CN105905169A - 车辆的前部车身结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够通过上部构件部分来稳定地吸收从车辆前方施加的冲击负载的车辆的前部车身结构。一种车辆的前部车身结构，其中设置有左右一对上部构件(9)，该左右一对上部构件(9)在左右的前侧车架的车宽方向上的外侧大致沿着车身前后方向延伸，其后端部连接于车厢的前部侧方的前柱。上部构件具有左右侧方的壁部和上下的壁部，且其截面呈大致矩形。在形成于上部构件(9)的邻接的壁部之间的角部中的、没有凸缘的至少一个角部，设置有凹陷部(20F)、(20R)等脆弱部。

Description

车辆的前部车身结构

技术领域

本发明涉及一种车辆的前部车身结构。

背景技术

车辆的前部车身中，从车厢的前部下方向前方延伸设置有左右一对前侧车架，由该一对前侧车架构成下部框架的主要部分。此外，已知有一种车辆的前部车身结构，其中还设置有一对上部构件，该一对上部构件在左右的前侧车架的车宽方向上的外侧位置大致沿着车身前后方向延伸。左右的上部构件的后端部与车厢的前部侧方的前柱连接，将从前方施加的冲击负载传递至前柱的周边部(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利授权公报特许第5640934号。

发明内容

在上述现有的前部车身结构中，由于在左右的前侧车架的车宽方向上的外侧，延伸设置有大致沿着车身前后方向延伸的上部构件，因此能够由前侧车架和上部构件分散承受从车辆的前方施加的冲击负载。因此，通过采用该结构，能够实现左右的前侧车架的小型化和轻量化。

但在同时设置有上部构件的上述前部车身结构中，最好能够在从车辆前方施加冲击负载时，通过上部构件部分来稳定地吸收所施加的负载的能量。也就是说，由于上部构件的后端部与车厢的前部侧方的前柱部分连接，因而，当通过上部构件部分不能充分吸收能量时，为了保持前柱部分的刚性，不得不加大前柱周边。因此，最好能够通过上部构件部分来稳定地吸收从车辆前方施加的冲击负载的能量。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够通过上部构件部分来稳定地吸收从车辆前方施加的冲击负载的车辆的前部车身结构。

本发明的第1方案为，一种车辆的前部车身结构，其具备：左右一对前侧车架(例如，实施方式中的前侧车架4)，其从车厢的前部下方向前方延伸，以及左右一对上部构件(例如，实施方式中的上部构件9)，其在左右的所述前侧车架的车宽方向上的外侧大致沿着车身前后方向延伸，其后端部与车厢的前部侧方的前柱(例如，实施方式中的前柱5)相连接；所述上部构件具有左右侧方的壁部和上侧及下侧的壁部，且其截面呈大致矩形。在形成于所述上部构件的邻接的壁部之间的角部中的、没有凸缘的至少一个角部(例如，实施方式中的角部15o－3、16i－3)，设置有脆弱部(例如，实施方式中的凹陷部20F、20R)。

采用该结构，当从上部构件的前方施加了冲击负载时，上部构件以脆弱部为起点而稳定地发生弯折变形，能够在该弯折变形的过程中，稳定地吸收冲击负载。

优选为，所述上部构件具有沿上下方向弯曲的至少一个弯曲区域(例如，实施方式中的弯曲区域A1、A2)，所述脆弱部形成于所述弯曲区域中的如下角部：上侧或下侧的壁部和与该壁部邻接的侧方的壁部之间的角部，其中，所述上侧或下侧的壁部的面向外侧的面呈凹形。

采用该结构，由于在冲击负载的传递方向发生变化的上部构件的弯曲区域中的、与面向外侧的面呈凹形的壁部邻接的角部设置有脆弱部，当施加冲击负载时，负载集中于脆弱部，上部构件能够更加稳定地发生弯折变形。

优选为，所述上部构件具有朝后方侧向上方弯曲的前部的弯曲区域(例如，实施方式中的弯曲区域A1)以及朝前方侧向下方弯曲的后部的弯曲区域(例如，实施方式中的弯曲区域A2)，在所述前部的弯曲区域，在上侧的壁部和与该壁部邻接的侧方的壁部之间的角部设置有所述脆弱部，在所述后部的弯曲区域，在下侧的壁部和与该壁部邻接的侧方的壁部之间的角部设置有所述脆弱部。

采用该结构，当施加了冲击负载时，由于前部的弯曲区域和后部的弯曲区域以使其中间区域向一个方向转动的方式发生弯折变形，因此能够更加稳定地通过上部构件的弯折变形来吸收能量。

优选为，在所述上部构件的上侧和下侧的壁部中的至少一方，设置有大致沿着该上部构件的延伸方向的棱线部(例如，实施方式中的棱线部25、26)。

采用该结构，由于藉由沿着上部构件的延伸方向的棱线部抑制了壁部的弹性变形，因此能够增大上部构件在弯折变形开始时和开始后的能量吸收量。此外，藉由棱线部，能够比较容易地调整上部构件的弯折变形位置及弯折方向。

优选为，所述棱线部以不跨越设有所述脆弱部的区域的方式，延伸设置到所述脆弱部的附近的位置。

采用该结构，由于在施加了冲击负载时能够使负载集中于脆弱部的附近，因此能够更加稳定地使上部构件在脆弱部发生弯折变形。

可以在所述上部构件的左右侧方的至少一方的壁部，设置有大致沿着该上部构件的延伸方向的加强凸筋(例如，实施方式中的加强凸筋28)。

采用该结构，由于藉由沿着上部构件的延伸方向的加强凸筋抑制了侧部的壁部的弹性变形，因此能够增大上部构件在弯折变形开始时和开始后的能量吸收量。此外，由于藉由加强凸筋抑制了左右方向的变形，因此能够更加稳定地使上部构件沿着上下方向弯折变形。

根据本发明，由于在形成于上部构件的邻接的壁部之间的角部中的、没有凸缘的至少一个角部设置有脆弱部，因此当从车辆前方侧施加了冲击负载时，能够诱发以脆弱部为起点的上部构件的稳定的弯折变形，从而通过上部构件部分来稳定地吸收所施加的冲击负载。

尤其是，在本发明的前部车身结构中，由于在难以向表面方向发生弹性变形的角部设置有脆弱部，因此能够在施加了冲击负载时，更加稳定地使上部构件发生弯折变形。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式所涉及的车辆的前部的框架部的立体图。

图2为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的侧视图。

图3为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的前部区域的立体图。

图4为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的前部区域的立体图。

图5为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的后部区域的立体图。

图6为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的后部区域的立体图。

图7为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的与图4的VII－VII截面对应的截面图。

图8为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的与图4的VIII－VIII截面对应的截面图。

图9为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的与图4的IX－IX截面对应的截面图。

图10为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的与图5的X－X截面对应的截面图。

图11为本发明的一个实施方式所涉及的上部构件的与图5的XI－XI截面对应的截面图。

【附图标记说明】

1：车辆；4：前侧车架；5：前柱；9：上部构件；15i－1f、15i－2f、15o－1f、15o－2f：凸缘；16i－1f、16i－2f、16o－1f、16o－2f：凸缘；15o－3：角部；16i－3：角部；20F、20R：凹陷部(脆弱部)；25、26：棱线部；28：加强凸筋；A1、A2：弯曲区域。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。而且，附图中的箭头FR所指为车辆的前方，箭头UP所指为车辆的上方，箭头LH所指为车辆的左侧方。

图1为表示本实施方式所涉及的车辆1的前部的框架部的图。

该图中的标记2表示的是配置于车厢3的前方的引擎室。在引擎室2的车宽方向上的两侧，配置有沿车身前后方向延伸的前侧车架4。

左右的前侧车架4的后端部与未图示的前围板下横向构件以及未图示的前底板边梁的前缘部相连接，其中，前围板下横向构件沿车宽方向延伸并连接左右的前柱5，前底板边梁在车厢3的下方沿车身前后方向延伸。此外，各前侧车架4的后部侧面藉由支腿7与侧梁8的前端部相连接。

此外，在引擎室2的上部的车宽方向上的两侧(左右的前侧车架4的车宽方向上的外侧位置)，配置有大致沿着车身前后方向延伸且与左右的各前柱5相连接的上部构件9。上部构件9从左右的前柱5穿过连接板13向车身的前部下方弯曲，其前端部延伸到前侧车架4的前端部的外侧侧方位置。而且，在本实施方式中，连接板13也构成上部构件9的一部分。此外，各上部构件9的前端部藉由连接部件10与前侧车架4的前端部相连接。此外，在左右的上部构件9的后缘部的车宽方向上的内侧部分，连接有减震器支架14，该减震器支架14用来支承未图示的前悬挂的减震器。

而且，图1中，11为在引擎室2的前部上端侧连接左右的上部构件9的、呈大致日文片假名“コ”字形的前隔板上部，12为与前隔板上部11相连接而形成散热器容纳部的前隔板下部。此外，左右的上部构件9构成引擎室2的上部框架，左右的前侧车架4构成引擎室2的下部框架。

图2为示出左侧的上部构件9的左侧面的图。此外，图3为从后部左斜下方侧观察左侧的上部构件9的前部部分的图，图4为从前部左斜上方侧观察左侧的上部构件9的前部部分的图。此外，图7、图8、图9分别为示出与图4的VII－VII截面、VIII－VIII截面、IX－IX截面对应的截面的图。而且，左右的上部构件9为左右对称形状，基本结构相同。

上部构件9的前部部分由截面呈大致L字形的前部内板15i和前部外板15o互相接合形成，其截面形状呈大致矩形。更具体而言，前部内板15i包括上部构件9的前部的下壁15i－1和内侧侧壁15i－2，前部外板15o包括上部构件9的前部的上壁15o－1和外侧侧壁15o－2。而且，在前部外板15o的上壁15o－1的位于车宽方向上的内侧的延伸端，形成有向上弯曲的凸缘15o－1f，该凸缘15o－1f接合于前部内板15i的内侧侧壁15i－2的上端的凸缘15i－2f。此外，在前部外板15o的外侧侧壁15o－2的下端，形成有向车宽方向上的外侧弯曲的凸缘15o－2f，该凸缘15o－2f接合于前部内板15i的下壁15i－1的位于车宽方向上的外侧的凸缘15i－1f。

因此，本实施方式中，在上部构件9的前部部分，在上壁15o－1和外侧侧壁15o－2之间的角部15o－3没有形成凸缘。

图5为从前部右斜下方侧观察左侧的上部构件9的后部部分的图，图4为从前部左斜上方侧观察左侧的上部构件9的前部部分的图。此外，图10、图11分别为示出与图5的X－X截面、XI－XI截面对应的截面的图。

上部构件9的后部部分由截面呈大致L字形的后部内板16i和后部外板16o互相接合形成，其截面形状呈大致矩形。后部内板16i包括上部构件9的后部的下壁16i－1和内侧侧壁16i－2，后部外板16o包括上部构件9的后部的上壁16o－1和外侧侧壁16o－2。在后部外板16o的上壁16o－1的位于车宽方向上的内侧的延伸端，形成有向上弯曲的凸缘16o－1f。该凸缘16o－1f接合于后部内板16i的内侧侧壁16i－2的上端的凸缘16i－2f。此外，在后部外板16o的外侧侧壁16o－2的下端，形成有向车宽方向上的外侧弯曲的凸缘16o－2f，该凸缘16o－2f接合于后部内板16i的下壁16i－1的位于车宽方向上的外侧的凸缘16i－1f。

因此，本实施方式中，在上部构件9的后部部分，在下壁16i－1和内侧侧壁16i－2之间的角部16i－3没有形成凸缘。

而在本实施方式所涉及的上部构件9的前部部分中，如图2所示，前端区域在与前侧车架4大致同一高度位置大致水平地向前方延伸，该前端区域的后方侧部分构成朝车身后方侧向上方弯曲的前部的弯曲区域A1，同时，在弯曲区域A1的后部延伸设置有大致直线状地向斜上方延伸的延伸部。此外，上部构件9的后部部分中，如图2所示，与前柱5相连接的后端区域在与减震器壳体14的上端部大致同一高度位置大致水平地向后方延伸，该后端区域的前方部分构成朝车身前方侧向下方弯曲的后部的弯曲区域A2。后部的弯曲区域A2的前端部接合于上部构件9的前部部分的延伸部。上部构件9的前部部分和后部部分彼此接合在一起，使得各大致矩形的截面沿长度方向连续。此外，上部构件9的前部的弯曲区域A1以上壁15o－1的上表面沿前后方向呈凹状的方式弯曲，后部的弯曲区域A2以下壁16i－1的下表面沿前后方向呈凹状的方式弯曲。

在上部构件9的前部的弯曲区域A1，在上壁15o－1和外侧侧壁15o－2之间的角部15o－3，设置有脆弱部即凹陷部20F。凹陷部20F被设定为：朝上部构件9的矩形截面的内侧方向凹陷，当沿着长度方向的力作用于上部构件9时，应力集中于该部分。此外，在上部构件9的后部的弯曲区域A2，在下壁16i－1和内侧侧壁16i－2之间的角部16i－3，设置有脆弱部即凹陷部20R。凹陷部20R向上部构件9的矩形截面的内侧方向凹陷。

而且，本实施方式中，作为脆弱部，在没有凸缘的角部15o－3、16i－3设置有凹陷部20F、20R。其实，脆弱部也可不必局限于凹陷部20F、20R而由开口部或薄壁部构成。

此外，在上部构件9的上壁16o－1、15o－1，以大致沿着长度方向的方式设置有棱线部25，该棱线部25由上壁16o－1、15o－1在其宽度方向的大致中央部弯曲为台阶状而成。棱线部25从后部的上壁16o－1的基端延伸到前部的上壁15o－1的弯曲区域A1的附近位置。更具体而言，棱线部25的前端侧以不跨越前部的上壁15o－1中的设置有凹陷部20F的区域的方式，延伸到凹陷部20F的近前位置。

此外，在上部构件9的下壁16i－1、15i－1，以大致沿着长度方向的方式设置有棱线部26，该棱线部26由下壁16i－1、15i－1在其宽度方向的大致中央部弯曲为台阶状而成。棱线部26从前部的下壁15i－1的前端部延伸到后部的下壁16i－1的弯曲区域A2的附近位置。具体而言，棱线部26的后端侧以不跨域后部的下壁16i－1中的设有凹陷部20R的区域的方式，延伸到设有凹陷部20R的区域的近前位置。而且，本实施方式中，如图5所示，后部的下壁16i－1的棱线部26在设有凹陷部20R的区域短暂消失后，连续于设有凹陷部20R的区域的后方侧。

由于本实施方式所涉及的前部车身结构具有以上结构，当从车辆的前方侧施加了冲击负载时，该负载能够分散至左右的前侧车架4和上部构件9，而向车身后方侧传递。而且，当施加至上部构件9的前端部的冲击负载较大时，如图2中的箭头所示，上部构件9以设置于前后的弯曲区域A1、A2的各角部15o－3、16i－3的凹陷部20F、20R(脆弱部)为起点发生弯折变形，在该弯折变形发生的过程中，由上部构件9的部分来稳定地吸收冲击负载的能量。

因此，该前部车身结构中，即使从前方施加冲击负载时负载可能集中于上部构件9，由于能够通过在前柱5的前部配置的上部构件9的部分来吸收冲击负载的能量，因此即使不大幅加强前柱5及该周边部，也能抑制前柱5部分的变形。

此外，本实施方式所涉及的前部车身结构中，由于是在上部构件9中的难以向表面方向发生弹性变形的角部设置有脆弱部即凹陷部20F、20R，而且是在角部中的施加负载时易于发生塑性变形的没有凸缘的角部15o－3、16i－3设置有凹陷部20F、20R，因此，当从车辆前部施加了冲击负载时，能够更加稳定地使上部构件9发生弯折变形。

此外，本实施方式所涉及的前部车身结构中，在上部构件9上设置有沿上下方向弯曲的弯曲区域A1、A2，在该弯曲区域A1、A2中的弯曲为凹状的内侧部分的角部15o－3、16i－3设置有脆弱部即凹陷部20F、20R。因此，当施加冲击负载时，负载易于集中于上部构件9的凹陷部20F、20R，上部构件9能够更加稳定地以凹陷部20F、20R为起点发生弯折变形。

尤其是，本实施方式所涉及的前部车身结构中，在上部构件9的前部，设置有朝后方侧向上方弯曲的弯曲区域A1，同时，在上部构件9的后部，设置有朝前方侧向下方弯曲的弯曲区域A2，在前部的弯曲区域A1的上外侧的角部15o－3和后部的弯曲区域A2的下内侧的角部16i－3，设置有脆弱部即凹陷部20F、20R。因此，当从车辆前部施加了冲击负载时，上部构件9的前部的弯曲区域A1和后部的弯曲区域A2以使其中间区域向一个方向转动的方式变形，整体稳定地弯折变形为侧面视图呈Z字形。因此，通过采用该结构，能够藉由上部构件9的弯折变形，更加稳定地吸收能量。

此外，本实施方式所涉及的前部车身结构中，在上部构件9的上壁15o－1、16o－1和下壁15i－1、16i－1上，以大致沿着上部构件9的延伸方向的方式设置有棱线部25、26。因此，当施加了冲击负载时，能够通过棱线部25、26抑制上壁15o－1、16o－1和下壁15i－1、16i－1在表面方向发生弹性变形，从而能够增大上部构件9在弯折变形开始时和开始后的能量吸收量。

另外，通过在上部构件9的上壁15o－1、16o－1和下壁15i－1、16i－1上设置棱线部25、26，能够比较容易地调整上部构件9的弯折变形位置和弯折方向。也就是说，例如，如本实施方式中所述，通过以与弯曲区域A1、A2的弯折方向的外侧区域连续的方式设置棱线部26和棱线部25，能够比较容易地调整上部构件9的弯折变形位置和弯折方向。

另外，本实施方式所涉及的前部车身结构中，由于棱线部25、26以不跨越设有脆弱部即凹陷部20F、20R的区域的方式，延伸设置到凹陷部20F、20R的附近位置，因此，当从车辆的前方施加了冲击负载时，能够高效地使负载集中于凹陷部20F、20R的附近。因此，通过采用该结构，能够更加稳定地使上部构件9在凹陷部20F、20R发生弯折变形。

此外，本实施方式所涉及的前部车身结构中，由于在上部构件9的外侧侧壁15o－2、16o－2上，一体设置有大致沿着上部构件9的延伸方向的加强凸筋28，因此能够通过加强凸筋28抑制上部构件9的外侧侧壁15o－2、16o－2的弹性变形。因此，能够进一步增大上部构件9在弯折变形开始时和开始后的能量吸收量。

另外，本实施方式的结构中，由于能够通过加强凸筋28抑制上部构件9的左右方向的弯折变形，因此能够更加稳定地使上部构件9沿上下方向发生弯折变形。

本实施方式中，将加强凸筋28设置于上部构件9的外侧侧壁15o－2、16o－2。其实，也可将加强凸筋28设置于上部构件9的内侧侧壁15i－2、16i－2，或是同时设置于外侧侧壁15o－2、16o－2和内侧侧壁15i－2、16i－2。

此外，本发明并不局限于上述实施方式，只要不脱离本发明的主旨，可以进行各种设计变更。例如，上述实施方式中，将脆弱部即凹陷部设置于上部构件的前后两处。其实，设置脆弱部的部位并不局限于两处而可以任意设置。此外，上部构件上的设置有脆弱部的角部，也可以是其他部位，只要是没有凸缘的角部即可。

此外，上述实施方式中，内板和外板通过凸缘互相接合在一起，形成了截面呈大致矩形的上部构件。其实，上部构件也可以是没有接合用的凸缘的一体式筒形构件。

Claims (8)

1.一种车辆的前部车身结构，其具备：

左右一对前侧车架，其从车厢的前部下方向前方延伸，以及

左右一对上部构件，其在左右的所述前侧车架的车宽方向上的外侧大致沿着车身前后方向延伸，其后端部与车厢的前部侧方的前柱相连接；

所述上部构件具有左右侧方的壁部和上侧及下侧的壁部，且其截面呈大致矩形，

该车辆的前部车身结构的特征在于：

在形成于所述上部构件的邻接的壁部之间的角部中的、没有凸缘的至少一个角部，设置有脆弱部。

2.根据权利要求1所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

所述上部构件具有沿上下方向弯曲的至少一个弯曲区域，

所述脆弱部形成于所述弯曲区域中的如下角部：上侧或下侧的壁部和与该壁部邻接的侧方的壁部之间的角部，其中，所述上侧或下侧的壁部的面向外侧的面呈凹形。

3.根据权利要求2所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

所述上部构件具有：前部的弯曲区域，其朝后方侧向上方弯曲；以及后部的弯曲区域，其朝前方侧向下方弯曲，

在所述前部的弯曲区域，在上侧的壁部和与该壁部邻接的侧方的壁部之间的角部设置有所述脆弱部，

在所述后部的弯曲区域，在下侧的壁部和与该壁部邻接的侧方的壁部之间的角部设置有所述脆弱部。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

在所述上部构件的上侧和下侧的壁部中的至少一方，设置有大致沿着该上部构件的延伸方向的棱线部。

5.根据权利要求4所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

所述棱线部以不跨越设有所述脆弱部的区域的方式，延伸设置到所述脆弱部的附近的位置。

6.根据权利要求1～3中的任一项所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

在所述上部构件的左右侧方的至少一方的壁部，设置有大致沿着该上部构件的延伸方向的加强凸筋。

7.根据权利要求4所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

在所述上部构件的左右侧方的至少一方的壁部，设置有大致沿着该上部构件的延伸方向的加强凸筋。

8.根据权利要求5所述的车辆的前部车身结构，其特征在于：

在所述上部构件的左右侧方的至少一方的壁部，设置有大致沿着该上部构件的延伸方向的加强凸筋。