CN109421815B - 车体构造 - Google Patents

Abstract

一种车体构造，抑制前侧框(11)的生产性变差，并且提高车辆的前面碰撞时前侧框(11)对冲击能量的吸收性能。在前侧框(11)的闭合截面内的与外侧侧壁部(11c)的筋条对应的车辆前后方向的位置，加强部件(51)遍及外侧侧壁部(11c)和内侧侧壁部(11d)之间设置，加强部件(51)与外侧侧壁部(11c)和内侧侧壁部(11d)接合，加强部件(51)和内侧侧壁部(11d)的车辆前后方向的接合长度，比加强部件(51)和外侧侧壁部(11c)的车辆前后方向的接合长度更长。

Description

车体构造

技术领域

本发明涉及车体构造，该车体构造在车辆的前部具备沿车辆前后方向延伸的闭合截面状的前侧框。

背景技术

以往，已知在车辆的前面碰撞时，使前侧框积极地折曲，通过该前侧框的弯曲变形来吸收冲击能量(例如参照专利文献1)。

在专利文献1中，前侧框具备：前侧区域，在从前方输入载荷时，通过向外弯曲变形，形成压缩侧壁部及拉伸侧壁部(在前侧框的车宽方向外侧的侧壁部形成有筋条)；以及途中区域，在从前方输入载荷时，通过向内弯曲变形，形成拉伸侧壁部及压缩侧壁部(在前侧框的车宽方向内侧的侧壁部形成有筋条)，在该前侧框中，具备：第1加强部件，与上述第1区域的主闭合截面共同形成在上下方向上相邻的多个副闭合截面；第2加强部件，与上述第2区域的主闭合截面共同形成在上下方向上相邻的多个副闭合截面；以及发动机装配部件，将上述主闭合截面横断地分隔开，上述第1及第2加强部件分别具有：第1分隔壁部，将上述闭合截面上下分隔开；以及第2分隔壁部，其拉伸侧的与第1分隔壁部的上下间隔，比压缩侧的与第1分隔壁部的上下间隔小，上述第1及第2加强部件隔着装配加强件相邻。由此，通过第1及第2分隔壁部的被拉伸侧壁部支承的第1及第2拉伸侧分隔部的压缩侧端部的抵接，能够形成托拉斯形状，抑制弯曲变形所伴随的截面溃缩，增加冲击能量的吸收效率。

专利文献1：日本特开2016-113084号公报

但是，在前侧框的闭合截面内配置上述专利文献1的第1及第2加强部件那样的加强部件的情况下，该加强部件呈现交替地向拉伸侧壁部侧及压缩侧壁部侧突出的矩形波状，分别向拉伸侧壁部侧及压缩侧壁部侧突出的突出前端面分别通过焊接而接合到拉伸侧壁部及压缩侧壁部。其结果，在拉伸侧壁部及压缩侧壁部的双方需要多个焊接部位，从前侧框的生产性的观点来说，还有改良的余地。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于，在车辆的前面碰撞时折曲的前侧框的闭合截面内配置加强部件的情况下，抑制前侧框的生产性变差，提高车辆的前面碰撞时前侧框对冲击能量的吸收性能。

为了达成上述目的，本发明是一种车体构造，具备闭合截面状的前侧框，该前侧框在车辆的前部沿车辆前后方向延伸，且具有作为车宽方向外侧的侧壁部的外侧侧壁部和作为车宽方向内侧的侧壁部的内侧侧壁部，在上述前侧框的上述外侧侧壁部中的车辆前后方向的中间位置设置有筋条，该筋条在上述车辆的前面碰撞时成为该前侧框向车宽方向内侧的折曲位置，在上述前侧框的闭合截面内的与上述筋条对应的车辆前后方向的位置具备加强部件，该加强部件遍及上述外侧侧壁部和上述内侧侧壁部之间而设置，上述加强部件与上述外侧侧壁部和上述内侧侧壁部接合，上述加强部件和上述内侧侧壁部的车辆前后方向的接合长度，比上述加强部件和上述外侧侧壁部的车辆前后方向的接合长度更长。

根据上述的构成，通过缩短加强部件和外侧侧壁部的车辆前后方向的接合长度，能够减少加强部件和外侧侧壁部的焊接部位，能够抑制生产性变差。此外，通过缩短加强部件和外侧侧壁部的车辆前后方向的接合长度，在车辆的前面碰撞时，外侧侧壁部在筋条的位置容易局部地向车宽方向内侧折曲(在筋条的位置，容易在前后方向上局部地弯折)。另一方面，在通过该折曲而产生拉伸载荷的内侧侧壁部，通过加长与加强部件的接合长度，能够在车辆前后方向的较大范围承受该拉伸载荷，难以产生外侧侧壁部所产生的那种局部的折曲。因此，能够提高车辆的前面碰撞时前侧框对冲击能量的吸收性能。

在上述车体构造的一个实施方式中，上述加强部件由在上下方向及车辆前后方向上延伸的板状部件构成，上述加强部件的上端部及下端部与上述外侧侧壁部接合，上述加强部件的上下方向中间部是波状部，该波状部沿着在车辆前后方向上延伸的多个折曲线而折曲为矩形波状，在上述波状部，向上述内侧侧壁部的一侧突出的部分的突出前端面与该内侧侧壁部接合。

在上述一实施方式中，优选为，上述加强部件的与上述外侧侧壁部接合的上述上端部及上述下端部分别隔着上述筋条而在车辆前后方向上分支，接合到该外侧侧壁部。

由此，加强部件不会妨碍外侧侧壁部的局部的折曲，在车辆的前面碰撞时，比较小的载荷就能够使外侧侧壁部在筋条的位置折曲(能够减小弯折载荷)。

发明的效果：

如以上说明，根据本发明的车体构造，在前侧框的闭合截面内的与外侧侧壁部的筋条对应的车辆前后方向的位置，遍及外侧侧壁部和内侧侧壁部之间设置加强部件，通过使加强部件和内侧侧壁部的车辆前后方向的接合长度比该加强部件和外侧侧壁部的车辆前后方向的接合长度更长，能够抑制前侧框的生产性变差，能够提高车辆的前面碰撞时前侧框对冲击能量的吸收性能。

附图说明

图1是表示应用了本发明的实施方式的车体构造的车辆的前部的要部的平面图。

图2是从前侧且车辆右侧(车宽方向外侧)观察上述车辆的右侧的前侧框的立体图。

图3是从前侧且车辆左侧(车宽方向内侧)观察上述右侧的前侧框的立体图。

图4是图3的IV-IV线截面图。

图5是图3的V-V线截面图。

图6是表示配置在上述右侧的前侧框的闭合截面内的加强部件，是从前侧且车辆左侧(车宽方向内侧)观察的立体图。

图7是表示从前侧对上述右侧的前侧框输入了冲击载荷时，该前侧框的外侧侧壁部在筋条的位置局部地向车宽方向内侧折曲的状态的立体图。

图8是表示除了上述右侧的前侧框的外侧侧壁部之外，内侧侧壁部也向车宽方向内侧折曲的状态的图7相当图。

图9是表示上述车辆的前面碰撞时的上述右侧的前侧框的前端的后退量(行程)和对该前侧框的前端输入的载荷的关系的图表。

符号的说明：

1车辆；11前侧框；11c外侧侧壁部；11d内侧侧壁部；11e筋条；51加强部件；51a上端部；51b下端部；51c折曲部；51d波状部

具体实施方式

以下基于附图详细说明本发明的实施方式。

图1表示应用了本发明的实施方式的车体构造的车辆1的要部。在该车辆1的前部设置有发动机舱2，该发动机舱2中配设有对车辆1的左右的前轮(未图示)进行驱动的未图示的动力总成。上述动力总成由发动机和变速器构成，该变速器被输入由该发动机生成的扭矩(动力)。上述发动机及上述变速器在后述的左右一对前侧框11之间在车宽方向上排列。以下将车辆1的前、后、左、右、上、下分别简称做前、后、左、右、上、下。

在发动机舱2的车宽方向两侧的端部配设有沿前后方向延伸且形成为大致矩形的闭合截面状的左右一对前侧框11。此外，在发动机舱2的后端部设置有将发动机舱2和车厢12分隔开的发动机舱隔板。在该发动机舱隔板的上端部接合着护罩部件14。在护罩部件14的车宽方向两侧的端部分别连结着沿前后方向延伸的左右的裙板加强梁19的后端部。另外，上述发动机舱隔板位于护罩部件14的下侧，在图1中看不见。

在左右的前侧框11的车宽方向外侧分别设置有轮罩面板17及悬架塔罩18。各轮罩面板17以覆盖上述前轮的上侧的方式形成为圆弧状，在该圆弧内侧构成前轮罩。左右的悬架塔罩18的下端部分别固定到左右的前侧框11，左右的悬架塔罩18的上端部分别固定到左右的裙板加强梁19。

在左右的前侧框11的前端面(由突缘部11g构成)分别形成有溃缩盒31，这左右的溃缩盒31的前端面固定到沿着车宽方向延伸的保险杠32的左右两端部。各溃缩盒31经由设置于其后端的突缘部31a固定到前侧框11的突缘部11g。左右的前侧框11在从与上述发动机舱隔板相同的前后位置直到后侧，朝向后侧而向下侧倾斜地延伸。

本实施方式的车体构造是左右对称(相对于穿过车辆1的车宽方向中央的平面对称)的构造，以下参照附图说明车辆1的右侧部分(右侧的前侧框11)。以下将右侧的前侧框11简称作前侧框11。此外，图2～图8所记载的“外侧”及“内侧”分别指的是车宽方向外侧及内侧。

如图2～图5所示，前侧框11具有：上壁部11a、在下侧与上壁部11a对置的下壁部11b、作为车宽方向外侧的侧壁部的外侧侧壁部11c、在车宽方向内侧与外侧侧壁部11c对置且作为车宽方向内侧的侧壁部的内侧侧壁部11d。外侧侧壁部11c由外侧部件21构成，上壁部11a、下壁部11b及内侧侧壁部11d由形成为截面帽状的内侧部件22构成。

外侧部件21在外侧侧壁部11c的上侧及下侧(外侧部件21的上端部及下端部)具有突缘部21a、21b，内侧部件22在上壁部11a的车宽方向外侧的端部及下壁部11b的车宽方向外侧的端部具有突缘部22a、22b。这些上侧的突缘部21a、22a彼此和下侧的突缘部21b、22b彼此通过焊接而接合。通过这样接合的外侧部件21及内侧部件22形成闭合截面。另外，外侧部件21的突缘部21a、21b在车宽方向上位于与外侧侧壁部11c大致相同的位置。

如图2所示，在前侧框11的外侧侧壁部11c的前后方向的中间位置，设置有沿上下方向延伸且向车宽方向内侧凹入的筋条(bead)11e。在本实施方式中，在外侧侧壁部11c中的筋条11e的下侧形成有向车宽方向内侧凹入的凹部11f，所以筋条11e仅在该凹部11f的上侧形成。筋条11e的用处是，在车辆1的前面碰撞时，前侧框11在形成有该筋条11e的前后方向的位置向车宽方向内侧折曲。另外，在外侧侧壁部11c中的筋条11e的下侧不设置上述的凹部11f的情况下，也可以遍及外侧侧壁部11c的上下方向的大致整体设置筋条11e。

优选为，筋条11e在前侧框11上设置在没有结合轮罩面板17及悬架塔罩18(特别是悬架塔罩18)的前后位置。在本实施方式中，筋条11e设置在与轮罩面板17的前端大致相同的前后位置。

如图3～图6所示，在前侧框11的闭合截面内的与筋条11e对应的前后方向的位置，加强部件51遍及外侧侧壁部11c和内侧侧壁部11d之间设置。

加强部件51由沿着上下方向及前后方向延伸的板状部件构成。加强部件51的上端部51a及下端部51b通过焊接而接合到外侧侧壁部11c。在本实施方式中，如图4及图5所示，加强部件51的上端部51a夹在外侧部件21及内侧部件22的上侧的突缘部21a、22a之间，与两突缘部21a、22a接合。此外，加强部件51的下端部51b夹在外侧部件21及内侧部件22的下侧的突缘部21b、22b之间，与两突缘部21b、22b接合。如上述那样，外侧部件21的突缘部21a、21b(及内侧部件22的突缘部22a、22b)在车宽方向上位于与外侧侧壁部11c大致相同的位置，所以可以看做外侧侧壁部11c，因此可以说加强部件51的上端部51a及下端部51b通过焊接而接合到外侧侧壁部11c。

加强部件51的上下方向中间部是波状部51d，该波状部51d沿着在上下方向上隔开间隔而在前后方向上延伸的折曲线(在本实施方式中是6个折曲线)折曲为矩形波状。将沿着各折曲线折曲的部分称作折曲部51c。波状部51d的最上部及最下部向车宽方向外侧延伸，分别连结到与外侧侧壁部11c接合的上端部51a及下端部51b。

在波状部51d，向内侧侧壁部11d一侧突出的部分的突出前端面(上下2个)通过焊接而接合到该内侧侧壁部11d。以下，将上侧的突出前端面称作上侧接合面51e，将下侧的突出前端面称作下侧接合面51f。上侧接合面51e及下侧接合面51f在前后方向上，包括内侧侧壁部11d的与筋条11e对置的部分在内，遍及其前后方向的规定范围延伸。优选为，该规定范围如后述那样，前侧框11的外侧侧壁部11c在筋条11e的位置局部地向车宽方向内侧折曲时，与内侧侧壁部11d中产生拉伸载荷的范围相比，在前后方向上是更大的范围。

在波状部51d，向外侧侧壁部11c一侧突出的部分的突出前端面(在上下方向上，位于上侧接合面51e和下侧接合面51f之间)在车宽方向上位于外侧侧壁部11c和内侧侧壁部11d之间，不与外侧侧壁部11c及内侧侧壁部11的任一个接合。

加强部件51的与外侧侧壁部11c接合的上端部51a及下端部51b分别隔着筋条11e而在前后方向上分支，接合到该外侧侧壁部11c。即，加强部件51的上端部51a及波状部51d的最上部的车宽方向外侧部分、以及加强部件51的下端部51b及波状部51d的最下部的车宽方向外侧部分，成为车宽方向中央部分切缺的形状。由此，加强部件51和内侧侧壁部11d的前后方向的接合长度，比加强部件51和外侧侧壁部11c的前后方向的接合长度更长。此外，在本实施方式中，加强部件51和内侧侧壁部11d的接合面积，比加强部件51和外侧侧壁部11c的接合面积更大。

在外侧部件21及内侧部件22接合前，加强部件51中的波状部51d的上侧接合面51e及下侧接合面51f被接合到内侧部件22(内侧侧壁部11d)的与筋条11e对应的前后方向的位置。这时，优选为将加强部件51相对于内侧部件22定位而接合。然后，外侧部件21和内侧部件22接合时，加强部件51的上端部51a在被上侧的突缘部21a、22a夹住的状态下与两突缘部21a、22a接合，并且加强部件51的下端部51b在被下侧的突缘部21b、22b夹住的状态下与两突缘部21b、22b接合。

在车辆1的前面碰撞时，经由保险杠32及溃缩盒31而从前侧对前侧框11输入了冲击载荷的情况下，如图7所示，前侧框11的外侧侧壁部11c在筋条11e的位置局部地向车宽方向内侧折曲(在筋条11e的位置，在前后方向上局部地挫曲)。这时，外侧侧壁部11c和加强部件51的前后方向的接合长度较短，并且加强部件51的上端部51a及下端部51b分别隔着筋条11e而在前后方向上分支并与外侧侧壁部11c接合，所以加强部件51不会妨碍外侧侧壁部11c的局部的折曲。

通过外侧侧壁部11c的折曲，在内侧侧壁部11d的与筋条11e对置的部分及其前后的附近部分产生拉伸载荷。在比内侧侧壁部11d的产生该拉伸载荷的前后方向的范围更大的范围接合着加强部件51中的波状部51d的上侧接合面51e及下侧接合面51f，由于波状部51d的折曲部51c，加强部件51难以向车宽方向内侧折曲，所以能够在内侧侧壁部11d的前后方向上的较大范围内承受上述拉伸载荷，难以产生外侧侧壁部11c中产生的那种局部的折曲。即，如果没有加强部件51，则外侧侧壁部11c在局部地向车宽方向内侧折曲之后，内侧侧壁部11d也立即向车宽方向内侧折曲，但是通过设置上述那样的加强部件51，内侧侧壁部11d难以折曲，能够提高车辆1的前面碰撞时前侧框11对冲击能量的吸收性能。

最终，如图8所示，内侧侧壁部11d也与加强部件51的波状部51d一起向车宽方向内侧折曲。

在此，图9中示出车辆1的前面碰撞时的前侧框11的前端的后退量(行程)和对前侧框11的前端输入的载荷的关系。

没有加强部件51的情况下和有加强部件51的情况下的最初的峰值，是外侧侧壁部11c局部地弯折时的弯折载荷。无论有没有加强部件51，在产生弯折载荷之后，随着行程变大而载荷变小，但是在有加强部件51的情况下，与没有的情况相比，载荷不易变小。图表的下侧的面积是冲击能量的吸收量，所以在有加强部件51的情况下，与没有的情况相比，能够更好地吸收冲击能量。

因此，在本实施方式中，通过缩短加强部件51和外侧侧壁部11c的前后方向的接合长度，能够减少加强部件51和外侧侧壁部11c的焊接部位，能够抑制生产性变差。此外，通过缩短加强部件51和外侧侧壁部11c的前后方向的接合长度，在车辆1的前面碰撞时，外侧侧壁部11c容易在筋条11e的位置局部地向车宽方向内侧折曲(在筋条11e的位置，在前后方向上容易局部地弯折)。另一方面，在通过该折曲而产生拉伸载荷的内侧侧壁部11d，通过加长与加强部件51的接合长度，能够在前后方向的较大范围内承受其拉伸载荷，难以产生外侧侧壁部11c所产生的那种局部的折曲。由此，能够提高车辆1的前面碰撞时前侧框11对冲击能量的吸收性能。

本发明不限于上述实施方式，在不脱离权利要求的主旨的范围内能够变更。

例如，在上述实施方式中，加强部件51的上端部51a及下端部51b分别隔着筋条11e而在前后方向上分支，但是也可以不分支，而在与筋条11e相同的前后位置接合到外侧侧壁部11c。即，如果加强部件51的上端部51a及下端部51b和外侧侧壁部11c的前后方向的接合长度较短，则外侧侧壁部11c在筋条11e的位置容易折曲。但是，为了使外侧侧壁部11c更容易折曲(缩小上述弯折载荷)，优选为将加强部件51的上端部51a及下端部51b如上述实施方式那样构成。

此外，在上述实施方式中，加强部件51的上下方向中间部是波状部51，但是如果加强部件51和内侧侧壁部11d的前后方向的接合长度比加强部件51和外侧侧壁部11c的前后方向的接合长度长，难以产生内侧侧壁部11d的局部的折曲，则可以是任何形状。例如，上述实施方式的加强部件51的上侧接合面51e和下侧接合面51f之间的部分可以是向车宽方向外侧凹入且沿前后方向延伸的筋条。或者，这样的筋条也可以形成在上侧接合面51e及/或下侧接合面51f。

上述的实施方式只是例示，不限定本发明的范围。本发明的范围由权利要求定义，在权利要求的均等范围内的变形或变更，均属于本发明的范围内。

工业实用性：

本发明能够应用到在车辆的前部具备沿车辆前后方向延伸的闭合截面状的前侧框的车体构造。

Claims (4)

1.一种车体构造，具备闭合截面状的前侧框，该前侧框在车辆的前部沿车辆前后方向延伸，且具有作为车宽方向外侧的侧壁部的外侧侧壁部和作为车宽方向内侧的侧壁部的内侧侧壁部，

在上述前侧框的上述外侧侧壁部中的车辆前后方向的中间位置设置有筋条，该筋条在上述车辆的前面碰撞时成为该前侧框向车宽方向内侧的折曲位置，

在上述前侧框的闭合截面内的与上述筋条对应的车辆前后方向的位置具备加强部件，该加强部件遍及上述外侧侧壁部和上述内侧侧壁部之间而设置，

上述加强部件与上述外侧侧壁部和上述内侧侧壁部接合，

上述加强部件和上述内侧侧壁部的车辆前后方向的接合长度，比上述加强部件和上述外侧侧壁部的车辆前后方向的接合长度更长，

上述加强部件由在上下方向及车辆前后方向上延伸的板状部件构成，

上述加强部件的上端部及下端部与上述外侧侧壁部接合，

上述加强部件的上下方向中间部是波状部，该波状部沿着在车辆前后方向上延伸的多个折曲线而折曲为矩形波状，

在上述波状部，向上述内侧侧壁部的一侧突出的部分的突出前端面与该内侧侧壁部接合,

在上述波状部，向上述外侧侧壁部的一侧突出的部分的突出前端面，在车宽方向上位于上述外侧侧壁部和上述内侧侧壁部之间，不与上述外侧侧壁部及上述内侧侧壁部的任一个接合。

2.如权利要求1所述的车体构造，

与上述内侧侧壁部接合的上述突出前端面,遍及前后方向的规定范围延伸，

上述外侧侧壁部在上述筋条的位置局部地向车宽方向内侧折曲时，与上述内侧侧壁部中产生拉伸载荷的范围相比，该规定范围是在前后方向上更大的范围。

3.如权利要求2所述的车体构造，

上述加强部件的与上述外侧侧壁部接合的上述上端部及上述下端部分别隔着上述筋条而在车辆前后方向上分支，接合到该外侧侧壁部。

4.如权利要求1所述的车体构造，

上述加强部件的上述上端部在被上述内侧侧壁部的上侧的突缘部和上述外侧侧壁部的上侧的突缘部夹住的状态下与两个上述上侧的突缘部接合，并且上述加强部件的上述下端部在被上述内侧侧壁部的下侧的突缘部和上述外侧侧壁部的下侧的突缘部夹住的状态下与两个上述下侧的突缘部接合。

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