专利名称：车辆前部件结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆前部件结构。
背景技术：
传统地，在一些车辆前部件结构中，在支撑散热器两侧的散热器支 架侧件上设置沿车辆宽度方向朝外突出的突出部分，前保险杠加强件通 过防撞箱附接到突出部分的车辆前侧上，且前纵梁耦联到突出部分的车 辆后侧。在轻度碰撞时，碰撞载荷通过前保险杠加强件和防撞箱吸收(日
本专利申请公开公报2001-219869号)。
在上述的车辆前部件结构中，支撑散热器的上部的散热器支架顶件 具有不能充分地接收碰撞载荷的结构，且在车辆前部的上部分中不存在 接收碰撞载荷的构件。因此，作用在车辆前部件上的碰撞载荷的分布在 前保险杠加强件等所处的车辆前部的下部分中被偏置，进而有损于在正 面碰撞时车辆前部中的载荷均匀性。
发明内容
考虑到上述情形，本发明的一个目的是提供一种在碰撞时甚至是在 车辆前部的上部分中都能够接收碰撞载荷的车辆前部件结构。
为了实现上述目的，依据本发明的一个方面，提供一种车辆前部件结 构，包括散热器支架顶件，所述散热器支架顶件在车辆前部中沿车辆宽 度方向延伸的；车辆上框架构件，所述车辆上框架构件耦联到设置在车辆 宽度方向上的侧部且沿车辆长度方向延伸的围板上构件，并且所述车辆上 框架构件相对于所述散热器支架顶件位于车辆的更后方；以及，发动机革 框架，所述发动机罩框架构成发动机罩框架构件的一部分，所^il动机革 框架沿车辆长度方向延伸，所^JL动机軍框架设置在所述散热器支架顶件 和车辆上框架构件之间而使得至少一部分前端面面向所述散热器支架顶 件且至少 一部分后端面面向所述车辆上框架构件。
依据上述的车辆前部部件结构，在车辆的正面碰撞中，碰撞栽荷通
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过发动机革框架从散热器支架顶件传递到车辆上框架构件。然后，碰撞载 荷从车辆上框架构件传递到围板上构件并进一步传递到车辆的后方。因 此，施加到车辆上部分的碰撞载荷可有效地传递到车辆的后方。进一步 地，在通过操作发动机軍来打开发动机室的情形下，发动机罩框架与发 动机軍一起运动到车辆的上侧，使得发动机罩框架不会阻碍对发动机等的 维修。发动机軍框架的整个前端面可面向散热器支架顶件，而发动机罩框 架的整个后端面可面向车辆上框架构件。与一部分前端面面向散热器支架 顶件且一部分后端面面向车辆上框架构件的模式相比，在这种情形下能够 更可靠地传ilW撞载荷。在依据本发明的发动机軍框架的端面的构思中， 不仅包括在所有端面上都存在有材料(例如端面由实心构件形成)的模式、
还包括并非所有端面上都存在有材辨例如端面由H形或C形钢形成以及 端面由例如管子的中空构件形成)的模式。因此，在发动机罩框架中存在 面向散热器支架上部件和车辆上框架构件的材料就足够了 。
在依据本发明的车辆前部件结构的一个实施方式中，可使用任意构
件作为通过发动机軍框架来接WMi载荷的车辆上框架构件，只要该构件 以预定的强度耦联到围板上构件即可。例如，车辆上框架构可以是在风挡
的下端沿车辆宽度方向延伸的车颈(cowl)，或者可以是悬架支撑革 (suspension tower )。依据这些实施方式，碰撞载荷通过发动机軍框架 从散热器支架顶件传递到车颈或悬架支撑罩，使得施加到车辆上部分的 碰撞栽荷可以有效地传递到车辆的后方。车辆上框架构件可以是隔开发 动机室和驾驶室的前围板(dash panel )。
在车辆上框架构件是悬架支撑革的情形下，载荷传递构件可设置在所 述悬架支撑革和在风挡下端沿车辆宽度方向延伸的车颈之间。如果散热器 支架顶件和车颈之间的距离加长，则设置在散热器支架顶件和车颈之间的 构件的长度得以增加，从而增加了形成弯矩的可能性。如果在构件中产 生了弯矩，则碰撞栽荷的传递效率变差。依据上述的实施方式，在发动 机革框架中传递的碰撞载荷通过悬架支撑罩、并且进一步通过载荷传递 构件传递到车颈。由此，与发动机軍框架设置在散热器支架顶件和车颈 之间的情形相比，发动机罩框架可得以缩短，从而抑制弯矩的产生以由 此有效地把碰撞载荷传递到车辆的后方。
在依据本发明的一个实施方式中，车辆前部件结构可包括前部件约束 装置，所述前部件约束装置具有设置在发动机軍框架的前端面和散热器
支架顶件其中一个上的突起；以及设置在发动机罩框架的前端面和散热器 支架顶件中另 一个上的凹陷，且发动机軍框架和散热器支架顶件能够通过 将突起容置在凹陷内而彼此约束。依据此实施方式，发动机罩框架和散热 器支架顶件由前部件约束装置来约束，从而可以在车辆正面碰撞时避免发 生发动机罩框架和散热器支架顶件之间产生相对位置移动且这些构件彼 此错位而阻碍载荷传递的情形。在发动机罩框架和散热器支架顶件通过所 述前部件约束装置约束的时间选择方面，这些构件在碰撞时受到约束就已 足够，且这些构件还可在除碰撞之外的时间内也受到约束。
在依据本发明的一个实施方式中，车辆前部件结构可包括后部件约束 装置，所述后部件约束装置具有设置在发动机軍框架的后端面和车辆上 框架构件其中一个上的突起；以及设置在发动机軍框架的后端面和车辆上 框架构件中另 一个上的凹陷，且发动机革框架和车辆上框架构件能够通过 将突起容置在凹陷内而彼此约束。依据此实施方式，发动机軍框架和车辆 上框架构件由后部件约束装置来约束，从而可以在车辆正面碰撞时避免发 生发动机革框架和车辆上框架构件之间产生相对位置移动且这些构件彼 此错位而阻碍载荷传递的情形。在发动机革框架和车辆上框架构件通过所 述后部件约束装置约束的时间选择方面，这些构件在碰撞时受到约束就已 足够，且这些构件还可在除碰撞之外的时间内也受到约束。
在依据本发明的一个实施方式中，车辆前部件结构可包括具有设置在 发动机軍框架的中间部分和悬架支撑革其中一个上的保持构件的耦联装 置，且发动机革框架和悬架支撑軍能够通过使保持构件与发动机革框架 的中间部分和悬架支撑軍中另一个接合而彼此耦联。依据此实施方式， 通过所述保持构件在悬架支撑革和发动机罩框架的中间部分之间形成连 接点。因此，车辆与发动机革(包括发动机軍框架)之间的连接点的数 目增加，从而能够抑制在发动机罩和发动机罩框架中产生弯矩而由此有效 地传递正面碰撞中的碰撞载荷。
如上所述，依据本发明，由于包括有其中至少一部分前端面面向散 热器支架顶件且同时至少一部分后端面面向车辆上框架构件的发动机 罩框架，即使是在车辆前部的上部分中也能够接^Mi撞时的碰撞载荷。
图1的视图示出去掉发动机罩时的依据本发明第一实施方式的车辆
前部件结构；
图2的视图示出图1的车辆前部件结构；
图3的剖视图解释当发动机室由发动机軍关闭时散热器支架顶件以 及车颈与发动机罩内面板的各组件之间的位置关系；
图4A的示例性视图示出发动机軍框架的前端面与散热器支架顶件 之间的位置关系；
图4B的示例性视图示出后端面与车颈之间的位置关系；
图5A到5D的示例性视图解释与传统示例不同的散热器支架顶件的 支撑结构，其中图5A示出依据传统示例的前部件结构，图5B示出其 支撑模式，图5C示出依据本发明的第一实施方式，图5D示出其支撑 模式。
图6的视图示出依据第二实施方式的车辆前部件结构；
图7的剖视图示出图6的车辆前部件结构；
图8的视图示出第二实施方式的改型；
图9的剖视图示出图8的车辆前部件结构；
图10的视图示出依据第三实施方式的车辆前部件结构；
图11的俯视图示出图10的车辆前部件结构；
图12的视图示出依据第四实施方式的车辆前部件结构；并且
图13的剖视图示出图12的车辆前部件结构。
具体实施方式
(第一实施方式)
图l和2示出依据本发明第一实施方式的车辆前部件结构，图l示 出在去掉发动机罩时的车辆前部件结构，而图2示意性地示出车辆前部 件结构以便于对其的理解。在这些图中，符号"UP"表示车辆的向上 方向，符号"FR"表示车辆的向前方向，而符号"IN"表示车辆的向
内方向(在后面的附图中同样如此)。如图1所示，车辆1包括一对设
置在车辆宽度方向上的两侧上并沿车辆长度方向延伸的围板上构件2和 2。在车辆1的前方附接有散热器支架装置3，散热器支架装置3包括一 对从散热器的两侧支撑散热器(未示出)的散热器支架侧件4与4、支 撑散热器上侧的散热器支架顶件5以及支撑散热器下侧的散热器支架底 件6。所述散热器支架侧件4与4、散热器支架顶件5以及散热器支架 底件6通过诸如螺栓(未示出)的紧固装置彼此结合以支撑散热器。
散热器支架侧件4分别连接到围板上构件2。隔开车辆1的发动机 室1A与驾驶室1B的前围板8相对于散热器支架顶件5设置在车辆更 后方，且前围板8在车辆宽度方向上的两侧通过诸如焊接的结合方式结 合到围板上构件2和2。在风挡10下端10a处沿车辆宽度方向延伸的车 颈9相对于前围板8设置在车辆更前方，且车颈9的两侧通过诸如焊接 的结合方式结合到围板上构件2和2而使得车颈9和前围板8沿车辆长 度方向并排布置。支撑悬架(未示出)的悬架支撑軍11以一体模制的 方式耦联到每个围板上构件2。
车辆1具有一对前纵梁12和12，前纵梁是车辆构成构件、在车辆 宽度方向上位于成对的围板上构件2和2的内部，并且保险杠加强件13 通过一对防撞箱14和14附接到前纵梁12和12的前端。
如图2所示，在车辆1中设置打开和关闭发动机室1A的发动机罩 15。发动机軍15包括位于车辆1表面侧的发动机罩外面板16和与发动 机罩外面板16结合以由此形成发动机革15的框架构件的发动机革内面 板17。发动机罩内面板17包括位于车辆前侧的前部分18、朝车辆后方 的后部分19以及一对侧部分20和20，各侧部分20分别将前部分18 与后部分19的两端耦联。在侧部分20和20沿车辆宽度方向的内侧， 发动机罩框架21(在图2中有三个发动机革框架)在车辆长度方向上延 伸以使前部分18与后部分19彼此耦联。在图2的实施方式中，前部分 18、后部分19、每个侧部分20和20以及每个发动机軍框架21和21 通过压制加工一个诸如钢板的板形构件而形成为朝车辆的下方突起。由 前部分18、后部分19、每个侧部分20以及每个发动机罩框架21所包 围的区域形成冲切开口 22。然而，可以不对所述区域进行冲切，进而可 以不i殳置开口 22。
图3的剖视图解释在发动机室1A由发动机罩15关闭时散热器支架
顶件5以及车颈9与发动机罩内面板17的各组件18到21之间的位置 关系。如此图中所示，发动机罩框架21形成为相对于发动机罩内面板 17的前部分18和后部分19都更为向发动机室1A侧突出。
又如图4A和4B中所示，发动机革框架21设置在散热器支架顶件 5与车颈9之间而使得每个发动机罩框架21的前端面21a及其后端面 21b分别面向散热器支架顶件5和车颈9。在第一实施方式中，每个发 动机革框架21的下侧侧面21c与散热器支架顶件5和车颈9的下侧侧 面5c和9c对准，所有的前端面21a面向散热器支架顶件5，且所有的 后端面21b面向车颈9，然而，每个发动机罩框架21的下侧侧面21c 可沿车辆的向上方向偏置到图4A和4B中以双点划线P1示出的位置。 也就是i兌，至少一部分前端面21a和至少一部分后端面21b分别面向散 热器支架顶件5和车颈9就已足够。换句话说，在车辆1的正面碰撞中， 散热器支架顶件5和每个发动机軍框架21的前端面21a彼此抵接，而 每个发动机軍框架21的后端面21b和车颈9彼此抵接，从而通过发动 机革框架21形成散热器支架顶件5和车颈9之间的碰撞栽荷传递路径。 如图3所示，由于压制加工的限制，难以^使端面21a和21b沿车辆长度 方向朝外侧突出，从而在每个发动机軍框架21的前端面21a与散热器 支架顶件5之间及后端面21b与车颈9之间分别形成间隙Gl和G2。
由于车辆l具有上述前部件结构，当碰撞载荷因为车辆1的正面碰 撞而施加到车辆前部件时(如图3中的箭头F所示)，碰撞栽荷通过散 热器支架顶件5、每个发动机罩框架21和车颈9传递到驾驶室1B侧(车 辆后侧)。进一步地，如图5A到5D所示，在车辆1中，散热器支架顶 件5的支撑点数目从传统的借助于围板上构件2的两点支撑通过发动机 罩框架21增加三个点而增加到五点支撑。因此，如图5B和5D的支撑 模式所示，与传统示例中的L相比，散热器支架顶件5的支撑点之间的 距离L，缩短了，从而使施加到散热器支架顶件5的弯矩得以减少。由此， 可以增加散热器支架顶件5的刚性以由此在散热器支架顶件5中产生高 的反作用力。
进一步地，如图1所示，在车辆的下前部，因为碰撞载荷通过保险 杠加强件13、防撞箱14以及前纵梁12传递到驾驶室1B侧，因此，正 面碰撞时的载荷均匀性得以改善。
(第二实施方式)
图6和7示出依据本发明的第二实施方式。在这些图中，与第一实 施方式中相同的组件以相同的参考标号表示，并且省略对其的描述。在 这个实施方式中，发动机罩框架121设置成悬挂于发动机罩内面板117。 发动机罩内面板117的前部分118、后部分119以及侧部分(未示出) 通过压制加工而一体地形成，并且每个发动机罩框架121通过悬挂构件 122以诸如焊接的结合方式结合到发动机革内面板117。因为每个发动 机軍框架121都以上述实施方式^L置，所以在不影响压制加工中的限制 的情况下增加了每个发动机罩框架设计的自由度，每个发动机革框架 121的端面121a和121b可沿车辆长度方向朝外侧突出。由此，在第一 实施方式中形成于散热器支架顶件5和车颈9之间的间隙Gl和G2(参 见图3)可得以减小。因此，在车辆的正面碰撞中载荷更迅速且更可靠 地通过每个发动机革框架121传递。在如图8和9所示的第二实施方式 的改型中，发动机罩框架221可以在未使用悬挂构件122的情况下通过 诸如焊接的结合方式结合到发动机軍内面板217,其中，前部分218、 后部分219以及侧部分220 —体地形成。在这个改型中，获得了与图6 和7的实施方式相同的效果。在图8和9中，参考标号221a表示前端 面，而参考标号221b表示后端面。
(第三实施方式)
图IO和11示出依据本发明的第三实施方式。在这些图中，与第一 实施方式中相同的组件以相同的参考标号表示，并且省略对其的描述。 在这个实施方式中，位于车辆宽度方向的两侧上的发动机革框架321(在 图IO和11中仅示出一侧)的后端面321b设置成面向悬架支撑革11， 每个悬架支撑罩都属于上车辆框架构件。在这种情形下，如图11中的 箭头F所示，在车辆1的正面碰撞中，碰撞栽荷经由每个发动机罩框架 321从散热器支架顶件5传递到每个悬架支撑罩11。进一步地，在此实 施方式中，可以在每个悬架支撑罩11和车颈9之间设置栽荷传递构件 322。在这种情形下，要通过每个发动机罩框架321传递的碰撞载荷通 过每个悬架支撑軍11及每个栽荷传递构件322传递到车颈9。由此，与 在散热器支架顶件5与车颈9之间设置一个发动机軍框架的情形相比， 可以缩短每个发动机罩框架321。因此，可以抑制在各发动机罩框架321 中产生的弯矩而由此有效地把碰撞载荷传递到驾驶室1B侧。在图10 的实施方式中，每个发动机軍框架321可以通过诸如焊接的结合方式结 合到发动机革内面板317，其中，前部分318、后部分319以及侧部分
320 —体地形成。然而，前部分318、后部分319、侧部分320以及发动 机罩框架321可通过压制加工而一体地形成。
(第四实施方式)
图12和13示出依据本发明的第四实施方式。在这些图中，与第一 实施方式中相同的组件以相同的参考标号表示，并且省略对其的描述。 如图12和13所示，在第四实施方式中，在散热器支架顶件5上设置前 侧销(突起)41，且在每个发动机罩框架21的前端面21a上设置分别 与各个前侧销41对应的前侧孔(凹陷)42。在车颈9中设置后侧销(突 起)43，且在每个发动机軍框架21的后端面21b上设置分别与各个后 侧销43对应的后侧孔(凹陷)44。在车辆1的正面碰撞中时，每个发 动机軍框架21的前端面21a与散热器支架顶件5之间的相对距离及每 个发动机罩框架21的后端面21b与车颈9之间的相对距离减少，且前 侧销41和后侧销43分别由前侧孔42和后侧孔44容置。因此，每个发 动机軍框架21和散热器支架顶件5彼此约束，每个发动机軍框架21和 车颈9彼此约束，从而，销41和43与孔42和44分别起到本发明的前 部件约束装置和后部件约束装置的作用。
在每个悬架支撑軍11上设置钩(保持装置)45。当发动机室1A被 发动机革15关闭时，钩45与每个发动机革框架21的中间部分接合而 由此将每个发动机罩框架21与每个悬架支撑軍11耦联，从而，钩45 起到本发明的结合装置的作用。
如上所述，在车辆l的正面碰撞中，分别阻止了每个发动机軍框架 21与散热器支架顶件5之间的相对位置移动以及每个发动机罩框架21 与车颈9之间的相对位置移动，从而可以避免这些构件彼此错位而阻碍 栽荷传递的情况。通过钩45在每个发动机罩框架21的中间部分和每个 悬架支撑軍ll之间形成连接点，由此增加了车辆1与发动机軍15 (包 括每个发动机軍框架21)之间的连接点的数量，从而，在正面碰撞中， 抑制了在发动机罩15和各发动机罩框架21中产生的弯矩，从而可以有 效地传递碰撞载荷。
各个前侧销41可设置在每个发动机罩框架21的前端面21a上，而 各个后侧销43可设置在每个发动机軍框架21的后端面21b上。对应地， 前侧孔42和后侧孔44可分别设置在散热器支架顶件5与车颈9上。在
图IO的实施方式中(第三实施方式)，后侧销43或后侧孔44可i殳置在 每个悬架支撑罩ll上。构件的约束不限于车辆1的碰撞时刻，而是构 件可在发动机室1A由发动机罩15关闭的期间受到约束。
权利要求
1.一种车辆前部件结构，包括散热器支架顶件，所述散热器支架顶件在车辆前部沿车辆宽度方向延伸；车辆上框架构件，所述车辆上框架构件耦联到设置在车辆宽度方向上的侧部并沿车辆长度方向延伸的围板上构件，并且所述车辆上框架构件相对于所述散热器支架顶件位于车辆更后方；以及发动机罩框架，所述发动机罩框架构成发动机罩框架构件的一部分，所述发动机罩框架沿车辆长度方向延伸，所述发动机罩框架设置在所述散热器支架顶件和所述车辆上框架构件之间而使得至少一部分前端面面向所述散热器支架顶件且至少一部分后端面面向所述车辆上框架构件。
2.如权利要求l所述的车辆前部件结构，其中，所述车辆上;f医架构件 为在风挡下端沿车辆宽度方向延伸的车颈。
3.如权利要求l所述的车辆前部件结构，其中，所述车辆上框架构件 为悬架支撑軍。
4.如权利要求3所述的车辆前部件结构，其中，在所述悬架支撑軍 与在风挡下端沿车辆宽度方向延伸的车颈之间设置载荷传递构件。
5.如权利要求1到3中任一项所述的车辆前部件结构，包括前部件 约束装置，所述前部件约束装置具有设置在所述发动机罩框架的前端面和所述散热器支架顶件其中一个 上的突起；以及设置在所述发动机軍框架的前端面和所述散热器支架顶件中另一个 上的凹陷，其中，所述发动机罩框架和所述散热器支架顶件能够通过将所述突起 容置在所述凹陷内而彼此约束。
6.如权利要求1到3中任一项所述的车辆前部件结构，包括后部件 约束装置，所述后部件约束装置具有设置在所述发动机革框架的后端面和所述车辆上框架构件其中一个 上的突起；以及设置在所述发动机軍框架的后端面和所述车辆上框架构件中另一个 上的凹陷，其中，所^L动机革框架和所述车辆上框架构件能够通过将所述突起 容置在所述凹陷内而彼此约束。
7.如权利要求1到3中任一项所述的车辆前部件结构，包括具有设置 在所述发动机罩框架的中间部分和所述悬架支撑革其中一个上的保持构 件的耦联装置，其中，所述发动机軍框架和所述悬架支撑罩能够通过使所 述保持构件与所述发动机罩框架的中间部分和所述悬架支撑軍中另 一个 接合而彼此耦联。
全文摘要
一种车辆前部件结构，其包括散热器支架顶件(5)，其在车辆前部中沿车辆宽度方向延伸；车颈(9)，其耦联到设置在车辆宽度方向上的侧部并沿车辆长度方向延伸的围板上构件(2)，且其相对于散热器支架顶件位于车辆(1)的更后方；以及，发动机罩框架(21)，其构成发动机罩内面板(17)的一部分。发动机罩框架沿车辆长度方向延伸、设置在散热器支架顶件和车颈之间而使得至少一部分前端面(21a)面向散热器支架顶件且至少一部分后端面(21b)面向车颈。
文档编号B62D21/15GK101111424SQ20068000357
公开日2008年1月23日 申请日期2006年2月1日 优先权日2005年2月4日
发明者关一裕, 圆山裕人 申请人:丰田自动车株式会社