CN111907597B - 车辆前部构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆前部构造，具有：车辆前部的侧框架、装配于侧框架的前端的保险杠加强件、装配于保险杠加强件的侧端部的载荷传递构件以及装配于载荷传递构件的后端的罩构件，罩构件是角部的外表面为曲面且在车辆上下方向延伸的L字形截面构件，所述罩构件以上端比载荷传递构件的上表面向上方突出的方式进行装配并覆盖后端的车辆内侧部。

Description

车辆前部构造
技术领域
本发明涉及一种车辆前部构造，特别是涉及一种用于吸收碰撞载荷的构造。
背景技术
车辆的前部车身构造具有：左右一对的作为侧方骨架构件的侧框架，在车辆前部沿车辆前后方向延伸；以及保险杠加强件，在车辆宽度方向延伸，结合于左右一对的侧框架的前端。保险杠加强件具有比一对侧框架向车辆宽度方向外侧突出的侧端部。为了在微小重叠碰撞时，就是说在碰撞对象物与侧端部碰撞时，将该碰撞载荷传递至侧框架，提出了设置从侧端部向后方且车辆内侧延伸的载荷传递构件的构造(例如，参照日本特开2014－113894)。
另外，正在研究通过从载荷传递构件传递来的碰撞载荷使闭合截面形状的侧方骨架构件弯折变形，由此吸收冲击能量。但是，有时载荷传递构件的后端咬入侧方骨架构件的侧面而产生应力集中，仅侧方骨架构件的侧面断裂而侧方骨架构件整体不产生弯折变形，不能吸收所希望的碰撞能量。
发明内容
因此，本发明的目的在于，通过在碰撞时从载荷传递构件传递来的碰撞载荷使侧方骨架构件整体弯折变形，来吸收所希望的冲击能量。
本发明的车辆前部构造具有：左右一对的侧方骨架构件，在车辆前部沿车辆前后方向延伸；保险杠加强件，装配于左右一对的所述侧方骨架构件的前端并在车辆宽度方向延伸，左右的各侧端部比各所述侧方骨架构件向车辆宽度方向外侧突出；载荷传递构件，装配于所述保险杠加强件的所述侧端部，朝向车辆后方且车辆内侧延伸，在碰撞时将碰撞载荷传递至所述侧方骨架构件；以及罩构件，装配于所述载荷传递构件的后端，所述车辆前部构造的特征在于，所述罩构件是角部的外表面为曲面且在车辆上下方向延伸的L字形截面构件，所述罩构件以上端比所述载荷传递构件的上表面向上方突出的方式装配于所述载荷传递构件的所述后端的车辆内侧部并覆盖所述后端的所述车辆内侧部。
由此，在碰撞时，外表面为曲面的罩构件的角部与侧方骨架构件的侧面进行面接触或线接触，因此能缓和侧方骨架构件的侧面的应力集中，并通过从载荷传递构件传递来的碰撞载荷使侧方骨架构件整体弯折变形，来吸收所希望的冲击能量。
在本发明的车辆前部构造中，可以是，所述侧方骨架构件是方形的闭合截面形状的长尺寸构件，所述罩构件以在从车辆侧面观察时与所述侧方骨架构件的车辆外侧的上方的棱线在上下方向重叠的方式进行配置，在碰撞时所述角部的所述外表面抵接于所述侧方骨架构件的所述棱线，将碰撞载荷传递至所述侧方骨架构件。
由此，能将碰撞载荷传递至方形的闭合截面形状的侧方骨架构件的棱线，因此能更可靠地使侧方骨架构件弯折来更有效地进行冲击能量的吸收。
本发明能通过在碰撞时从载荷传递构件传递来的碰撞载荷使侧方骨架构件整体弯折变形，来吸收所希望的冲击能量。
附图说明
以下，参照附图对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明，其中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：
图1是表示实施方式的车辆前部构造的俯视图。
图2是图1所示的车辆前部构造的左前部分的放大俯视图。
图3是沿图2的A－A线的保险杠加强件和载荷传递构件的剖视图。
图4是沿图2的箭头B的保险杠加强件和载荷传递构件的向视图。
图5是实施方式的车辆前部构造的载荷传递构件的立体图。
图6是表示实施方式的车辆前部构造的微小重叠碰撞的初期状态的俯视图。
图7是表示实施方式的车辆前部构造的微小重叠碰撞的后期的变形的俯视图。
图8是表示实施方式的车辆前部构造的微小重叠碰撞的后期的变形的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式的车辆前部构造100进行说明。在以下的说明中，对使用了梯式框架(ladder frame)12的车辆的车辆前部构造100进行说明。在图中，箭头FR的朝向是车辆的前方，箭头LH的朝向是车辆的左方，由箭头UP表示的方向是车辆的上方。在之后的说明中，只要没有特别的说明，表达前后左右上下等方向和朝向的语句就表示相对于车辆的方向和朝向。此外，在左右方向上，将靠近车辆的中心线的一侧记为车辆内侧，将远离车辆的中心线的一侧记为车辆外侧。
如图1、图2所示，车辆前部构造100是具有梯式框架12的车辆的前部构造。车辆前部构造100具备：左右一对的作为侧方骨架构件的侧框架14L、14R，在车辆前部沿车辆前后方向延伸；保险杠加强件28，装配于左右一对的侧框架14L、14R的前端，在车辆宽度方向延伸；载荷传递构件34L、34R，装配于保险杠加强件28的左右侧端部32L、32R；以及罩构件70L、70R，装配于载荷传递构件34L、34R的后端58L、58R。
侧框架14L、14R是钢制，是在各角部具有棱线15的方形的闭合截面形状的长尺寸构件。侧框架14L、14R的前端部分构成为与比该前端部分靠后方的部分相比强度低的碰撞盒24L、24R。碰撞盒24L、24R在前方碰撞时被压溃来缓和冲击。此外，侧框架14L、14R通过在车辆宽度方向延伸的多个横梁16、18、20在车辆宽度方向进行连接。
保险杠加强件28具有：中央部30，位于左右侧框架14L、14R之间；以及侧端部32L、32R，从中央部30的左右两端部比侧框架14L、14R向车辆宽度方向外侧突出。如图所示，保险杠加强件28具有朝向前方凸出的弯折或弯曲的形状，其结果是，侧端部32L、32R以其外侧的端位于比与中央部30相连的内侧的端靠后方的位置的方式倾斜。
装配于保险杠加强件28的侧端部32L、32R的载荷传递构件34L、34R以从侧端部32L、32R朝向车辆后方且车辆内侧延伸的方式装配于侧端部32L、32R。载荷传递构件34L、34R在对象物与车宽的外侧的四分之一处碰撞的所谓微小重叠碰撞中，将碰撞时的碰撞载荷传递至侧框架14L、14R。关于载荷传递构件34L、34R将在后文详细叙述。
侧框架14L、14R、碰撞盒24L、24R、侧端部32L、32R和载荷传递构件34L、34R、罩构件70L、70R分别呈左右一对地进行设置，成对的构件彼此构成为左右对称。在之后的说明中，在不需要区别左右的情况下，仅记为侧框架14、碰撞盒24、侧端部32和载荷传递构件34、罩构件70。
如图3、图4所示，保险杠加强件28的侧端部32具有中空的四边形的截面形状，具有对应于截面的四边形的上边的上壁36、对应于下边的下壁38、对应于车辆的前侧的边的前壁40以及对应于后侧的边的后壁42。侧端部32的截面形状的四边形例如能设为长方形，在该情况下，可以水平地配置上壁36和下壁38，竖直地配置前壁40和后壁42。而且，侧端部32具有配置在上壁36与下壁38的中间，且以将前壁40与后壁42相连的方式配置的加强壁44。加强壁44能遍及侧端部32的全长地设置，并且能水平地配置。加强壁44是为了获得侧端部32所需的强度和刚性而设置的，不限定于一片，根据需要也可以设置多片，若强度足够也可以不设置。在前壁40和后壁42，在上壁36与加强壁44之间的位置形成有收纳载荷传递构件34的开口46、48。侧端部32是金属制，例如是铝制。保险杠加强件28的中央部30也是与侧端部32同样的构成。如果是铝等适于挤压加工的材料，则能通过挤压加工出中央部30和侧端部32来制作保险杠加强件28。
如图5所示，载荷传递构件34具有方筒形状，该方筒形状具有中空的四边形的截面，所述载荷传递构件34具有对应于截面四边形的上边的上壁50、对应于下边的下壁52、对应于车辆外侧的边的外侧壁54以及对应于车辆内侧的边的内侧壁56。载荷传递构件34的截面形状的四边形例如能设为长方形，在该情况下，可以水平地配置上壁50和下壁52，竖直地配置外侧壁54和内侧壁56。各壁50、52、54、56的厚度能设为相同，也能设为不同的厚度。例如如果是铝等适于挤压加工的材料，则能通过挤压加工来制作。
返回图3、图4，载荷传递构件34以横穿保险杠加强件28的侧端部32的上壁36与加强壁44之间的方式贯通，并与前壁40和后壁42结合。载荷传递构件34从侧端部32的前表面32a贯通侧端部32，进而朝向车辆后方且车辆内侧，相对于车辆的中心线倾斜地延伸。
载荷传递构件34沿形成于侧端部32的前壁40、后壁42的开口46、48的周围通过电弧焊进行接合。为了通过电弧焊来接合载荷传递构件34，载荷传递构件34的前端部34a比侧端部32的前表面32a向车辆前方突出长度d。并且，在突出的前端部34a的外周与侧端部32的前表面32a的开口46的周围之间实施角焊。对于载荷传递构件34的后侧，在从侧端部32的后表面32b突出的部分与开口48的周围之间实施角焊。角焊可以在开口46、48的整个一周进行，另外也可以在一部分，例如仅沿上边和下边进行焊接。
载荷传递构件34的上壁50和保险杠加强件28的侧端部32的上壁36平行且邻接地配置。代替于此或与此同时，载荷传递构件34的下壁52和保险杠加强件28的加强壁44平行且邻接地配置。
如图5所示，在载荷传递构件34的后端58的车辆内侧部60装配有罩构件70。罩构件70是角部的外表面73为曲面且在车辆上下方向延伸的L字形截面构件，以上端71比载荷传递构件34的上表面35a向上方突出长度H的方式装配于载荷传递构件34的后端58的车辆内侧部60。罩构件70覆盖载荷传递构件34的后端58的车辆内侧部60。此外，罩构件70的下端72比载荷传递构件34的下表面35b向下方向突出。在实施方式的车辆前部构造100中，罩构件70的角部的外表面73为圆柱面，但只要为光滑的曲面即可而并不限定于圆柱面，例如也可以是椭圆柱面。
在角部的外表面73由圆柱面构成的情况下，理想的是：圆柱面的半径为数mm以下，例如设为3mm左右。这是因为，若圆柱面的半径大，则在外表面73抵接于侧框架14的侧面时，有时外表面73在侧框架14的表面会向车辆后方滑动，侧框架14的弯折量减少。
罩构件70的外表面73与侧框架14分离。此外，罩构件70以在从车辆侧面观察时与侧框架14的车辆外侧的上方的棱线15在上下方向重叠的方式进行配置。罩构件70的角部的外表面73形成与侧框架14的侧面和车辆外侧的上方的棱线15对置的角面。
接着参照图6～图8对微小重叠碰撞时的车辆前部构造100的变形进行说明。如图6所示，微小重叠碰撞是对象物与车宽的外侧的四分之一处碰撞的碰撞方式，在碰撞试验中，使车辆碰撞障碍物(barrier)80。障碍物80碰撞于比侧框架14靠车辆外侧的位置，因此侧框架14有时不能充分地承受碰撞载荷。在该车辆前部构造100中，通过贯通保险杠加强件28的侧端部32的载荷传递构件34将碰撞载荷传递至侧框架14。
如图6所示，在微小重叠碰撞的初期，障碍物80与设于侧端部32的载荷传递构件34的前端部34a碰撞。并且，如图7所示，该碰撞载荷传递至侧框架14的碰撞盒24并将该碰撞盒24压溃。此外，同时，保险杠加强件28的中央部30和侧端部32后退并且弯折，载荷传递构件34的后端58更加朝向车辆内侧，并且向车辆内侧移动。其结果是，如图8所示，在微小重叠碰撞的后期，装配于载荷传递构件34的后端58的罩构件70的角部的外表面73抵接于侧框架14的侧面以及侧框架14的车辆外侧的上方的棱线15，将碰撞载荷传递至侧框架14。外表面73为半径数mm以下的圆柱面，因此外表面73使侧框架14开始向车辆内侧弯折。由此，侧框架14的整体向车辆内侧弯折，冲击能量被吸收。此外，载荷传递构件34支承保险杠加强件28的侧端部32，由此，能抑制障碍物80的进一步进入。
这样，对于本实施方式的车辆前部构造100，在微小重叠碰撞时，外表面73为曲面的罩构件70的角部与侧框架14的侧面进行面接触或线接触，因此能缓和侧框架14的侧面的应力集中，并通过从载荷传递构件34传递来的碰撞载荷使侧框架14整体朝向车辆内侧弯折变形，来吸收所希望的冲击能量。
此外，罩构件70的上端71比载荷传递构件34的上表面35a向上方突出，因此，即使在载荷传递构件34的后端58因碰撞时的变形而向下侧移动的情况下，也能使罩构件70的角部的外表面73抵接于侧框架14的车辆外侧的上方的棱线15，由此能更可靠地使侧框架14向车辆内侧弯折来有效地进行冲击能量的吸收。
如以上说明的那样，实施方式的车辆前部构造100能通过在碰撞时从载荷传递构件34传递来的碰撞载荷使侧框架14整体弯折变形，来吸收所希望的冲击能量。
在以上所说明的实施方式中，说明了罩构件70的下端72从载荷传递构件34的下表面35b向下方向突出，但也可以不向下方向突出。
在上述的实施方式中，对梯式框架12的车辆前部构造100进行了说明，但并不限定于此，也能将本公开的内容应用于单体壳(monocoque)框架的车辆。在单体壳框架的情况下，前纵梁为侧方骨架构件。

Claims (2)

1.一种车辆前部构造，具有：
左右一对的侧方骨架构件，在车辆前部沿车辆前后方向延伸；
保险杠加强件，装配于左右一对的所述侧方骨架构件的前端并在车辆宽度方向延伸，左右的各侧端部比各所述侧方骨架构件向车辆宽度方向外侧突出；
载荷传递构件，装配于所述保险杠加强件的所述侧端部，朝向车辆后方且车辆内侧延伸，在碰撞时将碰撞载荷传递至所述侧方骨架构件；以及
罩构件，装配于所述载荷传递构件的后端，
所述车辆前部构造的特征在于，
所述罩构件是角部的外表面为曲面且在车辆上下方向延伸的L字形截面构件，所述罩构件以上端比所述载荷传递构件的上表面向上方突出的方式装配于所述载荷传递构件的所述后端的车辆内侧部并覆盖所述后端的所述车辆内侧部，
所述载荷传递构件的前端部以比所述保险杠加强件的所述侧端部的前表面向前方突出的方式贯通所述保险杠加强件的所述侧端部。
2.根据权利要求1所述的车辆前部构造，其特征在于，
所述侧方骨架构件是方形的闭合截面形状的长尺寸构件，
所述罩构件以在从车辆侧面观察时与所述侧方骨架构件的车辆外侧的上方的棱线在上下方向重叠的方式进行配置，在碰撞时所述角部的所述外表面抵接于所述侧方骨架构件的所述棱线，将碰撞载荷传递至所述侧方骨架构件。
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