车辆前部构造
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆前部构造[vehicle front end structure]，特别是涉及如下车辆前部构造，其具有受力构造[force receiving structure]，该受力构造构成为，在伴随前进速度[forward velocity]的车辆向刚体障碍物[rigid barrier]碰撞时支承碰撞力[impact force]，将前进速度的至少一部分的方向改变[redirect]，使其成为使车辆从刚体障碍物向侧向移动的侧向速度[lateral velocity]。
【背景技术】
[0002]通常，车体构造具有吸收碰撞时的碰撞力的构造上的特征(例如，下述专利文献Do近年来，引入了下述碰撞试验，即，使伴随车辆长度方向速度的车辆，以前部角部(车辆总宽度的大约25%)向固定刚体障碍物碰撞。图1?图3概略地示出了与上述的小重叠试验对应的向固定刚体障碍物B碰撞的现有车辆C的例子。
[0003]图1不出了在小重叠碰撞试验[small overlap crash test]中，向固定刚体障碍物B接近的现有车辆C。图2示出了展示出刚与固定刚体障碍物B碰撞后的初期变形的现有车辆C，将现有车辆C的速度向绕刚体障碍物B的旋转移动部分地变换。图3示出了如下的现有车辆C，即，作为碰撞的结果，现有车辆C进一步变形，且以后部R从刚体障碍物B向侧外方甩出的方式绕刚体障碍物B进一步旋转移动。
[0004]专利文献1:日本国特开2008 - 213739号
[0005]专利文献2:日本国特开2006 - 290224号
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种车辆前部构造，其能够削减或消除向前方移动的车辆在小重叠试验[small overlap test]中与刚体障碍物碰撞时的旋转移动。
[0007]本发明的另一个目的在于提供一种车辆前部构造，其能够抑制小重叠试验时的碰撞能量的吸收，且能够利用发动机的质量使碰撞能量逃逸，使车辆向侧向运动。
[0008]本发明的特征在于，提供一种车辆前部构造，其具有:发动机托架，该发动机托架具有前角部、以及相对于所述前角部位于后方的发动机安装构造部；以及受力构造，该受力构造具有从所述前角部附近向后方且侧外方延伸的受力面、以及位于所述受力面的后方的力传递部，所述受力面从位于所述前角部附近的第I顶部延伸至由所述受力面和所述力传递部的交叉部规定出的第2顶部，所述力传递部从所述第2顶部延伸至所述发动机安装构造部附近的第3顶部，所述受力面构成为，以相对于车辆纵向的倾斜角，向后方且侧外方延伸，且支承向所述车辆纵向后方的力，经由所述力传递部将所述力的至少一部分向所述发动机托架的所述发动机安装构造部附近传递。
【附图说明】
[0009]图1是表示小重叠碰撞试验中的向固定刚体障碍物接近的现有车辆的俯视图。
[0010]图2是表示刚与固定刚体障碍物碰撞后的现有车辆的俯视图。
[0011]图3是表示在与固定刚体障碍物碰撞时进行旋转移动的现有车辆的俯视图。
[0012]图4是表示小重叠碰撞试验中的向固定刚体障碍物接近的具有实施方式的前部构造的车辆的俯视图。
[0013]图5是表示刚与固定刚体障碍物碰撞后的所述车辆的俯视图。
[0014]图6是表示在与固定刚体障碍物碰撞时进行侧向移动的所述车辆的俯视图。
[0015]图7是表示具有第I实施方式的前部构造的车辆的前部的侧视图。
[0016]图8是所述前部构造的侧视图。
[0017]图9是所述前部构造的正视图。
[0018]图10是所述前部构造的斜视图。
[0019]图11是所述前部构造的俯视图。
[0020]图12是去除车轮后的所述前部构造的侧视图。
[0021]图13是从前方观察的表示所述前部构造中的受力部件、能量传递横向部件、发动机罩支架以及发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0022]图14是从后方观察的表示所述前部构造中的受力部件、能量传递横向部件、发动机罩支架以及发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0023]图15是所述前部构造中的发动机托架的分解斜视图。
[0024]图16是所述受力部件的斜视图。
[0025]图17是所述受力部件的分解斜视图。
[0026]图18是图16中的18 — 18线剖面图。
[0027]图19是所述能量传递横向部件的斜视图。
[0028]图20是所述能量传递横向部件的展开俯视图。
[0029]图21是从下方观察的表示所述前部构造中的前侧梁、所述发动机罩支架以及所述发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0030]图22是所述发动机罩支架加强材料的侧视图。
[0031]图23是所述发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0032]图24是表示即将碰撞前的所述发动机托架、发动机总成、所述受力部件以及所述能量传递横向部件的俯视图。
[0033]图25是表示碰撞第I阶段中的所述发动机托架、所述发动机总成、所述受力部件以及所述能量传递横向部件的俯视图。
[0034]图26是表示碰撞第2阶段中的所述发动机托架、所述发动机总成、所述受力部件以及所述能量传递横向部件的俯视图。
[0035]图27是碰撞第3阶段中的所述前部构造的仰视图。
[0036]图28是碰撞第4阶段中的所述前部构造的仰视图。
[0037]图29是碰撞第5阶段中的所述前部构造的仰视图。
[0038]图30是碰撞第6阶段中的所述前部构造的仰视图。
[0039]图31是表示第2实施方式的前部构造中的具有以X字状延伸设置的横梁的发动机托架以及受力部件的俯视图。
[0040]图32是表示第3实施方式的前部构造中的具有在横向上延伸设置的横梁的发动机托架以及受力部件的俯视图。
[0041]图33是表示第4实施方式的前部构造中的具有以V字状延伸设置的横梁的发动机托架以及受力部件的俯视图。
[0042]图34是表示第5实施方式的前部构造中的具有在斜向上延伸设置的横梁的发动机托架以及受力部件的俯视图。
[0043]图35是表示即将碰撞前的实施方式6的前部构造的发动机托架、发动机总成以及受力部件的俯视图。
[0044]图36是表示碰撞第I阶段中的所述发动机托架、所述发动机总成以及所述受力部件的俯视图。
[0045]图37是表示碰撞第2阶段中的所述发动机托架、所述发动机总成以及所述受力部件的俯视图。
[0046]图38是表示第7实施方式的前部构造中的发动机托架、受力部件以及能量传递横向部件的俯视图。
[0047]图39是表示所述发动机托架、发动机总成、所述受力部件、所述能量传递横向部件以及悬挂总成的俯视图。
[0048]图40是表示第8实施方式的前部构造中的发动机托架、受力部件以及能量传递横向部件的斜视图。
[0049]图41是表示第9实施方式的前部构造中的能量传递横向部件的斜视图。
[0050]图42是表示所述能量传递横向部件以及发动机托架的斜视图。
[0051]图43是表示即将碰撞前的所述发动机托架、发动机总成以及所述能量传递横向部件的俯视图。
[0052]图44是表示碰撞第I阶段中的所述发动机托架、所述发动机总成以及所述能量传递横向部件的俯视图。
[0053]图45是表示碰撞第2阶段中的所述发动机托架、发动机总成以及所述能量传递横向部件的俯视图。
[0054]图46是从外侧观察的第10实施方式的前部构造中的前侧梁以及发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0055]图47是从内侧观察的所述前侧梁以及所述发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0056]图48是从内侧前方观察的所述前侧梁以及所述发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0057]图49是图46中的49 一 49线剖面图。
[0058]图50是表示碰撞第I阶段(碰撞时)的所述前部构造的俯视图。
[0059]图51是表示碰撞第2阶段(刚碰撞后)的所述前部构造的俯视图。
[0060]图52是表示碰撞第3阶段中的所述前部构造的俯视图。
[0061]图53是第11实施方式的前部构造中的发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0062]图54是所述发动机罩支架加强材料的其他斜视图。
[0063]图55是所述发动机罩支架加强材料的另一个其他斜视图。
[0064]图56是第12实施方式的前部构造中的发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0065]图57是第13实施方式的前部构造中的发动机罩支架加强材料的斜视图。
[0066]图58是第14实施方式的前部构造中的受力部件的斜视图。
[0067]图59是第15实施方式的前部构造中的能量传递横向部件的斜视图。
【具体实施方式】
[0068]下面，参照附图对车辆前部构造的实施方式进行说明。
[0069]【第I实施方式】
[0070]参照图4?图30，对车辆前部构造的第I实施方式进行说明。在第I实施方式中，车辆10具有在小重叠试验时改变力的方向的多个(构造上的)特征[forceredirecting (structural) features](在后文中叙述)。特别是，上述多个特征不论独立地使用，还是彼此组合而进行使用，分别具有下述效果，即，承受作用于向前方移动而向固定障碍物[fixed barrier]B碰撞的车辆10的碰撞力，将该碰撞力的至少一部分变换为使车辆10从固定障碍物B向侧向产生移动的横向力。
[0071]首先，在进行第I实施方式的具体说明之前，对小重叠试验时简单地进行说明。美国公路安全保险协会(IIHS)发表了车辆以前进速度VF向固定的刚体障碍物B碰撞的各种各样的试验。在IIHS的小区域试验中，如图1?图3所示，车辆C的前部的25%向刚体障碍物B碰撞。即，仅车辆的前部角部与刚体障碍物B碰撞。该IIHS的试验也作为窄宽度偏置试验[narrow offset test]、小偏置试验[small offset test]被众所周知。在该试验中，在碰撞时，车辆C的前保险杠总成[front bumper assembly]未发生碰撞或仅有限地与刚体障碍物B接触。如果车辆C以一定速度向刚体障碍物B碰撞，则车辆C急剧地减速，与车辆C的质量以及速度关联的动能[kinetic energy]变换为车辆C的变形以及反向运动[counter movement]。如众所周知的所示，动能是与速度的平方以及质量成正比的函数。在小重叠试验时，车辆C的动能被部分地吸收，且进一步以运动的方式部分地变换为其他形式的动能。因此，与刚体障碍物B碰撞的车辆C的前部的构造，作为碰撞的结果吸收大量的碰撞力。
[0072]在碰撞时，各种各样的部件变形。该变形依赖于车辆C的前部构造的整体设计，针对每种车辆而言是不同的，因此，在图2以及图3中未正确且明确地进行表现。取而代之，在图3中表现出作为碰撞的结果的现有车辆C的变形的一般的程度。但是，由IIHS使用小重叠试验进行试验的现有车辆相对地示出了具有一贯性的响应。具体地说，在向刚体障碍物B碰撞时，车辆C的动能的一部分通过车辆C的构造的变形被部分地吸收，车辆C的动能的其他一部分变换为使车辆C的后部R以从刚体障碍物B向侧向远离的方式进行旋转[swing]的旋转运动[rotat1nal movement](反向运动)。即，在碰撞时，车辆C的速度Vf的一部分进行变换。具体地说，在碰撞时传递至车辆C的速度Vf的一部分，至少部分地变换为力的旋转成分、或如图3所示的角速度VK。后述的各种各样的实施方式的改变力的方向的特征，在车辆10中使用时，与减少小重叠试验中的与刚体障碍物B的接触时间和朝车辆纵向[longitudinal direct1n]向后方传递的力的做法相同地，减少或去除在小重叠试验中车辆C所产生的旋转力。
[0073]通过附图以及以下的叙述应该理解为，在前保险杠总成、支柱塔[strut tower]等车辆构造中，在碰撞点与包含前保险杠总成、前侧梁以及正面悬挂结构要素在内的前部构造发生重叠碰撞时，该车辆构造构成为对碰撞能量进行吸收。在下述的各种各样的实施方式中，作为改变力的方向的多个特征，与其设计为在小重叠试验中吸收碰撞力，不如构成为对带有角度的倾斜表面[ramping surface]进行定义以使得从刚体障碍物B发生偏离。后述的倾斜表面对带有与刚体障碍物B接触的角度的表面进行定义，抵抗变形(存在一定量的变形)而将车辆10的前进速度的至少一部分变换为车辆10的侧向运动[lateralmovement]。即，车辆10的动能、惯性通过倾斜表面变换为引导车辆10、使车辆10从刚体障碍物B远离而向侧向进行移动的侧向运动。
[0074]如随后详细的说明所述，车辆10具有改变力的方向的多个特征。由车辆10的改变力的方向的特征所无法预见到的一个好处(在后文中叙述)是，与现有车辆c(参照图1?图3)不同，如图4?图6所示，车辆10的后部在小重叠试验中使旋转显著地减少，车辆10的后