CN110861711B - 车辆前部结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆前部结构，该车辆前部结构具有：侧梁，其在车辆前部的车辆宽度方向外侧于车辆前后方向上延伸，且后端部被连接于蓄电池；前侧横向构件，其被连接于侧梁的车辆前方侧，并在车辆宽度方向上延伸；后侧横向构件，其被连接于侧梁的车辆后方侧，并在车辆宽度方向上延伸，侧梁的前部位于与后部相比靠车辆上方侧，并且，在前部与后部之间设置有倾斜部，倾斜部随着从车辆前方侧趋向于车辆后方侧而向车辆下方侧倾斜，在车辆侧面观察时，在倾斜部的车辆下方侧配置有变速箱。

Description

车辆前部结构
技术领域
本公开内容涉及一种车辆前部结构。
背景技术
在日本特开2011-152841号公报中，公开了具备对前轮进行驱动的电机单元、和向电机单元供给电力的蓄电池的车辆前部结构。另外，在日本特开2011-152841号公报中所记载的车辆前部结构中，受到正面碰撞时的碰撞载荷的电机单元会以驱动轴为中心而进行转动。由此，能够使电机单元向蓄电池的下方进行移动以减少对于车厢内空间的影响。
可是，在如电动汽车等那样在地板面板的车辆下方侧配置有蓄电池的结构中，为了在正面碰撞时对蓄电池进行保护，需要在与蓄电池相比靠车辆前方侧处有效地对冲击载荷进行吸收。
发明内容
本公开内容考虑到上述事实，其目的在于获得一种能够在正面碰撞时对蓄电池进行保护的车辆前部结构。
第一方式所涉及的车辆前部结构具有：侧梁，其在车辆前部的车辆宽度方向外侧于车辆前后方向上延伸，且后端部被连接于蓄电池；前侧横向构件，其被连接于所述侧梁的车辆前方侧，并在车辆宽度方向上延伸；后侧横向构件，其被连接于所述侧梁的车辆后方侧，并在车辆宽度方向上延伸，所述侧梁的前部位于与后部相比靠车辆上方侧，并且，在前部与后部之间设置有倾斜部，所述倾斜部随着从车辆前方侧趋向于车辆后方侧而向车辆下方侧倾斜，在车辆侧面观察时，在所述倾斜部的车辆下方侧配置有变速箱。
在第一方式所涉及的车辆前部结构中，在车辆前部的车辆宽度方向外侧设置有侧梁，该侧梁在车辆前后方向上延伸，且后端部被连接于蓄电池。另外，在侧梁的车辆前方侧，连接有在车辆宽度方向上延伸的前侧横向构件，在侧梁的车辆后方侧，连接有在车辆宽度方向上延伸的后侧横向构件。在此，侧梁的前部位于与后部相比靠车辆上方侧，在前部与后部之间设置有倾斜部，且倾斜部随着从车辆前方侧趋向于车辆后方侧而向车辆下方侧倾斜。由此，在车辆的正面碰撞时，通过侧梁的前部相对于后部而向车辆后方侧后退，从而以倾斜部的前端侧立起的方式而发生变形，进而使侧梁在车辆侧面观察时被折曲成大致Z字状。
另外，在车辆侧面观察时，在倾斜部的车辆下方侧配置有变速箱。由此，在侧梁的倾斜部发生变形时，抑制了倾斜部与变速箱之间的干涉，并有效地吸收了碰撞载荷。
第二方式所涉及的车辆前部结构为，在第一方式中，所述后侧横向构件被安装于前部侧面构件上，所述前部侧面构件在车辆前后方向上于与所述侧梁相比靠车辆上方侧延伸，所述变速箱被安装于所述后侧横向构件上。
在第二方式所涉及的车辆前部结构中，后侧横向构件被安装于前部侧面构件上，变速箱被安装于后侧横向构件上。由此，在车辆的正面碰撞时，由于前部侧面构件与侧梁的变形量的不同，从而使后侧横向构件断裂。而且，变速箱会从侧梁上脱落。
第三方式所涉及的车辆前部结构为，在第一方式或者第二方式中，所述侧梁的所述前部在俯视观察时位于与所述后部相比靠车辆宽度方向外侧，所述侧梁中的所述倾斜部随着从车辆前方侧趋向于车辆后方侧而向车辆宽度方向内侧倾斜。
在第三方式所涉及的车辆前部结构中，通过在车辆的正面碰撞时使侧梁的前部相对于后部而向车辆后方侧后退，从而在俯视观察时倾斜部以倒向车辆宽度方向的方式而变形。由此，侧梁在俯视观察时以及侧面观察时的双方均被折曲成大致Z字状。
第四方式所涉及的车辆前部结构为，在第一方式至第三方式的任意一个方式中，在所述侧梁中的与所述后侧横向构件相比靠车辆后方侧的上部处形成有变形起点部，所述变形起点部成为弯折变形的起点。
在第四方式所涉及的车辆前部结构中，侧梁在车辆侧面观察时被折曲成大致Z字状之后，将进一步以变形起点部为起点而使侧梁的与后侧横向构件相比靠车辆后方侧被折曲成大致V字状。
第五方式所涉及的车辆前部结构为，在第一方式至第四方式的任意一个方式中，在车辆侧面观察时所述侧梁中的所述倾斜部的车辆上方侧配置有驱动轴。
在第五方式所涉及的车辆前部结构中，在倾斜部的车辆下方侧配置有变速箱，在倾斜部的车辆上方侧配置有驱动轴。由此，与将变速箱和驱动轴并列配置在车辆前后方向上的结构相比，车辆前部侧的悬伸(前部悬伸)变短。
第六方式所涉及的车辆前部结构为，在第一方式至第五方式的任意一个方式中，在与所述侧梁相比靠车辆宽度方向内侧配置有动力单元，所述变速箱被配置于与所述动力单元相比靠车辆前方侧。
在第六方式所涉及的车辆前部结构中，通过将变速箱配置在与动力单元相比靠车辆前方侧，从而与动力单元被配置在与变速箱相比靠车辆前方侧的结构相比，抑制了车辆前端部的重量增加的情况。
附图说明
参照以下附图，对本公开内容的典型实施例进行说明。
图1为实施方式所涉及的车辆前部结构的侧视图。
图2为实施方式所涉及的车辆前部结构的仰视图。
图3A为正面碰撞前的状态下的图2的放大图。
图3B为碰撞初期的状态下的图2的放大图。
图4A为图示了碰撞从图3B的状态起而进展了的状况的图。
图4B为图示了碰撞从图4A的状态起而进展了的状况的图。
图5为图3B的状态下的图1的放大图。
图6为图4A的状态下的图1的放大图。
图7为图4B的状态下的图1的放大图。
图8为表示实施方式所涉及的车辆前部结构的改变例的、与图7相对应的图。
具体实施方式
参照附图，对实施方式所涉及的车辆前部结构进行说明。如图1所示，在应用了车辆前部结构的车辆10的车辆前部中，设置有左右一对前部侧面构件12(在图1中，仅图示了车辆左侧的前部侧面构件12)。
前部侧面构件12为，在车辆宽度方向外侧于车辆前后方向上延伸、且被设为封闭截面结构的框架部件。前部侧面构件12的后端部12A与后述的后侧连结部件20连接。另外，前部侧面构件12的前端部12B与前侧连结部件14连接，并经由该前侧连结部件14而与保险杠加强件16连结。
图2如所示，前侧连结部件14通过铝合金的压铸而被形成为与前部侧面构件12相比宽度较宽。而且，在该前侧连结部件14的后端部处安装有前部侧面构件12。另外，在前侧连结部件14的车辆宽度方向内侧的面上安装有构件连结部件18。
构件连结部件18于车辆宽度方向上延伸，且两端部分别被安装于前侧连结部件14上。因此，构件连结部件18经由前侧连结部件14而在车辆宽度方向上对左右一对前部侧面构件12进行连结。
在前侧连结部件14的前端部处安装有保险杠加强件16。保险杠加强件16为在车辆宽度方向上延伸的框架部件，在该保险杠加强件16的车辆宽度方向两端部处分别经由前侧连结部件14而连接有前部侧面构件12。并且，采用了如下的结构，即，在前侧连结部件14的上表面上，连接有未图示的挡板上部构件。即，相对于通过压铸而被形成的前侧连结部件14，连接有前部侧面构件12、构件连结部件18以及挡板上部构件。
如图1所示，后侧连结部件20被配置于前部侧面构件12的车辆后方侧，并被构成为，包括上侧连结部20A、下侧连结部20B和倾斜部20C。上侧连结部20A构成后侧连结部件20的上侧，并在该上侧连结部20A上连接有前部侧面构件12的后端部12A。另一方面，下侧连结部20B构成后侧连结部件20的下侧，该下侧连结部20B的后部被安装于蓄电池箱21上。
倾斜部20C为上侧连结部20A与下侧连结部20B之间的部位，并随着从车辆上方侧趋向于车辆下方侧而车辆后方侧倾斜。另外，在倾斜部20C的后表面上，连接有封闭截面结构的车厢前壁横向构件22。
车厢前壁横向构件22在车辆宽度方向上延伸，在该车厢前壁横向构件22上安装有未图示的车厢前壁。而且，通过车厢前壁而分隔出了车辆后方侧的车厢内侧和车辆前方侧的动力单元室。
在前部侧面构件12的车辆下方侧设置有悬架构件24。如图2所示，悬架构件24被构成为，包括左右一对侧梁26、前侧横向构件28和后侧横向构件30。
左右一对的侧梁26分别通过铝合金的挤压成形而被形成，并在车辆前部的车辆宽度方向外侧于车辆前后方向上延伸。另外，在侧梁26的后端部处安装有连结托架32，侧梁26的后端部经由该连结托架32而与蓄电池箱21连接。
在侧梁26的前端部处设置有下部保险杠加强件34。下部保险杠加强件34被配置在保险杠加强件16的车辆下方侧并在车辆宽度方向上延伸，在该下部保险杠加强件34的车辆宽度方向两端部处分别连接有侧梁26的前端部。
前侧横向构件28通过铝合金的压铸而被形成，并在车辆宽度方向上延伸。另外，前侧横向构件28的车辆宽度方向两端部被连接于侧梁26的车辆前方侧。具体而言，前侧横向构件28的车辆宽度方向两端部被设为，与车辆宽度方向中央部相比在仰视观察时被形成为宽度较宽的宽幅部28A，在该宽幅部28A上，形成有与侧梁26相对应的凹部。而且，在该凹部中嵌入有侧梁26的状态下，通过螺栓以及螺母等而使二者被接合。另外，在前侧横向构件28上安装有第一下臂50。
另外，如图1所示，在前侧横向构件28的宽幅部28A上形成有前侧装配部36。通过该前侧装配部36而将前侧横向构件28和前侧连结部件14上下连结在一起。即，前侧横向构件28和前部侧面构件12经由前侧连结部件14而被连结在一起。
如图2所示，在与前侧横向构件28相比靠车辆后方侧配置有后侧横向构件30。后侧横向构件30通过铝合金的压铸而被形成，并在车辆宽度方向上延伸。另外，后侧横向构件30被配置于侧梁26的车辆下方侧，后侧横向构件30的车辆宽度方向两端部30A延伸至与侧梁26相比靠车辆宽度方向外侧。而且，该后侧横向构件30的车辆宽度方向两端部通过螺栓以及螺母等而被接合于侧梁26的车辆宽度方向外侧的侧面上。
另外，在后侧横向构件30上形成有后侧装配部38。如图1所示，后侧横向构件30向车辆上方侧且车辆后方侧斜向地延伸，该后侧装配部38与前部侧面构件12的后部连结。而且，在后侧横向构件30上安装有第二下臂52。
在此，侧梁26的前部26A位于与后部26B相比靠车辆上方侧。另外，在侧梁26中的前部26A与后部28B之间设置有倾斜部26C，该倾斜部26C随着从车辆前方侧趋向于车辆后方侧而向车辆下方侧倾斜。
具体而言，侧梁26的前部26A在车辆侧面观察时沿着前部侧面构件12而在车辆前后方向上延伸，在本实施方式中，作为一个示例，其位于与蓄电池箱21相比靠车辆上方侧。另一方面，侧梁26的后部26B由于蓄电池箱21的高度而在车辆前后方向上延伸，而且，在前部26A与倾斜部26C之间设置有第一挠曲部26D，在后部26B与倾斜部26C之间设置有第二挠曲部26E。
如图2所示，侧梁26的前部26A在俯视观察时(在仰视观察时)位于与后部26B相比靠车辆宽度方向外侧，侧梁26中的倾斜部26C随着从车辆前方侧趋向于车辆后方侧而向车辆宽度方向内侧倾斜。
如图1所示，在车辆前部处配置有作为动力单元的电机40。电机40通过从收纳于蓄电池箱21内的蓄电池23接受电力的供给而进行驱动，从而使前轮42旋转。另外，在电机40的附近设置有驱动轴44，该驱动轴44在车辆侧面观察时被配置于侧梁26中的倾斜部26C的车辆上方侧。
另一方面，在与电机40相比靠车辆前方侧且车辆下方侧配置有变速箱46。在此，变速箱46在车辆侧面观察时被配置于侧梁26中的倾斜部26C的车辆下方侧，并被安装且被支承于后侧横向构件30上。因此，驱动轴44和变速箱46在车辆侧面观察时隔着倾斜部26C而被配置。
如图2所示，蓄电池箱21被构成为，包括底板21A和蓄电池枠部21B。底板21A为构成蓄电池箱21的底部的板状部件，且延伸至车辆后部为止。
蓄电池枠部21B在俯视观察时(在仰视观察时)以包围底板21A的方式而被形成为框状，且被设为水平截面结构。即，从车辆前后方向观察蓄电池枠部21B的在车辆前后方向上延伸的部位时的截面被设为封闭截面，且从车辆宽度方向观察蓄电池枠部21B的在车辆宽度方向上延伸的部位时的截面被设为封闭截面。
(作用)
接下来，对本实施方式的作用进行说明。
在本实施方式的车辆前部结构中，如图1以及图2所示，侧梁26的后端部与蓄电池23(蓄电池箱21)连接。由此，在车辆10的正面碰撞时，能够通过蓄电池23(蓄电池箱21)来负担被输入至侧梁26上的碰撞载荷的一部分。
另外，通过将侧梁26设为在车辆侧面观察时以及在俯视观察时(在仰视观察时)挠曲的形状，从而能够在与蓄电池23相比靠车辆前方侧有效地对碰撞载荷进行吸收。参照图3～图7来对该作用进行说明。并且，在图3～图7中，为了便于说明而示意性地图示了车辆10的主要部分，并省略了一部分部件的图示。
在图3A所示的车辆10中，在正面碰撞时的碰撞初期的状态下，如图3B所示，通过障碍物(未图示)与保险杠加强件16以及下部保险杠加强件34进行碰撞，从而使前部侧面构件12被压溃。伴随与此，保险杠加强件16以及下部保险杠加强件34向车辆后方侧进行移动。由此，如图中箭头标记所示，侧梁26中的倾斜部26C的倾斜角度变大，且前部26A相对于后部26B而以位于更靠车辆宽度方向外侧的方式折曲。
当从图3B的状态起碰撞进一步进展时，将成为图4A所示的状态。即，侧梁26中的倾斜部26C的倾斜角度变大。而且，通过碰撞进一步进进展，从而如图4B所示，侧梁26以倾斜部26C倒向车辆宽度方向的方式而被折曲。这样，通过在正面碰撞时侧梁26的前部26A相对于后部26B而向车辆后方侧进行后退，从而在俯视观察时(在仰视观察时)倾斜部26C以倒向车辆宽度方向的方式被变形，由此能够将侧梁26折曲成大致Z字状。其结果为，与侧梁26在俯视观察时(在仰视观察时)被形成为直线状的结构相比，能够在正面碰撞时有效且稳定地使侧梁折曲。
另外，在本实施方式中，由于在侧面观察时将侧梁26设为挠曲的形状，因此，如图5所示，在碰撞初期，由于侧梁26的前部26A相对于后部26B而向车辆后方侧进行后退，从而使前部26A与倾斜部26C之间的部位以向车辆上方侧鼓出的方式而变形。
当从图5的状态起碰撞进一步进展时，如图6所示，倾斜部26C的倾斜角度将变大，而且，如图7所示，在车辆侧面观察时，倾斜部26C的前端侧以立起的方式而变形，从而侧梁26被折曲成大致Z字状。即，从俯视观察时(在仰视观察时)以及车辆侧面观察时的双方进行观察时，侧梁26均被折曲成大致Z字状。而且，此时，由于变速箱46被配置于倾斜部26C的车辆下方侧，因此，能够抑制变形的倾斜部26C和变速箱46发生干涉的情况，并能够抑制由于变速箱46而产生压溃残余(所谓死行程)的情况。即，能够有效地对碰撞载荷进行吸收，从而能够在正面碰撞时对蓄电池23进行保护。
在此，在本实施方式中，尤其如图5所示，后侧横向构件30被安装于前部侧面构件12上，变速箱46被安装在后侧横向构件30上、并被支承于该后侧横向构件30上。由此，在车辆10的正面碰撞时，由于前部侧面构件12和侧梁26的变形量的不同，从而如图6所示，后侧横向构件30将会断裂。此后，如图7所示，能够使变速箱46从侧梁26上脱落。由此，能够可靠地抑制由变速箱46所导致的死行程的产生。另外，通过使变速箱46从侧梁26上脱落，从而能够抑制与变速箱46连接的中间轴(未图示)向车辆后方侧进行移动的情况。其结果为，能够抑制转向盘向乘员侧进行移动的情况。
而且，在本实施方式中，如图1所示，隔着侧梁26的倾斜部26C而在车辆下方侧配置有变速箱46，且在车辆上方侧配置有驱动轴44。由此，与将变速箱46和驱动轴44在车辆前后方向上并排配置的结构相比，能够缩短车辆前部侧的悬伸(前部悬伸)。即，在将变速箱46以及驱动轴44一起配置在倾斜部26C的车辆上方侧情况下，需要用于在车辆前后方向上将变速箱46和驱动轴44并排配置的空间，从而难以缩短前部悬伸。与此相对，通过采用本实施方式的结构，从而能够缩短前部悬伸，并将车厢内的空间确保得较广。
另外，在本实施方式中，将变速箱46配置在与电机40相比靠车辆前方侧。由此，相比于电机40被配置在与变速箱46相比靠车辆前方侧的结构，能够抑制车辆前端部的重量增加的情况。其结果为，相比于电机40被配置在与变速箱46相比靠车辆前方侧的结构，能够提高驾驶稳定性。
并且，虽然在本实施方式中，未设置用于使侧梁26可靠地折曲的变形起点部等，但也可以如图8的改变例那样，在侧梁26的后部处形成作为变形起点部的突条54。
(改变例)
如图8所示，在本改变例中，在碰撞前的状态下在侧梁26的后部处预先形成有突条54。该突条54为，以在正面碰撞时成为弯折变形的起点的方式而被形成于侧梁26的上表面上的凹突条，且在车辆宽度方向上延伸。
在应用了本改变例的车辆10中，侧梁26在车辆侧面观察时被折曲成大致Z字状之后，能够进一步以作为变形起点部的突条54为起点而向侧梁26的与后侧横向构件30相比靠车辆后方侧折曲成大致V字状。由此，能够提高冲击吸收性能。并且，即使不形成突条54，也能够将侧梁26折曲成大致V字状，但通过形成突条54等的变形起点部，从而能够更加可靠地将侧梁26折曲成大致V字状，并能够实现鲁棒性较高的变形模式。
以上，虽然对实施方式以及改变例进行了说明，但显然在不脱离本公开的主旨的范围内能够通过各种各样的方式来实施。例如，虽然在上述实施方式中，通过铝合金的压铸而形成了前侧横向构件28以及后侧横向构件30，但并未被限定与此，也可以使用挤压成形品或冲压成形品等。
另外，虽然在上述实施方式中，以在车辆侧面观察时以及俯视观察时(在仰视观察时)的双方中均被折曲成大致Z字状的方式而形成侧梁26，但并未被限定于此。例如，也可以设为在俯视观察时侧梁26在车辆前后方向上以大致直线状而延伸的结构，但为了在正面碰撞时使侧梁26可靠地折曲从而吸收碰撞载荷，从而优选为采用本实施方式的结构。

Claims (6)

1.一种车辆前部结构，具有：
侧梁，其在车辆前部的车辆宽度方向外侧于车辆前后方向上延伸，且后端部被连接于蓄电池；
前侧横向构件，其被连接于所述侧梁的车辆前方侧，并在车辆宽度方向上延伸；
后侧横向构件，其被连接于所述侧梁的车辆后方侧，并在车辆宽度方向上延伸，
所述侧梁的前部位于与后部相比靠车辆上方侧，并且，在前部与后部之间设置有倾斜部，所述倾斜部随着从车辆前方侧趋向于车辆后方侧而向车辆下方侧倾斜，
在车辆侧面观察时，在所述倾斜部的车辆下方侧配置有变速箱。
2.如权利要求1所述的车辆前部结构，其中，
所述后侧横向构件被安装于前部侧面构件上，所述前部侧面构件在与所述侧梁相比靠车辆上方侧于车辆前后方向上延伸，
所述变速箱被安装于所述后侧横向构件上。
3.如权利要求1或2所述的车辆前部结构，其中，
所述侧梁的所述前部在俯视观察时位于与所述后部相比靠车辆宽度方向外侧，
所述侧梁中的所述倾斜部随着从车辆前方侧趋向于车辆后方侧而向车辆宽度方向内侧倾斜。
4.如权利要求1或2所述的车辆前部结构，其中，
在所述侧梁中的与所述后侧横向构件相比靠车辆后方侧的上部处，形成有成为弯折变形的起点的变形起点部。
5.如权利要求1或2所述的车辆前部结构，其中，
在车辆侧面观察时，在所述侧梁中的所述倾斜部的车辆上方侧配置有驱动轴。
6.如权利要求1或2所述的车辆前部结构，其中，
在与所述侧梁相比靠车辆宽度方向内侧配置有动力单元，
所述变速箱被配置于与所述动力单元相比靠车辆前方侧。
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