CN115923702A - 车辆的前部结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆的前部结构,即使在车高较高的车辆中,也使其兼具正常时的保险杠外面板的支撑刚性及组装精度和正面碰撞时的车辆前部的碰撞冲程。该前部结构具备:设于车身前部的车身构件(15,17);在车身构件(15,17)的前方支撑保险杠外面板(3)的保险杠外面板支撑构件(18);连结固定车身构件(15,17)和保险杠外面板支撑构件(18)的复数个托架(20);托架(20)具有:越往前方越向车宽方向外侧倾斜的倾斜部(26);至少一部分位于倾斜部(26)且针对前后方向的输入荷载为高刚性的高刚性部(63U,63D);针对前后方向的输入荷载能够变形的脆弱部(62,61f,61r);高刚性部(63U,63D)和脆弱部(62,61f,61r)在前后方向相邻设置。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆的前部结构,该车辆的前部结构具备配设于车辆前部的保险杠外面板、以及从车身前部中相较于保险杠外面板而言的后方支撑该保险杠外面板的车身构件。
背景技术
专利文献1公开了一种在从作为车身构件的散热器上支承件(在散热器护罩的上部具备的护罩上件)向前方伸出的突出片部上安装有保险杠外面板的保险杠安装结构。
如专利文献1中例示的那样,以往已知有通过设于车身前部的护罩上件等车身构件以悬臂状支撑在车身更前方具备的保险杠外面板的结构。
而一般来说,若为车高较高的车辆,位于车辆的前部上端的发动机盖的前端部位会位于行人大腿部的高度。因此,在车高较高的车辆中,已知有如下结构:在车辆和行人碰撞时,为了满足缓和对行人膝韧带的影响等行人保护条件,使发动机盖前端部位从车辆的最前部后退。
另外,在护罩上件等车身构件一般设有在发动机盖关闭的状态下通过与从该发动机盖向下方突出的锁扣卡合来上锁的闩锁。因此,在车高较高的车辆中,多为如上所述,随着发动机盖前端部位后退,护罩上件等车身构件也与发动机盖一起后退的结构。
在上述结构中,具有安装保险杠外面板的安装部的保险杠外面板支撑构件和从后方悬臂状支撑该保险杠外面板支撑构件的护罩上件等车身构件在前后方向上的距离会变长,因此作用于车身构件的力矩会变大,保险杠外面板的支撑刚性及组装精度可能会降低。
针对上述技术问题,若通过托架以最短距离连结保险杠外面板支撑构件和护罩上件等车身构件,则能抑制力矩长(力矩的臂的长度),此时,在车辆正面碰撞时会有托架顶住,由此会产生阻碍确保车身前部为了吸收正面碰撞荷载而后退的冲程(碰撞冲程)这一新的技术问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2015-196443号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明有鉴于以上技术问题,其目的在于提供一种车辆的前部结构,根据该车辆的前部结构,即使在车高较高的车辆中,也能使其兼具正常时的保险杠外面板的支撑刚性及组装精度和正面碰撞时的车辆前部的碰撞冲程。
解决技术问题的技术手段
本发明的车辆的前部结构具备:设于车身前部的车身构件;在所述车身构件的前方沿车宽方向延伸且具有安装保险杠外面板的安装部的保险杠外面板支撑构件;连结固定所述车身构件和所述保险杠外面板支撑构件的复数个托架;其中,所述托架具有:越往前方越向车宽方向内侧或外侧倾斜的倾斜部;至少一部分位于所述倾斜部且针对前后方向的输入荷载为高刚性的高刚性部;针对前后方向的输入荷载能够变形的脆弱部;所述高刚性部和所述脆弱部在前后方向相邻设置。
根据上述结构,通过高刚性部能够提高正常时的托架刚性。因此,能够提高保险杠外面板的支撑刚性及组装精度。另外,在正面碰撞时,针对来自前方的荷载输入,通过倾斜部容易在托架产生弯曲应力,与高刚性部相邻的脆弱部易于变形。因此,通过正面碰撞时托架曲折变形能够确保碰撞冲程。
作为本发明的形态,可以为:所述托架设有在俯视图中从对所述车身构件的固定部以第1角度向前方延伸的基部;从该基部的前端部介由曲折部以第2角度向前方延伸的所述倾斜部。
根据所述结构,在正面碰撞时,通过曲折部让托架产生弯曲变形,能够抑制该托架的压溃残余。
作为本发明的形态,可以为:所述曲折部与所述高刚性部在前后方向设于相同位置。
根据所述结构,即使在提高了针对弯曲荷载的屈服强度的所述高刚性部中,也能以所述曲折部为弯曲变形的起点切实地让其弯曲变形,由此能够提高正面碰撞时托架的能量吸收量。
作为本发明的形态,可以为:所述托架具备在上下方向及前后方向延伸的侧壁部和从该侧壁部的上端介由角部弯折形成的法兰部,所述脆弱部是设于所述角部的肋部(bead)。
根据所述结构,能通过在前后方向延伸的角部(棱线)提高托架刚性,且在正面碰撞时通过作为脆弱部的肋部诱发托架的弯曲变形。
作为本发明的形态,可以为:所述脆弱部是在所述托架的上端部,在侧面视图中向下方凹陷构成的凹部。
根据所述结构,所述托架的上端部在凹部形成沿着车宽方向的棱线,因此在有下方向的冲击荷载输入保险杠外面板支撑构件时,通过凹部诱发对凹部来说前部相对于后部向下方弯曲的变形。因此,能够通过正面碰撞时托架向下方的变形来降低碰撞物的伤害值(行人保护性能)。
作为本发明的形态,优选所述凹部和所述肋部在所述托架的前后方向设于相同位置。
根据所述结构,能够通过正面碰撞时托架在前后方向的变形来确保碰撞冲程并通过向下方变形来降低碰撞物的伤害值(行人保护性能)。
作为本发明的形态,优选所述高刚性部的前端部和后端部中的至少一个端部与所述凹部在前后方向上设于相同位置。
根据所述结构,能通过正面碰撞时托架在前后方向的变形来确保碰撞冲程,并通过向下方的变形来降低碰撞物的伤害值(行人保护性能)。
发明效果
根据所述结构,即使在车高较高的车辆中,也能使其兼具正常时的保险杠外面板的支撑刚性及组装精度和正面碰撞时的车辆前部的碰撞冲程。
附图说明
图1为本实施方式的车辆前部的外观斜视图;
图2为本实施方式的车辆前部的斜视图;
图3为图2中,从前方看到的放大斜视图;
图4为本实施方式的车辆前部的主要部分的俯视图;
图5为图3中,去除保险杠外面板支撑构件,进一步放大车宽方向的中央部分的放大斜视图;
图6为图4中,去除保险杠外面板并用假想线图示护罩上面板、护罩构件及保险杠外面板支撑构件的俯视图;
图7为沿图4的A-A线的截面图;
图8的(a)为在车辆右侧具备的外侧托架的俯视图、(b)为相同的左侧视图;
图9的(a)为从车辆左侧且上方看在车辆右侧具备的外侧托架的斜视图、(b)为沿图8(b)的C-C线的放大截面图;
图10为将碰撞物马上要从前方与车辆前部的左侧部位轻微碰撞的情形与图6的主要部分对应图示的俯视图;
图11中分别将(a)碰撞中期的、(b)碰撞后期的、作用于外侧托架的应力分布与图10的主要部分对应图示的俯视图;
图12为碰撞物马上要从上方与发动机盖前端碰撞的情形的、沿图4的B-B线的斜视截面图;
图13为将碰撞物刚刚从上方与发动机盖前端碰撞后的、作用于外侧托架的应力分布与图12对应图示的斜视截面图。
具体实施方式
对本发明的一实施方式与以下附图一起进行说明。
图中,箭头F表示车辆前方,箭头U表示车辆上方,箭头R表示车辆右方,箭头L表示车辆左方。
具备本发明的前部结构的车辆适用于车高比轿车、掀背车等汽车高的SUV、小型货车等汽车。且本实施方式的前部结构大致左右对称。
如图1所示,在车辆的前部具备:覆盖搭载发动机等动力单元(图示省略)的动力单元舱1(参照图2)的上方的发动机盖2、配置于车辆的最前方的合成树脂制的保险杠外面板3。在保险杠外面板3形成有用于将新鲜空气(行驶风)取入车身内的前侧面开口部4。
前侧面开口部4形成于保险杠外面板3的上部且车宽方向中央,是为了让配设于保险杠外面板3后方的动力单元舱1的前侧的散热器(图示省略)散热而将冷却用外部空气导入该动力单元舱1内的外部空气导入口。
前侧面开口部4在确保向动力单元舱1内的透气性的状态下被前格栅5覆盖。在保险杠外面板3的左右上部设有用于配置前照灯6a(参照图4)的前灯开口部6。
前格栅5在与设于保险杠外面板3的车宽方向中央部的前侧面开口部4在主视图中对应的部位,延伸到设于车辆前侧面的两侧的前灯开口部6的车宽方向内侧,且安装于保险杠外面板3。
在保险杠外面板3的上端侧具备构成该保险杠外面板3的上端部、且与发动机盖2的前端2f相连的保险杠外面板上件7。保险杠外面板上件7是与保险杠外面板3的主体部3a(下方部分)一体成型的部分,划分前侧面开口部4及左右的前灯开口部6的上侧部分。保险杠外面板上件7是一种平板构件,其具备上侧面,且该上侧面的倾斜度与发动机盖2上侧面的前低后高的倾斜度大致一致。
发动机盖2的后端介由铰链(图示省略)枢转支承于车身,发动机盖2对动力单元舱1的上方进行开闭。
如图12所示,发动机盖2是通过包边加工粘合发动机盖外板2a和发动机盖内板2b来进行一体化而构成的,在发动机盖外板2a的下侧面侧粘合固定有无图示的发动机盖加强件。
在发动机盖2关闭的状态下通过与设于车身侧的闩锁(图示省略)卡合来上锁的锁扣(图示省略)在向下方突出的状态下设置于发动机盖内板2b的车宽方向中央部的前部。
如图2~图4所示,在如上车辆前部的内部中动力单元舱1的左右两侧设有在车辆前后方向延伸的前方侧架8。在前方侧架8的前端介由固定板9(参照图2、图3)安装有向车辆前方延伸的吸能盒(crash can)11。
另外,如图2~图4所示,在保险杠外面板3的下部后方且动力单元舱1的前侧的位置,设有沿车宽方向延伸且连接左右成对的吸能盒(crash can)11的各个前端的保险杠梁12(也称作保险杠加强件)。
如图2、图3所示,该保险杠梁12大致分为前方开放的截面大致为帽形状的保险杠梁主体部12a和封闭该保险杠梁主体部12a的前方开放部的封闭板部12b,在保险杠梁主体部12a和封闭板部12b之间形成有沿车宽方向延伸的闭口截面12c。保险杠梁12位于车辆前后方向中发动机盖2的前端2f。
在车辆前部的内部中、相较于前方侧架8而言的车宽方向外侧且车辆上方还具备沿车辆前后方向延伸的左右成对的裙板加强件13。
图2、图3中的编号14是形成车身前部的外侧面的翼子板(fender panel),其由裙板加强件13支撑。
如图2~图4所示,在左右成对的裙板加强件13的前端之间在车宽方向直线状延伸的护罩上面板15介由左右各侧的护罩构件16在车宽方向与左右成对的裙板加强件13的前端连结。
在左右各侧的护罩构件16均配设作为上锁装置且与设于发动机盖2侧的锁扣(图示省略)卡合的闩锁(图示省略)。图4中假想线包围的区域LR相当于闩锁配设部位。
如图4所示,左右各个前方侧架8的前部位于紧接着护罩上面板15的左右两外侧部位的下方。且如图2、图3、图5~图7所示,护罩构件16和前方侧架8的前部由在这两者之间在上下方向延伸的护罩上件支撑架17连结。
即,如上所述,护罩上面板15介由护罩构件16由左右成对的裙板加强件13支撑,且介由护罩构件16及护罩上件支撑架17由左右成对的前方侧架8支撑。
如图3、图5~图7所示,护罩上件支撑架17具有在车宽方向具有板厚的纵壁状的车宽方向内面部17a、从车宽方向内面部17a的前端向车宽方向外方延伸且在车辆前后方向具有板厚的纵壁状的前侧面部17b,且由以上构件一体形成。
而左右成对的裙板加强件13、护罩上面板15、左右成对的前方侧架8、左右成对的护罩上件支撑架17及左右成对的护罩构件16及保险杠梁12均为车身构件。
另外,如图2~图4、图7所示,在车辆前部的内部中、相较于护罩上面板15而言的车辆前方,配设有保险杠外面板支撑构件18。
保险杠外面板支撑构件18以稍短于保险杠梁12的长度沿车宽方向延伸(参照图4),且在车辆前后方向中与发动机盖2的前部相当的位置、换言之在车辆前后方向与保险杠梁12大致相同的位置,配设于与护罩上面板15大致相同的高度(参照图3、图7)。
保险杠外面板支撑构件18配置于紧接着保险杠外面板3中保险杠外面板上件7的下方,从紧接着保险杠外面板上件7的下方支撑保险杠外面板3。保险杠外面板支撑构件18通过螺栓等安装于保险杠外面板上件7的车身内侧部分。而图2~图4中的编号18a是通过紧固模组(螺栓及螺母)(图示省略)安装保险杠外面板3(参照图1)的保险杠外面板安装孔。
另外,在保险杠外面板支撑构件18的后方且动力单元舱1的前侧配设有散热器护罩,其图示省略。散热器护罩由车身构件(例如护罩上面板15、前方侧架8等)支撑。
散热器护罩在动力单元舱1前侧的前方侧架8之间在主视图中呈矩形框状,支撑散热器(图示省略)等。散热器护罩及散热器立设配置且从车辆后方与前侧面开口部4正对。
并且,如图2~图6所示,在车身前部具备连结固定车身构件(15,17)和保险杠外面板支撑构件18的复数个托架20,30、以及在上下方向连结保险杠外面板支撑构件18和保险杠梁12的支撑件40。
托架20,30具备:配置于车宽方向两外侧的外侧托架20、配置于车宽方向的中间(即,在车宽方向与支撑件40一致的)位置的中间托架30,共3个。
如图5所示,中间托架30具有:在支撑件40和护罩上面板15之间在车辆前后方向直线状延伸的托架主体部31、前侧法兰部32、后侧法兰部33,且由以上构件一体形成。在本实施方式中,中间托架30通过对在车辆前后方向及车宽方向延伸的板材进行冲压成型等弯曲加工而形成。
如图4~图6所示,在托架主体部31的上侧面部31a,安全锁装置的锁扣34朝向上方立设。
在发动机盖2的前部中央部设有安全锁装置的卡止杆(图示省略),且卡止杆能够相对于锁扣34卡合、脱离。安全锁装置是一种众所周知的装置,用于使得发动机盖2不会由于汽车行驶中的风压等而不慎打开,因此即使在上锁装置(图示省略)意外解除上锁的情况下,也会限制发动机盖2向打开方向活动,将发动机盖2保持在稍稍打开的状态。在本实施方式中,如上所述,安全锁装置配设于不同于上锁装置(参照图4中假想线包围的区域LR)的位置(参照图4)。
如图5所示,中间托架30从车辆后方向前方延伸且前端从上方跨越支撑件40的上端,从车辆前侧与支撑件40的上部(后述上部法兰部41的上部)抵接。且中间托架30的前侧法兰部32通过点焊等与支撑件40的上部接合。而在本实施方式中,上部法兰部41和前侧法兰部32在各自车宽方向的中央部Sa及两外侧部Sb,Sc的共3处进行点焊。另外,图5中的“×”记号表示点焊的焊点。
另一方面,后侧法兰部33从托架主体部31的后端向上方伸出,从车辆前侧与护罩上面板15的下方法兰部15a抵接。另外,如图4~图6所示,中间托架30的后侧法兰部33和护罩上面板15的下方法兰部15a通过作为紧固模组的螺栓B2及螺母N2(参照图6)相互紧固。
通过上述结构,中间托架30在护罩上面板15和支撑件40之间,将上述构件15,40相互连结。
外侧托架20请见后述。
支撑件40由在车宽方向具有宽幅且在上下方向延伸的长条的金属板材形成。
具体而言,如图5所示,支撑件40具有:上部法兰部41、从该上部法兰部41的下端向下方沿与上下方向一致的方向(铅直方向)直线状延伸的第1延展部42、从该第1延展部42的下端介由第1曲折部43以越在下方越位于前方的方式倾斜且直线状延伸的第2延展部44、从该第2延展部44的下端介由第2曲折部45向下方延伸的下部法兰部46。
第1曲折部43是在有向下方向的冲击荷载输入保险杠外面板支撑构件18时会曲折变形的变形促进部。
如图5所示,支撑件40介由连接板50与保险杠外面板支撑构件18连结。
连接板50具备在车辆前后方向水平延伸且从下侧支撑保险杠外面板支撑构件18的横板部51、以及从该横板部51的后端向下方延伸的纵板部52,连接板50由在车辆侧面视图中呈倒L形状延伸且在车宽方向具有宽幅的金属板材一体形成。
如图6所示,横板部51从下侧支撑保险杠外面板支撑构件18,且如图5所示,纵板部52以夹入中间托架30的前侧法兰部32的方式从车辆前方与支撑件40的上部(上部法兰部41的上部)接合。
接着,说明外侧托架20。但左右各侧的外侧托架20呈相互左右对称形状,因此在此基于外侧托架20中配设于车辆右侧的外侧托架20进行说明。
如图7、图8(a)(b)、图9(a)(b)所示,外侧托架20具备:在上下方向及前后方向延伸的侧壁部21、以从该侧壁部21的上端介由角部23(参照图9(b))向车宽方向内侧突出的方式呈檐状弯折形成的檐状法兰部22,外侧托架20通过将金属板材冲压成型等来进行弯曲加工而形成。
如图8(b)、图9(a)所示,侧壁部21跨外侧托架20在车辆前后方向的全长形成。且如图9(b)所示,角部23使得侧壁部21和檐状法兰部22构成的角为大致90度。
并且如图6、图7所示,檐状法兰部22的前部(后述前侧水平上缘部125)在从下方与保险杠外面板支撑构件18的车宽方向外侧部位抵接的状态下通过作为紧固模组的螺栓B6及螺母N6(参照图7)紧固固定。
图8(a)中的编号220表示在檐状法兰部22的前部用于插入螺栓B6而贯穿形成的安装孔。
如图7、图8(a)(b)所示,换言之,外侧托架20具备对作为车身构件的护罩上件支撑架17的固定部24、从该固定部24向前方延伸的基部25、相对于基部25来说倾斜的倾斜部26。
固定部24位于从外侧托架20的后端向车辆前方延伸的区域,如图7所示,在从车宽方向内面与护罩上件支撑架17的纵壁状的车宽方向内面部17a抵接的状态下通过作为紧固模组的螺栓B7及螺母N7紧固固定。
图8(b)中的编号240表示在固定部24的上下各侧的位置用于插入螺栓B7而贯穿形成的安装孔。
基部25从固定部24的前端向车辆前方向延伸。在本实施方式中,如图8(a)所示,固定部24和基部25在使得彼此构成的角度α(第1角度α)在俯视图中为180度的情况下,即在俯视图中直线状且向与车辆前后方向一致的方向延伸。
倾斜部26从基部25的前端介由曲折部29(参照图8(a)(b))以越向前方越位于车宽方向外侧的方式倾斜。在本实施方式中,如图8(a)所示,曲折部29使得基部25和倾斜部26构成的角β(第2角度β)为大致140度。
如图8(a)、图9(a)所示,檐状法兰部22从外侧托架20的前端附近位置跨曲折部29沿着侧壁部21的上端连续形成。檐状法兰部22跨除去前后方向两端之外的全长以大致相同的突出长度形成。
在外侧托架20,跨侧壁部21边缘中、除去后端及檐状法兰部22之外的部位,形成有边缘法兰部27。边缘法兰部27与檐状法兰部22同样地向车宽方向内侧突出,但突出长度短于檐状法兰部22。即,边缘法兰部27与檐状法兰部22连续地沿着除去侧壁部21的后端之外的边缘延伸,沿着侧壁部21的边缘以大致相同的突出长度形成。
另外,如图8(b)所示,外侧托架20中,固定部24向车辆前后方向水平延伸,与之相对,相较于固定部24而言的前侧部位、即跨基部25及倾斜部26的部位朝向保险杠外面板支撑构件18越向前方越位于上方地延伸。
具体而言,包括边缘法兰部27在内的外侧托架20的下缘边120D的在车辆前后方向中跨基部25及倾斜部26的部分以越向前方越位于上方的方式直线状倾斜延伸。
另一方面,包括边缘法兰部27及檐状法兰部22在内的外侧托架20的上缘边120U台阶式地(本实施方式中以2个台阶)以越向前方越位于上方地形成。
具体而言,如图8(a)(b)、图9(a)所示,外侧托架20的上缘边120U中,从该上缘边120U的后端到前端依次形成有:后侧水平上缘部121、后侧倾斜上缘部122、中间水平上缘部123、前侧倾斜上缘部124、前侧水平上缘部125。
在外侧托架20的车辆前后方向,后侧水平上缘部121从固定部24的后端形成到基部25的前后方向的中间位置,在前后方向大致水平延伸。后侧倾斜上缘部122从基部25的前后方向的中间位置形成到曲折部29(倾斜部26和基部25的边界部),从后侧水平上缘部121的前端越向前方越位于上方地倾斜延伸。中间水平上缘部123从曲折部29形成到倾斜部26后部的前端位置,从后侧倾斜上缘部122的前端向前方向大致水平地延伸。前侧倾斜上缘部124从倾斜部26后部的前端位置形成到倾斜部26的前后方向的中间位置,从中间水平上缘部123的前端越向前方越位于上方地倾斜延伸。前侧水平上缘部125从倾斜部26的前后方向的中间位置形成到倾斜部26的前端,从前侧倾斜上缘部124的前端大致水平地延伸。
在此,如图8(b)所示,后侧水平上缘部121在车辆侧面视图中相对于后侧倾斜上缘部122向下方呈凹状(位于低位置),因此将该后侧水平上缘部121的前端部设定为后侧凹部61r。同样地,中间水平上缘部123在车辆侧面视图中相对于前侧倾斜上缘部124向下方呈凹状(位于低位置),因此将该中间水平上缘部123的前端部设定为前侧凹部61f。
如图8(a)(b)、图9(a)所示,在外侧托架20的前后方向中与前侧凹部61f相同的位置形成有脆弱肋部62。脆弱肋部62形成于位于侧壁部21和檐状法兰部22之间的角部23(参照图9(b))及其周边部。脆弱肋部62向侧壁部21与檐状法兰部22的内角侧呈突状形成,并且跨侧壁部21的上端侧部位及檐状法兰部22的车宽方向外端侧部位延伸并横切在前后方向延伸的角部23。
即,脆弱肋部62分割沿着角部23向车辆前后方向延伸的棱线。
另外,如图8(b)、图9(a)(b)所示,在侧壁部21形成有在车辆前后方向延伸的高刚性肋部63U,63D。高刚性肋部63U,63D在上下各侧隔有间隔地相互平行排列配设,如图9(b)所示,均向车宽方向内侧突出形成。
上下各侧的高刚性肋部63U,63D均跨基部25的前方部位和倾斜部26的后方部位在前后方向连续形成,且穿过曲折部29。即,曲折部29与上下各侧的高刚性肋部63U,63D在前后方向设于相同位置。
并且,上下各侧的高刚性肋部63U,63D均呈在车辆侧面视图中与外侧托架20的下缘边120D的基部25及到倾斜部26的部分平行地倾斜延伸的直线状(参照图8(b))。
下侧的高刚性肋部63D的前端63Df相较于上侧的高刚性肋部63U的前端63Uf位于稍后方,且后端63Dr相较于上侧的高刚性肋部63U的后端63Ur位于稍前方。由此,下侧的高刚性肋部63D在车辆前后方向稍短于上侧的高刚性肋部63U。
上述脆弱肋部62、后侧凹部61r、前侧凹部61f均为对输入外侧托架20的前后方向的输入荷载能够变形的脆弱部,与高刚性肋部63U,63D在前后方向相邻设置。
具体而言,如图8(b)所示,脆弱肋部62和前侧凹部61f均在前后方向设于与上侧高刚性肋部63U的前端63Uf大致一致的位置,且相对于下侧高刚性肋部63D的前端63Df来说,设于前侧附近位置。
后侧凹部61r在前后方向设于与上侧高刚性肋部63U的后端63Ur大致一致的位置,且相对于下侧高刚性肋部63D的后端63Ur来说,设于后侧附近位置。
图8(a)(b)、图9(a)中的编号28是用于安装搭载于外侧托架20周边的线束(图示省略)等的底座部,其向车宽方向外侧隆起形成且在车宽方向外端具有平坦的底座面28a。
接着,使用图10、图11(a)(b)说明碰撞物101从前方与车辆碰撞时(即正面碰撞时)的外侧托架20的动作。
图10、图11(a)(b)是在俯视图中看车辆前部的左侧部位的主要部分并将模拟实验解析正面碰撞时的车辆前部的动作的结果进行图示的图,图10表示正面碰撞初期的情形,图11(a)表示正面碰撞中期的情形、图11(b)表示正面碰撞后期的情形。
图10、图11(a)(b)基于点的浓淡表示正面碰撞时输入外侧托架20的碰撞荷载的应力分布,点越浓的部分表示弯曲应力越高。
另外,图11(a)(b)中为了使附图更加清晰,省略前方侧架8、吸能盒(crash can)11及固定板9等的图示,且在图11(b)的图示中还使得护罩构件16的一部分断裂。
首先,在正面碰撞时,保险杠梁12承接从车辆前方碰撞的碰撞物101并后退,与之相伴吸能盒(crash can)11向车辆前后方向压溃。此时,保险杠外面板支撑构件18与保险杠梁12一起后退,由此荷载从前方输入外侧托架20。
另外,如图10所示,在正面碰撞初期,输入外侧托架20的正面碰撞荷载尤其会集中于前侧凹部61f及脆弱肋部62和后侧凹部61r。
如图11(a)所示,在正面碰撞中期,输入外侧托架20的正面碰撞荷载进一步集中于前侧凹部61f及脆弱肋部62和后侧凹部61r,外侧托架20以上述前侧凹部61f及脆弱肋部62和后侧凹部61r为起点、以倾斜部26相对于固定部24向车宽方向外侧倾斜的方式弯曲变形。
如图11(b)所示,在正面碰撞后期,也与图11(a)同样地,维持输入外侧托架20的正面碰撞荷载集中于前侧凹部61f及脆弱肋部62和后侧凹部61r的状态,倾斜部26进一步向车宽方向外侧弯曲变形。
由此,外侧托架20在正面碰撞时,不会在前后方向顶住,而是会变形,由此不会阻碍吸能盒(crash can)11在前后方向的压溃,能够确保车身前部的正面碰撞能量的吸收性。
接着,使用图12、图13说明碰撞物100从上方与车辆前部碰撞时的外侧托架20的动作。
图12、图13是通过沿图4的B-B线的斜视截面来图示模拟实验解析碰撞物100从上方与车辆前部碰撞时的车辆前部的动作的结果的图,图12表示碰撞前的情形,图13表示碰撞后的情形。
图13中基于点的浓淡表示碰撞时输入外侧托架20的碰撞荷载的应力分布,点越浓的部分表示弯曲应力越高。
在图12所示碰撞物100从上方与车辆前部碰撞时,碰撞荷载向下方向依次向保险杠外面板上件7、保险杠外面板支撑构件18、外侧托架20传递(参照图13)。
然后,输入外侧托架20的碰撞荷载如图13所示,应力集中于前侧凹部61f及脆弱肋部62和后侧凹部61r。由此,外侧托架20以上述部位62,61f,61r为起点,上部进行向车宽方向外侧扭转等动作并向下方变形,由此能够降低碰撞物100的伤害值。
如图2~图6所示,上述本实施方式的车辆的前部结构的特征在于:其具备:设于车身前部的车身构件(15,17);在车身构件(15,17)的前方在车宽方向延伸且具有安装保险杠外面板3(参照图1)的保险杠外面板安装孔18a(安装部)的保险杠外面板支撑构件18;连结固定车身构件(15,17)和保险杠外面板支撑构件18的复数个托架20,30;其中,复数个托架20,30中,外侧托架20如图5、图6、图8(a)、图9(a)(b)所示,具有越往前方越向车宽方向外侧倾斜的倾斜部26;至少一部分位于倾斜部26且针对前后方向的输入荷载为高刚性的高刚性部(63U,63D);针对前后方向的输入荷载能够变形的脆弱部(62,61f,61r);高刚性部(63U,63D)和脆弱部(62,61f,61r)在前后方向相邻设置。
根据所述结构,即使在车高较高的车辆中,也能使其兼具正常时的保险杠外面板3的支撑刚性及组装精度和正面碰撞时的车辆前部的碰撞冲程。
详细来说,由于保险杠外面板3、保险杠外面板支撑构件18的自重、人开闭发动机盖2时用手按压保险杠外面板3等,在正常时也会有下方向荷载输入保险杠外面板支撑构件18。
在此,在车高较高的车辆中一般发动机盖的前端部位会位于行人大腿部的高度,因此出于缓和碰撞时对行人膝韧带的影响的观点,存在像本实施方式的车辆这样,让发动机盖前端部位从车辆的最前部后退的结构。
另外,这种车辆中,随着发动机盖前端部位的后退,具备作为发动机盖2的上锁装置的闩锁的护罩构件16、护罩上面板15等车身构件也会与发动机盖前端部位一起后退。
这样一来,支撑保险杠外面板3的保险杠外面板支撑构件18和从后方悬臂状支撑该保险杠外面板支撑构件18的护罩上面板15等车身构件(15,17)在前后方向的距离变长。因此,尤其在车高较高的车辆中,在有上述下方向荷载输入保险杠外面板支撑构件18时,担心对在前后方向连结保险杠外面板支撑构件18和车身构件(15,17)的托架20,30施加的负荷变大。
另一方面,针对上述技术问题,若使得外侧托架为以最短距离连结保险杠外面板支撑构件18和护罩上面板15等车身构件的结构,则在正面碰撞时,会有该外侧托架顶住,由此会产生阻碍车身前部的正面碰撞能量的吸收量这一新的技术问题。
在此,在本实施方式中,通过在外侧托架20设置高刚性部(63U,63D)能够提高正常时的外侧托架20的刚性,由此能够提高保险杠外面板3的支撑刚性及组装精度。
另外,在本实施方式中,外侧托架20具有倾斜部26且高刚性部(63U,63D)的至少一部分位于倾斜部26,由此能够使得具有高刚性部(63U,63D)且在正面碰撞时针对来自前方的荷载容易产生弯曲应力,并且易于以与高刚性部(63U,63D)相邻的脆弱部(62,61f,61r)为起点变形。因此,通过在正面碰撞时外侧托架20曲折变形,由此能够确保碰撞冲程。
如图8(a)(b)、图9(a)所示,作为本发明的实施形态,外侧托架20设有在俯视图中从对车身构件的固定部24以第1角度α(参照图8(a))向前方延伸的基部25、从该基部25的前端部介由曲折部29以第2角度β向前方延伸的倾斜部26。
根据所述结构,在正面碰撞时,通过曲折部29让外侧托架20弯曲变形,能够抑制该外侧托架20的压溃残余。
如同图所示,作为本发明的实施形态,曲折部29与高刚性部(63U,63D)在前后方向设于相同位置。
根据所述结构,即使在提高了针对弯曲荷载的屈服强度的高刚性部(63U,63D)中,在正面碰撞时也能以曲折部29为弯曲变形的起点让其切实地弯曲变形,由此能够提高正面碰撞时外侧托架20对碰撞能量的吸收量。
如图8(a)(b)、图9(a)(b)所示,作为本发明的实施形态,外侧托架20具备在上下方向及前后方向延伸的侧壁部21和从该侧壁部21的上端介由角部23(参照图9(b))弯折形成的檐状法兰部22(法兰部),脆弱部是设于角部23的脆弱肋部62(肋部)。
根据所述结构,通过在前后方向延伸的角部23(棱线)提高外侧托架20的刚性,且在正面碰撞时通过对角部23(棱线)进行分割的脆弱肋部62诱发外侧托架20的弯曲变形。
另外,能通过至少一部分设于倾斜部26的高刚性部(63U,63D)补足由于设置倾斜部26导致的外侧托架20在正常时的刚性降低,并通过设置脆弱肋部62在正面碰撞时诱发包括高刚性部(63U,63D)在内的外侧托架20的压溃。
如图8(a)(b)、图9(a)所示,作为本发明的实施形态,脆弱部是在外侧托架20的上缘边120U(上端部),在侧面视图中向下方凹陷构成的前侧凹部61f及后侧凹部61r(凹部)。
根据所述结构,外侧托架20的上缘边120U分别在前侧凹部61f、后侧凹部61r形成沿着车宽方向的棱线,因此在有向下方向的冲击荷载输入保险杠外面板支撑构件18时(即来自上方的荷载输入外侧托架20的前部时),通过前侧凹部61f及后侧凹部61r诱发分别对前侧凹部61f、后侧凹部61r来说前部相对于后部向下方弯曲的变形。因此,能够提高行人保护性能。
如同图所示,作为本发明的实施形态,前侧凹部61f(凹部)和脆弱肋部62(肋部)在外侧托架20的前后方向设于相同位置。
根据所述结构,能够通过正面碰撞时外侧托架20在前后方向的变形来确保碰撞冲程,并通过向下方变形来降低碰撞物的伤害值(行人保护性能)。
即,相互设于前后相同位置的脆弱肋部62和前侧凹部61f协作,能够更切实地诱发正面碰撞时外侧托架20在前后方向的变形。
同样地,相互设于前后相同位置的脆弱肋部62和前侧凹部61f协作,能够诱发有向下方向的冲击荷载输入保险杠外面板支撑构件18时外侧托架20向下方的变形,提高碰撞物的伤害值的降低效果(行人保护性能)。
因此,根据所述结构,能够通过正面碰撞时外侧托架20在前后方向的变形来确保碰撞冲程,并通过向下方变形来降低碰撞物的伤害值。
如图8(b)所示,作为本发明的实施形态,前侧凹部61f和上侧高刚性肋部63U的前端63Uf在外侧托架20的前后方向设于相同位置,且后侧凹部61r和上侧高刚性肋部63U的后端63Ur在外侧托架20的前后方向设于相同位置。
高刚性部(63U,63D)的前端及后端在外侧托架20的前后方向上相当于设有高刚性部(63U,63D)的场所和未设有高刚性部(63U,63D)的场所的边界部。因此,外侧托架20在前后方向,在具有如上刚性差的场所或其附近设置前侧凹部61f和后侧凹部61r,由此能够在该场所诱发针对正面碰撞荷载或向下方的荷载的变形。
因此,能够进一步通过正面碰撞时外侧托架20在前后方向的变形来确保碰撞冲程,并通过向下方变形来降低碰撞物的伤害值(行人保护性能)。
本发明不为上述实施例的结构所限定,能够以各种实施方式形成。
本发明的倾斜部不限于像本实施方式的倾斜部26那样,越向前方越往车宽方向外侧倾斜,也可以向车宽方向内侧倾斜。另外,本发明的倾斜部也可以在左右各侧的外侧托架中,在车宽方向在内侧和外侧向互不相同侧倾斜。
另外,在本实施方式中,如图8(a)所示,将第1角度α设定为180度,但本发明不为该结构所限,也可以与倾斜部26同样地使得基部25也相对于固定部24越往前方越向车宽方向内侧或外侧倾斜。
另外,作为本发明所具备的脆弱部的凹部不限于像本实施方式的凹部(61f,61r)那样,托架上端部的前后方向中、凹部形成场所的后方部位低于前方部位,也可以为:托架上端部的凹部形成场所的前方部位低于后方部位,或者形成凹状,使得凹部形成场所低于凹部形成场所的后方部位和前方部位两者。
另外,本发明中,与脆弱肋部62和前侧凹部61f在前后方向设于大致一致的位置的也不限于像本实施方式那样,是上侧高刚性肋部63U的前端63Uf,也可以为下侧高刚性肋部63D的前端63Df,同样地,与后侧凹部61r在前后方向设于大致一致的位置的也不限于上侧高刚性肋部63U的后端63Ur,也可以为下侧高刚性肋部63D的后端63Dr。
编号说明
3…保险杠外面板
17…护罩上件支撑架(车身构件)
18…保险杠外面板支撑构件
20…外侧托架(托架)
21…侧壁部
22…檐状法兰部(法兰部)
23…角部
24…固定部
25…基部
26…倾斜部
29…曲折部
61f…前侧凹部(凹部、脆弱部)
61r…后侧凹部(凹部、脆弱部)
62…脆弱肋部(肋部、脆弱部)
63U…上侧高刚性肋部(高刚性部)
63D…下侧高刚性肋部(高刚性部)
63Uf…上侧高刚性肋部的前端
63Ur…上侧高刚性肋部的后端
120U…外侧托架的上缘边(托架的上端部)
α…第1角度
β…第2角度
Claims (10)
1.一种车辆的前部结构,其特征在于具备:
设于车身前部的车身构件;
在所述车身构件的前方沿车宽方向延伸且具有安装保险杠外面板的安装部的保险杠外面板支撑构件;
连结固定所述车身构件和所述保险杠外面板支撑构件的复数个托架;其中,
所述托架具有:
越往前方越向车宽方向内侧或外侧倾斜的倾斜部;
至少一部分位于所述倾斜部且针对前后方向的输入荷载为高刚性的高刚性部;
针对前后方向的输入荷载能够变形的脆弱部;
所述高刚性部和所述脆弱部在前后方向相邻设置。
2.根据权利要求1所述的车辆的前部结构,其特征在于:
所述托架设有在俯视图中从对所述车身构件的固定部以第1角度向前方延伸的基部;
从该基部的前端部介由曲折部以第2角度向前方延伸的所述倾斜部。
3.根据权利要求2所述的车辆的前部结构,其特征在于:
所述曲折部与所述高刚性部在前后方向设于相同位置。
4.根据权利要求1至3其中任意一项所述的车辆的前部结构,其特征在于:
所述托架具备在上下方向及前后方向延伸的侧壁部和从该侧壁部的上端介由角部弯折形成的法兰部,
所述脆弱部是设于所述角部的肋部。
5.根据权利要求4所述的车辆的前部结构,其特征在于:
所述高刚性部是形成于所述侧壁部的、在车辆前后方向上延伸的肋部。
6.根据权利要求5所述的车辆的前部结构,其特征在于:
所述肋部在上下各侧间隔地相互平行排列配设,且均向车宽方向内侧突出形成。
7.根据权利要求4所述的车辆的前部结构,其特征在于:
所述脆弱部是在所述托架的上端部,在侧面视图中向下方凹陷构成的凹部。
8.根据权利要求5所述的车辆的前部结构,其特征在于:
所述凹部和所述肋部在所述托架的前后方向设于相同位置。
9.根据权利要求7所述的车辆的前部结构,其特征在于:
所述高刚性部的前端部和后端部中的至少一个端部与所述凹部在前后方向上设于相同位置。
10.根据权利要求8所述的车辆的前部结构,其特征在于:
所述高刚性部的前端部和后端部中的至少一个端部与所述凹部在前后方向上设于相同位置。
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