ПЕРЕДНЯЯ КОНСТРУКЦИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE FRONT STRUCTURE

Область техники
Настоящее изобретение относится к передней конструкции транспортного средства.
Уровень техники
Известны различные передние конструкции транспортных средств для автомобилей (см. публикации заявок на патент Японии № 2011-20627 (JP 2011-20627 A), № 7-156663 и № 2015-54589). Например, JP 2011-20627 A раскрывает конструкцию, в которой моторный отсек предусматривается в передней части кузова транспортного средства электрического транспортного средства, и мотор и другие компоненты располагаются в этом моторном отсеке.
Сущность изобретения
Одним из различий между электрическим транспортным средством и транспортным средством, имеющим только двигатель в качестве источника привода (так называемым традиционным транспортным средством), является размер компонентов, установленных в передней части кузова транспортного средства. Следовательно, желательно, чтобы каркасная конструкция в передней части кузова транспортного средства была приспособлена для электрического транспортного средства, так, чтобы иметь возможность эффективно реагировать на лобовое столкновение.
Настоящее изобретение улучшает стойкость к ударным нагрузкам электрического транспортного средства при лобовом столкновении.
Аспект настоящего изобретения является передней конструкцией транспортного средства. Эта передняя конструкция транспортного средства включает в себя первое усиление бампера, пару из правого и левого передних лонжеронов, верхний элемент фартука, первый сминаемый короб, поперечный элемент и высоковольтный компонент. Первое усиление бампера размещается на передней торцевой стороне передней части кузова транспортного средства, с продольным направлением, ориентированным в поперечном направлении транспортного средства. Пара из правого и левого передних лонжеронов соответственно располагаются на задней стороне транспортного средства для внешних участков первого усиления бампера в поперечном направлении транспортного средства. Пара из правого и левого передних лонжеронов предусматриваются так, чтобы наклоняться наружу в поперечном направлении транспортного средства, в то же время проходя к передней стороне транспортного средства. Верхний элемент фартука имеет удлиненную форму, и задняя часть верхнего элемента фартука располагается на внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства, а также верхней стороне транспортного средства для переднего лонжерона, и проходит в продольном направлении транспортного средства. Передний нижний конец верхнего элемента фартука соединяется с передней торцевой стороной переднего лонжерона. Первый сминаемый короб вставляется между первым усилением бампера и передним лонжероном. Первый сминаемый короб конфигурируется, чтобы подвергаться сжимающей деформации, когда нагрузка, равная или больше заданного значения, привносится от первого усиления бампера. Поперечный элемент соединяет вместе передние концы пары из правого и левого передних лонжеронов в поперечном направлении транспортного средства. Высоковольтный компонент располагается на задней стороне транспортного средства и на расстоянии от поперечного элемента.
В вышеупомянутой конфигурации пара из правого и левого передних лонжеронов наклонены наружу в поперечном направлении транспортного средства, в то же время проходя к передней стороне транспортного средства, и сминаемый короб вставляется между передним лонжероном и усилением бампера. Таким образом, когда нагрузка от столкновения привносится в конец в поперечном направлении транспортного средства для усиления бампера, эта нагрузка столкновения переносится на передний лонжерон через сминаемый короб. Сминаемый короб подвергается сжимающей деформации в процессе, тем самым, поглощая заданное количество энергии. Поскольку передний нижний край верхнего элемента фартука соединяется на передней торцевой стороне переднего лонжерона, часть нагрузки от столкновения, перенесенной от усиления бампера на передний лонжерон через сминаемый короб, переносится на верхний элемент фартука.
В вышеупомянутой конфигурации передние концы пары из правого и левого передних лонжеронов соединяются вместе в поперечном направлении транспортного средства посредством поперечного элемента. Таким образом, когда нагрузка от столкновения привносится в конец в поперечном направлении транспортного средства для усиления бампера и переносится на передний лонжерон через сминаемый короб, поперечный элемент, действующий как распорка, ограничивает изгибание переднего лонжерона. В результате, передний лонжерон устойчиво переносит осевую сжимающую деформацию и эффективно поглощает энергию. Кроме того, поскольку высоковольтный компонент располагается на задней стороне транспортного средства и на расстоянии от поперечного элемента, при лобовом столкновении транспортного средства передний лонжерон может переносить осевую сжимающую деформацию без приведения в соприкосновение поперечного элемента с высоковольтным компонентом согласно разделяющему расстоянию и может, тем самым, уменьшать нагрузку на панель приборного щитка.
В вышеописанной передней конструкции транспортного средства первый сминаемый короб имеет большую ширину снаружи в поперечном направлении транспортного средства, чем передний конец переднего лонжерона.
Вышеописанная конфигурация допускает большую величину перекрытия между сталкивающимся телом и сминаемым коробом в поперечном направлении транспортного средства, когда сталкивающееся тело сталкивается с транспортным средством в направлении от передней стороны транспортного средства к краю в поперечном направлении транспортного средства для усиления бампера. Соответственно, когда сталкивающееся тело сталкивается, как описано выше, сминаемый короб и передний лонжерон могут переносить сжимающую деформацию более надлежащим образом.
Вышеописанная передняя конструкция транспортного средства может дополнительно включать в себя элемент подвески, на котором установлен высоковольтный компонент, и который включает в себя пару из правой и левой боковых расширительных частей, проходящих в продольном направлении транспортного средства. Каждая из пары из правой и левой боковых расширительных частей может иметь передний край, расположенный на внешней стороне переднего лонжерона в поперечном направлении транспортного средства, и задний боковой участок, расположенный на внутренней стороне переднего лонжерона в поперечном направлении транспортного средства.
Вышеописанная конфигурация упрощает размещение элемента подвески так, чтобы не мешать огибающей шины.
Вышеупомянутая передняя конструкция транспортного средства может дополнительно включать в себя второе усиление бампера, расположенное на нижней стороне транспортного средства для первого усиления бампера, с продольным направлением, ориентированным в поперечном направлении транспортного средства, и второй сминаемый короб, вставленный между боковой расширительной частью и вторым усилением бампера, на нижней стороне транспортного средства для первого сминаемого короба. Второй сминаемый короб может быть сконфигурирован, чтобы переносить сжимающую деформацию, когда нагрузка, равная или больше заданного значения, привносится от второго усиления бампера. Высоковольтный компонент может быть расположен на задней стороне транспортного средства для пересечения между боковой расширительной частью и передним лонжероном, как видно на виде сверху транспортного средства.
В вышеописанной конфигурации, когда нагрузка столкновения привносится в край в поперечном направлении транспортного средства для второго усиления бампера, эта нагрузка столкновения переносится на вторую расширительную часть элемента подвески через второй сминаемый короб. Второй сминаемый короб подвергается сжимающей деформации в процессе, тем самым, поглощая заданное количество энергии. Таким образом, когда сталкивающееся тело сталкивается с торцевой стороной в поперечном направлении транспортного средства для передней поверхности транспортного средства, заданное количество энергии может быть поглощено вторым сминаемым коробом в дополнение к первому сминаемому коробу.
Высоковольтный компонент располагается на задней стороне транспортного средства для пересечения между боковой расширительной частью и передним лонжероном, как видно на виде сверху транспортного средства. Таким образом, когда сталкивающееся тело сталкивается с торцевой стороной в поперечном направлении транспортного средства для передней поверхности транспортного средства, первый сминаемый короб и второй сминаемый короб могут подвергаться сжимающей деформации, и, кроме того, передний лонжерон может переносить заданную величину сжимающей деформации без получения сталкивающимся телом силы реакции от высоковольтного компонента.
В вышеописанной передней конструкции транспортного средства второй сминаемый короб может быть предусмотрен так, чтобы перекрывать весь первый сминаемый короб, как видно на виде сверху транспортного средства.
В вышеописанной конфигурации, когда сталкивающееся тело сталкивается с торцевой стороной в поперечном направлении транспортного средства для передней поверхности транспортного средства, второй сминаемый короб может более устойчиво поглощать энергию вместе с первым сминаемым коробом.
Вышеописанная передняя конструкция транспортного средства может дополнительно включать в себя соединительный элемент, который соединяет вместе передний лонжерон, верхний элемент фартука, первый сминаемый короб и поперечный элемент. Соединительный элемент может включать в себя первую трубчатую часть, которая открывается в заднюю сторону транспортного средства и соединяется с передним лонжероном, при этом передняя торцевая сторона первого лонжерона вставляется в первую трубчатую часть, вторую трубчатую часть, которая открывается в верхнюю сторону транспортного средства и соединяется с верхним элементом фартука, при этом передняя нижняя торцевая сторона верхнего элемента фартука вставляется во вторую трубчатую часть, третья трубчатая часть, которая открывается к передней стороне транспортного средства и соединяется с первым сминаемым коробом, при этом задняя торцевая сторона первого сминаемого короба вставляется в третью трубчатую часть, и четвертая трубчатая часть, которая открывается во внутреннюю сторону в поперечном направлении транспортного средства и соединяется с поперечным элементом, при этом внешняя торцевая сторона поперечного элемента в поперечном направлении транспортного средства вставляется в четвертую трубчатую часть.
В вышеописанной конфигурации передний лонжерон, верхний элемент фартука, сминаемый короб и поперечный элемент прочно соединяются друг с другом через соединительный элемент. Когда нагрузка от столкновения передается от усиления бампера переднему лонжерону через сминаемый короб, изгиб переднего лонжерона должным образом ограничивается, и часть нагрузки от столкновения надлежащим образом передается верхнему элементу фартука.
В вышеописанной передней конструкции транспортного средства внутренний край в поперечном направлении транспортного средства для заднего конца первого сминаемого короба может быть предусмотрен в той же позиции в поперечном направлении транспортного средства, что и внутренний край в поперечном направлении транспортного средства переднего конца первого лонжерона, или в позиции на внутренней стороне в поперечном направлении транспортного средства для внутреннего края в поперечном направлении транспортного средства для переднего конца переднего лонжерона. Внешний край в поперечном направлении транспортного средства заднего конца первого сминаемого короба может быть предусмотрен в той же позиции в поперечном направлении транспортного средства, что и внешний край в поперечном направлении транспортного средства для переднего конца боковой расширительной части, или в позиции на внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства для внешнего края в поперечном направлении транспортного средства для переднего конца боковой расширительной части.
В вышеописанной конфигурации нагрузка от столкновения, привносимая в сминаемый короб при лобовом столкновении, должным образом передается в заднюю сторону транспортного средства.
Вышеописанная передняя конструкция транспортного средства может дополнительно включать в себя радиатор, расположенный в позиции на передней стороне транспортного средства для поперечного элемента, а также на задней стороне транспортного средства и на расстоянии от первого усиления бампера.
Вышеописанная конфигурация предоставляет возможность сминаемому коробу подвергаться заданной величине сжимающей деформации при незначительном столкновении без приведения усиления бампера в соприкосновение с радиатором в зависимости от разделяющего расстояния между усилением бампера и радиатором в продольном направлении транспортного средства.
Вышеописанная передняя конструкция транспортного средства может дополнительно включать в себя трубу, соединяющую вместе радиатор и конденсатор водяного охлаждения, который располагается на задней стороне транспортного средства для поперечного элемента. Труба может проходить в продольном направлении транспортного средства по верхней стороне транспортного средства для поперечного элемента, как видно на виде сбоку транспортного средства.
В вышеописанной конфигурации труба может быть легко установлена посредством размещения трубы после размещения радиатора в передней части кузова транспортного средства.
Как описано выше, передняя конструкция транспортного средства настоящего изобретения имеет отличное преимущество приспособленности для улучшения стойкости к ударным нагрузкам электрического транспортного средства при лобовом столкновении.
Краткое описание чертежей
Признаки, преимущества и техническое и промышленное значение примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:
Фиг. 1 - вид сверху, показывающий переднюю конструкцию транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид в перспективе, показывающий каркас передней конструкции транспортного средства с фиг. 1;
Фиг. 3A - вид в перспективе, показывающий соединительную часть переднего лонжерона, верхнего элемента фартука, сминаемого короба и поперечного элемента с фиг. 1, и часть, окружающую соединительную часть (как видно с внешней стороны в поперечном направлении транспортного средства, а также наклонно с верхней задней стороны);
Фиг. 3B - вид в перспективе, показывающий соединительную часть переднего лонжерона, верхнего элемента фартука, сминаемого короба и поперечного элемента с фиг. 1, и часть, окружающую соединительную часть (как видно с внутренней стороны в поперечном направлении транспортного средства, а также наклонно с верхней задней стороны);
Фиг. 4 - боковой вид, показывающий переднюю конструкцию транспортного средства, которая является упрощенной, чтобы иллюстрировать трубу радиатора и т.д. с фиг. 1;
Фиг. 5A - схематичный вид, который виден сверху, показывающий состояние, когда транспортное средство, использующее переднюю конструкцию транспортного средства с фиг. 1, подвергается небольшому перекрывающемуся столкновению с барьером; и
Фиг. 5B - схематичный вид, который виден сверху, показывающий состояние, когда транспортное средство, применяющее переднюю конструкцию транспортного средства согласно сравнительному примеру, подвергается небольшому перекрывающемуся столкновению с барьером.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Передняя конструкция транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения будет описана с помощью фиг. 1-5B. Стрелки FR, UP, W и OUT, показанные при необходимости на этих чертежах, указывают переднюю сторону транспортного средства, верхнюю сторону транспортного средства, поперечное направление транспортного средства и внешнюю сторону в поперечном направлении транспортного средства, соответственно. Электрическое транспортное средство используется в качестве транспортного средства этого варианта осуществления.
Фиг. 1 показывает переднюю конструкцию транспортного средства согласно этому варианту осуществления на виде сверху, а фиг. 2 показывает каркас передней конструкции транспортного средства на виде в перспективе. Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, на передней торцевой стороне передней части 10 кузова транспортного средства первое усиление 12 бампера (далее в данном документе сокращенно называемое "первым RF 12 бампера") в качестве усиления бампера располагается с продольным направлением, ориентированным в поперечном направлении транспортного средства. Первое RF 12 бампера имеет замкнутую конструкцию сечения, проходящую в продольном направлении.
По обеим сторонам передней части 10 кузова транспортного средства в поперечном направлении транспортного средства пара из правого и левого передних лонжеронов 16 соответственно располагаются на задней стороне транспортного средства для внешних участков первого RF 12 бампера в поперечном направлении транспортного средства. Пара из правого и левого передних лонжеронов 16 предусматриваются симметрично на правой и левой сторонах в передней части 10 кузова транспортного средства и наклонены наружу в поперечном направлении транспортного средства, в то же время проходя в продольном направлении транспортного средства к передней стороне транспортного средства. Передний лонжерон 16 размещается так, что продольное направление является максимально наклоненным относительно продольного направления транспортного средства, как видно на виде сверху транспортного средства, до такой степени, что передний лонжерон 16 не мешает огибающей Et шины (см. левую сторону транспортного средства на фиг. 1) переднего колеса 34 (см. правую сторону транспортного средства на фиг. 1) и мотору 52, которые будут описаны позже. Передний лонжерон 16 имеет замкнутую конструкцию сечения, имеющую практически прямоугольное поперечное сечение, ортогональное продольному направлению.
Как показано на фиг. 2, задний конец переднего лонжерона 16 соединяется с передней частью переднего бокового заднего элемента 22, и передний боковой задний элемент 22 соединяется с панелью приборного щитка (передней стенкой салона кузова транспортного средства) 24. Панель 24 приборного щитка разграничивает моторный отсек (также называемый "отсеком силового блока") 10R и салон 90, расположенный на задней стороне транспортного средства для моторного отсека 10R, и внешние концы панели 24 приборного щитка в поперечном направлении транспортного средства соответственно соединяются с передними стойками 92. Задняя часть (не показана) переднего бокового заднего элемента 22 соединяется со порогом 94, который располагается на каждой стороне нижнего конца салона 90. Поперечный элемент 26 приборного щитка присоединяется в промежуточной части в вертикальном направлении транспортного средства для передней поверхности панели 24 приборного щитка, и поперечный элемент 26 приборного щитка проходит в поперечном направлении транспортного средства. Передние боковые задние элементы 22 соответственно соединяются с обоими концами поперечного элемента 26 приборного щитка в продольном направлении.
На внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства, а также на верхней стороне транспортного средства для переднего лонжерона 16, задняя часть 18B верхнего элемента 18 фартука проходит в продольном направлении транспортного средства. Верхний элемент 18 фартука имеет удлиненную форму, и передняя часть 18A верхнего элемента 18 фартука проходит к нижней стороне транспортного средства, в то же время изгибаясь во внутреннюю сторону в поперечном направлении транспортного средства. Аналогично передним лонжеронам 16 предусматривается пара из правого и левого верхних элементов 18 фартука. Передний нижний конец 18F верхнего элемента 18 фартука соединяется с боковиной переднего конца 16A (см. фиг. 3A и фиг. 3B) переднего лонжерона 16, в то время как задний конец 18R верхнего элемента 18 фартука соединяется с передней стойкой 92. Панель 28, которая имеет промежуточную опору 28A и составляет часть задней части 28B колесной арки, подвешивается между передним лонжероном 16 и задней частью 18B верхнего элемента 18 фартука. Передний боковой задний элемент 22 соединяется с задним торцом задней части 28B колесной арки на внутренней стороне в поперечном направлении транспортного средства.
Первый сминаемый короб 14 в качестве сминаемого короба вставляется между первым RF 12 бампера и передним лонжероном 16. Первый сминаемый короб 14 наклоняется наружу в поперечном направлении транспортного средства, в то же время проходя в продольном направлении транспортного средства к передней стороне транспортного средства. В этом варианте осуществления, как видно на виде сверху транспортного средства, показанном на фиг. 1, наклон направления протяжения первого сминаемого короба 14 относительно продольного направления транспортного средства задается больше наклона направления протяжения переднего лонжерона 16 относительно продольного направления транспортного средства. Внутренний край 14X в поперечном направлении транспортного средства заднего конца первого сминаемого короба 14 устанавливается в той же позиции в поперечном направлении транспортного средства, что и внутренний край 16X в поперечном направлении транспортного средства для переднего конца переднего лонжерона 16.
Первый сминаемый короб 14 имеет замкнутую конструкцию сечения, имеющую практически прямоугольное поперечное сечение, ортогональное продольному направлению. Первый сминаемый короб 14 имеет большую ширину снаружи в поперечном направлении транспортного средства, чем передний конец 16A первого лонжерона 16, с тем, чтобы перекрывать барьер (сталкивающееся тело) B, как видно с продольного направления транспортного средства при столкновении с небольшим перекрытием транспортного средства. Столкновение с небольшим перекрытием транспортного средства ссылается на тип лобовых столкновений транспортного средства, в которых, например, как специфицировано IIHS, величина перекрытия со сталкивающимся телом в поперечном направлении транспортного средства составляет не более 25%. Первый сминаемый короб 14 конфигурируется, чтобы подвергаться сжимающей деформации в осевом направлении, когда нагрузка, равная или больше заданного значения, привносится от первого RF 12 бампера.
Поперечный элемент 20 располагается между передними концами 16A пары из правого и левого передних лонжеронов 16, с продольным направлением, ориентированным в поперечном направлении транспортного средства. Поперечный элемент 20 соединяет вместе передние концы 16A пары из правого и левого передних лонжеронов 16 в поперечном направлении транспортного средства, вместе с участком каждой угловой планки 32, которая является соединительным элементом, который будет описан позже. Поперечный элемент 20 имеет замкнутую конструкцию сечения, имеющую практически прямоугольное поперечное сечение, ортогональное продольному направлению.
Фиг. 3A и фиг. 3B показывают соединительную часть 30 переднего лонжерона 16, верхнего элемента 18 фартука, первого сминаемого короба 14 и поперечного элемента 20, и часть, окружающую соединительную часть 30, в видах в перспективе. Фиг. 3A показывает состояние, которое видно с внешней стороны в поперечном направлении транспортного средства, а также наклонно с верхней задней стороны, а фиг. 3B показывает состояние, которое видно с внутренней стороны в поперечном направлении транспортного средства, а также наклонно с верхней задней стороны. Как показано на фиг. 3A и фиг. 3B, угловое соединение 32, которое соединяет вместе передний лонжерон 16, верхний элемент 18 фартука, первый сминаемый короб 14 и поперечный элемент 20, располагается в соединительной части 30.
Угловое соединение 32 включает в себя первую трубчатую часть 32A, открывающуюся в заднюю сторону транспортного средства, вторую трубчатую часть 32B, открывающуюся в верхнюю сторону транспортного средства, третью трубчатую часть 32C, открывающуюся к передней стороне транспортного средства, и четвертую трубчатую часть 32D, открывающуюся во внутреннюю сторону в поперечном направлении транспортного средства. Первая трубчатая часть 32A, вторая трубчатая часть 32B, третья трубчатая часть 32C и четвертая трубчатая часть 32D, каждая, имеют прямоугольную трубчатую форму и сформированы как одно целое.
Передний конец 16A переднего лонжерона 16 соединяется с первой трубчатой частью 32A во вставленном состоянии. Передний нижний конец 18F верхнего элемента 18 фартука соединяется со второй трубчатой частью 32B во вставленном состоянии. Задний конец 14A первого сминаемого короба 14 соединяется с третьей трубчатой частью 32C во вставленном состоянии. Внешний конец 20A поперечного элемента 20 в поперечном направлении транспортного средства соединяется с четвертой трубчатой частью 32D во вставленном состоянии. Например, сварка (например, так называемый буровой винт, или FDS) может быть использована для соединения вместе углового соединения 32 и сопрягающихся деталей.
Как показано на фиг. 3A, верхний и нижний концы переднего участка первой трубчатой части 32A на внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства и верхний и нижний концы заднего конца третьей трубчатой части 32C на внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства соответственно соединяются вместе посредством соединительных пластин 32E, имеющих треугольную форму, как видно на виде сверху. Треугольная соединительная пластина 32E соединяется с каждой другой реберной линией L3 третьей трубчатой части 32C на внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства и реберной линией L1 первой трубчатой части 32A на внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства.
Как показано на фиг. 1, крепление 36S кузова, используемое для установки передней боковой части элемента 40 подвески, прикрепляется к нижней поверхности переднего конца 16A переднего лонжерона 16. Крепление 36T кузова, используемое для установки задней боковой части элемента 40 подвески, прикрепляется к нижней поверхности задней части 16B переднего лонжерона 16. Таким образом, как показано на фиг. 2, элемент 40 подвески поддерживается в свешивающемся состоянии с пары из правого и левого передних лонжеронов 16.
Как показано на фиг. 1, элемент 40 подвески включает в себя продольные балки 42, которые располагаются парой на правой и левой сторонах в поперечном направлении транспортного средства, и передний поперечный элемент 44 и задний поперечный элемент 46, которые располагаются парой на передней и задней сторонах в продольном направлении транспортного средства. Пара из правой и левой продольных балок 42 наклонены наружу в поперечном направлении транспортного средства, в то же время проходя в продольном направлении транспортного средства к передней стороне транспортного средства, как видно на виде сверху транспортного средства, и в то же время изгибаясь во внутреннюю сторону в поперечном направлении транспортного средства, а также наискось к передней стороне, так, чтобы выступать. Как видно на виде сверху транспортного средства, наклон направления протяжения передней части продольной балки 42 относительно продольного направления транспортного средства больше наклона направления протяжения задней части продольной балки 42 относительно продольного направления транспортного средства. Передний поперечный элемент 44 и задний поперечный элемент 46 соединяют вместе пару из правой и левой продольных балок 42 в поперечном направлении транспортного средства. Передний поперечный элемент 44 располагается на передней стороне транспортного средства для заднего поперечного элемента 46.
Участок 44X установки нижнего рычага, на который устанавливается нижний рычаг подвески (не показан), предусматривается в участке на каждой стороне первого поперечного элемента 44, на внутренней стороне продольной балки 42 в поперечном направлении транспортного средства. Участок 46X установки нижнего рычага, на который устанавливается нижний рычаг подвески (не показан), предусматривается в участке на каждой стороне заднего поперечного элемента 46, на внешней стороне продольной балки 42 в поперечном направлении транспортного средства.
В этом варианте осуществления внешний участок переднего поперечного элемента 44 в поперечном направлении транспортного средства прикрепляется к переднему концу 42A продольной балки 42 и проходит так, чтобы сгибаться к передней стороне транспортного средства. Таким образом, передняя часть 44A переднего поперечного элемента 44 на внешней торцевой стороне в поперечном направлении транспортного средства располагается на передней стороне транспортного средства для переднего конца 42A продольной балки 42. В частности, в элементе 40 подвески, пара из правой и левой боковых расширительных частей 40S формируются так, что каждая включает в себя участок переднего поперечного элемента 44 на внешней торцевой стороне в поперечном направлении транспортного средства и продольную балку 42, и которая проходит в продольном направлении транспортного средства. Каждая из пары из правой и левой боковых расширительных частей 40S элемента 40 подвески имеет передний конец 40F, расположенный на внешней стороне переднего лонжерона 16 в поперечном направлении транспортного средства, и задний боковой участок 40R, расположенный на внутренней стороне переднего лонжерона 16 в поперечном направлении транспортного средства. Внешний край 14Y в поперечном направлении транспортного средства для заднего конца первого сминаемого короба 14 устанавливается в позиции слегка на внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства для внешнего края 40Y в поперечном направлении транспортного средства для переднего конца боковой расширительной части 40S элемента 40 подвески.
Как показано на фиг. 2, соединительный элемент 48 прикрепляется к заднему концу продольной балки 42. Соединительный элемент 48 устанавливается на передний конец блока аккумулятора (аккумуляторной батареи) 98, который располагается на задней стороне транспортного средства для соединительного элемента 48. Блок 98 аккумулятора устанавливается на нижнюю сторону пола 96 транспортного средства.
Высоковольтные компоненты, включающие в себя мотор 52, блок управления мощностью (PCU) 54 и компрессор 56 для кондиционирования воздуха (AC) (далее в данном документе сокращенно называемые "группой 50 высоковольтных компонентов") устанавливаются на элементе 40 подвески, показанном на фиг. 1. Коробка рулевого механизма (не показана) располагается на передней стороне мотора 52, и коробка рулевого механизма устанавливается на элемент 40 подвески. Участок 44X установки нижнего рычага передней стороны, предусмотренный в элементе 40 подвески, располагается на передней стороне коробки рулевого механизма. Участок 46X установки нижнего рычага задней стороны, предусмотренный в элементе 40 подвески, располагается на задней стороне коробки рулевого механизма.
Группа 50 высоковольтных компонентов располагается в передней части 10 кузова транспортного средства, на задней стороне транспортного средства и на расстоянии от поперечного элемента 20 и, в этом варианте осуществления, располагается на задней стороне транспортного средства для каждого пересечения 38 между боковой расширительной частью 40S элемента 40 подвески и передним лонжероном 16, как видно на виде сверху транспортного средства. Чтобы предоставить дополнительные подробности, группа 50 высоковольтных компонентов располагается в такой области, что компоненты не раздавливаются при лобовом столкновении (в этом варианте осуществления, например, область передней части 10 кузова транспортного средства на задней стороне транспортного средства от линии Lx с длинным штрихом и двойным коротким штрихом на фиг. 1). Другими словами, количество энергии, которое требуется поглотить при лобовом столкновении, поглощается, когда рамная конструкция на передней стороне транспортного средства от области, где располагается группа 50 высоковольтных компонентов, деформируется.
Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, второе усиление 58 бампера (далее в данном документе сокращенно называемое "вторым RF 58 бампера") располагается на нижней стороне транспортного средства для первого RF 12 бампера, с продольным направлением, ориентированным в поперечном направлении транспортного средства. Второе RF 58 бампера имеет замкнутую конструкцию сечения, проходящую в продольном направлении.
Как показано на фиг. 1, второй сминаемый короб 60 вставляется между боковой расширительной частью 40S элемента 40 подвески и вторым RF 58 бампера. Второй сминаемый короб 60 располагается на нижней стороне транспортного средства первого сминаемого короба 14 и размещается так, чтобы наклоняться наружу в поперечном направлении транспортного средства, в то же время проходя в продольном направлении транспортного средства к передней стороне транспортного средства, и так, чтобы перекрывать весь первый сминаемый короб 14, как видно на виде сверху транспортного средства. Второй сминаемый короб 60 имеет замкнутую конструкцию сечения и конфигурируется, чтобы подвергаться сжимающей деформации в осевом направлении, когда нагрузка, равная или больше заданного значения, привносится от второго RF 58 бампера.
Радиатор 62, имеющий тонкую, практически прямоугольную параллелепипедную форму, располагается в позиции на передней стороне транспортного средства для поперечного элемента 20, а также на задней стороне транспортного средства и на расстоянии от первого RF 12 бампера. Радиатор 62 используется для охлаждения охлаждающей жидкости, проходит в поперечном направлении транспортного средства и вертикальном направлении транспортного средства и поддерживается на кузове транспортного средства через опору радиатора (не показана). Радиатор 62 размещается в ограниченной позиции на передней стороне кузова транспортного средства, в таком диапазоне, что радиатор 62 не повреждается при незначительном столкновении (как при испытании повреждаемости и т.д.).
Фиг. 4 показывает переднюю конструкцию транспортного средства в упрощенном виде сбоку, чтобы иллюстрировать трубу 64 радиатора 62 и т.д. Как показано на фиг. 4, конденсатор 66 водяного охлаждения (не показан на фиг. 1) располагается на задней стороне транспортного средства для поперечного элемента 20. Конденсатор 66 водяного охлаждения устанавливается на верхнюю сторону транспортного средства для мотора 52 (см. фиг. 1) и поддерживается на кузове транспортного средства через поддерживающий элемент (не показан) и рассеивает тепло охлаждающего носителя, сжатого посредством AC-компрессора 56 (см. фиг. 1). Конденсатор 66 водяного охлаждения и радиатор 62 соединяются вместе трубой 64 (не показана на фиг. 1), по которой протекает охлаждающая жидкость. Труба 64 проходит в продольном направлении транспортного средства по верхней стороне транспортного средства для поперечного элемента 20, как видно на виде сбоку транспортного средства.
В этом варианте осуществления первое RF 12 бампера, первый сминаемый короб 14, пара из правого и левого передних лонжеронов 16, верхний элемент 18 фартука, поперечный элемент 20, передний боковой задний элемент 22, поперечный элемент 26 приборного щитка, элемент 40 подвески, соединительный элемент 48, второе RF 58 бампера и второй сминаемый короб 60, описанные выше и показанные на фиг. 1, фиг. 2, и т.д. выполнены из металла (например, алюминиевого сплава).
Далее будут описаны действия и результаты вышеописанного варианта осуществления.
Как показано на фиг. 1, пара из правого и левого передних лонжеронов 16 наклонены наружу в поперечном направлении транспортного средства, в то же время проходя к передней стороне транспортного средства, и первый сминаемый короб 14 вставляется между передним лонжероном 16 и первым RF 12 бампера. Таким образом, когда нагрузка от столкновения привносится от барьера B в конец в поперечном направлении транспортного средства для переднего RF 12 бампера, эта нагрузка от столкновения передается переднему лонжерону 16 через первый сминаемый короб 14. Первый сминаемый короб 14 подвергается сжимающей деформации в процессе, тем самым, поглощая заданное количество энергии. Поскольку передний нижний конец 18F (см. фиг. 2) верхнего элемента 18 фартука соединяется со стороной переднего конца 16A переднего лонжерона 16, часть нагрузки от столкновения, переданной от первого RF 12 бампера переднему лонжерону 16 через первый сминаемый короб 14, передается верхнему элементу 18 фартука.
Здесь, передние концы 16A пары из правого и левого передних лонжеронов 16 соединяются вместе в поперечном направлении транспортного средства посредством поперечного элемента 20. Таким образом, когда нагрузка от столкновения привносится в конец в поперечном направлении транспортного средства для первого RF 12 бампера и передается переднему лонжерону 16 через первый сминаемый короб 14, поперечный элемент 20, действующий как распорка, ограничивает изгиб переднего лонжерона 16, как показано на фиг. 5A, который является схематичным видом, который виден сверху. В результате, передний лонжерон 16 устойчиво переносит осевую сжимающую деформацию и эффективно поглощает энергию.
Здесь, для действий и результатов поперечного элемента 20, предусмотренного в вышеописанной позиции, будет предоставлено дополнительное описание.
Фиг. 5B показывает схематичный вид, который виден сверху, для состояния, когда транспортное средство, применяющее переднюю конструкцию транспортного средства согласно сравнительному примеру, подвергается небольшому перекрывающемуся столкновению с барьером B. В этом сравнительном примере поперечный элемент 108, который соединяет вместе пару из правого и левого передних лонжеронов 104 в поперечном направлении транспортного средства, предусматривается в позиции на задней стороне транспортного средства и на расстоянии от углового соединения 106, которое предусматривается в соединительной части переднего лонжерона 104 и сминаемого короба 102.
Когда транспортное средство, применяющее переднюю конструкцию транспортного средства согласно этому сравнительному примеру, подвергается небольшому перекрывающему столкновению, и нагрузка от столкновения привносится от барьера B в усиление 100 бампера, усилие поперечного элемента 108, действующего в качестве распорки, не действует эффективно между парой из правого и левого передних лонжеронов 104 на ранней стадии столкновения. Если усилие поперечного элемента 108, действующего в качестве распорки, не действует эффективно на ранней стадии столкновения, барьер B перемещается по транспортному средству по внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства для сминаемого короба 102 и переднего лонжерона 104 или полностью раздавливает сминаемый короб 102 и затем изгибает участок переднего лонжерона 104 на передней стороне поперечного элемента 108, а также на задней стороне углового соединения 106, так, чтобы попадать внутрь в поперечном направлении транспортного средства. Передний лонжерон 104, изгибающийся таким образом, является неблагоприятным в поглощении требуемого количества энергии. Транспортное средство, которое не может поглощать достаточное количество энергии посредством передней части кузова транспортного средства, требует усиления салона (не показано). В результате, масса всего транспортного средства увеличивается.
Напротив, когда транспортное средство, применяющее переднюю конструкцию транспортного средства согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 5A, подвергается небольшому перекрывающему столкновению с барьером B, усилие поперечного элемента 20, действующего в качестве распорки, действует эффективно между парой из правого и левого передних лонжеронов 16 на ранней стадии столкновения. Таким образом, передний лонжерон 16 менее вероятно должен изгибаться. В результате, при небольшом перекрывающем столкновении, передний лонжерон 16 может устойчиво переносить осевую сжимающую деформацию, и, следовательно, передняя часть 10 кузова транспортного средства может поглощать большее количество энергии, чем в сравнительном примере. Соответственно, масса, требуемая для усиления салона 90 (см. фиг. 2), может быть уменьшена, и, тем самым, масса всего транспортного средства может быть уменьшена.
На практике чрезвычайно трудно размещать элемент, соответствующий поперечному элементу 20 варианта осуществления, в транспортном средстве, имеющем только двигатель в качестве источника привода (так называемом традиционном транспортном средстве), поскольку крупноразмерные компоненты, включающие в себя двигатель, располагаются в передней части кузова транспортного средства для транспортного средства. В случае электрического транспортного средства как в этом варианте осуществления, однако, размер компонентов, расположенных в передней части 10 кузова транспортного средства, меньше размера компонентов в так называемом традиционном транспортном средстве. Таким образом, имея большую свободу с точки зрения каркасной конструкции по сравнению с так называемым традиционным транспортным средством, электрическое транспортное средство предоставляет возможность размещения в нем поперечного элемента 20.
Кроме того, как показано на фиг. 1, группа 50 высоковольтных компонентов располагается на задней стороне транспортного средства и на расстоянии от поперечного элемента 20. Таким образом, при лобовом столкновении транспортного средства, передний лонжерон 16 может переносить осевую сжимающую деформацию без приведения в соприкосновение поперечного элемента 20 с группой 50 высоковольтных компонентов в зависимости от разделительного расстояния и может, тем самым, уменьшать нагрузку на панель приборного щитка. Лобовые столкновения включают в себя прямое столкновение, столкновение со смещением и столкновение с небольшим перекрытием.
В этом варианте осуществления первый сминаемый короб 14 имеет большую ширину снаружи в поперечном направлении транспортного средства, чем передний конец 16A переднего лонжерона 16. Это предоставляет возможность для большей величины перекрытия между барьером B и первым сминаемым коробом 14 в поперечном направлении транспортного средства, когда барьер B сталкивается с транспортным средством в направлении от передней стороны транспортного средства к концу в поперечном направлении транспортного средства первого RF 12 бампера. Таким образом, первый сминаемый короб 14 и первый лонжерон 16 могут переносить сжимающую деформацию более надлежащим образом при столкновении с небольшим перекрытием транспортного средства.
Этот вариант осуществления включает в себя элемент 40 подвески, на который устанавливается группа 50 высоковольтных компонентов. Каждая из боковых расширительных частей 40S элемента 40 подвески проходит в продольном направлении транспортного средства и имеет передний конец 40F, расположенный на внешней стороне переднего лонжерона 16 в поперечном направлении транспортного средства, и задний боковой участок 40R, расположенный на внутренней стороне переднего лонжерона 16 в поперечном направлении транспортного средства. Это упрощает размещение элемента 40 подвески с тем, чтобы не мешать огибающей Et шины.
В этом варианте осуществления второе RF 58 бампера располагается на нижней стороне транспортного средства для первого RF 12 бампера, и второй сминаемый короб 60 вставляется между боковой расширительной частью 40S элемента 40 подвески и второго RF 58 бампера, на нижней стороне транспортного средства для первого сминаемого короба 14. Таким образом, когда нагрузка от столкновения привносится в конец в поперечном направлении транспортного средства для второго RF 58 бампера, эта нагрузка от столкновения передается боковой расширительной части 40S элемента 40 подвески через второй сминаемый короб 60. Второй сминаемый короб 60 подвергается сжимающей деформации в процессе, тем самым, поглощая заданное количество энергии. Это означает, что при столкновении с небольшим перекрытием заданная энергия может быть поглощена посредством второго сминаемого короба 60 в дополнение к первому сминаемому коробу 14.
В этом варианте осуществления группа 50 высоковольтных компонентов располагается на задней стороне транспортного средства для каждого пересечения 38 между боковой расширительной частью 40S элемента 40 подвески и передним лонжероном 16, как видно на виде сверху транспортного средства. Таким образом, когда происходит столкновение с небольшим перекрытием, первый сминаемый короб 14 и второй сминаемый короб 60 могут подвергаться сжимающей деформации, и, кроме того, передний лонжерон 16 может подвергаться заданной величине сжимающей деформации без получения барьером B силы реакции от группы 50 высоковольтных компонентов.
В этом варианте осуществления второй сминаемый короб 60 размещается так, чтобы перекрывать весь первый сминаемый короб 14, как видно на виде сверху транспортного средства. Таким образом, когда происходит столкновение с небольшим перекрытием, второй сминаемый короб 60 более устойчиво поглощает энергию вместе с первым сминаемым коробом 14.
В этом варианте осуществления передний лонжерон 16, верхний элемент 18 фартука, первый сминаемый короб 14 и поперечный элемент 20 прочно соединяются вместе через угловое соединение 32. Таким образом, когда нагрузка от столкновения передается от первого RF 12 бампера переднему лонжерону 16 через первый сминаемый короб 14, изгиб переднего лонжерона 16 надлежащим образом ограничивается, и часть нагрузки от столкновения надлежащим образом передается верхнему элементу 18 фартука.
В этом варианте осуществления внутренний край 14X в поперечном направлении транспортного средства для заднего конца первого сминаемого короба 14 устанавливается в той же позиции в поперечном направлении транспортного средства, что и внутренний край 16X в поперечном направлении транспортного средства для переднего конца переднего лонжерона 16. Внешний край 14Y в поперечном направлении транспортного средства для заднего конца первого сминаемого короба 14 устанавливается в позиции на внешней стороне в поперечном направлении транспортного средства для внешнего края 40Y в поперечном направлении транспортного средства для переднего конца боковой расширительной части 40S элемента 40 подвески. Таким образом, нагрузка от столкновения, привносимая в первый сминаемый короб 14 при фронтальном столкновении, надлежащим образом передается в заднюю сторону транспортного средства.
В этом варианте осуществления радиатор 62 располагается в позиции на передней стороне транспортного средства для поперечного элемента 20, а также на задней стороне транспортного средства и на расстоянии от первого RF 12 бампера и, таким образом, размещается так, что первое RF 12 бампера не приходит в соприкосновение с радиатором 62 при незначительном столкновении. Таким образом, при незначительном столкновении, первый сминаемый короб 14 может подвергаться сжимающей деформации без приведения первого RF 12 бампера в соприкосновение с радиатором 62. Это может устранять необходимость в замене радиатора 62, даже когда транспортное средство подвергается незначительному столкновению.
Как описано выше, передняя конструкция транспортного средства этого варианта осуществления может улучшать стойкость к ударным нагрузкам электрического транспортного средства при лобовом столкновении.
В этом варианте осуществления, как показано на фиг. 4, труба 64, соединяющая вместе радиатор 62 и конденсатор 66 водяного охлаждения, который располагается на задней стороне транспортного средства для поперечного элемента 20, проходит в продольном направлении транспортного средства по верхней стороне транспортного средства для поперечного элемента 20, как видно на виде сбоку транспортного средства. Таким образом, труба 64 может быть легко установлена посредством размещения трубы 64 после размещения радиатора 62 в передней части 10 кузова транспортного средства.
В качестве модифицированного примера вышеописанного варианта осуществления, показанного на фиг. 1-5B, может быть применена конфигурация, в которой внутренний край в поперечном направлении транспортного средства для заднего конца первого сминаемого короба 14 размещается в позиции на внутренней стороне в поперечном направлении транспортного средства для внутреннего края 16X в поперечном направлении транспортного средства для переднего конца переднего лонжерона 16.
В качестве модифицированного примера вышеописанного варианта осуществления, может быть применена конфигурация, в которой внешний край в поперечном направлении транспортного средства для заднего конца первого сминаемого короба 14 устанавливается в той же позиции в поперечном направлении транспортного средства, что и внешний край 40Y в поперечном направлении транспортного средства для переднего конца боковой расширительной части 40S элемента 40 подвески.
В вышеописанном варианте осуществления первый сминаемый короб 14 имеет большую ширину снаружи в поперечном направлении транспортного средства, чем передний конец 16A переднего лонжерона 16. В качестве модифицированного примера, ширина сминаемого короба в направлении, ортогональном оси, может быть задана, например, равной ширине переднего конца переднего лонжерона 16, как видно на виде сверху транспортного средства.
В качестве модифицированного примера вышеописанного варианта осуществления может быть применена конфигурация, в которой, как видно на виде сверху транспортного средства, наклон направления протяжения первого сминаемого короба 14 относительно продольного направления транспортного средства является эквивалентным наклону направления протяжения переднего лонжерона 16 относительно продольному направлению транспортного средства.
В качестве модифицированного примера вышеописанного варианта осуществления может быть применена конфигурация, в которой передние концы боковых расширительных частей, которые составляют правую и левую стороны элемента подвески и проходят в продольном направлении транспортного средства, размещаются в позициях, в которых эти передние концы перекрывают передние лонжероны, или в позициях на внутренней стороне передних лонжеронов в поперечном направлении транспортного средства.
В вышеописанном варианте осуществления передняя часть 10 кузова транспортного средства включает в себя второе RF 58 бампера и второй сминаемый короб 60. В качестве модифицированного примера может быть применена конфигурация, в которой передняя часть кузова транспортного средства не включает в себя второе RF 58 бампера и второй сминаемый короб 60. В качестве другого модифицированного примера может быть применена конфигурация, в которой боковая расширительная часть 40S элемента 40 подвески проходит к передней стороне транспортного средства и соединяется со вторым RF 58 бампера, без второго сминаемого короба 60, вставляемого между боковой расширительной частью и вторым RF бампера.
В вышеописанном варианте осуществления второй сминаемый короб 60 размещается так, чтобы перекрывать весь первый сминаемый короб 14, как видно на виде сверху транспортного средства. В качестве модифицированного примера, второй сминаемый короб может быть размещен так, чтобы перекрывать часть первого сминаемого короба, как видно на виде сверху транспортного средства.
В вышеописанном варианте осуществления предоставляется угловое соединение 32 в качестве соединительного элемента, имеющего первую трубчатую часть 32A, вторую трубчатую часть 32B, третью трубчатую часть 32C и четвертую трубчатую часть 32D. В качестве модифицированного примера может быть применена конфигурация, в которой элемент, отличный от углового соединения 32, используется для соединения вместе переднего лонжерона, верхнего элемента фартука, сминаемого короба и поперечного элемента.
В качестве модифицированного примера вышеописанного варианта осуществления может быть применена конфигурация, в которой радиатор 62 располагается на задней стороне транспортного средства для поперечного элемента 20.
В качестве модифицированного примера вышеописанного варианта осуществления, труба, соединяющая вместе конденсатор 66 водяного охлаждения, который располагается на задней стороне транспортного средства для поперечного элемента 20, и радиатор 62, который располагается на передней стороне транспортного средства для поперечного элемента 20, может включать в себя U-образный участок, который проходит под нижней стороной транспортного средства для поперечного элемента 20, как видно на виде сбоку транспортного средства.
Вышеописанный вариант осуществления и модифицированные примеры могут быть реализованы в сочетании при необходимости.
В то время как один пример настоящего изобретения описывается выше, следует понимать, что изобретение не ограничивается этим примером, но может рассматриваться с различными модификациями, выполненными в ней, в рамках сути изобретения.