专利名称：用于车辆的前格栅碰撞缓冲结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆前部的构造，特别是涉及前格栅碰撞缓冲结构以及为水冷发动机的散热器所设的上部安装结构。
背景技术：
图12是现有技术中一车辆前部的侧视图，图中表示出了前格栅102，其遮挡着设置在车辆100前部的发动机机舱101，还表示出了一个水冷发动机的散热器103，其被布置在前格栅102后方的发动机机舱101内。
水冷发动机散热器103具有一个连接到车体构架105前下部105a上的下部103a以及一个上部103b，上部103b利用一撑条104与车体构架105的前上部105b相连接。图中的标号106指代一引擎罩。
当一碰撞力F10从前方作用到前格栅102上时，前格栅102就会发生与碰撞力F10相一致的变形—即向后退缩。由于向后退缩的前格栅102会撞击到散热器103，所以碰撞力F10将传递到散热器103上。由于散热器103在碰撞力F10作用下会变形、且向后倾斜，所以在一定程度上可缓冲碰撞力F10。
目前，从前格栅102到散热器103之间的距离L10被设定为使经前格栅102流入的行车运动气流能被平顺地导向散热器103。因而，对于距离L10可被设计成多少的问题，存在一个最小限度。
在另一方面，为了使碰撞力F10能被散热器103更为迅速、更为完全地吸收掉，希望在前格栅102受碰撞力F10作用而后退的起始阶段就能将碰撞力F10传给散热器103。其中的原因在于在该起始阶段，碰撞力F10相对较小，从而就可以保护发动机舱101内的各种装置，并能缓和对碰撞障碍物的冲击作用。
诸如散热器103，被安装在发动机舱101内的各种构件被与此类似地布置在各个位置上，在这些位置上，可确保它们实现各自的性能。对于这一方面，在确定前格栅102的布置位置、形状和尺寸时，还要考虑其它一些事项—例如车辆100的总体设计。因而，对于如何来设计前格栅102与各个内置构件之间的距离L10，存在一个最小限度。
因而，目前希望能有某种技术方案，利用该技术方案，当一碰撞力从前方作用到前格栅上时，能更为迅速和更为充分地吸收碰撞力。
下面将对现有技术中水冷发动机散热器的安装结构进行介绍。
一般来讲，布置在车辆前部的水冷发动机散热器是被可拆卸地安装到车体构架上的。下面将基于图13A和图13B对水冷发动机散热器的这种安装结构进行描述。
图13A表示出了用于水冷发动机的散热器200的下部201，该下部被连接到车体构架210的前下部211上，该附图还表示出了散热器200的上部202，其通过一撑条203连接到车体构架210的前上部212上。
更具体来讲，如图13B所示，散热器上部的安装结构具有一撑条203，其从散热器200的顶面向后延伸，且该撑条的端部通过一螺栓213连接到车体构架210的前上部212上。利用所设置的撑条203，就可以抑制散热器200的垂直移动，并防止散热器的倾斜。为了使撑条能抑制散热器200的垂直移动，撑条203应当是一个弯曲刚度较大的构件，其上设置有多条垂直凸肋204。
但是，在上述的现有技术中，由于散热器200的顶面只是由撑条203支撑着，在车辆行驶于起伏路面上等的情况时，对于抑制散热器200在垂直方向上的运动而言，仍存在需要进行改善的余地。
而且，如图13A所示，当碰撞力F10从前方作用到前格栅220上时，前格栅220会后退而顶撞到散热器200上(如图13A中的虚线所示)。结果就是，碰撞力F10借助于散热器200作用到了撑条203上。由于撑条203如上文所述那样具有很高的刚性，所以其能抵抗住很大的碰撞力F10。因而，散热器200就不能如所预期的那样吸收大量的碰撞力F10。
由于这一原因，希望能有这样的技术利用该技术能抑制水冷发动机散热器的垂直运动，且当碰撞力从前方作用到水冷发动机的散热器上时，利用该技术可完全地吸收掉碰撞力。
发明内容
本发明提供了一种用于车辆的前格栅碰撞缓冲结构，其特征在于该碰撞缓冲结构具有一遮挡着发动机舱前方的前格栅，其中的发动机舱构成了车辆的前部；一载荷传递构件，其被设置在前格栅的后侧，当碰撞力从前方作用到前格栅上时，该构件可随前格栅一起向后退缩；以及一个内置构件，其例如是水冷发动机的散热器，该构件被安装在发动机舱内，通过将作用在前格栅上的碰撞力经载荷传递构件传到内置构件上，可利用内置构件来吸收所述碰撞力。
当一个碰撞力从前方作用到前格栅上时，前格栅会与碰撞力方向一致地向后退缩。利用与前格栅一起向后退缩的载荷传递构件，可将碰撞力传到被安装在发动机舱内的内置构件上。按照这样的方式，在前格栅受碰撞力作用而后退的起始阶段，就可利用载荷传递构件将碰撞力传递给内置构件。结果就是，可利用内置构件更为迅速、充分地吸收和缓和碰撞力。
另外，本发明还提供了一种用于水冷发动机散热器的上部安装结构，其特征在于其具有一车体构架；一水冷发动机散热器，其被设置在车体构架的前部；一第一撑条，其从水冷发动机散热器的顶部向后延伸，且其端部与车体构架的前上部相连；以及一第二撑条，其从水冷发动机散热器的顶部沿其侧面向下延伸，且该撑条的端部可在前后方向上摆动地连接到车体构架前部的侧面部分上，第一撑条具有一弱化部分，当一碰撞力借助于水冷发动机的散热器从前方作用到第一撑条上时，所述弱化部分可被变形。
由于散热器的顶部既被从其顶部向后延伸的第一撑条支撑、又被从其顶部沿侧面向下延伸的第二撑条支撑，所以在车辆行驶于起伏路面上等的情况时，可更好地抑制散热器的垂直运动。另外，当碰撞力从前方借助于水冷发动机的散热器作用到第一、第二撑条上时，第一撑条的弱化部分可发生变形，第二撑条可借助于摆动而向后移位。因而，散热器易于在碰撞力的作用下向后倾斜。利用向后的倾斜运动，散热器可完全地吸收、缓和碰撞力。
在本发明的散热器安装结构中，第一撑条和第二撑条优选为一单体式冲压件，它们在俯视图中基本上为L形，在该冲压件中，第一、第二撑条被制成相互为一体。如果第一、第二撑条是用此类的单体冲压件制成的，则就可减少撑条部件的数目，并能降低其制造成本。另外，由于从散热器顶部向后延伸的第一撑条与从散热器顶部沿侧面向下延伸的第二撑条被制成在俯视图内大体为L形的单体冲压件，所以可更为平顺地将散热器的垂直运动传递给第一、第二撑条，其中，在所述冲压件内，第一、第二撑条被相互制为一体。因而，能更稳固地支撑着散热器。另外，能更为平顺地将来自于前方的碰撞力从散热器传递到第一撑条和第二撑条。
图1中的轴测图表示了根据本发明车辆的前格栅附近部位；图2中的轴测图表示了安装到车体构架上的散热器；图3中的轴测图表示了一水冷发动机散热器的上部，该散热器利用撑条安装到车体构架和侧撑板上；图4A和图4B分别是对图3所示散热器上部安装结构的俯视图和侧视图；图5是一个前视图，表示了一个属于本发明的前格栅的附近部位；图6是沿图5中的6-6线所作的放大剖面图；图7是对前格栅所作的后视轴测图；图8是对图7所示的载荷传递构件所作的后侧图；图9表示了一个与前格栅相撞的障碍物；图10表示了在安装有根据本发明的前格栅碰撞缓冲结构的情况下、发生碰撞时前格栅与散热器之间的关系；图11表示了在采用根据本发明的水冷发动机散热器上部安装结构的情况下、发生碰撞时散热器与撑条的移动；
图12是现有技术中车辆前部的概略图；以及图13A和图13B表示了现有技术中水冷发动机散热器安装结构的概略图。
具体实施例方式
图1中的轴测图表示了根据本发明的车辆前格栅的附近部位，该视图是从前方进行观察而制得的，图1表示了这样的构造一发动机舱11被布置在车辆10的前方；一水冷发动机散热器20(下文简称之为“散热器20”)被设置在发动机舱11的前部，并在车辆的宽度方向上居中；且发动机舱11的前部被一个用树脂制成的前格栅30遮挡着。当车辆10行驶时产生的行车运动气流Ai从前方经前格栅30进入散热器20。
图2中表示出了一种根据本发明的结构，散热器利用该结构而被安装到车体构架上，该视图是从前方进行观察而制得的，在该结构中一前舱壁41被设置在车体构架40的前部，且在前舱壁41上安装有一散热器20。按照这样的方式，就可以将散热器20布置在车体构架40的前部。
前舱壁41是车体构架40的一个前部构件，其是由如下的部件组成的在车辆宽度方向上延伸的上横梁42，其位于前上方；下横梁43，其在车辆宽度方向上延伸，并位于前下方；左右两侧撑板44，它们连接在上、下横梁42、43之间。
下面将对散热器的安装结构进行描述，散热器20的下部21利用左右两橡胶安装件22安装到下横梁43(车体构架40的前下部)上。散热器20顶部23的左右两端通过左右两撑条50安装到上横梁42(车体构架40的前顶部)和左右两侧撑板44(车体构架40前部的侧边部分)上。
下面将详细地对散热器20顶部23左侧的安装结构进行描述。由于右侧的安装结构与左侧的安装结构左右对称，换言之，具有相同的构造，所以将略去对右侧安装结构的描述。
图3是根据本发明的水冷发动机散热器安装结构的轴测图，图中表示出了散热器20顶部23的左侧部分，其借助于一撑条50而安装到车体构架40上。
撑条50是用钢材冲压而成的整体式成型件，在俯视图中，其形状基本上为L形，在该冲压件中，一第一撑条60与一第二撑条70被相互制为一体。
第一撑条60是这样一个支撑构件其从散热器20的顶部23向后延伸，且其端部64连接到上横梁42(车体构架40的前上部)上。第二撑条70是从散热器20的顶部23沿其侧面向下延伸的支撑构件，其端部74连接到侧撑板44上一个向前延伸的延长部分45(车体构架40前部的侧面部分)上，且能在前后方向上摆动。
图4A和图4B分别表示了当从上方和侧面进行观察时水冷发动机散热器的上部安装状态。
撑条50在散热器20上的安装结构是这样的一支撑销25从散热器20的顶面24延伸出，撑条50的一个基座部位51被连接到支撑销25上，且通过将支撑销25从上方固定到基座部位上而在二者之间夹置一个橡胶安装件26，其中的基座部位51也就是指第一、第二撑条60、70的基座部位62和72。
第一撑条60是一个向上开口、断面为U形的物体，其具有两凸肋61，凸肋是通过将在前后方向上延伸的两侧边缘向上弯折而形成的，该构件具有一从水平基座部位62向后上方延伸的延长部分63、以及一个水平的端部64，端部64位于延长部分63的后端处。该端部64被叠压到上横梁42上，并被一螺栓65垂直地紧固着。
第一撑条60具有这样的特征其上设置有一个弱化部分66，当碰撞力从前方借助于散热器20而作用到第一撑条60上时，该弱化部分能发生变形(能发生弯曲)。如图4A所示，弱化部分66是延长部分63上一个宽度缩窄的部分，其强度弱于其它部位。
第二撑条70的剖面形状为向外开口的U型，并具有两肋71，肋71是通过将在侧面方向上延伸的两边缘向外弯折而形成的，该构件具有一个从水平基座部位72沿散热器20侧面向下延伸的延长部分73，并具有一个端部74，端部74被设置在延长部分73的下端处。该端部74被叠加到侧撑板44延展部分45的外侧面上，并用一螺栓75固定到侧撑板上。另外，第二撑条70具有两道切口76，它们从垂直方向穿通水平基座部位72与延长部分73之间的拐角部分。
图5是根据本发明的前格栅附近部位的前视图，图中表示出了设置在该前格栅30右半侧(图中为左侧)的四个导流孔31；并表示出了位于车辆宽度居中位置CL上的上下两个导流孔31；且表示出了设置在左下半侧(也就是说，位于图中右侧下半部分)的两个导流孔31。在前格栅30的左上部分未设置任何导流孔，这一部分是被封堵着的，在被封堵部分处设置了发动机进气管的进气口32。
图6是沿图5中的6-6线所作的剖视图，该附图表示出了位于车辆宽度中心位置、且位于前格栅30周围的垂向剖面结构。
从该附图可见，在发动机舱11中，一上盖板81从一上横梁42的上方向前延伸，且前格栅30的上端被可拆卸地固定到该上盖板81的前端上。在车辆10行驶时，从前格栅30上的导流孔31进入的行车运动气流Ai被引流向散热器20。在该附图中，标号82指代一引擎罩。
图7是对根据本发明的前格栅所作的后视轴测图，图中表示出了安装在前格栅30背面33上的一个载荷传递构件90。载荷传递构件90是这样一个构件当碰撞力从前方作用到前格栅30上时，其可随前格栅30一起向后退缩。
更为具体地讲，在车辆宽度方向的居中位置上，前格栅30背面33的顶部上一体地制有一个中央定位突起34、以及中央定位突起34的左右两个安装支柱35。通过将载荷传递构件90上的一个安装孔91套装在中央定位突起34上以对载荷传递构件90进行定位、并将螺钉92，92旋拧到安装支柱35中，就可将载荷传递构件90安装到前格栅30上。
图8是根据本发明的载荷传递构件90的后视图，如图所示，载荷传递构件90被布置到前格栅30的背面33上，图中前格栅用虚线表示。
载荷传递构件90是一个钢制的冲压成型件，该构件一体地制有一个向前下方倾斜的、平坦的载荷传递表面93；两个抵接部分94，其从载荷传递表面93的左右两端向前延伸，并与前格栅30的背面相抵接。图中的标号95是为螺钉92所设的螺钉孔(见图7)。
此处，临时返回到图6来展开描述。载荷传递构件90的载荷传递表面93被布置在距离散热器20前上部为L1的一个前方位置处。该距离L1例如为10mm。
下面，在图3以及图9到图11的基础上对上述结构的工作过程进行描述。
如图3所示，由于散热器20的顶部23既被从散热器20顶部23向后延伸的第一撑条60支撑着、又被从散热器20顶部23沿侧面向下延伸的第二撑条70支撑着，所以可抑制散热器20在某些时候的垂直运动，其中的某些时候例如是当行驶在起伏路面上的情况。
另外，通过将第一撑条60和第二撑条70制成一个单体冲压件，还可减少撑条50的部件数目，并降低成本。
此外，由于第一撑条60和第二撑条70被制成了单体冲压件，且在俯视图中基本为L形，所以可更为平顺地将散热器20的垂直运动传递给第一、第二撑条60和70，其中，在单体冲压件中，第一、第二撑条被制成一体的。因而，可更为稳固地支撑着散热器20。
图9是根据本发明的车辆的作用视图，图中表示了这样的情形车辆10与一位于其前方的障碍物S1相撞，且该障碍物撞击到前格栅30上。结果就是，一个碰撞力F1从前方作用到前格栅30上。
图10中的作用视图表示了用于本发明车辆的前格栅碰撞缓冲结构。
当碰撞力F1从前方作用到前格栅30上时(如图中的虚线所示)，则前格栅30会在与碰撞力F1一致的方向上变形，也就是说，其会向后退缩(图中用实线表示)。
从前格栅30到散热器20顶端前部之间的距离L2被设定为经前格栅30进入的行车运动气流可被平顺地引导向散热器20。因而，对于该距离有多小存在一个最小限度。
对于这一方面的问题，在本发明中，载荷传递构件90的载荷传递表面93(图中用虚线表示)被布置在一个距离散热器20顶端的前部为L1的前向位置处。可较为自由地设定载荷传递构件90的位置，原因在于并未对将前格栅30定位时的车型作任何的限制。相比于距离L2，距离L1的尺寸相当地小，例如为10mm。
在前格栅30与散热器上端的前部相抵接之前，随前格栅30一起后退的载荷传递构件90会与散热器20上端的前部抵接到一起。因而，由于载荷传递构件90与前格栅30一起向后退缩，碰撞力F1就能传递给安装在发动机舱11内的散热器20。
按照这样的方式，在前格栅30受碰撞力F1的作用而后退的起始阶段，碰撞力F1就能经载荷传递构件90传递给散热器20。
图11中的作用图表示了用于本发明车辆的、水冷发动机散热器上部安装结构，图中表示出了由于载荷传递构件90抵接到散热器20顶端的前部上、所以碰撞力F1会作用到散热器20上的情形。
当碰撞力F1通过散热器20而作用到第一、第二撑条60和70上时，第一撑条60的低刚度弱化部分66会与碰撞力F1方向一致地向后变形。
第二撑条70的端部74利用一根在车辆宽度方向上延伸的螺栓75固定到延展部分45上。因此，当一个诸如碰撞力F1的大载荷从前方作用到第二撑条70上时，载荷趋于使第二撑条70向后摆动，而超过由螺栓固定方式形成的表面压力。结果就是，第二撑条70通过绕螺栓75向后摆动而产生移位。
换言之，由于第二撑条70的端部74通过一在车辆宽度方向上延伸的撑条固定部件(即螺栓75)可前后摆动地连接到车体构架40前部的侧面上，所以可实现上述的移位。
从上文的描述可清楚地看出，在前格栅30受碰撞力F1作用而向后退缩的起始阶段，碰撞力F1借助于载荷传递构件90传递给散热器20。如图中的实线所示，当碰撞力F1作用到第一、第二撑条60、70上时，第一撑条60的弱化部分66会相应于碰撞力F1而向后变形，第二撑条70则通过向后摆动而移位。因此，散热器20易于在碰撞力F1的作用下向后倾斜。
通过使向后倾斜和变形发生在前格栅30后退的起始阶段，可使散热器20能更为迅速而完全地吸收和缓和碰撞力F1。因而，发动机舱11内的各种设备可免受障碍物S1(见图9)的冲击，还可缓和障碍物S1上受到的冲击作用。
另外，由于第一撑条60和第二撑条70被制成一个单体冲压件，且在俯视图中大体上为L形，且被相互结合为一体，所以，来自于前方的碰撞力F1可从散热器20平顺地传递给第一撑条60和第二撑条70。
应当根据散热器20所能吸收的碰撞力F1，适当地来设定第一撑条60上弱化部分66的刚性以及螺栓75的旋紧力矩—以使得第二撑条70可向后摆动。
在上述的实施方式中，设置在第一撑条60上的弱化部分66可以是任何的构造，只要在碰撞力F1从前方经散热器20作用到第一撑条60时其能发生变形即可，作为备选方案，其例如可以是很薄的部分、狭窄部分、部分被切去的部位或收敛部分等。
另外，将第二撑条70的端部74安装到车体构架40前部侧面部位上、以使得其可前后摆动的结构可以是任意的构造，只要在碰撞力F1从前方借助于散热器20作用到第一撑条60上时能使第二撑条70通过向后摆动而移位即可，除了上述的螺栓固定方式之外，还可采用铰接方式作为备选方案。
另外，所述的内置构件可以是安装在发动机舱11内的任何构件，除了水冷发动机散热器20之外，该内置构件还可以是空调器的电容器、车体构架40的前舱壁41或前保险杠。
因而，利用本发明，通过在前格栅的后侧设置一个载荷传递构件，且该载荷传递构件能在碰撞力从前方作用到前格栅上时随前格栅一起向后退缩，从而就可以将作用在前格栅上的碰撞力传递给安装在发动机舱内的内置构件，由此内置构件来吸收碰撞力，其中的内置构件例如是水冷发动机的散热器。因此，在前格栅发生后退的起始阶段，就可以通过该载荷传递构件将碰撞力传递给内置构件。结果就是，可利用内置构件更为迅速而充分地吸收和缓和碰撞力。
另外，对于本发明，由于第一撑条从水冷发动机散热器的顶部向后延伸，且其端部被连接到车体构架的前上部上，第二撑条从水冷发动机散热器的顶部沿散热器的侧面进行延伸，且其端部连接到车体构架前部的侧面上，从而使散热器的顶部既被第一撑条支撑着、又被第二撑条支撑着，这样，在例如行驶在起伏路面上的情况下，可更好地地抑制散热器的垂直运动。
另外，对于本发明，由于第一撑条从水冷发动机散热器的顶部向后延伸，且其端部被连接到车体构架的前上部上；第二撑条从水冷发动机散热器的顶部沿散热器的侧面进行延伸，且其端部可前后摆动地连接到车体构架前部的侧面上；第一撑条上设置有一个弱化部分，当碰撞力作用到第一撑条上时，其可发生变形，所以，当碰撞力从前方借助于水冷发动机散热器而作用到第一、第二撑条上时，第一撑条的弱化部分能发生变形，而第二撑条则可通过向后摆动而移位。因而，散热器易于在碰撞力作用下向后倾斜。散热器通过向后倾斜能更为充分地吸收和缓和碰撞力。
此外，对于本发明，通过将第一撑条和第二撑条制成一个单体冲压件，可以减少撑条的部件数目，并降低成本。另外，由于从散热器顶部向后延伸的第一撑条与从散热器端部向侧面延伸的第二撑条被制成一个单体冲压件，且在俯视图中大体上为L形，在该冲压件中，第一、第二撑条被相互制为一体，所以，可更为平稳地将散热器的垂直运动传递给第一、第二撑条。因而，能更为稳固地支撑着散热器。另外，能利用第一、第二撑条将来自于前方的碰撞力更平顺地从散热器传递出去。
权利要求
1.一种用于车辆的前格栅碰撞缓冲结构，特征在于该碰撞缓冲结构包括一遮挡着发动机舱(11)前方的前格栅(30)，其中的发动机舱被制在车辆(10)的前部；一载荷传递构件(90)，其被设置在前格栅的后侧，当碰撞力从前方作用到前格栅上时，该载荷传递构件可与前格栅一起向后退缩；以及一个内置构件，诸如水冷发动机的散热器(20)，其被安装在发动机舱内，其中，通过载荷传递构件将作用在前格栅上的碰撞力传到内置构件上，使内置构件吸收所述碰撞力。
2.一种用于车辆水冷发动机散热器的上部安装结构，其特征在于其包括一车体构架(40)；一水冷发动机散热器(20)，其被设置在车体构架的前部；一第一撑条(60)，其从水冷发动机散热器的顶部(23)向后延伸，且其端部(64)与车体构架的前上部相连；以及一第二撑条(70)，其从水冷发动机散热器的顶部沿其侧面向下延伸，且该撑条的端部(74)可在前后方向上摆动地连接到车体构架前部的侧面部分(45)上，其中，第一撑条具有一弱化部分(66)，当一碰撞力借助于水冷发动机的散热器从前方作用到第一撑条上时，所述弱化部分可发生变形。
3.根据权利要求2所述的散热器安装结构，其特征在于第一撑条(60)和第二撑条(70)为一单体冲压件，在俯视图中它们大体上为L形，在该冲压件中，第一、第二撑条被制成相互为一体。
全文摘要
本发明公开了一种用于车辆的前格栅碰撞缓冲结构。该碰撞缓冲结构具有一载荷传递构件(90)，当一碰撞力(F1)从前方作用到前格栅上时，该构件可随前格栅(30)一起向后退缩。通过使载荷传递构件与前格栅的一起后退，可将碰撞力传递给发动机舱(11)内的水冷发动机散热器(20)。在发生碰撞的起始阶段，散热器可吸收并缓冲碰撞力。
文档编号B60R21/34GK1553870SQ0281785
公开日2004年12月8日 申请日期2002年8月9日 优先权日2001年9月14日
发明者諏访恭树, 冈部宏二郎, 丸岛达夫, 阿部隆, 射场茂, 佐藤洋介, 二郎, 介, 夫, 访恭树 申请人:本田技研工业株式会社