CN108297940A - 车身框架结构 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种车身框架结构,包括:纵梁,该纵梁在车辆前后方向上延伸,并且设置为在车辆横向上面对前轮胎;驾驶室支架,该驾驶室支架从纵梁的比前轮胎更靠向车辆后侧的区域朝着车辆横向的外侧凸出,并且本体安装至该驾驶室支架;以及凸出部,该凸出部从驾驶室支架的在车辆横向上与纵梁分开的区域朝着前轮胎凸出。
Description
技术领域
本公开涉及一种车身框架结构。
背景技术
日本专利申请公开(JP-A)No.2015-214197公开了一种车辆前部结构,该车辆前部结构具有:纵梁,该纵梁在前轮胎的车辆后侧处具有弯曲部;以及凸出部,该凸出部从弯曲部朝着车辆横向外侧凸出。凸出部被构造为包括驾驶室安装支架和倾斜部件,该倾斜部件设置在驾驶室安装支架的车辆前侧,并且接合至驾驶室安装支架。
在具有纵梁的车辆中,在正面碰撞时,通过纵梁变形来吸收碰撞能量。此处,在纵梁被构造为在正面碰撞时容易变形的情况下,在侧面碰撞时,纵梁的变形超出所需,并且前轮胎可能朝着车厢侧移动。
另一方面,在为了使纵梁在正面碰撞时难以变形而在该纵梁处设置部件的情况下,因为纵梁在正面碰撞时难以变形,所以碰撞能量的吸收量降低。
即,对于实现在侧面碰撞时对前轮胎朝着车厢侧移动的抑制以及在正面碰撞时对在纵梁处的碰撞能量的吸收量降低的抑制这两者存在改善空间。
发明内容
本公开提供一种车身框架结构,该车身框架结构既可以实现在侧面碰撞时抑制前轮胎朝着车厢侧的移动,又可以实现在正面碰撞时抑制在纵梁处的碰撞能量的吸收量降低。
本公开的第一方面是一种车身框架结构,包括:纵梁,该纵梁在车辆前后方向上延伸,并且设置为在车辆横向上面对前轮胎;驾驶室支架,该驾驶室支架从所述纵梁的比所述前轮胎更靠向车辆后侧的区域朝着车辆横向的外侧凸出,并且本体安装至该驾驶室支架;以及凸出部,该凸出部从所述驾驶室支架的在所述车辆横向上与所述纵梁分开的区域朝着所述前轮胎凸出。
在本公开的第一方面的车身框架结构中,当侧面碰撞时纵梁变形并且前轮胎朝着车厢侧移动时,前轮胎接触凸出部。因此,限制了前轮胎朝着车厢侧的移动。而且,从前轮胎输入到凸出部的碰撞载荷通过驾驶室支架传递到纵梁。因此,抑制了凸出部和驾驶室支架的变形,并且可以抑制前轮胎朝着车厢侧的移动。
另一方面,在正面碰撞时,纵梁变形,并且吸收了碰撞能量。此时,因为凸出部设置为与纵梁分开,所以纵梁的变形难以受凸出部限制。从而,可以抑制在正面碰撞时在纵梁处吸收的碰撞能量的量的减少。
在本公开的第二方面中,在上述方面中,第一弯曲部和第二弯曲部形成在所述纵梁处,所述第一弯曲部可以弯曲以使得该第一弯曲部的车辆前后方向的后侧可以比该第一弯曲部的车辆前后方向的前侧更靠向车辆横向的外侧,所述第二弯曲部可以被设置为比所述第一弯曲部更靠向后侧,并且可以弯曲以沿着所述车辆前后方向延伸;并且当在车辆俯视图中观看时,所述驾驶室支架可以从比所述第二弯曲部的车辆横向的外侧表面的圆弧的顶点更靠向车辆前后方向的后侧的区域朝着车辆横向的外侧凸出。注意,外侧表面的圆弧的顶点是指在车辆俯视图中观看时该外侧表面的圆弧在该处被划分为相等的两个部分的点。
在本公开的第二方面的车身框架结构中,在正面碰撞时,纵梁在第一弯曲部与第二弯曲部之间变形,并且吸收了碰撞能量。此处,第二弯曲部的车辆横向的外侧表面的圆弧的顶点和顶点的周边部分是变形的区域。另一方面,驾驶室支架从比该顶点更靠向车辆前后方向的后侧的区域凸出。即,驾驶室支架被设置为比纵梁变形的区域更靠向后侧。从而,能够抑制驾驶室支架限制纵梁的变形。
在本公开的第三方面中,在上述方面中,所述驾驶室支架的在所述车辆前后方向上面向所述前轮胎的对向面可以是倾斜的,使得当在车辆俯视图中观看时,该对向面的车辆横向的外侧端部比该对向面的车辆横向的内侧端部更靠向车辆前后方向的前侧。
在本公开的第三方面的车身框架结构中,驾驶室支架的外侧端部比内侧端部更靠向前侧。此处,在侧面碰撞时,前轮胎从车辆横向的外侧朝着内侧移动。从而,与驾驶室支架的外侧端部与内侧端部在车辆横向上对齐的结构相比,能够使得驾驶室支架与前轮胎从碰撞的初始阶段彼此接触。换言之,因为在侧面碰撞时使得前轮胎与凸出部从碰撞的初始阶段彼此接触,所以可以更加抑制前轮胎朝着车厢侧的移动。
在本公开的第四方面中,在前述方面中,倾斜表面可以形成在所述凸出部处的车辆横向的外侧的区域处,该倾斜表面可以倾斜为使得当在车辆俯视图中观看时,该倾斜表面的后端比前端更靠向车辆横向外侧。
在本公开的第四方面的车身框架结构中,在于侧面碰撞时前轮胎从车辆横向的外侧朝着内侧移动并且接触凸出部的情况下,前轮胎接触倾斜表面。此处,与前轮胎的移动方向正交的表面的表面积在凸出部的倾斜表面处比在凸出部的末端表面处大。即,通过形成倾斜表面,能够增大前轮胎与凸出部之间的接触表面积。而且,倾斜表面倾斜为使其后端比其前端更靠向车辆横向的外侧。因此,凸出部在车辆横向上的宽度在驾驶室支架侧处比在末端侧处宽。因此,与凸出部为矩形的结构相比,凸出部相对于输入的碰撞载荷的屈服强度是高的。以该方式,通过形成倾斜表面,增大了前轮胎与凸出部之间的接触表面积,并且增大了凸出部的屈服强度。从而,可以更加抑制前轮胎朝向车厢侧的移动。
在本公开的第五方面中,在上述方面中,在所述车辆横向上延伸的横梁可以接合到所述纵梁;并且所述驾驶室支架可以从所述纵梁凸出,使得当在车辆俯视图中观看时,所述横梁的车辆横向的端部被设置为比所述凸出部更靠向后侧,并且比从所述驾驶室支架的车辆前后方向的后侧处的后表面延伸的假想线更靠向车辆前后方向前侧。
在本公开的第五方面的车身框架结构中,横梁的端部设置在由于侧面碰撞时前轮胎接触凸出部而输入到驾驶室支架的碰撞载荷的传递方向上。因此,经由凸出部输入到驾驶室支架的碰撞载荷不仅易于传递到纵梁,而且还易于传递到横梁。从而,可以更加抑制前轮胎朝向车厢侧的移动。
根据第一方面的车身框架结构,既可以实现在侧面碰撞时抑制前轮朝向车厢侧移动,又可以实现在正面碰撞时抑制在纵梁处吸收的碰撞能量的量的减少。
根据第二方面的车身框架结构,可以抑制驾驶室支架限制纵梁的变形。
根据第三至第五方面的车身框架结构,可以进一步抑制前轮胎朝向车厢侧移动。
附图说明
将基于以下附图详细描述示例性实施例,其中:
图1是第一实施例的车身框架结构所应用到的车辆的框架部的一部分的俯视图;
图2是示出第一实施例的纵梁、驾驶室支架以及凸出部的俯视图;
图3是从车辆的前方观看第一实施例的驾驶室支架和凸出部的前视图;
图4A是示出第一实施例的车身框架结构在正面碰撞时的变形状态的说明图;
图4B是示出第一实施例的车身框架结构在侧面碰撞时的变形状态的说明图;
图5是示出在第一实施例的车身框架结构中和根据比较例的车身框架结构中的撞击行程与施加于车厢的加速度之间的关系的曲线图;
图6A是第二实施例的车身框架结构应用到的车辆的框架部的一部分的俯视图;
图6B是第二实施例的车身框架结构应用到的车辆的框架部的一部分的侧视图;
图7是示出第二实施例的车身框架结构在侧面碰撞时的变形状态的说明图;
图8是示出修改例的车身框架结构的一部分的俯视图。
具体实施方式
[第一实施例]
在图1中示出了关于本实施例的车辆10的框架部。注意,在各个附图中适当地示出的箭头FR表示车辆前侧(前进方向),箭头UP表示车辆上侧,IN表示车辆横向内侧,并且OUT表示车辆横向外侧。下文中,除非另外规定,否则当仅使用前后、上下和左右方向时,它们表示在面向前进方向的情况下,车身前后方向的前后、车身上下方向的上下以及车辆横向的左右。
车辆10被构造为具有框架结构的车辆(框架车辆),并且具有本体12。本体12经由多个本体安装件(图中未示出)而联结到后文描述的外伸架24。车厢13形成在本体12处。而且,本实施例的车身框架结构20应用于车辆10。
[车身框架结构]
车身框架结构20具有:纵梁22;外伸架24,该外伸架充当驾驶室支架的实例;以及凸出部26。注意,作为实例,车身框架结构20被构造为相对于车辆10的车辆横向中心左右对称。因此,此处,图示并且描述左侧的车身框架结构20,并且省略了右侧的车身框架结构20的图示和描述。
纵梁22在车辆10的车辆横向外侧在车辆前后方向上延伸。作为实例,当从车辆前后方向观看时,具有U形截面的钢部件(纵梁内部和纵梁外部)以在车辆横向上彼此面对的状态接合在一起,并且纵梁22具有中空且矩形的闭合截面形状。
前轮胎14设置在纵梁22的车辆前后方向上的前部22A的车辆横向外侧。换言之,纵梁22设置为在车辆横向上面对前轮胎14。因此,考虑避免与前轮胎14的干涉,在左右一对纵梁22的前部22A侧,将车辆横向上的尺寸(其间的间距)设定为比位于纵梁22的车辆前后方向中间区域的中间部22B侧的车辆横向上的尺寸短。
当在车辆俯视图中观看时(当从车辆上下方向上的上侧观看时),第一弯曲部32和第二弯曲部34形成在纵梁22的前部22A与中间部22B之间。注意,后文描述第一弯曲部32和第二弯曲部34的细节。考虑悬挂单元等的布局,将纵梁22的前部22A设置为比中间部22B更靠向车辆上侧。即,纵梁22的前部22A在车辆前后方向中间区域处朝着车辆上侧凸出。
保险杠强化部16沿着车辆横向跨设在一对纵梁22的前部22A的前端部之间。保险杠强化部16是其车辆横向外侧端部相对于其车辆横向中央部朝向车辆后侧弯曲的结构。横梁19A、横梁19B、横梁19C以及横梁19D在一对纵梁22之间沿着车辆横向延伸,并且比保险杠强化部16更靠向车辆后侧。即,横梁19A、横梁19B、横梁19C以及横梁19D从车辆前侧开始依次在车辆横向上跨设在一对纵梁22之间。因此,在车辆10处形成了梯子状框架。
横梁19A、19B和19C设置在纵梁22的前部22A处。横梁19D设置在中间部22B处。由金属制成并且朝向纵梁22的车辆横向外侧凸出的悬挂安装支架28在纵梁22的前部22A设置在横梁19B与横梁19C之间。悬挂安装件(图中未示出)安装至悬挂安装支架28。这是悬挂单元(图中未示出)能够经由悬挂安装件和悬挂安装支架28连接到纵梁22的结构。
第一弯曲部32形成在纵梁22的比接合到横梁19C的区域更靠向后侧的区域。此外,第一弯曲部32是这样的区域:其从沿着车辆前后方向的前部22A弯曲,以使得该第一弯曲部32的车辆前后方向的后侧位于比其前侧更靠向车辆宽度方向外侧的位置。换言之,第一弯曲部32是弯曲为在从纵梁22的前部22A朝向车辆后侧前进的同时朝向车辆宽度方向外侧前进这样的区域。如在车辆俯视图中所示,第一弯曲部32的曲率中心相对于纵梁22位于车辆横向外侧。而且,如在车辆侧视图中所见(从车辆横向观看)时,第一弯曲部32是倾斜的,从而在从前部22A朝向车辆后侧前进的同时朝着车辆上下方向的下侧前进。
如图2所示,第二弯曲部34设置为比第一弯曲部32更靠向车辆前后方向的后侧。具体地,第二弯曲部34是这样的区域:其与第一弯曲部32的车辆前后方向的后端连续地形成,并且弯曲为使得该第二弯曲部34的车辆前后方向后侧位于比其前侧更朝向车辆横向外侧。换言之,第二弯曲部34是弯曲为在从第一弯曲部32的后端朝向车辆横向外侧前进的同时朝着车辆后侧(朝着直线状的中间部22B侧)逐渐前进(即,从而沿着车辆前后方向延伸)这样的区域。如在车辆俯视图中所见,第二弯曲部34的后文描述的曲率中心O相对于纵梁22位于车辆横向内侧。而且,如在车辆侧视图中所见,第二弯曲部34是这样的形状:在其从第一弯曲部32朝着位于车辆后侧的中间部22B前进的同时,其相对于车辆前后方向的倾斜变小(接近基本水平)的形状。
在图2中,以单点划线分别示出第一弯曲部32的中心轴C1、第二弯曲部34的中心轴C2和中间部22B的中心轴C3。中心轴C1与中心轴C2连接的点是拐点P,并且中心轴C2与中心轴C3连接的点是拐点Q。即,第二弯曲部34是纵梁22的从拐点P到拐点Q所构成的区域。此外,如在车辆俯视图中所见,位于第二弯曲部34的车辆横向外侧的侧表面是外侧表面34A,并且位于第二弯曲部34的车辆横向内侧的侧表面是内侧表面34B。
作为实例,外侧表面34A形成为其曲率中心为O并且其曲率半径为R1的圆弧的形状。经过曲率中心O和拐点P的直线K1与外侧表面34A相交的点是端点A。经过曲率中心O和拐点Q的直线K2与外侧表面34A相交的点是端点B。即,当在车辆俯视图中观看时,外侧表面34A被表示为圆弧AB。此外,直线K1与内侧表面34B相交的点是端点C,并且直线K2与内侧表面34B相交的点是端点D。即,作为实例,当在车辆俯视图中观看时,内侧表面34B被表示为圆弧CD。虽然未示出,但是内侧表面34B的曲率半径比外侧表面34A的曲率半径小。在本实施例中,纵梁22在碰撞时的变形的起点设置在圆弧CD的范围内。
此处,“外侧表面的圆弧的顶点”意味着在车辆俯视图中观看时将外侧表面的圆弧分为相等的两个部分的点。在本实施例中,作为实例,外侧表面34A形成为弧状,并且因此,在车辆俯视图中将圆弧AB分为相等的两个部分的点E是外侧表面34A的圆弧AB的顶点。注意,经过曲率中心O和点E的直线是直线K3,并且由虚线示出。
图1所示的外伸架24从纵梁22的比前轮胎14更靠向车辆后侧的区域朝着车辆横向外侧凸出,并且被设置为在车辆前后方向上面向前轮胎14。具体地,外伸架24在从第二弯曲部34的车辆前后方向的后侧部到中间部22B的前部的范围内从纵梁22朝着车辆横向外侧凸出。纵梁22和外伸架24焊接在一起。在车辆上下方向上贯通的安装孔25形成在外伸架24中。本体安装件(图中未示出)安装至安装孔25,并且本体12经由该本体安装件安装至外伸架24。
此外,外伸架24被构造为包括上支架和下支架(图中未示出),并且如车辆俯视图中所见,外伸架24形成为基本梯形的形状,其车辆横向外侧是上底侧并且车辆横向内侧是下底侧。如图2所示,外伸架24由主体部24A、根部24B、末端部24C、前部24D以及后部24E构成。
前述安装孔25形成在主体部24A中。根部24B焊接到纵梁22的车辆横向的外侧表面。末端部24C位于主体部24的在车辆横向上与根部24B侧相反的一侧。前部24D构成了在车辆前后方向上相对于主体部24A的前侧部。前部24D具有后文描述的前表面36。后部24E构成了在车辆前后方向上相对于主体部24A的后侧部。后部24E具有后文描述的后表面38。根部24B侧对应于梯形的下底侧,并且末端部24C侧对应于梯形的上底侧。
如图1所示,如车辆俯视图中所见,与根部24B的车辆前后方向的前端对应的点是端点G,并且与根部24B的车辆前后方向的后端对应的点是端点H。沿着车辆前后方向的从端点G到端点H的长度是L1。此外,如车辆俯视图中所见,与末端部24C的车辆前后方向的前端对应的点是端点I,并且与末端部24C的车辆前后方向的后端对应的点是端点J。沿着车辆前后方向的从端点I到端点J的长度是L2。此处,将这些长度设定为L1>L2。此外,如车辆侧视图中所见,端点G、端点H、端点I以及端点J从车辆前后方向的前侧朝着后侧以端点I、端点G、端点J和端点H的顺序排列。
如图2所示,外伸架24的根部24B的端点G位于比上述第二弯曲部34的点E更靠向车辆前后方向后侧的位置。注意,在图2中,点E与点G之间的在纵梁22的轴向上的距离被表示为d1。换言之,如在车辆俯视图中所见,外伸架24从比第二弯曲部34的车辆横向的外侧表面34A的圆弧AB的顶点(点E)更靠向车辆前后方向的后侧的区域,朝着车辆横向外侧凸出。
图1所示的外伸架24的对向面,即在车辆前后方向上面向前轮胎14的对向面是前表面36。前表面36的车辆横向的内侧端部是端点G。此外,前表面36的车辆横向的外侧端部是端点K。作为实例,端点K被设置为比端点I更靠向车辆横向的内侧和车辆前后方向的前侧。此处,如在车辆俯视图中所见,前表面36的车辆横向的外侧端部(端点K)位于比其内侧端部(端点G)更靠向车辆前后方向的前侧的位置。即,前表面36相对于车辆横向以预定角度倾斜。
在外伸架24的后部24E处形成的表面(在车辆前后方向上的后侧的表面)是后表面38。与后表面38的车辆横向的内侧端部对应的点是端点H。与后表面38的车辆横向的外侧端部对应的点是端点L。作为实例,端点L被设置为比端点J更靠向车辆横向的内侧和车辆前后方向的后侧。此处,如在车辆俯视图中所见,后表面38的车辆横向的外侧端部(端点L)位于比其内侧端部(端点H)更靠向车辆前后方向的前侧的位置。即,后表面38相对于车辆横向以预定角度倾斜。此外,作为实例,后表面38相对于车辆横向的倾斜角度设定为比前表面36相对于车辆横向的倾斜角度大的角度。注意,如在车辆侧视图中所见,端点H设定为比前述横梁19D更靠向车辆前后方向的前侧。
如图2所示,凸出部26从外伸架24的前表面36的朝着车辆横向外侧远离纵梁22的区域,朝着前轮胎14(见图1)向车辆前后方向的前侧凸出。注意,在本实施例中,作为实例,外伸架24与凸出部26一体地形成。
作为实例,如在车辆俯视图中所见,凸出部26形成为基本的四边形形状,并且形成为其高度方向为车辆上下方向的基本四边形立柱形状。具体地,凸出部26具有末端表面26A、后端表面26B、充当倾斜表面的实例的第一侧表面26C、第二侧表面26D、顶表面26E以及底表面26F(见图3)。
作为实例,如在车辆侧视图中所见,末端表面26A在比拐点P更靠向车辆前后方向的前侧的位置处,沿着车辆横向和车辆上下方向形成。末端表面26A的车辆横向上的宽度是W1。如图3所示,如在车辆前视图中所示,末端表面26A形成为基本矩形形状。此外,末端表面26A形成在凸出部26的在车辆前后方向上与外伸架24的车辆横向中央部重叠的位置处。而且,如在车辆前视图中所见,末端表面26A形成于在车辆前后方向上与前轮胎14重叠的位置。
图2所示的后端表面26B是当在车辆俯视图中观看时与外伸架24的前表面36重叠的表面,并且被设定为假想面。以与前表面36相同的方式,后端表面26B相对于车辆横向以预定角度倾斜。后端表面26B在车辆横向上的宽度是W2,并且W2>W1。
第一侧表面26C是形成在凸出部26的车辆横向的外侧区域的侧表面。如在车辆俯视图中所见,第一侧表面26C倾斜为使得与后端对应的点(由点M示出)位于比与前端对应的点(由点N示出)更朝向车辆横向的外侧的位置。依据碰撞时前轮胎14(见图1)的预测的移动方向设定第一侧表面26C相对于车辆前后方向的倾斜角度。
如图3所示,如在车辆前视图中所见,第一侧表面26C形成为基本矩形形状。此外,如在车辆前视图中所见,第一侧表面26C形成于在车辆前后方向上与前轮胎14重叠的位置。第一侧表面26C的表面积设定为比末端表面26A的表面积大。
图2所示的第二侧表面26D是凸出部26的形成在车辆横向的内侧区域的侧表面。此外,如在车辆俯视图中所见,第二侧表面26D倾斜为使其后端位于比其前端更靠向车辆横向的内侧的位置。依据末端表面26A和后端表面26B在车辆横向上的布局来确定第二侧表面26D相对于车辆前后方向的倾斜角度。
如图3所示,在车辆前视图中,第二侧表面26D形成为基本矩形形状。此外,如车辆前视图中所见,第二侧表面26D的一部分形成于在车辆前后方向上与前轮胎14重叠的位置。作为实例,第二侧表面26D的表面积设定为比第一侧表面26C的表面积大。
顶表面26E覆盖末端表面26A、后端表面26B(见图2)、第一侧表面26C和第二侧表面26D的上端。底表面26F覆盖末端表面26A、后端表面26B、第一侧表面26C和第二侧表面26D的下端。
比较例的车身框架结构是如下结构,其中,与本实施例的车身框架结构20相比,省略了凸出部26,并且强化了纵梁22的第二弯曲部34以使得第二弯曲部34难以弯曲。注意,省略了比较例的车身框架结构的图示。
在图5中,在车辆10(见图1)的正面碰撞时的行程(撞击行程,单位为mm)与施加于车厢13(见图1)的加速度G(单位为m/s2)之间的关系被示出为曲线图G1和曲线图G2。曲线图G1是在本实施例的车身框架结构20(见图1)获得的曲线图。曲线图G2是在比较例的车身框架结构获得的曲线图。
如曲线图G2所示,在比较例的车身框架结构中,因为第二弯曲部34(见图2)在正面碰撞时难以弯曲,所以与本实施例的车身框架结构20(见图1)相比,行程较短。换言之,在比较例的车身框架结构中,由于行程是短的,所以减少了在纵梁22(见图2)处吸收的碰撞能量的量。因此,存在施加于车厢13(见图1)的加速度G大的情况。
[作用和效果]
下面描述第一实施例的车身框架结构20的作用和效果。
如图4A所示,在车身框架结构20处,在当车辆10的正面碰撞时从保险杠强化部16输入碰撞载荷的情况下,纵梁22的第一弯曲部32和第二弯曲部34变形,并且吸收了碰撞能量。此时,因为将凸出部26设置为在车辆横向上与纵梁22隔开,所以纵梁22的变形难以受到凸出部26限制。从而,在车身框架结构20中,可以抑制在正面碰撞时在纵梁22处吸收的碰撞能量的量的减少。此外,在车身框架结构20处,通过抑制碰撞能量的吸收量减少,如图5的曲线图G1所示,与比较例相比,行程增加,并且可以抑制施加至车厢13(见图1)的加速度G变得比比较例中的加速度大。注意,在图5中,利用向下指向的箭头示出加速度G比比较例的加速度低的状态。
另一方面,如图4B所示,在车身框架结构20处,当在车辆10的侧面碰撞时碰撞载荷输入到保险杠强化部16的端部时,纵梁22的第一弯曲部32和第二弯曲部34变形,并且吸收了碰撞能量。此时,存在伴随着纵梁22的变形,前轮胎14朝着车厢13侧移动的情况。此处,当前轮胎14朝着车厢13侧移动时,凸出部26接触前轮胎14。因此,限制了前轮胎14朝着车厢13侧的移动。而且,从前轮胎14输入到凸出部26的碰撞载荷F通过外伸架24传递到纵梁22。因此,因为抑制了凸出部26和外伸架24的变形,所以可以抑制前轮胎14朝着车厢13侧的移动。
如上所述,在车身框架结构20中,可以实现在侧面碰撞时抑制前轮胎14朝向车厢13侧的移动以及在正面碰撞时抑制在纵梁22处吸收的碰撞能量的量降低这两者。
此外,在图2所示的车身框架结构20中,第二弯曲部34的车辆横向的外侧表面34A的圆弧的顶点(点E)和点E的周边部分是当输入碰撞载荷时变形的区域。另一方面,外伸架24从比点E更靠向车辆前后方向的后侧的区域(端点G以及比端点G更靠向后侧)朝着车辆横向的外侧凸出。即,外伸架24被设置为比纵梁22变形的区域更靠向车辆前后方向的后侧。从而,外伸架24难以约束纵梁22的变形。因此,可以抑制外伸架24约束纵梁22的变形。
而且,在车身框架结构20中,外伸架24的前表面36的外侧端(端点K)位于比内侧端(端点G)更靠向车辆前后方向的前侧的位置。此处,在图4B所示的车辆10的侧面碰撞时,前轮胎14在从车辆横向的外侧朝向内侧倾斜的方向上移动。从而,与外端侧与内端侧在车辆横向上对齐的结构相比,能够使其外侧端位于比内侧端更靠向前侧的外伸架24从该外伸架24与前轮胎14的碰撞的早期阶段接触前轮胎14。换言之,在侧面碰撞时,使得前轮胎14与凸出部26从碰撞的初始阶段彼此接触,并且因此,可以进一步抑制前轮胎14朝着车厢13侧移动。
另外,在车身框架结构20处,在车辆10的侧面碰撞时前轮胎14在从车辆横向的外侧朝着内侧的倾斜方向上移动并且接触凸出部26的情况下,前轮胎14接触凸出部26的第一侧表面26C。此处,与前轮胎14的移动方向正交的表面的表面积在凸出部26的第一侧表面26C处比在凸出部26的末端表面26A处大。即,在车身框架结构20处,由于倾斜的第一侧表面26C形成在凸出部26处,所以与不具有第一侧表面26C的结构相比,能够增大前轮胎14与凸出部26的接触面积。
而且,图2所示的第一侧表面26C是倾斜的,使得其后端位于比其前端更靠向车辆横向的外侧的位置。因此,凸出部26的车辆横向上的宽度在外伸架24侧处(宽度W2)比在末端侧处(宽度W1)宽。从而,与在车辆俯视图中观看时凸出部26形成为矩形形状的结构相比,凸出部26相对于输入的碰撞载荷的屈服强度高。以该方式,通过形成第一侧表面26C,前轮胎14与凸出部26之间的接触的表面积增大,并且凸出部26的屈服强度增大,并且外伸架24难以变形。因此,可以进一步抑制图1所示的前轮胎14的朝着车厢13侧的移动。
[第二实施例]
下面描述第二实施例的车身框架结构50。
在图6A和6B中示出车身框架结构50。代替第一实施例的车辆10(见图1)中的车身框架结构20(见图1),而设置车身框架结构50。注意,在车身框架结构50处,与上述第一实施例基本相同的部件和区域以与第一实施例中的相同的参考标记表示,并且省略其描述。注意,在图6A和6B中省略了保险杠强化部16(见图1)的图示。
在图6A中所示的第二实施例的车辆10中,代替横梁19D(见图1)设置了横梁52。横梁52在车辆横向上延伸。横梁52的车辆横向端部接合至纵梁22。
如在车辆俯视图中所见,外伸架24从纵梁22凸出,使得横梁52的车辆横向的端部(接合结部)被设置为比凸出部26更靠向后侧,并且比从外伸架24的后表面38延伸的假想线S更靠向车辆前后方向的前侧。换言之,外伸架24的后部朝着车辆后侧延伸为当在车辆侧视图中观看时与横梁52重叠。注意,比凸出部26更靠向后侧的位置是指如下位置:当在车辆俯视图中观看时,比从位于凸出部26的后端的前表面36延伸的假想线T更靠向车辆前后方向的后侧。
下面描述第二实施例的车身框架结构的作用和功能。
如图7所示,在车身框架结构50处,横梁52的端部(接合部)设置在由于在侧面碰撞时前轮胎14接触凸出部26而输入到外伸架24的碰撞载荷F的传递方向上。因此,碰撞载荷F不仅易于传递(分散)到纵梁22,而且也易于传递到横梁52,并且从而,能够进一步抑制前轮胎14朝着车厢13侧的移动。注意,输入到外伸架24的碰撞载荷不限于经由凸出部26间接输入的载荷,并且还包括直接从前轮胎14输入到外伸架24的载荷。
注意,本公开不限于上述实施例。
在图8中示出了车身框架结构60作为本实施例的修改例。设置车身框架结构60代替第一实施例的车辆10(见图1)中的车身框架结构20(见图1)。注意,在车身框架结构60处,与上述第一实施例和第二实施例基本相同的部件和区域由与第一实施例和第二实施例中相同的参考标记表示,并且省略其描述。
车身框架结构60具有:纵梁22;外伸架62;和充当驾驶室支架的实例的支架64;以及凸出部26。此外,横梁52接合至纵梁22。
在从第二弯曲部34的车辆前后方向的后部到中间部22B的前部的范围内,外伸架62从纵梁22朝着车辆横向的外侧凸出。纵梁22与外伸架62焊接在一起。本体(图中未示出)安装至外伸架62。作为实例,外伸架62基本形成为当在车辆俯视图中观看时的平行四边形形状,并且外伸架62由主体部62A、根部62B、末端部62C、前部62D以及后部62E构成。
前述安装孔25形成在主体部62A中。根部62B焊接至纵梁22的外侧表面24A。末端部62C位于主体部62A的在车辆横向上与根部62B侧相反的一侧。前部62D构成了相对于主体部62A的车辆前后方向上的前侧部。前部62D具有前表面36。后部62E构成了相对于主体部62A的车辆前后方向上的后侧部。后部62E具有后表面66。前表面36和后表面66倾斜为使得它们的车辆横向的外侧端部位于比内侧端部更靠向车辆前后方向的前侧的位置。
作为实例,支架64形成为角管状,并且当从轴向观看时为闭合的截面结构。支架64的一端部64A焊接至后表面66的车辆横向的外侧端部。支架64的另一端部64B焊接至纵梁22的中间部22B的车辆横向的外侧表面。一端部64A相对于另一端部64B被设置在车辆前后方向的前侧和车辆横向的外侧。即,支架64在与车辆前后方向交叉的倾斜方向上连接外伸架62与纵梁22。注意,作为实例,如在车辆俯视图中所见,三角形的空间部68形成在纵梁22、外伸架62以及支架64之间。此外,当在车辆侧视图中观看时,支架64的另一端部64B与横梁52设置为彼此重叠。
在车身框架结构60处,由于侧面碰撞时前轮胎接触凸出部26而导致的输入到外伸架62的碰撞载荷经由支架64传递到纵梁22。横梁52的端部设置在载荷传递方向上。因此,从凸出部26输入到外伸架62的碰撞载荷经由支架64不仅易于传递(分散)到纵梁22,而且也易于传递到横梁52。从而,能够抑制前轮胎14(见图1)朝向车厢13侧的移动。
在车身框架结构20、50、60中,第一弯曲部32和第二弯曲部34不必须形成在纵梁22处。例如,在车辆俯视图中的曲柄形状的弯曲部可以形成在纵梁22处。此外,屈服强度比纵梁22的其他区域的屈服强度低这样的弱部(筋(bead)等)可以形成在纵梁22处,并且该弱部可以作为碰撞时的变形的起点。注意,在不限制纵梁22的变形的情况下,外伸架24的端点G可以设置为比点E更朝向车辆前后方向前侧。
此外,在车身框架结构20、50、60中,前表面36的车辆横向的外侧端部和内侧端部可以在车辆横向上排列(对齐)。而且,在车身框架结构20、50中,凸出部26的第一侧表面26C可以由在车辆俯视图中观看时在多个方向上倾斜的多个倾斜表面构成。此外,第一侧表面26C可以设置为沿着车辆前后方向。另外,凸出部26的末端表面26A和第一侧表面26C可以形成为当在车辆俯视图中观看时的圆弧状。
凸出部26的内部可以为空心或者为实心。此外,凸出部26不限于与外伸架24、62一体地形成,并且可以由通过接合或紧固而安装到外伸架24、62的另一部件(例如,支架)构成。而且,凸出部26的车辆上下方向上的高度可以在车辆前后方向和车辆横向中的至少一个方向上不同。
凸出部26相对于外伸架24、62的位置不限于与外伸架24、62的车辆横向中央部匹配的位置,并且可以设置为朝着外伸架24、62的车辆横向的内侧或外侧中的一侧偏移。此外,凸出部26的材料和外伸架24、62的材料可以相同或可以不同。而且,凸出部26在车辆上下方向上的高度可以比外伸架24、62在车辆上下方向上的高度高。
外伸架24不限于将预定尺寸的部件设置为与横梁52的位置相匹配的结构。外伸架24的结构可以是后部24E朝着车辆后侧扩大从而与横梁52的位置匹配。
以上已经描述了关于本公开的第一和第二实施例以及修改例的车身框架结构。然而,可以通过适当地组合来使用这些实施例和修改例,并且当然本公开能够在不背离本公开的主旨的范围内以各种形式实施。
Claims (5)
1.一种车身框架结构,包括:
纵梁,该纵梁在车辆前后方向上延伸,并且被设置为在车辆横向上面对前轮胎;
驾驶室支架,该驾驶室支架从所述纵梁的比所述前轮胎更靠向车辆后侧的区域朝着车辆横向的外侧凸出,并且本体安装至该驾驶室支架;以及
凸出部,该凸出部从所述驾驶室支架的在所述车辆横向上与所述纵梁分开的区域朝着所述前轮胎凸出。
2.根据权利要求1所述的车身框架结构,其中,
在所述纵梁处形成第一弯曲部和第二弯曲部,所述第一弯曲部弯曲为使得该第一弯曲部的车辆前后方向的后侧比该第一弯曲部的车辆前后方向的前侧更靠向车辆横向的外侧,所述第二弯曲部被设置为比所述第一弯曲部更靠向后侧,并且弯曲为沿着所述车辆前后方向延伸,并且
当在车辆俯视图中观看时,所述驾驶室支架从比所述第二弯曲部的车辆横向的外侧表面的圆弧的顶点更靠向车辆前后方向的后侧的区域朝着车辆横向的外侧凸出。
3.根据权利要求1或2所述的车身框架结构,其中,所述驾驶室支架的在所述车辆前后方向上面向所述前轮胎的对向面是倾斜的,使得当在车辆俯视图中观看时,该对向面的车辆横向的外侧端部比该对向面的车辆横向的内侧端部更靠向车辆前后方向的前侧。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的车身框架结构,其中,倾斜表面形成在所述凸出部的车辆横向的外侧的区域处,该倾斜表面倾斜为使得当在车辆俯视图中观看时,该倾斜表面的后端比该倾斜表面的前端更靠向车辆横向的外侧。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述车身框架结构,其中,
在所述车辆横向上延伸的横梁接合到所述纵梁,并且
所述驾驶室支架从所述纵梁凸出,使得在车辆俯视图中观看时,所述横梁的车辆横向的端部被设置为比所述凸出部更靠向后侧,并且比从所述驾驶室支架的车辆前后方向的后侧的后表面延伸的假想线更靠向车辆前后方向的前侧。
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