CN103359028B - 车身前部结构 - Google Patents

Abstract

车身前部结构。车身前部结构(100)包括：一对侧梁(110a，110b)，在车辆宽度方向上被间隔开，布置在前保险杠(102)的后方，并且在车辆前后方向上延伸；保险杠梁(116)，在车辆的宽度方向上延伸，并且其两端部(116a，116b)连接至一对侧梁的前端部；间隙(122)，位于保险杠梁的后方；吸收体(118)，布置在保险杠梁前方并在车辆的宽度方向上延伸，吸收体(118)构造成吸收来自车辆前方的冲击；和上梁(106)，布置在保险杠梁上方并在车辆的宽度方向上延伸，上梁的前端部(106a)在车辆前后方向上位于保险杠梁的后方，其中保险杠梁由一块整板形成并且形成有朝向车辆的前方突出并沿着车辆的宽度方向延伸的突出部(132)，突出部的形状为，在车辆的上下方向上的长度大于在车辆的前后方向上的长度。

Description

车身前部结构

技术领域

本发明涉及车身前部结构，该车身前部结构包括安装在车辆车身的前端部的前保险杠。

背景技术

车身前部结构的已知示例构造为利用冲击吸收体吸收当行人与车辆的车身碰撞时从车辆前方作用的冲击载荷，由此保护行人的腿（例如，见专利文献1）。

专利文献1公开了一种包括第一冲击吸收体的车身前部结构。第一冲击吸收体包括分别连接至在车辆的前后方向上延伸的一对骨架（对应于本发明的侧梁）的前端部的压碎罐（crushcan）和在车辆的宽度方向上跨越压碎罐延伸地布置的梁部。除第一冲击吸收体以外，该车身前部结构还设置有刚性低于第一冲击吸收体并且在梁部的下方延伸至保险杠面板的后表面附近的第二冲击吸收体。

根据专利文献1，除第一冲击吸收体以外的第二冲击吸收体的设置增加了冲击载荷吸收性并且提高了行人保护性能。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]：日本特开2008-74154号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，充分保护行人的腿不仅需要简单地吸收冲击载荷，而且需要减小腿部的膝关节部上的诸如剪切和弯折等载荷。即，如何在车辆的前端部接收和吸收冲击载荷是车身前部结构的关键。

如专利文献1中公开的车身前部结构那样仅通过增大冲击载荷吸收性难以充分地保护行人的腿。

鉴于前述问题，本发明的目的在于提供一种能够实现提高了的行人保护性能的车身前部结构。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，根据本发明的车身前部结构的代表性构造包括：前保险杠，安装在车辆的车身的前端部；一对侧梁，在所述车辆的宽度方向上被间隔开，布置在所述前保险杠的后方，并且在所述车辆的前后方向上延伸；保险杠梁，在所述车辆的宽度方向上延伸，并且其两端部连接至所述一对侧梁的前端部；间隙，位于所述保险杠梁的后方；吸收体，布置在所述保险杠梁的前方并且在所述车辆的宽度方向上延伸，所述吸收体构造成吸收来自所述车辆的前方的冲击；和上梁，布置在所述保险杠梁的上方并且在所述车辆的宽度方向上延伸，所述上梁的前端部在车辆前后方向上位于所述保险杠梁的后方，其中，所述保险杠梁由一块整板形成并且形成有朝向所述车辆的前方突出并且沿着所述车辆的宽度方向延伸的突出部，所述突出部的形状为，在所述车辆的上下方向上的长度大于在所述车辆的前后方向上的长度。

上述构造假设面对车身的行人的腿与车身的中央附近碰撞，从而前保险杠接收来自前方的冲击。当前保险杠接收冲击载荷时，位于前保险杠的后方并且未形成闭合截面的单板保险杠梁首先塌缩并吸收能量。由于间隙位于保险杠梁的后方，所以保险杠梁变形为使得其在车辆中央附近的部分向后弯折。此外，拉伸力从连接至保险杠梁的两个端部的一对侧梁作用于保险杠梁。从而，保险杠梁吸收由冲击载荷导致的能量并且完成其变形。之后，吸收体塌缩从而进一步吸收能量。此外，由于上梁的前端部在车辆前后方向上位于保险杠梁的后方，所以作为吸收能量的结果已经塌缩了的保险杠梁和吸收体的位置在车辆前后方向上比上梁的前端部位于车辆的后方。结果，碰撞了的行人的腿的由膝关节部界定的下部比上部位于车辆的后方。该位置关系使得能够减小膝关节部上的冲击。注意，与行人的腿的大腿部对应的上部的位置与上梁的位置对应。与行人的腿的小腿部对应的下部的位置与保险杠梁和吸收体的位置对应。

换言之，上述构造使得能够积极地使保险杠梁变形，并且还能够使吸收体和保险杠梁退缩以便相对于上梁的前端部处于最佳位置关系。结果，能够减小行人的腿的膝关节部上的诸如剪切和弯折等载荷，由此在行人的腿的保护方面实现提高了的性能。注意，本说明书未假设车身以极端速度（即，150km/h或5km/h）与面对车身的行人碰撞，而是作为前提假设车身以例如大约20km/h至40km/h的预定速度碰撞。

发明的效果

利用本发明，能够提供能实现提高了的行人保护性能的车身前部结构。

附图说明

图1是示意性地示出根据发明的实施方式的车身前部结构的构造的图。

图2是示出图1中示出的车身前部结构的在去除前保险杠的状态下的图。

图3是示出图2中示出的车身前部结构的在去除吸收体的状态下的图。

图4是示出当从车辆后侧上方观察时图1中示出的车身前部结构的一部分的图。

图5是图1的车身前部结构的沿着箭头A-A截取的截面图。

图6是示出图5中示出的车辆前部结构的一部分的俯视图。

图7是示出图5中示出的车辆前部结构的在碰撞元件与其碰撞的状态下的图。

附图标记列表

100…车身前部结构；102…前保险杠；104…保险杠面板；104a…顶部；104b…底部；106…上梁；106a…前端部；108…发动机罩梁；110a、110b…侧梁；112a、112b…压碎罐；114a、114b…支撑构件；116…保险杠梁；116a、116b…两端部；118…吸收体；120…横梁；120a…前侧横梁；120b…后侧横梁；122…间隙；124a、124b、124c、126a、126b…底座；128a、128b、128c、130a、130b…支架；132…突出部；134…竖直壁部；136a、136b…倾斜部；138a、138b…凸缘部；200…碰撞元件；202…上部；204…下部；206…膝关节部

具体实施方式

以下，将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式。该实施方式中描述的尺寸、材料和其他具体数值仅是用于帮助理解本发明的示例，除非另有声明，不解释为限制发明。应该注意的是，在本说明书和附图中，用相同的附图标记表示构成大致相同功能和构造的元件，并因此省略了冗余的描述。除此之外，省略了与本发明不直接相关的元件的说明。

图1是示意性地示出根据发明的实施方式的车身前部结构的构造的图。图2是示出图1中示出的车身前部结构的在去除前保险杠的状态下的图。图3是图2中示出的车身前部结构的在去除吸收体的状态下的图。图3的（a）是示意性地示出车身前部结构的在车辆前侧的构造的图。图3的（b）是图3的（a）的局部放大图。

如图1所示，车身前部结构100包括安装在车辆车身的前端部的前保险杆102。前保险杠102包括用作外罩的保险杠面板104。保险杠面板104的顶部104a沿着图2和图3的（a）中示出的在车辆的宽度方向上延伸的上梁106布置。除此之外，布置在上梁106的车辆上侧的是在车辆宽度方向上延伸并且支撑发动机罩（未示出）的发动机罩梁108。

如图2所示，除上述构件以外，车身前部结构100还包括在车辆前后方向上延伸的一对侧梁110a和110b、一对压碎罐112a和112b、一对支撑构件114a和114b、保险杠梁116、吸收体118和横梁120。

压碎罐112a和112b是在车辆前后方向上延伸并且分别连接至侧梁110a的前端部和侧梁110b的前端部的冲击吸收构件。支撑构件114a和114b是分别连接至压碎罐112a的前端部和112b的前端部的构件，并且如图3的（a）所示支撑保险杠梁116。

如图3的（a）所示，保险杠梁116在车辆宽度方向上延伸并且其两端部116a和116b分别连接至支撑构件114a和114b。除此之外，保险杠梁116是由例如一块整金属板形成的构件，并且具有朝向车辆的后方开口同时如图3的（b）的端部116a处所示未形成闭合截面的形状。吸收体118是如图2所示在车辆宽度方向上延伸的构件，布置在保险杠梁116的车辆前侧并且吸收来自车辆前方的冲击。

横梁120是在车辆宽度方向上延伸的构件并且位于保险杠梁116的后方。如图2、图3的（a）和图3的（b）所示，间隙122夹在保险杠梁116和横梁120之间。如图2和图3的（a）所示，横梁120包括位于车辆前侧的横梁第一前部（下文称作“前侧横梁120a”）和位于车辆后侧的横梁第一后部（下文称作“后侧横梁120b”）。注意，前侧横梁120a和后侧横梁120b一起形成闭合截面。

图4是示出当从车辆后侧上方观察时图1中示出的车身前部结构100的一部分的图。图4的（a）是示出前保险杠102和横梁120的图。图4的（b）是示出前保险杠102、保险杠梁116和吸收体118的图。

前保险杠102的保险杠面板104具有如图所示朝向车辆后方延伸的底部104b。保险杠面板104的底部104b包括在车辆宽度方向上并排形成的三个底座124a、124b和124c（见图4的（a））和在底座124a、124b和124c的车辆前侧在车辆宽度方向上并排形成的两个底座126a和126b（见图4的（b））。

如图4的（a）所示，底座124a和124b通过支架128a和128b连接至后侧横梁120b。底座124c通过支架128c连接至前侧横梁120a。由此，将前保险杠102连接至横梁120。

如图4的（b）所示，底座126a和126b通过支架130a和130b连接至保险杠梁116。由此，将前保险杠102连接至保险杠梁116。注意，保险杠梁116将吸收体118保持在车辆前侧。

参照图5至图7，下面描述车身前部结构100在模仿行人的腿的碰撞元件200如箭头B所表示地从车辆前侧与车身前部结构100碰撞的情况下的行为。注意，本实施方式假设面对车身的行人的腿与车身的中央附近碰撞，所以前保险杠102从前方接收冲击载荷。作为前提，该情况假设车身以例如大约20km/h至40km/h的预定速度与面对车身的行人碰撞。

图5是图1中示出的车身前部结构100的沿着箭头A-A截取的截面图。图5的（a）是示出车身前部结构100的沿着箭头A-A截取的截面图连同示出碰撞元件200的图。图5的（b）是图5的（a）中示出的保险杠梁116的放大图。

如图5的（a）所示，碰撞元件200包括上部202、下部204和膝关节部206。上部202是模仿行人的腿的大腿部的部分。上部202的位置与上梁106的位置对应。下部204是模仿行人的腿的小腿部的部分。下部204的位置与保险杠梁116和吸收体118的位置对应。膝关节部206是模仿行人的腿的膝关节部的部分。

上梁106是布置在保险杠梁116的上方并且在车辆宽度方向上延伸的构件，并且其前端部106a如图5的（a）中的点划线C所表示地在车辆前后方向上位于保险杠梁116的后方。此外，上述间隙122位于保险杠梁116后方。

如图5的（b）所示，保险杠梁116具有朝向车辆的后方开口同时其截面形状从侧面看未形成闭合截面的形状。更具体地，保险杠梁116形成朝向车辆的前方突出并且沿着车辆宽度方向延伸的突出部132。突出部132具有倾斜部136a与136b和位于车辆前侧的竖直壁部134。例如，倾斜部136a和136b可以分别在车辆上侧和车辆下侧从竖直壁部134连续地延伸并朝向车辆的后方倾斜。

如图所示，突出部132的车辆上下方向尺寸La大于车辆前后方向尺寸Lb。换言之，突出部132的形状为，在车辆的上下方向上的长度大于在车辆的前后方向上的长度。另外，保险杠梁116具有凸缘部138a和138b。凸缘部138a和138b分别从倾斜部136a和136b连续延伸并分别朝向车辆上侧和车辆下侧突出。

由此，保险杠梁116形成突出部132，突出部132的形状为，在车辆的上下方向上的长度大于在车辆的前后方向上的长度并且还朝向车辆的后方开口同时未形成闭合截面。因此，保险杠梁116具有抵抗车辆前后方向上的冲击的低刚性和抵抗车辆上下方向上的冲击的高刚性。

图6是示出图5中示出的车辆前部结构100的一部分的俯视图。为方便起见，从图6省略了前保险杠102、上梁106和发动机罩梁108。图7是示出碰撞元件200与图5中示出的车辆前部结构100碰撞的状态的图。注意，图中以虚像表示碰撞元件200的在碰撞之前的状态。

一旦碰撞元件200如箭头B所表示地从车身的前方碰撞，具有抵抗车辆前后方向上的冲击的低刚性的保险杠梁116首先在横截面塌缩并吸收碰撞能量。间隙122位于保险杠梁116的后方。因此，保险杠梁116变形使得其在车辆中央附近的部分如图6中的点划线D所示地以接近横梁120的方式向后弯折。换言之，间隙122的存在允许保险杠梁116向后变形。

此外，保险杠梁116的两端部116a和116b如上所述通过支撑构件114a和114b以及压碎罐112a和112b连接至侧梁110a和110b。因此，拉伸力如箭头E和F所示地从连接至两端部116a和116b的侧梁110a和110b沿车辆宽度方向作用于保险杠梁116。从而，保险杠梁116吸收碰撞能量并且如点划线D所示地完成其变形。

一旦保险杠梁116的变形完成，吸收体118接着向后塌缩。从而吸收体118进一步吸收碰撞能量。已经以向后塌缩的方式变形了的保险杠梁116和吸收体118的位置如图7中的点划线G所示地比上梁106的前端部106a位于车辆的后方。

由此，作为由于保险杠梁116和吸收体118的变形而引起的碰撞能量被吸收的结果，碰撞元件200的下部204在减速的同时朝向车辆的后方行进。碰撞元件200的上部202例如由于惯性力而朝向车辆的后方行进直到与上梁106的前端部106a接触。注意，当行人的腿以本实施方式中假设的预定速度与车身前部结构100碰撞时假设保险杠梁116不与横梁120接触。

于是，保险杠梁116和吸收体118在变形并退缩的状态下吸收碰撞能量直到保险杠梁116和吸收体118比上梁106的前端部106a位于车辆的后方。结果，在碰撞元件200中，如图7所示，下部204比上部202位于车辆的后方。该位置关系使得能够减小碰撞元件200的膝关节部206上的冲击，并由此实现所谓的最佳位置关系。

同时，在现有车身前部结构的情况中，通过在保险杠面板的内部简单地放置保险杠梁和布置于保险杠梁的前方的吸收体并且使吸收体一旦与行人的腿碰撞就塌缩来实现碰撞能量的吸收和对行人造成的损伤的减小。

此外，车身前部结构要求更加紧凑以便确保车身的舱室空间和行李箱容量。同时，车身前部结构还要求具有如下构造：其中，一对实心侧梁在车辆前后方向上进一步伸长以便在发生碰撞时保护乘员。如果考虑到这些要求，则例如难以确保保险杠面板与用于放置吸收体的保险杠梁之间的间隙，使得车身前部结构可能无法充分地吸收碰撞能量。

此外，保护行人的腿要求减小行人的腿的膝关节部上的诸如剪切和弯折载荷等载荷。因此，如何在车身的前端部接收来自车辆前方的碰撞能量是车身前部结构的关键。然而，在现有车身前部结构的情况中，如何吸收碰撞能量可能取决于布置在车身的前端部的构件（车身结构）的布局。此外，由于车身结构的布局对车身的设计或者对在发生碰撞时保护乘员的作用显著，所以可能存在着采用就保护行人的腿而言不利的布局的情况。

相比之下，在根据该实施方式的车身前部结构100的情况中，如上所述，保持吸收体118的保险杠梁116朝向车辆的后方开口同时未形成闭合截面。此外，间隙122位于保险杠梁116的后方。因此，利用车身前部结构100，保险杠梁116积极地变形以吸收碰撞能量。一旦该变形完成，吸收体118随后塌缩并且能够在退缩的同时进一步吸收碰撞能量。

结果，车身前部结构100显示出如下最佳位置关系：其中，保险杠梁116和吸收体118相对于上梁106的前端部106a位于车辆后方。即，在碰撞元件200中，如图7所示，下部204比上部202位于车辆的后方。该位置关系使得能够减小碰撞元件200的膝关节部206上的冲击。因此，车身前部结构100能够减小行人的腿的膝关节部上的诸如剪切和弯折等载荷并且能够在保护行人的腿方面实现提高了的性能。

注意，通过使保险杠梁116积极变形并且使保险杠梁116和吸收体118退缩至最佳位置，车身前部结构100能够在行人的腿的保护方面实现提高了的性能。因此，即使车辆具有就行人的腿的保护而言不利的车身结构的布局，通过车身前部结构100的应用也能够提高行人保护性能。

虽然上述实施方式中保险杠梁116是由金属制成的构件，但本发明不限于此，保险杠梁116可以由诸如树脂等任意合适的材料形成，只要该材料在发生碰撞时抗折断并且具有抵抗在被拉伸的方向上输入的力的高强度即可。

尽管以上已经参照附图描述了本发明的优选实施方式，但是应该理解为，本发明不限于以上示出的实施方式。对于本领域技术人员显而易见的是，可以在如随附权利要求书中所限定的发明的范围内进行各种变型和变化，并且这些变型和变化应该理解为包含在本发明的技术范围内。

产业上的可利用性

本发明适用于包括安装在车辆车身前端部的前保险杠的车身前部结构。

Claims (1)

1.一种车身前部结构，包括：

前保险杠，安装在车辆的车身的前端部；

一对侧梁，在所述车辆的宽度方向上被间隔开，布置在所述前保险杠的后方，并且在所述车辆的前后方向上延伸；

保险杠梁，在所述车辆的宽度方向上延伸，并且其两端部连接至所述一对侧梁的前端部；

其特征在于，所述车身前部结构还包括：

间隙，位于所述保险杠梁的后方；

吸收体，布置在所述保险杠梁的前方并且在所述车辆的宽度方向上延伸，所述吸收体构造成吸收来自所述车辆的前方的冲击；和

上梁，布置在所述保险杠梁的上方并且在所述车辆的宽度方向上延伸，所述上梁的前端部在车辆前后方向上位于所述保险杠梁的后方，

其中，所述保险杠梁由一块整板形成并且形成有朝向所述车辆的前方突出并且沿着所述车辆的宽度方向延伸的突出部，所述突出部的形状为，在所述车辆的上下方向上的长度大于在所述车辆的前后方向上的长度。