下方以及车辆宽度方向内侧、且其前端30F朝向前方的方式而成为具有两个弯曲部的形状(大致S字状)。更加具体而言,外延伸部30的主体部26M侧的弯曲部30B1被设为朝向前上而凸起的弯曲形状,其前端侧的弯曲部30B2被设为朝向下后而凸起的弯曲形状。
外延伸部30中的与弯曲部30B2相比靠前侧部分如图4以及图6A所示被设为,被形成为向前后延伸的较短的矩形筒状的短筒部30T。该外延伸部30主要被设为,弯曲部30B2以及短筒部30T在侧面观察时与前纵梁12重叠而配置的部分。
该外延伸部30的截面形状被设为如图1所示的在正面剖视观察时大致矩形框状的截面形状。更加具体而言为,上下对置的顶壁30U以及底壁30L的车辆宽度方向两端通过车辆宽度方向内外的侧壁30So、30Si而被连结,从而被设为矩形框状的截面形状。
而且,外延伸部30的前端30F以与前纵梁12的前端12F在前后方向上的位置大致一致、并且与该前端12F在上下方向上重叠的方式而被配置。此外,外延伸部30的前部(后文所述的短筒部30T以及弯曲部30B2)与前纵梁12的前部以通过预定间隔而呈大致平行的方式在车辆宽度方向上彼此分离。
在该外延伸部30的前端30F与前纵梁12的前端12F处,接合有共通的凸缘32。换言之,外延伸部30的前端30F与前纵梁12的前端12F通过凸缘32而被连结。另外,在该实施方式中,外延伸部30的前端30F位于相对于前纵梁12的前端12F而稍靠前侧的位置处。因此,在凸缘32、14F以及后文所述的连结板44的主体部44M处形成有如图3所示的高低差。该高低差在图3以外的图中被省略图示。
(碰撞盒加宽部)
此外,如图1以及图3所示,在车身前部结构10中,作为缓冲部件的碰撞盒14被设为具有与前纵梁12相比向车辆宽度方向外侧伸出的宽度的加宽结构。具体而言为,碰撞盒14被构成为,具有位于前纵梁12的前方的作为第一缓冲部的内盒14A、与位于外延伸部30的前方的作为第三缓冲部的外盒14B。对于该碰撞盒14的截面形状在后文中进行叙述。
该内盒14A与外盒14B被设为具有相同的能量吸收特性(相对于能量吸收行程的产生载荷(能量吸收量)的特性)的结构。此外,在碰撞盒14处适当地形成有如图3所例示的促进变形用的突条14b。另外,在图3以外的图中省略了突条14b的图示。
在该碰撞盒14的后端处通过接合而设置有凸缘14F。凸缘14F在其与凸缘32之间夹入有后文所述的连结板44的状态下,通过包括螺栓、螺母的结合结构F而与凸缘32结合。由此,碰撞盒14被固定于前纵梁12以及挡板上构件26的外延伸部30的各前端上。
另一方面,碰撞盒14的前端通过图3所示的末端板33而被封闭。虽然省略了图示,但各座椅靠背14通过使螺栓从保险杠加强件16侧与朝向该末端板33的焊接螺母拧合而被固定于保险杠加强件16的背面侧。在该实施方式中,碰撞盒14相当于对前纵梁12的前端与外延伸部30的前端实施结合的结合部件。
(下碰撞盒)
此外,如图1以及图4所示,在车身前部结构10中,在碰撞盒14的下方配置有作为第二缓冲部的下碰撞盒(也称之为弯折部)34。下碰撞盒34以其凸缘34F从被形成为将前后方向作为轴向的圆筒状或者圆锥筒状的主体部34M的后端起伸出的方式而构成。左右下碰撞盒34的前端之间架设有下保险杠加强件36。在此实施方式中,在各下碰撞盒34与下保险杠加强件36之间具有未图示的托架。
另一方面,下碰撞盒34的后端经由托架38而与作为第二支承部的下侧构件40的前端结合。另外,也可以理解为,通过下侧构件40与托架38而构成了本发明中的第二支承部。下侧构件40的后端经由托架42而与悬架构件24结合,并且所述下侧构件40被设为在前后方向上较长的框架部件。在该实施方式中,如图3所示,下侧构件40以其前端与后端相比位于车辆宽度方向外侧的方式而在俯视观察时相对于前后方向倾斜。考虑后文所述的在斜向碰撞的情况下的与对方车辆的相对角度,从而将该倾斜角例如设为15°左右。
托架38具有与后文所述的连结板44一起通过结合结构F而与凸缘34F一起结合的立壁38V、与从立壁38V的下端起朝向前方延伸的水平壁38H,并且在侧面观察时呈大致L字状。下侧构件40的前端通过结合结构F而从下侧相对于水平壁38H而被结合固定。
(连结板)
此外,如图1、图3以及图4所示,车身前部结构10具备作为对前纵梁12的碰撞盒14侧与下侧构件40的下碰撞盒34侧进行连结的连结部件的连结板44。在该实施方式中,连结板44在呈朝向前后方向的平板状(除了图3所示的上述高低差)的主体部44M处将前纵梁12与下侧构件40连结。
具体而言,主体部44M以在其上部处被夹在碰撞盒14的凸缘14F与前纵梁12侧的凸缘32之间的状态,通过结合结构F而与该凸缘14F、32一起结合。此外,主体部44M在其下部处,通过结合结构F而从相对于托架38的立壁38V的背面侧与下碰撞盒34的凸缘34F一起结合。即,上下碰撞盒14、34均通过结合而被固定于前纵梁12、外延伸部30、下侧构件40上。
通过以上方式,连结板44对前纵梁12的内盒14A侧(前端部)与下侧构件40的下碰撞盒34侧(前端部)进行连结。并且,连结板44将外延伸部30的作为外盒14B侧的前端部连接于前纵梁12以及下侧构件40的各前端部上。
此外,从连结板44的主体部44M的车辆宽度方向外缘部向前方延伸有外壁44E。从连结板44的主体部44M的车辆宽度方向内缘部向前方延伸有朝向车辆宽度方向且在上下方向上呈较长的平板状的作为保持部的内壁44I。在该内壁44I上接合有散热器支架侧部18S。以下,具体地进行说明。
首先,如对散热器支架侧部18S进行补充说明,则如图3所示,散热器支架侧部18S的截面呈朝向车辆宽度方向外侧开口的帽檐形状。连结板44的内壁44I在散热器支架侧部18S的车辆宽度方向内端与形成帽檐形状的底部的底壁18SB接合。更加具体而言,连结板44的内壁44I的前端部分与底壁18SB的后部接合。由此,连结板44经由散热器支架18而对散热器单元R进行保持。
而且,如图4所示,在连结板44的内壁44I处形成有作为弱化部的孔部44H。孔部44H在厚度方向上(车辆宽度方向)贯穿内壁44I,并且被设为在上下方向上较长的长孔。在该实施方式中,如图3所示,内壁44I的相对于孔部44H而位于前侧处的部分被设为,散热器支架侧部18S的与底壁18SB接合的接合部位44J。另外,在图3中,通过截面而图示了包括内壁44I在内的连结板44的一部分以及散热器支架侧部18S。
虽然在上述的说明中,将连结板44作为相对于散热器支架侧部18S而独立的结构体进行了说明,但也可以将其理解为构成散热器支架侧部18S即散热器支架18的部件。
(碰撞盒的截面形状与外延伸部的关系)
如图5所示,碰撞盒14的缓冲部通过将内面板46、外面板48、扩张面板50实施接合而被形成为封闭截面结构体。具体而言,内面板46呈朝向车辆宽度方向外侧开口的大致U字状,并且其开口端侧的上下壁46U、46L与外面板48的上下端接合。由此而形成了车辆宽度方向内侧的作为封闭截面结构体的内盒14A。
构成内盒14A的内面板46具有形成在车辆宽度方向内侧的立壁46V与上下壁46U、46L之间的上下一对倾斜壁46S。由此,在内盒14A中的立壁46V与外面板48之间处形成有成为上下倾斜壁46S的车辆宽度方向内缘的上下一对棱线(挠曲部)46R。
此外,扩张面板50呈向车辆宽度方向内侧开口的大致U字状,并且其开口端侧的上下壁50U、50L与内面板46的上下壁46U、46L接合。由此而形成了作为车辆宽度方向外侧的封闭截面结构体的外盒14B。
构成该外盒14B的扩张面板50的上壁50U、下壁50L具有,被形成于车辆宽度方向外侧的立壁50V与上下壁50U、50L之间的上下一对倾斜壁50S。由此而在外盒14B中的立壁50V与外面板48之间处形成了成为上下倾斜壁50S的车辆宽度方向内缘的上下一对棱线(挠曲部)50R。并且,在扩张面板50的上壁50U、下壁50L中的外面板48与棱线50R之间,以车辆宽度方向外方与内方相比在上下方向上较窄的方式而形成了高低差部50B。
而且,如图3所示,碰撞盒14的内盒14A中的立壁46V或者倾斜壁46S与前纵梁12的车辆宽度方向内侧的侧壁12Si在车辆宽度方向上的位置大致一致。此外,内盒14A中的外面板48与前纵梁12的车辆宽度方向外侧的侧壁12So在车辆宽度方向上的位置大致一致。
另一方面,如图5所示,外盒14B中的倾斜壁50S与外延伸部30的车辆宽度方向外侧的侧壁30So在车辆宽度方向上的位置大致一致。此外,外盒14B中的上下高低差部50B与外延伸部30的车辆宽度方向内侧的侧壁30Si在车辆宽度方向上的位置大致一致。
在该实施方式中,上侧的高低差部50B被设为在正面观察时与外延伸部30的侧壁30Si交叉的(包括在车辆宽度方向上位置一致的部分)配置。此外,下侧的高低差部50B以在正面观察时相对于外延伸部30的侧壁30Si而稍向车辆宽度方向外侧偏移的方式而配置。在该实施方式中,外延伸部30的底壁30L被设为在侧壁30Si的极近处横穿下侧的高低差部50B的配置。另外,显然下侧的高低差部50B也可以被设为在正面观察时与外延伸部30的侧壁30Si交叉的配置。
(挡板延长部的加强结构)
如图1、图3以及图4所示,在作为挡板延长部的外延伸部30的于侧面观察时(在上下方向上)与前纵梁12重叠的部分处设置有构成本发明的加强结构的加强部件52。具体而言,如图6B所示,加强部件52主要被设置于外延伸部30的前侧的弯曲部30B2以及短筒部30T的内部。在该实施方式中,封闭截面结构的外延伸部30被设为通过封闭截面结构的加强部件52而从内部被加强的结构。以下,具体地进行说明。
加强部件52在正面观察时呈沿着短筒部30T的内面的大致矩形框状的截面形状。具体而言,加强部件52中的上下对置的顶壁52U以及底壁52L的车辆宽度方向两端通过一对侧壁52S而被连结,从而所述加强部件52被设为上述的矩形框状的截面形状。
如图6B所示,顶壁52U呈平板状,其沿着前后方向而从外延伸部30的短筒部30T的前端起延伸至碰触到底壁30L的构成弯曲部30B2的部分为止。该顶壁52U在其前端部处与构成短筒部30T的顶壁30U接合。另一方面,从顶壁52U的后端起延伸有向斜上后方延伸的上凸缘52FU,并且该上凸缘52FU与构成弯曲部30B2的底壁30L接合。
底壁52L呈平板状,并且其沿着前后方向而从短筒部30T的前端起延伸至碰触到底壁30L中的构成弯曲部30B2的部分为止。该底壁52L在其前端部处与构成短筒部30T的底壁30L接合。另一方面,从底壁52L的后端延伸有向斜上后方延伸的下凸缘52FL,并且该下凸缘52FL与构成弯曲部30B2的底壁30L接合。
左右一对侧壁52S从顶壁52U以及底壁52L即短筒部30T的前端起延伸至碰触到底壁30L中的构成弯曲部30B2的部分为止,并且所述左右一对侧壁52S在侧面观察时被形成为上边侧为长边的梯形形状。各侧壁52S与一对侧壁30So、30Si中的位于与其左右相同一侧的位置处的侧壁接合。
由上所述,加强部件52从内部与外延伸部30中的构成短筒部30T以及弯曲部30B2的顶壁30U、底壁30L、侧壁30So、30Si接合。由此,外延伸部30的在侧面观察时位于与前纵梁12重叠的部分如上所述通过加强部件52而从内部被加强(参照图4)。
该加强部件52被设为卷绕结构,所述卷绕结构通过板材的折曲(冲压)、接合而被设为封闭截面形状。具体而言,如图6A所示,通过将平板折曲而形成了顶壁52U、底壁52L、左右侧壁52S、以及上下凸缘52FU、52FL。
在该实施方式中,构成底壁52L的部分被设为作为基材的平板的基端部52A、末端部52B,并且在于厚度方向上相互重叠的状态下被接合。而且,底壁52L中的包括基端部52A在内的部分具有占据短筒部30T内的车辆宽度方向内侧的一部分的宽度W1(接合宽度)。底壁52L中的包括末端部52B在内的部分具有跨及短筒部30T内的一对侧壁30So、30Si之间的大致全部宽度的宽度W2。因此,加强部件52的顶壁52U以及底壁52L分别被构成为,包括由从车辆宽度方向外侧的侧壁52S至内侧的侧壁52S的一个板所形成的部分(相当于横壁部的部分)。另外,通过采用末端52B在车辆宽度方向上位于内侧的侧壁52S的板厚的范围内的结构,可将包括该全部末端部52B在内的横壁部考虑为具有跨及加强部件52的大致全部宽度的宽度W2。
[作用]
接下来,对本实施方式的作用进行说明。
以下,主要对产生如下碰撞方式的情况下的作用进行说明,即,应用了上述结构的车身前部结构10的汽车A的、作为车辆宽度方向的一方侧的左侧与碰撞体发生了碰撞的情况。作为这种方式的碰撞能够例举出微小重叠碰撞与斜向碰撞(倾斜碰撞)。
在此,微小重叠碰撞为,汽车A的前面碰撞中的例如由IIHS(IIHS:InsuranceInstituteforHighwaySafety:美国高速公路安全保险协会)规定的与碰撞对方的车辆宽度方向的重叠量在25%以下的碰撞。例如相对于作为车身框架的前纵梁的朝向车辆宽度方向外侧的碰撞符合该微小重叠碰撞。在该实施方式中,作为一个示例而假想有相对速度64km/hr下的微小重叠碰撞。此外,斜向碰撞指,例如由NHTSA(NHTSA:NationalHighwayTrafficSafetyAdministration:美国国家高速公路交通安全署)规定的斜前方(作为一个示例,列举为与碰撞对方的相对角为15°、车辆宽度方向上的重叠量为35%左右的碰撞)。在该实施方式中,作为一个示例而假想为相对速度90km/hr下的斜向碰撞。
在产生了这种方式的碰撞的情况下,从碰撞体(图7所示的障碍物Br)向保险杠加强件16以及下保险杠加强件36的车辆宽度方向端部输入有载荷。于是,碰撞盒14、下碰撞盒34在被压缩破坏的同时,实现了碰撞初期的能量吸收。
此外,通过使碰撞载荷输入至保险杠加强件16的相对于前纵梁12的车辆宽度方向外侧,从而如图7A所示,弯曲载荷Fb会以将前端向车辆宽度方向外侧拉伸的方式而作用于前纵梁12。通过该载荷Fb,从而在前纵梁12处如图7B所示在车辆宽度方向上朝向内侧而产生弯折。
于是,前纵梁12的弯折部与动力单元P发生干涉,从而来自障碍物Br的碰撞载荷的一部分会对动力单元P即汽车A的前部的质量集中部(中的一方)而输入朝向车辆宽度方向的反碰撞侧的横力Fy1(惯性力)。该横力Fy1有助于促进使汽车A的车身从障碍物Br远离并错开。
并且如果碰撞进一步发展,则如图7C所示,在保险杠加强件16处会产生弯折。于是,挡板上构件26的外延伸部30的前端部会向前纵梁12侧弯曲。因此,外延伸部30的侧面观察时被配置为与前纵梁12重叠的前部(短筒部30T以及弯曲部30B2)会与前纵梁12的侧壁12So发生干涉。
由此,如图7C所示,来自障碍物Br的载荷的一部分会经由外延伸部30、前纵梁12而作为横力Fy2并以较高效率向动力单元P传递。因此,会进一步促进由使汽车A的车身从障碍物Br远离而实现的该车身与障碍物Br的错开。
如以上所说明的那样,通过朝向上下保险杠加强件16、36的载荷分散、碰撞初期的能量吸收、以及朝向动力单元P的横力的产生,从而抑制了汽车A的车身的变形。
(由加宽碰撞盒所实现的作用效果)
在此,在车身前部结构10中,碰撞盒14被构成为,具有位于前纵梁12的前方的内盒14A与位于外延伸部30的前方的外盒14B。换言之,碰撞盒14以连接(横跨)前纵梁12以及外延伸部30的方式而被设为宽幅。
因此,在微小重叠碰撞与斜向碰撞时,保险杠加强件16的车辆宽度方向端部处(相对于前纵梁12的外侧)的弯折被抑制,从而实现了通过碰撞盒14而实现的较高效率的能量吸收。此外,防止或有效抑制了在由碰撞盒14实现的能量吸收尚未被实现的状态下碰撞对方穿过前纵梁12的车辆宽度方向外侧的现象。
此外,外盒14B与外延伸部30连接。因此,除了从内盒14A向前纵梁12传递载荷的载荷传递路径之外,还形成有从外盒14B经由外延伸部30而向挡板上构件26的主体部26M传递载荷的载荷传递路径。即,输入到保险杠加强件16的车辆宽度方向端部的载荷会有效地向车身各部分分散。
而且,在外盒14B的车辆宽度方向外侧,倾斜壁50S与外延伸部30的侧壁30Si在车辆宽度方向上的位置大致一致。此外,在车辆宽度方向外侧,高低差部50B与外延伸部30的侧壁30Si在车辆宽度方向上的位置大致一致。因此,与在于车辆宽度方向上宽度较宽的扁平形状的碰撞盒14处不具有高低差部50B的比较例、以及高低差部50B与侧壁30Si在车辆宽度方向上偏离的比较例相比,有效地利用了该宽度较宽的范围而实现了能量吸收。
如进行补充说明,则通过在碰撞盒14的外盒14B处形成高低差部50B,换言之,通过追加作为板材的弯折部的棱线,从而增加了负担载荷的有效区域。即,碰撞盒14的外盒14B处的能量吸收量(与行程相当的产生载荷)会增加。此外,由于与未形成高低差部50B的结构相比,扩张面板50的上下壁50U、50L的边长较短,因此压曲波长变短,从而实现了能量吸收的高效化。
而且,由于如上文所述,高低差部50B与外延伸部30的侧壁30Si的车辆宽度方向上的位置大致一致,因此能够将输入到外盒14B的载荷直接传递到外延伸部30。因此,能够实现从保险杠加强件16经由碰撞盒14而向前纵梁12、外延伸部30传递载荷的载荷传递效率的提高。
(连结板所实现的作用效果)
此外,在此,在车身前部结构10中,前纵梁12的作为内盒14A侧的前端部与下侧构件40的作为下碰撞盒34侧的前端部通过连结板44而被连结。因此,形成了使来自碰撞盒14的载荷经由连结板44而向下侧构件40传递的路径以及使来自下碰撞盒34的载荷经由连结板44而向前纵梁12传递的路径。
由此,能够在由上下碰撞盒14、34所实现的能量吸收过程(碰撞初期)中,使向上下碰撞盒14、34(各保险杠加强件16、36)输入的输入载荷向车身的各框架部分散。即,即使在载荷被不均等地输入到上下碰撞盒14、34的情况下,也能够使载荷以较高效率向车身各部分分散。
以此方式,在本实施方式所涉及的车身前部结构10中,能够在碰撞初期将微小重叠碰撞或斜向碰撞的载荷向车身各部分分散。因此,与不具有连结板44的结构相比,抑制了载荷集中于特定的框架部件的情况,并且将车身的车室侧的相对于微小重叠碰撞、斜向碰撞的变形抑制为较小。
并且,外延伸部30的作为外盒14B侧的前端部与前纵梁12以及下侧构件40的各前端部通过连结板44而连结。因此,形成了使来自内盒14A的载荷经由连结板44而向外延伸部30传递的路径、与使来自外盒14B的载荷经由连结板44而向前纵梁12传递的路径。同样地,形成了使来自下碰撞盒34的载荷经由连结板44而向外延伸部30传递的路径、与使来自外盒14B的载荷经由连结板44而向下侧构件40传递的路径。
由此,能够在由碰撞盒14所实现的能量吸收过程中,将向碰撞盒14、下碰撞盒34输入的输入载荷向车身的各框架部进行分散。尤其是,由于外盒14B通过外延伸部30而被支承,因此例如与外盒14B通过前纵梁12的加宽部或分支部等而被支承的结构相比,能够以较高效率将载荷向车身的更宽的范围分散。
此外,在车身前部结构10中,散热器支架侧部18S被接合(保持)于连结板44的内壁44I的孔部44H的前侧部分上。因此,在前面碰撞时等的散热器单元R承受朝向后方的载荷的情况下,通过使内壁44I主要在作为弱化部的孔部44H的上下处发生变形,从而使散热器单元R后退。由此,减轻了在低速下的碰撞(轻微碰撞)时散热器单元R受到的损伤,从而降低了需要更换该散热器单元R的几率。在无需更换散热器单元R的情况下,抑制了轻微碰撞时的修理(获取零件)时间与费用。
并且,碰撞盒14、下碰撞盒34通过结合结构F而与前纵梁12、外延伸部30、下侧构件40连接。因此,在由于轻微碰撞而使上下保险杠加强件16、36与上下碰撞盒14、34受到损伤的情况下,能够对相对于前纵梁12、外延伸部30、下侧构件40而言的前侧部分进行更换。由此也抑制了轻微碰撞时的修理(获取零件)时间与费用。此外,在该实施方式中,下侧构件40的前后端分别通过结合而与托架38、悬架构件24连接,从而该下侧构件40的更换较为容易。
(由加强部件实现的作用效果)
如上文所述,在微小重叠碰撞与斜向碰撞时,如图7B所示从发生了内侧弯折的前纵梁12而向动力单元P输入有横力Fy1。并且,如图7C所示,从与前纵梁12发生了干涉的外延伸部30经由该前纵梁12而向动力单元P输入有横力Fy2。
在此,在车身前部结构10中,在外延伸部30的作为在侧面观察时与前纵梁12重叠的前端部的短筒部30T、前侧的弯曲部30B2处设置有加强部件52。因此,抑制了外延伸部30的前端部由于与障碍物Br的碰撞而被压溃的情况,并且能够以较高效率将来自该障碍物Br的朝向后方的载荷转换为将前纵梁12向车辆宽度方向的反碰撞侧进行按压的横力Fy2。
以此方式,在本实施方式所涉及的车身前部结构10中,能够在发生微小重叠碰撞、斜向碰撞时以较高效率使车身向反碰撞侧移动。
此外,由于加强部件52为封闭截面结构,因此能够通过简单且轻量的结构而将来自障碍物Br的载荷以较高效率转换为横力并向前纵梁12进行传递。并且,由于采用了将加强部件52通过板材的折曲(冲压)、接合而设为封闭截面形状的卷绕结构,因此与通过挤压部件或双部件的接合结构而获得加强部件的结构相比,能够通过更简单的结构来获得具有所需性能的加强部件52。
而且,在这种卷绕结构的加强部件中,包含与基端部52A重叠并接合的末端部52B在内的部分,以包括从侧壁52S至内侧的侧壁52S(跨及全部宽度)的通过一个板而形成的部分的方式形成了底壁52L。因此,即使在根据碰撞形态而使基端与末端的接合被解除的状況下,也能够经由该底壁52L中的包括末端部52B在内的1个板状的部分而以较高效率将载荷向前纵梁12进行传递。
另外,虽然在上述的实施方式中例示了单一碰撞盒14具有内盒14A以及外盒14B的示例,但本发明并不限定于此。例如,也可以将内盒14A与外盒14B设为分体的结构。即,碰撞盒14并不限定于具有高低差部50B的结构。在将内盒14A与外盒14B设为分体的结构中,连结板44只要为将前纵梁12以及外延伸部30的至少一方的前端侧与下侧构件40的前端侧连结的结构即可。即,也可以将前纵梁12、内盒14A理解为第三支承部、第三缓冲部,将外延伸部30、外盒14B理解为第一支承部、第一缓冲部。并且,在连结板44对前纵梁12的前端侧与下侧构件40的前端侧进行连结的结构中,也可以采用不具有外盒14B的结构。
此外,虽然在上述的实施方式中,例示了第三支承部为外延伸部30的示例,但本发明并不限定于此。例如,也可以采用将设置于前纵梁12前端侧的加宽部与分支部设为第三支承部,并通过该第三支承部来对外盒14B进行支承的结构。此外,在具有外延伸部30的结构中,该外延伸部30并不限定于后端从与前柱连接的挡板上构件26延伸的结构。例如,也可以采用具有后端被支承在包括翼子板上的挡泥板22在内的挡板部上的外延伸部的结构,还可以采用外延伸部的后端从与前围板部等连接的挡板上构件26起而延伸的结构。并且,也可以将包括主体部26M以及外延伸部30在内的挡板上构件26整体(从前柱25至外盒14B的部分)理解为本发明的外侧框架部件。
并且,虽然在上述的实施方式中例示了将加强部件52设置于外延伸部30上的示例,但本发明并不限定于此。例如也可以通过将外延伸部30的短筒部30T以及弯曲部30B2的至少一部分加厚来构成加强结构。此外,也可以采用不具有加强结构的结构。
并且,在具有外延伸部30的加强结构的结构中,加强部件的结构并不限定于上述加强部件52的结构。例如,也可以采用设置架设于加强部件52的一对侧壁52S之间的中间壁的结构,还可以采用架设于外延伸部30的一对侧壁30Si、30So上的板状的加强部件的结构。此外,例如,在封闭截面结构的加强部件中,并不限定于由板材的卷绕结构所形成的封闭截面结构,例如也可以采用铝冲压制品与树脂成型品。
并且,虽然在上述的实施方式中,例示了作为连结部件而采用通过板材而形成的连结板44的示例,但本发明并不限定于此。例如,也可以采用管或筒身等的封闭截面结构体来作为连结部件。此外,连结部件并不限定于通过结合而被固定于前纵梁12、外延伸部30、下侧构件40上的结构,例如也能够采用焊接等的固定结构。
此外,虽然在上述的实施方式中,例示了对车身前部结构10应用本发明的示例,但本发明并不限定于此。例如也可以将本发明应用于车身后部结构上。
另外,本发明显然能够在不脱离其主旨的范围内加以各种变更而实施。
Claims (5)
1.一种车辆端部结构,具备:
第一支承部,在其车辆前后方向的端部上设置有第一缓冲部;
第二支承部,在其车辆前后方向的端部上设置有第二缓冲部,所述第二缓冲部被配置在相对于所述第一缓冲部的车辆上下方向的下侧;
连结部件,其对所述第一支承部中的所述第一缓冲部侧的部分与所述第二支承部中的所述第二缓冲部侧的部分进行连结。
2.如权利要求1所述的车辆端部结构,还具备:
第三支承部,在其车辆前后方向的端部上设置有第三缓冲部,所述第三缓冲部被配置在相对于所述第一缓冲部的车辆宽度方向外侧,
所述连结部件对所述第一支承部中的所述第一缓冲部侧的部分、所述第二支承部中的所述第二缓冲部侧的部分、所述第三支承部中的所述第三缓冲部侧的部分进行连结。
3.如权利要求2所述的车辆端部结构,其中,
所述第一支承部为,将车辆前后方向设为长度方向并且在车辆宽度方向上并列的作为框架部件的前纵梁,
所述第三支承部为,被配置在相对于所述前纵梁的车辆宽度方向外侧且对挡板部或前柱与所述第三缓冲部进行连接的外侧框架部件。
4.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的车辆端部结构,其中,
所述连结部件被构成为具有保持部,所述保持部在相对于所述第一缓冲部以及第二缓冲部的车辆宽度方向内侧对车载结构物进行保持,
在所述保持部上形成有弱化部,所述弱化部用于促进由被输入到车载结构物上的朝向车辆前后方向的中央侧的载荷所导致的变形。
5.如权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的车辆端部结构,其中,
所述连结部件与所述第一缓冲部以及第二缓冲部一起通过结合而相对于所述第一支承部以及第二支承部被固定。
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