CN109927791A - 前车身加强结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前车身加强结构，其包括：一对前纵梁，其沿车辆的长度方向延伸并且在车辆的宽度方向上布置在车辆的左侧和右侧；前围板，其在车辆的宽度方向和高度方向上延伸；前柱，其沿车辆的长度方向和高度方向延伸；挡泥板上部构件，其在车辆的宽度方向上布置在所述一对前纵梁的每个的外侧，所述挡泥板上部构件沿车辆的长度方向延伸并且连接至所述一对前纵梁、所述前围板和所述前柱的每一个；以及第一加强构件，其沿车辆的高度方向延伸，所述第一加强构件的第一端部连接至所述挡泥板上部构件，第二端部连接至车辆的下部。

Description

前车身加强结构

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0173616号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及前车身结构，并且更具体地涉及一种前车身加强结构，其改善车辆的前方重叠碰撞过程中的反作用性能。

背景技术

通常，前车身基于车辆的纵向方向布置在前部，并且包括形成发动机室的车架结构。前车身包括前端模块和冷却模块，前照灯等安装在前车身中，所述前端模块形成发动机室的前端部。前挡泥板构件形成发动机室的左右两侧，并且提供了布置悬架系统和安装车轮的空间。前围板布置在发动机室后面并将乘客舱与发动机室隔开。

另外，在车辆的纵向方向延伸的前纵梁在车辆的宽度方向在左右方向上布置在发动机室下方，以增强前车身的结构强度。用于支撑悬架系统和安装在发动机室中的发动机及变速器的副车架在车辆的高度方向上布置在前纵梁的下部。

前纵梁的前端部安装在沿车辆宽度方向延伸的保险杠梁上，以提高正面碰撞性能。保险杠梁通过碰撞吸能盒与车辆长度方向上的前端部连接。

尤其是，当具有上述结构的前车身的车辆在操作过程中与碰撞物(例如障碍物或另一车辆)发生正面小重叠碰撞时(例如，当诸如小重叠障碍的碰撞物沿着车辆的宽度方向偏离到一侧并与车身的外侧部分碰撞时)，碰撞物使前纵梁移位从而与车身的较弱的外侧部分碰撞。因此，车辆在正面小重叠碰撞过程中不能有效地运行，并且使乘员安全性受损，而且使车身发生过度碰撞损坏。

为了解决上述缺陷，已经提出了加强车身的外部以应对小重叠碰撞。

例如，具有前挡泥板构件的前端部的结构延伸至前纵梁的前端部并通过连接构件彼此连接，具有用于防止碰撞物侵入的加强构件的结构安装在前纵梁的外侧，或者提出了用于加强前柱或门槛的结构。然而，所提出的结构具有包括车身重量和成本的过度增加以及在小重叠碰撞过程中对乘员的保护不足的缺点。

另一方面，在电动车辆的情况下，因为大容量电池安装在车身的地板板件上，所以在结构上提出了由于大容量电池而引起的车身加强，由此未能有效地应对正面碰撞和前方小重叠碰撞。

公开于背景部分的上述信息仅仅用于加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种前车身加强结构，该前车身加强结构能够通过在车辆的正面碰撞中适当地分散碰撞载荷来有效地减小前围板的变形，在车辆的正面小重叠碰撞过程中通过抑制旋转行为(behavior)来防止车辆过度损坏，并且通过引起车辆的横向行为来更有效地保护乘员的安全。

根据本发明的示例性实施方案前车身加强结构可以包括：一对前纵梁，其沿车辆的长度方向延伸并且设置成沿车辆的宽度方向布置在车辆的左侧和右侧；前围板，其在车辆的宽度方向和高度方向延伸并且分隔发动机室和乘客舱；前柱，其在车辆的长度方向和高度方向上延伸并且连接至所述前围板；挡泥板上部构件，其在车辆的宽度方向上布置在所述一对前纵梁的每个的外侧，所述挡泥板上部构件沿车辆的长度方向延伸并且连接至所述一对前纵梁、所述前围板和所述前柱的每一个；以及第一加强构件，其沿车辆的高度方向延伸，所述第一加强构件的第一端部连接至所述挡泥板上部构件，第二端部接合至车辆的下部。

侧下部构件可以接合在所述前围板的底部，侧外部构件可以接合至所述侧下部构件，所述第一加强构件的另一端部可以接合至所述侧下部构件和所述侧外部构件。

所述侧下部构件和所述侧外部构件可以形成U形截面，所述第一加强构件的另一端部插入到所述U形截面中以接合至所述侧下部构件和所述侧外部构件。

所述第一加强构件可以布置在车辆的宽度方向的左右两侧，在左侧和右侧的第一加强构件可以通过第二加强构件彼此连接，所述第二加强构件形成为在车辆的宽度方向延伸。

前围地板板件可以接合至前围板，所述前围地板板件可以接合至第三加强构件，所述第三加强构件形成为沿车辆的宽度方向延伸。

所述前纵梁可以包括：前侧内部构件，其沿车辆的宽度方向布置在内侧；以及前侧外部构件，其沿车辆的宽度方向布置在外侧。

第四加强构件可以接合至所述前围板和所述前围地板板件，所述第四加强构件的两个端部可以都接合至所述前侧内部构件。

所述第四加强构件可以具有C形形状。

所述第四加强构件可以布置在左右两侧，左侧和右侧的第四加强构件可以通过所述第三加强构件彼此连接。

用于安装副车架的副车架安装支架可以接合至所述前侧内部构件，所述第二加强构件可以与所述副车架安装支架一起接合至所述前侧内部构件。

第一加强构件可以插入到通过所述前侧内部构件与所述前侧外部构件形成的空间中并且接合至所述前侧内部构件和所述前侧外部构件。

所述侧下部构件可以插置于所述第一加强构件与所述前侧内部构件之间以接合至所述第一加强构件和所述前侧内部构件。

所述前侧外部构件和所述第一加强构件可以接合至所述前围地板板件。

电池壳体可以安装在所述第二加强构件上。

所述第二加强构件可以接合至所述前侧内部构件和所述第一加强构件。

可以进一步包括形成为沿车辆的长度方向延伸的门槛，门槛前部构件可以沿车辆的长度方向接合至门槛的前端部。

所述侧下部构件的两个端部可以分别连接至所述门槛前部构件和所述前纵梁。

根据本发明的示例性实施方案的前车身加强结构，当在车辆行驶过程中与物体发生的正面碰撞或偏移碰撞时，碰撞载荷优先地被输入到前纵梁，并且输入到前纵梁的碰撞载荷经由连接到前纵梁的挡泥板上部构件有效地分散到车身的上部。

另外，施加到前纵梁的载荷通过级联结构分散到前柱和侧下部构件，从而减少了传递到前围板的载荷，进而可以有效地减小前围板的变形。

另一方面，施加到挡泥板上部构件的载荷由于级联结构适当地分散到车顶的上部、第二加强构件和侧下部构件，从而有效地减小了前围板的变形。

另一方面，在车辆的前方小重叠碰撞中，碰撞载荷被分散到挡泥板上部构件和前纵梁，并且由第一加强构件、第二加强构件、第三加强构件和第四加强构件的级联结构引起车身的横向运动，由此防止对车身的过度损坏并且更安全地保护乘员。

附图说明

结合所附附图，根据以下详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：

图1为根据本发明的示例性实施方案的前车身加强结构的示例性立体图；

图2为根据本发明的示例性实施方案的前车身加强结构的一部分的示例性俯视图；

图3为根据本发明的示例性实施方案的图2的示例性A-A线截面图；

图4为根据本发明的示例性实施方案的前车身加强结构的示例性立体图；

图5为从根据本发明的示例性实施方案的前车身加强结构的乘客舱观察的示例性立体图；

图6为根据本发明的示例性实施方案的图4的示例性B-B线截面图；

图7为根据本发明的示例性实施方案的前车身加强结构的另一示例性立体图；

图8为根据本发明的示例性实施方案的图7的示例性C-C线截面图；

图9为根据本发明的示例性实施方案的前车身加强结构的一部分的示例性下部立体图。

具体实施方式

尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它示例性实施方案。

本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的并且不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或加入一种或多种其他的特征、数值、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。

正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。例如，为了使本发明的描述清楚，未示出不相关的部分，并且为了清楚起见，层和区域的厚度被放大。此外，当陈述层在另一层或衬底“上”时，该层可以直接在另一层或衬底上，或者可以在其间布置第三层。

应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非化石的能源的燃料)。现在将参考所附附图详细描述本发明的示例性实施方案。

参考图1至图3，应用于根据本发明的示例性实施方案的加强结构的前车身可以包括：前纵梁10、挡泥板上部构件20以及前围板30；前纵梁10形成为沿车辆的长度方向延伸并且沿车辆的宽度方向布置在左右两侧；挡泥板上部构件20在车辆的宽度方向上布置在所述前纵梁10的外侧并且沿着车辆的长度方向延伸以接合至前纵梁10；前围板30形成为在车辆的宽度方向和高度方向延伸并且划分发动机室和乘客舱。

沿车辆的长度方向和高度方向延伸而形成的前柱40可以联接至前围板30，并且挡泥板上部构件20可以接合至前围板30和前柱40。

侧下部构件12可以接合至前围板30的下端部，侧外部构件14可以接合至侧下部构件12，并且侧下部构件12和侧外部构件14可以形成大体上U形的截面。

在用于加强前车身结构的本发明的示例性实施方案中，可以进一步设置第一加强构件50。第一加强构件50可以在车辆的高度方向延伸。第一加强构件50的端部可以接合至挡泥板上部构件20，并且其另一端部可以插入到U形截面中以接合侧下部构件12和侧外部构件14。

第一加强构件50可以沿着车辆的宽度方向布置在左右两侧以连接挡泥板上部构件20、侧下部构件12和侧外部构件14。

通过经由第一加强构件50连接上部车身的挡泥板上部构件20以及下部车身的侧下部构件12和侧外部构件(以下，称为级联结构(cascading structure))，增加了上部车身和下部车身之间的连接刚度，从而有效地将输入载荷分散到车身。

参考图4至图6，第一加强构件50的左右两侧的下部可以通过第二加强构件60彼此连接。

也就是说，第二加强构件60的两个端部可以接合至左右两侧上的第一加强构件50的下部的彼此面对的两个侧表面。

通过经由第二加强构件60在左右两侧连接第一加强构件50，可以增加车身的上下和左右刚度，并且大容量电池壳体70可以附接至第二加强构件60以增加大容量电池的安装刚度。

另外，沿着车辆的宽度方向延伸的第三加强构件80可以接合至与前围板30连续接合的前围地板板件32。

前纵梁10可以包括沿车辆的宽度方向位于内侧的前侧内部构件11和沿车辆的宽度方向位于外侧的前侧外部构件13。大体上为C形的第四加强构件90可以接合至前侧内部构件、前围板30和前围地板板件32。第四加强构件90的两个端部可以接合至前侧内部构件11。

第四加强构件90可以布置在左右两侧。左右两侧的第四加强构件90可以通过第三加强构件80彼此连接。

也就是说，第三加强构件80的两个端部可以在左侧和右侧接合至第四加强构件90，使得左侧和右侧的第四加强构件90可以通过第三加强构件80彼此连接。

因为第四加强构件90可以增加前围板30和前围地板板件32的刚度，以防止在车辆正面碰撞或侧面碰撞时车身进入乘客舱，所以乘员可以更安全地行驶。第三加强构件80不仅像第二加强构件60那样增加了车身的横向刚度，还连接了左右两侧的第四加强构件90，从而有效地增加了前车身刚度。

参考图6，用于安装副车架(悬架系统等安装在副车架上)的副车架安装支架100可以接合至前侧内部构件11，第二加强构件60可以与副车架安装支架100一起接合至前侧内部构件11。

第一加强构件50可以插入到由前侧内部构件11和前侧外部构件13形成的空间中，并且可以接合至前侧内部构件11和前侧外部构件13。侧下部构件12可以插置于第一加强构件50和前侧内部构件11之间以被接合在一起。前侧外部构件13和第一加强构件50可以一起接合至前围地板板件32。

如图7和图8所示，当电池壳体70没有直接安装在第二加强构件60上时，第二加强构件60可以在车辆的高度方向上定位成高于图4所示的第二加强构件60，以便在左右两侧连接第一加强构件50。

在这种情况下，第二加强构件60可以与前侧内部构件11和第一加强构件50接合在一起。

参考图9，门槛110可以沿车辆的长度方向延伸并且沿车辆的宽度方向布置在两侧。沿车辆的长度方向的门槛110的前端部可以与门槛前部构件112接合。

侧下部构件12的两个端部可以分别与门槛前部构件112和前纵梁10连接，从而可以有效地增加沿车辆的长度方向的纵向侧部刚度，在小重叠碰撞时可以阻止障碍物和轮胎侵入乘客舱。

根据如上所述构造的根据本发明的前车身加强结构，当在车辆行驶过程中与碰撞物发生正面碰撞或正面小偏移碰撞时，碰撞载荷优先地被输入到前纵梁10，并且输入到前纵梁10的碰撞载荷经由连接到前纵梁10的挡泥板上部构件20有效地分散到车身的上部。

施加到前纵梁10的载荷通过级联结构分散到前柱40和侧下部构件12。因此，减少了传递到前围板30的载荷，从而可以减小前围板30的变形。

另一方面，输入到挡泥板上部构件20的载荷通过级联结构适当地分散到车顶的上部、第二加强构件60和侧下部构件12，由此有效地减小了前围板30的变形。

另外，在车辆的正面小重叠碰撞中，冲击载荷被分散到挡泥板上部构件20和前纵梁10，并且由第一、第二、第三和第四加强构件形成的级联结构引起车身在横向方向上动作，由此防止对车身的过度损坏并且更安全地保护乘员。

尽管已经结合目前认为是实际的示例性实施方案描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的实施方案，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (17)

1.一种前车身加强结构，包括：

一对前纵梁，其沿车辆的长度方向延伸并且在车辆的宽度方向上布置在车辆的左侧和右侧；

前围板，其在车辆的宽度方向和高度方向上延伸并且分隔发动机室和乘客舱；

前柱，其在车辆的长度方向和高度方向上延伸并且连接至所述前围板；

挡泥板上部构件，其在车辆的宽度方向上布置在所述一对前纵梁的每个的外侧，所述挡泥板上部构件沿车辆的长度方向延伸并且连接至所述一对前纵梁、所述前围板和所述前柱；以及

第一加强构件，其沿车辆的高度方向延伸，所述第一加强构件的第一端部连接至所述挡泥板上部构件，所述第一加强构件的第二端部连接至车辆的下部。

2.根据权利要求1所述的前车身加强结构，进一步包括：

侧下部构件，其连接至所述前围板的底部；以及

侧外部构件，其连接至所述侧下部构件，

其中，所述第一加强构件的第二端部连接至所述侧下部构件和所述侧外部构件。

3.根据权利要求2所述的前车身加强结构，

其中，所述侧下部构件和所述侧外部构件形成U形截面，

所述第一加强构件的第二端部插入到所述U形截面中以连接至所述侧下部构件和所述侧外部构件。

4.根据权利要求2所述的前车身加强结构，

其中，所述第一加强构件成对地设置并且在车辆的宽度方向上布置在车辆的左右两侧，

在左侧和右侧的一对第一加强构件通过第二加强构件而彼此连接，所述第二加强构件在车辆的宽度方向上延伸。

5.根据权利要求4所述的前车身加强结构，进一步包括：

前围地板板件，其连接至前围板，

其中，所述前围地板板件连接至第三加强构件，所述第三加强构件沿车辆的宽度方向延伸。

6.根据权利要求5所述的前车身加强结构，其中，所述一对前纵梁的每个包括：

前侧内部构件，其沿车辆的宽度方向布置在所述一对前纵梁的每个的内侧；以及

前侧外部构件，其沿车辆的宽度方向布置在所述一对前纵梁的每个的外侧。

7.根据权利要求6所述的前车身加强结构，进一步包括：

第四加强构件，其连接至所述前围板和所述前围地板板件，

其中，所述第四加强构件的端部连接至所述前侧内部构件。

8.根据权利要求7所述的前车身加强结构，其中，所述第四加强构件具有C形形状。

9.根据权利要求7所述的前车身加强结构，其中，所述第四加强构件成对地设置并且布置在左右两侧，

左侧和右侧的一对第四加强构件通过所述第三加强构件而彼此连接。

10.根据权利要求6所述的前车身加强结构，进一步包括：

副车架安装支架，其用于安装副车架并且连接至所述前侧内部构件，

其中，所述第二加强构件与所述副车架安装支架一起连接至所述前侧内部构件。

11.根据权利要求6所述的前车身加强结构，其中，所述一对第一加强构件的每个插入到所述前侧内部构件与所述前侧外部构件之间的空间中并且连接至所述前侧内部构件和所述前侧外部构件。

12.根据权利要求6所述的前车身加强结构，其中，所述侧下部构件插置于所述一对第一加强构件的每个与所述前侧内部构件之间并且连接至所述一对第一加强构件的每个和所述前侧内部构件。

13.根据权利要求6所述的前车身加强结构，其中，所述前侧外部构件和所述一对第一加强构件中的每个连接至所述前围地板板件。

14.根据权利要求4所述的前车身加强结构，进一步包括安装在所述第二加强构件上的电池壳体。

15.根据权利要求6所述的前车身加强结构，其中，所述第二加强构件连接至所述前侧内部构件和所述一对第一加强构件的每个。

16.根据权利要求2所述的前车身加强结构，进一步包括：

门槛，其沿车辆的长度方向延伸；以及

门槛前部构件，其沿车辆的长度方向连接至门槛的前端部。

17.根据权利要求16所述的前车身加强结构，其中，所述侧下部构件的端部分别连接至所述门槛前部构件和所述一对前纵梁的每个。