CN113830182A - 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。车辆前部结构包括：前纵梁，其设置在车辆前部；保险杠横梁安装支架，其结合到所述前纵梁的前端表面；副车架安装支架，其结合到所述保险杠横梁安装支架的后表面，并具有与前副车架的前端结合的座面；热交换器支撑件，其结合到所述保险杠横梁安装支架；以及第一加强构件，其将所述保险杠横梁安装支架和所述热交换器支撑件结合。

Description

车辆前部结构
与相关申请的交叉引用
本申请要求2020年6月24日提交的韩国专利申请第10-2020-0077345号的优先权及权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种车辆前部结构，更具体地，涉及一种能够通过确保安装点处的刚度和声学灵敏度来改善噪声-振动-声振粗糙度(NVH)和碰撞性能的车辆前部结构。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息并且不构成现有技术。
通常，车身包括主车架和副车架。副车架由连接到车身的前下端的前副车架和连接到车身的后下端的后副车架组成。
前副车架可以支撑发动机、变速器、悬架等。前副车架可以用于促进载荷传递，同时提供车辆的结构刚度。特别地，仅当前副车架牢固地安装在车身上时，才容易充分地确保车辆的基本性能，例如耐撞性、NVH和R&H。
同时，前副车架可以设置在形成车身框架的前纵梁下方。特别地，前副车架的前端可以通过副车架安装支架安装到前纵梁的前端。副车架安装支架可以通过焊接、使用紧固件等结合到前纵梁的前部，使得副车架安装支架可以在正面冲撞/撞击的初始阶段吸收撞击能量，从而改善碰撞性能(耐碰撞性)。
前副车架的前端可以结合到副车架安装支架的底端，副车架安装支架的底端可以结合到前副车架的前安装点。特别地，副车架安装支架的底端和前副车架的前安装点可以在向下和向外的方向上偏离前纵梁的纵向轴线。申请人发现，当外部载荷转移到副车架安装支架时，由于副车架安装支架的底端从前纵梁偏离，因此很难抑制副车架安装支架在车辆的纵向和/或宽度方向上振动。这可能导致相对于副车架安装支架的底端的安装点和前副车架的前安装点处的声学灵敏度和刚度降低。
也就是说，因为副车架安装支架的底端和前副车架的前安装点从前纵梁偏离，所以对于传统的车辆前部结构来说，很难确保安装点处的刚度和声学灵敏度，这对于NVH性能至关重要。
提供在该背景技术部分中描述的上述信息以帮助理解发明概念的背景，并且可以包括本领域技术人员已知的不被视为现有技术的任何技术概念。
发明内容
本发明已经解决了现有技术中产生的上述问题，同时完整地保持了由现有技术所实现的优点。
本发明的一方面提供了一种车辆前部结构，该车辆前部结构能够通过确保安装点处的刚度和声学灵敏度来改善噪声-振动-声振粗糙度(NVH)和碰撞性能。
根据本发明的一个方面，车辆前部结构可以包括：前纵梁，其设置在车辆前部；保险杠横梁安装支架，其结合到所述前纵梁的前端表面；副车架安装支架，其结合到所述保险杠横梁安装支架的后表面，并具有与前副车架的前端结合的座面；热交换器支撑件，其结合到所述保险杠横梁安装支架；以及第一加强构件，其被构造成将所述保险杠横梁安装支架连接到所述热交换器支撑件。
在一个实施方案中，所述热交换器支撑件可以包括：上部构件；下部构件，其与所述上部构件竖直向下间隔开；以及两个侧构件，其设置在所述上部构件和所述下部构件的两侧；并且所述第一加强构件可以将所述保险杠横梁安装支架的前表面连接到所述热交换器支撑件的侧构件。
所述保险杠横梁安装支架可以具有结合到所述热交换器支撑件的安装凸缘。
所述第一加强构件可以从所述保险杠横梁安装支架的前表面倾斜地延伸。
所述第一加强构件可以具有与所述保险杠横梁安装支架的前表面结合的第一安装凸缘、以及与所述热交换器支撑件结合的第二安装凸缘。
所述保险杠横梁安装支架可以具有与所述第一加强构件的底端和所述热交换器支撑件的底端结合的下部延伸部。
所述车辆前部结构可以进一步包括第二加强构件，所述第二加强构件被构造成将所述副车架安装支架连接到所述前纵梁。
所述第二加强构件可以在所述副车架安装支架与所述前纵梁之间倾斜地延伸。
所述副车架安装支架可以具有结合到所述保险杠横梁安装支架的后表面的第一安装凸缘、以及结合到所述前纵梁的第二安装凸缘。
所述副车架安装支架可以具有面向车辆的内部的内侧侧面和面向车辆的外部的外侧侧面，在所述副车架安装支架的内侧侧面上可以设置有锥形表面，并且所述锥形表面可以朝向车辆的外部倾斜地延伸。
所述第一加强构件可以由抗拉强度小于或等于所述副车架安装支架的抗拉强度的材料制成。
通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应理解说明书和具体实施方案仅旨在用于说明的目的而不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可以更好地理解本发明，现在将以实例的方式参照附图描述其各种实施方案，其中：
图1示出了根据本发明的示例性实施方案的车辆前部结构的一部分的后视图；
图2示出了当从车辆的前方观察时根据本发明的示例性实施方案的车辆的前部结构的左侧部分的立体图；
图3示出了从图2的箭头A所示的方向观看的视图；以及
图4示出了从图3的箭头B所示的方向观看的视图。
本文描述的附图仅用于说明的目的并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
附图文字说明
10：车辆前部结构
11：前纵梁
12：保险杠横梁安装支架
13：副车架安装支架
15：第一加强构件
20：热交换器支撑件
21：上部构件
22：下部构件
23：侧构件
35：第二加强构件。
具体实施方式
如下描述仅为示例性性质并且不旨在限制本发明或其应用或用途。应理解在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
下文将参照附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。在附图中，始终使用相同的附图标记来表示相同或等同的元件。此外，将排除与本发明相关的公知技术的详细描述，以免不必要地模糊本发明的要点。
诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本发明的示例性实施方案中的元件。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件，并且相应元件的内在特征、顺序或顺序等不受这些术语的限制。除非另外定义，否则本文所用的所有术语(包括技术或科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。诸如通常使用的字典中定义的那些术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义相同的含义，不应被解释为具有理想的或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有这样的含义。
参照图1和图2，根据本发明的示例性实施方案的车辆前部结构10可以包括前纵梁11、保险杠横梁安装支架12、副车架安装支架13、以及热交换器支撑件20，前纵梁11设置在车辆的前部，保险杠横梁安装支架12结合到前纵梁11的前端表面11a，副车架安装支架13结合到保险杠横梁安装支架12，热交换器支撑件20结合到保险杠横梁安装支架12。
前纵梁11的纵向轴线X1可以在车辆的纵向方向上延伸(见图3)。如图1所示，一对前纵梁11可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开。
保险杠横梁安装支架12的后表面和前纵梁11的前端表面11a可以通过焊接、使用紧固件等结合。保险杠横梁安装支架12可以是高度大于宽度的板，并且保险杠横梁安装支架12可以在车辆的高度方向上延伸。如图1所示，一对保险杠横梁安装支架12可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开，并且可以将保险杠横梁安装在一对保险杠横梁安装支架12上。一对保险杠横梁安装支架12可以分别连接到热交换器支撑件20的两侧。
副车架安装支架13和保险杠横梁安装支架12的后表面可以通过焊接、使用紧固件等结合。参照图2至图4，副车架安装支架13可以在不与前纵梁11的前端表面11a干涉的情况下结合到保险杠横梁安装支架12的后表面。即，副车架安装支架13可以结合到前纵梁11的前端表面11a和保险杠横梁安装支架12的后表面。
参照图2至图4，连接构件19可以是翼子板构件，连接构件19的上部连接到翼子板，并且连接构件19的下部附接到副车架安装支架13的外侧侧面和保险杠横梁安装支架12的后表面。
如图1所示，一对保险杠横梁安装支架12可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开，并且可以将保险杠横梁安装在一对保险杠横梁安装支架12上。一对保险杠横梁安装支架12可以分别连接到热交换器支撑件20的两侧。
副车架安装支架13的纵向轴线X2可以在车辆的高度方向上延伸(见图3)。因此，副车架安装支架13的纵向轴线X2可以垂直于前纵梁11的纵向轴线X1。
参照图3和图4，副车架安装支架13可以具有形成在其底端上的座面13a，并且安装杆16可以固定到座面13a以形成单个的一体部件。座面13a可以在水平方向上是平坦的，并且从座面13a水平延伸的虚拟线H可以从前纵梁11的纵向轴线X1偏置预定间隙t。前副车架17的前端17a可以结合到副车架安装支架13的安装杆16。诸如橡胶衬套的阻尼构件18可以插置在副车架安装支架13的座面13a与前副车架17的前端17a之间。因此，副车架安装支架13的座面13a和安装杆16可以结合到前副车架17的前安装点。
参照图2至图4，副车架安装支架13可以具有沿着其前边缘延伸的第一安装凸缘13b和13c、以及设置在其后端的第二安装凸缘13d。参照图4，第一安装凸缘13b和13c可以延伸副车架安装支架13的两个边缘，并且第一安装凸缘13b和13c与保险杠横梁安装支架12的后表面可以通过焊接、使用紧固件等结合在一起。参照图3，第二安装凸缘13d的上部可以通过焊接、使用紧固件等结合到前纵梁11的侧面。
副车架安装支架13可以具有面向车辆的内部的内侧侧面和面向车辆的外部的外侧侧面。副车架安装支架13可以具有形成在其内侧侧面上的锥形表面33，并且锥形表面33可以从车辆的内部朝向车辆的外部倾斜向下延伸。锥形表面33的顶端可以比锥形表面33的底端更靠近车辆的内部，并且锥形表面33的底端可以比锥形表面33的顶端更靠近车辆的外部。由于锥形表面33，副车架安装支架13可以减小或最小化左右方向上的变形。
容纳有诸如内燃机和电动机的原动机以及与原动机有关的部件的前舱可以位于车辆的前部，并且热交换器支撑件20可以位于车辆的前舱的前部和车辆的前格栅之间。热交换器支撑件20可以支撑位于车辆的前舱的前部与前格栅之间的具有散热器和冷凝器的热交换器。
参照图1，热交换器支撑件20可以是矩形框架结构，其包括上部构件21、与上部构件21竖直地向下间隔开的下部构件22、以及设置在上部构件21和下部构件22的两侧的两个侧构件23。热交换器的顶端可以连接到上部构件21，使得上部构件21可以支撑热交换器的顶端，并且热交换器的底端可以连接到下部构件22，使得下部构件22可以支撑热交换器的底端。两个侧构件23可以分别支撑热交换器的两侧。
保险杠横梁安装支架12可以具有垂直于热交换器支撑件20的侧构件23的平面。保险杠横梁安装支架12的前表面可以面向车辆的前部，并且保险杠横梁安装支架12的后表面可以面向车辆的后部。保险杠横梁安装支架12可以具有形成在其内侧侧边缘上的安装凸缘12a。保险杠横梁安装支架12的安装凸缘12a和热交换器支撑件20的侧构件23可以通过焊接、使用紧固件等结合。
根据本发明的示例性实施方案的车辆前部结构10可以包括第一加强构件15和第二加强构件35，以在车辆冲撞/撞击的情况下提高能量吸收率。
第一加强构件15可以通过焊接、使用紧固件等将保险杠横梁安装支架12的前表面和热交换器支撑件20的侧构件23结合。第一加强构件15可以具有第一安装凸缘15a和第二安装凸缘15b。第一安装凸缘15a和保险杠横梁安装支架12的前表面可以通过焊接、使用紧固件等结合。当第一加强构件15通过第一安装凸缘15a结合到保险杠横梁安装支架12的前表面时，车辆的正面冲撞/撞击中的载荷可以通过第一加强构件15传递到副车架安装支架13，因此可以提高碰撞性能(耐撞性)。第二安装凸缘15b和热交换器支撑件20的侧构件23可以通过焊接、使用紧固件等结合。因此，第一加强构件15可以将保险杠横梁安装支架12和热交换器支撑件20的侧构件23结合。
根据示例性实施方案，第一加强构件15可以从车辆的前部朝车辆的后部倾斜向上延伸。当第一加强构件15倾斜地连接到保险杠横梁安装支架12的前表面时，第一加强构件15可以限定倾斜的载荷路径。
根据示例性实施方案，第一加强构件15的第一安装凸缘15a和第二安装凸缘15b可以焊接到保险杠横梁安装支架12和侧构件23。当第一加强构件15通过焊接而不是诸如螺接或铆接之类的机械联接而结合到保险杠横梁安装支架12和侧构件23时，可以减少组装所需的零件数量，并因此可以降低制造成本。
第二加强构件35可以通过焊接、使用紧固件等将副车架安装支架13和前纵梁11结合。第二加强构件35的第一端部35a可以通过焊接、使用紧固件等结合到副车架安装支架13的第二安装凸缘13d的下部，并且第二加强构件35的第二端部35b可以通过焊接、使用紧固件等结合到前纵梁11。第二加强构件35可以在彼此垂直的副车架安装支架13和前纵梁11之间倾斜地延伸，从而限定倾斜的载荷路径。
参照图3，第二加强构件35的第一端部35a可以结合到副车架安装支架13的第二安装凸缘13d的下部。由于副车架安装支架13具有第二安装凸缘13d，该第二安装凸缘13d提供了第二加强构件35的第一端部35a的结合区域，因此第二加强构件35的安装可以变得容易和简单。
根据示例性实施方案，第二加强构件35的第一端部35a和第二端部35b可以焊接到副车架安装支架13的第二安装凸缘13d和前纵梁11。当第二加强构件35通过焊接而不是诸如螺接或铆接的机械联接而结合到副车架安装支架13和前纵梁11时，可以减少组装的零件数量，并因此可以降低制造成本。
第二加强构件35的第一端部35a可以结合到副车架安装支架13的与座面13a相邻的底端，并且第二加强构件35的第二端部35b可以结合到前纵梁11的与前端表面11a相邻的一部分。因此，第二加强构件35可以非常有效地将施加到副车架安装支架13的载荷传递到前纵梁11。第二加强构件35的倾斜角可以与第一加强构件15的倾斜角相同或相似，因此，由第一加强构件15限定的载荷路径可以连接到由第二加强构件35限定的载荷路径。因此，载荷可以非常有效地通过第一加强构件15和第二加强构件35传递到前纵梁11。
同时，当第一加强构件15的抗拉强度和第二加强构件35的抗拉强度大于副车架安装支架13的抗拉强度时，第一加强构件15和第二加强构件35的强度加强可能过多，在车辆发生冲撞/撞击的情况下，可能会降低能量吸收率。根据示例性实施方案，第一加强构件15和第二加强构件35可以由抗拉强度小于或等于副车架安装支架13的抗拉强度的材料制成。当第一加强构件15的抗拉强度和第二加强构件35的抗拉强度小于或等于副车架安装支架13的抗拉强度时，在车辆发生发生冲撞/撞击的情况下，第一加强构件15和第二加强构件35可以提高能量吸收率。当车辆的正面冲撞/撞击中的载荷沿着由第一加强构件15限定的载荷路径和由第二加强构件35限定的载荷路径被传递到前纵梁11时，会引起前副车架17的前端17a的变形，因此可以增加车辆的正面冲撞/撞击期间的撞击能量吸收率，并且可以将约束能量(RTE)提高大约10％或更多。
参照图3，第一加强构件15可以倾斜地连接到保险杠横梁安装支架12，并且第二加强构件35可以倾斜地连接到副车架安装支架13和前纵梁11，从而第一加强构件15、保险杠横梁安装支架12、副车架安装支架13以及第二加强构件35可以连接到前纵梁11。这可以允许第一加强构件15、保险杠横梁安装支架12、副车架安装支架13以及第二加强构件35形成图3中的第一加强区域“R1”。在一种实施方案中，当第一加强构件15和第二加强构件35倾斜时，第一加强区域R1可以是三角形的。当在车辆的纵向方向上施加的载荷F1被传递到副车架安装支架13的座面13a时，可以通过第一加强区域R1产生相应的反作用力F2，从而可以改进车辆前部结构10的纵向上的刚度。
参照图3，保险杠横梁安装支架12可以具有下部延伸部12c，并且下部延伸部12c可以朝向热交换器支撑件20的下部构件22的端部22a弯曲。
参照图3和图4，第一加强构件15的底端和热交换器支撑件20的下部构件22的端部22a可以通过焊接、使用紧固件等而结合到保险杠横梁安装支架12的下部延伸部12c。第一加强构件15的第二安装凸缘15b和热交换器支撑件20的侧构件23可以结合，并且热交换器支撑件20的下部构件22的端部22a和保险杠横梁安装支架12的下部延伸部12c可以被结合，从而允许第一加强构件15、热交换器支撑件20的侧构件23、保险杠横梁安装支架12的下部延伸部12c以及热交换器支撑件20的下部构件22的端部22a形成第二加强区域R2。当在车辆的宽度方向上施加的载荷F3被传递到副车架安装支架13的座面13a时，可以通过第二加强区域R2产生相应的反作用力F4和F5。特别地，水平反作用力F4可以通过热交换器支撑件20的下部构件22传递，并且倾斜反作用力F5可以通过副车架安装支架13的锥形表面33传递。
如上所述，根据本发明的示例性实施方案，第一加强构件可以倾斜地连接到保险杠横梁安装支架，并且第二加强构件可以倾斜地连接到副车架安装支架和前纵梁，因此第一加强构件、保险杠横梁安装支架、副车架安装支架以及第二加强构件可以连接到前纵梁。这可以允许第一加强构件、保险杠横梁安装支架、副车架安装支架以及第二加强构件形成第一加强区域。特别地，当第一加强构件和第二加强构件倾斜时，第一加强区域可以是三角形的。当在车辆的纵向方向上施加的载荷转移到副车架安装支架的座面时，可以通过第一加强区域产生相应的反作用力，从而可以改进车辆前部结构的纵向上的刚度。
根据本发明的示例性实施方案，第一加强构件的第二安装凸缘可以结合到热交换器支撑件的侧构件，并且第一加强构件的底端和热交换器支撑件的下部构件的端部可以结合到保险杠横梁安装支架的下部延伸部。这可以允许第一加强构件、热交换器支撑件的侧构件、保险杠横梁安装支架的下部延伸部以及热交换器支撑件的下部构件的端部形成第二加强区域。当在车辆的宽度方向上施加的载荷转移到副车架安装支架的座面时，可以通过第二加强区域产生相应的反作用力。特别地，水平反作用力可以通过热交换器支撑件的下部构件传递，并且倾斜反作用力可以通过副车架安装支架的锥形表面传递。
上文尽管参考示例性实施方案和附图描述本发明，但是本发明并不限于此，而是可以由本发明所属领域的技术人员进行各种修改和改变而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种车辆前部结构，包括：
前纵梁，其设置在车辆前部；
保险杠横梁安装支架，其结合到所述前纵梁的前端表面；
副车架安装支架，其结合到所述保险杠横梁安装支架的后表面，并具有与前副车架的前端结合的座面；
热交换器支撑件，其结合到所述保险杠横梁安装支架；以及
第一加强构件，其被构造成将所述保险杠横梁安装支架连接到所述热交换器支撑件。
2.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述热交换器支撑件包括：上部构件，与所述上部构件竖直向下间隔开的下部构件，以及设置在所述上部构件和所述下部构件的两侧的两个侧构件；
所述第一加强构件被构造成将所述保险杠横梁安装支架的前表面连接到所述热交换器支撑件的侧构件。
3.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述保险杠横梁安装支架具有结合到所述热交换器支撑件的安装凸缘。
4.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述第一加强构件从所述保险杠横梁安装支架的前表面倾斜地延伸。
5.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述第一加强构件具有与所述保险杠横梁安装支架的前表面结合的第一安装凸缘、以及与所述热交换器支撑件结合的第二安装凸缘。
6.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述保险杠横梁安装支架具有与所述第一加强构件的底端和所述热交换器支撑件的底端结合的下部延伸部。
7.根据权利要求1所述的车辆前部结构，进一步包括第二加强构件，所述第二加强构件被构造成将所述副车架安装支架连接到所述前纵梁。
8.根据权利要求7所述的车辆前部结构，其中，所述第二加强构件被构造成在所述副车架安装支架与所述前纵梁之间倾斜地延伸。
9.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述副车架安装支架具有结合到所述保险杠横梁安装支架的后表面的第一安装凸缘、以及结合到所述前纵梁的第二安装凸缘。
10.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，
所述副车架安装支架具有面向车辆的内部的内侧侧面和面向车辆的外部的外侧侧面，
在所述副车架安装支架的内侧侧面上设置有锥形表面，
所述锥形表面被构造成朝向车辆的外部倾斜地延伸。
11.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其中，所述第一加强构件由抗拉强度小于或等于所述副车架安装支架的抗拉强度的材料制成。
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