CN110641551A - 车身前部构造 - Google Patents

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CN110641551A CN201910526153.2A CN201910526153A CN110641551A CN 110641551 A CN110641551 A CN 110641551A CN 201910526153 A CN201910526153 A CN 201910526153A CN 110641551 A CN110641551 A CN 110641551A
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Abstract

本发明的课题在于提供一种车身前部构造，其能够在前方碰撞时减小前副车架的后部的变形量。本发明的车身前部构造的特征在于，包括：前副车架(4)，其在前部(40)组装有齿轮箱(M1)；腕部(50)，其从前副车架(4)的前部(40)向车宽方向外侧及前方延伸出来；碰撞吸收部(51)，其支承于腕部(50)；以及突角部(52)，其配置在碰撞吸收部(51)的前侧。

Description

车身前部构造
技术领域
本发明涉及车身前部构造。
背景技术
在车辆的车身前部构造中，一对前侧车架左右分离地配置，且在该一对前侧车架之间配置有前副车架(下述专利文献)。并且，作为驱动源的发动机(在电动汽车的情况下为马达及高压电气组件)和齿轮箱组装在前副车架上。
在这样的车身前部构造中，出于车辆操纵稳定性的考虑，存在前副车架的前部组装齿轮箱而在其后方依次组装马达、高压电气组件的情况。
以下存在将前侧车架简称为侧车架、将前副车架简称为副车架的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6004089号公报
发明内容
但是，根据前述车身前部构造，由于齿轮箱的强度较高，因此在车辆的前方碰撞时，无法利用副车架的前部吸收碰撞能，副车架的后部发生变形。
另外，在副车架后部的变形量大的情况下，马达和高压电气组件大幅度向后方移动。并且，存在高压电气组件被配置于后侧的车身骨架部件(例如挡泥板横梁等)和从前侧移动的马达夹入而破损的可能。并且，在组装于副车架后部的部件为发动机的情况下，存在使挡泥板底板向室内侧变形的可能。
因此，本发明是鉴于前述背景提出的发明，课题在于提供一种能够在前方碰撞时减小前副车架后部的变形量的车身前部构造。
作为用于解决所述课题的方案，本发明的车身前部构造的特征在于，包括：前副车架，其在前部组装有齿轮箱；腕部，其从所述前副车架的前部向车宽方向外侧及前方延伸出来；碰撞吸收部，其支承于所述腕部；以及突角部，其配置于所述碰撞吸收部的前侧。
发明的效果
根据本发明的车身前部构造，能够在前方碰撞时减小前副车架后部的变形量。
附图说明
图1是从左前侧的上方斜视观察实施方式的车身前部左半部分的立体图。
图2是俯视观察图1的车身前部的俯视图。
图3是从左前侧的上方斜视观察图2的以III-III线剖切的剖面的立体图。
图4是从左侧观察图1的车身前部的左侧视图。
图5是从下方观察图1的车身前部的仰视图。
图6是俯视观察前方碰撞状态的车身前部的俯视图。
图7A示意性地示出具有向车宽方向内侧延伸的突角部的车身前部前方碰撞状态的示意图。
图7B是示意性地示出具有向车宽方向外侧延伸的突角部的车身前部前方碰撞状态的示意图。
附图标记说明
1(1L) 前侧车架(左前侧车架)
2(2L) 撞击罐(左撞击罐)
3 保险杠横梁
4 前副车架
5(5L) 副保险杠(左副保险杠)
6 角撑板
7(7L) 上构件(左上构件)
12 前固定壁
13 后固定壁
14 加强板
40 前部
41 前端
42 角部
45 前腿部
50 腕部
51 碰撞吸收部
52 突角部
53 基部板
100 混凝土壁
101 对方车辆
B1-B4 紧固件
EV 车辆
LW 左前轮
M1 齿轮箱
M2 马达
M3 高压电气组件
MR 电机室
LW 左前轮
W1 安装面
具体实施方式
接下来，参照附图说明应用实施方式的车身前部构造的车辆EV。并且，实施方式中说明的车辆EV为在车身前部的电机室MR内搭载齿轮箱M1、马达M2及高压电气组件M3的(参照图2)的电动汽车。
如图1所示，车辆EV作为构成车身前部骨架的部件，包括：一对侧车架1；在各侧车架1的前侧配置的一对撞击罐2；在一对撞击罐2的前侧配置并沿车宽方向延伸的保险杠横梁3；配置在一对侧车架1之间的副车架4；在保险杠横梁3的下方配置的一对副保险杠5；以及在一对侧车架1的车宽方向外侧配置的一对上构件7。
并且，本实施方式的车身前部构造以车宽方向的中心线O1(参照图2)为基准左右对称地形成。由此，关于成对的部件(一对侧车架1、一对撞击罐2、一对副保险杠5及一对上构件7)说明左侧的部件(左侧车架1L、左撞击罐2L、左副保险杠5L及左上构件7L)，省略右侧部件(右侧车架、右撞击罐、右副保险杠及右上构件)的说明。
如图2所示，左侧车架1L为沿前后方向延伸的部件。左侧车架1L从中心线O1向车宽方向外侧分离配置，在左侧车架1L的车宽方向内侧形成有电机室MR。
左侧车架1L由在车宽方向外侧开口且剖视观察呈大致C字状的第1车架10和封堵第1车架10的开口的板状的第2车架11接合而成。也就是说，左侧车架1L的截面形状呈四方筒状，包括上壁、下壁、左壁(车宽方向外壁)及右壁(车宽方向内壁)四个壁部。
如图3、图4所示，左侧车架1L的前部1a的左壁取代第2车架11使用角撑板6。
角撑板6为加强板，形成为在俯视观察时呈大致三角形状(参照图2)。由此，左侧车架1L的前部1a的左壁向左侧鼓出。并且，左侧车架1L的前部1a的左壁(角撑板6的左端)与左上构件7L的前端接合。
另外，尤其是，虽未图示，但角撑板6的后端进入在后方配置的第2车架11的前端部11a的内侧。因此，第2车架11的前端部11a及其周边由角撑板6加强。
如图4所示，加强板14与左侧车架1L的前后方向中间部的左壁接合。
左侧车架1L的下壁的一部分构成用于固定副车架4的后述前腿部45及后腿部46的固定壁(前固定壁12及后固定壁13)。
前固定壁12侧视观察时位于第2车架11的前端部11a的下方，由角撑板6加强。另外，后固定壁13侧视观察时位于加强板14的下方，由加强板14加强。
并且，左侧车架1L具有角撑板6和加强板14，因此在前方碰撞时由角撑板6和加强板14加强的加强部分以外的部位变形，从而吸收碰撞能。
如图2、如图3所示，左撞击罐2L为在前后方向上开口的四方筒状的碰撞吸收部件，前端与保险杠横梁3的后表面接合。由此，若由于前方碰撞而向保险杠横梁3输入碰撞载荷，则左撞击罐2L以在前后方向上缩短的方式变形，向左侧车架1L传递的碰撞能减少。
在左撞击罐2L的后端接合沿车宽方向及上下方向延伸的支承板8。
如图3所示，支承板8通过紧固件B1紧固于从左侧车架1L(包括角撑板6)的前端向外侧伸出的凸缘16。因此，支承板8被以能够从左侧车架1L自由拆装的方式支承。
另外，在支承板8的前表面设有向前方突出且上下夹持左撞击罐2L的后端的一对突出部8a。基于该一对突出部8a，与左撞击罐2L接合的接合面积增加，接合强度提高。
如图2所示，保险杠横梁3以随着趋向车宽方向外侧而位于后方的方式弯曲。左前轮LW的轮毂W的安装面W1位于保险杠横梁3的左端部3a的后方(参照图2的双点划线H1)。
并且，安装面W1是用于安装在车轴的顶端侧形成的车轴侧轴毂的部位，本实施方式的安装面W1相对于轮毂W的车宽方向中心偏向车宽方向外侧。
副车架4为构成电机室MR的下壁的水平板，从下方支承齿轮箱M1、马达M2及高压电气组件M3。
详细来说，副车架4的前部40在俯视观察时呈大致四边形状。另一方面，副车架4的后部43在左右方向中央部形成维护用的开口43a，呈向后方开口的U字状。
前部40的前端41沿左右方向以直线状延伸，其前端41的两端形成有大致直角的角部42。
在副车架4的前部40的上表面形成有向上方突出的前侧安装部44。并且，齿轮箱M1通过未图示的紧固件紧固于前侧安装部44。
另外，在副车架4的后部43设有后侧安装部(未图示)，在该后侧安装部安装有马达M2和高压电气组件M3。
如上所述，在副车架4的前部40组装有齿轮箱M1，在后部43依次组装有马达M2、高压电气组件M3。
此外，在副车架4的前端41设置有未图示的格栅，行驶中的行驶风吹向齿轮箱M1等。
如图4、图5所示，在副车架4的左右侧面形成有向上方延伸的一对前腿部45及一对后腿部46。
如图4所示，前腿部45的上端通过紧固件B2紧固于副车架4的前固定壁12。另外，后腿部46的上端通过紧固件B3紧固于副车架4的后固定壁13。由此，副车架4配置在一对侧车架1之间，且与一对侧车架1及保险杠横梁3相比位于下方。
另外，如图3、图5所示，前腿部45设置在副车架4的角部42的车宽方向外侧。因此，角部42的强度提高。
左副保险杠5L从副车架4的前部40向前方延伸，配置在保险杠横梁3的下方，为用于在前方碰撞时吸收碰撞能的保险杠部件。
如图5所示，左副保险杠5L包括：腕部50，其从副车架4的前部40朝向车宽方向外侧且朝向前方延伸；筒状的碰撞吸收部51，其支承于腕部50；以及突角部52，其固定于碰撞吸收部51的前端。
如图3所示，腕部50的截面形状呈大致四方筒状，在前端50a形成有向外侧伸出的凸缘50b。
如图4所示，腕部50的后部(基部)与副车架4的前部40接合，沿大致水平方向延伸。另外，本实施方式的腕部50的后部(基部)横跨角部42和前腿部45并连接(接合)。因此，腕部50支承于角部42和前腿部45，与腕部50仅支承于角部42的情况相比位于上方。
如图5所示，腕部50随着从后端趋向前端50a以逐渐朝向前方的方式弯曲，前端50a(顶端)朝向前方。也就是说，腕部50从后端到前端50a弯曲。
如图3所示，碰撞吸收部51为沿前后方向延伸的四方筒状的部件。
碰撞吸收部51的上下方向的长度L1比左撞击罐2L的上下方向的长度L2短。另外，图5所示，碰撞吸收部51的左右方向的长度L3比左撞击罐2L的左右方向的长度L4短。由此，碰撞吸收部51的闭合截面积比左撞击罐2L的闭合截面积小，碰撞吸收部51与左撞击罐2L相比小型化。
如图3所示，在碰撞吸收部51内形成有在上下方向中间部沿水平方向延伸的加强筋51a。因此，碰撞吸收部51被设计为，虽然与左撞击罐2L相比小型化，但具有与左撞击罐2L相同程度的强度。
在碰撞吸收部51的后端接合沿左右方向及上下方向延伸的基部板53。并且，基部板53通过紧固件B4(仅示出在图4中)以能够自由拆装的方式紧固于腕部50的凸缘50b。
另外，在基部板53的前表面设有向前方突出并左右夹持碰撞吸收部51的后端的一对突出部53a。利用该一对突出部53a，与碰撞吸收部51接合的接合面积增加，接合强度提高。
如图5所示，碰撞吸收部51的车宽方向的中心线O2与腕部50的前端50a的车宽方向的中心线O3相比位于车宽方向内侧。也就是说，碰撞吸收部51相对于腕部50偏向车宽方向内侧。
如图3所示，碰撞吸收部51的上下方向中心(在上下方向中间部形成的加强筋51a)与腕部50的前端50a的上下方向的中心线O4相比位于上侧。也就是说，碰撞吸收部51相对于腕部50偏向上侧。
突角部52为沿左右方向延伸且前后方向的厚度薄的中空部件。
如图5所示，突角部52覆盖碰撞吸收部51的前开口并进一步向车宽方向外侧延伸。因此，俯视观察时碰撞吸收部51与突角部52呈L字状。
在突角部52的车宽方向的外端52a的后方配置有左前轮LW的轮毂W。另外，突角部52的车宽方向的外端52a与偏向车宽方向外侧的安装面W1在车宽方向上的位置大致相同。
突角部52追随保险杠横梁3以随着趋向车宽方向外侧而位于后方的方式弯曲。因此，若从上下方向观察突角部52及保险杠横梁3，则突角部52的前表面52b与保险杠横梁3的前表面3b重合(参照图2、图5)。
如图4所示，突角部52的高度与左前轮LW的旋转中心线O5相同(参照图4的双点划线H2)。另外，突角部52设定为规定的接近角(参照图4的双点划线H3)，以在车辆EV沿上坡斜面行驶时，避免突角部52与倾斜面接触。
接下来说明实施方式的作用效果。
实施方式的车身前部构造包括：前副车架4，其在前部40组装有齿轮箱M1；腕部50，其从前副车架4的前部40朝向车宽方向外侧及前方延伸；碰撞吸收部51，其支承于腕部50；以及突角部52，其配置在碰撞吸收部51的前侧。
因此，如图6所示，若例如车辆EV从前方与混凝土壁100等碰撞，向突角部52输入碰撞载荷，则碰撞吸收部51在前后方向上缩短，腕部50以基部(后部)侧为起点倾倒(箭头A)。
如上所述，碰撞初始副保险杠5吸收碰撞能，向前副车架4传递的碰撞能减少。因此，前副车架4的后部43的变形量减小，高压电气组件M3被马达M2和车身的骨架部件夹入的可能性降低。
另外，在实施方式的车身前部构造中，突角部52与碰撞吸收部51相比向车宽方向外侧突出，突角部52与碰撞吸收部51在俯视观察时呈大致L字状。
因此，在前方碰撞时，由于突角部52与对方车辆的接触面积增大，因此作用于对方车辆的载荷分散而不集中。由此，对对方车辆的侵害性降低。
另外，突角部52延伸的方向为车宽外侧，因此突角部52不会覆盖格栅(未图示)的前方。由此，在行驶中，向电机室MR内的空气导入量不会减少。
此外，突角部52延伸的方向为车宽外侧，因此腕部50及碰撞吸收部51的变形量(碰撞吸收量)不会减小。具体来说，如图7A所示，假设突角部52向车宽方向内侧延伸，则存在突角部52的内端52c夹入对方车辆101与前副车架4的前端41之间的可能。
另一方面，根据本实施方式，如图7B所示，突角部52不会夹入对方车辆101与前副车架4之间。由此，腕部50及碰撞吸收部51的变形量增大，能够吸收碰撞能的量增加。
另外，在实施方式的车身前部构造中，突角部52的车宽方向的外端52a与轮毂W的安装面W1在车宽方向上的位置大致相同。
如图6所示，若突角部52由于前方碰撞而后退，则突角部52的外端52a与左前轮LW接触，碰撞能向安装面W1输入。另外，如上所述，由于外端52a与安装面W1在车宽方向上的位置大致相同，因此向安装面W1输入的碰撞能较大。如上所述，更多碰撞能分散到支承左前轮LW的未图示的臂部等，前副车架4的后部43的变形量进一步减小。
另外，在实施方式的车身前部构造中，突角部52配置在保险杠横梁3的下方，突角部52的前表面52b形成为与保险杠横梁3的前表面3b相同的形状，在俯视观察时重合。
根据上述构成，在前方碰撞时，保险杠横梁3和突角部52在同一定时与所碰撞的对方车辆接触，作用于对方车辆的载荷分散。由此，对对方车辆的侵害性降低。
另外，在实施方式的车身前部构造中，腕部50的后端与前副车架4的前部40的角部42连接。
根据上述构成，腕部50支承于前副车架4上强度较高的角部42，因此在前方碰撞时，腕部50可靠地变形以吸收碰撞能。
另外，在实施方式的车身前部构造中，在前副车架4上设有从角部42延伸并与前侧车架1连接的前腿部45，腕部50的后端横跨前腿部45并连接。
因此，与腕部50仅与前侧车架1连接的情况相比，左副保险杠5L(腕部50、碰撞吸收部51及突角部52)位于上方。
另外，本实施方式的碰撞吸收部51相对于腕部50偏向上侧。
如上所述，能够使突角部52具有规定的接近角(参照图4的双点划线H2)，并且，突角部52的外端52a能够设定为在前方碰撞时与左前轮LW接触的高度(参照图4的双点划线H3)。
另外，在实施方式的车身前部构造中，前侧车架1由角撑板6加强，前腿部45与前侧车架1中由角撑板6加强的部位(前固定壁12)连接。
换言之，在前方碰撞时，前腿部45与前侧车架1中预定不变形的部分(加强部分)连接。因此，能够避免前腿部45在前方碰撞时妨碍左前侧车架1L的变形。
另外，在实施方式的车身前部构造中，碰撞吸收部51的车宽方向的中心线O2相对于腕部50的前端50a的车宽方向的中心线O3位于车宽方向内侧。
根据上述构成，相比于碰撞吸收部51的车宽方向的中心线O2与腕部50的车宽方向的中心线O3在车宽方向上重合的情况，腕部50不易变形。因此，在碰撞能较小的轻碰撞的情况下，腕部50不变形，而仅碰撞吸收部51变形。并且，能够在仅碰撞吸收部51变形的情况下，松开紧固件B4将碰撞吸收部51和突角部52拆下，更换为新的碰撞吸收部51和突角部52。按照上述方式，能够减少需更换的部件数量，实现低成本化。
另外，在实施方式的车身前部构造中，碰撞吸收部51呈筒状，在内部设有加强筋51a。
根据上述构成，碰撞吸收部51具有与撞击罐2相同程度的强度且能够实现小型化。因此，能够在副保险杠5的周边确保部件的设置空间(例如灯体等)。
另外，由于碰撞吸收部51与撞击罐2具有相同程度的强度，因此在前方碰撞时由于与保险杠横梁3接触而作用于对方车辆的载荷和由于与突角部52接触而作用的载荷被均匀地分散，对对方车辆的侵害性进一步降低。
另外，在实施方式的车身前部构造中，腕部50从前端50a到后端弯曲。
根据上述构成，与例如在俯视观察时呈大致L字状的腕部相比，能够提高针对前方碰撞的强度。由此，碰撞能的吸收量高，能够在碰撞初始吸收大量碰撞能，大幅度减小向前副车架4传递的碰撞能。
另外，在轻碰撞时，仅碰撞吸收部51变形，不需要更换腕部50(前副车架4)。
以上对实施方式进行了说明，但本发明的车身前部构造也可以应用于在副车架4的前部组装有齿轮箱M1而在后部组装有发动机的车辆。在应用于这样的车辆的情况下，能够抑制发动机因前方碰撞而大幅度向后方移动，防止挡泥板底板向室内侧变形。
另外，关于腕部50的形状，可以是形成为俯视观察呈L字状的腕部，只要能够在前方碰撞的作用下变形即可，并无特别限定。
另外，腕部50也可以仅与角部42连接或仅与前腿部45连接。
另外，本发明的突角部除了以碰撞吸收部51为基准向车宽方向外侧延伸的突角部52以外，也可以是仅向车宽方向内侧延伸的突角部或向车宽方向两侧延伸的突角部。

Claims (10)

1.一种车身前部构造，其特征在于，包括：
前副车架，其在前部组装有齿轮箱；
腕部，其从所述前副车架的前部向车宽方向外侧及前方延伸出来；
碰撞吸收部，其支承于所述腕部；以及
突角部，其配置于所述碰撞吸收部的前侧。
2.根据权利要求1所述的车身前部构造，其特征在于，
所述突角部与所述碰撞吸收部相比向车宽方向外侧突出，
所述突角部与所述碰撞吸收部在俯视观察时呈L字状。
3.根据权利要求2所述的车身前部构造，其特征在于，
所述突角部的车宽方向外端与轮毂的安装面在车宽方向上的位置大致相同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车身前部构造，其特征在于，
所述突角部配置在保险杠横梁的下方，
所述突角部的前表面形成为与所述保险杠横梁的前表面相同的形状，在俯视观察时彼此重合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车身前部构造，其特征在于，
所述腕部的后端与所述前副车架的前部的角部连接。
6.根据权利要求5所述的车身前部构造，其特征在于，
在所述前副车架设有从所述角部延伸并与前侧车架连接的前腿部，
所述腕部的后端横跨所述角部和所述前腿部并连接。
7.根据权利要求6所述的车身前部构造，其特征在于，
所述前侧车架由角撑板加强，
所述前腿部与所述前侧车架中由所述角撑板加强的部位连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的车身前部构造，其特征在于，
所述碰撞吸收部的车宽方向的中心与所述腕部的前部的车宽方向的中心相比位于车宽方向内侧。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的车身前部构造，其特征在于，
所述碰撞吸收部呈筒状，在内部具有加强筋。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的车身前部构造，其特征在于，
所述腕部从前端到后端弯曲。
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