车体构造.pdf

本发明提供一种既能确保冷却性能又能有效进行步行者的保护和碰撞载荷的吸收的车体构造。本发明的车体构造包括：下部构件(42)，连结在一对前纵梁(2、3)的前端(2a、3a)，其中前纵梁(2、3)在车体前后方向FR上延伸并配置在车宽度方向W上；以及保险杠(4)，位于下部构件(42)的上方，并通过连结在前端(2a、3a)上的上部构件(41)形成开口部(7)。上部构件(41)的强度形成得比下部构件(42)的强度弱。

权利要求书
1.  一种车体构造，其特征在于，包括：
一对前纵梁，其在车体前后方向上延伸，并配置在车体的左右；以及
保险杠，其通过连结在各前纵梁的前端上的下部构件、和位于下部构件的上方并连结在所述前纵梁的前端上的上部构件形成开口部；
其中，所述上部构件的强度形成得比所述下部构件的强度弱。

2.  根据权利要求1所述的车体构造，其特征在于：
在车体的高度方向上，
所述下部构件的在车宽度方向上延伸的部位与所述前纵梁的前端的距离，比所述上部构件的在所述车宽度方向上延伸的部位与所述前纵梁的前端的距离短。

3.  根据权利要求1所述的车体构造，其特征在于：所述上部构件形成为开放的剖面形状，其剖面开口侧朝向车体后方，所述下部构件形成为封闭的剖面形状。

4.  根据权利要求1所述的车体构造，其特征在于：
还包括以从外侧覆盖分别形成在各前纵梁的前端面上的开口的方式分别连结在所述前纵梁的前端的隔板构件，
经由所述隔板构件，所述下部构件的两端连结在所述前纵梁的前端。

5.  根据权利要求1所述的车体构造，其特征在于：
还包括碰撞检测传感器，位于比所述上部构件更靠车体后方侧，被装设在与所述前纵梁结合的加强构件上；以及
碰撞载荷传递单元，位于比所述碰撞检测传感器更靠车体前方的所述上部构件的变形区域内，并且在所述上部构件与所述碰撞检测传感器之间。

6.  根据权利要求5所述的车体构造，其特征在于：所述碰撞载荷传递单元为具备与所述上部构件相对的载荷承受面的箱状，并且被装设在所述前纵梁上。

7.  根据权利要求5所述的车体构造，其特征在于：
还包括前横梁，其在车宽度方向上延伸，并且与所述前纵梁结合，
所述碰撞载荷传递单元配置在比所述前横梁更靠近车体前方侧，所述加强构件配置在所述前纵梁与所述前横梁的结合区域内，或者比结合区域更靠近车体后方侧。

说明书车体构造
技术领域
本发明涉及一种车体构造，特别涉及一种吸收车体前方的碰撞载荷的车体构造，进而涉及一种具备碰撞检测传感器的车体构造。
背景技术
在特开2004-330948中，提出了一种车体构造，其中：相对于前纵梁(front side member)在上方使保险杠(bumper beam)偏置，同时在下方将连结前纵梁的前端的纵梁连结构件偏置配置，将保险杠和纵梁连结构件经由共同的连结构件连结在前纵梁上。
在车体前方具备发动机的车辆的情况下，为了向发动机供给更大量的冷却风，考虑在车体前方设置较大的开口。为了实现这一目的，考虑如特开2004-330948所记载的车体构造那样使连结在前纵梁的前端的构件在上下偏置，但在想要获取更大的开口时，上下的错位量变大。在这样上下的错位量变大时，配置在上方的构件的位置上升，所以产生了在碰撞时如何进行步行者的保护的新的问题。另外，在通过保险杠构成开口时，前纵梁与保险杠的错位量变大，所以在相对于来自前方的碰撞载荷的吸收性能的方面来看，可以设想出比前纵梁与保险杠正对的车体构造更不利的情况，所以必须考虑相对于碰撞载荷的吸收性能。
另外，在车室内，为保护乘客而配备有众所周知的气囊装置。气囊装置被构成为在从车体前方施加规定以上的碰撞载荷时工作，所以在这种车辆中配置有检测碰撞载荷的碰撞检测传感器。气囊装置基于碰撞检测传感器检测到的碰撞载荷的值而工作，所以传感器的过度的响应或者响应延迟会引起气囊装置的工作定时的偏差。因此，在特开07-267034中，提出一种发明，其中：将装设有碰撞检测传感器的前围板(dash panel)与侧架(side frame)通过连杆(rod)连结，改善了传感器的响应延迟。
碰撞传感器的过度的响应或者响应延迟也会因车体刚性、传感器设置场所和到碰撞载荷的输入点为止的距离的不同而产生，所以需要与车体构造、传感器设置场所相对应的对策。因此，为了缩短传感器设置场所和到碰撞载荷的输入点为止的距离，考虑如特开07-267034所记载的车体构造那样，不是将碰撞传感器装设在前围板上，而是配置在车体前部，例如在车体前后方向上延伸、配置在车宽度方向上的一对前纵梁的前端。
但是，在前纵梁的前端，结合有保险杠，在输入来自前方的碰撞载荷时，保险杠本身、前纵梁的前端会变形，所以仅在前纵梁的前端配置碰撞传感器，不能解决过度的响应或者响应延迟的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能确保冷却性能又能有效进行步行者的保护和碰撞载荷的吸收的车体构造。
进而，本发明的目的在于提供一种能够使碰撞传感器的响应性能稳定的车体构造。
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种车体构造，其特征在于，包括：一对前纵梁，其在车体前后方向上延伸，并配置在车体的左右；以及保险杠，其通过连结在各前纵梁的前端上的下部构件，和位于下部构件的上方并连结在所述前纵梁的前端上的上部构件形成开口部；其中，所述上部构件的强度形成得比所述下部构件的强度弱。
该车体构造，其特征在于：在车体的高度方向上，所述下部构件的在车宽度方向上延伸的部位与所述前纵梁的前端的距离，比所述上部构件的在所述车宽度方向上延伸的部位与所述前纵梁的前端的距离短。
该车体构造，其特征在于：所述上部构件形成为开放的剖面形状，其剖面开口侧朝向车体后方，所述下部构件形成为封闭的剖面形状。
该车体构造，其特征在于：还包括以从外侧覆盖分别形成在各前纵梁的前端面上的开口的方式，分别连结在所述前纵梁的前端的隔板构件，经由所述隔板构件，所述下部构件的两端连结在所述前纵梁的前端。
该车体构造，其特征在于：还包括碰撞检测传感器，位于比所述上部构件更靠车体后方侧，被装设在与所述前纵梁结合的加强构件上；以及碰撞载荷传递单元，位于比所述碰撞检测传感器更靠车体前方的所述上部构件的变形区域内，并且在所述上部构件与所述碰撞检测传感器之间。
该车体构造，其特征在于：所述碰撞载荷传递单元，为具备与所述上部构件相对的载荷承受面的箱状，并且被装设在所述前纵梁上。
该车体构造，其特征在于：还包括前横梁，其在车宽度方向上延伸，并且与所述前纵梁结合，所述碰撞载荷传递单元配置在比所述前横梁更靠近车体前方侧，所述加强构件配置在所述前纵梁与所述前横梁的结合区域内，或者比结合区域更靠近车体后方侧。
根据本发明，由于包括连结在各前纵梁的各前端上的下部构件和位于下部构件的上方并通过连结在前端上的上部构件形成开口部的保险杠，所以容易从开口部获取行驶风，能够确保冷却性能；由于将上部构件的强度形成得比下部构件的强度弱，所以在与步行者碰撞时，上部构件比位于下部的下部构件更容易变形，所以能够一边防止卷入车体下方一边吸收碰撞，从而能够实现步行者的保护。
根据本发明，由于在车体的高度方向上，下部构件的在车宽度方向上延伸的部位与前端的距离比上部构件的在车宽度方向上延伸的部位与该前端的距离短，所以上部构件更容易变形，而且变形量也变大，所以上部构件能够将来自前方的碰撞载荷有效传递给前纵梁，从而能够吸收碰撞载荷。
根据本发明，由于上部构件形成为开放的剖面形状，其剖面开口侧朝向车体后方，下部构件形成为封闭的剖面形状，所以能够以简单的构造使上部构件的强度比下部构件的强度弱。
根据本发明，由于经由隔板构件将下部构件的两端连结在前纵梁的前端，其中所述隔板构件以从外侧覆盖分别形成在各前纵梁的前端面上的开口部的方式连结在前纵梁的前端，所以在碰撞载荷经由下部构件传递给前纵梁时，隔板构件按压前纵梁的前端部。因此，隔板构件不会被压入开口部内，将碰撞载荷有效传递给前纵梁，能够可靠地使该梁变形，即使是具有开口部的保险杠结构也能够进一步吸收碰撞载荷。
根据本发明，由于设置了：保险杠，与一对前纵梁的前端相结合，其一部分向前纵梁的上方突出；碰撞检测传感器，位于比保险杠更靠车体后方侧，被装设在与前纵梁结合的加强构件上；以及碰撞载荷传递单元，位于比碰撞检测传感器更靠车体前方的保险杠的变形区域内，与保险杠和碰撞检测传感器相对，所以在从车体前方向保险杠输入碰撞载荷时，比前纵梁更向上方突出的保险杠的部位变形，通过该变形，碰撞载荷传递单元也变形，从而向位于后方的碰撞检测传感器传递载荷。因此，通过根据车体改变碰撞检测传感器的在车体前后方向上的大小，能够将碰撞检测传感器的响应定时设定为所希望的定时，从而能够使响应性能稳定。
根据本发明，由于保险杠位于比前纵梁更靠上方的位置，其两端具有连结在前纵梁的前端的上部构件，碰撞载荷传递单元为具备与上部构件相对的载荷承受面的箱状，并且被装设在所述前纵梁上，所以通过调整碰撞载荷传递单元的载荷承受面的角度，能够调整与通过碰撞载荷的输入而错位的上部构件接触的接触定时，所以能够将碰撞检测传感器的响应定时设定为更希望的定时，从而能够使响应性能稳定。
根据本发明，由于碰撞载荷传递单元配置在比结合于前纵梁的前横梁更靠近车体前方侧，加强构件配置在前纵梁与前横梁的结合区域内、或者比结合区域更靠近车体后方侧，所以装设有碰撞检测传感器的加强构件配置在刚性较高的区域，其结果碰撞检测传感器的安装结构变高，所以能够抑制由于安装刚性不足而引起的碰撞载荷的误检测。
附图说明
图1是表示具备本发明第1实施例的车体构造的车辆的前部部分的立体图。
图2是表示作为本发明第1实施例的特征部分的保险杠的结构的放大立体图。
图3是说明保险杠的剖面结构的剖面图。
图4是侧面观察本发明第1实施例的车体构造的特征部分的构成要素的分解图。
图5是在本发明第1实施例中连结在前纵梁的前端的隔板(bulkhead)构件的放大立体图。
图6是表示在本发明第1实施例中前纵梁的前端与保险杠的下部构件的连结状态的侧视图。
图7是表示在本发明第1实施例中前纵梁的前端与保险杠的连结状态的侧视图。
图8是表示具备本发明第2实施例的车体构造的车辆的前部部分的立体图。
图9是表示作为本发明第2实施例的特征部分的碰撞载荷传递单元与其周围的结构的放大立体图。
图10是表示碰撞载荷传递单元的结构和与碰撞检测传感器的关系的部分剖开放大剖面图。
图11是侧面观察本发明第2实施例的车体构造的特征部分的构成要素的分解图。
图12是表示在本发明第2实施例中前纵梁的前端与保险杠的连结状态和与碰撞载荷传递单元的位置关系的侧视图。
具体实施方式
下面，使用图1至图5对本发明的第1实施方式进行说明。通过图1所示的符号1表示的车辆，包括：一对前纵梁2、3，它们在通过箭头FR表示的车体前后方向上延伸，并配置在通过箭头W表示的车宽度方向上；保险杠4，其两端4a、4b连结在前纵梁2、3的前端2a、3a上；和前横梁6，其两端连结在前纵梁2、3上。通过符号5表示的空间表示由前纵梁2和3、保险杠4和前横梁6覆盖起来的发动机室。
保险杠4如图2所示，包括：下部构件42，其两端42a、42b连结在前端2a、3a上；和上部构件41，其具有位于前端2a、3a的上方的连结梁41c，并且两端41a、41b连结在前端2a、3a上。上部构件41和下部构件42是冲压成形品，互相类似的正面形状为门形，通过将双方组合起来，在保险杠4的中央形成了贯通车辆前后方向FR的长方形的开口部7。
上部构件41如图3所示，形成剖面コ字形的开放的剖面形状，其剖面开口侧面向车体后方，下部构件42，将2个板状构件组合起来形成封闭的剖面形状。在上部构件41中，使用比下部构件42中所使用的板材更薄的板材。即，上部构件41的强度根据板厚和剖面形状而形成为比下部构件42的强度弱。上部构件41和下部构件42的强度上的关系也可以构成为，在板厚或剖面形状中的任意一方面，上部构件强度＜下部构件强度。
如图4、图5所示，前纵梁2、3的内部在车体前后方向FR上为较长的中空形状，在前端面2b、3b上形成有开口部2c、3c。在前端2a、3a上，以从外侧覆盖开口部2c、3c的方式从车体正面侧装设盖子(cap)形状的隔板构件10、11，并通过点焊固定。在隔板构件10、11的正面10a、11a上上下空出间隔地形成有螺栓插入孔13、14，在隔板构件10、11的凸缘部10b、11b上形成有螺栓插入孔15、16，构成下部构件42的两端42a、42b的安装部。在螺栓插入孔13、14以及螺栓插入孔15、16的内部，固定有未图示的螺母。另外，在下部构件42的两端42a、42b，以在与隔板构件10、11接合时螺栓插入孔13、14和螺栓插入孔15、16相对的方式，形成有螺栓插入孔17、18和螺栓插入孔19、20，使得能够插通螺栓8、9。即，如图6所示，下部构件42的两端42a、42b通过螺栓8、9紧固固定在隔板构件10、11上，由此以与前端2a、3a大致正对的方式连结。
如图7所示，上部构件41的两端41a、41b的下部41a1、41b1接合在下部构件42的两端42a、42b的上部42a1、42b1上，并通过点焊而固定在隔板构件10、11与上部构件41的两端41a、41b上，由此与前端2a、3a结合。
在本实施方式中，在将下部构件42固定在前纵梁2、3的前端2a、3a上之后，将上部构件41固定在下部构件42上，但也可以将两者预先接合形成保险杠4，在该状态下经由隔板构件10、11将下部构件42的两端42a、42b接合固定在前端2a、3a上。
根据本实施方式，以与前纵梁2、3的前端2a、3a大致正对的方式连结下部构件42的两端42a、42b，将上部构件41的两端41a、41b以连接两端41a、41b的连结梁41c位于前端2a、3a的上方的方式连接在前端2a、3a上，即，在车体的高度方向上具备将下部构件的在车宽度方向上延伸的部位与前纵梁2、3的前端2a、3a的距离设定得比上部构件41的连结梁41c与前纵梁2、3的前端2a、3a的距离短，从而形成开口部7的保险杠4，所以如图3所示，容易从开口部7将行驶风引入发动机室5，能够确保冷却性能。
由于下部构件42的两端42a、42b与前纵梁的前端2a、3a大致正对，所以能够将图7中符号P所示的来自前方的碰撞载荷有效传递给前纵梁2、3，能够吸收碰撞载荷P。进而，由于使上部构件41的强度形成得比下部构件42的强度弱，并且将距前纵梁2、3的前端2a、3a的距离加长，所以在与步行者碰撞时，上部构件41比位于下部的下部构件42更容易变形，变形量也变大。因此，能够一边防止卷入车体下方一边吸收碰撞，能够实现步行者的保护。
由于以从外侧覆盖分别形成在前纵梁2、3的前端面2b、3b上的开口部2c、3c的方式，经由连结在前端2a、3a上的隔板构件10、11将下部构件42的两端42a、42b连结在前纵梁的前端2a、3a上，所以在碰撞载荷P经由下部构件42传递给前纵梁2、3时，隔板构件10、11如图5所示那样按压前纵梁的前端部2b、3b。因此，隔板构件10、11不会被压入开口部2c、3c内，由于能够将碰撞载荷P有效传递给前纵梁2、3，并且能够可靠地使该梁变形，从而即使是具有开口部2c、3c的结构也能够进一步吸收碰撞载荷P。
下面，使用图8至图12对本发明的第2实施方式进行说明。对于与所述第1实施方式中的构件相同的构件，使用相同的符号。
在比保险杠4更位于车体后方侧的前纵梁2、3上，配置有作为加强构件的前照灯安装支架30、31。如图8以及图9所示，在位于前照灯安装支架30、31与保险杠4之间的前纵梁2、3上，配置有碰撞载荷传递单元34、35。
前照灯安装支架30、31，俯视形状为剖面コ字形状，以其开口侧位于车体外侧的方式，被焊接固定在前纵梁2、3的上面2d、3d上。在本实施方式中，前照灯安装支架30、31如图11所示，前照灯安装支架30、31配置在通过符号M所示的前纵梁2、3与前横梁6的结合区域内，但也可以配置在比结合区域M更位于车体后方侧的上面2d、3d上。
碰撞载荷传递单元34、35，与上部构件41和前照灯安装支架30、31的前面30b、31b相对，并配置在图12所示的保险杠4的变形区域N内，即上部构件41的变形区域N内。
碰撞载荷传递单元34、35如图10、11所示，在与上部构件41相对一侧具备载荷承受面34a、35a，在前照灯安装支架30、31相对一侧具备载荷传递面34b、35b，是将内部面板与外部面板接合起来而形成的箱状。碰撞载荷传递单元34、35，形成为在车体前后方向FR上延长，配置在比结合区域M(前纵梁2、3)更靠近车体前方侧。符号L表示碰撞载荷传递单元34、35的全长。
在碰撞载荷传递单元34、35的上面34c、35c与侧面34e、35e上，分别形成有作业用的开口44、47。在碰撞载荷传递单元34、35的底部34d、35d上，分别形成有在车体前后方向上延伸的长孔46A、46B。在长孔46A、46B上插通有固定在前纵梁2、3的上面2d、3d上的螺栓39A、39B，并通过紧固在螺栓上而将螺母40A、40B固定在上面2d、3d上。开口44在紧固螺母40A、40B时使用。如图10所示，符号48表示为了调整碰撞载荷传递单元34、35的强度而形成的冲压部。
如图10、11所示，在前照灯安装支架30、31的内部30a、31a，配置有检测来自车体前方的碰撞载荷的值的碰撞检测传感器32、33。碰撞检测传感器32、33，包括安装用的螺栓37A、37B，将螺栓37A、37B插通在载荷传递面34b、35b和与其相对的安装面30b、31b上，并从载荷传递面34b、35b侧将螺母38A、38B紧固在螺栓上，由此将前照灯安装支架30、31与碰撞载荷传递单元34、35紧固安装在一起。开口47在紧固螺母38A、38B时使用。
根据本实施方式，由于将碰撞检测传感器32、33装设在与前纵梁的前端2a、3a相结合的保险杠4上和比保险杠4更位于车体后方并与前纵梁相结合的前照灯安装支架30、31上，并且由于位于比碰撞检测传感器32、33更靠车体前方的保险杠4(上部构件41)的变形区域N内，以与上部构件41的两端41a、41b和碰撞检测传感器32、33相对的方式设置碰撞载荷传递单元34、35，所以如图5所示，在从车体前方向保险杠4输入碰撞载荷P时，比前纵梁2、3更向上方突出的上部构件41的部位产生变形，通过该变形，碰撞载荷传递单元34、35也变形并向位于后方的碰撞检测传感器32、33传递载荷。因此，通过根据车体改变碰撞检测传感器32、33的在车体前后方向FR上的大小L和位置，能够将碰撞检测传感器32、33的响应定时设定为所希望的定时，从而能够使响应性能稳定。
碰撞载荷传递单元34、35，是包括与上部构件41相对的载荷承受面34a、35a的箱状，并且被装设在前纵梁2、3上，因此通过调整碰撞载荷传递单元34、35的载荷承受面34a、35a的角度，能够调整与通过碰撞载荷P的输入而错位的上部构件41接触的接触定时，所以能够将碰撞检测传感器32、33的响应定时设定为更希望的定时，从而能够使响应性能稳定。
由于碰撞载荷传递单元34、35配置在比前横梁6更靠近车体前方侧，并且前照灯安装支架30、31配置在结合区域M内，所以装设了碰撞检测传感器32、33的前照灯安装支架30、31配置在刚性较高的区域，其结果碰撞检测传感器32、33的安装结构变高，从而能够抑制由于安装刚性不足而引起的碰撞载荷的误检测。
另外，即使上部构件41没有因为碰撞载荷P的输入方向和错位碰撞等而变形到碰撞载荷传递单元34、35，由于碰撞载荷传递单元34、35被安装在前纵梁2、3上，所以只要前纵梁2、3通过规定的碰撞载荷P而弯曲，便能通过碰撞载荷传递单元34、35的错位将载荷传递给位于后方的碰撞检测传感器32、33。这样，能够将向碰撞检测传感器32、33传递载荷的路线设为两个系统，从而能够可靠地检测出碰撞载荷P。