前纵梁的结构
阅读：338发布：2020-05-12
专利汇可以提供前纵梁的结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且当要吸收来自车辆前方的 载荷 时，通过控制前 纵梁 的 变形 过程和通过有效地使用整个前纵梁使前纵梁变形，来分散和有效地吸收载荷并增大整体载荷吸收量。前纵梁(1)的结构通过将内梁(4)与外梁(5)彼此接合构成具有上表面(1C)和下表面(1D)的闭合截面结构，内梁(4)和外梁内侧的棱线(11)上，其中，内侧棱线(11)沿着车辆前后方向延伸且形成为直线状；外侧棱线(12)从车辆后方向车辆前方接近内侧棱线(11)，使得下表面(1D)的宽度形成为从车辆后方越向车辆前方变得越窄；且下侧延长凸缘(13)设置于下侧接合凸缘(4b)的下部，下侧接合凸缘的下部位于下表面(1D)的宽度开始变化的变化始点(P1)与下表面(1D)的宽度变化结束的变化终点(P2)之间的至少宽度变化显著区域(L)。(5)的下侧接合凸缘(4b、5b)设置于下表面(1D)，下面是前纵梁的结构专利的具体信息内容。
1.一种前纵梁的结构，所述前纵梁配置在车体前部的左右两侧且沿车辆前后方向延伸，并且通过将内梁与外梁彼此接合构成具有上表面和下表面的闭合截面结构，所述内梁和所述外梁的下侧接合凸缘设置于所述下表面内侧的棱线上，其中
所述下表面内侧的棱线沿着车辆前后方向延伸且形成为直线状；
所述下表面外侧的棱线形成为从车辆后方朝向车辆前方延伸且接近所述下表面内侧的棱线，使得所述下表面的宽度形成为从车辆后方越向车辆前方变得越窄；并且下侧延长凸缘设置于所述下侧接合凸缘的下部，所述下侧接合凸缘的下部位于所述下表面的宽度开始变化的变化始点与所述下表面的宽度变化结束的变化终点之间的至少宽度变化区域。
2.根据权利要求1所述的前纵梁的结构，其特征在于，脆弱部设置在与所述下侧延长凸缘的车辆后方相邻的所述下侧接合凸缘或所述前纵梁的下部内侧。
3.根据权利要求1或2所述的前纵梁的结构，其特征在于，
车辆从前方看时，所述前纵梁的结构的截面形状为大致梯形形状，由内侧侧面、外侧侧面、所述上表面和所述下表面构成，所述内侧侧面是沿车辆上下方向延伸的垂直线，所述外侧侧面是从车辆的上部的外侧向车辆的下部的内侧斜向延伸的倾斜线，所述下表面的宽度小于所述上表面的宽度；并且
所述下表面的棱线由内侧棱线和外侧棱线构成，在车辆下方看时，所述内侧棱线沿着车辆前后方向直线延伸，所述外侧棱线是从车辆外侧向车辆内侧斜向延伸的倾斜线。
4.根据权利要求1或2所述的前纵梁的结构，其特征在于，所述下侧延长凸缘的前端部配置在接合到所述前纵梁的支架的车辆前后方向的位置附近。
5.根据权利要求2所述的前纵梁的结构，其特征在于，所述脆弱部由兼作焊接点的缺口或凹陷构成。
6.根据权利要求1或2所述的前纵梁的结构，其特征在于，所述下侧延长凸缘是通过将所述内梁的所述下侧接合凸缘的下部延长形成的，并且从车辆前方看时形成为弯曲形状。
前纵梁的结构
技术领域
[0001] 本发明涉及车辆的前纵梁的结构。
背景技术
[0002] 传统地，沿车辆前后方向延伸的左右一对前纵梁的构件配置在位于车辆的前方侧的发动机室内的车体前部的左右两侧，并且在车辆宽度方向上具有间隔(例如，参见专利文献1)。该前纵梁设置有在上部和下部都具有接合凸缘的内梁和外梁，并由通过使内梁的接合凸缘和外梁的接合凸缘彼此接合而成的闭合截面结构构成。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1：日本特开2013-32042号公报
发明内容
[0007] 发明要解决的问题
[0008] 然而，前纵梁的传统结构是通过使内梁与外梁彼此接合而构成的，内梁和外梁各自的接合凸缘通过简单弯曲而形成，并形成闭合截面的大小不变化的一定形状，因而，当载荷从车辆前方输入时，难以控制前纵梁的变形过程，存在难以通过前纵梁的变形来有效地进行载荷吸收的问题。
[0009] 另一方面，期望的变形形式根据车辆而不同，特别是在小型车辆的车体的前部，由于其在车辆前后方向上的长度小，因此需要系统性变形。因而，当要吸收来自车辆前方的载荷时，需要有效地使用在车辆前后方向上延伸的整个前纵梁以便变形。
[0010] 鉴于上述实际情况作出了本发明，本发明的目的是提供一种前纵梁的结构，当要吸收来自车辆前方的载荷时，通过控制前纵梁的变形过程和通过有效地使用前纵梁整体来使前纵梁变形，能够分散和有效地吸收来自车辆前方的载荷并增大整体载荷吸收量。
[0011] 用于解决问题的方案
[0012] 为了解决现有技术的问题，本发明是一种前纵梁的结构，所述前纵梁配置在车体前部的左右两侧且沿车辆前后方向延伸，并且通过将内梁与外梁彼此接合构成具有上表面和下表面的闭合截面结构，所述内梁和所述外梁的下侧接合凸缘设置于所述下表面内侧的棱线上，所述下表面内侧的棱线沿着车辆前后方向延伸且形成为直线状；所述下表面外侧的棱线形成为从车辆后方朝向车辆前方延伸且接近所述下表面内侧的棱线，使得所述下表面的宽度形成为从车辆后方越向车辆前方变得越窄；并且下侧延长凸缘设置于所述下侧接合凸缘的下部，所述下侧接合凸缘的下部位于所述下表面的宽度开始变化的变化始点与所述下表面的宽度变化结束的变化终点之间的至少宽度变化区域。
[0013] 另外，在本发明中，脆弱部设置在与所述下侧延长凸缘的车辆后方相邻的所述下侧接合凸缘或所述前纵梁的下部内侧。
[0014] 此外，在本发明中，车辆从前方看时，前纵梁的结构的截面形状为大致梯形形状，由内侧侧面、外侧侧面、所述上表面和所述下表面构成，所述内侧侧面是沿车辆上下方向延伸的垂直线，所述外侧侧面是从车辆的上部的外侧向车辆的下部的内侧斜向延伸的倾斜线，所述下表面的宽度小于所述上表面的宽度；并且所述下表面的棱线由内侧棱线和外侧棱线构成，在车辆下方看时，所述内侧棱线沿着车辆前后方向直线延伸，所述外侧棱线是从车辆外侧向车辆内侧斜向延伸的倾斜线。
[0016] 另外，在本发明中，所述脆弱部由兼作焊接点的缺口或凹陷构成。
[0017] 此外，在本发明中，所述下侧延长凸缘是通过将所述内梁的所述下侧接合凸缘的下部延长形成的，并且从车辆前方看时形成为弯曲形状。
[0018] 发明的效果
[0019] 如上述，根据本发明的前纵梁的结构配置在车体前部的左右两侧且沿车辆前后方向延伸，并且通过将内梁与外梁彼此接合构成具有上表面和下表面的闭合截面结构，所述内梁和所述外梁的下侧接合凸缘设置于所述下表面内侧的棱线上，所述下表面内侧的棱线沿着车辆前后方向延伸且形成为直线状；所述下表面外侧的棱线形成为从车辆后方朝向车辆前方延伸且接近所述下表面内侧的棱线，使得所述下表面的宽度形成为从车辆后方越向车辆前方变得越窄；并且下侧延长凸缘设置于所述下侧接合凸缘的下部，所述下侧接合凸缘的下部位于所述下表面的宽度开始变化的变化始点与所述下表面的宽度变化结束的变化终点之间的至少宽度变化显著区域。
[0020] 因此，在本发明的结构中，当来自车辆前方的载荷通过前纵梁的下表面的棱线传递时，由于下表面外侧的棱线朝向车辆后方扩张到车辆的外侧，因此分散了载荷的流动，载荷在载荷分散附近受到一次接收，因而，传向车辆后方的载荷传递变小。另一方面，由于下表面内侧的棱线向车辆后方直线延伸，因此来自车辆前方的载荷变得更容易传递到前纵梁下方的弯曲部的跟前。即，在本发明的结构中，下侧延长凸缘配置在与载荷在下表面外侧的棱线上分散的区域对应的前纵梁的下表面内侧的棱线侧，载荷传递到具有刚性的部分并且增大了通过前纵梁的下表面的内侧棱线传递的载荷量，因而，能够可靠地执行前纵梁向车辆内侧侧方(发动机室侧)的弯曲的开始。结果，根据本发明的结构，当要吸收来自车辆前方的载荷时，通过控制前纵梁的变形过程，能够有效地使用整个前纵梁从而可靠地变形，能够分散和有效地吸收来自车辆前方的载荷，能够增大整体载荷吸收量，并且能够使载荷吸收过程中的吸收量平坦化。
[0021] 此外，在本发明中，由于脆弱部设置在与所述下侧延长凸缘的车辆后方相邻的所述下侧接合凸缘或所述前纵梁的下部内侧，因此当载荷从车辆前方输入时，前纵梁能够在设置有脆弱部的部分可靠地弯曲，并且能够通过前纵梁的变形有效地执行载荷吸收。
[0022] 此外，在本发明中，车辆从前方看时，所述前纵梁的结构的截面形状为大致梯形形状，由内侧侧面、外侧侧面、所述上表面和所述下表面构成，所述内侧侧面是沿车辆上下方向延伸的垂直线，所述外侧侧面是从车辆的上部的外侧向车辆的下部的内侧斜向延伸的倾斜线，所述下表面的宽度小于所述上表面的宽度；并且所述下表面的棱线由内侧棱线和外侧棱线构成，在车辆下方看时，所述内侧棱线沿着车辆前后方向直线延伸，所述外侧棱线是从车辆外侧向车辆内侧斜向延伸的倾斜线，因而，前纵梁的下表面的内侧棱线可以被平面支撑，从车辆前方向内侧棱线传递的载荷能够被整个前纵梁接收，由此能够改善载荷吸收性能。
[0023] 然后，在本发明中，所述下侧延长凸缘的前端部配置在接合到所述前纵梁的支架的车辆前后方向的位置附近，因而，能够容易地诱发前纵梁的弯曲，能够有效地吸收由前纵梁的变形引起的载荷。由于通过在前纵梁的变形的最后使靠近下侧延长凸缘的前端部的点弯曲而吸收传递载荷，因此这是通过使刚性的上下变化点配合来实现的。
[0024] 此外，在本发明中，所述脆弱部由兼作焊接点的缺口或凹陷构成，因而，凹陷等的凹陷方向可以与前纵梁的弯曲方向配合，前纵梁能够沿期望方向弯曲。此外，通过焊接缺口部，在焊接的正前方的部分变成前纵梁的弯曲的始点，因而能够可靠地开始前纵梁的弯曲。
[0025] 此外，在本发明中，所述下侧延长凸缘是通过将所述内梁的所述下侧接合凸缘的下部延长形成的，并且从车辆前方看时形成为弯曲形状，因而，从车辆前方传递到内侧棱线的载荷能够被前纵梁的直的垂直面和从该面延伸的下侧延长凸缘支撑，由此能够进一步改善载荷吸收性能。附图说明
[0026] 图1是从斜上方看的车辆的车体的前部的立体图，其中应用了根据本发明的实施方式的前纵梁的结构。
[0027] 图2是从车辆外侧看的图1中的左侧的前纵梁及其周围的侧视图。
[0028] 图3是从车辆内侧看的图1中的左侧的前纵梁及其周围的侧视图。
[0029] 图4是示出了从车辆下方看的图1中的左侧的前纵梁及其周围的平面图。
[0030] 图5是从车辆前方的斜下侧看的以局部截面方式示出了图1中的左侧的前纵梁的立体图。
[0031] 图6是从车辆前方看的以局部截面方式示出了图1中的左侧的前纵梁的主视图。
具体实施方式
[0032] 以下将基于图示的实施方式详细说明本发明。
[0033] 图1至图6示出了根据本发明的实施方式的前纵梁的结构。
[0034] 在图1至图4中，箭头Fr方向表示车辆前方，在图4中，箭头O方向表示车辆外侧方向。
[0035] 如图1至图6所示，应用了根据本发明的实施方式的前纵梁的结构的车辆的车体的前部由从车辆中央的车体部朝向车辆前方延伸的各种板和梁形成，并且其中间部分是配置和容纳未图示的发动机的发动机室E。在该发动机室E内的车体前部的左右两侧的下部，配置有在车辆前后方向上延伸的左右一对前纵梁1。在这些前纵梁1的周围，设置有前围侧板2、安装有裙侧板增强件31的裙侧板3等。
[0036] 如图1至图6所示，本实施方式的前纵梁1构成为具有通过利用点焊等将内梁4和外梁5彼此接合而成的闭合截面结构，其中内梁4配置在车辆内侧的发动机室E侧作为内侧侧面1A，内侧侧面1A沿上下方向大致垂直地延伸，外梁5配置在与车辆内侧的发动机室E相反的车辆外侧作为外侧侧面1B，外侧侧面1B沿上下方向从车辆外侧朝向车辆内侧倾斜向下延伸。在内梁4的上部，通过使上端部朝向车辆外侧大致垂直地弯曲形成前纵梁1的上表面1C，此外，通过向车辆上方进一步弯曲上表面1C的顶端部形成上侧接合凸缘4a，同时在内梁4的下部，形成向车辆下方延伸的下侧接合凸缘4b。另一方面，在外梁5的上部，形成向车辆上方延伸的上侧接合凸缘5a，而在外梁5的下部，通过使下端部朝向车辆内侧大致垂直地弯曲形成前纵梁1的下表面1D，并通过向车辆下方进一步弯曲下表面1D的顶端部形成下侧接合凸缘5b。于是，通过使上侧接合凸缘4a和上侧接合凸缘5a重叠接合以及通过使下侧接合凸缘4b和下侧接合凸缘5b重叠接合，固定了内梁4和外梁5的上部和下部。
[0037] 即，如图5和图6所示，从车辆前方看时，本实施方式的前纵梁1的截面形状为上下方向长的大致梯形形状，由内侧侧面1A、外侧侧面1B、上表面1C和下表面1D构成，内侧侧面1A是沿车辆上下方向延伸的垂直线，外侧侧面1B是从车辆上部的外侧向车辆下部的内侧斜向延伸的倾斜线，并且下表面1D的宽度小于上表面1C的宽度。如图4和图5所示，前纵梁1的下表面1D的棱线由直线状的内侧棱线11和外侧棱线12构成，其中内侧棱线11沿车辆前后方向延伸，外侧棱线12是从车辆下方看时从车辆外侧向车辆内侧斜向延伸的倾斜线。结果，本实施方式的前纵梁1具有以下结构：下表面1D的内侧棱线11由平面支撑，从车辆前方传递到内侧棱线11的载荷被整个梁接收。
[0038] 此外，如图4所示，前纵梁1的下表面1D的宽度形成为使得内侧棱线11沿着车辆前后方向直线状地形成，并且随着外侧棱线12从车辆后方向车辆前方接近内侧棱线11，该宽度从车辆后方越向车辆前方变得越窄。即，下表面1D的车辆后方侧的宽度W1形成为大于下表面1D的车辆前方侧的宽度W2(W1＞W2)。此外，如图1至图6所示，在位于下表面1D的宽度变化开始的变化始点P1与下表面1D的宽度变化结束的变化终点P2之间的至少宽度变化显著区域L中的内梁4的下侧接合凸缘4b的下部，设置沿车辆前后方向延伸超过一定长度的下侧延长凸缘13。该下侧延长凸缘13是通过将内梁4的下侧接合凸缘4b的下部进一步向下延长形成的，并形成为朝向从车辆前方看时的车辆外侧(可以是车辆内侧)弯曲的形状。结果，前纵梁1被构成为使得从车辆前方传递到内侧棱线11的载荷被作为直的垂直面的内侧侧面1A和从该内侧侧面1A延伸的下侧延长凸缘13支撑。
[0039] 这里，宽度变化显著区域L是指在变化始点P1与变化终点P2之间的距离大的情况下下表面1D的宽度比其它部位变化程度大的区域，在本实施方式中，其与变化始点P1与变化终点P2之间的区域大致一致，下表面1D的位于变化终点P2的车辆前方侧的宽度W2大致不变。
[0040] 此外，如图1和图4所示，下侧延长凸缘13的前端部13a配置在接合于左右一对前纵梁1的电池支架6或发动机安装支架7的车辆前后方向上的位置附近。由于从车辆前方传递的载荷在前纵梁1的变形的最后使下侧延长凸缘13的前端部13a附近的点弯曲而被吸收，因此通过与电池支架6等的位置相关联地配置下侧延长凸缘13的前端部13a，使上下的刚性变化点相配合。结果，其被构造为使得更容易诱发前纵梁1的弯曲，并且能够有效地实现通过前纵梁1的变形而产生的载荷吸收效果。在本实施方式中，电池支架6接合到左侧的前纵梁1，发动机安装支架7接合到右侧的前纵梁，而下侧延长凸缘13的前端部13a可以配置在任何支架的车辆前后方向上的位置附近，只要该支架是用于悬挂重物的支架即可。
[0041] 此外，如图3所示，在下侧延长凸缘13的与车辆后方相邻的内梁4的下侧接合凸缘4b上，设置强度和刚性低于内梁4的其它部分的脆弱部14。通过在此位置设置脆弱部14，当载荷从车辆前方输入时，前纵梁1能在设置脆弱部14的部位处可靠地弯曲，利用前纵梁1的变形有效地吸收载荷。
[0042] 此外，脆弱部14由兼作焊接点的缺口或凹陷构成。
[0043] 因而，凹陷等的凹陷方向可以与前纵梁1的弯曲方向配合，前纵梁1能够沿期望方向弯曲。此外，通过对作为脆弱部14的缺口部进行焊接，使焊接的正前方的部分变成前纵梁1的弯曲的始点，因而能够可靠地开始前纵梁1的弯曲。
[0044] 如上所述，根据本发明的实施方式的前纵梁1的结构通过以下闭合截面结构构成：通过在发动机室E内的车体前部的左右两侧的下部沿车辆前后方向延伸而配置的、通过将成为内侧侧面1A的内梁4和将成为外侧侧面1B的外梁5彼此接合而形成的具有上表面1C和下表面1D的闭合截面结构，其中内梁4和外梁5的下侧接合凸缘4b和5b设置于下表面1D的内侧棱线11上，下表面1D的内侧棱线11沿着车辆前后方向直线状地形成，随着下表面1D的外侧棱线12从车辆后方向车辆前方接近内侧棱线11，下表面1D的车辆后方侧的宽度W1被形成从车辆后方越向车辆前方变得越窄并且比下表面1D的车辆前方侧的宽度W2大，在位于下表面1D的宽度变化开始的变化始点P1与下表面1D的宽度变化结束的变化终点P2之间的宽度变化显著区域L内的下侧接合凸缘4b的下部，设置下侧延长凸缘13。即，在根据本实施方式的前纵梁1的结构中，当来自车辆前方的载荷传递到前纵梁1的下表面1D的棱线11和12时，由于外侧棱线12朝向车辆后方向车辆外侧扩张，因此分散了载荷的流动，由于载荷在载荷分散处附近被接收了一次，因此能够使向车辆后方的载荷传递变小。而且，由于内侧棱线11向车辆后方直线状地延伸，因此来自车辆前方的载荷变得更容易传递到前纵梁1下方的弯曲部的跟前。
[0045] 因而，在本实施方式的前纵梁1的结构中，下侧延长凸缘13配置在与载荷在下表面1D的外侧棱线12上分散的区域对应的前纵梁1的下表面1D的内侧棱线11侧，载荷传递到具有刚性的部分并且能够增大通过前纵梁1的下表面1D的内侧棱线11传递的载荷量，因而，前纵梁1能够向发动机室E侧可靠地弯曲。因此，根据本实施方式的前纵梁1的结构，当要吸收来自车辆前方的载荷时，能够通过控制前纵梁1的变形过程，来通过有效地使用整个前纵梁
1进行变形，从而能够分散和有效地吸收来自车辆前方的载荷，能够增大整体载荷吸收量，能够改善载荷吸收性能，同时能够使载荷吸收过程中的吸收量平坦化。特别地，本实施方式的前纵梁1的结构在应用于需要前纵梁1的系统性变形的小型车辆时能够发挥优异的效果。
1进行变形，从而能够分散和有效地吸收来自车辆前方的载荷，能够增大整体载荷吸收量，能够改善载荷吸收性能，同时能够使载荷吸收过程中的吸收量平坦化。特别地，本实施方式的前纵梁1的结构在应用于需要前纵梁1的系统性变形的小型车辆时能够发挥优异的效果。
[0046] 上面已说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，而是能够基于本发明的技术思想进行各种变形和改变。
[0047] 例如，通过使内梁4的下侧接合凸缘4b的下部进一步向下延伸来设置前述实施方式中的下侧延长凸缘13，但是其可以通过使外梁5的下侧接合凸缘5b的下部进一步向下延伸或使内梁4和外梁5的下侧接合凸缘4b和5b的下部进一步向下延伸来设置。此外，前述实施方式中的脆弱部14设置于下侧接合凸缘4b，但是该脆弱部14可以设置于前纵梁1的下部的内侧侧面1A。此外，通过缺口或凹陷构成前述实施方式中的脆弱部14，但可以通过切口或板厚度的局部减薄而构成该脆弱部14。
[0048] 附图标记说明
[0049] 1 前纵梁
[0050] 1A 内侧侧面
[0051] 1B 外侧侧面
[0052] 1C 上表面
[0053] 1D 下表面
[0054] 4 内梁
[0055] 4a 上侧接合凸缘
[0056] 4b 下侧接合凸缘
[0057] 5 外梁
[0058] 5a 上侧接合凸缘
[0059] 5b 下侧接合凸缘
[0060] 11 下表面的内侧棱线
[0061] 12 下表面的外侧棱线
[0062] 13 下侧延长凸缘
[0063] 14 脆弱部
[0064] E 发动机室
[0065] L 宽度变化显著区域
[0066] P1 变化始点
[0067] P2 变化终点
[0068] W 下表面的宽度
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