車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】通過(guò)配設(shè)在車(chē)體前部的較低位置的保護(hù)部件，獲得障礙物向車(chē)體下部的進(jìn)入防止、沖撞時(shí)的能量吸收、以及此后的障礙物向前方的彈起作用。具有從左右一對(duì)側(cè)框(1)的前部向下方和前方傾斜而延伸的左右一對(duì)托架(11)。在緩沖梁(3)的下方沿車(chē)寬方向延伸的加強(qiáng)件安裝在左右一對(duì)托架(11)的前端。加強(qiáng)件(12)在側(cè)視時(shí)，其前端部成為向下方傾斜的開(kāi)放截面構(gòu)造，而其后端部成為閉合截面構(gòu)造。
【專利說(shuō)明】
車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造。

【背景技術(shù)】
[0002]在作為車(chē)輛的汽車(chē)中，在車(chē)體前部具有沿前后方向延伸的左右一對(duì)側(cè)框，在該左右一對(duì)側(cè)框的前端安裝有沿車(chē)寬方向延伸的緩沖梁。于是，當(dāng)沖撞到前方障礙物時(shí)，特別是沖撞到行人的腿部時(shí)，為了抑制障礙物進(jìn)入車(chē)體前部，還在緩沖梁的下方設(shè)置保護(hù)部件，該保護(hù)部件具有沿車(chē)寬方向延伸的加強(qiáng)件(有時(shí)也稱為下緩沖梁)。在專利文獻(xiàn)I中，作為上述保護(hù)部件，公開(kāi)了以短行程有效地吸收沖撞時(shí)的能量(沖擊)的部件。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009-179139號(hào)公報(bào)
[0004]可是，在設(shè)想前方障礙物為行人的情況時(shí)，保護(hù)部件沖撞到行人的腿部。在此情況下，能夠通過(guò)保護(hù)部件的存在本身來(lái)防止障礙物進(jìn)入車(chē)體前部的下方。另外，為了抑制向障礙物的局部變形(例如腿部的損傷)，可以想到通過(guò)保護(hù)部件的變形來(lái)進(jìn)行能量吸收。特別是，保護(hù)部件沖撞到行人的腿部的較低部分(膝蓋以下的部分)，而車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端部分沖撞到腿部的高于膝蓋的部分，能夠在腿部上下分散而進(jìn)行能量吸收。
[0005]另一方面，在車(chē)輛中，在發(fā)動(dòng)機(jī)罩(或者位于其前方延長(zhǎng)線上的車(chē)體外裝件)的前端位置極低的車(chē)輛、例如跑車(chē)那樣的情況下，對(duì)于作為障礙物的例如行人的腿部，有時(shí)難以在高于膝蓋的位置吸收沖撞能量。另外，特別是在障礙物為行人的情況下，優(yōu)選地在沖撞后使行人向前方彈起，即落在發(fā)動(dòng)機(jī)罩上。
[0006]然而，在專利文獻(xiàn)I的構(gòu)造中，僅通過(guò)保護(hù)部件，難以在為了抑制障礙物的局部變形而進(jìn)行充分的能量吸收的同時(shí)，使障礙物向前方彈起。尤其是，在專利文獻(xiàn)I的保護(hù)部件中，表示沖撞時(shí)的載荷與變形量的關(guān)系的載荷變形特性被設(shè)定為，隨著載荷的增大而變形量幾乎成比例地增大，因而僅通過(guò)保護(hù)部件，難以在充分吸收沖撞時(shí)的能量的同時(shí)，使障礙物向前方彈起。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于如上情況而做出的，其目的在于，提供這樣一種車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造:通過(guò)配設(shè)在車(chē)體前部的低位置處的保護(hù)部件，防止障礙物向車(chē)體下部進(jìn)入，并且實(shí)現(xiàn)沖撞時(shí)充分的能量吸收和使障礙物迅速地向前方彈起。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，在本發(fā)明中采用如下解決方案。即，如技術(shù)方案I所記載的那樣，一種車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造具備:左右一對(duì)側(cè)框，在車(chē)體前部沿前后方向延伸；緩沖梁，沿車(chē)寬方向延伸，安裝在所述左右一對(duì)側(cè)框的前端；左右一對(duì)托架，從所述左右一對(duì)側(cè)框的前部向下方和前方傾斜地延伸；以及加強(qiáng)件，沿車(chē)寬方向延伸且配設(shè)在所述緩沖梁的下方，安裝在所述左右一對(duì)托架的前端，其中，所述加強(qiáng)件在側(cè)視時(shí)，前端部成為向下方傾斜的開(kāi)放截面構(gòu)造，并且后端部成為閉合截面構(gòu)造。
[0009]依照上述解決方案，在從沖撞到前方障礙物的沖撞初期時(shí)起的第一階段中，通過(guò)托架和加強(qiáng)件的支撐作用(高剛性狀態(tài))，防止了障礙物向車(chē)體前部下方進(jìn)入的情況。另夕卜，在第一階段之后的第二階段中，由于加強(qiáng)件的前端部向下方傾斜且為開(kāi)放截面構(gòu)造，因而加強(qiáng)件成為以向下方和后方傾斜的方式擺動(dòng)的低剛性狀態(tài)，沖撞時(shí)的能量被吸收。然而，在第二階段后的第三階段中，擺動(dòng)的加強(qiáng)件與前低后高的托架幾乎為同一直線，由此，與托架共同作用而產(chǎn)生大阻力(成為高剛性)，進(jìn)行將障礙物向前方彈起的作用。特別是，在以下方面是優(yōu)選的:例如，不具有在比行人的膝部充分高的位置處沖撞的部分的車(chē)輛中，充分地進(jìn)行能量吸收，并且提高行人的保護(hù)。
[0010]以上述解決方案為前提的優(yōu)選方式如技術(shù)方案2以下所記載，即:
[0011]所述加強(qiáng)件的、向所述托架的安裝部位的附近，遍及前后方向全長(zhǎng)成為開(kāi)放截面構(gòu)造。在此情況下，防止了與托架的連結(jié)部位附近局部地剛性變得過(guò)高的情況，能夠進(jìn)一步充分發(fā)揮與技術(shù)方案I對(duì)應(yīng)的效果，在這方面是優(yōu)選的。
[0012]所述托架形成為在側(cè)視時(shí)后端部側(cè)比前端部側(cè)寬度更大。在此情況下，使托架輕質(zhì)化且可靠地確保其后端部側(cè)的剛性，可靠地獲得所述第三階段中的大阻力發(fā)生，在這方面是優(yōu)選的。
[0013]載荷變形特性被設(shè)定為，按照從沖撞初期時(shí)起的第一階段、該第一階段后的第二階段、以及該第二階段后的第三階段這三個(gè)階段中變化，該載荷變形特性表示在前方?jīng)_撞時(shí)通過(guò)所述托架和所述加強(qiáng)件獲得的沖撞載荷與變形量的關(guān)系。所述載荷變形特性設(shè)定為:在所述第二階段，與所述第一階段和所述第三階段相比，相對(duì)于載荷增大的變形量增大比例變大。在此情況下，提供由托架和加強(qiáng)件獲得的載荷變形特性的具體設(shè)定，能夠充分地發(fā)揮對(duì)應(yīng)于技術(shù)方案I的效果。
[0014]在所述緩沖梁的前面安裝有沿車(chē)寬方向延伸的能量吸收部件，發(fā)動(dòng)機(jī)罩的前端或者與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端連為同一面的前部車(chē)體外裝件的前端位于所述能量吸收部件的前方。在此情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)罩的前端或者與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端連為同一面的前部車(chē)體外裝件的前端位于極低位置的車(chē)輛中，能夠獲得所述的效果。在第三階段中將障礙物向前方彈起時(shí)，以發(fā)動(dòng)機(jī)罩的前端或者前部車(chē)體外裝件的前端作為支點(diǎn)，能夠使其下方部分向前方彈起，結(jié)果，使障礙物上扔到發(fā)動(dòng)機(jī)罩上，進(jìn)一步充分地進(jìn)行障礙物的保護(hù)，在這方面是優(yōu)選的。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]依照本發(fā)明，有效地利用托架和加強(qiáng)件，獲得了障礙物向車(chē)體前部下方的進(jìn)入抑制、抑制障礙物局部變形的作用、以及障礙物向車(chē)體前方的彈起作用，獲得了在針對(duì)障礙物的安全對(duì)策上極為優(yōu)選的方案。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的車(chē)輛的前部構(gòu)造的一例的立體圖。
[0018]圖2是表示圖1所示的車(chē)輛的前部沖撞到沿上下方向延伸的障礙物的狀態(tài)的側(cè)面圖。
[0019]圖3是表示圖1所示車(chē)輛中使用的托架和加強(qiáng)件的一例的立體圖。
[0020]圖4是從后方觀察圖3所示的托架與加強(qiáng)件的結(jié)合部分的立體圖。
[0021]圖5是圖3所示的托架的側(cè)面圖。
[0022]圖6是圖3的X6-X6線相當(dāng)截面圖。
[0023]圖7是圖3的X7-X7線相當(dāng)截面圖。
[0024]圖8是圖3的X8-X8線相當(dāng)截面圖。
[0025]圖9是表示本發(fā)明的保護(hù)部件的載荷變形特性的特性圖。
[0026]符號(hào)說(shuō)明
[0027]1:側(cè)框；3:緩沖梁；4:能量吸收部件；6:安裝板；7:發(fā)動(dòng)機(jī)罩；10:保護(hù)部件；11:托架；12:加強(qiáng)件；100:柔性沖撞件；101:膝關(guān)節(jié)相當(dāng)部

【具體實(shí)施方式】
[0028]在示出車(chē)輛的前部構(gòu)造的圖1中，I是沿前后方向延伸的、作為車(chē)體強(qiáng)度部件的側(cè)框(前側(cè)框)。在各側(cè)框I的前端安裝有吸震盒(crash can) 2。在左右一對(duì)吸震盒2上安裝有沿車(chē)寬方向延伸的、作為強(qiáng)度部件的緩沖梁3。而且，在緩沖梁3的前面，安裝有沿車(chē)寬方向延伸的能量吸收部件4。能量吸收部件4例如能夠由合成樹(shù)脂形成。此外，在圖1中，5是懸掛橫梁(懸架)。
[0029]在側(cè)框I的前端部，經(jīng)由作為強(qiáng)度部件的安裝板6安裝有保護(hù)部件10，該保護(hù)部件10具有托架11和加強(qiáng)件(下緩沖梁)12。托架11和加強(qiáng)件12例如通過(guò)加工鐵類(lèi)金屬板而形成。
[0030]另外，在本實(shí)施方式中，雖然托架11經(jīng)由安裝板6安裝在側(cè)框I的前端部，但是本發(fā)明不限于此。例如，托架11也可以直接安裝在側(cè)框I上。
[0031]在圖2中，7是作為車(chē)體外裝件的發(fā)動(dòng)機(jī)罩，其前端位于能量吸收部件4的正前方。即，在實(shí)施方式中，成為極低地設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)罩7的車(chē)輛，具體而言，能量吸收部件4離路面的高度位置為40至50cm左右，是較低的位置。此外，也可為如下車(chē)輛:另外具有與發(fā)動(dòng)機(jī)罩7的前端連成同一面的前部車(chē)體外裝件，該前部車(chē)體外裝件位于能量吸收部件4的正前方。當(dāng)然，作為本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象的車(chē)輛，也可以是如下車(chē)輛:發(fā)動(dòng)機(jī)罩7的前端或上述前部車(chē)體外裝件的前端定位在比能量吸收部件4更高的位置。
[0032]接著，參照?qǐng)D2至圖5，說(shuō)明作為保護(hù)部件10的托架11和加強(qiáng)件12。首先，特別是如圖5所示，托架11具有:本體部11a，形成為隨著朝向后方而寬度逐漸變大；安裝突緣部11b，形成于本體部Ila的后端部且沿上下方向延伸；以及一對(duì)前安裝部llc、lld，形成于本體部Ila的前端部。在將上述突緣部Ilb放置于安裝板6的狀態(tài)下，通過(guò)螺栓等固定工具13將突緣部Ilb固定至安裝板6 (參照?qǐng)D1、圖2)。在該固定狀態(tài)下，托架11即本體部Ila成為向下方和前方傾斜而延伸的姿勢(shì)狀態(tài)(參照?qǐng)D2、圖5)。
[0033]另外，在本實(shí)施方式中，托架11由I個(gè)部件構(gòu)成，但是本發(fā)明不限于此。例如，托架11也可以由2個(gè)以上部件構(gòu)成。
[0034]加強(qiáng)件12在比緩沖梁3更低的位置沿車(chē)寬方向延伸，固定于左右一對(duì)托架11的前端。如圖3、圖4所示，托架11的前安裝部Ilc固定至加強(qiáng)件12的上表面(例如通過(guò)焊接或固定用具進(jìn)行的固定)，該固定部位以符號(hào)14表示。另外，托架11的前安裝部Ild固定至加強(qiáng)件12的背面(例如通過(guò)焊接或固定用具進(jìn)行的固定)，該固定部位以符號(hào)15表
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[0035]加強(qiáng)件12的截面構(gòu)造在圖6至圖8中示出。圖6示出加強(qiáng)件12的車(chē)寬方向中央附近的截面，圖8示出加強(qiáng)件12向托架11的固定部位附近的截面，圖7示出沿車(chē)寬方向在圖6與圖8之間的位置處的截面。如圖6、圖7所示，加強(qiáng)件12通過(guò)第一部件21和第二部件22，其前端部形成為開(kāi)放截面，其后端部構(gòu)成為閉合截面。車(chē)寬方向中央部的閉合截面的前后寬度最大，隨著從車(chē)寬方向中央部朝向車(chē)寬方向外側(cè)，閉合截面的前后寬度逐漸變小。而且，如圖8所示，向托架11的固定部位附近不存在第二部件22，遍及前后方向全長(zhǎng)成為開(kāi)放截面構(gòu)造(一張板材構(gòu)造)。這樣，越靠近車(chē)寬方向外側(cè)、即越接近托架11，閉合截面構(gòu)造便越小，并且在托架12附近不具有閉合截面，由此，對(duì)加強(qiáng)件12來(lái)說(shuō)，不會(huì)由于托架11的影響而車(chē)寬方向外側(cè)部分與中央部分相比剛性變得過(guò)高。
[0036]特別是如圖2所示，加強(qiáng)件12在圖6、圖7中成為開(kāi)放截面的其前端部分，以隨著朝向前方而朝向下方的方式向前下方傾斜。而且，如圖6至圖8所示，加強(qiáng)件12的前端成為以朝向大致90度下方的方式較短地彎折的狀態(tài)，該彎折的彎折部以符號(hào)12a表示。
[0037]在此，由托架11和加強(qiáng)件12構(gòu)成保護(hù)部件10，設(shè)想作為前方障礙物的例如行人與該保護(hù)部件10沖撞的情況。在此情況下，加強(qiáng)件12與行人的腿部沖撞，在圖2中，設(shè)想為行人腿部的柔性沖撞件用符號(hào)100表示，與其膝部關(guān)節(jié)相當(dāng)?shù)牟糠钟梅?hào)101表示。從圖2可知，能量吸收部件4沖撞到膝關(guān)節(jié)相當(dāng)部分101附近，加強(qiáng)件12沖撞到比膝關(guān)節(jié)相當(dāng)部分101低得多的位置(腳踝附近)。
[0038]接著，說(shuō)明在沖撞到作為前方障礙物的行人的情況下，托架11和加強(qiáng)件12對(duì)行人的保護(hù)功能。首先，如圖9那樣設(shè)定載荷變形特性，該載荷變形特性表示作為保護(hù)部件10的托架11和加強(qiáng)件12的、沖撞載荷與變形量的關(guān)系。即，在從沖撞初期時(shí)起的第一階段，如特性線α I所示，由于加強(qiáng)件12支撐，相比于載荷的增大，變形量的增大比例相對(duì)較小(高剛性)。通過(guò)該第一階段中的載荷變形特性，防止了障礙物(特別是行人的腿部)進(jìn)入車(chē)體前部下方的事態(tài)。
[0039]在上述第一階段之后的第二階段，如特性線α 2所示，與第一階段相比，相對(duì)于載荷的增大的、變形量的增大比例較大(低剛性)。即，通過(guò)使加強(qiáng)件12的前端部向下方和前方傾斜，受到?jīng)_撞載荷而以向后下方傾斜的方式變形(即，在與托架11成為同一直線的方向上變形)。由此，能夠獲得以下作用:進(jìn)行能量吸收，抑制作為障礙物的行人腿部的局部變形。
[0040]在上述第二階段之后的第三階段，如特性線α 3所示，與第二階段相比，相對(duì)于載荷的增大的、變形量的增大比例較小(高剛性)。即，雖然加強(qiáng)件12在所述第二階段中以在與托架11成為同一直線的方向上向下方和后方傾斜的方式變形，但很快與托架11成為幾乎同一直線，由此，托架11對(duì)變形發(fā)揮較大的阻力，相對(duì)于載荷的增大，變形量的增大比例變小。此外，在實(shí)施方式中，相對(duì)于載荷的增大的、變形量的增大比例設(shè)定為第三階段最小。通過(guò)該第三階段中的載荷變形特性，作為障礙物的行人朝向車(chē)體前方彈起。此時(shí)，行人以能量吸收部件4附近作為支點(diǎn)，比能量吸收部件4靠下方的部分被彈起，行人受到被抬起到發(fā)動(dòng)機(jī)罩7上那樣的作用，在行人的安全對(duì)策上是非常優(yōu)選的。
[0041]此外，托架11形成為在側(cè)視時(shí)隨著朝向后方側(cè)而寬度變大，因而實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化并確保充分的剛性，可靠地獲得第三階段中的大阻力發(fā)生(高剛性狀態(tài)的確保)，在以上方面是優(yōu)選的(在第三階段中對(duì)抗:對(duì)于托架11的成為基端部的后端部側(cè)作用起因于沖撞載荷的較大彎矩)。順便提及，在將托架11設(shè)定成在側(cè)視時(shí)遍及前后方向全長(zhǎng)為相同寬度的情況下，使基端部(后端部)側(cè)的寬度較寬以能夠?qū)股鲜鰪澗貢r(shí)，與此相應(yīng)，不得不使前端部側(cè)不必要地寬度較大，在輕質(zhì)化等方面不是優(yōu)選的。
[0042]雖然說(shuō)明了以上實(shí)施方式，但本發(fā)明并不由實(shí)施方式限定，在權(quán)利要求書(shū)所記載的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?。在圖6至圖8所示的第一實(shí)施方式中，加強(qiáng)件11不限于使用彼此為分割構(gòu)成的兩塊板部件21、22的情況，也可以對(duì)一塊板材彎曲加工而獲得圖6至圖8那樣的構(gòu)造。當(dāng)然，本發(fā)明的目的不限于明確記載的目的，還默認(rèn)包含著提供實(shí)質(zhì)上優(yōu)選的或者作為優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)的方案。
[0043]工業(yè)實(shí)用性
[0044]本發(fā)明進(jìn)行向障礙物的保護(hù)，在沖撞安全對(duì)策上是優(yōu)選的。
【權(quán)利要求】
1.一種車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造，具備: 左右一對(duì)側(cè)框，在車(chē)體前部沿前后方向延伸； 緩沖梁，沿車(chē)寬方向延伸，安裝在所述左右一對(duì)側(cè)框的前端； 左右一對(duì)托架，從所述左右一對(duì)側(cè)框的前部向下方且前方傾斜地延伸；以及 加強(qiáng)件，沿車(chē)寬方向延伸且配設(shè)在所述緩沖梁的下方，安裝在所述左右一對(duì)托架的前端， 所述加強(qiáng)件在側(cè)視時(shí)，前端部成為向下方傾斜的開(kāi)放截面構(gòu)造，并且后端部成為閉合截面構(gòu)造。
2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造，其特征在于， 所述加強(qiáng)件的、向所述托架的安裝部位的附近，遍及前后方向全長(zhǎng)成為開(kāi)放截面構(gòu)造。
3.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造，其特征在于， 所述托架形成為在側(cè)視時(shí)后端部側(cè)比前端部側(cè)寬度更大。
4.如權(quán)利要求2所述的車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造，其特征在于， 所述托架形成為在側(cè)視時(shí)后端部側(cè)比前端部側(cè)寬度更大。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造，其特征在于， 載荷變形特性被設(shè)定為，按照從沖撞初期時(shí)起的第一階段、該第一階段后的第二階段、以及該第二階段后的第三階段這三個(gè)階段變化，該載荷變形特性表示在前方?jīng)_撞時(shí)通過(guò)所述托架和所述加強(qiáng)件獲得的沖撞載荷與變形量的關(guān)系， 所述載荷變形特性設(shè)定為:在所述第二階段中，與所述第一階段和所述第三階段相比，相對(duì)于載荷增大的變形量增大比例變大。
6.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造，其特征在于， 在所述緩沖梁的前面安裝有沿車(chē)寬方向延伸的能量吸收部件， 發(fā)動(dòng)機(jī)罩的前端或者與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端連為同一面的前部車(chē)體外裝件的前端位于所述能量吸收部件的前方。
7.如權(quán)利要求5所述的車(chē)輛的車(chē)體前部構(gòu)造，其特征在于， 在所述緩沖梁的前面安裝有沿車(chē)寬方向延伸的能量吸收部件， 發(fā)動(dòng)機(jī)罩的前端或者與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端連為同一面的前部車(chē)體外裝件的前端位于所述能量吸收部件的前方。
【文檔編號(hào)】B60R19/54GK104417473SQ201410391926
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】鬼頭應(yīng)時(shí), 曾我部洋, 高田浩史, 渡邊努, 古本有洋, 村上立真, 中前隆行 申請(qǐng)人:馬自達(dá)汽車(chē)株式會(huì)社