TW201325965A - 車輛之前部車體結構 - Google Patents

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Hideki Takeuchi
Akihiro Matsui
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Abstract

一種車輛之前部車體結構，包括：上框體，於車輛之縱長方向上延伸，一端連結至一前柱體，且包括一內嵌板及一外嵌板，外嵌板於車輛之縱長方向上劃分出一劃分部；以及第一間隔牆，提供於內嵌板及外嵌板之間，一端連結至內嵌板，另一端藉由連接構件連接且固定至外嵌板之劃分部。

Description

車輛之前部車體結構
本發明係有關於一種車輛之前部車體結構，特別係有關於一種上框體之連結結構。
在許多車輛之前部車體結構中，引擎室(engine room)通常提供於車廂(cabin)的前側，包含有引擎室之車輛的前部提供有前側構件(front side member)在車輛之橫向方向(lateral direction)上位於右側及左側，複數個橫向構件(cross member)橋接於前側構件之間，懸吊支撐嵌板(suspension support panel)連結至前側構件，上框體(upper frame)以其一端固定至構成車廂側之前柱體(front pillar)，而從支柱型的前懸吊(front suspension)至車體作為施加部(input part)之支柱(strut)的上部則是藉由螺栓對應固定至右及左懸吊支撐面板，藉以形成支柱殼體(strut house)。
在車輛之橫向方向上位於右側及左側之上框體沿著車輛之縱長方向(longitudinal direction)上延伸，且形成封閉斷面結構(closed sectional structure)，其具有各別之內嵌板(inner panel)連結且固定至支柱殼體，而其各別之外嵌板(outer panel)疊置且連結至內嵌板。在每一個上框體中，外嵌板的一 端藉由弧焊接(arc welding)連結至前柱體，因此可確保連結之剛性。同時，外嵌板的另一端則連接至位於車輛前側之輻射支架(radiator bracket)等。日本專利JP-A-2001-39338即揭示此類型之上框體之連結結構。
儘管習知技術之上框體的優點是在可得到其所需 之剛性，因為其上框體是以其一端藉由弧焊接而連結至前柱體，然其品質如位置的精準度是較難維持的。更者，上框體之弧焊接部份承受了來自前懸吊在車輛之垂直方向上的負載，由於上述弧焊接部份相較於從前懸吊至車體作為施加部之支柱殼體來說，是位於車輛的後端部分，且上框體本身亦連接至支柱殼體，基於此，當上框體的剛性相對於車輛在垂直方向上的負載為較弱時，在操作性能上將嚴重地受影響。因此，為了提高車輛駕駛感覺(driving feeling)之目的，需確保上框體之剛性。
本發明係提供一種車輛之前部車體結構，其可維持品質如在定位精準上可以穩定，且同時確保上框體的配合剛性。
依據本發明之一態樣，提供一車輛之前部車體結構，此前部車體結構包括：一上框體，在車輛之縱長方向上延伸，一端連結至前柱體，且其包括一內嵌板及一外嵌板，外嵌板在車輛之縱長方向上劃分出一分隔部；以及一第一間隔牆，其提供於內嵌板及外嵌板之間，一端連結至內嵌板，另一端藉由一連接構件而接合且固定至外嵌板之分隔部。
前部車體結構可更包括一第二間隔牆，其相對於第一間隔牆來說，提供於車輛之前側，且其一端連結至內嵌板。而被劃分之外嵌板可包括一前外嵌板及一後外嵌板，前外嵌板可固定至第二間隔牆，後外嵌板之末端可連結至前柱體，且後外嵌板之前端可連結至前外嵌板之末端，並藉由上述連接構件而接合且固定至第一間隔牆。
前外嵌板之末端及後外嵌板之前端可彼此疊置，並藉由連接構件而接合且固定至第一間隔牆。
第一間隔牆及第二間隔牆至少一者可連結至懸吊支撐嵌板，其相較於內嵌板來說是位於車輛的內部，且於其上透過內嵌板裝設有一懸吊裝置。
後外嵌板的壁厚可大於前外嵌板之壁厚。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明，然其僅用以例示說明而已，並非用以限定本發明的範圍。
1‧‧‧車廂(cabin)
2‧‧‧引擎室(engine room)
3‧‧‧右前側構件(right front side member)
4‧‧‧左前側構件(left front side member)
5‧‧‧前端橫向構件(front end cross member)
6 7‧‧‧懸吊支撐嵌板(suspension support panel)
7a‧‧‧側面(side face)
7b‧‧‧支柱配合部(strut fitting part)
7c‧‧‧螺栓配合孔(bolt fitting hole)
8 9‧‧‧前柱體(front pillar)
9a‧‧‧底端(lower end)
10 11‧‧‧上框體(upper frame)
10a 11a‧‧‧一端
12 13‧‧‧散熱裝設支架(radiator mount bracket)
14 15‧‧‧頭燈支架(head lamp bracket)
16‧‧‧前懸吊(front suspension)
17‧‧‧支柱(strut)
17a‧‧‧上部(uper part)
18‧‧‧配合螺栓(fitting bolt)
110‧‧‧內嵌板(inner panel)
110a‧‧‧上連結凸緣(upper joining flange)
110b‧‧‧下連結凸緣(lower joining flange)
110c‧‧‧側面(side face)
111‧‧‧外嵌板(outer panel)
111a‧‧‧上連結凸緣(upper joining flange)
111b‧‧‧下連結凸緣(lower joining flange)
111A‧‧‧前外嵌板(front outer panel)
111Aa‧‧‧中心(center)
111Ab‧‧‧後端(rear end)
111B‧‧‧後外嵌板(rear outer panel)
111Ba‧‧‧前端(front end)
111Bb‧‧‧後端(reat end)
120‧‧‧劃分部(dividing part)
130‧‧‧第一間隔牆(first partition wall)
130a‧‧‧側面(side face)
140‧‧‧第二間隔牆(second partition wall)
140a‧‧‧側面(side face)
135‧‧‧螺栓(bolt)
136‧‧‧螺栓(bolt)
a‧‧‧縱長方向(longitudinal direction)
b‧‧‧橫向方向(lateral direction)
c‧‧‧垂直方向(vertical direction)
本發明具體之實施例揭示之形態內容將配合圖示加以詳細說明，其中：第1圖係顯示依據本發明一實施例之車輛之前部車體結構之示意圖；第2圖係顯示從車輛之前側觀之上框體及懸吊支撐嵌板於連接狀態下之剖面圖；第3圖係顯示上框體結構之爆炸示意圖； 第4圖係顯示依據本發明特徵部分之上框體結構之側視圖；第5圖係顯示從車輛之前側觀之上框體提供有間隔牆之部份剖面圖；以及第6圖係顯示從車輛之上側觀之上框體提供有間隔牆之部份剖面圖。
以下請參見圖式詳細說明本發明之一實施例。請見第1圖，顯示一車輛之一前部車體結構，一引擎室(engine room)2是位於車廂(cabin)1之前側。包含有引擎室2之前部車體結構中包括右前側構件(right front side member)3及左前側構件(left front side member)4，是位於如圖上箭頭所示之橫向方向(lateral direction)b上，前端橫向構件(front end cross member)5橋接於對應之右及左前側構件3、4之間，懸吊支撐嵌板(suspension support panel)6、7分別連結至右及左前側構件3、4，以及上框體(upper frame)10、11。上框體10、11的一端10a、11a固定至位於車輛之橫向方向b上形成車廂側的前柱體(front pillar)8、9，上框體10、11的另一端10b、11b則連接至頭燈支架(head lamp bracket)14、15，其是自形成車輛之前部車體結構之輻射裝設支架(radiator mount bracket)12、13而延伸。
每一對之懸吊支撐嵌板6及7、前柱體8及9、及上框體10及11均具有相同之結構，不同之處只在於其提供於車輛之右側及左側。因此，以下將以車輛之左側作為代表來說明。
請見第2圖，顯示懸吊支撐嵌板7具有支柱配合 部(strut fitting part)7b，於此固定有一支柱(strut)17之一上部(uper part)17a。支柱17從支柱型的前懸吊(front suspension)16至車體的功能是作為施加部(input part)。插設有配合螺栓(fitting bolt)18之複數個螺栓配合孔(bolt fitting hole)7c是形成於圍繞著支柱配合部7b，在第2圖中僅顯示一個螺栓配合孔7c。支柱17的上部17a藉由將配合螺栓18插設入螺栓配合孔7c中而固定至支柱配合部7b。簡言之，懸吊支撐嵌板7構成一支柱殼體(strut house)。
如第1及3圖所示，上框體11的延伸以增加其在 如圖上箭頭所示之縱長方向(longitudinal direction)a上的斷面區域。如第2圖所示，上框體11包括一內嵌板(inner panel)110連結且固定至懸吊支撐嵌板7，以及包括一外嵌板(outer panel)111疊置且連結至內嵌板110。內嵌板110及外嵌板111分別具有上連結凸緣(upper joining flange)110a及下連結凸緣(lower joining flange)110b以及上連結凸緣(upper joining flange)111a及下連結凸緣(lower joining flange)111b。上連結凸緣110a及上連結凸緣111a彼此連結，下連結凸緣110b及下連結凸緣111b彼此連結，且以點焊(spot welding)實行，藉以一體形成一封閉之斷面結構。
內嵌板110之側面(side face)110c其是介於連結凸 緣110a及連結凸緣110b之間，是連結至懸吊支撐嵌板7之側面(side face)7a，並以焊接而固定，據此方式之下，內嵌板110是一體固定至懸吊支撐嵌板7。一般來說，懸吊支撐嵌板7相 對於上框體11來說是形成具有高剛性、強度的，當車輛於運行時，如圖上箭頭所示之車輛垂直方向(vertical direction)c上的負載是從支柱17施加至懸吊支撐嵌板7，內嵌板110的配合剛性被增加，由於其是固定於具有高剛性之懸吊支撐嵌板7上。
如第3及4圖所示，在本實施例中外嵌板111在 一劃分部(dividing part)120中，於車輛之縱長方向上，是劃分成兩個，且劃分部120是藉由功能為連接構件(fastening member)之複數個螺栓(bolt)135而接合且固定至一第一間隔牆(first partition wall)130，其是位於內嵌板110及外嵌板111之間，一第二間隔牆(second partition wall)140是提供於內嵌板110及外嵌板111之間，相對於第一間隔牆130來說是位於車輛的前側，如第3圖中所示。
當從前側觀之時，各別第一間隔牆130及第二間 隔牆140的前面(front face)形成為與由內嵌板110及外嵌板111連結而成之上框體11之斷面類似的外型。第一間隔牆130及第二間隔牆140各別之一側面(side face)130a、140a是例如藉由焊接而固定至內嵌板110之側面110c。請配合參見第6圖，第一間隔牆130及第二間隔牆140是配置成支柱配合部7b位於懸吊支撐嵌板7中之位置，更好的是，從車輛之縱長方向觀之時，螺栓配合孔7c是位於在車輛之縱長方向上介於第一間隔牆130及第二間隔牆140中間的位置。請見第5圖，圖上黑點(black spot)所標示處為第一間隔牆130及第二間隔牆140相對於上框體11之連結部分。
外嵌板111的劃分部分是位於車輛的前側稱作為 前外嵌板(front outer panel)111A的位置，而另一個劃分部分是位於車輛的後側稱作為後外嵌板(rear outer panel)111B的位置。更進一步，外嵌板111的劃分部120包括前外嵌板111A之後端(rear end)111Ab，以及後外嵌板111B的前端(front end)111Ba。在本實施例中，前外嵌板111A之中心(center)111Aa是藉由具連接構件功能之螺栓(bolt)136的連接而固定至第二間隔牆140，如第4圖中所示。當然，亦可以藉由焊接而將前外嵌板111A固定至第二間隔牆140，不透過螺栓136的連接。後外嵌板111B固定至前柱體9是透過點焊將後外嵌板111B之後端(reat end)111Bb連結至前柱體9在垂直方向上之底端(lower end)9a，如第4圖所示。後外嵌板111B之前端111Ba從外側於車輛之橫向方向上連結至前外嵌板111A之後端111Ab，並可藉由複數個螺栓135一起連接固定於第一間隔牆130。簡言之，前外嵌板111A之後端111Ab和後外嵌板111B之前端111Ba為彼此疊置且固定至第一間隔牆130。
在本實施例中，兩個間隔牆，也就是第一間隔牆 130及第二間隔牆140，是提供於上框體11的內側，且第一間隔牆130及第二間隔牆140是連結至懸吊支撐嵌板7的側面7a，其是相對於內嵌板110位於車輛之更內側。在上框體11的總長度較短的例子中，作為一實施例，可僅提供第一間隔牆130於上框體11的內側即可。在本例中，外嵌板111在相對於第一間隔牆130的位置上劃分，而對應之劃分部120藉由螺栓135而連接且固定至第一間隔牆130。
在本實施例中，外嵌板111具有可劃分結構，且 前外嵌板111A及後外嵌板111B設定成具有不同之壁厚(wall thickness)。在本實施例中，具有後端111Bb以連結至前柱體9藉以承受在車輛之垂直方向上來自於前懸吊16之後外嵌板111B的壁厚是設定成大於前外嵌板111A的壁厚。此是基於後外嵌板111B所需剛性以承擔部分負載之目的。
依據上述之車輛之前部車體結構，上框體11的一 端(end)10a是連結至前柱體9，上框體11具有封閉斷面結構，包括內嵌板110及外嵌板111，在此上框體11中，外嵌板111於車輛之縱長方向上被劃分，且劃分部120藉由複數個螺栓135被連接且固定至位於內嵌板110及外嵌板111之間的第一間隔牆130。因此，由於劃分部120此種固定方式，可增加相對於焊接固定來說較好之耐久性。基於此，點焊可施加於上框體11及前柱體9之間的連結部分。也因此，在上框體11之配合剛性能夠被確保時，能夠穩定地維持質量，例如位置的精準度。
外嵌板111在車輛之縱長方向上被劃分成前外嵌 板111A及後外嵌板111B，因此，位於車輛前側之前外嵌板111A可被加強固定，且藉由螺栓136的連接而連結至第二間隔牆140，其是連結至內嵌板110而又連結至懸吊支撐嵌板7，而位於車輛後側之後外嵌板111B之後端111Bb可被加強固定至前柱體9。因此，當車輛的前部車體結構由具有懸吊支撐嵌板7及內嵌板110連結於具有前柱體9之車廂1之引擎室2所構成時，其可以是將外嵌板111之劃分部120藉由螺栓135之連接而固定至第一間隔牆130以形成上框體11，以一體提供於 車輛之前部車體結構。依此方式之下，其可以減少在生產線上工作步驟的數量，及縮短組裝時間。更進一步，由於外嵌板111之劃分部120的固定是藉由螺栓的連接而達成，上框體11的配合剛性可被增強。因此，上框體11可藉由點焊而連結至前柱體9兒不是用弧焊，相較之下，可達成縮短工作時間之目的。
由於外嵌板111具有可劃分結構，因此可分別設 置前外嵌板111A及後外嵌板111B之壁厚，因此，在本實施例中，對前柱體9具有相對連結部以承擔來自於前懸吊16之負載之後外嵌板111B，相對於前外嵌板111A可具有較大之壁厚。基於此，相較於沒有將外嵌板111劃分的殼體來說，在增強具有連結部以承擔負載之後外嵌板111B之剛性的同時，亦可以達成減少整體重量之目的。
需注意的是，位於車輛本體右側之上框體10具有 和上框體11相同之結構，也因此，產生於上框體11相同之效果亦會發生於上框體10。
依據本發明之一態樣，上框體的一端連結至前柱 體是位於車輛之橫向方向上，且上框體包括內嵌板及外嵌板，在此上框體中，外嵌板是沿車輛之縱長方向被劃分，且此劃分部是連結且固定至設置於內嵌板及外嵌板之間的第一間隔壁，並以此方式連結至內嵌板，透過如連接構件等裝置。因此，由於此劃分部的固定，相對於焊接固定來說耐久性可增加，且基於此，可實行點焊於上框體及前柱體之間的連結部，也因此，在上框體的配合剛性被確保的同時，穩定的品質可被維 持，例如位置的精準度。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
9‧‧‧前柱體(front pillar)
9a‧‧‧底端(lower end)
11‧‧‧上框體(upper frame)
111a‧‧‧上連結凸緣(upper joining flange)
111b‧‧‧下連結凸緣(lower joining flange)
111Aa‧‧‧中心(center)
111Ab‧‧‧後端(rear end)
111Ba‧‧‧前端(front end)
111Bb‧‧‧後端(reat end)
120‧‧‧劃分部(dividing part)
135‧‧‧螺栓(bolt)
136‧‧‧螺栓(bolt)
a‧‧‧縱長方向(longitudinal direction)
c‧‧‧垂直方向(vertical direction)

Claims (5)

  1. 一種車輛之前部車體結構，該前部車體結構包括：一上框體，於該車輛之一縱長方向上延伸，一端連結至一前柱體，且包括一內嵌板及一外嵌板，該外嵌板於該車輛之該縱長方向上劃分出一劃分部；以及一第一間隔牆，提供於該內嵌板及該外嵌板之間，一端連結至該內嵌板，另一端藉由一連接構件連接且固定至該外嵌板之該劃分部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之車輛之前部車體結構，其更包括一第二間隔壁，相較於該第一間隔牆提供於該車輛之前側，一端連結至該內嵌板，其中，被劃分之該外嵌板包括一前外嵌板及一後外嵌板；該前外嵌板固定至該第二間隔壁；以及該後外嵌板之一後端連結至該前柱體，該後外嵌板之一前端連結至該前外嵌板之一後端且藉由一連接構件連接且固定至該第一間隔牆。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之車輛之前部車體結構，其中，該前外嵌板之該後端及該後外嵌板之該前端為彼此疊置且藉由該連接構件連接且固定至該第一間隔牆。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之車輛之前部車體結構，其中，該第一間隔牆及該第二間隔壁至少其中之一連結至一懸吊支撐嵌板，其相較於該內嵌板是位於該車輛之內側，且其上透過該內嵌板裝設有一懸吊。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之車輛之前部車體結構，其中， 該後外嵌板之一壁厚大於該前外嵌板之一壁厚。
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