專利名稱:一種車用儀表板橫梁主管的制作方法
【專利摘要】一種車用儀表板橫梁主管。該車用儀表板橫梁主管為鋁合金材料制成的、中空且橫截面形狀為橢圓形的管狀結構；管狀結構的軸線為直線，并且管狀結構在軸線方向上形狀一致，且所述車用儀表板橫梁主管的管壁厚度沿圓周方向上不均勻分布，管壁厚度根據(jù)具體性能要求而定。上述車用儀表板橫梁主管通過第一轉向管柱支架和第二轉向管柱支架與轉向管柱裝配在一起，且所述儀表板橫梁主管橢圓形橫截面的長軸所在的平面與所述轉向管柱軸線所在的安裝平面平行。這種車用儀表板橫梁主管能夠滿足儀表板橫梁性能要求(如轉向管柱模態(tài)、碰撞侵入量等)，有利于儀表板橫梁的輕量化和駕駛艙的布置。
【專利說明】_種車用儀表板橫梁主管

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種車用儀表板橫梁主管。

【背景技術】
[0002]儀表板橫梁主要由儀表板橫梁主管，轉向管柱、空調等固定和安裝支架組成。其中，儀表板橫梁主管是儀表板橫梁最主要的結構和承載部件，起到支撐人機界面控制設備的作用，并和車輛的其他安全控制部件一起構成車輛安全系統(tǒng)，保護車內(nèi)駕駛員及乘客的安全。
[0003]目前市場上儀表板橫梁主管材料大部分為鋼，受到制造工藝和成本的限制，鋼制主管的橫截面形狀多為比較規(guī)則的圓形，管壁厚度均勻，這對儀表板橫梁的輕量化和駕駛艙的布置帶來不利的影響。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型公開了一種車用儀表板橫梁主管。這種車用儀表板橫梁主管采用了不同于傳統(tǒng)的鋁合金材料，同時改變了傳統(tǒng)單一的圓形結構，采用橢圓形的管狀結構，并優(yōu)化了管壁厚度的設計。這種車用儀表板橫梁主管能夠滿足儀表板橫梁的各項性能要求(如轉向管柱模態(tài)、碰撞侵入量等)，同時有利于儀表板橫梁的輕量化和駕駛艙的布置。
[0005]具體地，本實用新型公開了一種車用儀表板橫梁主管，該車用儀表板橫梁主管為鋁合金材料制成的、中空且橫截面形狀為橢圓形的管狀結構；管狀結構的軸線為直線，并且管狀結構在軸線方向上形狀一致，且所述車用儀表板橫梁主管的管壁厚度沿圓周方向上不均勻分布，管壁厚度根據(jù)性能要求而定。
[0006]優(yōu)選地，所述車用儀表板橫梁主管的管壁厚度是均勻漸變的。
[0007]優(yōu)選地，所述車用儀表板橫梁主管橢圓橫截面的長軸和短軸的長度比為4:3。
[0008]優(yōu)選地，所述車用儀表板橫梁主管上焊接有第一轉向管柱支架和第二轉向管柱支架，轉向管柱安裝在所述第一轉向管柱支架和所述第二轉向管柱支架上。
[0009]優(yōu)選地，所述車用儀表板橫梁主管和轉向管柱在車上的布置位置滿足以下要求:車用儀表板橫梁主管橢圓形截面的長軸所在的平面與所述轉向管柱軸線所在的安裝平面平行。
[0010]本實用新型公開的車用儀表板橫梁主管的長度和橫截面壁厚可根據(jù)具有設計和應用的車型進行相應的調整，與傳統(tǒng)鋼制圓形的儀表板橫梁主管相比，本實用新型采用的鋁合金材料密度小，通過優(yōu)化管壁厚度進一步節(jié)省了材料用量。通過CAE計算和試驗測試證明本實用新型公開的車用儀表板橫梁主管能夠滿足儀表板橫梁的性能要求(如轉向管柱模態(tài)、碰撞侵入量等)，有利于儀表板橫梁的輕量化和駕駛艙的布置。

【附圖說明】

[0011]圖1所示的是本實用新型公開的車用儀表板橫梁主管一個實施例的橫截面形狀示意圖；
[0012]圖2所示是圖1所示實施例的管壁厚度分布圖；
[0013]圖3所示另一個實施例的管壁厚度分布圖；
[0014]圖4是包含圖1所示主管的儀表板橫梁的布置位置示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結合一個實施例詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0016]本實用新型首先公開了一種車用儀表板橫梁主管，該儀表板橫梁主管主體采用了鋁合金材料制成的橢圓形管狀結構，并且優(yōu)化了管壁厚度，有利于儀表板橫梁的輕量化和駕駛艙的布置，能夠較好地滿足儀表板橫梁的各項性能要求(如轉向管柱模態(tài)、碰撞侵入量等)O
[0017]具體地，如圖1所示的是本實用新型公開的車用儀表板橫梁主管一個實施例的橫截面形狀示意圖，該車用儀表板橫梁主管I包含鋁合金材料制成的、中空的管狀結構。所述管狀結構的軸線為直線，在軸線方向上形狀一致，所述儀表板橫梁主管的橫截面形狀為橢圓形，且管壁厚度沿圓周方向不均勻分布。橫截面形狀為如圖1所示的橢圓形，橢圓的長軸和短軸如圖1所示a和b。所述儀表板橫梁主管I的管壁c的厚度是不均勻分布的，管壁厚度根據(jù)具體性能要求而定。
[0018]圖2所示的是本實施例的管壁厚度分布圖，在本實施例中，儀表板橫梁主管I的管壁厚度最大的部分為3.6mm，最小部分為2.5mm，具體厚度值根據(jù)CAE模擬計算優(yōu)化出合理的結果，主要依據(jù)是儀表板橫梁主管I截面的不同部位對儀表板橫梁的各項性能要求(如轉向管柱模態(tài)、碰撞侵入量等)的貢獻。顯然，根據(jù)不同的車型，管壁厚度的值可以有多種選擇，圖3給出了另一個實施例的管壁厚度分布圖，在該分布圖中，與圖2不同的是，管壁厚度沿圓周方向不同位置對應的不同厚度值是突變的。不論管壁厚度是漸變還是突變，本實用新型中主管的管壁厚度沿圓周方向是不均勻分布。圖2和圖3所示的管壁厚度值僅作為本實用新型的一個具體實施例，而不構成對本實用新型的限制。
[0019]另外作為優(yōu)選實施例，圖2中的儀表板橫梁主管I的管壁厚度變化是均勻漸變的。具體實現(xiàn)方式包括在上述兩個不同厚度且相鄰的管壁部分結合處設置過渡斜面或過渡弧面兩種方式中任意一種，通過這種均勻漸變的管壁厚度設計能夠有效減少管壁c的應力集中，避免管壁c表面出現(xiàn)尖角。同時，通過CAE計算和試驗測試證明，這種管壁厚度均勻變化的儀表板橫梁主管I能夠較好的滿足儀表板橫梁的性能要求(如轉向管柱模態(tài)、碰撞侵入量等)，同時節(jié)約材料，有利于儀表板橫梁輕量化。
[0020]在本實施例中，所述儀表板橫梁主管I的橫截面2橢圓的長軸和短軸的長度比為4:3。通過CAE計算和試驗測試表明，這種比例的儀表板橫梁主管I能夠較好的滿足儀表板橫梁的性能要求。本領域技術人員還可以根據(jù)儀表板橫梁主管I的具體應用場景優(yōu)化橫截面2橢圓的長軸a和短軸b比例，以達到儀表板橫梁的性能要求。
[0021]本實用新型還公開了前述車用儀表板橫梁主管和轉向管柱在車上布置關系要求。圖4所示的是所述儀表板橫梁實施例的布置位置示意圖。由圖4可知該儀表板橫梁中所述儀表板橫梁主管I與轉向管柱的布置關系。轉向管柱是影響儀表板橫梁性能的主要部件，因此，轉向管柱5與儀表板橫梁主管I的布置位置關系直接影響儀表板橫梁和車輛的性能。
[0022]本實用新型中，儀表板橫梁主管I通過第一轉向管柱支架3和第二轉向管柱支架4與轉向管柱5裝配在一起。所述第一轉向管柱支架3和第二轉向管柱支架4焊接到所述儀表板橫梁主管I上，所述第一轉向管柱支架3和第二轉向管柱支架4的在焊接處于所述儀表板橫梁主管I橢圓形管壁匹配。相互匹配的轉向管柱支架和儀表板橫梁主管I的外形結構能保證二者可靠連接。如圖4所示該儀表板橫梁主管I上焊接有第一轉向管柱支架3和第二轉向管柱支架4，轉向管柱裝配在第一轉向管柱支架3和第二轉向管柱支架4上。
[0023]另外，在實用新型給出的儀表板橫梁中，優(yōu)選地，轉向管柱在布置要求所述儀表板橫梁主管I的長軸所在截面2與所述轉向管柱軸線所在的安裝平面6平行。
[0024]本實用新型公開的車用儀表板橫梁主管的長度和橫截面壁厚可根據(jù)具有設計和應用的車型進行相應的調整，與傳統(tǒng)鋼制圓形的儀表板橫梁主管相比，本實用新型采用的鋁合金材料密度小，通過優(yōu)化管壁厚度進一步節(jié)省材料用量。通過CAE計算和實驗測試證明本實用新型公開的車用儀表板橫梁主管能夠滿足儀表板橫梁的性能要求(如轉向管柱模態(tài)、碰撞侵入量等)，有利于儀表板橫梁的輕量化和駕駛艙的布置。
【權利要求】
1.一種車用儀表板橫梁主管，其特征在于，所述車用儀表板橫梁主管為鋁合金材料制成的、中空且橫截面形狀為橢圓形的管狀結構；管狀結構的軸線為直線，并且管狀結構在軸線方向上形狀一致，且所述車用儀表板橫梁主管的管壁厚度沿圓周方向上不均勻分布，管壁厚度根據(jù)性能要求而定。2.根據(jù)權利要求1所述的車用儀表板橫梁主管，其特征在于，所述車用儀表板橫梁主管的管壁厚度是均勻漸變的。3.根據(jù)權利要求1所述的車用儀表板橫梁主管，其特征在于，所述車用儀表板橫梁主管橢圓橫截面的長軸和短軸的長度比為4:3。4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的車用儀表板橫梁主管，其特征在于，所述車用儀表板橫梁主管上焊接有第一轉向管柱支架和第二轉向管柱支架，轉向管柱安裝在所述第一轉向管柱支架和所述第二轉向管柱支架上。5.根據(jù)權利要求4所述的車用儀表板橫梁主管，其特征在于，所述車用儀表板橫梁主管和轉向管柱在車上的布置位置滿足以下要求:車用儀表板橫梁主管橢圓形截面的長軸所在的平面與所述轉向管柱軸線所在的安裝平面平行。
【文檔編號】B62D25-14GK204279652SQ201420706842
【發(fā)明者】袁峰, 余欽, 倪康庭, 江典貴, 張華 [申請人]上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術中心有限公司