CN1814489A - 车辆前部结构 - Google Patents

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Abstract

一种车辆前部结构包括：在车辆横向方向上延伸并且具有弯曲的形状，其在车辆横向方向上的中心部分位于其前端的前围隔箱；以及连接支柱顶部的前围隔顶部延伸构件，该构件在大体上与每个支柱顶部相等的高度上在前围隔箱的前面延伸，并且具有弯曲的形状，其在车辆横向方向上的中心部分位于它的后端。前围隔顶部延伸构件与前围隔箱在它们的中心部分互相连接。

Description

车辆前部结构
                                 技术领域
本发明涉及一种提高车辆的刚度而不增加其重量的车辆前部结构。
                                 背景技术
在车辆的行驶过程中，支柱(strut tower)承受源于悬挂的负载，使得支柱的顶部在车辆的横向方向互相朝向对方以及互相离开对方弯曲(以下称为内弯)。支柱表现出足以避免内弯的刚性。
在日本专利申请公开公报No.9(1997)-109929中揭示的车辆结构中，前围隔箱(cowlbox)跨过左右支柱的顶部以提高支柱抵抗内弯的刚度。
在车体结构的另一类型中，左右支柱的顶部通过支柱杆相互连接。支柱杆在前视图上被形成为跨过发动机室中的发动机等的向下开口的C形，其具有一对从左右支柱各自顶部向上延伸的腿部和在车辆横向方向上水平延伸并连接腿部上端的连接部。
                                 发明内容
在前一种结构类型中，难以在前围隔箱和发动机罩(hood)之间保持垂直间隙。为了使作用到发动机罩上的向下负载被有效吸收，发动机罩不得不设置在更高的位置以使该间隙更大。这样会降低发动机设计时的灵活性。
在后一种结构类型中，由于支柱杆为C形，当在支柱杆纵向方向上的负载从支柱的顶部被施加到其上时，支柱杆有可能弹性变形。因此，所连接的左右支柱的刚度需要进一步增强，例如，通过增加支柱的厚度，但这会导致重量的增加。
本发明的目标是提供一种车辆前部结构，该结构在增加发动机室设计灵活性和提高车体刚度的同时有利于其重量的减轻。
本发明的一个方面是车辆前部结构，该结构包括：在车辆横向方向上延伸并且具有弯曲的形状，其在车辆横向方向上的中心部分位于其前端的前围隔箱；和连接支柱顶部的连接构件，该构件在大体上与每个支柱顶部相等的高度上在前围隔箱的前面延伸，并且具有弯曲的形状，其在车辆横向方向上的中心部分位于它的后端，其中连接构件在它的中心部分连接到前围隔箱。
                                 附图说明
本发明将参照附图进行说明，其中：
图1是根据本发明的实施例的车辆前部结构透视图。
图2是图1的车辆前部结构的被放大的关键部分的透视图。
图3是沿图2的线III-III截取的车辆前部结构的放大截面图。
图4是图2显示的车辆前部结构的平面图。
图5是示意性地显示当负载施加到具有根据本发明的实施例的车辆前部结构的车辆前部时负载传递路径的平面图。
                               具体实施方式
本发明的实施例将在下文参照附图进行说明，其中相同的部件用相同的参考字符标记。
发动机室3在车体1的前部形成。发动机室3的后部在车辆横向方向的两端配备支柱(struct tower)5。左右支柱5通过用作支柱支撑架或支柱连接构件的前围隔顶部延伸构件9在各自的顶部(上侧)7相互连接。前围隔箱11沿着挡风玻璃15的前下边缘设置到前围隔顶部延伸构件9的后部，并被连接到左右前立柱13上。挡风玻璃15被安装在车体1上，它的前下边缘由前围隔箱11支撑，并且它在车辆横向方向上的两侧由前立柱13支撑。
如图2所示，前围隔顶部延伸构件9在大体上与支柱5的顶部7同样的高度上越过车辆的宽度在大体水平的方向上延伸。也就是说，前围隔顶部延伸构件9在前视图上具有在连接部A1和A2之间延伸的大体上线条状的构型，在连接部A1和A2处前围隔顶部延伸构件9在各自支柱5的顶部7与支柱5连接。
前围隔顶部延伸构件9被设置在它的左右连接部A1，A2上，每个分岔部17都有前后附接部19和21两个臂，前附接部19从它的分岔点向前以及横向向外延伸并被固定到支柱顶部7的前部，后附接部21从它的分岔点向后以及横向向外延伸并被固定到支柱顶部7的后部。后附接部21在它的基部21a被焊接到前附接部19上。每个前附接部19和后附接部21都被形成为在它的横向外端部具有孔23，螺栓通过该孔插入而将前围隔顶部延伸构件9固定到支柱的顶部7上。
前围隔顶部延伸构件9被形成为沿它的整个长度具有闭合的截面37，以及形成为向后弯曲的形状，具有位于它的后端的在车辆横向方向上的中心部25，并且具有在其前侧的点上的曲率中心。前围隔顶部延伸构件9在其中心部25的前围隔箱连接部B与前围隔箱11的中心部11a连接。也就是说，前围隔顶部延伸构件9的中心部25配备三个在车辆横向方向上以预定的间隔从它的后边缘向后延伸的水平附接突缘27。每个附接突缘27分别利用螺栓29紧固到前围隔箱11在车辆横向方向上的中心部11a(见图3)。
如图3所示，前围隔箱11被设置在前围隔顶部延伸构件9的后部，越过车辆的宽度在大体水平的方向上延伸并且与前围隔顶部延伸构件9大体在同一平面。前围隔箱11形成为弯曲形状，具有位于它的前端的在车辆横向方向上的中心部11a。前围隔箱11由设置在前围隔箱11的下侧具有向上开槽形状的横向延伸的仪表板上板31，设置在仪表板上板31的上方并与它的后侧壁31a连接的前围隔顶部中心板33，以及设置成闭合仪表板上板31的上开口的前围隔顶部前板35形成。前围隔顶部延伸构件9的附接突缘27置于前围隔箱11在车辆横向方向上的中心部11a处的前围隔顶部前板35前边缘的顶部并用螺栓29紧固到其上。
发动机室3的上开口由发动机罩4覆盖。
如图4所示，车体1在它的横向两外侧配备一对立柱13。左右前立柱13的下端部在车体1的两侧在预定的连接部43处被分别连接到在前围隔箱11的左右两端部上的相应的立柱连接部C1，C2。每个前立柱13包括合起来构成闭合截面39的内板13a以及连接到其上的外板13b。
在前围隔顶部延伸构件9的前附接部19上形成的附接孔23，突缘27的螺栓孔41和将前立柱13与前围隔箱11连接起来的连接部43设置成大体上以直线排列对齐，并且结果的直线相互交叉。
更具体地，在前围隔顶部延伸构件9的右前附接部19上形成的附接孔23，紧固前围隔顶部延伸构件9的突缘27的螺栓孔41，以及将左前立柱13与前围隔箱11连接起来的左连接部43在直线L1上以直线排列。同样，在前围隔顶部延伸构件9的左前附接部19上形成的附接孔23，紧固前围隔顶部延伸构件9的突缘27的螺栓孔41，以及将右前立柱13与前围隔箱11连接起来的右连接部43在直线L2上以直线排列。直线L1，L2在突缘27上形成螺栓孔41的点上相互交叉。
前围隔顶部延伸构件9的右支柱连接部A1，前围隔顶部延伸构件9的前围隔箱连接部B，以及前围隔箱11的左立柱连接部C2大体上以直线对齐排列在同一条三维直线上。同样，前围隔顶部延伸构件9的左支柱连接部A2，前围隔顶部延伸构件9的前围隔箱连接部B，以及前围隔箱11的右立柱连接部C1大体上以直线排列在同一条三维直线上。
在本实施例中，分岔部17在前围隔顶部延伸构件9的每个左右端部形成。然而，本发明不限与上述的结构。被固定在支柱5的顶部7上的前围隔顶部延伸构件9的端部可以为没有分岔臂的形状。
如图5所示，在汽车遭遇前端碰撞等情形时，负载F从车辆的前面施加到前围隔顶部延伸构件9上。然后负载F经由前围隔顶部延伸构件9的分岔部17传递到支柱5的顶部7，且分解成负载f1和f2。更具体地，负载f1被施加到前围隔顶部延伸构件9的前附接部19上，负载f2被施加到后附接部21上，这样，负载f1，f2被施加到支柱5的顶部7上。
另外负载F从前围隔顶部延伸构件9的中心部25通过前围隔箱11的左右端部作为负载f3传递到左右前立柱13。
本发明的实施例的作用和效果将在下面描述。
在本实施例的车辆前部结构中，左右支柱5的顶部7通过前围隔顶部延伸构件9被相互连接，前围隔顶部延伸构件9在与支柱5的顶部7大体上相同的高度上越过车辆的宽度水平地延伸，并且前围隔顶部延伸构件9形成为弯曲的形状，具有位于它的后端的在车辆横向方向上的中心部25。
例如，与连接构件设置在支柱的顶部上方，连接构件在前视图上形成C形，具有固定到支柱的顶部7并且利用在它上端的水平梁构件相互连接的向上延伸的腿部的情形相比较，前围隔顶部延伸构件9在与支柱5的顶部7大体上相同的高度延伸的结构提高了所连接的左右支柱的强度和刚度。而且，前围隔顶部延伸构件9形成为向前弯曲的形状，具有位于其后侧点上的曲率中心，从而，发动机室3中前围隔顶部延伸构件9前面的空间变大。
前围隔箱11被设置到前围隔顶部延伸构件9的后部，并且前围隔顶部延伸构件9的中心部25被连接到前围隔箱11。这样即使前围隔顶部延伸构件9向后弯曲也可以保持其高强的刚度。
前围隔箱11被形成为弯曲的形状，具有位于它的前端的在车辆横向方向上的中心部11a。因此，在挡风玻璃15倾斜，车辆前端碰撞时它的中下部相对于车体被向前推的情形下，挡风玻璃15能被支撑在前围隔箱11上。前围隔顶部延伸构件9的曲率大小，或在支柱连接部A1，A2和前围隔箱连接部B之间纵向方向上的偏移量被减少。这样做提高了前围隔顶部延伸构件的刚度。
前围隔顶部延伸构件9被形成为具有闭合的截面，这样能进一步提高前围隔顶部延伸构件9的刚度。
前围隔箱11的左右端部的立柱连接部C1，C2被连接到立柱构件(前立柱13)。因此，当负载从车辆的前面施加到前围隔顶部延伸构件9时，负载经由前围隔箱11被有效地转移到立柱构件上。这样进一步提高了车辆前部的刚度。
利用分岔部17前围隔顶部延伸构件9在它的左右端部被设置在支柱连接部A1，A2上，分岔部17个有两个横向向外的延伸臂，每个延伸臂在它的横向外端部被固定在支柱5的顶部7上。如果负载F从车辆的前面施加到前围隔顶部延伸构件9，负载F通过前围隔顶部延伸构件9的两个端部被有效地分散到分岔部17并且转移到支柱5的顶部7。这样可以进一步提高车辆前部的刚度。
而且，前围隔顶部延伸构件9的右支柱连接部A1，前围隔顶部延伸构件9的前围隔箱连接部B，以及前围隔箱的左立柱连接部C2大体上直线排列。同样，前围隔顶部延伸构件9的左支柱连接部A1，前围隔顶部延伸构件9的前围隔箱连接部B，以及前围隔箱的右立柱连接部C1大体上直线排列。因此，支柱5向内弯曲产生的负载通过前围隔顶部延伸构件9和前围隔箱11的高刚度构件被有效地转移到立柱13。这样提高了在车辆行驶过程中抵抗源于悬挂的负载的支撑刚度。
本文描述的优选实施例是说明性的而不是限制性的，并且本发明可以在不背离其精神或实质特征的情况下以其它的方式实现或实施。本发明的范围通过权利要求表示，所有在权利要求意义范围内的变化都将被包括在其中。
本发明涉及2005年2月4日提交的日本专利申请No.2005-028854中包含的主题，该专利申请揭示的内容通过全文应用切实地结合在本文中。

Claims (4)

1.一种车辆前部结构，该结构包括：
在车辆横向方向上延伸并且具有弯曲形状的前围隔箱，其在车辆横向方向上的中心部分位于其前端；
其特征在于，该结构进一步包括
连接支柱顶部的连接构件，该构件在与每个支柱顶部大体上相等的高度上在前围隔箱的前面延伸，并且具有弯曲的形状，其在车辆横向方向上的中心部分位于它的后端，其中连接构件在它的中心部分连接到前围隔箱。
2.如权利要求1所述的车辆前部结构，其特征在于，其中
前围隔箱在它的两个端部被连接到立柱构件；以及
连接构件被连接到在车辆横向方向一侧的一个支柱的部分，连接构件被连接到前围隔箱的部分，以及前围隔箱被连接到在车辆横向方向另一侧的一个立柱构件的部分，大体在同一条直线上排列。
3.如权利要求1所述的车辆前部结构，其特征在于，其中连接构件被形成为具有闭合的截面。
4.如权利要求1所述的车辆前部结构，其特征在于，其中连接构件被形成为在它的两个端部具有分岔臂，每个分岔臂在车辆的横向方向向外延伸并在它的末端固定到支柱的顶部。
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