專利名稱：用于機(jī)動車輛儀表板的橫梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車輛儀表板的橫梁，該橫梁用于在車輛的垂直支柱之間 延伸并特別用于支持機(jī)動車輛的駕駛桿(Steering column)。更具體地，本發(fā)明涉及用于將 這種橫梁安裝于機(jī)動車輛的垂直支柱的端部。
背景技術(shù)：
通常，如示意性顯示現(xiàn)有技術(shù)的圖1中所示，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)2安裝在機(jī)動車輛1的儀表 板(未顯示)的后部，該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)2包括支持機(jī)動車輛1的駕駛桿4的主橫梁3。該橫梁3 通過兩個相反的端部5、6固定于垂直支柱，該垂直支柱連接車輛1的左側(cè)和右側(cè)。更具體 地，橫梁3的端部5、6使用橫向支持元件7 (例如夾具)固定連接于機(jī)動車輛1的垂直支柱。圖2顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)單元13的實施例，該結(jié)構(gòu)單元13設(shè)置有主橫梁 3，該主橫梁3由兩個管8和9形成，該兩個管的直徑不同并且相互固定連接，例如通過焊接 固定連接。結(jié)構(gòu)單元13還包括受力腿狀件(forCeleg)14和部件15，受力腿狀件14固定連 接于具有較大直徑的管9，部件15用于保持和定位駕駛桿，駕駛桿也固定連接于具有較大 直徑的管9。由于機(jī)動車輛的駕駛艙中可用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的空間通常非常小，因此必須使橫梁的 空間需求最小化。因此，公知地，儀表板的主橫梁具有足夠的強(qiáng)度和慣性，以吸收尤其是由 發(fā)動機(jī)組件傳遞的振動，從而在用于定位在駕駛員所在區(qū)域的橫梁部分9的位置上增大橫 梁的直徑和/或厚度，使得所述振動不會傳遞到儀表板和由橫梁3的該橫梁部分9支撐的 駕駛桿上。橫梁的其余部分承受的應(yīng)力較小，該其余部分具有較小的直徑和厚度。通過這 種方式，在圖2所示的實施例中，形成橫梁3的駕駛員側(cè)部分的管9的直徑為50mm，厚度為 2. 5mm，而形成橫梁3的乘客側(cè)部分的管8的直徑為35mm，厚度為1. 5mm。用語“厚度”應(yīng)理 解為形成管的材料的厚度。為了將這種橫梁3的端部5、6固定于垂直支柱，已知可以在每個端部5、6上安裝 固定夾具7，該固定夾具7的寬度允許獲得所需的輪間間距(inter-wheel spacing)E0用 語“輪間間距”表示定位在夾具7上的兩個固定件之間的距離。但是，增加這種加強(qiáng)部件和固定部件會顯著增大所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體重量。另外， 在橫梁3的端部5、6上安裝夾具7是長時間的操作并且要求非常精準(zhǔn)。另一種已知的解決方案是將固定橫梁的功能直接集成到橫梁上，這是通過使端部 5、6變形以形成扁平部分10 (圖3A)，該扁平部分10上設(shè)置有固定區(qū)11、12。這種解決方案的缺點之一在于所述扁平部分10導(dǎo)致橫梁3在其扁平端部5、6喪 失所有強(qiáng)度特征。從圖3B可以看出，扁平部分10的橫截面沒有體積，從而該扁平部分所在 位置的慣性非常低，而橫梁3在扁平安裝端部區(qū)域承受的應(yīng)力水平非常高。集成固定功能 所獲得的有益效果都因為喪失強(qiáng)度而失去了意義。已知沿橫梁增加額外的加強(qiáng)部件，以對 橫梁的功能提供所需的強(qiáng)度，而這具有重量方面的致命缺陷。另外，因為駕駛艙內(nèi)可用的空間很小，橫梁的直徑和厚度必須盡可能小，尤其是在應(yīng)力水平較低的乘客側(cè)更是如此。因此，橫梁3的端部5、6的變形部10不能允許在變形端 部的區(qū)域中提供足夠的輪間間距E以得到質(zhì)量良好的固定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于儀表板的橫梁，該橫梁的端部集成了固定功 能并且不會具有上述缺點。為此，本發(fā)明中提出使用具有不同直徑的一體的管，其中，所述不同直徑沿所述管 的縱向軸線連續(xù)設(shè)置。更具體地，至少用于所述機(jī)動車輛的乘客側(cè)的、所述橫梁的所述端部 (優(yōu)選地，所述管的兩個端部)具有比所述管的其余部分?jǐn)U大的直徑。通過這種方式，所述 兩個端部之間的所述管的直徑盡可能地變小，從而減少了所述管在所述機(jī)動車輛的駕駛艙 中空間需求。但是，在所述端部所在的區(qū)域，所述管的直徑足夠大以允許部分變形，該部分 變形允許固定于支柱，同時保持足夠的強(qiáng)度以吸收振動和通過所述橫梁傳遞的其它力。所 述變形只是局部的，因而變形的所述端部的橫截面具有體積和強(qiáng)度特征，該特征足以不使 用沿所述橫梁的加強(qiáng)部件。例如，所述管的所述端部僅一半的圓形被變形，該變形沿第二半 圓形的方向進(jìn)行。因此，所述端部的橫截面為類似于帽子形狀，彎曲部分被兩個邊緣圍繞， 該兩個邊緣相互延續(xù)地延伸并與所述彎曲部分的封閉所述橫截面的直徑連續(xù)。根據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)方案允許獲得質(zhì)量，因為只有所述端部具有增大的直徑(并且可選擇地具有更大的 厚度)，而且無需加強(qiáng)部件。另外，組裝步驟的數(shù)量大大減少，因為所述管是一體的，也就是 說，所述管形成一體件，而且也無需使用固定夾具和加強(qiáng)部件。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案還允 許通過減少振動來提高機(jī)動車輛的用戶的舒適性。另外，根據(jù)本發(fā)明的橫梁在碰撞測試中 的表現(xiàn)令人非常滿意。因此，本發(fā)明涉及一種管狀儀表板橫梁，該橫梁具有圓形橫截面并用于在機(jī)動車 輛的垂直支柱之間橫向延伸，所述橫梁形成為一體件并在所述橫梁的兩端之間具有至少兩 個不同的直徑，所述橫梁的較大的直徑位于用于定位在所述機(jī)動車輛的駕駛員座位所在的 區(qū)域中的所述橫梁的端部所在的區(qū)域，其特征在于，至少用于定位在駕駛員座位所在的區(qū) 域中的、并且用于固定于所述機(jī)動車輛的垂直支柱的、所述橫梁的端部局部地變形，從而所 述端部具有圓弧形式的橫截面，該圓弧的弦封閉所述橫截面并且在該圓弧的一側(cè)和另一側(cè) 延伸，提供了平面，該平面的側(cè)邊圍繞所述圓弧形的曲面。用語“一體件”用于說明所述橫梁由具有沿其長度的不同直徑的單獨的部件形成。優(yōu)選地，用于定位在所述機(jī)動車輛的乘客座位所在的區(qū)域中的所述橫梁的所述端 部具有與位于駕駛員座位側(cè)的所述橫梁的所述端部相同的直徑。有利地，位于所述乘客座位側(cè)的所述橫梁的所述端部以類似于所述駕駛員座位側(cè) 的所述端部的方式發(fā)生變形。所述橫梁的至少一個局部變形的端部的所述平面的所述側(cè)邊均包括固定區(qū)域，從 而在兩個固定位置將所述局部變形的端部固定連接于所述機(jī)動車輛的垂直支柱，該兩個固 定位置設(shè)置在所述橫梁的縱向軸線的一側(cè)和另一側(cè)。當(dāng)然，可以在所述局部變形的端部設(shè) 置單獨的固定區(qū)域，例如該固定區(qū)域位于所述橫梁的軸線上。有利地，所述橫梁的最大直徑為75mm至125mm，從而至少在所述橫梁的局部變形 的一端所在的區(qū)域獲得75mm至150mm的輪間間距。
有利地，所述橫梁的兩端之間至少具有兩個不同的厚度，最大厚度優(yōu)選位于所述 橫梁的端部所在的區(qū)域。有利地，局部變形的所述橫梁的一端或兩端的一半沿保持半圓形狀的另一半的方 向變平。本發(fā)明還涉及一種用于設(shè)置在機(jī)動車輛儀表板的后部的結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元包 括至少一個根據(jù)本發(fā)明的橫梁。


通過閱讀下文的以本發(fā)明的非限制性實施方式的方式給出的說明和附圖，可以更 好地理解本發(fā)明，在附圖中圖1是根據(jù)已說明的現(xiàn)有技術(shù)的實施方式的橫向儀表板梁所在區(qū)域的機(jī)動車輛 的示意圖；圖2是已說明的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)單元的示意圖，該結(jié)構(gòu)單元設(shè)置有通過側(cè)向夾具 固定的橫梁；圖3A和圖3B分別是根據(jù)已說明的現(xiàn)有技術(shù)的另一實施方式的、集成了固定功能 的橫梁的扁平端部的放大主視圖和橫截面；圖4是能夠用于制造根據(jù)本發(fā)明的儀表板橫梁的管的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的儀表板橫梁的視圖；圖6是圖5中的橫梁的固定端所在區(qū)域的放大視圖。
具體實施例方式圖4顯示了一體的縱向管100，該縱向管100具有沿縱向軸線A的三個不同的直 徑dl、d2和d3。更具體地，管100的兩個端部101、102具有較大的直徑dl，管的部分103 是兩個端部101、102中的一個的延續(xù)，該部分103具有中間直徑d2，所述管的另一部分104 在具有中間直徑d2的部分103和具有較大直徑dl的另一端部102之間延伸，該另一部分 104具有較小的直徑d3。這種管100可用有利地用于形成儀表板橫梁，因為該管100在兩個端部101和102 之間所需的空間要求降低了，只有端部具有擴(kuò)寬的直徑dl。另外，這種管100還可以設(shè)置不 同的厚度。有利地，形成管100的端部101、102區(qū)域的材料的厚度大于管100的其余部分。 管100的慣性隨直徑和/或厚度的變化而變化，在端部101、102區(qū)域獲得的慣性值更大。本發(fā)明中，推薦使用這種管100作為儀表板橫梁。根據(jù)本發(fā)明，使端部101、102局部扁平(圖5和圖6)，從而形成固定端部。也就是 說，端部101、102的局部扁平形狀允許將固定功能直接集成在端部101、102上，從而無需使 用中間元件(例如夾具)將端部101、102固定地連接于機(jī)動車輛的垂直支柱。如圖6所示，端部101、102具有圓弧形橫截面，該圓弧形橫截面通過圓弧106的弦 105封閉。圓柱形圓管100的端部101、102沿另一半的方向半扁，該另一半保持半圓形狀。 如此，端部101、102的用于連接到機(jī)動車輛結(jié)構(gòu)上的面107為平面，而相對的面106為彎 曲。端部101、102的平面107在曲面108的一側(cè)和另一側(cè)突出，并設(shè)置有兩個側(cè)向固定翼 板109，該兩個翼板109分別在管100的縱向軸線的一側(cè)和另一側(cè)延伸。平面107通過翼板
5109在曲面108的直徑方向上延伸。翼板109通過端部101、102的大約半個周長的材料變 形形成，并且翼板109的厚度等于在端部101、102處形成的管100的材料厚度的2倍。有利地，在每個翼板109上設(shè)置有固定孔110，從而能夠例如使用固定螺栓在兩個 位置將端部101、102固定于機(jī)動車輛結(jié)構(gòu)。根據(jù)所需的輪間間距E，可以使固定孔110靠近或遠(yuǎn)離曲面108的邊緣111。通過這種方式，例如，對于具有下述尺寸的管100來說dl = 80mm,d2 = 55mm，且該區(qū)域的厚度=1. 5mm,d3 = 40mm,且該區(qū)域的厚度=1. 2mm ；可以得到固定端部，該固定端部局部扁平化并且輪間間距E = 90mm。為了得到局部扁平化的端部101、102，可以在彎曲中間部分103、104之前、同時或 之后進(jìn)行卷曲(crimp)。
權(quán)利要求
一種管狀儀表板橫梁(100)，該橫梁(100)具有圓形橫截面并用于在機(jī)動車輛的垂直支柱之間橫向延伸，所述橫梁形成為一體件并在所述橫梁的兩端之間具有至少兩個不同的直徑(d1，d2，d3)，所述橫梁的較大的直徑(d1)位于用于定位在所述機(jī)動車輛的駕駛員座位所在的區(qū)域中的所述橫梁的端部(101，102)所在的區(qū)域，其特征在于，至少用于定位在駕駛員座位所在的區(qū)域中的、并且用于固定于所述機(jī)動車輛的垂直支柱的、所述橫梁的端部局部地變形，從而所述端部具有圓弧形式的橫截面，該圓弧的弦(105)封閉所述橫截面并且在該圓弧(106)的一側(cè)和另一側(cè)延伸，從而提供平面(107)，該平面(107)的側(cè)邊(109)圍繞所述圓弧的曲面(108)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫梁，其特征在于，用于定位在所述機(jī)動車輛的乘客座位所 在的區(qū)域中的所述橫梁的第二端(101，102)的直徑等于第一端的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橫梁，其特征在于，所述橫梁的至少一個局部變形的端部 的所述平面的所述側(cè)邊均包括固定區(qū)域(110)，從而在兩個固定位置將所述局部變形的端 部固定連接于所述機(jī)動車輛的垂直支柱，該兩個固定位置設(shè)置在所述橫梁的縱向軸線的一 側(cè)和另一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的橫梁，其特征在于，所述橫梁的最大直徑為 75mm至125mm，從而至少在所述橫梁的局部變形的一端所在的區(qū)域獲得75mm至150mm的輪 間間距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的橫梁，其特征在于，所述橫梁的兩端之間至少 具有兩個不同的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的橫梁，其特征在于，局部變形的所述橫梁的一 端或兩端的一半沿保持半圓形狀的另一半的方向變平。
7.—種結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元用于設(shè)置在機(jī)動車輛儀表板的后部，該結(jié)構(gòu)單元包括至 少一個根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的橫梁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圓形橫截面的管狀儀表板橫梁(100)，該橫梁(100)用于在機(jī)動車輛的垂直支柱之間橫向延伸。所述橫梁形成為一體件并在所述橫梁的兩端之間具有至少兩個不同的直徑(d1，d2，d3)，所述橫梁的較大的直徑(d1)位于用于定位在所述機(jī)動車輛的駕駛員座位附近的所述橫梁的端部(101，102)。根據(jù)本發(fā)明，至少最靠近駕駛員座位的、并且固定于所述機(jī)動車輛的垂直支柱的端部局部地變形，從而所述端部具有形成圓弧形式的橫截面，該圓弧的弦(105)封閉所述橫截面并在該圓弧(106)的一側(cè)和另一側(cè)延伸，從而提供平面，該平面的側(cè)邊(109)形成在所述圓弧形的曲面的側(cè)部。
文檔編號B62D25/14GK101952160SQ200880120968
公開日2011年1月19日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者L·博達(dá)爾, S·達(dá)科斯塔皮托 申請人:佛吉亞內(nèi)飾件工業(yè)公司