CN108146515B - 车辆前部结构 - Google Patents

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Abstract

一种车辆前部结构，包括：悬挂塔架，悬架的支柱的上端部装接到该悬挂塔架；前围板，其从车厢划分出发动机室；仪表板加强件，其桥接左右一对前立柱；介入部件，该介入部件设置在悬挂塔架与前围板之间；连接部，该连接部设置在仪表板加强件上，并且被构造为与用于经由转向柱来支撑内部存储有安全气囊的方向盘的转向支撑部件相连接；撑杆，其将前围板与转支撑部件互相联结；以及弱部，该弱部在仪表板加强件的车辆前侧处并且在连接部的车辆宽度方向内侧附近形成在仪表板加强件中。

Description

车辆前部结构
技术领域
本公开涉及一种车辆前部结构。
背景技术
传统地，已知一种结构，其中，弱部设置在转向支撑部件与驾驶员座椅侧前立柱之间的仪表板加强件的外周表面的车辆后侧处(例如，见日本专利特许第5,708,829号公报)。
在小重叠碰撞中，当在俯视图中观看时，碰撞载荷从车辆前侧输入到车辆前部的位于比驾驶员座椅侧前纵梁更朝向车辆宽度方向外侧的部分，在该结构中，在这样的小重叠碰撞时，当驾驶员座椅侧前立柱向后移动时，仪表板加强件的位于比弱部更朝向车辆宽度方向外侧的部分在该弱部处在车辆向后方向上弯曲。
为此，在上述小重叠碰撞时，抑制了设置在经由转向支撑部件支撑的转向轴的后端部上的方向盘以及在仪表板加强件的位于比弱部更朝向车辆宽度方向内侧的部分上的转向柱(转向柱管)在车辆宽度方向上向内倾斜，并且抑制了存储在方向盘中的安全气囊在车辆宽度方向上向内改变展开方向。
然而，在当在俯视图中观看时，碰撞载荷从车辆斜前侧向驾驶员座椅侧处的车辆前部输入的上述小重叠碰撞时或者斜碰撞时，车辆在横向上移位，并且因为此时的惯性力，乘员向前并且在车辆宽度方向上向外移动。因此，担心如果仅抑制了安全气囊的车辆宽度方向向内的展开，则安全气囊的展开方向将与乘员在车辆宽度方向上不对准。
发明内容
本公开提供一种车辆前部结构，其能够在小重叠碰撞或斜碰撞时将安全气囊的展开方向引导为在车辆宽度方向上向外。
本公开的一个方面是一种车辆前部结构，包括：悬挂塔架，该悬挂塔架被构造为与悬架的支柱的上端部装接；前围板，该前围板被构造为将发动机室与车厢划分；仪表板加强件，该仪表板加强件被构造为桥接左右一对前立柱；介入部件，该介入部件设置在所述悬挂塔架与所述前围板之间；连接部，该连接部设置在所述仪表板加强件上，并且被构造为与用于经由转向柱来支撑内部存储有安全气囊的方向盘的转向支撑部件相连接；撑杆，该撑杆被构造为将所述前围板与所述转向支撑部件互相联结；以及弱部，该弱部在所述仪表板加强件的车辆前侧上并且在所述连接部的车辆宽度方向内侧附近形成在所述仪表板加强件中。
根据该方面，弱部在仪表板加强件的车辆前侧上并且在连接部的车辆宽度方向内侧附近形成在仪表板加强件中，转向支撑部件连接到连接部，并且转向支撑部件经由转向柱支撑内部存储安全气囊的方向盘。
结果，在小重叠碰撞或斜碰撞时，仪表板加强件在俯视图中观看时在弱部处弯曲成在车辆向后方向上突出。因此，方向盘倾斜成面朝车辆宽度方向上的外侧，并且安全气囊的展开方向倾斜成面朝车辆宽度方向上的外侧。应注意，“连接部的车辆宽度方向内侧附近”指的是，如在俯视图中可见的，弱部的车辆宽度方向外端部达到连接部的范围。
以该方式，根据该方面，当发生小重叠碰撞或斜碰撞时，安全气囊的展开方向可以指向车辆宽度方向上的外侧。
在以上方面中，弱部可以是孔部或者凹部。
根据该构造，弱部由孔部或凹部构成。结果，与弱部不由孔部或凹部构成的情况相比，更容易形成弱部。
附图说明
将基于以下附图详细描述本公开的示例性实施例，其中：
图1是示出关于实施例的车辆前部结构的俯视图；
图2是示出关于实施例的车辆前部结构的侧视图；
图3A是示出构成关于实施例的车辆前部结构的仪表板加强件的弱部的放大俯视图；
图3B是示出构成关于实施例的车辆前部结构的仪表板加强件的弱部的修改例的放大俯视图；以及
图4是示出在斜碰撞之后的关于实施例的车辆前部结构的状态的俯视图。
具体实施方式
下面基于附图详细描述关于本公开的实施例。应注意，为方便说明，图中所示的箭头UP表示车辆向上方向，箭头FR表示车辆向前方向，并且箭头RH表示车辆向右方向。此外，在下面的说明中，当使用上/下、前/后和左/右的方向而不另外指定时，它们将被理解为指的是车辆上下方向上的上/下，车辆前后方向上的前/后，以及车辆左右方向(车辆宽度方向)上的左/右。此外，在本实施例中，采用驾驶员座椅在左侧的车辆作为实例。
如图1和图2所示，配备有关于本实施例的车辆前部结构10的车辆12配备有平板状前围板20，该前围板20将车厢16与发动机室14划分。大致开口筒状的悬挂塔架22在比前围板20更位于车辆向前方向的发动机室14内部在车辆宽度方向两侧处设置为左右一对，支柱悬架的支柱(图中未示出)的上端部装接到该悬挂塔架。
另外，从图1中所示的俯视图可见，充当介入部件的制动助力器24设置在悬挂塔架22与前围板20之间。制动助力器24具有大致盘状的主体24A，并且被构造为使得联结到制动踏板(图中未示出)的推杆(图中未示出)连接到主体24A的轴心部。
此外，开口筒状(管状)的仪表板加强件26桥接被设置为左右一对的前立柱18。另外，充当转向支撑部件30的上转向支撑件30A和下转向支撑件30B被支撑在仪表板加强件26上。
具体地，上转向支撑件30A形成为大致帽状截面，并且在车辆前后方向上延伸，并且上转向支撑件30A的中间部的车辆宽度方向两端部的下表面通过电弧焊而接合到仪表板加强件26的外周表面的上部。当在从车辆宽度方向观看的侧视图中观看时，上转向支撑件30A的比的中间部更位于车辆向前方向上的区段向斜前下方倾斜。
下转向支撑件30B形成为大致帽状截面，并且下转向支撑件30B的前端部的车辆宽度方向两端部的上表面通过电弧焊接合至仪表板加强件26的外周表面的下部。上转向支撑件30A的后端部通过利用例如螺栓紧固而接合到下转向支撑件30B的车辆前后方向中间部。
具有柱管(图中未示出)的转向柱32装接到下转向支撑件30B的下表面。转向柱32被构造为经由设置在柱管内部的轴承而轴向地支撑转向轴(图中未示出)，并且内部存储了安全气囊35(参见图4)的方向盘34一体地装接到转向轴的后端部。
下转向支撑件30B的车辆宽度方向内侧部分的电弧焊部分是仪表板加强件26的与转向支撑部件30相连接的连接部28。此外，上转向支撑件30A的中间部和前端部通过在车辆前后方向上延伸的撑杆36而联结到前围板20。
具体地，撑杆36由两个部件构成，形成为大致帽状截面的上撑杆36A和形成为大致倒帽状截面的下撑杆36B。上撑杆36A的后端部通过电弧焊而接合至上转向支撑件30A的中间部，并且下撑杆36B的后端部通过电弧焊而接合至上转向支撑件30A的前端部。
另外，上撑杆36A的前端部通过电弧焊接合至下撑杆36B的前端部，并且下撑杆36B的前端部紧固至前围板20的后表面。即，支架(图中未示出)设置在前围板20的后表面上，并且下撑杆36B的前端部通过利用螺栓的紧固而接合至支架。
因为上述构造，撑杆36在车辆宽度方向上的位置与转向支撑部件30在车辆宽度方向上的位置彼此基本一致。换言之，撑杆36和转向支撑部件30基本设置在沿着车辆前后方向的假想直线(图中未示出)上。
撑杆36被构造为使其弯曲强度比仪表板加强件26的弯曲强度大。此处“弯曲强度”例如是撑杆36内部和仪表板加强件26内部由于碰撞载荷的输入而产生的弯曲应力(相对于弯矩的阻力)的最大值，并且由弯曲应力×截面模量得出。
此外，撑杆36的前端部，具体地，紧固至前围板20的下撑杆36B的前端部充当被紧固部38，并且从俯视图中可见，悬挂塔架22的大致中央区段、制动助力器24的大致中央区段以及被紧固部38排列在假想的直线K(见图1)上，该假想的直线K的相对于车辆前后方向的车辆前侧在车辆宽度方向上斜向外倾斜。
驾驶员座椅安全气囊35(见图4)被折叠起来并且存储在方向盘34的径向内侧部分(中央部)。结果，当车辆12已经被牵涉到正面碰撞中时，从充气机(图中未示出)供应气体，使得安全气囊35瞬间膨胀并且展开为扁平的大致球形。
如图1、图3A和图3B所示，仪表板加强件26在其车辆前侧上的外周表面中并且在连接部28的车辆宽度方向内侧附近形成有弱部40，应注意，此处，“连接部28的车辆宽度方向内侧附近”指的是，如在俯视图中可见的，弱部40的车辆宽度方向外端部40A(见图3A和图3B)达到连接部28的范围。换言之，其指的是如下范围：弱部40的车辆宽度方向外端部40A与连接部28设置在车辆宽度方向上的基本相同的位置中。更具体地，优选的是，弱部40的车辆宽度方向外端部40A设置在例如从连接部28朝车辆宽度方向内侧的大约50mm的范围内。
作为弱部40，优选地选择图1、图3A和图4所示的矩形孔部42，图3B所示的矩形凹部44，或者图中未示出的矩形薄壁部。然而，弱部40不特别地限制于此。此外，孔部42和凹部44不特别限制为图中所示的矩形形状，并且还可以具有例如圆形形状。
接着，将描述配备有上述弱部40(作为实例，孔部42)的关于本实施例的车辆前部结构10的作用。
如图4所示，当车辆12的驾驶员座椅侧已经被牵涉到诸如斜碰撞这样的偏置正面碰撞时，驾驶员座椅侧的前纵梁(图中未示出)经受车辆宽度方向上向内的弯曲变形，并且碰撞载荷F从车辆斜前侧朝着车辆斜后侧输入到悬挂塔架22。发生这种情况时，悬挂塔架22在经受塑性变形的同时向后且向车辆宽度方向内侧内移动。
即，悬挂塔架22沿着假想直线K(见图1)向后移动。然后，制动助力器24和前围板20(即，被紧固部38)由悬挂塔架22向后且向车辆宽度方向内侧推动，并且制动助力器24和前围板20(即，被紧固部38)沿着假想直线K向后移动。
从而，当车辆12已经牵涉到斜碰撞中时，碰撞载荷F经由悬挂塔架22、制动助力器24和前围板20(即，被紧固部38)从车辆斜前侧传递到撑杆36(上撑杆36A和下撑杆36B)的前端部。
此处，撑杆36被构造为使其弯曲强度比仪表板加强件26的弯曲强度大。结果，即使当碰撞载荷F从车辆斜前侧输入到撑杆36的前端部时，撑杆36也不容易经受弯曲变形，并且在前围板20与仪表板加强件26之间施加支撑。
换言之，输入到撑杆36的前端部的碰撞载荷F有效地从撑杆36经由上转向支撑件30A传递到仪表板加强件26。因此，从而当在俯视图中观看时，仪表板加强件26在充当弱部40的实例的孔部42处弯曲从而在车辆向后方向上突出。
发生这种情况时，下转向支撑件30B当在俯视图中观看时倾斜(绕着与车辆上下方向一致的轴在图4中的顺时针方向转动)以面向车辆宽度方向上的外侧，因为构成转向支撑部件30的下转向支撑件30B的连接部28在仪表板加强件26中设置在比孔部42更朝向车辆宽度方向上的外侧(向左侧)的位置，因此，方向盘34经由转向柱32而倾斜成面朝车辆宽度方向上的外侧(向左)。
在方向盘34中，安全气囊35在当车辆12牵涉到斜碰撞时的时间点时膨胀且展开。因此，因为方向盘34倾斜成面朝车辆宽度方向上的外侧，所以安全气囊35也倾斜成面朝车辆宽度方向上的外侧(向左)。此外，当车辆12牵涉到斜碰撞中并且在横向上移位时，因为此时的惯性力，乘员P向前并且在车辆宽度方向上向外(向左)移动。
从而，已经倾斜为面朝车辆宽度方向上的外侧(向左)的安全气囊35与已经向前并且在车辆宽度方向上向外(向左)移动的乘员P的头部之间的接触面积可以增大，并且可以增大安全气囊35约束乘员P的头部的力。即，根据关于本实施例的车辆前部结构10，在车辆12的偏置正面碰撞(斜碰撞)时，乘员P的头部遭受的伤害值可以降低，并且可以有效地保护乘员P的头部。
此外，当可以以该方式增大安全气囊35与乘员P的头部之间的接触面积时，不需要为了增加安全气囊35与乘员P的头部之间的接触面积而增大安全气囊35的尺寸。结果，相应地，能够减小安全气囊35的尺寸，并且能够降低安全气囊35的制造成本。
此外，当弱部40由孔部42或凹部44构成时，优点是，与弱部40不由孔部42或凹部44构成的情况相比，更容易形成弱部40。应注意，本实施例中的斜碰撞是从车辆斜前侧以例如以美国高速公路安全管理局(NHTSA)定义的90公里/小时的相对速度的碰撞(作为实例，与碰撞对象之间的相对角度为15°并且在车辆宽度方向上的重叠量是大约35％的碰撞)。
以上已经基于附图描述了关于实施例的车辆前部结构10，但是实施例不限于附图中所图示的，并且在不脱离本公开的精神的程度内可以经受适当的设计改变。例如，仪表板加强件26可以形成为方形管状。
此外，介入部件不限于制动助力器24，并且还可以是其它部件，只要其是设置在发动机室14内部的刚性部件即可。此外，在实施例中，描述了车辆12牵涉到斜碰撞的实例，但是即使当车辆12牵涉到小重叠碰撞中时也是如此。
本实施例中的小重叠碰撞例如是以美国公路安全保险协会(IIHS)定义的64公里/小时的相对速度进行并且与碰撞对象的车辆宽度方向上的重叠量是25％以下的碰撞，并且是当在俯视图中观看时，相对于比作为车辆框架部件的前纵梁在车辆宽度方向上更向外的部分的碰撞。

Claims (4)

1.一种车辆前部结构，包括：
悬挂塔架，该悬挂塔架被构造为与悬架的支柱的上端部装接；
前围板，该前围板被构造为划分发动机室与车厢；
仪表板加强件，该仪表板加强件被构造为桥接左右一对前立柱；
介入部件，该介入部件设置在所述悬挂塔架与所述前围板之间；
连接部，该连接部设置在所述仪表板加强件上，并且被构造为与转向支撑部件相连接，该转向支撑部件用于经由转向柱支撑内部存储有安全气囊的方向盘；
撑杆，该撑杆被构造为将所述前围板与所述转向支撑部件互相联结；以及
弱部，该弱部在所述仪表板加强件的车辆前侧并且在所述连接部的车辆宽度方向的内侧附近，形成在所述仪表板加强件上，
其中，当从上向下观看时，所述悬挂塔架的大致中央区段、所述介入部件的大致中央区段以及所述前围板排列在假想的直线上，该假想的直线的相对于车辆前后方向的车辆前侧在车辆宽度方向上斜向外倾斜。
2.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述弱部包括孔部或者凹部。
3.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述弱部的车辆宽度方向的外端部与所述连接部，在车辆宽度方向上被设置在基本相同的位置。
4.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述介入部件包括制动助力器。
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