前挡板与前围板的连结结构的制作方法
【专利摘要】连结部件(36)的固定片(36A)被固定于前挡板(26)，并且连结部件(36)的固定片(36B)位于与固定片(36A)相比靠上方侧处并固定于前围板(32)的后部(38)处。因此前挡板(26)的后部如箭头标记(A)所示朝向后方侧而弹性变形，连结部件(36)的固定片(36A)向后方侧进行移动。其结果为，在连结部件(36)的固定片(36B)侧，经由该连结部件(36)而作用有朝向车辆斜上方侧而上推的力，在前围板(32)的后部(38)侧，作用有所谓的抵消力矩。由此，前围板(32)的旋转得到抑制，其结果为，悬挂塔架板(30)的于上下方向上的移动被抑制。
【专利说明】
前挡板与前围板的连结结构
技术领域
[0001]本发明涉及一种前挡板与前围板的连结结构。
【背景技术】
[0002]在下述日本特开2008-013068中，公开了一种与挡板上部构件的结合结构有关的发明。在该相关技术中，通过利用连结部件而使作为构成车身前部的一部分的结构部件的挡板上部构件与前围板结合，从而在挡板上部构件与前围板之间经由该连结部件而有效地传递载荷。
【发明内容】
[0003]发明所要解决的课题
[0004]然而，在该相关技术中，由于在挡板上部构件的车辆宽度方向的内侧处结合有悬挂塔架，因此在车辆行驶时，当由于来自悬架的上推载荷而使悬挂塔架的上壁部在上下方向上移动时，可能经由挡板上部构件以及连结部件而使前围板发生弹性变形。
[0005]本发明的目的在于，获得一种能够抑制前悬挂塔架的上壁部相对于来自前悬架的上推载荷而进行的上下方向上的移动的、前挡板与前围板的连结结构。
[0006]用于解决课题的方法
[0007]技术方案I中所记载的本发明所涉及的前挡板与前围板的连结结构具有:前挡板，在其上形成有对车辆的前悬架进行支承的前悬挂塔架;前围板，其位于所述前挡板的车辆前后方向的后方侧，且沿着车辆宽度方向而延伸，并且所述前围板的车辆前后方向的前部与所述前悬挂塔架的上壁部接合;连结部件，所述连结部件的车辆前后方向上的前端部被固定于所述前挡板，并且所述连结部件的车辆前后方向上的后端部位于与所述前端部相比靠车辆上下方向的上方侧处，且被固定于所述前围板的车辆前后方向的后部处。
[0008]在技术方案I中所记载的本发明所涉及的前挡板与前围板的连结结构中，对车辆的前悬架进行支承的前悬挂塔架被形成在前挡板上。在该前挡板的车辆前后方向的后方侦U，前围板沿着车辆宽度方向而延伸，前围板的车辆前后方向的前部与前悬挂塔架的上壁部接合O
[0009]另外，关于此处的“接合”，并不限定于例如前围板相对于前挡板而直接接合的情况，也包括前围板经由其他部件而与前挡板间接接合的情况。关于在本说明书中其他的说明处所使用的“接合”，在没有特别地进行说明的情况下均为与此相同的解释。
[0010]在此，前挡板与前围板通过连结部件而被连结。如具体地进行说明，连结部件的车辆前后方向的前端部被固定于前挡板，连结部件的车辆前后方向的后端部位于与连结部件的车辆前后方向的前端部相比靠车辆上下方向的上方侧处，且被固定于前围板的车辆前后方向的后部处。
[0011 ]在车辆行驶时，当由于来自前悬架的上推载荷而使前悬挂塔架的上壁部朝向车辆上下方向的上方侧而被上推时，形成有该前悬挂塔架的前挡板会以如下方式进行弹性变形。
[0012]一般情况下，前挡板的车辆前后方向的后部以及前围板的车辆前后方向的后部被接合(固定)于所谓的前隔板上。因此，当前悬挂塔架的上壁部朝向车辆上下方向的上方侧而被上推时，前挡板的车辆前后方向的前部侧与车辆前后方向的后部侧相比会朝向车辆上下方向的上方侧而被上推。由此，前挡板会以朝向车辆前后方向的后方侧而倾倒的方式发生弹性变形，并且该前挡板的车辆前后方向的后部会以趋向车辆前后方向的后方侧的方式发生弹性变形。
[0013]在本发明中，连结部件的车辆前后方向的前端部与前挡板连结，连结部件的车辆前后方向上的后端部位于与连结部件的车辆前后方向上的前端部相比靠车辆上下方向的上方侧的位置处，并与前围板的车辆前后方向的后部连结。即，除了连结部件的车辆前后方向上的前端部以及连结部件的车辆前后方向上的后端部之外的连结部件的主体部，以随着趋向于车辆前后方向的后方侧而朝向车辆上下方向的上方侧倾斜的状态被配置。
[0014]因此，当前挡板的车辆前后方向上的后部以趋向车辆前后方向的后方侧的方式发生弹性变形，而连结部件的车辆前后方向上的前端部的位置向车辆前后方向的后方侧移动时，在连结部件的车辆前后方向的后端部侧处，会经由该连结部件而作用有朝向车辆斜上方侧的上推力(Fl)。
[0015]如前文所述，当前挡板朝向车辆上下方向的上方侧而被上推时，前围板的车辆前后方向上的前部会朝向车辆上下方向的上方侧而被上推，从而在前围板的车辆前后方向的后部侧作用有在从车辆的左侧进行观察的车辆侧面观察时为顺时针的力矩(+M)。
[0016]另一方面，通过由于前挡板的弹性变形，而在连结部件的车辆前后方向的后端部侧作用有上推力(Fl)，由此在前围板的车辆前后方向的后部侧作用有在从车辆的左侧进行观察的车辆侧面观察时为逆时针的力矩(-M)。即，成为在前围板的车辆前后方向的后部侧，作用有所谓的顺时针的力矩(+M)与逆时针的力矩(-M)，其结果为，前围板的旋转得到抑制。
[0017]另外，当在前围板的车辆前后方向的后部侧作用有顺时针的力矩(+M)时，会经由连结部件而作用有朝向车辆斜下方侧的应力(F2)。由此，前挡板的车辆前后方向的后部会朝向车辆前后方向的前方侧而被按压，从而减小了朝向车辆前后方向的后方侧的弹性变形量。即，根据本发明，能够提高前挡板与前围板之间的连结结构的刚性，由此，使前悬挂塔架的上壁部于上下方向上的移动得到抑制。
[0018]技术方案2中所记载的本发明所涉及的前挡板与前围板的连结结构为，在技术方案I中所记载的本发明所涉及的前挡板与前围板的连结结构中，所述前围板的沿着车辆前后方向而切断时的截面形状呈车辆上下方向的上方侧被开放了的礼帽形状，所述连结部件的车辆前后方向上的后端部被连结在包括由所述前围板的下壁部和后壁部构成的棱线在内的部位处，所述后壁部与所述下壁部连接并构成该前围板的车辆前后方向的后部。
[0019]在技术方案2中所记载的本发明所涉及的前挡板与前围板的连结结构中，前围板的沿着车辆前后方向而切断时的截面形状呈车辆上下方向的上方侧被开放了的礼帽形状。
[0020]从车辆的轻量化等观点出发，有时与前挡板的板厚相比而将前围板的板厚设为较薄。在该情况下，前围板与前挡板相比刚性较低。在此，在前围板上，沿着车辆前后方向而切断时的截面形状被设为车辆上下方向的上方侧被开放了的礼帽形状。即，前围板被构成为，包括:位于车辆前后方向上的前部的前壁部、以与该前壁部对置的方式位于车辆前后方向的后部的后壁部、以及对该前壁部与后壁部的下端部之间进行连接的下壁部。因此，在前围板的车辆前后方向的后部处，由前围板的下壁部与后壁部而构成的棱线部分与其他的部位相比刚性较高。
[0021]因此，在本发明中，通过使连结部件的车辆前后方向的后端部被连结在包括由前围板的下壁部与后壁部构成的棱线在内的部位处，从而即使前围板与前挡板相比而刚性较低的情况下，也能够对该刚性差进行补偿。
[0022]发明效果
[0023]如以上所说明那样，技术方案I中所记载的本发明所涉及的前挡板与前围板的连结结构具有如下的优异效果，g卩，能够抑制前悬挂塔架的上壁部相对于来自前悬架的上推载荷而于车辆上下方向上进行的移动。
[0024]技术方案2中所记载的本发明所涉及的前挡板与前围板的连结结构具有如下的优异效果，即，能够提高前挡板与前围板之间的刚性，并能够提高操纵稳定性。
【附图说明】
[0025]图1为表示本实施方式所涉及的前挡板与前围板的连结结构的从车辆宽度方向的内侧且车辆上方斜前方侧进行观察时的立体图。
[0026]图2为表示本实施方式所涉及的前挡板与前围板的连结结构的从车辆宽度方向的内侧且车辆下方斜后方侧进行观察时的立体图。
[0027]图3为表示本实施方式所涉及的前挡板与前围板的连结结构的俯视图。
[0028]图4为表示本实施方式所涉及的前挡板与前围板的连结结构的主要部分被局部放大了的状态的主要部分放大局部剖视图。
[0029]图5为用于对本实施方式所涉及的前挡板与前围板的连结结构的作用进行说明的图3的沿5-5线而切断时的剖视图，实线表示弹性变形前的状态，双点划线表示弹性变形后的状态。
[0030]图6为用于对本实施方式所涉及的前挡板与前围板的连结结构的作用进行说明的图1的沿6-6线而切断时的剖视图，实线表示弹性变形前的状态，双点划线表示弹性变形后的状态。
【具体实施方式】
[0031]以下，使用图1?图6而对本实施方式所涉及的前挡板与前围板的连结结构进行说明。另外，在各图中所适当表示的箭头标记FR表示车辆前后方向的前方侧(以下，称之为“车辆前方侧”)，箭头标记UP表示车辆上下方向的上方侧(以下，称之为“车辆上方侧”)，箭头标记IN表示车辆宽度方向的内侧。以下，在简单地使用前后、上下、左右方向来进行说明的情况下，只要没有特殊限定，则设为表示车辆前后方向的前后、车辆上下方向的上下、面向前方的情况下的左右。
[0032](前挡板与前围板的连结结构的结构)
[0033]首先，使用图1以及图3，而对应用了本实施方式所涉及的前挡板与前围板的连结结构10的车身12的车身前部14的整体结构进行说明。在车身前部14处设置有对未图示的动力单元进行收纳的动力单元室16。构成车身12的框架的左右一对前侧梁18分别沿着车辆前后方向而配置在动力单元室16的车辆宽度方向的两外侧处。
[0034]该前侧梁18被构成为，包括在车辆前后方向上延伸的前部18A、与从前部18A的车辆后方侧起朝向车辆后方下侧而倾斜的脚踏部18B。此外，在前侧梁18的车辆宽度方向的两侧且车辆上方侧处，沿着车辆上下方向而分别配置有左右一对前柱20。
[0035]在前侧梁18的车辆宽度方向的两外侧且车辆上方侧处，左右一对挡板上部构件22分别从前柱20的上下方向上的中间部起向车辆前方侧沿着车辆前后方向而配置。另外，前侧梁18、前柱20以及挡板上部构件22均被设为封闭截面结构。
[0036]此外，在前侧梁18的车辆后方侧且左右一对前柱20之间，设置有将动力单元室16与车厢内23隔开的前隔板24。在前隔板24的车辆前方侧且挡板上部构件22与前侧梁18之间设置有前挡板26。
[0037]而且，前挡板26的沿着车辆宽度方向的外边缘部通过点焊等接合方法而与挡板上部构件22接合，前挡板26的沿着车辆宽度方向的内边缘部通过点焊等接合方法而与前侧梁18接合。此外，前挡板26的前端部通过点焊等接合方法而与例如未图示的被架设于挡板上部构件22与前侧梁18之间的加强部件接合。此外，前挡板26的后端部通过点焊等接合方法而与前隔板24接合。
[0038]在此，前挡板26通过冲压加工而被形成，并呈朝向车辆上方侧而突出的形状。在前挡板26的后部，形成有前悬挂塔架(以下，称之为“悬挂塔架部”)28。如前文所述，由于挡板上部构件22被配置于前侧梁18的车辆上方侧，因此前挡板26的沿着车辆宽度方向的外边缘部位于与前挡板26的沿着车辆宽度方向的内边缘部相比而较高的位置处。因此，在前挡板26的车辆宽度方向的内侧部分处形成有纵壁部26A，以填补了挡板上部构件22与前侧梁18之间的落差。即，在前挡板26的后部处，在沿着车辆宽度方向而切断的状态下从车辆前方侧观察时的截面形状呈大致倒置L字状。
[0039]而且，虽未进行图示，但在前挡板26的内部，收纳有减震器以及弹簧，该减震器以及弹簧构成对被收纳于车轮罩内的前轮进行支承的未图示的悬架。此外，在前挡板26的后部，于悬挂塔架部28的上表面(省略图示)上设置有作为上壁部的前悬挂塔架板(以下，称之为“悬挂塔架板”)30。
[0040]悬挂塔架板30通过钢材等而被形成为圆板状或者有盖圆筒状，并且通过溶接等接合方法而被接合在悬挂塔架部28上。此外，在悬挂塔架板30上设置有向车辆宽度方向的外侧延伸的延伸部30A。通过使该延伸部30A与挡板上部构件22接合，从而悬挂塔架板30也被固定于挡板上部构件22上。
[0041]此外，在悬挂塔架板30的中央部，更加具体而言在与未图示的减震器以及弹簧对置的部分上形成有贯穿孔30B。而且，在贯穿孔30B的周缘部上设置有未图示的固定部，被设置于该弹簧的上方侧的上部支承件(省略图示)通过该固定部而被支承在悬挂塔架板30上。另外，在悬架上使用整套避震的情况下，能够通过对悬挂塔架板30的固定部适当进行变更来应对。
[0042]另一方面，在前挡板26的车辆后方侧且前隔板24的车辆前方侧处，在左右前柱20之间架设有前围板32。前围板32的沿着车辆前后方向而切断时的截面形状呈车辆上方侧被开放了的礼帽形状。
[0043]如具体地进行说明，前围板32前壁部32A、后壁部32B以及下壁部32C为主要部分而构成，所述前壁部32A被配置于前围板32的前部并沿着车辆宽度方向而延伸，所述后壁部32B以与前壁部32A对置的方式被配置于该前壁部32A的后方侧并沿着车辆宽度方向而延伸，所述下壁部32C对该前壁部32A与后壁部32B的下端部之间进行连接。而且，在前围板32的前壁部32A与下壁部32C的分界部分处形成有棱线P，并且在下壁部32C与后壁部32B的分界部分处形成有棱线Q。
[0044]此外，在前围板32的前壁部32A的上下方向的中央部处设置有高低差部32A1(参照图5)。并且，形成有从该前壁部32A的上端部起朝向车辆前方侧而伸出的前凸缘部32D，并且前凸缘部32D通过点焊等接合方法，经由悬挂塔架板30而被接合在前挡板26的上表面(悬挂塔架部28的上表面)上。
[0045]此外，形成有从前围板32的后壁部32B的上端部起朝向车辆后方侧而伸出的后凸缘部32E，并且后凸缘部32E通过点焊等接合方法而与前隔板24的上端侧接合。而且，该前围板32被设为，与左右前柱20以及未图示的车顶部一起对未图示的前窗玻璃进行支承的结构。
[0046]另外，关于此处的“接合”，并不限定于前围板32相对于前挡板26和前隔板24而被直接接合的情况，也包括前围板32经由其他的部件而与前挡板26和前隔板24间接接合的情况。
[0047]如图2以及图3所示，在前挡板26的纵壁部26A的后部侧上，接合有由钢板形成的带状的连结部件36的长度方向的一个端部(前端部)。在该连结部件36的前端部上，设置有朝向车辆下方侧而屈曲的固定片36Aο该固定片36A通过螺栓37等接合单元而与前挡板26接合。此外，在连结部件36的长度方向的另一个端部(后端部)上，设置有朝向车辆上方侧而屈曲的固定片36B。该固定片36B通过粘合剂等而被接合在前围板32的后部上。
[0048]在此，固定片36B以包括被形成于前围板32的下壁部32C与后壁部32B的分界部分处的棱线Q的方式，被接合在前围板32的后部上。因此，在该固定片36B上设置有屈曲部36B1，从而固定片36B被分为接合部36B2与接合部36B3。而且，接合部36B2与前围板32的下壁部32C接合，接合部36B3与后壁部32B接合。
[0049]此外，如图5所示，连结部件36的除固定片36A、36B之外的连结部件36的主体部36C以随着趋向于车辆后方侧而朝向车辆上方侧倾斜的状态被配置。另外，当然固定片36B也可以通过点焊等接合方法而与前围板32接合。
[0050](前挡板与前围板的连结结构的作用、效果)
[0051]接下来，使用图3?图6来对应用了本实施方式所涉及的前挡板与前围板的连结结构10的车身12的车身前部14的作用、效果进行说明。
[0052]如图5的实线所示，在本实施方式中，在悬挂塔架板30上，接合有前围板32的前凸缘部32D。此外，前围板32的后凸缘部32E与前隔板24接合。并且，在前挡板26上接合有连结部件36的固定片36A，并且连结部件36的固定片36B与前围板32的后部38接合。
[0053]在车辆行驶时，当由于来自未图示的前悬架的上推的载荷，而如图5的双点划线所示那样，悬挂塔架板30朝向车辆上方侧而被上推时，安装有悬挂塔架板30的悬挂塔架部28(前挡板26)朝向车辆上方侧而被上推。
[0054]在此，如图3所示，悬挂塔架部28被设置于动力单元室16的角部处，如图5以及图6的实线所示，设置有悬挂塔架部28的前挡板26的后端部26B被接合(固定)在前隔板24上。
[0055]因此，当前挡板26的悬挂塔架部28朝向车辆上方侧而被上推时，该前挡板26的前部侧一方与其后部侧相比朝向车辆上方侧而被上推。由此，前挡板26以朝向车辆后方侧而倾倒的方式发生弹性变形，前挡板26的后部如箭头标记A所示那样朝向车辆后方侧而发生弹性变形。
[0056]在本实施方式中，连结部件36的前端部侧的固定片36A与前挡板26连结，连结部件36的后端部侧的固定片36B位于与固定片36A相比靠上方侧处并与前围板的后部38连结。即，连结部件36的主体部36C以随着趋向于车辆后方侧而向车辆上方侧倾斜的状态被配置。因此，如图5的双点划线所示，当前挡板26的后部以朝向车辆后方侧的方式发生弹性变形，而连结部件36的固定片36A的位置向车辆后方侧移动时，在连结部件36的固定片36B侧上经由该连结部件36而作用有朝向车辆斜上方侧而被上推的上推力(Fl)。
[0057]由于前围板32的后部38与前隔板24接合，因此当前挡板26朝向车辆上方侧而被上推时，前围板32的前部40朝向车辆上方侧而被上推。此时，在前围板32的后部38侧作用有在从车辆的左侧进行观察的车辆侧面观察时为顺时针的力矩(+M)。
[0058]另一方面，由于因前挡板26的弹性变形，而在连结部件36的后端部侧作用有朝向车辆上方侧而被上推的上推力(Fl)，由此在前围板32的后部38侧作用有在从车辆的左侧进行观察的车辆侧面观察时为逆时针的力矩(-M)。即，成为在前围板32的后部38侧作用有该顺时针的力矩(+M)与逆时针的力矩(-M)，即作用有所谓的抵消力矩，其结果为，前围板32的旋转得到抑制。
[0059]另外，当在前围板32的后部38侧作用有顺时针的力矩(+M)时，经由连结部件36而作用有朝向车辆斜下方侧按压的应力(F2)。由此，前挡板26的后部如箭头标记B所示那样朝向车辆前方侧而被按压，从而可使朝向车辆后方侧的弹性变形量减小。
[0060]S卩，根据本实施方式，能够提高前挡板26与前围板32之间的连结结构的刚性。其结果为，抑制了悬挂塔架板30于上下方向上的移动。以该方式，通过抑制悬挂塔架板30于上下方向上的位移，从而能够实现操纵稳定性的提高。
[0061]此外，从车辆的轻量化等观点出发，有时将前围板32的板厚设为与前挡板26的板厚相比而较薄。在该情况下，前围板32与前挡板26相比刚性将会降低。在此，由于前围板32的沿着车辆前后方向而切断时的截面形状被设为礼帽形状，因此在前围板32的后部38，由前围板32的下壁部32C与后壁部32B而形成的棱线Q部分与其他部位相比刚性变得较高。
[0062]因此，在本实施方式中，也可以采用如下的方式，S卩，连结部件36的固定片36B以包括前围板32的棱线Q在内的方式与该前围板32的后部38接合。由此，即使前围板32与前挡板26相比刚性较低，也能够对前围板32与前挡板26之间所产生的刚性差进行补偿。另外，由于只要连结部件36的固定片36B被接合在前围板32的后部38上即可，因此并非必须包括棱线Q0
[0063]此外，虽然在本实施方式中，对通过对一张板材进行冲压加工而形成了前挡板26的示例进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以通过使多个板材利用点焊等接合方法而相互接合，从而作为一张板材而形成前挡板26。
[0064]此外，前挡板26并不限定于冲压加工，也可以通过铸造来形成。在此，虽然在本实施方式中，对悬挂塔架板30独立于前挡板26而形成、并且该悬挂塔架板30安装于前挡板26上的示例进行了说明，但也可以通过压铸铝等而使悬挂塔架板与前挡板一体地形成，对此未进行图示。即，悬挂塔架部28的上表面本身成为悬挂塔架部28的上壁部。
[0065]符号说明
[0066]10:前挡板与前围板的连结结构；12:车身；14:车身前部;26:前挡板(车身前部的结构部件)；28:悬挂塔架部(前悬挂塔架)；28A:上表面(前悬挂塔架的上壁部)；30:悬挂塔架板(前悬挂塔架的上壁部)；32:前围板(车身前部的结构部件)；32B:后壁部(前围板的后壁部)；32C:下壁部(前围板的下壁部)；36:连结部件；36A:固定片(连结部件的前端部)；36B:固定片(连结部件的后端部)；38:后部(_ij围板的后部)；Q:棱线D
【主权项】
1.一种前挡板与前围板的连结结构，具有:前挡板，在其上形成有对车辆的前悬架进行支承的前悬挂塔架;前围板，其位于所述前挡板的车辆前后方向的后方侧，且沿着车辆宽度方向而延伸，并且所述前围板的车辆前后方向的前部与所述前悬挂塔架的上壁部接合;连结部件，所述连结部件的车辆前后方向上的前端部被固定于所述前挡板，并且所述连结部件的车辆前后方向上的后端部位于与所述前端部相比靠车辆上下方向的上方侧处，且被固定于所述前围板的车辆前后方向的后部处。2.如权利要求1所述的前挡板与前围板的连结结构，其中， 所述前围板的沿着车辆前后方向而切断时的截面形状呈车辆上下方向的上方侧被开放了的礼帽形状，所述连结部件的所述后端部被连结在包括由所述前围板的下壁部和后壁部构成的棱线在内的部位处，所述后壁部与所述下壁部连接并构成该前围板的车辆前后方向的后部。
【文档编号】B62D27/00GK106005032SQ201610184526
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】福冈孝啓
【申请人】丰田自动车株式会社