車輛前部構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛前部構(gòu)造[vehicle front end structure]，特別是涉及如下車輛前部構(gòu)造，其具有發(fā)動機罩支架加強材料[hood ledge reinforcement]，該發(fā)動機罩支架加強材料構(gòu)成為，在伴隨前進(jìn)速度[forward velocity]的車輛向剛體障礙物[rigidbarrier]碰撞時支承碰撞力[impact force]，將前進(jìn)速度的至少一部分的方向改變[redirect]，使其成為使車輛從剛體障礙物向側(cè)向移動的側(cè)向速度[lateral velocity]。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，車體構(gòu)造具有吸收碰撞時的碰撞力的構(gòu)造上的特征(例如，下述專利文獻(xiàn)Do近年來，引入了下述碰撞試驗，即，使伴隨車輛長度方向速度的車輛，以前部角部(車輛總寬度的大約25%)向固定剛體障礙物碰撞。圖1?圖3概略地示出了與上述的小重疊試驗對應(yīng)的向固定剛體障礙物B碰撞的現(xiàn)有車輛C的例子。
[0003]圖1示出了在小重疊碰撞試驗[small overlap crash test]中，向固定剛體障礙物B接近的現(xiàn)有車輛C。圖2示出了展示出剛與固定剛體障礙物B碰撞后的初期變形的現(xiàn)有車輛C，將現(xiàn)有車輛C的速度向繞剛體障礙物B的旋轉(zhuǎn)移動部分地變換。圖3示出了如下的現(xiàn)有車輛C，即，作為碰撞的結(jié)果，現(xiàn)有車輛C進(jìn)一步變形，且以后部R從剛體障礙物B向側(cè)外方甩出的方式繞剛體障礙物B進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)移動。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本國特開2008 - 213739號
[0005]專利文獻(xiàn)2:日本國特開2006 - 290224號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種車輛前部構(gòu)造，其能夠削減或消除向前方移動的車輛在正面偏置碰撞試驗[frontal offset crash test]中的與剛體障礙物碰撞時的旋轉(zhuǎn)移動。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種車輛前部構(gòu)造，其能夠?qū)⑾蚯胺竭\動的車輛在正面偏置碰撞試驗[frontal offset crash test]中的與剛體障礙物碰撞時的碰撞力的方向，改變?yōu)槭管囕v從剛體障礙物向側(cè)向進(jìn)行移動。
[0008]本發(fā)明的特征在于，提供一種車輛前部構(gòu)造，其具有:前側(cè)梁，其在車輛縱向上延伸；發(fā)動機罩支架，其具有固定地安裝在所述前側(cè)梁的前部處的前端，從所述前側(cè)梁朝車輛后方方向，向上方且側(cè)外方延伸；以及發(fā)動機罩支架加強材料，其具有下部、上部和至少一個撐架，其中，該下部固定地安裝在所述前側(cè)梁的外側(cè)表面上，該上部固定地安裝在所述發(fā)動機罩支架的下部，該至少一個撐架固定地安裝在所述下部以及所述上部。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示小重疊碰撞試驗中的向固定剛體障礙物接近的現(xiàn)有車輛的俯視圖。
[0010]圖2是表示剛與固定剛體障礙物碰撞后的現(xiàn)有車輛的俯視圖。
[0011]圖3是表示在與固定剛體障礙物碰撞時進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動的現(xiàn)有車輛的俯視圖。
[0012]圖4是表示小重疊碰撞試驗中的向固定剛體障礙物接近的具有實施方式的前部構(gòu)造的車輛的俯視圖。
[0013]圖5是表不剛與固定剛體障礙物碰撞后的所述車輛的俯視圖。
[0014]圖6是表示在與固定剛體障礙物碰撞時進(jìn)行側(cè)向移動的所述車輛的俯視圖。
[0015]圖7是表示具有第I實施方式的前部構(gòu)造的車輛的前部的側(cè)視圖。
[0016]圖8是所述前部構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0017]圖9是所述前部構(gòu)造的正視圖。
[0018]圖10是所述前部構(gòu)造的斜視圖。
[0019]圖11是所述前部構(gòu)造的俯視圖。
[0020]圖12是去除車輪后的所述前部構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0021]圖13是從前方觀察的表示所述前部構(gòu)造中的受力部件、能量傳遞橫向部件、發(fā)動機罩支架以及發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0022]圖14是從后方觀察的表示所述前部構(gòu)造中的受力部件、能量傳遞橫向部件、發(fā)動機罩支架以及發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0023]圖15是所述前部構(gòu)造中的發(fā)動機托架的分解斜視圖。
[0024]圖16是所述受力部件的斜視圖。
[0025]圖17是所述受力部件的分解斜視圖。
[0026]圖18是圖16中的18 — 18線剖面圖。
[0027]圖19是所述能量傳遞橫向部件的斜視圖。
[0028]圖20是所述能量傳遞橫向部件的展開俯視圖。
[0029]圖21是從下方觀察的表示所述前部構(gòu)造中的前側(cè)梁、所述發(fā)動機罩支架以及所述發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0030]圖22是所述發(fā)動機罩支架加強材料的側(cè)視圖。
[0031 ]圖23是所述發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0032]圖24是表示即將碰撞前的所述發(fā)動機托架、發(fā)動機總成、所述受力部件以及所述能量傳遞橫向部件的俯視圖。
[0033]圖25是表示碰撞第I階段中的所述發(fā)動機托架、所述發(fā)動機總成、所述受力部件以及所述能量傳遞橫向部件的俯視圖。
[0034]圖26是表示碰撞第2階段中的所述發(fā)動機托架、所述發(fā)動機總成、所述受力部件以及所述能量傳遞橫向部件的俯視圖。
[0035]圖27是碰撞第3階段中的所述前部構(gòu)造的仰視圖。
[0036]圖28是碰撞第4階段中的所述前部構(gòu)造的仰視圖。
[0037]圖29是碰撞第5階段中的所述前部構(gòu)造的仰視圖。
[0038]圖30是碰撞第6階段中的所述前部構(gòu)造的仰視圖。
[0039]圖31是表示第2實施方式的前部構(gòu)造中的具有以X字狀延伸設(shè)置的橫梁的發(fā)動機托架以及受力部件的俯視圖。
[0040]圖32是表示第3實施方式的前部構(gòu)造中的具有在橫向上延伸設(shè)置的橫梁的發(fā)動機托架以及受力部件的俯視圖。
[0041]圖33是表示第4實施方式的前部構(gòu)造中的具有以V字狀延伸設(shè)置的橫梁的發(fā)動機托架以及受力部件的俯視圖。
[0042]圖34是表示第5實施方式的前部構(gòu)造中的具有在斜向上延伸設(shè)置的橫梁的發(fā)動機托架以及受力部件的俯視圖。
[0043]圖35是表示即將碰撞前的實施方式6的前部構(gòu)造的發(fā)動機托架、發(fā)動機總成以及受力部件的俯視圖。
[0044]圖36是表示碰撞第I階段中的所述發(fā)動機托架、所述發(fā)動機總成以及所述受力部件的俯視圖。
[0045]圖37是表示碰撞第2階段中的所述發(fā)動機托架、所述發(fā)動機總成以及所述受力部件的俯視圖。
[0046]圖38是表示第7實施方式的前部構(gòu)造中的發(fā)動機托架、受力部件以及能量傳遞橫向部件的俯視圖。
[0047]圖39是表示所述發(fā)動機托架、發(fā)動機總成、所述受力部件、所述能量傳遞橫向部件以及懸掛總成的俯視圖。
[0048]圖40是表示第8實施方式的前部構(gòu)造中的發(fā)動機托架、受力部件以及能量傳遞橫向部件的斜視圖。
[0049]圖41是表示第9實施方式的前部構(gòu)造中的能量傳遞橫向部件的斜視圖。
[0050]圖42是表示所述能量傳遞橫向部件以及發(fā)動機托架的斜視圖。
[0051]圖43是表示即將碰撞前的所述發(fā)動機托架、發(fā)動機總成以及所述能量傳遞橫向部件的俯視圖。
[0052]圖44是表示碰撞第I階段中的所述發(fā)動機托架、所述發(fā)動機總成以及所述能量傳遞橫向部件的俯視圖。
[0053]圖45是表示碰撞第2階段中的所述發(fā)動機托架、發(fā)動機總成以及所述能量傳遞橫向部件的俯視圖。
[0054]圖46是從外側(cè)觀察的第10實施方式的前部構(gòu)造中的前側(cè)梁以及發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0055]圖47是從內(nèi)側(cè)觀察的所述前側(cè)梁以及所述發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0056]圖48是從內(nèi)側(cè)前方觀察的所述前側(cè)梁以及所述發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0057]圖49是圖46中的49 一 49線剖面圖。
[0058]圖50是表示碰撞第I階段(碰撞時)的所述前部構(gòu)造的俯視圖。
[0059]圖51是表示碰撞第2階段(剛碰撞后)的所述前部構(gòu)造的俯視圖。
[0060]圖52是表示碰撞第3階段中的所述前部構(gòu)造的俯視圖。
[0061]圖53是第11實施方式的前部構(gòu)造中的發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0062]圖54是所述發(fā)動機罩支架加強材料的其他斜視圖。
[0063]圖55是所述發(fā)動機罩支架加強材料的另一個其他斜視圖。
[0064]圖56是第12實施方式的前部構(gòu)造中的發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0065]圖57是第13實施方式的前部構(gòu)造中的發(fā)動機罩支架加強材料的斜視圖。
[0066]圖58是第14實施方式的前部構(gòu)造中的受力部件的斜視圖。
[0067]圖59是第15實施方式的前部構(gòu)造中的能量傳遞橫向部件的斜視圖。
【具體實施方式】
[0068]下面，參照附圖對車輛前部構(gòu)造的實施方式進(jìn)行說明。
[0069]【第I實施方式】
[0070]參照圖4?圖30，對車輛前部構(gòu)造的第I實施方式進(jìn)行說明。在第I實施方式中，車輛10具有在小重疊試驗時改變力的方向的多個(構(gòu)造上的)特征[forceredirecting (structural) features](在后文中敘述)。特別是，上述多個特征不論獨立地使用，還是彼此組合而進(jìn)行使用，分別具有下述效果，即，承受作用于向前方移動而向固定障礙物[fixed barrier]B碰撞的車輛10的碰撞力，將該碰撞力的至少一部分變換為使車輛10從固定障礙物B向側(cè)向產(chǎn)生移動的橫向力。
[0071]首先，在進(jìn)行第I實施方式的具體說明之前，對小重疊試驗時簡單地進(jìn)行說明。美國公路安全保險協(xié)會(IIHS)發(fā)表了車輛以前進(jìn)速度VF向固定的剛體障礙物B碰撞的各種各樣的試驗。在IIHS的小區(qū)域試驗中，如圖1?圖3所示，車輛C的前部的25%向剛體障礙物B碰撞。即，僅車輛的前部角部與剛體障礙物B碰撞。該IIHS的試驗也作為窄寬度偏置試驗[narrow offset test]、小偏置試驗[small offset test]被眾所周知。在該試驗中，在碰撞時，車輛C的前保險杠總成[front bumper assembly]未發(fā)生碰撞或僅有限地與剛體障礙物B接觸。如果車輛C以一定速度向剛體障礙物B碰撞，則車輛C急劇地減速，與車輛C的質(zhì)量以及速度關(guān)聯(lián)的動能[kinetic energy]變換為車輛C的變形以及反向運動[counter movement]。如眾所周知的所示，動能是與速度的平方以及質(zhì)量成正比的函數(shù)。在小重疊試驗時，車輛C的動能被部分地吸收，且進(jìn)一步以運動的方式部分地變換為其他形式的動能。因此，與剛體障礙物B碰撞的車輛C的前部的構(gòu)造，作為碰撞的結(jié)果吸收大量的碰撞力。
[0072]在碰撞時，各種各樣的部件變形。該變形依賴于車輛C的前部構(gòu)造的整體設(shè)計，針對每種車輛而言是不同的，因此，在圖2以及圖3中未正確且明確地進(jìn)行表現(xiàn)。取而代之，在圖3中表現(xiàn)出作為碰撞的結(jié)果的現(xiàn)有車輛C的變形的一般的程度。但是，由IIHS使用小重疊試驗進(jìn)行試驗的現(xiàn)有車輛相對地示出了具有一貫性的響應(yīng)。具體地說，在向剛體障礙物B碰撞時，車輛C的動能的一部分通過車輛C的構(gòu)造的變形被部分地吸收，車輛C的動能的其他一部分變換為使車輛C的后部R以從剛體障礙物B向側(cè)向遠(yuǎn)離的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)[swing]的旋轉(zhuǎn)運動[rotat1nal movement](反向運動)。即，在碰撞時，車輛C的速度Vf的一部分進(jìn)行變換。具體地說，在碰撞時傳遞至車輛C的速度Vf的一部分，至少部分地變換為力的旋轉(zhuǎn)成分、或如圖3所示的角速度VR。后述的各種各樣的實施方式的改變力的方向的特征，在車輛10中使用時，與減少小重疊試驗中的與剛體障礙物B的接觸時間和朝車輛縱向[longitudinal direct1n]向后方傳遞的力的做法相同地，減少或去除在小重疊試驗中車輛C所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力。
[0073]通過附圖以及以下的敘述應(yīng)該理解為，在前保險杠總成、支柱塔[strut tower]等車輛構(gòu)造中，在碰撞點與包含前保險杠總成、前側(cè)梁以及正面懸掛結(jié)構(gòu)要素在內(nèi)的前部構(gòu)造發(fā)生重疊碰撞時，該車輛構(gòu)造構(gòu)成為對碰撞能量進(jìn)行吸收。在下述的各種各樣的實施方式中，作為改變力的方向的多個特征，與其設(shè)計為在小重疊試驗中吸收碰撞力，不如構(gòu)成為對帶有角度的傾斜表面[ramping surface]進(jìn)行定義以使得從剛體障礙物B發(fā)生偏離。后述的傾斜表面對帶有與剛體障礙物B接觸的角度的表面進(jìn)行定義，抵抗變形(存在一定量的變形)而將車輛10的前進(jìn)速度的至少一部分變換為車輛10的側(cè)向運動[lateralmovement]。即，車輛10的動能、慣性通過傾斜表面變換為引導(dǎo)車輛10、使車輛10從剛體障礙物B遠(yuǎn)離而向側(cè)向進(jìn)行移動的側(cè)向運動。
[0074