车身的前部结构的制作方法
车身的前部结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车身的前部结构，该车身的前部结构吸收从车身的前部施加的碰撞载荷。
【背景技术】
[0002]日本特开2009-40187号公报公开了一种保险杠装置，该保险杠装置是车身的前部结构的一个实例。如图9中所示，保险杠装置100包括在车身的横向方向上延伸的第一保险杠加强件101和第二保险杠加强件102。在车身的纵长方向上延伸的第一冲撞盒103 (图中仅示出一个)被联接至第一保险杠加强件101的两端。在车身的纵长方向上延伸的第二冲撞盒104(图中仅示出一个)被联接至第二保险杠加强件102的两端。形成车身的一部分的横梁105被联接至每个第一冲撞盒103的后端，其中侧支撑构件106位于横梁105与第一冲撞盒103之间。在车身的纵长方向上延伸的下部构件107的前端被联接至每个第二冲撞盒104的后端。形成车身的一部分的悬架构件(未示出)被联接至下部构件107的后端。位于车身的横向两侧处的侧支撑构件106(图中仅示出一个)用于支撑散热器(未示出)。在侧支撑构件106的下端之间延伸的下部支撑构件(未示出)支撑散热器的底部表面。
【发明内容】
[0003]在保险杠装置100中，随着第一冲撞盒103和第二冲撞盒104变长，用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率提高。然而，当第一冲撞盒103和第二冲撞盒104被加长时，散热器后的开放空间变得更小。这将影响容纳车载元件的能力。
[0004]本发明的目标在于提供一种车身的前部结构，该车身的前部结构提高碰撞载荷的吸收效率，同时确保或保持车载元件的容纳能力。
[0005]本发明的一个方面在于一种车身的前部结构。第一保险杠加强件在车身的横向方向上延伸。第二保险杠加强件在第一保险杠加强件的下方在车身的横向方向上延伸。两个第一冲撞盒每个均被联接至第一保险杠加强件的两端中的一端。每个第一冲撞盒均包括被联接至第一保险杠加强件的前端和相对于所述前端位于车辆的后方的后端。两个第二冲撞盒每个均被联接至第二保险杠加强件的两端中的一端。每个第二冲撞盒均包括被联接至第二保险杠加强件的前端和相对于所述前端位于所述车辆的后方的后端。两个竖直立柱联接第一冲撞盒的后端和第二冲撞盒的后端。竖直立柱位于车身的在横向方向上的两侧处。两个侧框架分别在所述第一冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱。两个下部构件在所述第二冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱。下部支撑构件将第二冲撞盒彼此联接，并且形成散热器支撑件的下部。
[0006]通过结合以实例方式示出本发明原理的附图，本发明的其它方面和优点将从以下说明中显现。
【附图说明】
[0007]通过参考下文提出的优选实施例的说明和附图，可最充分地理解本发明及其目标和优点，其中:
[0008]图1是示出从前部的斜上方位置截取的车身的前部结构的一个实施例的透视图；
[0009]图2是示出从后部的斜上方位置截取的车身的前部结构的透视图；
[0010]图3是示出车身的前部结构的图2的局部放大图；
[0011]图4是示出车身的前部结构的仰视图；
[0012]图5是示出车身的前部结构的侧视图；
[0013]图6是示出车身中的前部结构的联接下部支撑构件和第二冲撞盒的一部分的横截面图；
[0014]图7A是示出在车辆碰撞导致的变形之前的车身的前部结构的局部仰视图；
[0015]图7B是示出在车辆碰撞期间变形的图7A的第二冲撞盒的局部仰视图；
[0016]图7C是示出在车辆碰撞期间变形后的图7A的第二冲撞盒的局部仰视图；
[0017]图8是示出从后部的斜上方位置截取的车身的前部结构的变型实例的局部剖视透视图；和
[0018]图9是示出作为车身的前部结构的一个实例的传统保险杠装置的透视图。
【具体实施方式】
[0019]现在将参考附图描述车身的前部结构的一个实施例。在附图中，箭头Fr指示从车身观察的前方，箭头Up指示从车身观察的上方，并且箭头W指示车身的横向方向。
[0020]如图1和2中所示，车身的前部结构包括位于车身的横向两侧处的两个侧框架11。每个侧框架11均由金属四边形管形成，并且包括:后部11A，该后部IlA被联接至车身并且朝着车身的后部延伸；倾斜部11B，该倾斜部IlB从后部IlA的前端朝着车身的前部向斜上方延伸；和前部11C，该前部IlC从倾斜部IlB的前端朝着车身的前部延伸。
[0021]悬架构件12从下侧联接至侧框架11。更具体地，凸出部12A从悬架构件12的上表面的两个横向端部突出。每个凸出部12A均包括朝着上侧开口的螺纹孔(未示出)。每个凸出部12A均在前部IlC的后端处通过螺栓(未示出)被联接至对应的侧框架11。
[0022]两个悬架臂13通过悬架构件12在车身的竖直方向上被可枢转地支撑。悬架构件12是蝶式悬架构件，在该蝶式悬架构件中，两个横向端部在车身的纵长方向上延伸。两个下部构件14的后端通过螺栓(未示出)联接至处于横向端部的前端处的悬架构件12。每个下部构件14均由金属管形成。
[0023]下部构件14的前端和侧框架11的前部IlC的前端位于车身的纵向方向上的相同位置处。由在车身的垂直方向上延伸的金属板形成的竖直立柱15通过螺栓16和17(参考图2)联接至在车身的横向两侧处的下部构件14和侧框架11的前端。
[0024]每个竖直立柱15的前表面的边缘均弯曲，以形成外部肋15A(参考图1)，外部肋15A用作第一加强肋。每个竖直立柱15均包括通孔(未示出)，以在联接对应的侧框架11和对应的下部构件14时接收螺栓16和17的螺栓杆。
[0025]如图2中所示，由在车身的横向方向上延伸的金属板形成的联接构件20位于竖直立柱15以及下部构件14的前端之间。联接构件20被布置在车身的后侧上，并且被从车身的后侧联接至竖直立柱15的下部构件14所联接的一部分。
[0026]联接构件20是四边形板，并且具有贯穿该联接构件20的纵长方向的均一横截面形状。联接构件20被联接至位于车身的横向侧处的竖直立柱15，使得联接构件20的厚度方向与车身的纵向方向一致。联接构件20在车身的横向方向上笔直延伸，以联接竖直立柱15。联接构件20不包括允许朝着在车身的横向方向上的外侧弯曲的边界。通过这种方式，联接构件20在被联接至下部构件14的部分处被联接至竖直立柱15。这限制了车身在横向方向上的移位。联接构件20的后表面的边缘弯曲，以形成外部肋20A，外部肋20A用作第二加强肋。
[0027]如图3中所示，竖直立柱15和联接构件20的联接表面与包括外部肋15A和20A的表面相对。此外，联接构件20的横向两端包括通孔(未示出)，当将联接构件20联接至竖直立柱15时，该通孔接收螺栓17的螺栓杆。
[0028]凸缘组件23被焊接并联接至每个下部构件14的前端。凸缘组件23包括为四边形板的凸缘23A，和接收螺栓17的螺栓杆的通孔(未示出)。
[0029]螺栓17的螺栓杆被从后侧插入凸缘组件23、联接构件20和竖直立柱15的对齐的通孔中。螺母24(参考图1)被紧固至从竖直立柱15的前表面 突出的螺栓17的螺栓杆，以将凸缘组件23、联接构件20和竖直立柱15联接在一起。
[0030]凸缘组件25被焊接和联接至每个侧框架11的前端。凸缘组件25包括为四边形板的凸缘25A，以及接收螺栓16的螺栓杆的通孔(未示出)。
[0031]如图1中所示，每个均由在车身的纵向方向上延伸的金属四边形板形成的第一冲撞盒30和第二冲撞盒31包括后端，该后端被焊接并联接至竖直立柱15的前表面。
[0032]第一冲撞盒30在竖直立柱15的被联接至侧框架11的部分处被从前部联接至竖直立柱15。第二冲撞盒31在竖直立柱15的被联接至下部构件14的部分处被从前部联接至竖直立柱15。也就是说，在竖直方向上，第二冲撞盒31和竖直立柱15联接的部分与下部构件14和竖直立柱15联接的部分重叠。
[0033]第一冲撞盒30和第二冲撞盒31具有在车身的纵向方向上相同的长度。第一冲撞盒30和第二冲撞盒31的前端位于车身的纵向方向上的相同位置处。第一冲撞盒30和第二冲撞盒31的前端通过螺栓(未示出)联接至在车身的横向方向上延伸的第一保险杠加强件33和第二保险杠加强件34。
[0034]第一保险杠加强件33和第二保险杠加强件34贯穿它们的纵长方向地具有朝着车身的后部敞开的均一的通道状横截面。第一保险杠加强件33的横向两端被联接至第一冲撞盒30的前端。第二保险杠加强件34的横向两端被联接至第二冲撞盒31的前端。当从车辆的前部向保险杠加强件33和34施加碰撞载荷时，冲撞盒30和31轴向压缩并变形，以吸收或降低碰撞载荷。第一保险杠加强件33和第二保险杠加强件34的前端表面位于基本相同的位置处。因而，例如，当车辆碰撞时，碰撞载荷基本被同时施加至第一保险杠加强件33和第二保险杠加强件34。此外，第一冲撞盒30和第二冲撞盒31的强度低于侧框架11和下部构件14。因而，当从车身的前部接收碰撞载荷时，侧框架11和下部构件14从后部支撑对应的冲撞盒30和31，直到冲撞盒30和31轴向压缩并变形。也就是说，车身的前部结构继而从车辆的前部朝着后部变形，以最小化车身的变形。
[0035]参考图4的仰视图，悬架构件12被布置在车轮的内侧处，车轮被悬架臂13的远端支撑在车身的横向方向上，以获得车轮的足够转向角度范围。因而，悬架构件12的前端通常被设置在每个保险杠加强件33和34的横向两端的内侧处。每个下部构件14均从其后端朝着其前端延伸，使得下部构件14之间的空间变宽。
[0036]如图5中的侧视图所示，悬架构件12的前端位于比第二保险杠加强件34低的位置中。因而，下部构件14从后端朝着前端向斜上方延伸。
[0037]如图1和2中所示，由在车身的横向方向上延伸的金属板形成的下部支撑构件36被保持在第二冲撞盒31的上表面上，第二冲撞盒31位于车身的横向两侧上。下部支撑构件36包括:扁平部36A，扁平部36A在下部支撑构件36的纵向方向上完全贯穿下部支撑构件36地延伸；和弯曲部36B，弯曲部36B位于扁平部36A的两端处。每个弯曲部36B均弯曲，以朝着在车身的横向方向上的外侧斜向上延伸，并且进一步朝着在车身的横向方向上的外侧水平地延伸。水平延伸段被联接至对应的第二冲撞盒31。下部支撑构件36被联接至第二冲撞盒31的在车身的纵向方向上的中部。因而，下部支撑构件36的被联接至第二冲撞盒31的部分被布置在侧框架11和下部构件14的被联接至竖直立柱15的部分的前部。下部支撑构件36的每个弯曲部36B均具有扁平的下表面Pl (参考图6)。下部支撑构件36具有低强度，使得例如当车辆碰撞时，车身的前部结构的前端易于开始变形。在本实施例中，下部支撑构件36的碰撞强度被设置成不阻碍第二冲撞盒31的轴向压缩和变形。
[0038]如图6中所示，每个第二冲撞盒31均包括在竖直方向上分离的两个单元，即，在第二冲撞盒31伸长的方向上延伸的上部单元31A和下部单元31B。通过压制单片金属形成的单元3IA和3IB分别包括弯曲部4IA和4IB以及凸缘42A和42B。弯曲部41A和41B具有通道状横截面，该通道状横截面形成在对应的单元31A和31B的一侧开口的凹部40A和40B。凸缘42A和42B在车身的横向方向上从每个弯曲部41A和41B的两个边缘延伸。在凸缘42A和42B被布置在彼此之上，而凹部40A和40B的开口彼此面对时，单元3IA和3IB被焊接并联接到彼此，以形成在车身的纵向方向上延伸的四边形管。
[0039]第二冲撞盒31的上端表面和下端表面，即，两个单元31A和31B的弯曲部41A和41B的端壁P2为扁平的，并且包括在单元31A和31B的厚度方向上延伸的通孔43A和43B。凹部44被形成在下部支撑构件36的弯曲部36B的上表面中。凹部44的底端包括通孔45，通孔45的尺寸约与两个单元31A和31B的通孔43A和43B的尺寸相同。在下部支撑构件36的通孔45与上部单元31A的通孔43A对齐的同时，将螺栓47的螺栓杆从上侧通过通孔45和43A插入，其中下部支撑构件36的弯曲部36B的下表面Pl被保持为与上部单元31A的弯曲部41A的端壁P2平面接触。螺栓47的螺栓杆的远端通过下部单元31B的通孔43B插入，并且从弯曲部41B的端壁突出。螺母48被紧固至螺栓杆的突的出远端，以将下部支撑构件36的弯曲部36B联接至上部单元31A的弯曲部41A的端壁。此外，螺栓47的头部被完全容纳在下部支撑构件36的弯曲部36B中的凹部44中。
[0040]如图1和2中所示，两个侧支撑构件50被连接件(未示出)从上侧联接至下部支撑构件36的横向端。通过以直角弯曲单片金属，当从上部观察时，每个侧支撑构件50均被形成为L形。侧支撑构件50的弯曲部位于车身的横向方向上的内侧处。更具体地，侧支撑构件50包括:第一侧壁50A，该第一侧壁50A在车身的横向方向上延伸；和第二侧壁50B，该第二侧壁50B从第一侧壁50A朝着车身的前部延伸。
[0041]如图2中所示，侧支撑构件50的第一侧壁50A位于竖直立柱15和侧框架11的前端之间。每个第一侧壁50A的后表面均包括接收螺栓16的螺栓杆的通孔(未示出)。
[0042]每个侧框架11的凸缘组件25、对应的侧支撑构件50的第一侧壁50A和竖直立柱15被定位成对齐从后部接收螺栓16的螺栓杆的通孔。螺母55 (参考图1)被紧固至从每个竖直立柱15的前表面突出的螺栓16的螺栓杆的远端，以将侧框架11的凸缘组件25、侧支撑构件50的第一侧壁50A和竖直立柱15联接在一起。
[0043]由在车身的横向方向上延伸的金属板形成的上部支撑构件56由侧支撑构件50的第二侧壁50B的上端保持，侧支撑构件50位于车身的横向两侧处。下部支撑构件36、侧支撑构件50和上部支撑构件56形成散热器支撑件70。形成散热器支撑件70的下部的下部支撑构件36支撑散热器60的底表面。散热器60的上表面由形成散热器支撑件70的上部的上部支撑构件56支撑。散热器60的下端在车身的纵向方向上与联接构件20相对。更具体地，散热器60和联接构件20在从车身的前部投影的平面中彼此重叠。
[0044]现在将描述本实施例中的车身前部结构的操作。
[0045]在本实施例中，下部支撑构件36被联接至第二冲撞盒31的中部，使得第二冲撞盒31占用的 安装区域在车身的纵向方向上与散热器60占用的安装区域重叠。这消除了在车身的纵向方向上提供用于第二冲撞盒31和散热器60的不同安装区域的需要。因而，即使第二冲撞盒31被延长以提高用于吸收从车辆的前部施加的碰撞载荷的效率，这也将不减少散热器60后方的用于容纳车载组件，诸如发动机的开放空间。因此，能够提高用于吸收从车辆的前部施加的碰撞载荷的效率，同时确保或保持用于容纳车载组件，诸如发动机的容量。
[0046]在本实施例中，形成每个第二冲撞盒31的上端表面的上部单元31A的端壁的外表面P2在第二冲撞盒31伸长的方向上是完全扁平的。此外，位于下部支撑构件36的两端处的弯曲部36B每个均具有扁平的下表面Pl。因而，第二冲撞盒31在竖直方向上被稳固地联接至下部支撑构件36，其中扁平表面彼此接触。
[0047]在本实施例中，每个第二冲撞盒31均包括在竖直方向上分离的上部单元3IA和下部单元31B。通过弯曲单片金属形成每个单元31A和31B。单元31A和31B包括弯曲部41A和41B，弯曲部41A和41B形成在对应的单元31A和31B的一侧开口的凹部40A和40B。上部单元31A的弯曲部41A的端壁包括扁平表面，该扁平表面与下部支撑构件36平面接触。例如，如果第二冲撞盒31由两个单元形成，即在车身的横向方向上分离的左侧单元和右侧单元，则也将由多个单元形成与下部支撑构件36平面接触的第二冲撞盒31的扁平表面。与该情况相反，在本实施例中，易于形成无阶梯的单个扁平表面。
[0048]在本实施例中，将下部支撑构件36联接至第二冲撞盒31的螺栓47在与第二冲撞盒31的延长方向相交的车身的竖直方向上穿过第二冲撞盒31延伸。这限制了第二冲撞盒31的刚性在螺栓47的延伸方向上不对称的情况。因而，当碰撞载荷从车身的前部传递至每个第二冲撞盒31时，限制了每个第二冲撞盒31朝着螺栓47的一侧的弯曲，并且第二冲撞盒31以适当的方式轴向受压缩并变形。这进一步提高了用于吸收从车身前部施加的碰撞载荷的效率。
[0049]参考图7A，当从车身的前部接收碰撞冲击时，将碰撞冲击从第二保险杠加强件34经由第二冲撞盒31和竖直立柱15传递至下部构件14。在该情况下，当从上方观察时，第二冲撞盒31和下部构件14的相交角可导致分力在车身的横向方向上以及车身的外部方向上作用在竖直立柱15上。
[0050]如图4的仰视图中所示，第二冲撞盒31不在与下部构件14相同的方向上延伸。因而，当在第二冲撞盒31的延伸方向上的推动力F经由竖直立柱15被传递至下部构件14时，推动力F被分解为:分力F1，分力Fl在每个下部构件14延伸的方向上延伸；和分力F2，分力F2与下部构件14延伸的方向以及指向在车身的横向方向上的外侧的方向垂直。结果，指向车身外侧的力也作用在联接下部构件14和第二冲撞盒31的竖直立柱15上。当该力使竖直立柱15朝着外侧在车身的横向方向上移位时，可能不再保持车身前部结构所需的刚性。
[0051]在这一点上，在本实施例中，联接构件20限制位于车辆的横向两端处的竖直立柱
15的在车身的横向方向上的移位。因而，即使指向在车身的横向方向上的外侧的力作用在竖直立柱15上，也将限制竖直立柱15的朝着在车身的横向方向上的外侧的移位。结果，下部构件14能够保持在第二冲撞盒31延伸的方向上的支撑刚性。
[0052]参考图7B，在本实施例中，散热器60和联接构件20在车身的纵向方向上彼此相对。当从车身的前部施加的碰撞载荷使散热器60朝着车身的后部移位时，散热器60可以将联接构件20的中部朝着车身的后部推动。这将使联接构件20的中部弯曲以朝着车身的后部凸起，并且张力T将朝着在车身的横向方向上的内侧作用在联接构件20的被联接至竖直立柱15的部分上。如上所述，即使在力朝着在车身的横向方向上的外侧作用在竖直立柱15上时，指向在车身的横向方向上的内侧的张力T也限制竖直立柱15朝着在车身的横向方向上的外侧的移位。此外，下部构件14还可以确保在第二冲撞盒31延伸的方向上的支撑刚性。
[0053]因而，参考图7C，使由下部构件14从后部支撑的第二冲撞盒31在第二冲撞盒31延伸的方向上轴向压缩并变形。这进一步提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率。
[0054]此外，甚至是在第二冲撞盒31轴向压缩并变形后，被联接至位于车身的横向两侧处的竖直立柱15的联接构件20也限制竖直立柱15在车身的横向方向上的移位。这限制了将由从车辆的前部施加的碰撞载荷导致的，下部构件14的前端朝着在车身的横向方向上的外侧的移位，并且按设计，下部构件14将被压垮并变形。这也提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞冲击的效率。
[0055]在本实施例中，每个下部构件14均从后端向前端斜向上地延伸(参考图5)。因而，当作用在第二冲撞盒31延伸方向上的挤压力被施加至下部构件14的前端时，力将易于朝着上侧作用在下部构件14的前端上。
[0056]在这一点上，本实施例将下部构件14的前端和侧框架11的前端与竖直立柱15联接。因而，即使向上的力作用在下部构件14的前端上，也限制该力将导致的，下部构件14的前端的向上移位。这也确保了在第二冲撞盒31延伸的方向上的支撑刚性。
[0057]在本实施例中，联接构件20位于下部构件14和竖直立柱15之间，并且联接构件20限制竖直立柱15的被联接至第二冲撞盒31的部分在车身的横向方向上移位。也就是说，联接该联接构件20和竖直立柱15的部分在垂直方向上与联接第二冲撞盒31和竖直立柱15的部分重叠。因而，在竖直立柱15中，第二冲撞盒31从车身的前部向其施加推动力的部分在垂直方向上与联接构件20从车身的后部向其施加反作用力的部分重叠。结果，靠近竖直立柱15的被联接至联接构件20的部分的结构抵抗纵向方向上的、将由从车身的纵向方向上的相反侧作用的力导致的剪切。
[0058]在本实施例中，联接构件20被从后侧布置在竖直立柱15上，并且来自联接构件20的反作用力作用在竖直立柱15上，与从车身前的部施加的碰撞载荷平衡。因而，竖直立柱15也确保了在第一冲撞盒30和第二冲撞盒31延伸的方向上的支撑刚性。这使冲撞盒30和31在它们的延伸方向上轴向压缩并变形，并且提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率。
[0059]在本实施例中，竖直立柱15和联接构件20的联接表面与包括外部肋15A和20A的表面相对。虽然外部肋15A和20A在从车身的前部投影的平面中彼此交叉，但是外部肋15A和20A彼此不干扰。结果，不需要切除外部肋15A和20A，以避免彼此干扰。这适当地保持了由外部肋15A和20A加强的竖直立柱15和联接构件20的强度。
[0060]如上所述，上述实施例具有下文所述的优点。
[0061](I)下部支撑构件36在第二冲撞盒31延伸的方向上的中部处被联接至每个第二冲撞盒31。因而，即使当特别是车身的尺寸在纵向方向上受限时延长第二冲撞盒31，散热器60后方的开放空间也不减少。因此，在提高了用于吸收碰撞载荷效率的同时，还能够确保或保持容纳车载组件的容量。
[0062](2)下部支撑构件36与第二冲撞盒31平面接触。这稳固地联接了下部支撑构件36和第二冲撞盒31。
[0063](3)每个上部 单元31A均包括与下部支撑构件36平面接触的扁平表面。与形成具有左侧单元和右侧单元的第二冲撞盒31的扁平表面相比，这促进形成扁平表面。
[0064](4)每个第二冲撞盒31的不对称刚性均在螺栓47延伸的方向上受限。因而，当从车身的前部施加碰撞载荷时，第二冲撞盒31朝着螺栓47侧的弯曲受限，并且使第二冲撞盒31以适当的方式轴向压缩并变形。这进一步提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率。
[0065](5)联接构件20限制了每个竖直立柱15朝着在车身的横向方向上的外侧的移位。因而，使第二冲撞盒31以适当的方式轴向压缩并变形，并且进一步提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率。
[0066]本领域技术人员应明白，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本发明可被具体化为许多其它特定形式。特别地，应明白，本发明可以被具体化为下列形式。
[0067]在上述实施例中，连接位于车身的横向两侧处的竖直立柱15的联接构件不必要必须为扁平板。例如，如图8中所示，联接构件120可以包括:杆120A，杆120A在联接构件120延长的方向上贯穿整个联接构件120地延伸；和板120B，板120B位于杆120A的两端处。在该结构中，阻挡联接构件120的前侧和后侧的联接构件120的面积比联接构件由扁平板形成时小。因而，联接构件120允许空气平稳地朝着位于联接构件后方的发动机舱流动，并且提高发动机的冷却效率。
[0068]在上述实施例中，联接构件20不必要必须在从车身的前部投影的平面中与散热器60重叠。例如，联接构件20可以位于低于下部支撑构件36的位置。
[0069]在上述实施例中，每个竖直立柱15的加强肋不必沿竖直立柱15的边缘延伸，只要加强肋在竖直立柱15延长的方向上延伸即可。
[0070]在上述实施例中，联接构件20的加强肋不必沿联接构件20的边缘延伸，只要加强肋在联接构件20延长的方向上延伸即可。
[0071]在上述实施例中，当能够确保强度时，能够从竖直立柱15和联接构件20至少其中之一省略外部肋。
[0072]在上述实施例中，每个第二冲撞盒31均可以通过螺栓联接至对应的竖直立柱。在该情况下，联接构件20可以位于第二冲撞盒31和竖直立柱15之间。在该结构中，联接构件20被从车身的前部设置在竖直立柱15上。
[0073]在所示实施例中，联接构件20和120不必要必须位于下部构件14和竖直立柱15之间，并且可以在与联接下部构件14不同的位置处被联接至竖直立柱15。
[0074]在上述实施例中，联接构件不必笔直地延伸，以联接位于车身的横向两侧处的竖直立柱15。联接构件可以弯曲，只要联接构件具有用于限制竖直立柱15朝着在车身的横向方向上的外侧移位的足够刚性即可。
[0075]在上述实施例中，当能够确保至少第二冲撞盒31的适当轴向压缩和变形时，只要目的仅在于避免减少散热器60后方的开放空间，就能够省略联接位于车身的横向两侧处的竖直立柱15的联接构件20。
[0076]在上述实施例中，当通过焊接等保持第二冲撞盒31和下部支撑构件36的结合强度，并且保持第二冲撞盒31的轴向压缩变形的对称刚性时，不必要必须使用螺栓47以联接第二冲撞盒31和下部支撑构件36。
[0077]在上述实施例中，在形成第二冲撞盒31的上部单元31A和下部单元31B中，第一单元可以通过压制单片金属被形成为包括弯曲部，该弯曲部具有限定打开该单元的一侧的凹部的通道状横截面，并且可由封闭第一单元的凹部中的开口的板形成第二单元。在该情况下，下部支撑构件36可以以平面接触的方式联接由第一单元的弯曲部形成的端壁，或者以平面接触的方式联接第二单元的在厚度方向上一个表面。
[0078]在上述实施例中，当保持第二冲撞盒31和下部支撑构件36的结合强度时，下部支撑构件36可以与第二冲撞盒31线接触或点接触地被联接至每个第二冲撞盒31的中部。
[0079]应将所提出的实例和实施例视为例示性的而非限制性的，并且本发明不限于本文给出的细节，而是可以在附加权利要求的范围和等效物内变型。
【主权项】
1.一种车身的前部结构，包括: 第一保险杠加强件，所述第一保险杠加强件在车身的横向方向上延伸； 第二保险杠加强件，所述第二保险杠加强件在所述第一保险杠加强件的下方在所述车身的横向方向上延伸； 两个第一冲撞盒，每个所述第一冲撞盒均被联接至所述第一保险杠加强件的两端中的一端，其中，每个所述第一冲撞盒均包括被联接至所述第一保险杠加强件的前端以及相对于所述前端位于车辆的后方的后端； 两个第二冲撞盒，每个所述第二冲撞盒均被联接至所述第二保险杠加强件的两端中的一端，其中，每个所述第二冲撞盒均包括被联接至所述第二保险杠加强件的前端以及相对于所述前端位于所述车辆的后方的后端； 两个竖直立柱，所述两个竖直立柱联接所述第一冲撞盒的所述后端和所述第二冲撞盒的所述后端，其中，所述竖直立柱位于所述车身的横向两侧处； 两个侧框架，所述两个侧框架分别在所述第一冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱； 两个下部构件，所述两个下部构件在所述第二冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱；以及 下部支撑构件，所述下部支撑构件将所述第二冲撞盒彼此联接，并且形成散热器支撑件的下部。2.根据权利要求1所述的车身的前部结构，其中，所述下部支撑构件以平面接触的方式与所述第二冲撞盒联接。3.根据权利要求2所述的车身的前部结构，其中，所述第二冲撞盒每个均包括在竖直方向上分离的两个单元，所述两个单元在纵长方向上延伸，并且所述两个单元中的一个单元包括被联接至所述下部支撑构件的接触表面。4.根据权利要求3所述的车身的前部结构，其中，所述两个单元中的至少一个单元是板，所述板包括弯曲部，所述弯曲部形成在所述板的一侧开口的凹部。5.根据权利要求3或4所述的车身的前部结构，其中: 所述两个单元每个均包括在所述车身的竖直方向上延伸的通孔，并且 所述下部支撑构件通过螺栓被联接至每个所述第二冲撞盒，所述螺栓通过所述两个单元中的每个单元的所述通孔插入。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的车身的前部结构，还包括联接构件，所述联接构件在所述车身的横向方向上延伸，以联接所述竖直立柱。
【专利摘要】车身的前部结构包括在车身的横向方向上延伸的第一保险杠加强件。第二保险杠加强件在所述第一保险杠加强件的下方在车身的横向方向上延伸。两个第一冲撞盒被联接至所述第一保险杠加强件的两端。两个第二冲撞盒被联接至所述第二保险杠加强件的两端。两个竖直立柱被联接至第一和第二冲撞盒的后端。两个侧框架在所述第一冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱。两个下部构件在所述第二冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱。下部支撑构件将所述第二冲撞盒彼此联接，并且形成散热器支撑件的下部。
【IPC分类】B60R19/24, B62D25/08
【公开号】CN104890735
【申请号】CN201510089710
【发明人】森健雄
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年2月27日
【公告号】EP2915703A1, US20150251613
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车身的前部结构，该车身的前部结构吸收从车身的前部施加的碰撞载荷。
【背景技术】
[0002]日本特开2009-40187号公报公开了一种保险杠装置，该保险杠装置是车身的前部结构的一个实例。如图9中所示，保险杠装置100包括在车身的横向方向上延伸的第一保险杠加强件101和第二保险杠加强件102。在车身的纵长方向上延伸的第一冲撞盒103 (图中仅示出一个)被联接至第一保险杠加强件101的两端。在车身的纵长方向上延伸的第二冲撞盒104(图中仅示出一个)被联接至第二保险杠加强件102的两端。形成车身的一部分的横梁105被联接至每个第一冲撞盒103的后端，其中侧支撑构件106位于横梁105与第一冲撞盒103之间。在车身的纵长方向上延伸的下部构件107的前端被联接至每个第二冲撞盒104的后端。形成车身的一部分的悬架构件(未示出)被联接至下部构件107的后端。位于车身的横向两侧处的侧支撑构件106(图中仅示出一个)用于支撑散热器(未示出)。在侧支撑构件106的下端之间延伸的下部支撑构件(未示出)支撑散热器的底部表面。
【发明内容】
[0003]在保险杠装置100中，随着第一冲撞盒103和第二冲撞盒104变长，用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率提高。然而，当第一冲撞盒103和第二冲撞盒104被加长时，散热器后的开放空间变得更小。这将影响容纳车载元件的能力。
[0004]本发明的目标在于提供一种车身的前部结构，该车身的前部结构提高碰撞载荷的吸收效率，同时确保或保持车载元件的容纳能力。
[0005]本发明的一个方面在于一种车身的前部结构。第一保险杠加强件在车身的横向方向上延伸。第二保险杠加强件在第一保险杠加强件的下方在车身的横向方向上延伸。两个第一冲撞盒每个均被联接至第一保险杠加强件的两端中的一端。每个第一冲撞盒均包括被联接至第一保险杠加强件的前端和相对于所述前端位于车辆的后方的后端。两个第二冲撞盒每个均被联接至第二保险杠加强件的两端中的一端。每个第二冲撞盒均包括被联接至第二保险杠加强件的前端和相对于所述前端位于所述车辆的后方的后端。两个竖直立柱联接第一冲撞盒的后端和第二冲撞盒的后端。竖直立柱位于车身的在横向方向上的两侧处。两个侧框架分别在所述第一冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱。两个下部构件在所述第二冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱。下部支撑构件将第二冲撞盒彼此联接，并且形成散热器支撑件的下部。
[0006]通过结合以实例方式示出本发明原理的附图，本发明的其它方面和优点将从以下说明中显现。
【附图说明】
[0007]通过参考下文提出的优选实施例的说明和附图，可最充分地理解本发明及其目标和优点，其中:
[0008]图1是示出从前部的斜上方位置截取的车身的前部结构的一个实施例的透视图；
[0009]图2是示出从后部的斜上方位置截取的车身的前部结构的透视图；
[0010]图3是示出车身的前部结构的图2的局部放大图；
[0011]图4是示出车身的前部结构的仰视图；
[0012]图5是示出车身的前部结构的侧视图；
[0013]图6是示出车身中的前部结构的联接下部支撑构件和第二冲撞盒的一部分的横截面图；
[0014]图7A是示出在车辆碰撞导致的变形之前的车身的前部结构的局部仰视图；
[0015]图7B是示出在车辆碰撞期间变形的图7A的第二冲撞盒的局部仰视图；
[0016]图7C是示出在车辆碰撞期间变形后的图7A的第二冲撞盒的局部仰视图；
[0017]图8是示出从后部的斜上方位置截取的车身的前部结构的变型实例的局部剖视透视图；和
[0018]图9是示出作为车身的前部结构的一个实例的传统保险杠装置的透视图。
【具体实施方式】
[0019]现在将参考附图描述车身的前部结构的一个实施例。在附图中，箭头Fr指示从车身观察的前方，箭头Up指示从车身观察的上方，并且箭头W指示车身的横向方向。
[0020]如图1和2中所示，车身的前部结构包括位于车身的横向两侧处的两个侧框架11。每个侧框架11均由金属四边形管形成，并且包括:后部11A，该后部IlA被联接至车身并且朝着车身的后部延伸；倾斜部11B，该倾斜部IlB从后部IlA的前端朝着车身的前部向斜上方延伸；和前部11C，该前部IlC从倾斜部IlB的前端朝着车身的前部延伸。
[0021]悬架构件12从下侧联接至侧框架11。更具体地，凸出部12A从悬架构件12的上表面的两个横向端部突出。每个凸出部12A均包括朝着上侧开口的螺纹孔(未示出)。每个凸出部12A均在前部IlC的后端处通过螺栓(未示出)被联接至对应的侧框架11。
[0022]两个悬架臂13通过悬架构件12在车身的竖直方向上被可枢转地支撑。悬架构件12是蝶式悬架构件，在该蝶式悬架构件中，两个横向端部在车身的纵长方向上延伸。两个下部构件14的后端通过螺栓(未示出)联接至处于横向端部的前端处的悬架构件12。每个下部构件14均由金属管形成。
[0023]下部构件14的前端和侧框架11的前部IlC的前端位于车身的纵向方向上的相同位置处。由在车身的垂直方向上延伸的金属板形成的竖直立柱15通过螺栓16和17(参考图2)联接至在车身的横向两侧处的下部构件14和侧框架11的前端。
[0024]每个竖直立柱15的前表面的边缘均弯曲，以形成外部肋15A(参考图1)，外部肋15A用作第一加强肋。每个竖直立柱15均包括通孔(未示出)，以在联接对应的侧框架11和对应的下部构件14时接收螺栓16和17的螺栓杆。
[0025]如图2中所示，由在车身的横向方向上延伸的金属板形成的联接构件20位于竖直立柱15以及下部构件14的前端之间。联接构件20被布置在车身的后侧上，并且被从车身的后侧联接至竖直立柱15的下部构件14所联接的一部分。
[0026]联接构件20是四边形板，并且具有贯穿该联接构件20的纵长方向的均一横截面形状。联接构件20被联接至位于车身的横向侧处的竖直立柱15，使得联接构件20的厚度方向与车身的纵向方向一致。联接构件20在车身的横向方向上笔直延伸，以联接竖直立柱15。联接构件20不包括允许朝着在车身的横向方向上的外侧弯曲的边界。通过这种方式，联接构件20在被联接至下部构件14的部分处被联接至竖直立柱15。这限制了车身在横向方向上的移位。联接构件20的后表面的边缘弯曲，以形成外部肋20A，外部肋20A用作第二加强肋。
[0027]如图3中所示，竖直立柱15和联接构件20的联接表面与包括外部肋15A和20A的表面相对。此外，联接构件20的横向两端包括通孔(未示出)，当将联接构件20联接至竖直立柱15时，该通孔接收螺栓17的螺栓杆。
[0028]凸缘组件23被焊接并联接至每个下部构件14的前端。凸缘组件23包括为四边形板的凸缘23A，和接收螺栓17的螺栓杆的通孔(未示出)。
[0029]螺栓17的螺栓杆被从后侧插入凸缘组件23、联接构件20和竖直立柱15的对齐的通孔中。螺母24(参考图1)被紧固至从竖直立柱15的前表面 突出的螺栓17的螺栓杆，以将凸缘组件23、联接构件20和竖直立柱15联接在一起。
[0030]凸缘组件25被焊接和联接至每个侧框架11的前端。凸缘组件25包括为四边形板的凸缘25A，以及接收螺栓16的螺栓杆的通孔(未示出)。
[0031]如图1中所示，每个均由在车身的纵向方向上延伸的金属四边形板形成的第一冲撞盒30和第二冲撞盒31包括后端，该后端被焊接并联接至竖直立柱15的前表面。
[0032]第一冲撞盒30在竖直立柱15的被联接至侧框架11的部分处被从前部联接至竖直立柱15。第二冲撞盒31在竖直立柱15的被联接至下部构件14的部分处被从前部联接至竖直立柱15。也就是说，在竖直方向上，第二冲撞盒31和竖直立柱15联接的部分与下部构件14和竖直立柱15联接的部分重叠。
[0033]第一冲撞盒30和第二冲撞盒31具有在车身的纵向方向上相同的长度。第一冲撞盒30和第二冲撞盒31的前端位于车身的纵向方向上的相同位置处。第一冲撞盒30和第二冲撞盒31的前端通过螺栓(未示出)联接至在车身的横向方向上延伸的第一保险杠加强件33和第二保险杠加强件34。
[0034]第一保险杠加强件33和第二保险杠加强件34贯穿它们的纵长方向地具有朝着车身的后部敞开的均一的通道状横截面。第一保险杠加强件33的横向两端被联接至第一冲撞盒30的前端。第二保险杠加强件34的横向两端被联接至第二冲撞盒31的前端。当从车辆的前部向保险杠加强件33和34施加碰撞载荷时，冲撞盒30和31轴向压缩并变形，以吸收或降低碰撞载荷。第一保险杠加强件33和第二保险杠加强件34的前端表面位于基本相同的位置处。因而，例如，当车辆碰撞时，碰撞载荷基本被同时施加至第一保险杠加强件33和第二保险杠加强件34。此外，第一冲撞盒30和第二冲撞盒31的强度低于侧框架11和下部构件14。因而，当从车身的前部接收碰撞载荷时，侧框架11和下部构件14从后部支撑对应的冲撞盒30和31，直到冲撞盒30和31轴向压缩并变形。也就是说，车身的前部结构继而从车辆的前部朝着后部变形，以最小化车身的变形。
[0035]参考图4的仰视图，悬架构件12被布置在车轮的内侧处，车轮被悬架臂13的远端支撑在车身的横向方向上，以获得车轮的足够转向角度范围。因而，悬架构件12的前端通常被设置在每个保险杠加强件33和34的横向两端的内侧处。每个下部构件14均从其后端朝着其前端延伸，使得下部构件14之间的空间变宽。
[0036]如图5中的侧视图所示，悬架构件12的前端位于比第二保险杠加强件34低的位置中。因而，下部构件14从后端朝着前端向斜上方延伸。
[0037]如图1和2中所示，由在车身的横向方向上延伸的金属板形成的下部支撑构件36被保持在第二冲撞盒31的上表面上，第二冲撞盒31位于车身的横向两侧上。下部支撑构件36包括:扁平部36A，扁平部36A在下部支撑构件36的纵向方向上完全贯穿下部支撑构件36地延伸；和弯曲部36B，弯曲部36B位于扁平部36A的两端处。每个弯曲部36B均弯曲，以朝着在车身的横向方向上的外侧斜向上延伸，并且进一步朝着在车身的横向方向上的外侧水平地延伸。水平延伸段被联接至对应的第二冲撞盒31。下部支撑构件36被联接至第二冲撞盒31的在车身的纵向方向上的中部。因而，下部支撑构件36的被联接至第二冲撞盒31的部分被布置在侧框架11和下部构件14的被联接至竖直立柱15的部分的前部。下部支撑构件36的每个弯曲部36B均具有扁平的下表面Pl (参考图6)。下部支撑构件36具有低强度，使得例如当车辆碰撞时，车身的前部结构的前端易于开始变形。在本实施例中，下部支撑构件36的碰撞强度被设置成不阻碍第二冲撞盒31的轴向压缩和变形。
[0038]如图6中所示，每个第二冲撞盒31均包括在竖直方向上分离的两个单元，即，在第二冲撞盒31伸长的方向上延伸的上部单元31A和下部单元31B。通过压制单片金属形成的单元3IA和3IB分别包括弯曲部4IA和4IB以及凸缘42A和42B。弯曲部41A和41B具有通道状横截面，该通道状横截面形成在对应的单元31A和31B的一侧开口的凹部40A和40B。凸缘42A和42B在车身的横向方向上从每个弯曲部41A和41B的两个边缘延伸。在凸缘42A和42B被布置在彼此之上，而凹部40A和40B的开口彼此面对时，单元3IA和3IB被焊接并联接到彼此，以形成在车身的纵向方向上延伸的四边形管。
[0039]第二冲撞盒31的上端表面和下端表面，即，两个单元31A和31B的弯曲部41A和41B的端壁P2为扁平的，并且包括在单元31A和31B的厚度方向上延伸的通孔43A和43B。凹部44被形成在下部支撑构件36的弯曲部36B的上表面中。凹部44的底端包括通孔45，通孔45的尺寸约与两个单元31A和31B的通孔43A和43B的尺寸相同。在下部支撑构件36的通孔45与上部单元31A的通孔43A对齐的同时，将螺栓47的螺栓杆从上侧通过通孔45和43A插入，其中下部支撑构件36的弯曲部36B的下表面Pl被保持为与上部单元31A的弯曲部41A的端壁P2平面接触。螺栓47的螺栓杆的远端通过下部单元31B的通孔43B插入，并且从弯曲部41B的端壁突出。螺母48被紧固至螺栓杆的突的出远端，以将下部支撑构件36的弯曲部36B联接至上部单元31A的弯曲部41A的端壁。此外，螺栓47的头部被完全容纳在下部支撑构件36的弯曲部36B中的凹部44中。
[0040]如图1和2中所示，两个侧支撑构件50被连接件(未示出)从上侧联接至下部支撑构件36的横向端。通过以直角弯曲单片金属，当从上部观察时，每个侧支撑构件50均被形成为L形。侧支撑构件50的弯曲部位于车身的横向方向上的内侧处。更具体地，侧支撑构件50包括:第一侧壁50A，该第一侧壁50A在车身的横向方向上延伸；和第二侧壁50B，该第二侧壁50B从第一侧壁50A朝着车身的前部延伸。
[0041]如图2中所示，侧支撑构件50的第一侧壁50A位于竖直立柱15和侧框架11的前端之间。每个第一侧壁50A的后表面均包括接收螺栓16的螺栓杆的通孔(未示出)。
[0042]每个侧框架11的凸缘组件25、对应的侧支撑构件50的第一侧壁50A和竖直立柱15被定位成对齐从后部接收螺栓16的螺栓杆的通孔。螺母55 (参考图1)被紧固至从每个竖直立柱15的前表面突出的螺栓16的螺栓杆的远端，以将侧框架11的凸缘组件25、侧支撑构件50的第一侧壁50A和竖直立柱15联接在一起。
[0043]由在车身的横向方向上延伸的金属板形成的上部支撑构件56由侧支撑构件50的第二侧壁50B的上端保持，侧支撑构件50位于车身的横向两侧处。下部支撑构件36、侧支撑构件50和上部支撑构件56形成散热器支撑件70。形成散热器支撑件70的下部的下部支撑构件36支撑散热器60的底表面。散热器60的上表面由形成散热器支撑件70的上部的上部支撑构件56支撑。散热器60的下端在车身的纵向方向上与联接构件20相对。更具体地，散热器60和联接构件20在从车身的前部投影的平面中彼此重叠。
[0044]现在将描述本实施例中的车身前部结构的操作。
[0045]在本实施例中，下部支撑构件36被联接至第二冲撞盒31的中部，使得第二冲撞盒31占用的 安装区域在车身的纵向方向上与散热器60占用的安装区域重叠。这消除了在车身的纵向方向上提供用于第二冲撞盒31和散热器60的不同安装区域的需要。因而，即使第二冲撞盒31被延长以提高用于吸收从车辆的前部施加的碰撞载荷的效率，这也将不减少散热器60后方的用于容纳车载组件，诸如发动机的开放空间。因此，能够提高用于吸收从车辆的前部施加的碰撞载荷的效率，同时确保或保持用于容纳车载组件，诸如发动机的容量。
[0046]在本实施例中，形成每个第二冲撞盒31的上端表面的上部单元31A的端壁的外表面P2在第二冲撞盒31伸长的方向上是完全扁平的。此外，位于下部支撑构件36的两端处的弯曲部36B每个均具有扁平的下表面Pl。因而，第二冲撞盒31在竖直方向上被稳固地联接至下部支撑构件36，其中扁平表面彼此接触。
[0047]在本实施例中，每个第二冲撞盒31均包括在竖直方向上分离的上部单元3IA和下部单元31B。通过弯曲单片金属形成每个单元31A和31B。单元31A和31B包括弯曲部41A和41B，弯曲部41A和41B形成在对应的单元31A和31B的一侧开口的凹部40A和40B。上部单元31A的弯曲部41A的端壁包括扁平表面，该扁平表面与下部支撑构件36平面接触。例如，如果第二冲撞盒31由两个单元形成，即在车身的横向方向上分离的左侧单元和右侧单元，则也将由多个单元形成与下部支撑构件36平面接触的第二冲撞盒31的扁平表面。与该情况相反，在本实施例中，易于形成无阶梯的单个扁平表面。
[0048]在本实施例中，将下部支撑构件36联接至第二冲撞盒31的螺栓47在与第二冲撞盒31的延长方向相交的车身的竖直方向上穿过第二冲撞盒31延伸。这限制了第二冲撞盒31的刚性在螺栓47的延伸方向上不对称的情况。因而，当碰撞载荷从车身的前部传递至每个第二冲撞盒31时，限制了每个第二冲撞盒31朝着螺栓47的一侧的弯曲，并且第二冲撞盒31以适当的方式轴向受压缩并变形。这进一步提高了用于吸收从车身前部施加的碰撞载荷的效率。
[0049]参考图7A，当从车身的前部接收碰撞冲击时，将碰撞冲击从第二保险杠加强件34经由第二冲撞盒31和竖直立柱15传递至下部构件14。在该情况下，当从上方观察时，第二冲撞盒31和下部构件14的相交角可导致分力在车身的横向方向上以及车身的外部方向上作用在竖直立柱15上。
[0050]如图4的仰视图中所示，第二冲撞盒31不在与下部构件14相同的方向上延伸。因而，当在第二冲撞盒31的延伸方向上的推动力F经由竖直立柱15被传递至下部构件14时，推动力F被分解为:分力F1，分力Fl在每个下部构件14延伸的方向上延伸；和分力F2，分力F2与下部构件14延伸的方向以及指向在车身的横向方向上的外侧的方向垂直。结果，指向车身外侧的力也作用在联接下部构件14和第二冲撞盒31的竖直立柱15上。当该力使竖直立柱15朝着外侧在车身的横向方向上移位时，可能不再保持车身前部结构所需的刚性。
[0051]在这一点上，在本实施例中，联接构件20限制位于车辆的横向两端处的竖直立柱
15的在车身的横向方向上的移位。因而，即使指向在车身的横向方向上的外侧的力作用在竖直立柱15上，也将限制竖直立柱15的朝着在车身的横向方向上的外侧的移位。结果，下部构件14能够保持在第二冲撞盒31延伸的方向上的支撑刚性。
[0052]参考图7B，在本实施例中，散热器60和联接构件20在车身的纵向方向上彼此相对。当从车身的前部施加的碰撞载荷使散热器60朝着车身的后部移位时，散热器60可以将联接构件20的中部朝着车身的后部推动。这将使联接构件20的中部弯曲以朝着车身的后部凸起，并且张力T将朝着在车身的横向方向上的内侧作用在联接构件20的被联接至竖直立柱15的部分上。如上所述，即使在力朝着在车身的横向方向上的外侧作用在竖直立柱15上时，指向在车身的横向方向上的内侧的张力T也限制竖直立柱15朝着在车身的横向方向上的外侧的移位。此外，下部构件14还可以确保在第二冲撞盒31延伸的方向上的支撑刚性。
[0053]因而，参考图7C，使由下部构件14从后部支撑的第二冲撞盒31在第二冲撞盒31延伸的方向上轴向压缩并变形。这进一步提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率。
[0054]此外，甚至是在第二冲撞盒31轴向压缩并变形后，被联接至位于车身的横向两侧处的竖直立柱15的联接构件20也限制竖直立柱15在车身的横向方向上的移位。这限制了将由从车辆的前部施加的碰撞载荷导致的，下部构件14的前端朝着在车身的横向方向上的外侧的移位，并且按设计，下部构件14将被压垮并变形。这也提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞冲击的效率。
[0055]在本实施例中，每个下部构件14均从后端向前端斜向上地延伸(参考图5)。因而，当作用在第二冲撞盒31延伸方向上的挤压力被施加至下部构件14的前端时，力将易于朝着上侧作用在下部构件14的前端上。
[0056]在这一点上，本实施例将下部构件14的前端和侧框架11的前端与竖直立柱15联接。因而，即使向上的力作用在下部构件14的前端上，也限制该力将导致的，下部构件14的前端的向上移位。这也确保了在第二冲撞盒31延伸的方向上的支撑刚性。
[0057]在本实施例中，联接构件20位于下部构件14和竖直立柱15之间，并且联接构件20限制竖直立柱15的被联接至第二冲撞盒31的部分在车身的横向方向上移位。也就是说，联接该联接构件20和竖直立柱15的部分在垂直方向上与联接第二冲撞盒31和竖直立柱15的部分重叠。因而，在竖直立柱15中，第二冲撞盒31从车身的前部向其施加推动力的部分在垂直方向上与联接构件20从车身的后部向其施加反作用力的部分重叠。结果，靠近竖直立柱15的被联接至联接构件20的部分的结构抵抗纵向方向上的、将由从车身的纵向方向上的相反侧作用的力导致的剪切。
[0058]在本实施例中，联接构件20被从后侧布置在竖直立柱15上，并且来自联接构件20的反作用力作用在竖直立柱15上，与从车身前的部施加的碰撞载荷平衡。因而，竖直立柱15也确保了在第一冲撞盒30和第二冲撞盒31延伸的方向上的支撑刚性。这使冲撞盒30和31在它们的延伸方向上轴向压缩并变形，并且提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率。
[0059]在本实施例中，竖直立柱15和联接构件20的联接表面与包括外部肋15A和20A的表面相对。虽然外部肋15A和20A在从车身的前部投影的平面中彼此交叉，但是外部肋15A和20A彼此不干扰。结果，不需要切除外部肋15A和20A，以避免彼此干扰。这适当地保持了由外部肋15A和20A加强的竖直立柱15和联接构件20的强度。
[0060]如上所述，上述实施例具有下文所述的优点。
[0061](I)下部支撑构件36在第二冲撞盒31延伸的方向上的中部处被联接至每个第二冲撞盒31。因而，即使当特别是车身的尺寸在纵向方向上受限时延长第二冲撞盒31，散热器60后方的开放空间也不减少。因此，在提高了用于吸收碰撞载荷效率的同时，还能够确保或保持容纳车载组件的容量。
[0062](2)下部支撑构件36与第二冲撞盒31平面接触。这稳固地联接了下部支撑构件36和第二冲撞盒31。
[0063](3)每个上部 单元31A均包括与下部支撑构件36平面接触的扁平表面。与形成具有左侧单元和右侧单元的第二冲撞盒31的扁平表面相比，这促进形成扁平表面。
[0064](4)每个第二冲撞盒31的不对称刚性均在螺栓47延伸的方向上受限。因而，当从车身的前部施加碰撞载荷时，第二冲撞盒31朝着螺栓47侧的弯曲受限，并且使第二冲撞盒31以适当的方式轴向压缩并变形。这进一步提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率。
[0065](5)联接构件20限制了每个竖直立柱15朝着在车身的横向方向上的外侧的移位。因而，使第二冲撞盒31以适当的方式轴向压缩并变形，并且进一步提高了用于吸收从车身的前部施加的碰撞载荷的效率。
[0066]本领域技术人员应明白，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本发明可被具体化为许多其它特定形式。特别地，应明白，本发明可以被具体化为下列形式。
[0067]在上述实施例中，连接位于车身的横向两侧处的竖直立柱15的联接构件不必要必须为扁平板。例如，如图8中所示，联接构件120可以包括:杆120A，杆120A在联接构件120延长的方向上贯穿整个联接构件120地延伸；和板120B，板120B位于杆120A的两端处。在该结构中，阻挡联接构件120的前侧和后侧的联接构件120的面积比联接构件由扁平板形成时小。因而，联接构件120允许空气平稳地朝着位于联接构件后方的发动机舱流动，并且提高发动机的冷却效率。
[0068]在上述实施例中，联接构件20不必要必须在从车身的前部投影的平面中与散热器60重叠。例如，联接构件20可以位于低于下部支撑构件36的位置。
[0069]在上述实施例中，每个竖直立柱15的加强肋不必沿竖直立柱15的边缘延伸，只要加强肋在竖直立柱15延长的方向上延伸即可。
[0070]在上述实施例中，联接构件20的加强肋不必沿联接构件20的边缘延伸，只要加强肋在联接构件20延长的方向上延伸即可。
[0071]在上述实施例中，当能够确保强度时，能够从竖直立柱15和联接构件20至少其中之一省略外部肋。
[0072]在上述实施例中，每个第二冲撞盒31均可以通过螺栓联接至对应的竖直立柱。在该情况下，联接构件20可以位于第二冲撞盒31和竖直立柱15之间。在该结构中，联接构件20被从车身的前部设置在竖直立柱15上。
[0073]在所示实施例中，联接构件20和120不必要必须位于下部构件14和竖直立柱15之间，并且可以在与联接下部构件14不同的位置处被联接至竖直立柱15。
[0074]在上述实施例中，联接构件不必笔直地延伸，以联接位于车身的横向两侧处的竖直立柱15。联接构件可以弯曲，只要联接构件具有用于限制竖直立柱15朝着在车身的横向方向上的外侧移位的足够刚性即可。
[0075]在上述实施例中，当能够确保至少第二冲撞盒31的适当轴向压缩和变形时，只要目的仅在于避免减少散热器60后方的开放空间，就能够省略联接位于车身的横向两侧处的竖直立柱15的联接构件20。
[0076]在上述实施例中，当通过焊接等保持第二冲撞盒31和下部支撑构件36的结合强度，并且保持第二冲撞盒31的轴向压缩变形的对称刚性时，不必要必须使用螺栓47以联接第二冲撞盒31和下部支撑构件36。
[0077]在上述实施例中，在形成第二冲撞盒31的上部单元31A和下部单元31B中，第一单元可以通过压制单片金属被形成为包括弯曲部，该弯曲部具有限定打开该单元的一侧的凹部的通道状横截面，并且可由封闭第一单元的凹部中的开口的板形成第二单元。在该情况下，下部支撑构件36可以以平面接触的方式联接由第一单元的弯曲部形成的端壁，或者以平面接触的方式联接第二单元的在厚度方向上一个表面。
[0078]在上述实施例中，当保持第二冲撞盒31和下部支撑构件36的结合强度时，下部支撑构件36可以与第二冲撞盒31线接触或点接触地被联接至每个第二冲撞盒31的中部。
[0079]应将所提出的实例和实施例视为例示性的而非限制性的，并且本发明不限于本文给出的细节，而是可以在附加权利要求的范围和等效物内变型。
【主权项】
1.一种车身的前部结构，包括: 第一保险杠加强件，所述第一保险杠加强件在车身的横向方向上延伸； 第二保险杠加强件，所述第二保险杠加强件在所述第一保险杠加强件的下方在所述车身的横向方向上延伸； 两个第一冲撞盒，每个所述第一冲撞盒均被联接至所述第一保险杠加强件的两端中的一端，其中，每个所述第一冲撞盒均包括被联接至所述第一保险杠加强件的前端以及相对于所述前端位于车辆的后方的后端； 两个第二冲撞盒，每个所述第二冲撞盒均被联接至所述第二保险杠加强件的两端中的一端，其中，每个所述第二冲撞盒均包括被联接至所述第二保险杠加强件的前端以及相对于所述前端位于所述车辆的后方的后端； 两个竖直立柱，所述两个竖直立柱联接所述第一冲撞盒的所述后端和所述第二冲撞盒的所述后端，其中，所述竖直立柱位于所述车身的横向两侧处； 两个侧框架，所述两个侧框架分别在所述第一冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱； 两个下部构件，所述两个下部构件在所述第二冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱；以及 下部支撑构件，所述下部支撑构件将所述第二冲撞盒彼此联接，并且形成散热器支撑件的下部。2.根据权利要求1所述的车身的前部结构，其中，所述下部支撑构件以平面接触的方式与所述第二冲撞盒联接。3.根据权利要求2所述的车身的前部结构，其中，所述第二冲撞盒每个均包括在竖直方向上分离的两个单元，所述两个单元在纵长方向上延伸，并且所述两个单元中的一个单元包括被联接至所述下部支撑构件的接触表面。4.根据权利要求3所述的车身的前部结构，其中，所述两个单元中的至少一个单元是板，所述板包括弯曲部，所述弯曲部形成在所述板的一侧开口的凹部。5.根据权利要求3或4所述的车身的前部结构，其中: 所述两个单元每个均包括在所述车身的竖直方向上延伸的通孔，并且 所述下部支撑构件通过螺栓被联接至每个所述第二冲撞盒，所述螺栓通过所述两个单元中的每个单元的所述通孔插入。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的车身的前部结构，还包括联接构件，所述联接构件在所述车身的横向方向上延伸，以联接所述竖直立柱。
【专利摘要】车身的前部结构包括在车身的横向方向上延伸的第一保险杠加强件。第二保险杠加强件在所述第一保险杠加强件的下方在车身的横向方向上延伸。两个第一冲撞盒被联接至所述第一保险杠加强件的两端。两个第二冲撞盒被联接至所述第二保险杠加强件的两端。两个竖直立柱被联接至第一和第二冲撞盒的后端。两个侧框架在所述第一冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱。两个下部构件在所述第二冲撞盒相反侧联接至所述两个竖直立柱。下部支撑构件将所述第二冲撞盒彼此联接，并且形成散热器支撑件的下部。
【IPC分类】B60R19/24, B62D25/08
【公开号】CN104890735
【申请号】CN201510089710
【发明人】森健雄
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年2月27日
【公告号】EP2915703A1, US20150251613
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