汽车车身结构

摘要

本发明提供一种汽车车身结构，其中，下部载荷传递部件(17)具有俯视观察时大致一定的车宽方向宽度(W)，且在形成于前后方向中间部的弯曲部(17c)以朝车宽方向外突出的方式弯曲，在所述弯曲部(17c)的车宽方向内壁形成有沿上下方向延伸的槽部(17d)，并且所述下部载荷传递部件(17)在侧面观察时上壁平坦且下壁以朝下突出的方式弯曲，据此，在所述弯曲部(17c)附近具有最大的上下方向高度(H)，因此，当车辆发生正面碰撞时下部载荷传递部件(17)向车宽方向外侧折弯，防止下部载荷传递部件(17)与路面接触而推高前副车架(18)，据此，能确保发动机、变速器后退的压溃行程。

权利要求

1.一种汽车车身结构，其通过左右一对下部载荷传递部件(17)来连接前隔板(11)的下边(11b)和前副车架(18)，其中，所述左右一对下部载荷传递部件(17)具有闭合截面，且沿前后方向延伸，其特征在于，

所述下部载荷传递部件(17)具有俯视观察时大致一定的车宽方向宽度(W)，且在形成于前后方向中间部的弯曲部(17c)以朝车宽方向外突出的方式弯曲，且在所述弯曲部(17c)的车宽方向内壁形成有沿上下方向延伸的槽部(17d)，并且，在侧面观察时，所述下部载荷传递部件(17)的上壁平坦，下壁以朝下突出的方式弯曲，据此，在所述弯曲部(17c)附近具有最大的上下方向高度(H)。

2.根据权利要求1所述的汽车车身结构，其特征在于，

所述下部载荷传递部件(17)的前端部具有车宽方向宽度(W)局部性扩大的紧固部，所述紧固部通过两根螺栓(28、30)被紧固于所述前隔板(11)的下边(11b)，其中，两根所述螺栓(28、30)被配置于所述下部载荷传递部件(17)的截面中心(L)的车宽方向两侧。

3.根据权利要求1或2所述的汽车车身结构，其特征在于，

所述下部载荷传递部件(17)通过上部部件(17a)和下部部件(17b)相结合而被构成闭合截面，其中，所述上部部件(17a)呈向下敞开的コ字形截面，所述下部部件(17b)呈向上敞开的コ字形截面。

4.根据权利要求1或2所述的汽车车身结构，其特征在于，

在所述左右一对下部载荷传递部件(17)的上方具有沿前后方向配置的左右一对前部侧车架(12)，在正面碰撞的碰撞载荷作用下向车宽方向外侧折弯的、所述前部侧车架(12)的前后方向中间部的折点(P2)附近被紧固于前侧紧固部(36)，该前侧紧固部(36)由以向车宽方向外敞开的方式形成在所述前副车架(18)上的切口部(35a)构成。

5.根据权利要求4所述的汽车车身结构，其特征在于，

前悬架的下臂(23)的前部和后部分别通过前部接头(24)和后部接头(25)被枢轴支承于所述前副车架(18)，所述下部载荷传递部件(17)的后端在所述前部接头(24)的附近从前方与所述下臂(23)的前部相向设置。

6.根据权利要求5所述的汽车车身结构，其特征在于，

所述前部侧车架(12)的后部上表面与从前上方向后下方倾斜的前围板下构件(14)的前表面连接，并且，所述前副车架(18)的后侧紧固部(40)被紧固于所述前部侧车架(12)的后部下表面，且在所述后侧紧固部(40)的附近配置有所述后部接头(25)。

7.根据权利要求5所述的汽车车身结构，其特征在于，

在所述前副车架(18)的所述后部接头(25)的附近配置有用于支承稳定器(51)的稳定器支承托架(52)和加强部件(53)。

8.根据权利要求6所述的汽车车身结构，其特征在于，

在所述前副车架(18)的所述后部接头(25)的附近配置有用于支承稳定器(51)的稳定器支承托架(52)和加强部件(53)。

说明书

汽车车身结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种汽车车身结构，该汽车车身结构通过左右一对下部载荷传递(under load path)部件来连接前隔板(front bulkhead)的下边和前副车架(front sub frame)，其中，该左右一对下部载荷传递部件具有闭合截面且沿前后方向延伸。

背景技术

[0002] 根据日本发明专利公开公报特开2012-153263号已知：通过左右一对下部载荷传递部件(下部干涉杆部件137)来连接矩形框状的前隔板的下边和配置于前隔板后方的前副车架的前端，其中，该左右一对下部载荷传递部件为向下弯曲且具有规定截面的中空棒状部件，通过输入前隔板的正面碰撞(frontal crash)的碰撞载荷，使下部载荷传递部件的前后方向中间部向下折弯来吸收碰撞能量。

[0003] 另外，上述现有技术中，当下部载荷传递部件的前后方向中间部承受正面碰撞的碰撞载荷而向下折弯时，折弯的下部载荷传递部件的下端与路面接触而向上顶起，据此，前副车架的前端部会被抬高，位于该前副车架前方的发动机和变速器承受碰撞载荷而后退时，与前副车架的前端部相干涉而难以确保压溃行程(crush stroke)，可能会降低碰撞时的能量吸收性能。

发明内容

[0004] 本发明的一个方面的目的在于，当发生正面碰撞时使下部载荷传递部件向车宽方向的外方折弯而确保压溃行程。

[0005] 根据本发明的一个方面，提出一种汽车车身结构，其通过沿前后方向延伸的左右一对下部载荷传递部件来连接前隔板的下边和前副车架，其中，左右一对下部载荷传递部件具有闭合截面，其特征在于，

[0006] 所述下部载荷传递部件具有俯视观察时大致一定的车宽方向宽度，形成于前后方向中间部的弯曲部以朝车宽方向外突出的方式弯曲，在所述弯曲部的车宽方向内壁形成有沿上下方向延伸的槽部，并且所述下部载荷传递部件在侧面观察时上壁平坦且下壁以朝下突出的方式弯曲，据此，在所述弯曲部附近具有最大的上下方向高度。

[0007] 在上述一个方面中，提出一种汽车车身结构，其特征在于，所述下部载荷传递部件的前端部具有车宽方向宽度局部性扩大的紧固部，所述紧固部通过至少一根螺栓被紧固于所述前隔板的下边，其中，所述螺栓被配置于比所述下部载荷传递部件的截面中心更靠车宽方向内侧位置。

[0008] 另外，在上述一个方面中，提出一种汽车车身结构，其特征在于，所述下部载荷传递部件构成为，由上部部件和下部部件相结合而构成闭合截面，其中，上部部件呈向下敞开的コ字形截面，下部部件呈向上敞开的コ字形截面。

[0009] 另外，在上述一个方面中，提出一种汽车车身结构，其特征在于，在所述左右一对下部载荷传递部件上方具有沿前后方向配置的左右一对前部侧车架(front side frame)，在正面碰撞的碰撞载荷作用下向车宽方向外侧折弯的、所述前部侧车架的前后方向中间部的折点附近被紧固于前侧紧固部，其中，所述前侧紧固部由以朝车宽方向外敞开的方式形成于所述前副车架的切口部(slit)构成。

[0010] 另外，在上述一个方面中，提出一种汽车车身结构，其特征在于，前悬架(front suspension)的下臂(lower arm)的前部和后部分别通过前部接头和后部接头被枢轴支承于所述前副车架，所述下部载荷传递部件的后端在所述前部接头附近，从前方与所述下臂的前部相向设置。

[0011] 另外，在上述一个方面中，提出一种汽车车身结构，其特征在于，所述前部侧车架的后部上表面与从前上方向后下方倾斜的前围板下构件(dash panel lower)的前表面连接，并且，所述前副车架的后侧紧固部被紧固于所述前部侧车架的后部下表面，在所述后侧紧固部附近配置有所述后部接头。

[0012] 另外，在上述一个方面中，提出一种汽车车身结构，其特征在于，在所述前副车架的所述后部接头附近，配置有用于支承稳定器(stabilizer)的稳定器支承托架和加强部件。

[0013] 另外，在一个实施方式中，第2折点P2对应于本发明的折点。

[0014] 发明的效果

[0015] 根据本发明的一个方面，通过沿前后方向延伸的左右一对下部载荷传递部件来连接前隔板的下边和前副车架，其中，左右一对下部载荷传递部件具有闭合截面。下部载荷传递部件具有俯视观察时大致一定的车宽方向宽度，形成于前后方向中间部的弯曲部以朝车宽方向外突出的方式弯曲，在弯曲部的车宽方向内壁形成有沿上下方向延伸的槽部，并且下部载荷传递部件在侧面观察时上壁平坦且下壁以朝下突出的方式弯曲，据此，在弯曲部附近具有最大的上下方向高度，因此，当车辆发生正面碰撞而碰撞载荷输入前隔板时，下部载荷传递部件向车宽方向的外方向折弯而不会向下折弯，因此，防止向下折弯的下部载荷传递部件与路面接触而推高前副车架，确保发动机、变速器后退的压溃行程从而提高碰撞能量的吸收性能。并且，由于下部载荷传递部件在截面面积最大的前后方向中间部折弯，因此，能够提高伴随下部载荷传递部件的折弯的能量吸收性能。

[0016] 上述一个方面中，下部载荷传递部件的前端部具有车宽方向宽度局部性扩大的紧固部，紧固部通过至少一根螺栓被紧固于前隔板的下边，其中，该螺栓被配置于比下部载荷传递部件的截面中心更靠车宽方向内侧位置，因此，使下部载荷传递部件的前端部扁平来分散载荷，据此，能够防止碰撞载荷输入时发生板断裂，并且通过碰撞载荷产生使下部载荷传递部件绕螺栓向车宽方向外侧旋转的力矩，由此能够使下部载荷传递部件可靠地向车宽方向外侧折弯。

[0017] 另外，上述一个方面中，下部载荷传递部件构成为，由上部部件和下部部件相结合而构成闭合截面，其中，上部部件呈向下敞开的コ字形截面，下部部件呈向上敞开的コ字形截面，因此，能够容易地改变下部载荷传递部件的上下方向的高度和前端部的车宽方向的宽度。

[0018] 另外，上述一个方面中，在左右一对下部载荷传递部件上方具有沿前后方向配置的左右一对前部侧车架，前部侧车架的、通过正面碰撞的碰撞载荷作用而向车宽方向外侧折弯的前后方向中间部的折点附近被前侧紧固部紧固于前副车架，该前侧紧固部由以向车宽方向的外方向敞开的方式形成的切口部构成，因此，当正面碰撞的碰撞载荷输入时，前部侧车架能够容易地从前副车架分离，并且向车宽方向外侧折弯，来提高基于前部侧车架的折弯的能量吸收性能。

[0019] 另外，上述一个方面中，前悬架的下臂的前部和后部分别通过前部接头和后部接头被枢轴支承于前副车架，下部载荷传递部件的后端在前部接头附近，从前方与下臂的前部相向设置，因此，能够在发生正面碰撞时使碰撞载荷从后退的下部载荷传递部件传递至下臂前部并被吸收，并且，由于在前部接头附近，下臂的上下移动量较小，因此，能够可靠地将碰撞载荷从下部载荷传递部件传递至下臂，而与下臂的摆动位置无关。

[0020] 另外，上述一个方面中，前部侧车架的后部上表面与从前上方向后下方倾斜的前围板下构件的前表面连接，并且，前副车架的后侧紧固部被紧固于前部侧车架的后部下表面，在后侧紧固部附近配置有后部接头，因此，能够通过碰撞载荷作用使前副车架的强度较低的部分有效地发生变形来吸收碰撞能量，其中，前副车架的强度较低的部分被强度较高的前副车架的后侧紧固部和强度较高的下臂的后部接头夹持。

[0021] 另外，上述一个方面中，在前副车架的后部接头附近，配置有用于支承稳定器的稳定器支承托架和加强部件，因此，使前副车架的后部接头附近为局部较高强度，由此能够使局部较低强度的部分可靠地变形来确保能量吸收性能。

附图说明

[0022] 图1是表示从左前下方来向上观察汽车车身前部骨架的状态的图。

[0023] 图2是图1的2方向的向视图。

[0024] 图3是图2的3A方向和3B方向的向视图。

[0025] 图4沿图2的4A-4A线、4B-4B线和4C-4C线剖切的剖视图。

[0026] 图5是图1的5方向的向视图。

[0027] 图6是沿图5的6-6线剖切的剖视图。

[0028] 图7是沿图1的7-7线剖切的剖视图。

[0029] 图8是沿图3(B)的8-8线剖切的剖视图。

[0030] 图9是前部侧车架的俯视图。

[0031] 附图标记说明

[0032] 11…前隔板；11b…下边；12…前部侧车架；14…前围板下构件；17…下部载荷传递部件；17a…上部部件；17b…下部部件；17c…弯曲部；17d…槽部；18…前副车架；23…下臂；24…前部接头；25…后部接头；28…螺栓；35a…切口部；36…前侧紧固部；40…后侧紧固部；
51…稳定器；52…稳定器支承托架；53…加强部件；L…截面中心；P2…第2折点(折点)；H…上下方向高度；W…车宽方向宽度。

具体实施方式

[0033] 下面，根据图1～图9，对本发明的实施方式进行说明。另外，本说明书中的前后方向、左右方向(车宽方向)和上下方向是以坐在驾驶席的乘员为基准来定义。

[0034] 如图1和图2所示，在汽车车身前端配置有前隔板11，该前隔板11通过沿车宽方向延伸的上边11a和下边11b、与沿上下方向延伸的左右一对侧边11c、11c结合为矩形框状而形成。沿前后方向延伸的左右一对前部侧车架12、12的后部分支为二股。该前部侧车架12、12的分支部12a、12a连接于从底板13的前端向前上方竖起的前围板下构件14的前表面。车宽方向内侧的二股部12b、12b连接于底板13的前部下表面。车宽方向外侧的二股部12c、12c分别连接于左右一对侧梁(side sill)15、15的前部。左右前部侧车架12、12的分支部12a、
12a通过左右一对外伸叉架(outrigger)16、16连接于左右侧梁15、15的前端。另外，左右前部侧车架12、12的前端连接于前隔板11的左右侧边11c、11c的上下方向中间部。

[0035] 沿前后方向延伸的左右一对下部载荷传递部件17、17的前端被连接于前隔板11的下边11b的车宽方向两端部，后端被连接于板状前副车架18前部的车宽方向外端，其中，前副车架18支承于左右前部侧车架12、12的下表面。左右一对前柱下构件(front pillar lower member)19、19从左右侧梁15、15的前端向上方竖起，左右一对上部构件20、20从左右一对前柱下构件19、19的上端向前方延伸。左右一对下部构件21、21从左右上部构件20、20的前端向前下方延伸，并且左右一对下部构件21、21的前端通过左右一对连接部件22、22，连接于前部侧车架12、12前部的车宽方向外表面。在前副车架18的车宽方向两端部，前悬架的左右一对下臂23、23分别通过前部接头24、24和后部接头25、25，以上下自如摆动的方式被支承。

[0036] 如图1～图4所示，下部载荷传递部件17是由上部部件17a和下部部件17b结合而成的、呈中空闭合截面的棒状部件，其中，上部部件17a呈下表面敞开的、日文片假名“コ”字形截面，下部部件17b呈上表面敞开的、日文片假名“コ”字形截面(参照图4)。侧面观察时下部载荷传递部件17的上表面呈直线状，且下表面以向下凸的方式弯曲，因此，下部载荷传递部件17的上下方向高度H在前后方向的两端部较小，在前后方向中间部变大(参照图2)。另外，俯视观察时下部载荷传递部件17的车宽方向宽度W大致一定，在前后方向中间部以向车宽方向外侧突出的方式略微弯曲，并且在下部载荷传递部件17的弯曲部17c的车宽方向内表面形成沿上下方向延伸的槽部17d(参照图3)。

[0037] 下部载荷传递部件17的前端部中，局部增加车宽方向宽度W而形成在上下方向上的偏平状(参照图3和图4(A))，在该偏平状部分的内部，于车宽方向相邻配置两个圆柱环(collar)26、27。螺栓28贯穿相对于下部载荷传递部件17的前端部的截面中心L位于车宽方向内侧的圆柱环26，并且螺栓28通过螺母29被紧固于前隔板11的下边11b的车宽方向外端部。螺栓30贯穿相对于截面中心L位于车宽方向外侧的圆柱环27，并且螺栓30通过螺母31被紧固于前隔板11的侧边11c的下端。

[0038] 如图5～图8所示，前副车架18是由上部部件32、下部部件33和前部部件34结合而形成的中空部件，从前副车架18的车宽方向两端部立设有左右一对支柱部35、35(参照图8)。在各支柱部35的上端设置有前侧紧固部36，该前侧紧固部36将前副车架18紧固于前部侧车架12的下表面(参照图2、图5、图6和图8)。前侧紧固部36由切口(slit)部35a构成，该切口部35a形成为，在支柱部35的上端向车宽方向外侧敞开。从下方插入切口部35a的螺栓37贯穿托架38被螺母39紧固，其中，托架38固定于前部侧车架12的前后方向中间部的下壁。

[0039] 如图9所示，前部侧车架12从前向后，具有第1折点P1、第2折点P2和第3折点P3。当正面碰撞的碰撞载荷F输入时，前部侧车架12在第1折点P1、第3折点P3向车宽方向内侧折弯，在第2折点P2向车宽方向外侧折弯。前副车架18的所述前侧紧固部36被紧固于前部侧车架12的所述第2折点P2。

[0040] 另外，在前副车架18的后缘的车宽方向外端设置有后侧紧固部40，该后侧紧固部40用于将前副车架18的后缘的车宽方向外端紧固于前部侧车架12的后部下表面(参照图1和图7)。在后侧紧固部40中，于前部侧车架12的上部部件32和下部部件33之间配置有圆柱环41。从下方插入的螺栓42贯穿圆柱环41、设置于前部侧车架12的下表面的托架43、前部侧车架12的下壁和设置于前部侧车架12的内部的加强部件44，被螺母45紧固。此时，加强支承条(reinforcing stay)46的后端连接于前部侧车架12的车宽方向内侧的二股部12b，其中，加强支承条46的前端通过所述螺栓42被紧固于后侧紧固部40。

[0041] 如此，前副车架18通过前侧紧固部36、36和后侧紧固部40、40而支承于左右前部侧车架12、12的下表面，在前副车架18的前缘的车宽方向外端分别设置有托架47，该托架47形成为，呈向车宽方向外侧敞开的、日文片假名“コ”字形截面(参照图3、图4(C)和图8)。下部载荷传递部件17的后端从车宽方向外侧嵌合于托架47的内部。两根螺栓49、49分别从下方插入且贯穿托架47的下壁、配置于下部载荷传递部件17的内部的前后两个圆柱环48、48和托架47的上壁，被分别紧固于两个螺母50、50。

[0042] 在该状态下，被固定于托架47的下部载荷传递部件17的后端从前方与下臂23的、前部接头24附近的前缘隔开些许间隙α而相向配置，其中，下臂23被支承于前副车架18(参照图3和图5)。

[0043] 在前副车架18的上部部件32的车宽方向两端部的上表面，固定有用于支承悬架装置的稳定器51的稳定器支承托架52，并且上部部件32和下部部件33通过具有日文片假名“コ”字形截面的加强部件53来连接(参照图8)。这些稳定器支承托架52和加强部件53被配置在前副车架18的后部接头25附近。

[0044] 接着，对具有上述结构的本发明的实施方式的作用进行说明。

[0045] 当车辆发生正面碰撞而碰撞载荷F输入前隔板11时，该碰撞载荷F的一部分从前隔板11的下边11b传递至左右下部载荷传递部件17、17，而将左右下部载荷传递部件17、17在前后方向压缩。此时，下部载荷传递部件17、17实质上不会由于碰撞载荷F而向下折弯，而主要向车宽方向的外方向折弯(参照图3(A)的点划线)。这是由于：俯视观察时在车宽方向上具有大致一定的宽度W的下部载荷传递部件17、17在形成于前后方向中间部的弯曲部17c、17c，以向车宽方向的外方突出的方式弯曲，在弯曲部17c、17c的车宽方向内壁形成有沿上下方向延伸的槽部17d、17d，并且下部载荷传递部件17、17在侧面观察时上壁平坦且下壁以朝下突出的方式弯曲，据此，在弯曲部17c、17c附近具有最大的上下方向的高度(厚度)H。

[0046] 其结果，防止向下折弯的下部载荷传递部件17、17与路面接触而推高前副车架18。因此，避免被配置于发动机室的未图示的发动机和变速器由于碰撞载荷F施力而后退时与被推高的前副车架18相干涉。另外，确保发动机、变速器可后退的压溃行程(crush stroke)而提高碰撞能量吸收性能。并且，由于下部载荷传递部件17、17在截面面积最大的前后方向中间部折弯，因此，能够提高伴随下部载荷传递部件17、17的折弯的能量吸收性能。

[0047] 另外，下部载荷传递部件17、17的前端部具备车宽方向宽度W局部性扩大的紧固部，该紧固部分别通过两根螺栓28、30被紧固于前隔板11，其中，两根螺栓28、30被配置于下部载荷传递部件17、17的截面中心L的车宽方向两侧(参照图3和图4(A))。因此，下部载荷传递部件17、17的前端部在上下方向上呈扁平来分散载荷，据此，能够防止碰撞载荷F输入时发生板断裂，并且通过碰撞载荷F产生使下部载荷传递部件17绕车宽方向内侧的螺栓28向车宽方向外侧旋转的力矩M(参照图3)，由此能够使下部载荷传递部件17可靠地向车宽方向外侧折弯。

[0048] 并且下部载荷传递部件17由上部部件17a和下部部件17b相结合而构成闭合截面(参照图4)，因此，能够容易地改变下部载荷传递部件17的上下方向的高度H和前端部的车宽方向的宽度W，其中，上部部件17a呈向下敞开的、日文片假名“コ”字形截面，下部部件17b呈向上敞开的、日文片假名“コ”字形截面。

[0049] 另外，当车辆发生正面碰撞而碰撞载荷F输入前隔板11时，该碰撞载荷F的另一部分从前隔板11的侧边11c、11c被传递至左右前部侧车架12、12，通过该碰撞载荷F作用，前部侧车架12、12在第1～第3折点P1、P1、P3向车宽方向折弯(参照图9(B))。前部侧车架12、12于碰撞时向车宽方向外侧折弯的第2折点P2附近，通过螺栓37被紧固于切口部35a，其中，切口部35a在前副车架18的支柱部35上端向车宽方向外侧敞开，因此，螺栓37在位于支柱部35上端的、向车宽方向外侧敞开的切口部35a内滑动，据此，前部侧车架12从前副车架18可靠地分离(参照图5和图6的白色箭头)。其结果，前部侧车架12能够不被前副车架18妨碍而压溃，来吸收碰撞能量。

[0050] 另外，前悬架的下臂23的前部和后部分别通过前部接头24和后部接头25枢轴支承于前副车架18，下部载荷传递部件17的后端在前部接头24附近从前方与下臂23的前部相向设置，因此，能够在发生正面碰撞时将碰撞载荷F从后退的下部载荷传递部件17传递至下臂23的前部并被吸收。并且，由于在前部接头24附近，伴随着下臂23摆动的上下移动量较小，因此，能够可靠地将碰撞载荷F从下部载荷传递部件17传递至下臂23，而与下臂23的摆动位置无关。

[0051] 另外，前部侧车架12的后部上表面被连接于前围板下构件14的前表面，并且，前副车架18的后侧紧固部40被紧固于前部侧车架12的后部下表面，后部接头25被配置于后侧紧固部40附近，因此，能够通过碰撞载荷F作用使前副车架18的强度较低的部分有效地发生变形来吸收碰撞能量，其中，前副车架18的强度较低的部分被强度较高的前副车架18的后侧紧固部40和强度较高的下臂23的后部接头25夹持。

[0052] 另外，在前副车架18的后部接头25附近，配置有支承稳定器51的稳定器支承托架52和加强部件53，因此，使前副车架18的后部接头25附近为局部较高强度，由此能够通过碰撞载荷F使相对较低强度的部分可靠地变形来确保能量吸收性能。

[0053] 以上说明了本发明的实施方式，但本发明还能够在不脱离其要旨的范围内进行各种设计变更。