专利名称：汽车前车身结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车前车身结构，并且尤其涉及这样一种技术，该技术用于防止在轻度碰撞情况时防止对外部装饰构件等的损坏，同时用适当的紧固力将外部装饰构件正常固定在前保险杠上。
背景技术：
在汽车中通常将前装饰件设置在前保险杠上方中央位置处(例如，参见日本专利公开文献No.10-230798和No.11-263246)。前装饰件可以包括用于在车辆行驶时将空气导入发动机室中的格栅，并且为了美观考虑通常成型为平滑地延续至发动机罩和大灯。前装饰件可以设有中空结构，为了美观效果它包括由透明材料制成的外面板(外透镜)和具有镀有金属的前表面的内面板。这种中空的前装饰件可以通过与每个都配备有由聚碳酸酯或玻璃制成的透镜的左和右大灯连续并且通过外透镜显示出安装在内面板的前表面上的徽章来产生出精美的外观。
在汽车车身设计中一直趋向于减小在车身面板和外部装饰件之间的跨距和/或间隙以增强外观的美感并且降低空气阻力。上述那种中空前装饰件通常具有较大的重量，因而该前装饰件的下端应该固定(紧固)在前保险杠的上端，以使在前装饰件和前保险杠之间的跨距和间隙最小化。可以使用螺栓(如在日本专利公开文献No.10-230798中所披露的一样)和使用塑料夹具(如在日本专利No.2725410中所披露的一样)将前装饰件固定在前保险杠上。
用于将前装饰件固定在前保险杠上的这些上述方法具有以下问题。在该汽车轻微碰撞另一辆汽车或固定结构时，冲击负载施加在位于该汽车的下前部中的前保险杠上，并且前保险杠可以相对于前装饰件后退。在这种情况中，如果前装饰件通过使用螺栓固定在前保险杠上，则相互固定的前装饰件和前保险杠的各个部分可能受损，并且修理需要相当高的费用。如果前装饰件通过使用塑料夹具固定在前保险杠上，则因为前装饰件和前保险杠没有用足够的紧固力相互固定，尤其在塑料夹具由于老化而性能下降时在操作期间可能产生咔哒声和其它噪声。在任一情况中，螺栓的拧紧或夹具的紧固必须在前装饰件后面进行，这增加了在装配工作中所需的劳动并且降低了工作效率。
发明内容
鉴于现有技术的这些问题，本发明的主要目的在于提供这样一种汽车前车身结构，它能够防止在轻度碰撞情况时对外装饰构件等造成损坏，同时用适当的紧固力将外装饰构件正常固定在前保险杠上。
根据本发明，可以通过提供这样一种汽车前车身结构来实现这个目的，该结构包括前保险杠、设置在前保险杠上方的外装饰构件以及用于将前保险杠的上部固定在外装饰构件的下部上的下托架，其特征在于外装饰构件设有从其下部的后表面向后延伸的肋条；并且下托架设有用来以预定的夹紧力夹住肋条的夹紧部分和由前保险杠的上部固定的基底部分。
因此，通过适当地选择提供给夹紧部分的夹紧力，可以在不产生出咔哒声的情况下将外装饰构件固定在前保险杠上，并且通过允许托架能够从外装饰构件去除而防止在轻度碰撞时对外装饰构件和/或前保险杠造成损坏。通常，夹紧部分设有将肋条夹在它们之间的第一夹紧件和第二夹紧件，以及将这两个夹紧件推压向肋条的弹性构件。
根据本发明的一个优选实施方案，该肋条设有具有开放后端的凹口，并且第一夹紧件在与凹口对应的位置处具有第一通孔，而第二夹紧件在对着第一通孔的位置处设有其直径小于第一通孔的第二通孔；夹紧部分还包括贯穿第一通孔、凹口和第二通孔的螺栓和拧入到螺栓上以将肋条夹在第一和第二夹紧件之间的螺母。
由此可以按照精确可靠的方式施加夹紧力。具体地说，如果螺栓包括阶梯螺栓，其包括穿过第一通孔和凹口的大直径杆部、形成在大直径杆部的一端上的头部和形成在大直径杆部的另一端并且穿过第二通孔的小直径螺纹部分，并且在第一夹紧件和头部之间将一螺旋弹簧装配在阶梯螺栓上以弹性地推压第一夹紧件，使之离开头部，通过适当地选择阶梯螺栓的大直径杆部的长度和螺旋弹簧的线直径，可以任意并且高精度地确定提供给夹紧部分的弹性夹紧力。
如果简单地将前保险杠的上部的向后的凸缘设置在下托架的基底部分的上表面上，则可以简化前保险杠的装配工作，因为可以通过将前保险杠的上部导入限定在外装饰构件的下部和下托架的基底部分的上表面之间的间隙中而从前面安装前保险杠，而无需装配工人接触前保险杠的后面区域。
如果前车身结构还包括将外装饰构件的上部连接在固定的车身部分上的上托架并且上托架设有构成为在将预定载荷施加在其上时使上托架破裂的凹口或者上托架构成为在预定载荷施加在其上时塑性变形，则外装饰构件能够在汽车在前保险杠处碰撞物体时按照令人满意的方式移动并且因此前保险杠向后移动，从而防止了外装饰构件受损，并且可以使在轻度前部碰撞时的维修成本最小化。
在下面将参照这些附图对本发明进行说明，其中图1为体现本发明的汽车的透视图；图2为由在图1中的II表示的部分的分解透视图；图3为前装饰构件的安装结构沿着车身的中心线剖开的垂直剖视图；图4为用于将前装饰构件连接在下托架上的结构的分解透视图；图5为一透视图，显示出将前装饰构件安装到侧托架上的方式；
图6为一垂直剖视图，显示出将前装饰构件安装到侧托架上的方式；图7为与图3类似的视图，显示出所示实施方案的操作方式；并且图8为与图6类似的视图，显示出所示实施方案的操作方式。
具体实施例方式
图1为体现本发明的汽车的透视图；图2为由在图1中的II表示的部分的分解透视图；图3为前装饰构件的安装结构沿着车身的中心线剖开的垂直剖视图；图4为用于将前装饰构件连接在下托架上的结构的分解透视图；图5为一透视图，显示出将前装饰构件安装到侧托架上的方式；图6为一垂直剖视图，显示出将前装饰构件安装到侧托架上的方式；并且图7和8为显示出所示实施方案的操作方式的视图。
《实施方式的结构》<整体结构>
参照图1，所示实施方案由体现了本发明的四门轿车(在下面被称为汽车)构成。所示实施方案的车身1由通过将钢板焊接在一起而形成的单体车身构成，并且设有由前保险杠2限定的前部、位于前部的两侧上的一对挡泥板3和4和发动机罩5。前保险杠(保险杠表面)2具有一对横向端部和一个前表面，所述每一个横向端部是弯曲的并且限定了轮罩拱6的一部分，所述前表面包括用于在汽车行驶时将空气导入发动机室中的格栅7。前装饰件8设置在前保险杠2的上端和发动机罩5之间，并且大灯单元9、10设置在每个挡泥板3、4和前保险杠2的上端的相应部分之间。
参照图2，车身1的前部包括由框架结构构成的前隔壁11，并且前保险杠2以及大灯单元9和10安装在该前隔壁11上。一对散热器上安装托架12和13在前隔壁11的两个横向侧上安装在其前表面上，并且前装饰件8通过一对在前装饰板的两侧上固定在其后表面上的侧托架14和15固定在这些散热器上安装托架12和13以及大灯单元9和10上。前装饰件8还设有成横向间隔开的关系位于其中央上部中用来支撑前面上罩(未在图2中显示出)的一对上托架16和在其下中间部分中用于将前装饰件8固定在前保险杠2的上部上的一个下托架(托架)17。
<前装饰件>
如图3所示，前装饰件8由中空结构构成，该中空结构包括由透明聚碳酸酯树脂制成的外透镜21和由聚丙烯树脂制成并且具有通过蒸发镀膜法镀有金属的前表面的内面板22。如图1所示，外透镜21的外表面连续延伸至发动机罩5以及左和右大灯单元9和10的那些表面。内面板22的前表面在中央装配有徽章23，这样可以通过外透镜21从外面看到该徽章。
外透镜21和内面板22通过相互配合连接在一起，并且通过使用由丁基橡胶制成的密封构件(由图3中的黑色区域所示)将这些装配部分密封。如图4所示，肋条22a从内面板22的后表面的下部向后水平延伸，并且该肋条设有一对成横向间隔开的关系的凹口22b，该成对凹口的每一个具有开放的后端。
<上托架>
每个上托架16由具有基本上L形横截面的冲压成型钢板制成，并且具有通过使用自攻螺钉31固定在内面板22的后表面的上部的下端。在每个上托架16的上表面上也通过使用自攻螺钉31固定着前面上罩32。
<下托架>
如图3和4所示，下托架17由冲压成型钢板制成，并且包括具有基本上为Z形横截面的托架主体61和也由冲压成型钢板制成并且具有基本上为U形的横截面的夹紧部分62。托架主体61和夹紧部分62通过焊接连接在一起。
夹紧部分62包括固定在托架主体61的上壁部分61a上的第一夹紧件62a和与第一夹紧件62a协作夹着内面板22的肋条22a的第二夹紧件62b，并且第二夹紧件62b的前缘设有弯曲部分62c，以便于将前装饰件8的肋条22a导入在第一和第二夹紧件62a和62b之间的间隙。
托架主体61的上壁部分61a和夹紧部分62的第一夹紧部分62a在与肋条22的每个凹口22b对应的位置处形成有具有相对较大直径的第一通孔63。夹紧部分62的第二夹紧件62b在与每个第一通孔63对应的位置处形成有具有相对较小直径的第二通孔64。
<夹紧力产生装置>
如图3和4所示，下托架17的夹紧部分62设有一对成横向间隔关系的夹紧力产生机构68，并且每个夹紧力产生机构68包括阶梯螺栓65、螺旋弹簧66和螺母67。由此，产生出相对较大的弹性夹紧力，以便用该夹紧部分62夹住前装饰件8的肋条22a。
每个阶梯螺栓65包括穿过第一通孔63的大直径杆部65a、形成在大直径杆部65a的一个端部处的头部65b以及形成在大直径杆部65a的另一端上并穿过第二通孔64的小直径螺纹部分65c。螺旋弹簧66以插入在夹紧部分62的第一夹紧件62a和头部65b之间的方式装配在大直径杆部65a上，从而在装配状态中提供了推压托架主体61的上壁部分61a(或第一夹紧件52a)、使之离开阶梯螺栓65的头部65b(或者向上)的弹性力(图3)。螺母67拧在阶梯螺栓65的小直径螺纹部分65c上，以将阶梯螺栓65紧固在第二夹紧件62b上。
参照图3，在装配前保险杠2时，从前面将前保险杠2引入在前装饰件8和下托架17之间的间隙中，并且前保险杠2的上端通过由下托架17的下壁部分61b抵靠的前保险杠2的接合部分2a以一定的间隙S对着前装饰件8的下端。由此，有利于装配工作并且不需要装配工人接触在前保险杠2的后部中的区域。但是，如果需要的话，可以使用塑料夹具或其它紧固构件来将前保险杠2的接合部分2a连接在下托架17上。在前装饰件8和前隔壁之间设有冷凝器33和散热器34。
<侧托架>
如图5和6所示，左侧托架14由设垂直方向细长的注塑成型塑料构件(例如由聚丙烯构成)构成，并且通过五个螺钉41固定在内面板22的后表面上。具有相对较大厚度的散热器上安装接合部分42从侧托架14的上端的内侧向后延伸，并且具有相对较小厚度的罩接合部分43从侧托架14的上部中间部分向后延伸。从侧托架14的外侧的上和下部分延伸出一对由塑料材料制成的夹具44。侧托架15在其两侧上还设有向后的凸缘45和46。右侧托架18在其形状和安装布置方面与左侧托架14对称。
散热器上安装接合部分42在其自由端部分中设有螺栓孔47，以便通过螺栓48安装在散热器上安装托架12上。罩接合部分43的自由端部分还设有螺栓孔49，用于通过自攻螺钉31安装在前部上部罩32上。上和下夹具44装配到形成在相应大灯单元9的上和下支柱9a和9b中的相应孔中。
所示实施方案的侧托架14在散热器上安装接合部分42的底端处设有凹口51。紧接着在上夹具44和罩接合部分43下面的侧托架14的各个部分设有三个凹口52-54和一对通孔55和56。通孔57形成在下部夹具44正上方，并且凹口58和59分别设在侧凸缘45和46中。
<该实施方式的操作方式>
在装配汽车时，在装配好前装饰件8以及大灯单元9和10之后装配前保险杠2。根据所示实施方式，在装配前保险杠2时，从前面将前保险杠2的中间部分水平导入到前装饰件8和下托架17之间的间隙中，并且通过下托架17的下壁部分61b接合/保持前保险杠2的接合部分2a。
在将前保险杠2导入到前装饰件8和下托架17之间的间隙中时，在前保险杠2和下托架17之间的摩擦引起在下托架17上的向后朝向的载荷(或者沿着将夹紧部分62拉动离开前装饰件8的肋条22a的方向作用在下托架17的夹紧部分62上的载荷)。但是，在所示实施方案中，因为夹紧力产生机构68给夹紧部分62提供了相对较大的弹性夹紧力，所以夹紧部分62(或者下托架17)在装配前保险杠2时不会脱离肋条22a。可以通过改变阶梯螺栓65的大直径杆部65a的长度并且由此调节螺旋弹簧66的偏压力(或压缩)来方便精确地调节由夹紧力产生机构68产生出的夹紧力。
汽车在行驶时可能碰到另一辆车或者道路上的固定结构。这时，前保险杠2和前装饰件8将根据汽车碰撞的物体的特性以及汽车的碰撞该物体的部分而接收具有各种方向和幅度的冲击载荷。
图7显示出由于与另一辆车轻度碰撞，在前装饰件8相对于前部上部罩32稍微后退并且前保险杠2已经相对于前装饰件8明显后退的状态。在该情况中，因为上托架16由薄钢板制成，所以上托架16很容易在冲击作用下变形(或者承受塑性变形)，并且这防止了对前装饰件8和前部上部罩32造成显著损坏。
在超过预定值(例如克服了夹紧部分62的弹性夹紧力的水平)的向后冲击载荷通过前保险杠2施加在下托架17上时，夹紧部分62与前装饰件8的肋条22a脱离，并且这防止了对前装饰件8和下托架17造成损坏。
在前装饰件8相对于大灯单元9和前部上部罩32向后运动时，侧托架14在位于其上部中的凹口51-54和位于其下部中的凹口58和59处破裂，并且这也防止了对前装饰件8造成损坏。
根据所示的实施方案，由于所使用的特定结构，所以前装饰件8和下托架17保持完整，并且能够简单地通过更换受损/变形的侧托架14和15以及上托架16而重新使用，并且这降低了所需的维修费用。
还有，在所示的实施方案中，因为侧托架14和15、上托架16和下托架17所有都安装在内面板22一侧，所以与传统布置相比使密封构件24上的应力最小化，并且可以有效防止水分和灰尘侵入到前装饰件8的中空内部中。另外，可以提高在侧托架14和15、上托架16和下托架17的设计中的自由度，因为它们制备成与外透镜21和内面板22分开的组成部件，由此也能够改善前装饰件8的安装刚度。因为能够简单地通过在装配过程期间从汽车前侧将前保险杠2的中间部分水平地推压进限定在前装饰件8和下托架17之间的间隙中来将前装饰件8固定在前保险杠2上，所以可以提高装配效率并且降低装配工作量。
虽然已经对本发明的特定实施方案进行了说明，但是本发明决不是局限于所示实施方案，而是可以广泛的应用于装配有实心前装饰件或具有形成在其中的格栅的装饰件的汽车上。下托架可以通过将钢板件焊接在一起制成，但是也可以由塑料构件或整体冲压成型钢板构件制成。可选的是，下托架可以由多件构件制成以便能够适应制造和装配误差。前保险杠在所示实施方案中设有水平肋条，但是也可以设有垂直或弧形肋条。在不脱离本发明的精神的情况下可以改变夹紧力产生机构的具体结构和下托架的具体形状。
权利要求
1.一种汽车前车身结构，其包括前保险杠(2)、设置在该前保险杠上方的外装饰件(8)以及用于将该前保险杠的上部固定在所述外装饰件的下部上的下托架(17)，其特征在于所述外装饰件设有从该外装饰件的下部的后表面向后延伸的肋条(22a)；并且所述下托架设有用来以预定的夹紧力夹住所述肋条的夹紧部分(62)和由该前保险杠的上部固定的基底部分(61)。
2.如权利要求1所述的汽车前车身结构，其中，所述夹紧部分设有将肋条夹在它们之间的第一夹紧件(62a)和第二夹紧件(62b)以及将这两个夹紧件推压向所述肋条的弹性构件(66)。
3.如权利要求2所述的汽车前车身结构，其中，所述肋条(22a)设有具有开放后端的凹口(22b)，并且所述第一夹紧件在与所述凹口对应的位置处具有第一通孔(63)，并且第二夹紧件在对着第一通孔的位置处设有其直径小于第一通孔的第二通孔(64)；所述夹紧部分还包括贯穿第一通孔、凹口和第二通孔的螺栓(65)和拧入到螺栓上以将肋条夹在第一和第二夹紧件之间的螺母(67)。
4.如权利要求3所述的汽车前车身结构，其中，所述螺栓包括阶梯螺栓(65)，该阶梯螺栓包括穿过第一通孔(63)和凹口(22b)的大直径杆部(65a)、形成在大直径杆部的一端上的头部(65b)和形成在大直径杆部的另一端上并且穿过第二通孔(64)的小直径螺纹部分(65c)，并且螺旋弹簧(66)在第一夹紧件和头部之间装配在该阶梯螺栓上，以弹性地推压第一夹紧件，使之离开所述头部。
5.如权利要求1所述的汽车前车身结构，其中，简单地该将前保险杠(2)的上部的向后的凸缘(2a)设置在下托架(61)的基底部分(61b)的上表面上。
6.如权利要求1所述的汽车前车身结构，还包括将外装饰件的上部连接在固定的车身部分上的上托架(14，15)，并且该上托架设有构成为在将预定载荷施加在其上时使所述上托架破裂的凹口(51-54，58，59)。
7.如权利要求1所述的汽车前车身结构，还包括将外装饰件的上部连接在固定的车身部分上的上托架(16)，并且该上托架构成为在将预定载荷施加在其上时塑性变形。
全文摘要
一种汽车前车身结构，能够在轻度碰撞情况时防止对外部装饰件等造成损坏，同时用适当的紧固力将外部装饰件正常固定在前保险杠上。由冲压成型钢板制成的下托架(17)设在外装饰件的下部和前保险杠的上部之间，且下托架包括具有基本上为Z形横截面的托架主体(61)和也由冲压成型钢板制成并具有基本上为U形横截面的夹紧部分(62)。夹紧部分(62)包括固定在托架主体(61)的上壁部分(61a)上的第一夹紧件(62)和与第一夹紧件(62a)协作夹着内面板(22)的肋条(22a)的第二夹紧件(62b)。下托架(17)的夹紧部分(62)设有一对成横向间隔关系的夹紧力产生机构(68)，并且每个夹紧力产生机构包括阶梯螺栓(65)、螺旋弹簧(66)和螺母(67)。由此，产生出相对较大的弹性夹紧力以便用夹紧部分(62)夹住前装饰件(8)的肋条(22a)。
文档编号B60R13/04GK1927623SQ20061012183
公开日2007年3月14日 申请日期2006年8月24日 优先权日2005年9月8日
发明者菊地隆, 大仓健司, 岩月修一郎 申请人:本田技研工业株式会社