本发明涉及一种车辆前部结构。
背景技术：
在日本专利申请公开(jp-a)no.2008-30517中公开了一种用于汽车的车身结构，该汽车设置有：驾驶员座椅，其设置在车厢地板上的车辆横向上的中心部；以及一对后座椅，当在侧视图中观看时，该一对后座椅与驾驶员座椅的后部重合，并且一对后座椅设置成在俯视图中从左侧和右侧将驾驶员座椅夹在中间。
在车厢内部，如果驾驶员座椅被设置为更朝向车辆前侧，则能够在驾驶员座椅的后方确保更大的空间。
然而，通常可压扁区域设置在车辆前部中，该可压扁区域通过在车辆前后方向上的变形来吸收来自前方的冲击。
在这样的情况下，如果驾驶员座椅被简单地定位为靠近车辆前侧，则该可压扁区域的行程被缩短。
即，从确保车厢内部的大的空间，与此同时确保正面碰撞时的冲击吸收性能的角度出发，还存在改善的空间。
技术实现要素：
鉴于上述情况，本申请的目的在于确保车厢内的大的空间，并且同时确保正面碰撞时的冲击吸收性能。
在第一方面中，提供了：前围板，该前围板在车辆的前部处在车辆横向上延伸，并且形成车厢内部与车厢外部之间的分隔部；突出部，通过使得所述前围板的在所述车辆横向上的中央朝着所述车辆的前方突出而形成该突出部；以及变形构件，该变形构件设置在所述突出部前方的车厢外部空间中，并且该变形构件能够通过接收来自前方的冲击而变形。
因为设置了通过使前围板朝着车辆前侧突出而形成的突出部，所以与前围板不具有突出部的车辆前部结构相比，能够在车厢的内部确保较大的空间。
变形构件设置在突出部前侧的车厢外部的空间中。在正面碰撞期间，变形构件由于来自车辆前方的载荷而变形。因此，与车辆前部结构不具有变形构件的车辆相比，能够确保在正面碰撞事件中的优越的冲击吸收性能。
在第二方面中，座椅在车厢内部中设置在突出部的后方。
当从车厢内部观察时，突出部是前围板朝着车辆前侧凹进的凹部。
在第三方面中，突出部的车辆后侧上的内部宽度尺寸比设置在突出部的后方处的座椅的宽度大。
由此，能够确保在由车辆座椅前方处的凹部所创建的空间中的充分的宽度。例如，能够为坐在该座椅中的车辆乘员(即，就坐乘客)确保良好的伸腿空间。
在第四方面中，调节车厢内部空气的空调单元设置在车辆前部结构中，其中，空调单元还充当变形构件。
因为空调单元还充当变形构件，所以不需要设置新的变形构件，从而能够限制构件数量的增加。
在第五方面中，一对车辆框架构件设置在所述车辆的前部中，该一对车辆框架构件设置在所述车辆横向上的左侧和右侧上，并且在车辆前后方向上延伸，并且所述空调单元具有：安装构件，该安装构件通过被悬挂在左右一对的所述车辆框架构件之间而被安装；以及设置在所述安装构件中的空调单元主体和冷凝器。
如果空调单元主体和冷凝器设置在安装构件中，则因为该安装构件安装在车辆框架构件上，所以空调单元能够容易地安装在车辆上。
而且，因为安装构件被悬挂在左右一对的车辆框架构件之间，所以空调单元能够稳定地安装在车辆上。因为空调单元定位在左右一对的车辆框架构件之间，所以能够可靠地接收来自前方的任何冲击。
在第六方面中，安装构件与空调单元主体互相一体地形成。
与安装构件与空调单元是分离体的结构相比，能够减少构件的数量。
在第七方面中，所述空调单元主体和所述冷凝器被设置为在所述车辆横向上彼此相邻。
空调单元主体不定位在冷凝器的前方或者后方。因此，与空调单元主体定位在冷凝器的前方或后方的结构相比，车辆行驶风能够有效地作用于冷凝器。
根据本申请的技术，能够在车厢中确保大的空间，并且同时确保了在正面碰撞时的冲击吸收性能。
附图说明
将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：
图1是示出具有根据本发明的第一示例性实施例的车辆前部结构的车辆的俯视图；
图2是示出具有根据本发明的第一示例性实施例的车辆前部结构的车辆的侧视图；
图3是示出在根据本发明的第一示例性实施例的车辆前部结构中的空调单元的立体图；
图4是说明图，其中分别示出了在正面撞击期间，具有根据本发明的第一示例性实施例的前部结构的车辆的情况，以及具有根据比较例的车辆前部结构的车辆的情况；
图5包含的图表定性地示出了对于具有根据本发明的第一示例性实施例的车辆前部结构的车辆以及具有根据比较例的车辆前部结构的车辆，在正面碰撞期间的变形行程与载荷之间的关系。
具体实施方式
现将参考附图描述根据本发明的第一示例性实施例的车辆前部结构。在各个附图中，利用箭头fr表示车辆前方，利用箭头rh表示车辆横向的右侧，并且利用箭头up表示车辆的上方。
如图1和图2所示，设置有车辆前部结构12的车辆14具有电机18，该电机18安装在地板面板16下方并且与后轮22相邻。另外，电池24在地板面板16下方设置在前轮20与后轮22之间。通过接收来自电池24的电力供应来驱动电机18。车辆14通过将来自电机18的驱动力传递到后轮22而行驶。以该方式，因为车辆14利用来自电机18的驱动力而行驶，所以不需要安装发动机。
车辆14具有一对前纵梁26。前纵梁26分别在车辆14的前部14f处在车辆前后方向上(即，在箭头fr所示的方向以及与箭头fr相反的方向上)延伸。前纵梁26在车辆横向上(即，在箭头rh所示的方向以及与箭头rh相反的方向上)相对于中心线cl具有对称结构。前纵梁26是形成了车辆的框架的车辆框架构件的实例。如果在俯视图中观看车辆14，则前纵梁26定位在前轮20的左右一对轮罩28之间。
如图1所示，前围板30设置在车辆14的前部14f中。前围板30是遍及车辆横向延伸的构件，并且在车辆14的内部设置在车厢14r与比该车厢更位于前侧的前方空间14s之间。前方空间14s位于车厢14r的外部，即，是相对于车厢的外部空间。
前围板30的车辆横向上的两端部经由支架(图中未示出)或通过焊接等而分别接合至前纵梁26。
朝着车辆前侧突出的突出部32形成在前围板30的车辆横向上的中央。
如图1所示，当在俯视图中观看车辆14时，前围板30定位在前轮20的轮罩28之间。另外，前围板30的突出部32也定位在轮罩28之间。
以该方式，因为突出部32形成在前围板30中，所以如果从车厢14r内部向前观看地观察前围板30，则朝着车辆前侧凹进的凹部60形成在突出部32的位置处。
多个座椅34设置在车厢14r内部。在本示例性实施例中，从车辆前侧开始设置四个座椅排36。后文中，从车辆前侧开始，这些座椅排36被适当地区分为第一排36a、第二排36b、第三排36c和第四排36d。
第一排36a具有单个座椅34a。该座椅34a设置在车辆横向上的中央。诸如方向盘38和油门踏板40等这样的操作构件在与前围板30的凹部60相对应的位置处设置在车厢14r中。就坐在座椅34a中的车辆乘员能够通过操纵这些操作构件来进行车辆14的驾驶操作。即，在本示例性实施例中，座椅34a是驾驶员座椅。然而，例如，在驾驶已经自动化的车辆中，由于不需要驾驶，所以座椅34a不必须充当驾驶员座椅。
而且，该座椅34a是设置在突出部32的后方的座椅的实例。如图1所示，突出部32的在车辆后侧上的内部宽度尺寸w1比座椅34a的最大宽度w2大。
第二排36b具有两个座椅34b。这些座椅34b在车辆横向上互相分离，并且被设置在相对于中心线cl互相对称的位置处。即，第二排36b的两个座椅34b的每个座椅都位于在车辆横向上与第一排36a的座椅34a不同的位置处。因此，如图2所示，当从侧视图中观看车辆时，即使座椅34b在车辆前后方向上位于靠近座椅34a的位置，也仍然在座椅34b的前部确保了对于就坐乘客的充分大的伸腿空间。
第三排36c具有一个座椅34c。该座椅34c设置在车辆横向上的中央。因此，当从侧视图中观看车辆时，即使座椅34c在车辆前后方向上位于靠近座椅34b的位置，也仍然在座椅34c前方确保了用于就坐乘客的充分大的伸腿空间。
第四排36d具有两个座椅34d。这些座椅34d在车辆横向上互相接触，并且被设置在相对于中心线cl互相对称的位置处。因此，当从侧视图中观看车辆时，即使座椅34d在车辆前后方向上位于靠近座椅34c的位置，也仍然在座椅34d前方确保了用于就坐乘客的充分大的伸腿空间。另外，因为两个座椅34d被布置成使得它们在车辆横向上互相接触，所以即使车厢14r的后部的宽度是窄的，也仍然能够在车辆横向上将两个座椅34d彼此紧邻地放置。
空调单元42在前方空间14s中设置在突出部32的前侧的位置处。
如图3中详细所示，空调单元42具有安装构件44、空调单元主体46以及冷凝器48。
安装构件44是沿着车辆横向和上下方向延伸的大致板状构件。安装构件44具有多个安装片50。在图3所示的实例中，有四个安装片50，并且它们在上下方向上互相分离，并且还朝着车辆横向上的外侧突出。例如，当安装构件44悬挂在前纵梁26之间时，利用螺栓等经由这些安装片50将安装构件44安装在车身上。
在本示例性实施例中，如图1所示，空调单元42在车辆前后方向上与前围板30的突出部32分离。前围板30以及位于前围板30上方的仪表板(图中未示出)可以形成为黑色或者与黑色相近的颜色，以抑制来自该处的反射被引入车厢14r内。尽管前围板30和仪表板通过太阳辐射等吸收热量，空调单元42位于远离前围板30的、这种热量难以传递到的位置。
空调单元主体46和冷凝器48设置成在车辆横向上彼此相邻。多个空调管52连接至空调单元主体46，并且通过驱动鼓风电机54等或者从车厢14r内部引入空气或者从车厢14r外部引入空气。然后调节被引入的空气的温度，并且然后可以将空气送入到车厢14r的内部。
空调单元主体46的盒体46c例如由树脂制成，并且与安装构件44一体地成型。换言之，采用了如下结构，其中，盒体46c在车辆横向上延伸，从而形成安装构件44，并且通过使用作为延伸部的安装构件44，而将空调单元主体46安装在车辆框架构件上。
安装孔56在相对于空调单元主体46的横向位置处形成在安装构件44中。冷凝器48经由螺栓等安装在安装构件44上，使得冷凝器48装配在该安装孔56内部。
空调单元主体46和冷凝器48通过制冷剂管58而互相连接，并且冷凝器48冷凝(即，液化)从空调单元主体46送入的制冷剂蒸汽。液化的制冷剂然后返回空调单元主体46。
冷凝器48安装在安装构件44的安装孔56中，并且在车辆前侧和车辆后侧上露出。另外，在冷凝器48附近，在车辆前侧或车辆后侧上不放置其它构件。因此，对于冷凝器48，容易从车辆前侧朝着车辆后侧产生气流，并且对于该空气能够充分地进行热交换。
如果从前方对车辆14施加冲击，则空调单元42的结构使得其能够变形以吸收该冲击。特别地，如上所述，因为安装构件44与空调单元主体46一体地成型在一起，所以作为安装构件44和空调单元主体46变形的结果，空调单元42能够吸收这样的冲击。
接着，将描述本示例性实施例的效果。
在具有根据本示例性实施例的车辆前部结构12的车辆14中，前围板30具有突出部32。当从车厢14r内部观察时，突出部32形成为朝着车辆14的前方凹进的凹部60。因此，与设置有不具有突出部的前围板的车辆相比，能够确保车厢内部的较大的空间。例如，即使采用了车辆14的整体尺寸(例如，整体长度)被减小的结构，也在车厢14r内部确保了大的空间。减小车辆14的尺寸还能够有助于车辆14的重量的减轻。
如图1所示，如果座椅34a设置在突出部32的后方，则因为凹部60设置在座椅34a的前方，所以该凹部60使得能够为座椅34a的乘员确保充分大的伸腿空间。如果座椅34a是驾驶员座椅，则凹部60还能够用作例如设置油门踏板40等的空间。
特别地，突出部32的车辆后侧的内部宽度尺寸w1比座椅34a的最大宽度w2大。因此，能够为用于容纳座椅34a的就坐的乘员的腿部的空间确保充分大的宽度。而且，在油门踏板40等设置在凹部60内部的这样的结构中，操作油门踏板40是简单的。
自然地，即使采用在突出部32的车辆后侧上不设置座椅的结构，只要前围板30中的突出部32意味着在车厢14r侧存在凹部60，就使得能够在车厢14r的内部确保较大的空间。
因为第二排36b中的座椅34b位于在车辆横向上与第一排36a的座椅34a处于不同的位置，所以能够在座椅34b的前侧为就坐乘员确保足够宽的伸腿空间。以相同的方式，也能够为第三排36c的座椅34c和第四排36d的座椅34d确保足够宽的伸腿空间。
当从正面向车辆14施加冲击时，车辆14的前部14f变形，使得该冲击能够被吸收。特别地，在本示例性实施例的车辆前部结构12中，因为设置了还充当变形构件的空调单元42，所以空调单元42也由于从前方作用的冲击而变形，并且能够吸收该冲击。注意，在本示例性实施例的车辆前部结构12中，因为突出部32设置在前围板30中，所以冲击也能够被该突出部32的变形所吸收。
此处，在图4中示出了具有根据比较例的车辆前部结构82的车辆84的正面碰撞状态，以及具有根据本示例性实施例的车辆前部结构12的车辆14的正面碰撞状态。比较例的车辆84具有安装在其前部84f中的发动机86。另外，在车辆84的前围板中不形成与根据本示例性实施例的突出部32(见图1)相对应的部分。然而，例如，比较例的车辆84中的前纵梁的结构等与本示例性实施例的车辆14的前纵梁26的结构相同。
此外，在图5中示出了当冲击从前方施加到车辆84和14时，变形行程s与载荷f之间的关系。在图5中，上图对应于比较例的车辆84，而下图对应于本示例性实施例的车辆14。
在比较例的车辆84和本示例性实施例的车辆14两者中，将车辆前部针对前方冲击的变形行程s3设定为相同的。另外，在比较例的车辆84和本示例性实施例的车辆14两者中，将能够被该变形吸收的能量的量也设定为是相同的。在图5的各个图中，利用曲线g-1和曲线g-2与横轴之间的表面积代表能量的量(机械功)。
在比较例的车辆84中，在变形的初始阶段期间，在前部84f中，主要是发动机86的前侧上的区域(即，图4中所示的区域e-1)变形。当变形行程达到预定量s1时，区域e-1变得难以继续变形。而且，安装了发动机86的区域e-3也难以变形。因此，在变形的后期阶段，在前部84f中，主要是发动机86的后侧上的区域(即，图4中所示的区域e-2)变形，并且载荷f增加，使得在图中曲线g-1中出现了载荷渐增区间z-1。主要变形行程s3是发动机86的前侧上的变形行程s1与发动机86的后侧上的变形行程s2的和。另外，在变形的后期阶段期间，载荷达到最大值sm-1。
相比之下，在本示例性实施例的车辆14中，主要是空调单元42的前侧上的区域(即，图4中的区域f-1)由于施加自前方的冲击而变形，然而，此后，空调单元42和设置空调单元42的区域(即，图4中所示的区域f-2)两者均变形。载荷渐增区间z-2出现在图中的曲线g-2中。
如通过比较图5所示的上图和下图所理解的，本示例性实施例中的当区域f-2开始变形时的点处的变形行程t1比比较例的车辆84中的区域e-2开始变形时的点处的变形行程s1短。换言之，在本示例性实施例的车辆84中，载荷f在比比较例的车辆84早的时刻增大。另外，曲线g-2中的载荷渐增区间z-2在比比较例的载荷渐增区间z-1早的时刻出现。此后，主要是区域f-2变形，并且达到预设的变形行程s3。
在比较例的车辆84和本示例性实施例的车辆14两者中，将能够被变形吸收的能量的量设定为是相同的。在本示例性实施例的车辆14中，因为当载荷f增大时(即，图中的载荷渐增区间z-2)的时刻比比较例的车辆84中的早，所以为了获得与比较例的车辆84获得的相同的能量的量，仅需使载荷最大值sm-2是小的。即，与比较例的车辆84相比，设置有本实施例的车辆前部结构12的车辆14中的正面碰撞时的冲击吸收性能更好。
变形构件不限于空调单元42。例如，还能够设置与空调单元42分离的变形构件。在前述说明中，空调单元42作为变形构件的实例。即，空调单元42被构造为使得其额外地充当正面碰撞期间变形并且从中吸收冲击的构件。因此，与变形构件从空调单元42分离的结构相比，能够抑制构件数量的增长。
在上述示例性实施例中，通过经由安装构件44而使空调单元42悬挂在前纵梁26之间来安装空调单元42。因此，空调单元42的空调单元主体46和冷凝器48能够由车辆框架构件稳定地支撑。
安装构件44和空调单元主体46也能够是分离的构件，然而，在上述示例性实施例中，安装构件44与空调单元主体46形成为一体的单元。因此，与安装构件44与空调单元主体46是分离的构件的结构相比，需要较少的部件。而且，当变形载荷施加至安装构件44时，该载荷的一部分直接从安装构件44施加至空调单元主体46，使得空调单元主体46也能够有效地变形。
空调单元主体46和冷凝器48也能够设置为在车辆前后方向上彼此相邻，然而，在上述示例性实施例中，空调单元主体46与冷凝器48被设置为在车辆横向上彼此相邻。即，采用了如下结构，其中，空调单元主体46不在冷凝器48的车辆前侧或者车辆后侧上。通过采用该结构，与空调单元主体46在车辆前侧或车辆后侧上的结构相比，不阻碍行驶风朝着冷凝器48的流动。因为可以使行驶风有效地应用于冷凝器48，所以能够从空调单元42实现优越的空调性能。
空调单元42与前围板30的突出部32分离，使得热量难以从前围板30或者仪表板传递到空调单元42。因此，能够抑制空调单元42中的不期望的温度增长，并且特别是在开始空调单元42的驱动后的短时间内能够实现优良的空气调节性能。
在上述示例性实施例中，使用来自电机28的驱动力来行驶的车辆14被用作车辆的实例，然而，即使车辆是使用来自发动机的驱动力行驶的车辆，只要存在预定量的前方空间，也仍然能够在前围板30中形成突出部32。