專利名稱：車輛的前部車身結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括構成車室前壁部的前圍板(dash panel)的車輛前部車身結構。具體而言，本發(fā)明為涉及具有加強上述前圍板的安裝制動助力器(brake booster)等車用輔助機械的安裝部分的輔助機械加強件的車輛前部車身結構。
背景技術：
以往，如日本專利公開公報特開2000-95148號(以下稱專利文獻1)所示，作為分隔車輛車室與發(fā)動機室的分隔部的前圍板，設置在車頸板(cowl panel)和底板(floor panel)之間。該前圍板的前表面或后表面，接合有沿車寬方向延伸的前圍橫梁(dash cross member)，通過該前圍橫梁來提高前圍板的強度。此外，該前圍板，安裝有各種車用輔助機械，例如安裝有用于增強輸入制動踏板的踩踏力的制動助力器等。為提高該制動助力器的支撐剛性，在前圍板的安裝制動助力器的安裝部分接合有助力器安裝用加強件。
然而，這種車輛，在發(fā)生沖擊力輸入時，為了避免載荷對局部產生作用以緩和上述沖擊力，因此非常希望分散從前方輸入的載荷，并使之傳遞至車輛后方，所以有鑒于此對車輛的前部車身結構進行了各種改良研究。
在專利文獻1所公開的車輛前部車身結構中，輸入到前圍板的載荷，經前圍橫梁及助力器安裝用加強件傳遞到左右的懸架上部支架(suspension upper bracket)，由此分散傳遞所輸入的載荷，但為可緩和沖擊還要求進一步分散載荷。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于上述問題而作，其目的在于提供一種，既可有效地利用現有部件抑制重量增加，又可使來自前方的載荷分散傳遞到較廣的范圍的車輛前部車身結構。
本發(fā)明所涉及的車輛前部車身結構，包括構成車室前壁部，且可安裝車用輔助機械的前圍板；沿車寬方向延伸，接合于上述前圍板的前圍橫梁；沿車輛前后方向延伸，前端部連接于上述前圍橫梁的車寬方向中央部位的地板通道部；與上述前圍板接合，具有加強件主體和從該加強件主體向車寬方向內側延伸并接合于前圍橫梁的車寬方向中央部位的加強臂部，以加強上述前圍板的車用輔助機械安裝部分的輔助機械加強件。
另外，“安裝于前圍板的車用輔助機械”，除直接安裝在上述前圍板的結構外，還包括間接安裝在該前圍板的結構。
采用本發(fā)明，由于輔助機械加強件，具有加強件主體和從該加強件主體向車寬方向內側延伸并接合于前圍橫梁的車寬方向中央部位的加強臂部，因此，輸入輔助機械加強件的載荷，不僅通過加強件主體，還通過加強臂部予以傳遞，由此可使輸入的載荷予以有效地分散。并且，由于有效地利用了輔助機械加強件，且無需增大加強件主體的尺寸，通過設置從加強件主體予以延伸的加強臂部，即可使載荷經該加強臂部予以傳遞，因此可盡量地抑制車身重量增加。此外，由于與該加強臂部相接合的前圍橫梁的車寬方向中央部位，還接合有沿車輛前后方向延伸的地板通道部的前端部，因此可使經加強臂部予以傳遞的載荷，經地板通道部被傳遞至車輛后側。因此，采用本發(fā)明可使輸入輔助機械加強件的載荷進一部分散到更廣的范圍。
上述前圍板上所安裝的車用輔助機械，無特別限定，其中較為理想的是增加制動踏板的操縱力以產生強大制動力的制動助力器。
具體而言，安裝制動助力器時會使用助力器安裝用加強件，所以可通過有效地利用該具有較高強度的部件，即助力器安裝用加強件，來構成前部車身結構。
上述前圍橫梁的車寬方向兩端部，雖可接合在懸架支撐塔(suspension tower)上等，但從分散輸入載荷至車輛后側的觀點來看，較為理想的是接合在沿車輛前后方向延伸的左右一對的前縱粱(front side frame)上，此時更為理想的是該接合部分或其周邊與上述加強件主體的下端部接合。
采用上述結構，可使輸入輔助機械加強件的載荷通過加強件主體和加強臂部有效地分散傳遞至車輛后側。
加強件主體的上端部，其具體的接合部位沒有特別的限定，例如亦可接合在前圍板表面的規(guī)定部位，但較為理想的是，上述加強件主體的上端部接合于位于前圍板上方沿車寬方向延伸的車頸板，此時更為理想的是，上述加強臂部，在加強件主體與前圍橫粱之間以斜柱狀予以設置。
采用該結構，輸入加強件主體的載荷，通過加強件主體傳遞到車頸板，并且通過該車頸板還可分散傳遞到車身上部。即，可使載荷分散到更廣的范圍。
此外，在通常情況下，車身下部的剛性高于車身上部的剛性，因此通過在前圍橫粱與加強件主體之間以斜柱狀設置加強臂部，可增大傳遞至剛性較高的車身下部的載荷，從而使輸入輔助機械加強件的載荷廣泛且恰當地予以分散。
上述加強臂部，可呈板狀且與前圍板重疊接合，但較為理想的是，沿車輛前后方向予以隆起，與前圍板構成閉合剖面結構。
采用上述結構，可提高加強臂部的剛性，使載荷更有效地予以傳遞。
在此，較為理想的是，上述地板通道部，可接合有與該地板通道部構成沿車輛前后方向延伸的閉合剖面結構的通道加強件，該通道加強件的前端部接合于前圍板。
采用上述結構，可通過通道加強件提高地板通道部的剛性，而且即使輸入地板通道部的載荷予以增大也可確實可靠且恰當地傳遞上述載荷。
在上述結構中，較為理想的是，輔助機械加強件的加強件主體與加強臂部之間，可架設用于操縱車輛的操縱踏板。
換言之，在加強件主體與加強臂部之間，架設離合器踏板(clutch pedal)、加速踏板(accelerator pedal)、腳踩式駐車制動踏板(parking brake pedal)等各種操縱踏板，則較為理想。采用該結構，可有效地利用加強臂部，提高操縱踏板的支撐剛性。


圖1是表示從車輛后方觀測的本發(fā)明一實施方式所涉及的車輛前部車身結構的立體圖。
圖2是表示從車輛前方觀測的上述結構的立體圖。
圖3是表示上述結構的背視圖。
圖4是圖3中的IV-IV線剖視圖。
圖5是圖3中的V-V線剖視圖。
圖6是表示助力器安裝用加強件的立體圖。
圖7是圖3中的VII-VII線剖視圖。
圖8是圖3中的VIII-VIII線剖視圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的較理想實施方式進行說明。圖1是表示從車輛后方觀測的本發(fā)明一實施方式所涉及的車輛前部車身結構的立體圖，圖2是表示從車輛前方觀測的上述前部車身結構的立體圖。此外，圖3是上述前部車身結構的背視圖。
如各圖所示，該前部車身結構設置有構成車室前壁部的前圍板3，該前圍板3上設置有增加制動踏板5(參照圖4)的操縱力以產生較大制動力的制動助力器4(相當于車用輔助機械的一例)。上述前圍板3，呈覆蓋車室前部的板狀，由鋼板予以形成。
該前圍板3，如圖4所示，具有從底板6的前端緣部向斜上方延伸的傾斜壁部7和從該傾斜壁部的上端大致向垂直方向立起的立起壁部8，該立起壁部8的上端部，大致向水平方向折曲，與沿車寬方向延伸的車頸板9的下表面接合。此外，立起壁部8的前表面，換言之，立起壁部8的發(fā)動機室一側的壁面下端部，安裝有在車頸板9的下方沿車寬方向延伸的前圍橫梁10。另外，車頸板9，其車寬方向的兩端部接合于A柱(未圖示)。
前圍橫粱10，如圖4所示，由鋼板彎曲而成，其剖面大致呈帽狀，位于開口緣部的凸緣部10a與立起壁部8的前表面下端部相接合，從而與立起壁部8的前表面構成沿車寬方向延伸的閉合剖面結構C。該前圍橫梁10的車寬方向兩端部，如圖2所示，接合于沿車輛前后方向延伸的左右一對的前縱粱11的上彎部(kick-up)11a的前端部。即，前圍橫梁10，通過其兩端部，接合于沿車輛前后方向延伸的強度較高的部件。
此外，如圖3和圖5所示，底板6的車寬方向中央部位，設置有沿車輛前后方向延伸的地板通道部12。上述前圍橫梁10的車寬方向中央部位，接合有上述地板通道部12的上面壁。具體而言，該地板通道部12的上面壁，具有向前上方傾斜的傾斜壁部12a，以及從該傾斜壁部12a的頂端向上方延伸、并構成其與立起壁部8的邊界部分的立起邊界壁部12b，該立起邊界壁部12b的前表面與前圍橫梁10的下側凸緣部10a接合。此外，該地板通道部12的外側表面，設置有與該地板通道部12的上部形成沿車輛前后方向延伸的閉合剖面結構C2的通道加強件13。
通道加強件13，如圖1和圖3所示，剖面大致呈“M”狀，其側壁13a的內表面通過點焊等接合在地板通道部12的外側表面的上部，同時頂壁中央平面部13b，重疊于地板通道部12的上表面，并通過點焊等予以接合。該通道加強件13，如圖5所示，其前端部大致折向上方，接合于地板通道部12的立起邊界壁部12b，亦即立起壁部8的下端部后表面。
即，該地板通道部12與立起壁部8的邊界部分，即立起邊界壁部12的前后各面上，接合有前圍橫梁10和通道加強件13。另外，本實施方式中，前圍板3與底板6為分體形成，但地板通道部12的前端部與前圍板3一體形成。
此外，前圍板3的立起壁部8，如圖2所示，穿設有各種形狀、大小不同的開口部14～17。這些開口部14～17，穿插有各種車用輔助機械的一部分或連接于這些輔助機械的各種電纜。
上述開口部14～17中，位于車寬方向駕駛席一側(本實施方式中為車寬方向的右側，圖2中為左側)的開口部14，如圖4所示，制動助力器4，以其包括閥門控制桿(valve operating rod)4a的后端突出部4b，穿插于該開口部14的狀態(tài)而被安裝。此外，該開口部14的周圍穿設有多個(圖例中為4個)螺栓插孔18，該螺栓插孔18穿插有突出設置于制動助力器4的動力缸(powercylinder)4c背面的雙頭螺栓(stud bolt)4d。
在安裝有該制動助力器4的前圍板3的后表面一側，用于提高該前圍板3對制動助力器4的支撐剛性的助力器安裝用加強件19(相當于輔助機械加強件的一個例子)，通過點焊等將其周圍接合于上述前圍板3的后表面。該助力器安裝用加強件19，其外觀，如圖1和圖6所示，其車寬方向內側的側緣部，即，其地板通道部12側的側緣部，向該地板通道部12側延伸，設置有從其延伸基端部分的下端向上方延伸的切口部19a。
具體而言，助力器安裝用加強件19，包括大致呈矩形形狀的加強件主體20和從該加強件主體20車寬方向內側的側緣上部向斜下方延伸的加強臂部21，由一塊鋼板通過沖壓加工一體形成。
加強件主體20，其大部分區(qū)域與前圍板3的后表面抵接，同時其部分區(qū)域向后方隆起而與前圍板3的后表面分離，以提高剛性。該加強件主體20，如圖4所示，其上端部通過點焊等接合于車頸板9的后表面，同時其下端部通過點焊等接合于接合有前圍橫梁10的上側凸緣部10a的前圍板3的后表面。即，該加強件主體20的下端部，經前圍板3接合于前圍橫梁10。而且，該加強件主體20的下端部，如圖3所示，在車寬方向，通過點焊等經前圍板3跨接于前圍橫梁10和前縱粱11。因此，該加強件20的下端部，經前圍板3也接合于前圍橫梁10與前縱粱11之間的接合部分。
此外，如圖6所示，在加強件主體20的中央部位，穿設有與前圍板3的開口部14相連通的加強件通孔22，同時在該加強件通孔22的周圍穿設有與上述螺栓插孔18連通的螺栓插孔23。該加強件通孔22，穿插有制動助力器4的后端突出部4b，螺栓插孔23，分別穿插有制動助力器4的雙頭螺栓4d。這樣，制動助力器4，通過使其后端突出部4b穿插于開口部14及加強件通孔22中，同時通過使雙頭螺栓4d穿插于螺栓插孔18、23中，并通過螺母24與該雙頭螺栓4d螺合而被安裝在前圍板3的前表面上。
而且，加強件20的上部，如圖4和圖6所示，設置有左右一對的踏板安裝部26，用于安裝制動踏板5的踏板支架25。該踏板安裝部26上豎立設置有雙頭螺栓26a，通過將踏板支架25安裝在該雙頭螺栓26a上，而使制動踏板5予以安裝。該制動踏板5的杠桿5a，其中間部位軸支撐有閥門控制桿4a，由此將制動踏板5的操縱力輸入制動助力器4。
另一方面，加強臂部21，如圖3所示，從背視方向看被彎曲成向上方凸起的拱狀，其下端部接合于前圍橫梁10的車寬方向中央部位。這樣，該加強臂部21，以斜柱狀設置在加強件主體20與前圍橫粱10之間，且其與加強件主體20之間形成的切口部19a與前圍板3的開口部15相對應。
具體而言，加強臂部21的下端部，如圖8所示，通過點焊等，經前圍板3接合于前圍橫梁10的車寬方向中央部位，即從與地板通道部12的立起邊界壁部12b的接合部分向車寬方向外側偏移的部分，亦即靠近加強件主體20的部分。這樣，加強臂21的下端部經前圍板3接合于前圍橫梁10的車寬方向中央部位，同時該前圍橫梁10的車寬方向中央部位，如上所述，接合于地板通道部12的前端部(立起邊界壁部12b)，因此經加強臂部21予以傳遞的載荷，通過前圍橫梁10的車寬方向中央部位傳遞至地板通道部12和通道加強件13。
該加強臂部21，其寬度方向的中央區(qū)域27向后方隆起而呈肋狀(bead)，如圖7所示，其與前圍板3的后表面構成閉合剖面結構C3。通過該閉合剖面結構C3，加強臂部21的剛性被提高，因此，通過該加強臂部21可有效地傳遞載荷。
該助力器安裝用加強件19，在加強臂部21與加強件主體20之間，架設有離合器踏板單元28。即，助力器安裝用加強件19的切口部19a的周邊較為平坦，同時向后方隆起而形成抵接部29，該抵接部29豎立設置有用于安裝踏板的雙頭螺栓30。如圖1所示，該雙頭螺栓30，支撐有離合器踏板單元28的安裝支架31，并通過螺母(未圖示)予以螺合，由此離合器踏板單元28被安裝在該助力器安裝用加強件19上。從該離合器踏板單元28伸出的拉索(未圖示)，經助力器安裝用加強件19的切口部19a及前圍板3的開口部15，被引入發(fā)動機室內。
另外，如圖4和圖8所示，在前圍橫梁10的閉合剖面結構C內，即在車寬方向上的位于加強件主體20的地板通道部12一側的側緣部與加強臂部21之間，設置有用于提高前圍橫梁10的強度的輔助加強件35。該輔助加強件35，其剖面呈大致“コ”狀，其車寬方向左右兩端部的外表面的規(guī)定部分接合于前圍橫梁10的內表面。
采用如上結構的車輛前部車身結構，由于助力器安裝用加強件19，具有加強件主體20和從該加強件主體20向地板通道部12側延伸，并接合于前圍橫梁10的車寬方向中央部位的加強臂部21，同時該加強臂部21所接合的前圍橫梁10的中央部位接合于地板通道部12的前端部，因此，當發(fā)生碰撞等而從車輛前方輸入的負荷，可經助力器安裝用加強件19，輸入加強件主體20，并且該載荷可通過加強臂部21被分散到地板通道部12。
即，當載荷從車輛前方輸入加強件主體20時，該載荷不僅從該加強件主體20向車頸板9、前圍橫梁10和前縱粱11分散傳遞，而且還通過加強臂部21分散傳遞至前圍橫梁10的車寬方向中央部位、地板通道部12和通道加強件13，由此可有效地分散所輸入的載荷，并通過車身的較大范圍來吸收能量，以緩和沖擊。
并且，在該輸入載荷被分散傳遞時，由于有效地利用了用于提高制動助力器4的支撐剛性的強度較高的部件，即助力器安裝用加強件19，并對以往結構的助力器安裝用加強件進行改良，無需擴大該加強件，通過從上述加強件主體20上側的側緣部以斜柱狀予以延伸的加強臂部21即可傳遞載荷，因此可盡量地抑制車身重量的增加。
此外，在通常情況下，車身下部的剛性高于車身上部的剛性，因此通過在在前圍橫粱10與加強件主體20之間以斜柱狀設置加強臂部21，可增大傳遞至剛性較高的車身下部的載荷，從而使輸入助力器安裝用加強件19的載荷廣泛且恰當地予以分散。
以上說明的車輛車身前部結構，是本發(fā)明所涉及的結構的一個實施方式，該結構的具體構成等，可在不偏離本發(fā)明主旨的范圍內作適當變更，下面對變形例進行說明。
(1)在上述實施方式中，加強臂部21從加強件主體20的側緣部上側向地板通道部12側延伸，以斜柱狀設置在加強件主體20與前圍橫粱10之間，但該加強臂部21，只要采用由加強件主體20的側緣部的一部分向地板通道部12側延伸的結構，其具體形狀沒有特別限制。
例如，加強臂部，亦可從矩形狀的加強件主體20的側緣部下側沿前圍橫梁10向車寬方向地板通道部12側延伸。或者，亦可使矩形狀的加強件主體20的側緣部，以三角形狀向地板通道部12側延伸，在該延伸的部分的中央部位設置大于前圍板3的開口部15的大開口部。即使采用這樣的結構，也可抑制車身重量的增加，并且可將輸入助力器安裝用加強件19的載荷有效地分散傳遞至沿車輛前后方向延伸的強度較高的部件。
(2)此外，在上述實施方式中，加強臂部21的下端部接合在從地板通道部12的前端部接合部分向加強件主體20側偏移的位置，但也可將該加強臂部21的下端部直接接合在地板通道部12的前端部。但采用上述實施方式，在從地板通道部12前端部的接合部分向加強件主體20側偏移的前圍橫梁10的中央部位，接合加強臂部21的下端部，可通過前圍橫梁10將載荷傳遞至另一側(與地板通道部12的加強件主體20側相反的一側)的前縱粱，從而可使輸入載荷分散到更廣范圍。
(3)在上述實施方式中，前圍橫梁10的車寬方向兩端部接合于前縱粱11，但該兩端部亦可接合于懸架支撐塔。但是，為了將輸入載荷有效地分散傳遞至沿車輛前后方向延伸的強度較高的部件，較為理想的是，如上述實施方式那樣，前圍橫梁10的車寬方向兩端部接合于前縱粱11。
(4)在上述實施方式中，加強件主體20的上端部接合于車頸板9，但也可接合于前圍板3的后表面上端部。但是，通過將加強件主體20的上端部接合于車頸板9，經沿車寬方向延伸的車頸板及接合有該車頸板的A柱，可將載荷分散到車身上部結構。
(5)上述加強臂部21，亦可呈平坦板狀，但較為理想的是，如上述實施方式那樣，其一部分向車輛后方隆起，與前圍板3構成閉合剖面結構C3。這樣，可在抑制車身重量增加的同時，提高加強臂部21的強度。
(6)另外，架設于助力器安裝用加強件19的加強件主體20與加強臂部21之間的踏板，除為離合器踏板外，亦可為腳踩式停車制動踏板，若駕駛席設置在車輛左側，亦可為加速踏板。
權利要求
1.一種車輛前部車身結構，其特征在于，包括構成車室前壁部，且可安裝車用輔助機械的前圍板；沿車寬方向延伸，接合于上述前圍板的前圍橫梁；沿車輛前后方向延伸，前端部連接于上述前圍橫梁的車寬方向中央部位的地板通道部；與上述前圍板接合，具有加強件主體和從該加強件主體向車寬方向內側延伸并接合于前圍橫梁的車寬方向中央部位的加強臂部，以加強上述前圍板的車用輔助機械安裝部分的輔助機械加強件。
2.根據權利要求1所述的車輛前部車身結構，其特征在于上述前圍板，其上可安裝的車用輔助機械是增加制動踏板的操縱力以產生強大制動力的制動助力器。
3.根據權利要求2所述的車輛前部車身結構，其特征在于上述前圍橫梁的車寬方向兩端部，接合在沿車輛前后方向延伸的左右一對的前縱粱上，上述接合部分或其周邊與上述加強件主體的下端部接合。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的車輛前部車身結構，其特征在于上述加強件主體的上端部，接合于位于前圍板上方沿車寬方向延伸的車頸板，上述加強臂部，在加強件主體與前圍橫粱之間以斜柱狀予以設置。
5.根據權利要求3所述的車輛前部車身結構，其特征在于上述加強臂部，沿車輛前后方向予以隆起，與前圍板構成閉合剖面結構。
6.根據權利要求3所述的車輛前部車身結構，其特征在于上述地板通道部，其接合有與該地板通道部構成沿車輛前后方向延伸的閉合剖面結構的通道加強件，上述通道加強件，其前端部接合于前圍板。
7.根據權利要求4所述的車輛前部車身結構，其特征在于上述輔助機械加強件的加強件主體與加強臂部之間，架設有用于操縱車輛的操縱踏板。
全文摘要
本發(fā)明的車輛前部車身結構，包括構成車室前壁部，且可安裝制動助力器(4)的前圍板(3)；沿車寬方向延伸，接合于前圍板(3)的前圍橫梁(10)；沿車輛前后方向延伸，前端部連接于前圍橫梁(10)的車寬方向中央部位的地板通道部(12)；與前圍板(3)接合，具有加強件主體(20)和從該加強件主體(20)向車寬方向內側延伸并接合于前圍橫梁(10)的車寬方向中央部位的加強臂部(21)，以加強前圍板(3)的制動助力器(4)安裝部分的輔助機械加強件(19)。采用本發(fā)明的車輛前部車身結構，既可有效地利用現有部件抑制重量增加，又可使來自前方的載荷分散傳遞到較廣的范圍。
文檔編號B62D25/14GK1903634SQ20061010855
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權日2005年7月25日
發(fā)明者角屋敏光 申請人:馬自達汽車株式會社