專利名稱：車輛的前部車身結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛的前部車身結(jié)構(gòu)。更具體地說，涉及一種在汽車等車輛的前部碰撞時用于減少作用在乘員上沖擊的車輛前部車身結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一直以來，在汽車等車輛的前部碰撞時用于減少作用在乘員上沖擊的車輛前部車身結(jié)構(gòu)中，由螺栓將前副車架支承在固定在主車架上且形成了后端敞開的細(xì)長縫(槽)的托架上，在發(fā)生前部碰撞時，后側(cè)的螺栓從細(xì)長縫的后端敞開部分脫落。由此，不妨礙前副車架地將主車架壓壞的結(jié)構(gòu)是公知的(例如參考特開平11-171046號公報)。
而且，在汽車等車輛的前部碰撞時用于減少作用在乘員上的沖擊的車輛前部車身結(jié)構(gòu)中，下述結(jié)構(gòu)是公知的(參考特開平11-198854號公報)，即，將沿車輛寬度方向延伸且設(shè)置在車輛前緣部的前橫梁大致在中央部一分為二，而成為左右橫梁，同時在該左右橫梁的中央結(jié)合部上，設(shè)置羅盤機構(gòu)部(コンパス)，該羅盤機構(gòu)部對稱地控制以左右橫梁的大致中央結(jié)合部為轉(zhuǎn)動中心的轉(zhuǎn)動移動。
但是在特開平11-171046號公報中，當(dāng)車輛發(fā)生斜向(偏向)碰撞時，后側(cè)的左右螺栓從細(xì)長縫的后端敞開部脫落，僅碰撞側(cè)的前縱梁吸收沖擊。因而與發(fā)生完全重疊碰撞(フルラツプ衝突)(完全碰撞)時相比，車輛在斜向碰撞時沖擊吸收量少，不能良好地吸收沖擊。而且在特開平11-198854號公報中，相對于大的沖擊負(fù)荷，因羅盤機構(gòu)部強度上的問題，良好的沖擊吸收是有限的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述事實，本發(fā)明的目的是提供一種在發(fā)生斜向碰撞和完全重疊碰撞時都能良好吸收沖擊的車輛前部車身結(jié)構(gòu)。
為了解決上述課題，本發(fā)明的一種車輛的前部車身結(jié)構(gòu)包括在車體(車身)前部沿車體前后方向設(shè)置的左右一對前縱梁；連接部件，該連接部件的在車輛寬度方向的兩端部分別在上述前縱梁前方側(cè)的固定部和后方側(cè)的固定部2個位置上固定在左右一對前縱梁上；和固定機構(gòu)，它設(shè)置在后方側(cè)的左右固定部上，在發(fā)生完全重疊碰撞時，當(dāng)從車輛前方作用在前縱梁上的負(fù)荷大于等于規(guī)定數(shù)值時，解除前縱梁和連接部件的固定狀態(tài)，并且在發(fā)生斜向碰撞時，保持發(fā)生了斜向碰撞一側(cè)的前縱梁和連接部件的固定狀態(tài)。
在車輛發(fā)生完全重疊碰撞時，由設(shè)置在前縱梁和連接部件的后方側(cè)固定部上的固定機構(gòu)，來解除兩者的固定狀態(tài)。因而，左右前縱梁通過承受負(fù)荷并變形而吸收沖擊。
當(dāng)車輛發(fā)生斜向碰撞時，由設(shè)置在斜向碰撞側(cè)的前縱梁和連接部件的后方側(cè)的固定部上的固定機構(gòu)，保持兩者的固定狀態(tài)。因而，發(fā)生斜向碰撞一側(cè)的前縱梁通過承受一部分負(fù)荷并變形而吸收沖擊，同時固定機構(gòu)也通過承受一部分負(fù)荷并變形而吸收沖擊。此外，通過固定機構(gòu)，相反側(cè)的前縱梁也通過承受一部分負(fù)荷并變形而吸收沖擊。
因而，由于車輛在發(fā)生完全重疊碰撞時和車輛在發(fā)生斜向碰撞時獲得大致相同的沖擊吸收效果，所以在發(fā)生完全重疊碰撞和斜向碰撞時，都能良好地吸收沖擊。
而且在本發(fā)明的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)中，連接部件也可以是前懸架。
由此，由于可以使用前懸架作為連接部件，可以無需特別設(shè)置連接部件，結(jié)構(gòu)簡單。


圖1是從車輛下方看到的示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的車輛前部車身結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2是從車輛斜前側(cè)下方看到的示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的車輛前部車身結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖3是沿圖1中3-3線的放大剖視圖；圖4是從車輛下方看到的示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的車輛前部車身結(jié)構(gòu)的完全重疊碰撞狀態(tài)的平面圖；圖5是從車輛下方看到的示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的車輛前部車身結(jié)構(gòu)的斜向碰撞狀態(tài)的平面圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的車輛前部車身結(jié)構(gòu)中完全重疊碰撞狀態(tài)的反作用力特性的曲線圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的車輛前部車身結(jié)構(gòu)中斜向碰撞狀態(tài)的反作用力特性的曲線圖；圖8是從車輛下方看到的示出根據(jù)本發(fā)明其它實施例的車輛前部車身結(jié)構(gòu)的平面圖；圖9是從車輛下方看到的示出根據(jù)本發(fā)明其它實施例的車輛前部車身結(jié)構(gòu)的平面圖；圖10是從車輛下方看到的示出根據(jù)本發(fā)明其它實施例的車輛前部車身結(jié)構(gòu)的平面圖；具體實施方式
下文根據(jù)圖1～8說明本發(fā)明中車輛的前部車身結(jié)構(gòu)的一實施例。
在圖中，箭頭FR表示車輛的前方方向，箭頭UP表示車輛上方方向。
如圖1所示，在本實施例中，在車體前部沿車輛前后方向設(shè)置了左右一對前縱梁10、12，在前縱梁10、12的前端部10A、12A上，架設(shè)了前保險杠(圖中未示)。而且在左右一對前縱梁10、12的前部上，架設(shè)了作為連接部件的前懸架件20。
如圖2所示，前懸架件20構(gòu)成為將前橫梁26和后橫梁28架設(shè)在沿車輛前后方向延伸設(shè)置的直線狀2個縱(側(cè))梁22、24之間的結(jié)構(gòu)。從平面(視圖)上看，前橫梁26成為向車輛后方側(cè)鼓凸出的圓弧狀。從平面上看，后橫梁28成為向車輛前方側(cè)很大地鼓凸出的圓弧狀。
在左右一對前縱梁10、12的前部下面10B、12B上架設(shè)了前側(cè)安裝托架30、32?？v梁22、24的各個前端部22A、24A分別由貫通在縱梁22、24各個前端部22A、24A中嵌合的前部橡膠支承(軟墊)34、36的螺栓38、40而固定在這些前側(cè)安裝托架30、32上。
而且在左右一對前縱梁10、12的后部下面10C、12C上設(shè)置了作為固定機構(gòu)的后側(cè)安裝托架50、52?？v梁22、24的各個后端部22B、24B分別由貫通在縱梁22、24各個后端部22B、24B中嵌合的后部橡膠支承54、56的螺栓58、60而固定在這些后側(cè)安裝托架50、52上。
如圖3所示，后部橡膠支承54、56是由彈性部件66連接了內(nèi)管62和外圈64的公知結(jié)構(gòu)。在彈性部件66上埋設(shè)了用于調(diào)整彈簧常數(shù)的中間環(huán)(センタ一リンブ)68。前懸架件20是將上側(cè)板20A和下側(cè)板20B焊接為一體的封閉截面結(jié)構(gòu)。能夠從車輛下方(圖3上方)嵌合(配合)后部橡膠支承54、56的杯狀保持器70被焊接在上側(cè)板20A和下側(cè)板20B之間。
后側(cè)安裝托架50、52通過將板材彎曲而形成，沿車體前后方向延伸。從車體前后方向所看到的后側(cè)安裝托架50、52的剖視形狀是開口部朝向車輛上方的コ字形。而且，兩個側(cè)壁部50A、52A的上端緣部分別焊接到前縱梁10、12的兩個側(cè)壁部10D、12D上。
而且在圖3中，符號72表示與螺栓58、60螺合的螺母，符號74表示墊圈。
如圖2所示，在后側(cè)安裝托架50、52的底壁50B、52B上形成向車輛后方側(cè)敞開的細(xì)長縫82。在細(xì)長縫82的后端開口部82A的附近，形成有向車輛后方內(nèi)側(cè)分歧的支部82B(第一支部)。
因此，如圖4所示，當(dāng)車輛與壁86等完全重疊碰撞且從車輛前方作用在左右前縱梁10、12上的負(fù)荷大于等于規(guī)定數(shù)值時，貫通前懸架件20的螺栓58、60沿著設(shè)置在左右前縱梁10、12上的后側(cè)安裝托架50、52的細(xì)長縫82，向車輛后方(圖4中箭頭A的方向)移動，而從細(xì)長縫82的后端開口82A中脫出。由此，解除了左右前縱梁10、12和前懸架件20的固定狀態(tài)。
另一方面如圖5所示，當(dāng)車輛與壁86等發(fā)生斜向碰撞且從車輛前方作用在發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10上的負(fù)荷大于等于規(guī)定數(shù)值時，發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10變形。由此，前懸架件20向圖5中箭頭B所示方向轉(zhuǎn)動。因而，貫通前懸架件20的螺栓58沿著設(shè)置在前縱梁10上的后側(cè)安裝托架50的細(xì)長縫82，而向車輛后方移動，與細(xì)長縫82的支部82B接合。因而，發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10和前懸架件20的固定狀態(tài)被保持。
下文將對本實施例的作用進行說明。
在本實施例中，如圖4所示，車輛與壁86等發(fā)生完全重疊碰撞且從車輛前方作用在左右前縱梁10、12上的負(fù)荷大于等于規(guī)定數(shù)值時，沿著設(shè)置在左右前縱梁10、12上的后側(cè)安裝托架50、52的細(xì)長縫82，貫通前懸架件20的螺栓58、60向車輛后方(圖4中箭頭A的方向)移動，而從細(xì)長縫82的后端開口82A中脫出。由此，解除了左右前縱梁10、12和前懸架件20的固定狀態(tài)。
因而，左右前縱梁10、12分別通過承受沖擊負(fù)荷并變形，能夠吸收沖擊。因而，當(dāng)設(shè)左右前縱梁10、12沿車輛前后方向的各個彈簧常數(shù)為K1、K2時，完全重疊碰撞時的反作用力F1如圖6的曲線圖所示，與左右前縱梁10、12的變形行程S成比例，F(xiàn)1＝K1·S+K2·S。若設(shè)K1＝K2，則F1＝2K1·S。
另一方面，如圖5所示，當(dāng)車輛與壁86等發(fā)生斜向碰撞且從車輛前方作用在發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10上的負(fù)荷大于等于規(guī)定數(shù)值時，發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10變形。由此，前懸架件20沿圖中箭頭B所示方向轉(zhuǎn)動。因而，由貫通前懸架件20的螺栓58與設(shè)置在斜向碰撞側(cè)的前縱梁10上的后側(cè)安裝托架50的細(xì)長縫82的支部82B接合，發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10和前懸架件20的固定狀態(tài)被保持。
因而，發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10承受一部分沖擊負(fù)荷并變形，從而能夠吸收一部分沖擊。此時發(fā)生斜向碰撞側(cè)的反作用力F2如圖7所示與斜向碰撞側(cè)的前縱梁10的變形行程S成比例，F(xiàn)2＝K1·S。
而且，由于在發(fā)生斜向碰撞時，發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10和前懸架件20的固定狀態(tài)被保持，前懸架件20承受一部分沖擊負(fù)荷并變形，從而能夠吸收一部分沖擊。此時如果設(shè)前懸架件20沿車輛前后方向的彈簧常數(shù)為K3，則前懸架件20的反作用力F3與變形行程S成比例，F(xiàn)3＝K3·S。
此外，當(dāng)發(fā)生斜向碰撞時，在相反側(cè)的前縱梁12上，產(chǎn)生相對于前懸架件20轉(zhuǎn)動的反作用力F4＝α·S(α為常數(shù))。
因而，當(dāng)發(fā)生斜向碰撞時的總反作用力F5與斜向碰撞側(cè)的前縱梁10的變形行程S成比例，如圖7所示，F(xiàn)5＝F2+F3+F4＝K1·S+K3·S+α·S。
因而，由于發(fā)生完全重疊碰撞時的反作用力F1＝2K1·S，通過以使得K1·S＝K3·S+α·S的方式來調(diào)整前懸架件20的彈簧常數(shù)K3以及前縱梁10、12中相對于前懸架件20轉(zhuǎn)動的反作用力的常數(shù)α，可以使發(fā)生完全重疊碰撞時的反作用力F1和發(fā)生斜向碰撞時的總反作用力F5大致相等(F1≈F5)，在車輛發(fā)生斜向碰撞時，也可以獲得與車輛發(fā)生完全重疊碰撞時大致相同的吸收沖擊效果。
因而在本實施例中，在斜向碰撞和完全重疊碰撞時，都可以獲得良好的沖擊吸收效果。
而且在本實施例中，由于作為連接部件可以使用前懸架20，無需特別地設(shè)置連接部件，可以使結(jié)構(gòu)簡化。
在上述實施例中，雖然使用彈簧常數(shù)對彈性變形進行說明，但是即使在包含由實際碰撞引起的變形也就是塑性變形時，也可以獲得相同的效果。
在上文中，以特定的實施例對本發(fā)明進行了說明。但是本發(fā)明并不局限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，可以在本發(fā)明范圍內(nèi)實施各種實施例。例如在上述實施例中，采用將螺栓58、60接合到在作為固定機構(gòu)的后側(cè)安裝托架50、52上形成的細(xì)長縫82的支部82B中的結(jié)構(gòu)。但是如圖8所示，也可以代替支部82B，在細(xì)長縫82的內(nèi)周面上形成凹凸面、大摩擦面等抑制螺栓58、60移動的螺栓移動抑制機構(gòu)82C。
而且，也可以采用圖9所示的結(jié)構(gòu)，即，設(shè)置有設(shè)置在車體84前部84A的車寬方向兩端部附近的碰撞檢測傳感器86、88，以及設(shè)置在后側(cè)安裝托架50、52的細(xì)長縫82開口端部附近的、作為由致動器90的作動來開閉細(xì)長縫82的開口端部82A的鎖定機構(gòu)的鎖桿92，控制裝置94根據(jù)來自碰撞檢測傳感器86、88的檢測信號使發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10的致動器90操作，以使得鎖桿92沿箭頭C所示方向轉(zhuǎn)動，從圖9中實線所示的解放(解鎖)細(xì)長縫82的開口端部82A的位置移動到圖9中雙點劃線所示關(guān)閉細(xì)長縫82的開口端部82A的鎖定位置。
而且，也可以采用圖10所示的結(jié)構(gòu)，即，在細(xì)長縫82的后端開口部82A附近，形成向車輛后方內(nèi)側(cè)分叉的支部82B和向車輛后方外側(cè)分叉的支部82D(第2支部)，一旦在發(fā)生斜向碰撞側(cè)的前縱梁10中螺栓58通過細(xì)長縫82的后端開口部82A時，在相對側(cè)的前縱梁12中螺栓60與細(xì)長縫82的支部82D接合，從而可以防止斜向碰撞時沖擊吸收效果下降。
而且在本實施例中，雖然將前懸架20作為連接部件，但是連接部件并不限于前懸架，也可以使用前副車架、發(fā)動機等其它部件，也可以使用專用部件。
工業(yè)實用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具有在車輛發(fā)生完全重疊碰撞和斜向碰1撞時都能良好地吸收沖擊的優(yōu)良性能的車輛前部車身結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，包括在車體前部沿車體前后方向設(shè)置的左右一對前縱梁(10、12)；連接部件(20)，該連接部件的在車輛寬度方向的兩端部(22A、24A、22B、24B)分別在上述前縱梁(10、12)前方側(cè)的固定部(10B、12B)和后方側(cè)的固定部(10C、12C)兩個位置上固定在上述左右一對前縱梁(10、12)上；和固定機構(gòu)(50，52)，該固定機構(gòu)設(shè)置在所述后方側(cè)的左右固定部(10C、12C)上，在發(fā)生完全重疊碰撞時，當(dāng)從車輛前方作用在所述前縱梁(10、12)上的負(fù)荷大于等于規(guī)定數(shù)值時，解除上述前縱梁(10、12)和所述連接部件(20)的固定狀態(tài)，并且在發(fā)生斜向碰撞時，保持發(fā)生了斜向碰撞一側(cè)的所述前縱梁(10、12)和所述連接部件(20)的固定狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接部件(20)是前懸架(20)。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述固定機構(gòu)(50，52)具有與前縱梁(10、12)平行延伸的細(xì)長縫(82)、和從上述細(xì)長縫(82)的后端開口部(82A)附近向車輛后方內(nèi)側(cè)分叉的第1支部(82B)，所述連接部件(20)的固定部件(58、60、72)能夠在所述細(xì)長縫(82)內(nèi)和所述第1支部(82B)內(nèi)移動。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第1支部(82B)被構(gòu)成為在發(fā)生斜向碰撞時，將所述連接部件(20)固定在發(fā)生碰撞一側(cè)的所述前縱梁(10、12)上的所述固定部件(58、60、72)移動，并與所述細(xì)長縫(82)的該第1支部(82B)接合。
5.如權(quán)利要求3所述的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述細(xì)長縫(82)還具有向車輛后方外側(cè)分叉的第2支部(82D)。
6.如權(quán)利要求3所述的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第2支部(82B)被構(gòu)成為在發(fā)生斜向碰撞時，將所述連接部件(20)固定在與發(fā)生碰撞一側(cè)的所述前縱梁(10、12)不同側(cè)的所述前縱梁(10、12)上的所述固定部件(58、60、72)移動，并與所述細(xì)長縫(82)的所述第2支部(82B)接合。
7.如權(quán)利要求1所述的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述固定機構(gòu)(50、52)具有所述連接部件(20)的固定部件(58、60、72)在其內(nèi)部可移動且與所述前縱梁(10、12)平行延伸的細(xì)長縫(82)，在該細(xì)長縫(82)的內(nèi)周面上形成有抑制上述連接部件(20)移動的移動抑制機構(gòu)(82C)。
8.如權(quán)利要求1所述的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述固定機構(gòu)(50、52)具有所述連接部件(20)的固定部件(58、60、72)在其內(nèi)部可移動且與所述前縱梁(10、12)平行延伸的細(xì)長縫(82)，在該細(xì)長縫(82)附近設(shè)置有用于開閉開口端部(82A)的鎖定機構(gòu)(92)，該鎖定機構(gòu)(92)在斜向碰撞時根據(jù)來自設(shè)置在車體(84)前部(84A)的碰撞檢測傳感器(86、88)的檢測信號，關(guān)閉在發(fā)生斜向碰撞一側(cè)的前縱梁(10、12)上具有的上述固定機構(gòu)(50、52)的上述細(xì)長縫(82)的開口端部(82A)。
9.如權(quán)利要求1所述的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，它被構(gòu)成為發(fā)生完全重疊碰撞時左右前縱梁(10，12)的反作用力(F1)與發(fā)生斜向碰撞時的總反作用力(F5)大致相等。
10.如權(quán)利要求9所述的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，它被構(gòu)成為發(fā)生斜向碰撞時，所述連接部件(20)承受發(fā)生斜向碰撞一側(cè)的所述前縱梁(10、12)所承受的沖擊負(fù)荷的一部分，并吸收沖擊的一部分。
全文摘要
在本發(fā)明的車輛的前部車身結(jié)構(gòu)中，在發(fā)生完全重疊碰撞和斜向碰撞時都能良好地吸收沖擊。當(dāng)從前方作用于斜向碰撞側(cè)的前縱梁(10、12)上的負(fù)荷大于等于規(guī)定數(shù)值時，斜向碰撞側(cè)的前縱梁(10、12)變形，由此前懸架(20)轉(zhuǎn)動。因此，貫通前懸架(20)的螺栓(58)接合到設(shè)置在斜向碰撞側(cè)的前縱梁(10、12)上的后側(cè)安裝托架(50、52)的細(xì)長縫(82)的支部(82B)中，從而保持斜向碰撞側(cè)的前縱梁(10、12)和前懸架(20)的固定狀態(tài)。
文檔編號B60R21/02GK1732105SQ200380107470
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者杵島史彥 申請人:豐田自動車株式會社