车辆前部结构转让专利

申请号 : CN201910576445.7

文献号 : CN110857122A

文献日 :

基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 中村健太郎

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

本发明获得一种在正面碰撞时能够有效地从前侧面构件向车厢前壁横向构件传递碰撞载荷的车辆前部结构。在车厢前壁横向构件(30)的封闭截面结构部(30X)的第一壁部(36)中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件(20)的上壁部(22)的车辆后方侧处,且前端(36F)被设定在上壁部(22)的后端(22R)的高度位置处。在封闭截面结构部(30X)的第二壁部(38)中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件(20)的隔壁部(28)的车辆后方侧处,且前端(38F)被设定在隔壁部(28)的后端(28R)的高度位置处。在封闭截面结构部(30X)的第三壁部(40)中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件(20)的下壁部(24)的车辆后方侧处,且前端(40F)被设定在下壁部(24)的后端(24R)的高度位置处。

权利要求 :

1.一种车辆前部结构,具有:

前侧面构件,其被配置在车身前部的车辆宽度方向外侧处,并且沿着车辆前后方向而延伸;

车厢前壁横向构件,其被邻接地配置在所述前侧面构件的车辆后方侧处,并且沿着车辆宽度方向而延伸,

所述前侧面构件具备角筒部和隔壁部,其中,所述角筒部由上壁部、下壁部以及左右一对的侧壁部而形成,所述隔壁部将所述角筒部的内部空间在车辆上下方向上隔开,所述车厢前壁横向构件具有沿着车辆宽度方向而延伸的封闭截面结构部,在所述封闭截面结构部中,包括在车辆上下方向上被并排设置且在车辆侧视观察时分别沿着车辆前后方向而延伸的第一壁部、第二壁部以及第三壁部,在所述第一壁部中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在所述上壁部的车辆后方侧处、且前端被设定在所述上壁部的后端的高度位置处,在所述第二壁部中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在所述隔壁部的车辆后方侧处、且前端被设定在所述隔壁部的后端的高度位置处,在所述第三壁部中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在所述下壁部的车辆后方侧处、且前端被设定在所述下壁部的后端的高度位置处。

2.如权利要求1所述的车辆前部结构,其中,

具备动力单元,所述动力单元被配置在与所述前侧面构件相比靠车辆宽度方向内侧处并且至少一部分位于与所述前侧面构件相比靠车辆下方侧处,所述车厢前壁横向构件具备动力单元对置部,所述动力单元对置部在所述封闭截面结构部的车辆宽度方向中间部处与所述动力单元在车辆前后方向上对置,在所述封闭截面结构部中包含所述动力单元对置部的范围在车辆侧视观察时,作为三角形形状的多个封闭截面部的连续体而被构成。

3.如权利要求2所述的车辆前部结构,其中,

所述封闭截面结构部具备前壁部和后壁部,所述前壁部的上部以及所述后壁部的上部分别被配置在所述前侧面构件的高度位置处,分别构成所述前壁部的上部以及与所述后壁部的上部相比靠车辆下方侧的、所述前壁部的倾斜部以及所述后壁部的倾斜部,分别朝向车辆下方侧而向车辆后方侧倾斜,所述前壁部的上部的全部区域以及所述后壁部的上部的上半部分在车辆侧视观察时沿着车辆上下方向而延伸,所述后壁部的上部的下半部分在车辆侧视观察时,以将所述后壁部的上部的上半部和所述后壁部的倾斜部平缓地连接的方式而弯曲。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的车辆前部结构,其中,

在所述前侧面构件的后部侧处,具有对所述前侧面构件与所述车厢前壁横向构件进行连结的连结部件,所述连结部件对所述前侧面构件的所述角筒部的后部以跨及其整个圆周的方式而进行覆盖,且与所述前侧面构件的所述上壁部、所述下壁部以及左右一对的所述侧壁部相接合,并且从覆盖所述前侧面构件的所述角筒部的后部的部分的后端侧起延伸出的部位与所述车厢前壁横向构件的车辆宽度方向外侧的部位相接合。

说明书 :

车辆前部结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种车辆前部结构。

背景技术

[0002] 已知一种在车辆前部中于前侧面构件的车辆后方侧设置有车厢前壁横向构件的结构,例如,被公开在中国专利公开106005013号公报、日本特开2001-171556号公报、日本特开2003-191862号公报、日本特开2001-030961号公报中。例如,在中国专利公开106005013号公报中,公开了一种利用车厢前壁横向构件而对左右一对前侧面构件的后端侧进行连接的结构。在该结构中,前侧面构件的后端侧下部朝向车辆下方侧而向车辆后方侧倾斜地延伸,且在其顶端部上接合有车厢前壁横向构件。

发明内容

[0003] 发明所要解决的课题
[0004] 然而,在上述的在先技术中,由于在前侧面构件中,在与沿着车辆前后方向而延伸的部位相比靠车辆下方侧处配置有车厢前壁横向构件,因此在正面碰撞时可能无法有效地从前侧面构件向车厢前壁横向构件传递碰撞载荷。
[0005] 本发明获得一种在正面碰撞时能够有效地从前侧面构件向车厢前壁横向构件传递碰撞载荷的车辆前部结构。
[0006] 用于解决课题的方法
[0007] 本发明的第一方式的车辆前部结构具有:前侧面构件,其被配置在车身前部的车辆宽度方向外侧处,并且沿着车辆前后方向而延伸;车厢前壁横向构件,其被邻接地配置在所述前侧面构件的车辆后方侧处,并且沿着车辆宽度方向而延伸,所述前侧面构件具备角筒部和隔壁部,其中,所述角筒部由上壁部、下壁部以及左右一对的侧壁部而形成,所述隔壁部将所述角筒部的内部空间在车辆上下方向上隔开,所述车厢前壁横向构件具有沿着车辆宽度方向而延伸的封闭截面结构部,在所述封闭截面结构部中,包括在车辆上下方向上被并排设置且在车辆侧视观察时分别沿着车辆前后方向而延伸的第一壁部、第二壁部以及第三壁部,在所述第一壁部中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在所述上壁部的车辆后方侧处、且前端被设定在所述上壁部的后端的高度位置处,在所述第二壁部中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在所述隔壁部的车辆后方侧处、且前端被设定在所述隔壁部的后端的高度位置处,在所述第三壁部中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在所述下壁部的车辆后方侧处、且前端被设定在所述下壁部的后端的高度位置处。
[0008] 根据上述结构,沿着车辆宽度方向而延伸的车厢前壁横向构件被邻接地配置在沿着车辆前后方向而延伸的前侧面构件的车辆后方侧处。因此,在正面碰撞时被输入至前侧面构件上的碰撞载荷将向车厢前壁横向构件被传递。
[0009] 此外,在车厢前壁横向构件中,在沿着车辆宽度方向而延伸的封闭截面结构部中包含在车辆上下方向上被并排设置且在车辆侧视观察时分别沿着车辆前后方向而延伸的第一壁部、第二壁部以及第三壁部。在此,在第一壁部中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件的上壁部的车辆后方侧处、且前端被设定在前侧面构件的上壁部的后端的高度位置处。因此,正面碰撞时的碰撞载荷的一部分将从前侧面构件的上壁部良好地被传递至车厢前壁横向构件的第一壁部上。此外,在第二壁部中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件的隔壁部的车辆后方侧处、且前端被设定在前侧面构件的隔壁部的后端的高度位置处。因此,正面碰撞时的碰撞载荷的一部分将从前侧面构件的隔壁部良好地被传递至车厢前壁横向构件的第二壁部上。而且,在第三壁部中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件的下壁部的车辆后方侧处、且前端被设定在前侧面构件的下壁部的后端的高度位置处。因此,正面碰撞时的碰撞载荷的一部分将从前侧面构件的下壁部良好地被传递至车厢前壁横向构件的第三壁部上。
[0010] 本发明的第二方式的车辆前部结构为,在第一方式所记载的结构中,具有动力单元,所述动力单元被配置在与所述前侧面构件相比靠车辆宽度方向内侧处,并且至少一部分位于与所述前侧面构件相比靠车辆下方侧处,所述车厢前壁横向构件具备动力单元对置部,所述动力单元对置部在所述封闭截面结构部的车辆宽度方向中间部处与所述动力单元在车辆前后方向上对置,在所述封闭截面结构部中包含所述动力单元对置部的范围在车辆侧视观察时,作为三角形形状的多个封闭截面部的连续体而被构成。另外,此处所说的“三角形形状”,除了包括严格的意义上的三角形的形状之外,也包括例如三角形的角部被倒角那样的形状等的、虽然严格来讲不能称为三角形但是从整体来看实质上像三角形的形状。此外,“多个封闭截面部的连续体”是指,多个封闭截面部被连续地形成的结构。
[0011] 根据上述结构,车厢前壁横向构件具备动力单元对置部,所述动力单元对置部在封闭截面结构部的车辆宽度方向中间部处与动力单元在车辆前后方向上对置。因此,当在正面碰撞时承受了碰撞载荷的动力单元向车辆后方侧进行移动时,动力单元将与车厢前壁横向构件的动力单元对置部抵接。在此,在封闭截面结构部中包含动力单元对置部的范围在车辆侧视观察时,作为三角形形状的多个封闭截面部的连续体而被构成。因此,即使向车辆后方侧进行了移动的动力单元与车厢前壁横向构件的动力单元对置部抵接,也抑制了车厢前壁横向构件的变形,从而有效地抑制了动力单元以及车厢前壁横向构件向车厢侧的位移。
[0012] 发明效果
[0013] 如以上所说明的那样,根据本发明的车辆前部结构,具有能够在前面碰撞时有效地从前侧面构件向车厢前壁横向构件传递碰撞载荷这样的优异的效果。

附图说明

[0014] 图1为将本发明的一个实施方式所涉及的车辆前部结构简化来表示的俯视图。
[0015] 图2为表示图1的车辆前部结构的框架部的一部分的立体图。
[0016] 图3为将沿着图1的3-3线而切断的状态放大来表示的放大纵向剖视图。
[0017] 图4为将沿着图1的4-4线而切断的状态放大来表示的放大纵向剖视图。

具体实施方式

[0018] 使用图1至图4,对本发明的一个实施方式所涉及的车辆前部结构进行说明。另外,在这些附图中被适当表示的箭头标记FR表示车辆前方侧,箭头标记UP表示车辆上方侧,箭头标记W表示车辆宽度方向。此外,作为本实施方式的车辆,应用了电动汽车以作为一个示例。
[0019] (实施方式的结构)
[0020] 在图1中,本实施方式所涉及的车辆前部结构以被简化的俯视图的方式而被示出。如图1所示,在车身前部10的前端侧处配置有沿着车辆宽度方向而延伸的保险杠加强件14(以下,简称为“保险杠RF14”)。该保险杠RF14具有沿着车辆宽度方向而延伸的封闭截面结构。
[0021] 此外,在车身前部10的车辆宽度方向外侧,相对于保险杠RF14的车辆宽度方向外侧的部位而在车辆后方侧配置有前侧面构件20。前侧面构件20在车身前部10中以左右对称的方式被设置,并且沿着车辆前后方向而延伸。在本实施方式中,前侧面构件20的前端部与保险杠RF14直接接合。另外,前侧面构件20的前端部也可以隔着碰撞盒等中介部件而与保险杠RF14相接合。
[0022] 前侧面构件20作为一个示例而被设为铝合金制(广义而言为金属制),并且被设为通过铝合金材料的挤压成型而被形成为大致固定的截面形状的挤压成型品。在图2中,车辆前部结构的框架部的一部分以立体图的方式被示出。如图2所示,前侧面构件20具备角筒部20X,所述角筒部20X由上壁部22、下壁部24以及左右一对的侧壁部26而形成。上壁部22以及下壁部24以相互在车辆上下方向上对置的方式而大致平行地被配置,并且在沿着车辆前后方向而延伸的同时沿着车辆宽度方向而延伸。左右一对的侧壁部26将上壁部22以及下壁部
24的各自的车辆宽度方向外侧的端部彼此以及车辆宽度方向内侧的端部彼此在车辆上下方向上连接在一起,并且沿着车辆前后方向而延伸。此外,前侧面构件20具备将角筒部20X的内部空间在车辆上下方向上隔开的隔壁部28。隔壁部28在沿着车辆前后方向而延伸的同时沿着车辆宽度方向而延伸。
[0023] 如图1所示,在前侧面构件20上,以悬挂状态而安装有悬架构件52。此外,在与前侧面构件20相比靠车辆宽度方向内侧处配置有动力单元50。该动力单元50在本实施方式中,以不包含发动机而包含电机的方式构成,并且作为一个示例而被安装在悬架构件52上。在图4中,示出了将沿着图1的4-4线切断的状态进行了放大的放大纵向剖视图。另外,在图4中,利用双点划线而示出了与图1的4-4线的切断位置相比靠车辆右侧的前侧面构件20的侧视观察时的位置。此外,在图4中,简化地示出了动力单元50。如图4所示,动力单元50位于与前侧面构件20相比靠车辆下方侧处。
[0024] 另一方面,在图3中,示出了将沿着图1的3-3线切断的状态进行了放大的放大纵向剖视图。如图1至图3所示,在前侧面构件20的车辆后方侧,邻接地配置有车厢前壁横向构件30,该车厢前壁横向构件30沿着车辆宽度方向而延伸。
[0025] 车厢前壁横向构件30作为一个示例而被设为铝合金制(广义而言为金属制),并且被设为,通过铝合金材料的挤压成型而形成为大致固定的截面形状(参照图3以及图4)的挤压成型品。车厢前壁横向构件30具有沿着车辆宽度方向而延伸的封闭截面结构部30X(参照图3以及图4)。此外,如图3所示,车厢前壁横向构件30在具备从封闭截面结构部30X的上后端部起向车辆上方侧延伸的上凸缘部30A的同时,还具备从封闭截面结构部30X的下后端部起向车辆后方侧延伸的下凸缘部30B。上凸缘部30A与将动力单元室12和车厢60隔开的车厢前壁18的下端部相接合,下凸缘部30B与构成车厢60的底部的地板面板62的前端部相接合。
[0026] 封闭截面结构部30X具备前壁部32以及后壁部34,并被构成为,包括将前壁部32与后壁部34连接在一起的多个连结壁部、即第一壁部36、第二壁部38、第三壁部40、第四壁部42、第五壁部44、第六壁部46以及第七壁部48。前壁部32以及后壁部34以相互在车辆前后方向上对置的方式而被大致平行地配置。此外,前壁部32的上端部和后壁部34的上端部通过第一壁部36而被连接,前壁部32的下端部和后壁部34的下端部通过第七壁部48而被连接。
并且,在由前壁部32、后壁部34、第一壁部36以及第七壁部48所包围的空间内形成有第二壁部38、第三壁部40、第四壁部42、第五壁部44以及第六壁部46(以下,简称为“第二壁部38至第六壁部46”)。另外,第二壁部38至第六壁部46为,也能够作为肋材来理解的结构部。
[0027] 前壁部32的上部32A以及后壁部34的上部34A被配置在与前侧面构件20相同的高度的位置上。前壁部32的上部32A的全部区域以及后壁部34的上部34A的上半部分34A1在车辆侧视观察时沿着车辆上下方向而延伸。在前壁部32以及后壁部34的各自上,构成与上部32A、34A相比靠车辆下方侧的倾斜部32B、34B朝向车辆下方侧而向车辆后方侧倾斜。此外,后壁部34的上部34A的下半部分34A2在车辆侧视观察时,以将后壁部34的上部34A的上半部
34A1和后壁部34的倾斜部34B平缓地连接的方式而弯曲。
[0028] 第一壁部36、第二壁部38以及第三壁部40在车辆上下方向上被并排设置,并且在车辆侧视观察时分别沿着车辆前后方向而延伸。另外,在本实施方式中,作为一个示例,第一壁部36朝向车辆后方侧而略微向车辆上方侧倾斜。在第一壁部36中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件20的上壁部22的车辆后方侧处、且前端36F被设定在前侧面构件20的上壁部22的后端22R的高度位置处。此外,在第二壁部38中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件20的隔壁部28的车辆后方侧处、且前端38F被设定在前侧面构件20的隔壁部28的后端28R的高度位置处。而且,在第三壁部40中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件20的下壁部24的车辆后方侧处、且前端40F被设定在前侧面构件20的下壁部24的后端24R的高度位置处。在封闭截面结构部30X上,通过前壁部32的上部32A、后壁部34的上部34A、第一壁部36、第二壁部38以及第三壁部40,从而上下连续地形成有两个封闭截面部30S(换言之,具有中空的密闭空间的截面部)。
[0029] 此外,第四壁部42将前壁部32的倾斜部32B的上下方向中间部、与在后壁部34中连接有第三壁部40的部分的下侧附近部位连接,并且在车辆侧视观察时,朝向车辆后方侧而向车辆上方侧倾斜。第五壁部44将在前壁部32中连接有第四壁部42的部分的下侧附近部位、与后壁部34的倾斜部34B的上下方向中间部连接,并且在车辆侧视观察时,沿着车辆前后方向而延伸。第六壁部46将前壁部32的下端部、与在后壁部34中连接有第五壁部44的部分的下侧附近部位连接,并且在车辆侧视观察时,朝向车辆后方侧而向车辆上方侧倾斜。此外,将前壁部32的下端部与后壁部34的下端部连接的第七壁部48在车辆侧视观察时,沿着车辆前后方向而延伸。另外,虽然在本实施方式中,第三壁部40的后端与第四壁部42的上端分离,第四壁部42的下端与第五壁部44的前端分离,第五壁部44的后端与第六壁部46的上端分离,但是这些壁部也可以不分离而是相接。
[0030] 如图4所示,车厢前壁横向构件30具备动力单元对置部30T,所述动力单元对置部30T在封闭截面结构部30X的车辆宽度方向中间部处与动力单元50在车辆前后方向上对置。
在封闭截面结构部30X中包含动力单元对置部30T的范围,通过前壁部32的倾斜部32B、后壁部34的倾斜部34B、第三壁部40、第四壁部42、第五壁部44、第六壁部46以及第七壁部48而被构成为,在车辆侧视观察时三角形形状的多个封闭截面部30H(换言之,具有中空的密闭空间的截面部)的连续体30R(桁架状)。
[0031] 如图2以及图3所示,在前侧面构件20的后部侧设置有对前侧面构件20与车厢前壁横向构件30连结的连结部件54。连结部件54作为一个示例而被设为,由铝合金材料构成的铸造品(换言之为,压铸制)。连结部件54作为一个示例而对前侧面构件20的后部以跨及整个圆周的方式而进行覆盖,并与前侧面构件20的后部的上下面以及侧面相接合。此外,在连结部件54中,从覆盖前侧面构件20的后部的部分的后端侧起延伸出的部位与车厢前壁横向构件30的车辆宽度方向外侧的部位相接合。
[0032] (实施方式的作用、效果)
[0033] 接下来,对上述实施方式的作用以及效果进行说明。
[0034] 正面碰撞时的碰撞载荷从图1所示的保险杠RF14被输入至前侧面构件20。并且,由于在本实施方式中,在前侧面构件20的车辆后方侧处邻接地配置有车厢前壁横向构件30,因此在正面碰撞时被输入至前侧面构件20上的碰撞载荷将向车厢前壁横向构件30被传递。
[0035] 此外,在本实施方式中,在于车厢前壁横向构件30中沿着车辆宽度方向而延伸的、图3所示的封闭截面结构部30X上,包括在车辆上下方向上被并排设置且在车辆侧视观察时分别沿着车辆前后方向而延伸的第一壁部36、第二壁部38以及第三壁部40。在此,在第一壁部36中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件20的上壁部22的车辆后方侧处、且前端36F被设定在前侧面构件20的上壁部22的后端22R的高度位置处。因此,正面碰撞时的碰撞载荷的一部分将从前侧面构件20的上壁部22良好地被传递至车厢前壁横向构件30的第一壁部36上。此外,在第二壁部38中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件20的隔壁部28的车辆后方侧处、且前端38F被设定在前侧面构件20的隔壁部28的后端28R的高度位置处。因此,正面碰撞时的碰撞载荷的一部分将从前侧面构件20的隔壁部28良好地被传递至车厢前壁横向构件30的第二壁部38上。而且,在第三壁部40中,车辆宽度方向外侧的部位被配置在前侧面构件20的下壁部24的车辆后方侧处、且前端40F被设定在前侧面构件20的下壁部24的后端24R的高度位置处。因此,正面碰撞时的碰撞载荷的一部分将从前侧面构件20的下壁部24良好地被传递至车厢前壁横向构件30的第三壁部40上。
[0036] 通过设置上文所述的第一壁部36、第二壁部38以及第三壁部40,从而在正面碰撞时在抑制了车厢前壁横向构件30的截面变形(截面塌陷)的同时,能够利用车厢前壁横向构件30而有效地承受来自前侧面构件20的碰撞载荷。此外,在第一壁部36、第二壁部38以及第三壁部40上,碰撞载荷向车辆后方侧被良好地传递。
[0037] 如以上所说明的那样,根据本实施方式的车辆前部结构,在正面碰撞时能够有效地从前侧面构件20向车厢前壁横向构件30传递碰撞载荷。
[0038] 此外,在本实施方式中,通过在正面碰撞时抑制了车厢前壁横向构件30的截面变形,由此也能够使前侧面构件20有效地进行变形从而吸收碰撞能量。
[0039] 此外,在本实施方式中,车厢前壁横向构件30具备动力单元对置部30T,所述动力单元对置部30T在图4所示的封闭截面结构部30X的车辆宽度方向中间部处与动力单元50在车辆前后方向上对置。因此,当在正面碰撞时承受了碰撞载荷的动力单元50向车辆后方侧进行移动时,如在图4中由双点划线所示的那样,动力单元50将与车厢前壁横向构件30的动力单元对置部30T抵接。
[0040] 在此,在封闭截面结构部30X中包含动力单元对置部30T的范围在车辆侧视观察时作为三角形形状的多个封闭截面部30H的连续体30R而被构成。因此,即使向车辆后方侧进行了移动的动力单元50与车厢前壁横向构件30的动力单元对置部30T抵接,也抑制了车厢前壁横向构件30的变形。因此,动力单元50被车厢前壁横向构件30承接并阻挡,从而能够有效地抑制了动力单元50以及车厢前壁横向构件30向车厢60侧的位移。
[0041] (实施方式的补充说明)
[0042] 另外,虽然在上述实施方式中,动力单元50的整体位于与前侧面构件20相比靠车辆下方侧处,但是作为上述实施方式的改变例,也可以采用动力单元的一部分位于与前侧面构件(20)相比靠车辆下方侧处的结构。
[0043] 此外,虽然在上述实施方式中,车厢前壁横向构件30具备动力单元对置部30T,但是作为上述实施方式的改变例,也可以采用车厢前壁横向构件不具备相当于上述实施方式的动力单元对置部30T的部位的结构。此外,虽然在上述实施方式中,在封闭截面结构部30X中包含动力单元对置部30T的范围在车辆侧视观察时作为三角形形状的多个封闭截面部30H的连续体30R而被构成,但是也可以采用在车辆侧视观察时不具备三角形形状的多个封闭截面部30H的连续体30R的结构。
[0044] 此外,虽然在上述实施方式中,动力单元50被构成为不包括发动机且包括电机,但是动力单元也可以被构成为包括发动机以及电机,还可以被构成为不包括电机而包括发动机。
[0045] 另外,上述实施方式以及上述的改变例可以被适当地组合来实施。
[0046] 以上,虽然对本发明的一个示例进行了说明,但是本发明并不被限定于上述方式,除了上述方式以外,当然也可以在不脱离其主旨的范围内进行各种各样的改变来实施。