CN108706052A - 车辆前部构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆前部构造。车辆前部构造包括：仪表板、前纵梁、与上述前纵梁的上部紧固连接的悬挂塔架、安装于上述仪表板且配置于比上述悬挂塔架的上端靠车辆上方侧的仪表板横梁、具备与上述悬挂塔架的上端紧固连接的第一紧固连接部和与上述仪表板横梁紧固连接的第二紧固连接部的悬挂塔架支撑件。上述第一紧固连接部位于比上述第二紧固连接部靠车辆下方侧的位置。

Description

车辆前部构造

技术领域

本发明涉及车辆前部构造。

背景技术

在通过悬挂塔架支撑件连接汽车的前部的悬挂塔架与前柱之间而使来自悬挂塔架的碰撞载荷向前柱逃散的构造中，提出了调整悬挂塔架支撑件的机械强度来减少前方碰撞时的前柱的扭转并抑制悬挂塔架的后退的构造(例如，参照日本特开2009-179294)。

发明内容

然而，在汽车的前方设有沿车辆前后方向延伸的主要构造部件即前纵梁。前纵梁构成为将来自正面的载荷向在车室的下侧配置的强度部件传递。因此，在从正面施加了碰撞载荷时，有时前纵梁从车室的下侧的强度部件受到向上方向的反力而以向车辆上侧弯曲的方式变形。前纵梁设计成通过在车辆宽度方向上弯曲并由于在车辆前后方向上压扁来吸收碰撞载荷，因此，在向车辆上侧弯曲时能够吸收的冲击载荷有时会变小。

在日本特开2009-179294记载的构造中，虽然能够抑制悬挂塔架后退，但是无法抑制前纵梁向车辆上侧变形，从抑制前纵梁的后方的仪表板后退的观点来看还有改善的余地。

因此，本发明提供一种能够抑制前方碰撞时的前纵梁向车辆上侧变形并抑制仪表板后退的车辆前部构造。

本发明的一形态提供一种车辆前部构造。该形态的车辆前部构造具备：仪表板，划分出车室的前方；前纵梁，配置于上述仪表板的车辆前后方向前方侧；悬挂塔架，与上述前纵梁的上部紧固连接；仪表板横梁，安装于上述仪表板并沿车辆宽度方向延伸，上述仪表板横梁配置于比上述悬挂塔架的上端靠车辆上方侧；及悬挂塔架支撑件，第一端紧固连接于上述仪表板横梁而第二端紧固连接于上述悬挂塔架的上端。上述悬挂塔架支撑件具备与上述悬挂塔架的上端紧固连接的第一紧固连接部及与上述仪表板横梁紧固连接的第二紧固连接部。上述第一紧固连接部位于比上述第二紧固连接部靠车辆下方侧的位置。

在上述形态中，可以是，上述悬挂塔架支撑件通过上述第一紧固连接部而与上述悬挂塔架的上端连接并且通过上述第二紧固连接部而与上述仪表板横梁连接，由此沿车辆前后方向将上述悬挂塔架的上端与上述仪表板横梁连接，上述悬挂塔架支撑件相对于上述车辆前后方向而在上述车辆上下方向上倾斜地延伸。

在上述形态中，可以是，在本发明的车辆前部构造中，上述悬挂塔架支撑件在上述第一紧固连接部的附近具有强度降低部。

在上述形态中，可以是，上述强度降低部与上述悬挂塔架支撑件中的其他部位相比弯曲强度低。

在上述形态中，可以是，上述悬挂塔架支撑件具有连结板和两个凸缘，上述两个凸缘彼此相向，上述连结板位于上述两个凸缘之间，上述连结板比上述两个凸缘靠车辆上侧且上述两个凸缘沿车辆上下方向延伸，上述两个凸缘紧固连接于上述仪表板横梁，上述连结板紧固连接于上述悬挂塔架的上端，在上述连结板的上述第一紧固连接部的附近设有构成上述强度降低部的孔。

在上述形态中，可以是，上述两个凸缘各自的车辆上下方向上的高度随着从上述第二紧固连接部朝向上述第一紧固连接部而降低。

在上述形态中，可以是，车辆前部构造包括：前柱，配置于比上述仪表板靠车辆后方侧；及前柱内侧角撑板，紧固连接于上述前柱，上述仪表板横梁的车辆宽度方向上的端部紧固连接于上述前柱内侧角撑板。

附图说明

上述及后述的本发明的特征及优点通过下表面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的附图标记表示相同的部件。

图1是表示装入有实施方式的前部构造的汽车的车身的骨架构造的立体图。

图2是从车辆前方侧观察实施方式的前部构造的立体图。

图3是从车辆后方侧观察实施方式的前部构造的立体图。

图4是表示实施方式的前部构造的侧视图。

图5是表示实施方式的前部构造的俯视图。

图6A是表示实施方式的前部构造中的悬挂塔架支撑件的立体图的图。

图6B是表示图6A中的线ⅥB-ⅥB的截面的剖视图。

图6C是表示图6A中的线ⅥC-ⅥC的截面的剖视图。

图6D是表示图6A中的线ⅥD-ⅥD的截面的剖视图。

图7是表示具备实施方式的前部构造的汽车发生了前方碰撞紧后的载荷的传递和变形的侧视图。

图8是表示具备实施方式的前部构造的汽车发生了前方碰撞时的碰撞前半段的载荷的传递和变形的侧视图。

图9是表示具备实施方式的前部构造的汽车发生了前方碰撞时的碰撞后半段的载荷的传递和变形的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明实施方式的车辆的前部构造60。首先参照图1，说明装入有本实施方式的前部构造60的汽车100的车身构造。如图1所示，汽车100具备由铝等金属构成的骨架构造。汽车100具备：比前柱10靠前方的前部骨架80、后部骨架90及形成前柱10与后部骨架90之间的车室86的车室骨架85。前部骨架80包括：与未图示的前部保险杠连接的前加强部件65、与前加强部件65连接的前纵梁20、对车室86与发动机室66进行划分的仪表板30、前柱10及与前柱10连接而向车辆前方延伸的上梁70。在前纵梁20与上梁70之间设有收纳前部车轮的悬架装置的悬挂塔架40。悬挂塔架40与仪表板30之间由悬挂塔架支撑件50连接。

如图2所示，前部构造60由仪表板30、安装于仪表板30的仪表板横梁31、前纵梁20、悬挂塔架40及悬挂塔架支撑件50构成。如图3所示，仪表板横梁31的车辆宽度方向上的端部紧固连接于前柱内侧角撑板38，上述前柱内侧角撑板38紧固连接于前柱10。

仪表板30是对发动机室66与车室86进行分隔的板部件。如图2、图3所示，仪表板横梁31是将金属的薄板折弯成槽形并在折弯部的侧端成形有带板状的紧固连接肋31a而成的结构。通过将紧固连接肋31a点焊于仪表板30而仪表板横梁31紧固连接于仪表板30来对仪表板30进行加强。

如图1、图2所示，前纵梁20是配置于仪表板30的车辆前方的沿汽车100的前后方向延伸的主要构造部件。在前纵梁20之间搭载有发动机、驱动用的电动机等。前纵梁20的车辆前方端紧固连接于前加强部件65，车辆后方端将紧固连接肋21点焊于仪表板30而紧固连接于仪表板30。如图4所示，在连接有前纵梁20的仪表板30的车室86侧安装有横加强部件35。该横加强部件35紧固连接于前柱10。前纵梁20经由横加强部件35而将来自前加强部件65的载荷向前柱10传递。另外，在前纵梁20的车辆后方端侧的下侧连接有沿仪表板30配置的连接梁25。连接梁25通过从前纵梁20的下表面朝向车室86的下侧弯曲的强度部件而与配置在车室86的下侧的未图示的车室下部强度部件连接。前纵梁20经由连接梁25而将来自前加强部件65的载荷向车室下部强度部件传递。

如图2所示，悬挂塔架40是在仪表板30的车辆前方侧，收纳设置在前纵梁20与上梁70之间的前部车轮的悬架装置的圆筒状的部件。悬挂塔架40具有：圆筒部44，收纳前部车轮的悬架装置；盖罩部43，从圆筒部44与下侧的前纵梁20的上表面及侧面相连；第一车轮罩49，与圆筒部44的前方连接而罩住前部车轮的前半部分的上侧；及第二车轮罩45，安装在圆筒部44与仪表板30之间而罩住前部车轮的后半部分的上侧。盖罩部43、第一、第二车轮罩49、45对板状的金属部件进行压力成型而成。盖罩部43的下端部通过点焊等而与形成于前纵梁20的上部的紧固连接肋22紧固连接。圆筒部44的上端41紧固连接于上梁70。第一车轮罩49紧固连接于上梁70和前纵梁20。第二车轮罩45紧固连接于仪表板30的车辆前方侧。

如图2、图4所示，悬挂塔架支撑件50的一端紧固连接于仪表板30、仪表板横梁31，另一端紧固连接于悬挂塔架40的上端41。如图2、图4所示，仪表板横梁31配置在比悬挂塔架40的上端41靠车辆上侧处，因此悬挂塔架支撑件50以使与悬挂塔架40的上端41紧固连接的第一紧固连接部58比与仪表板30、仪表板横梁31紧固连接的第二紧固连接部59靠车辆下方侧的方式倾斜而沿车辆前后方向连接悬挂塔架40的上端41与仪表板30、仪表板横梁31。

图6A是悬挂塔架支撑件50的立体图，图6B是图6A所示的ⅥB-ⅥB截面，即，是表示悬挂塔架支撑件50的仪表板侧的截面的剖视图，图6C是图6A所示的ⅥC-ⅥC截面，即，是表示悬挂塔架支撑件50的悬挂塔架侧的截面的剖视图，图6D是图6A所示的ⅥD-ⅥD截面，即，是表示悬挂塔架支撑件50的中央的车辆前后方向上的截面的剖视图。

如图6A至图6C所示，悬挂塔架支撑件50是具有连结板51和隔着连结板51而相向的两个凸缘52的槽形截面部件，连结板51处于比凸缘52靠车辆上侧处，凸缘52以沿车辆上下方向延伸的方式配置。如图6B至图6D所示，凸缘52的高度随着从仪表板侧(第二紧固连接部59侧)向悬挂塔架侧(第一紧固连接部58侧)而降低。而且，如图6A、图6D所示，在连结板51的与悬挂塔架40紧固连接的第一紧固连接部58的附近设有孔57。该孔57构成使悬挂塔架支撑件50的压缩强度、弯曲强度降低的强度降低部。

如图6A所示，在凸缘52的仪表板侧形成有沿车辆宽度方向扩展的带板状的紧固连接肋53。在紧固连接肋53上设有点焊点54。并且，如图4所示，紧固连接肋53、仪表板30、仪表板横梁31的紧固连接肋31a通过点焊而焊接成一体，由此将凸缘52与仪表板横梁31紧固连接。而且，在连结板51的悬挂塔架侧形成有带板状的紧固连接肋55。在紧固连接肋55上设有点焊点56。紧固连接肋55通过点焊而紧固连接于悬挂塔架40的上端41。

如图2、图3所示，前柱10是通过点焊将槽形薄壁截面的长条部件即前柱外侧板11与槽形薄壁截面的长条部件即前柱内侧板13的带板状的各连接肋12、14连接成大致方筒状而成的中空长条部件。

如图3、图5所示，前柱内侧角撑板38由角撑板主体33和前柱支撑件32构成。如图3所示，角撑板主体33是朝着车辆前方而宽度变窄的箱形形状且在周围形成有与前柱内侧板13的外侧面接触的带板状的紧固连接肋33a的结构。紧固连接肋33a通过点焊而焊接于前柱内侧板13的外侧面。另外，角撑板主体33的车辆后方侧的紧固连接部33b通过点焊而接合于前柱内侧板13的车辆后方侧面。前柱支撑件32是连接前柱10与仪表板横梁31的圆弧状的部件，是将其截面折弯成槽形且在立起部32f的侧端成形有带板状的紧固连接肋32a的结构。紧固连接肋32a的仪表板30一侧的端部通过螺栓或点焊而紧固连接于仪表板横梁31。另外，前柱支撑件32的凸部32w通过螺栓37而紧固连接于角撑板主体33的凸部33w。

如上所述，仪表板横梁31的车辆宽度方向上的端部紧固连接于前柱内侧角撑板38，前柱内侧角撑板38紧固连接于前柱10。

接下来，参照图7至图9，说明具备如上所述地构成的前部构造60的汽车100在发生了前方碰撞时施加于前加强部件65的碰撞载荷的传递和各部的变形。

当汽车100发生了前方碰撞时，如图7的空心箭头S10所示，向前加强部件65施加碰撞载荷。施加于前加强部件65的碰撞载荷顺着前纵梁20如图7的箭头S11所示地向车辆后方按压悬挂塔架40。作用于悬挂塔架40的向车辆后方的碰撞载荷如图7的箭头S12所示，经过悬挂塔架支撑件50而传递至仪表板横梁31、前柱内侧角撑板38、前柱10，由前柱10承接。而且，施加于前纵梁20的碰撞载荷如图7的箭头S13所示经由横加强部件35而传递至前柱10，并由前柱10承接，并且经由连接梁25而传递至车室下部强度部件，并由车室下部强度部件承接。

作用于仪表板横梁31的碰撞载荷由前柱10承接，因此从仪表板横梁31向车辆前方的反力作用于悬挂塔架支撑件50。悬挂塔架支撑件50的与仪表板横梁31紧固连接的第二紧固连接部59位于比与悬挂塔架40的上端41紧固连接的第一紧固连接部58靠车辆上侧处，因此悬挂塔架40从悬挂塔架支撑件50接收图7的箭头S15所示那样的朝向车辆前下方的力。由于该力而前纵梁20受到图7的箭头S16所示的朝向车辆下方的力。

另一方面，来自连接梁25的反力如图7的箭头S17所示地向着车辆斜上方向作用于前纵梁20，而欲使前纵梁20向上侧弯曲。

在图7所示的状态下，从悬挂塔架支撑件50朝向斜下方的力产生的要将前纵梁20向下侧压入的力大于从连接梁25朝向斜上方向的力产生的要使前纵梁20向上侧弯曲的力，因此前纵梁20不向上侧弯曲，在车辆宽度方向上弯曲而沿车辆前后方向压扁，由此充分吸收碰撞载荷。因此，能够有效地抑制前方碰撞引起的仪表板30后退。另外，作用于仪表板横梁31的碰撞载荷由前柱10承接，因此能够增大作用于悬挂塔架支撑件50的朝向车辆前下方的反力。因此，能够更有效地抑制前纵梁20向上方向弯曲来抑制仪表板30后退。

接下来，当从图7所示的状态经过了些许的时间时，如图8所示，由于碰撞载荷而仪表板横梁31、横加强部件35变形，悬挂塔架40比图7所示的状态后退。另外，由于前纵梁20的车辆宽度方向上的弯曲变形引起的车辆前后方向的压扁而在前纵梁20的车辆外侧的第一车轮罩49产生变形引起的褶皱。另外，第二车轮罩45也因变形而压扁。

与参照图7的说明相同地，悬挂塔架40从悬挂塔架支撑件50受到图8的箭头S25所示那样的朝向车辆前下方的力，通过该力将前纵梁20如图8的箭头S26所示地向车辆下方按压。另外，来自连接梁25的反力如图8的箭头S27所示地向着车辆斜上方作用于前纵梁20，而欲使前纵梁20向上侧弯曲。

在该状态下，也与图7所示的状态相同地，要将前纵梁20向下侧压入的力大于要使前纵梁20向上侧弯曲的力，因此前纵梁20不向上侧弯曲，在车辆宽度方向上进一步弯曲而沿车辆前后方向压扁，充分地吸收碰撞载荷。

接下来，当从图8所示的状态进一步经过了时间时，如图9所示，悬挂塔架支撑件50在图6A所示的孔57的位置发生压弯变形。这是由于通过设置孔57而该部分的压缩强度、弯曲强度变低，构成了强度降低部，因此产生应力集中而产生压弯变形。另外，使凸缘52的高度随着从仪表板侧(第二紧固连接部59侧)朝向悬挂塔架侧(第一紧固连接部58侧)而降低，因此在孔57的位置如预期的那样产生压弯变形。当悬挂塔架支撑件50发生了压弯变形时，来自悬挂塔架支撑件50的向仪表板横梁31传递的碰撞载荷减小，因此抑制了仪表板横梁31后退。

另一方面，从前加强部件65、前纵梁20如图9所示的箭头S30、S31那样向悬挂塔架40施加朝向车辆后方的碰撞载荷。由于该碰撞载荷而悬挂塔架40继续后退。当悬挂塔架40后退时，如图9所示，悬挂塔架支撑件50的第一紧固连接部58向下方移动，比孔57靠仪表板侧的悬挂塔架支撑件50沿车辆上下方向延伸。另外，紧固连接于悬挂塔架40的悬挂塔架支撑件50的第一紧固连接部58沿悬挂塔架40的上端41在车辆前后方向上水平延伸。即，如图9所示，悬挂塔架支撑件50变形为比孔57靠仪表板侧沿车辆上下方向立起且比孔57靠悬挂塔架侧沿大致水平方向延伸的L字型状。并且，如图9的箭头S32所示，悬挂塔架支撑件50作为沿车辆上下方向延伸的纵部件向下方按压将悬挂塔架40。因此，如图9的箭头S33所示，从悬挂塔架40向前纵梁20施加大致垂直向下的力。

在该状态下，由于连接梁25和前纵梁20的变形，如图9的箭头S34所示，从连接梁25向前纵梁20施加朝向车辆上侧的力。由此，前纵梁20要向上方向弯曲。然而，如先前说明所述，来自悬挂塔架40的向下的力作用于前纵梁20，因此能够抑制前纵梁20向上方向较大地弯曲。因此，前纵梁20在车辆宽度方向上进一步弯曲而沿车辆前后方向压扁，由此能够充分吸收碰撞载荷，能够抑制仪表板30后退。

另外，本实施方式的前部构造60将仪表板横梁31的车辆宽度方向上的端部紧固连接于前柱内侧角撑板38，将前柱内侧角撑板38紧固连接前柱10，在前方碰撞时通过前柱10来承接作用于仪表板横梁31的碰撞载荷。因此，能够增大从仪表板横梁31作用于悬挂塔架40的朝向车辆前下方的力，增大将前纵梁20向车辆下方向按压的力而能够进一步抑制前纵梁20向上方向较大地弯曲。由此，能够更有效地抑制仪表板30后退。

这样，本实施方式的前部构造60抑制前方碰撞时前纵梁20向车辆上侧变形，能够抑制仪表板30后退。

在以上说明的实施方式中，通过设置孔57而构成该部分的压缩强度、弯曲强度降低的强度降低部来产生应力集中，从而产生压弯变形，但是不限于此，例如，也可以在连结板51的车辆下侧的面上设置凸状的焊道，使应力集中于该部分而悬挂塔架支撑件50以焊道为界呈L字型地压弯变形。而且，也可以在连结板51的车辆上侧的面上配置多个凹口，使应力集中于凹口而悬挂塔架支撑件50以凹口为界呈L字型地压弯变形。

在以上说明的实施方式中，说明了悬挂塔架支撑件50是具有连结板51和隔着连结板51而相向的两个凸缘52的槽形截面部件，以连结板51在车辆上侧且凸缘52沿车辆上下方向延伸的方式配置，但是不限定于该形状。例如，悬挂塔架支撑件50可以是箱形截面的部件并在与悬挂塔架40的上端41紧固连接的第一紧固连接部58的附近设置强度降低用的孔57，也可以由板状、棒状的部件构成。

这样，本发明不限定于以上说明的实施方式，包括不脱离权利要求书所规定的本发明的技术范围或本质的全部变更及修正。

Claims (7)

1.一种车辆前部构造，其特征在于，包括：

仪表板，划分出车室的前方；

前纵梁，配置于所述仪表板的车辆前后方向前方侧；

悬挂塔架，与所述前纵梁的上部紧固连接；

仪表板横梁，安装于所述仪表板并沿车辆宽度方向延伸，所述仪表板横梁配置于比所述悬挂塔架的上端靠车辆上方侧；及

悬挂塔架支撑件，第一端紧固连接于所述仪表板横梁而第二端紧固连接于所述悬挂塔架的上端，所述悬挂塔架支撑件具备与所述悬挂塔架的上端紧固连接的第一紧固连接部及与所述仪表板横梁紧固连接的第二紧固连接部，所述第一紧固连接部位于比所述第二紧固连接部靠车辆下方侧的位置。

2.根据权利要求1所述的车辆前部构造，其特征在于，

所述悬挂塔架支撑件通过所述第一紧固连接部而与所述悬挂塔架的上端连接并且通过所述第二紧固连接部而与所述仪表板横梁连接，由此沿车辆前后方向将所述悬挂塔架的上端与所述仪表板横梁连接，

所述悬挂塔架支撑件相对于所述车辆前后方向在所述车辆上下方向上倾斜地延伸。

3.根据权利要求1所述的车辆前部构造，其特征在于，

所述悬挂塔架支撑件在所述第一紧固连接部的附近具有强度降低部。

4.根据权利要求3所述的车辆前部构造，其特征在于，

所述强度降低部与所述悬挂塔架支撑件中的其他部位相比弯曲强度低。

5.根据权利要求3所述的车辆前部构造，其特征在于，

所述悬挂塔架支撑件具有连结板和两个凸缘，所述两个凸缘彼此相向，所述连结板位于所述两个凸缘之间，

被配置为所述连结板比所述两个凸缘靠车辆上侧且所述两个凸缘沿车辆上下方向延伸，所述两个凸缘紧固连接于所述仪表板横梁，所述连结板紧固连接于所述悬挂塔架的上端，在所述连结板的所述第一紧固连接部的附近设有构成所述强度降低部的孔。

6.根据权利要求5所述的车辆前部构造，其特征在于，

所述两个凸缘各自的车辆上下方向上的高度随着从所述第二紧固连接部朝向所述第一紧固连接部而降低。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的车辆前部构造，其特征在于，还包括：

前柱，配置于比所述仪表板靠车辆后方侧；及

前柱内侧角撑板，紧固连接于所述前柱，

其中，所述仪表板横梁的车辆宽度方向上的端部紧固连接于所述前柱内侧角撑板。