用于車輛的可松脫的通道支架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于可松脫地連接車輛的第一側(cè)板與第二側(cè)板的可松脫的通道支架。該支架的一端或者兩端包括接受緊固件的孔。該孔具有圓形部分和從圓形部分延伸的長(zhǎng)槽。圓形部分能夠允許臺(tái)肩螺栓緊固件的頭部在此穿過。長(zhǎng)槽由一對(duì)相對(duì)的壁限定。臺(tái)肩螺栓緊固件的臺(tái)肩能在相對(duì)的壁之間穿過。在側(cè)面碰撞事件中，通道支架被推向車輛內(nèi)部并且螺栓通過長(zhǎng)槽滑入圓形部分，在此通道支架被允許從它附接的位置松脫。通道支架提供了最大的扭轉(zhuǎn)剛性，同時(shí)在其松脫前僅能經(jīng)受最小量的側(cè)向力，并且因此在側(cè)面撞擊事件中最小化局部撓曲。
【專利說明】用于車輛的可松脫的通道支架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及車身構(gòu)造，更具體地，本發(fā)明涉及一種通道支架(tunnelbrace)，該通道支架在正常情況下提供所需的扭轉(zhuǎn)剛性，但在側(cè)面碰撞時(shí)可松脫以減少局部撓曲。
【背景技術(shù)】
[0002]大多數(shù)類型的車身結(jié)構(gòu)包括在中央形成的通道或者通路，該通道或通路通常沿著車輛的長(zhǎng)軸從車輛的防火隔板向后延伸到第二組或排座位之后的位置。不同的組件，例如變速器、驅(qū)動(dòng)軸(就后輪驅(qū)動(dòng)車輛而言)、或者導(dǎo)管可貫穿通道。
[0003]在現(xiàn)代車輛中典型地成為必需的部件的同時(shí)，通道不幸地過于頻繁地在車輛內(nèi)部的噪音、振動(dòng)或者不平順性(NVH)中的一種或多種的增長(zhǎng)中起作用。為了減少NVH，通道支架普遍被提供在鄰近通道的相對(duì)的底板之間，以使通道支架設(shè)置為垂直于車輛的長(zhǎng)軸。
[0004]圖1中的10總體上表示了根據(jù)當(dāng)前設(shè)計(jì)的一種典型的通道支架配置。通道支架配置10包括通道支架12，該通道支架用于橋接由通道14界定的間隙。如在本【技術(shù)領(lǐng)域】已知的那樣，通道14是在第一底板16和第二底板18之間形成。通道支架12 —端附接到第一底板16且另一端附接到第二底板18。第一支承橫梁20被整體地附接到第一底板16而第二支承橫梁22被整體地附接到第二底板18。
[0005]通道支架12通過若干個(gè)螺母和螺栓緊固件或者通過焊接被固定到第一底板16和第二底板18。圖2是表示具有兩個(gè)用于接受常規(guī)螺栓(未示出)的緊固孔24、24’的一種已知的通道支架12的示例的仰視圖。
[0006]通道支架的添加導(dǎo)致增加的扭轉(zhuǎn)剛性和NVH隨之的減少。雖然在車輛NVH的減少上總體上提供了一種令人滿意的結(jié)果，通道支架的加入向設(shè)計(jì)者引入了另一個(gè)挑戰(zhàn)，其在側(cè)面碰撞事件中是一個(gè)可能的負(fù)面影響。由于車輛通道支架的主要目的是提高車輛扭轉(zhuǎn)剛性和由此減少NVH，通道支架上的反作用力是垂直的而作用在通道支架的側(cè)面碰撞力是橫向的。
[0007]在發(fā)生側(cè)沖擊碰撞時(shí)，底板和其支承結(jié)構(gòu)的局部撓曲是常見的結(jié)果。此種局部撓曲常常轉(zhuǎn)化為對(duì)乘員的傷害。關(guān)于圖1中的現(xiàn)有技術(shù)配置，其顯示了側(cè)面撞擊后對(duì)通道支架配置10產(chǎn)生的影響。在此圖中，第二底板18變得彎曲并且橫向支承構(gòu)件22變得扭曲，主要是因?yàn)榭傮w上保持完好的通道支架22的回彈力。因此由側(cè)面碰撞引起的損害被保持在局部。由于局部損害，傷害往往傳遞給乘員。具體地，由于通過傳統(tǒng)的通道支架而增加了剛性，車輛通道沒有有效地的變形，因此，車輛的大部分撓曲發(fā)生在撞擊側(cè)。車輛結(jié)構(gòu)的額外局部擠壓導(dǎo)致在撞擊側(cè)的門飾板與乘員劇烈的接觸，從而危及乘員的安全。
[0008]涉及機(jī)動(dòng)車輛的側(cè)面碰撞事件典型地包括強(qiáng)加到車身兩側(cè)的動(dòng)態(tài)負(fù)荷。側(cè)面碰撞事件在車身的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上施加高負(fù)荷。許多小型或者中型車輛具有可以在撞擊車輛的保險(xiǎn)杠下通過的低搖臂高度(rocker height),這導(dǎo)致高的門速度,該事實(shí)使得該情形更為復(fù)雜。[0009]通常碰撞車輛側(cè)面的兩類物體是已知的。第一類包括其他車輛(包括其他汽車、卡車和其他運(yùn)動(dòng)物體)和第二類包括桿和桿狀物體(poles and pole-like objects),例如電話線桿、路標(biāo)、以及樹。前一類的物體通常比后一類的物體寬，并且因此由桿或者桿狀物引起的局部損壞可能比車輛引起的局部損壞產(chǎn)生更嚴(yán)重的局部危害。
[0010]因此車輛通道支架可能對(duì)側(cè)面或者斜桿碰撞中的乘員傷害發(fā)揮作用。汽車行業(yè)意識(shí)到這種情形并且已經(jīng)因此建立了標(biāo)準(zhǔn)(美國(guó)的FMVSS214和歐洲的ECE95)，這些標(biāo)準(zhǔn)具體說明對(duì)于桿或者桿狀車輛撞擊的安全要求。為了更有效地滿足和超過這樣的要求，需要提供一種對(duì)目前使用的通道支架的替代配置。
[0011]因此，正如在車輛技術(shù)的諸多領(lǐng)域中一樣，在通道支架設(shè)計(jì)的領(lǐng)域尚存在替代配置的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供一種可松脫的通道支架，該通道支架通過提供一種賦予強(qiáng)大的車輛扭轉(zhuǎn)剛性同時(shí)在側(cè)面碰撞事件中減少局部撓曲的支架來克服已知通道支架配置的局限性。
[0013]車輛的通道典型地在兩個(gè)間隔開的側(cè)板之間形成。本發(fā)明的通道支架可松脫地將側(cè)板中的一個(gè)連接到另一個(gè)。
[0014]本發(fā)明的通道支架包括具有第一端和第二端的本體。這兩端或其中一端包括在其上形成的接受緊固件的孔。該接受緊固件的孔具有實(shí)質(zhì)上圓形部分和長(zhǎng)槽。該長(zhǎng)槽與支架的長(zhǎng)軸平行并從實(shí)質(zhì)上圓形部分延伸。
[0015]配置該接受緊固件的孔的實(shí)質(zhì)上圓形部分以使其允許臺(tái)肩螺栓緊固件的頭部由此穿過。該接受緊固件的孔的長(zhǎng)槽被一對(duì)相對(duì)的壁界定。配置該長(zhǎng)槽以使其允許臺(tái)肩螺栓緊固件的臺(tái)肩在該對(duì)相對(duì)的壁之間穿過。
[0016]該通道支架可通過機(jī)械緊固附接到兩個(gè)側(cè)板，或者通過機(jī)械緊固附接到一個(gè)側(cè)板并通過焊接附接到另一個(gè)側(cè)板。作為進(jìn)一步地選擇，該通道支架可與側(cè)板中的一個(gè)形成為整體。
[0017]本發(fā)明的通道支架在其通常位置提供車輛的扭轉(zhuǎn)剛性并由此在減少NVH上是有效的。然而，在側(cè)面碰撞事件中，通道支架被推向車輛內(nèi)部并且臺(tái)肩螺栓緊固件的臺(tái)肩穿過長(zhǎng)槽并進(jìn)入圓形部分，在此螺栓緊固件的頭部穿過實(shí)質(zhì)上圓形部分，且因此通道支架被允許從它附接的位置松脫。因此，本發(fā)明的通道支架提供了最大的扭轉(zhuǎn)剛性，同時(shí)在其松脫前僅能經(jīng)受最小量的側(cè)向力，并且因此在側(cè)面碰撞事件中最小化局部撓曲。
[0018]當(dāng)根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明同時(shí)結(jié)合附圖以及所附權(quán)利要求來考察時(shí)，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)及特征會(huì)變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更全面地理解本發(fā)明，現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)參考在附圖中詳細(xì)示出并在以下以示例的方式闡述的本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0020]圖1是表示根據(jù)已知技術(shù)用于機(jī)動(dòng)車輛的通道支架配置的透視圖；
[0021]圖2是表示根據(jù)已知技術(shù)通道支架的仰視圖；
[0022]圖3是表示用于根據(jù)本發(fā)明的通道支架配置的配置的底面透視圖；[0023]圖4是表示根據(jù)本發(fā)明通道支架的仰視圖；
[0024]圖5為示出了細(xì)長(zhǎng)螺栓孔的圖4中的通道支架末端的全貌圖；
[0025]圖6為與圖5相似的視圖,但表不在側(cè)面碰撞事件之后相通道支架相對(duì)于螺栓的位置；
[0026]圖7是表示側(cè)面碰撞后根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動(dòng)車輛的通道支架配置的透視圖；以及
[0027]圖8是闡明對(duì)比涉及現(xiàn)有技術(shù)通道支架配置的側(cè)碰撞事件和涉及本發(fā)明的通道支架配置的側(cè)碰撞事件中乘員的上胸廓的撓曲隨著時(shí)間變化的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在附圖中，相同的參考標(biāo)記用于指示相同的組件。在以下的描述中，為一構(gòu)建的實(shí)施例描述了不同的操作參數(shù)和組件。這些具體的參數(shù)和組件被包括作為示例而不意味著限制。
[0029]圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的通道橋接配置的底面透視圖，總體上如50所示。需要了解的是如圖所示的通道橋接配置50僅僅是說明性的，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，該配置的其他變體是可能的。
[0030]通道橋接配置50包括根據(jù)本發(fā)明的通道支架52。通道支架52延伸跨過第一底板16和第二底板18之間的車輛通道14。通道支架52的一端附接到第一或第二底板,分別為16和18中的一個(gè)或者另一個(gè)。通道支架52的第一端的附接通過常規(guī)的機(jī)械緊固或者通過焊接完成。作為進(jìn)一步的選擇，通道支架52可與第一底板16或者第二底板18中的一個(gè)或另一個(gè)形成整體。如在本領(lǐng)域中已知的那樣，第一支承橫梁20被整體地附接到第一底板16而第二支承橫梁22被整體地附接到第二底板18。
[0031]通道支架52的另一端以可松脫的方式被附接到第一或第二底板，分別為16和18中的另外一個(gè)，以便在側(cè)面撞擊事件中可松脫的附接端可與其支承位置分開。這種配置可由通道支架52得以實(shí)現(xiàn)，通道支架52被配置為使其具有可松脫地附接到機(jī)械緊固件的至
少一端。
[0032]圖4至圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的通道支架52。通道支架52包括第一端54和第二端56。常規(guī)的螺栓孔58在第一端54形成。提供螺栓孔58以用于將通道支架52連接至第一或第二底板16和18中的一個(gè)或者另一個(gè)。像螺栓(未示出)這樣的常規(guī)緊固件被優(yōu)選用作此連接。在第一端54，可提供多于一個(gè)的螺栓孔58。
[0033]長(zhǎng)形螺栓孔60形成在通道支架52的第二端56。長(zhǎng)形螺栓孔60包括實(shí)質(zhì)上圓形部分62和長(zhǎng)槽64。長(zhǎng)槽64從實(shí)質(zhì)上圓形部分62延伸?？梢栽诘诙?6形成多于一個(gè)長(zhǎng)形螺栓孔60。也可以在通道支架52的第一端54和第二端56都形成長(zhǎng)形螺栓孔60。需要了解的是闡明的長(zhǎng)形螺栓孔60的結(jié)構(gòu)是示例性的，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出某些變化。
[0034]長(zhǎng)槽64由一對(duì)相對(duì)的壁66和66’限定。由相對(duì)的壁66和66’所限定的空間足夠?qū)捯栽试S穿過其間的螺栓緊固件的螺紋柄(未示出)的通過，但是又窄到不允許螺栓緊固件的頭部在其間通過。然而，長(zhǎng)形螺栓孔60的圓形部分62大到足以使螺栓緊固件的頭部從其中通過。這種配置如圖5所示。[0035]為將可松脫的通道支架52附接到車輛，安裝工首先將臺(tái)肩螺栓緊固件68(具有比螺紋部分寬因此被定義為臺(tái)肩的柄部的類型)附接到，例如，第二底板18。安裝工其次將可松脫的通道支架52的第二端56放置在附接的螺栓緊固件之上以便緊固件的頭部穿過長(zhǎng)形螺栓孔60的實(shí)質(zhì)上圓形部分62。安裝工然后移動(dòng)可松脫的通道支架52以便螺栓緊固件的光滑柄在長(zhǎng)槽64的兩個(gè)相對(duì)壁66和66’之間經(jīng)過。如圖5是表不通道支架52的第二端56與被附接到圖3和圖7中的第二底板18的螺栓緊固件68的附接。
[0036]安裝工然后使用常規(guī)的螺紋機(jī)械緊固件，典型的沒有上述臺(tái)肩的螺栓緊固件將通道支架52的第一端54附接到第一底板16?？伤擅摰耐ǖ乐Ъ?2現(xiàn)在處于車輛上適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> [0037]需要了解的是上述描繪的配置和裝配方法是示意性的且不意味著限制。提出的配置和裝配方法可以改變?yōu)槭褂玫谝欢?4和第二端56都具有長(zhǎng)槽的通道支架。另外，通道支架的一端可被焊接到底板，而通道支架的另一端通過之前描述的長(zhǎng)槽螺栓緊固件配置被附接到相對(duì)的底板。作為進(jìn)一步的可選擇的配置，通道支架可形成為底板中的一個(gè)或者另一個(gè)的一部分且由此從其中延伸，并通過描述的長(zhǎng)槽緊固件配置被可松脫地附接到相對(duì)的底板。此外，盡管通道支架52被示出為僅通過其端部54和56的每一個(gè)上的單個(gè)的緊固件附接到底板，在一端或者兩端可使用更多數(shù)量的緊固件。
[0038]圖7總體上闡述了在側(cè)面碰撞事件期間本發(fā)明的可松脫的通道支架52的行為。此圖是表示在側(cè)面碰撞事件之后，根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動(dòng)車輛的通道支架配置50的透視圖。如圖所示，通道支架52的第二端56已從將其固定到第二底板56的臺(tái)肩螺栓緊固件68松脫，從而減少第二底板56和，特別是第二支承橫梁22的局部變形。
[0039]當(dāng)然，所示的底板和支承橫梁的配置僅僅是示意性的，且闡述用以表明使用根據(jù)本發(fā)明的可松脫的通道支架如何使局部變形達(dá)到最小。其他配置是可能的，但在具有本發(fā)明公開的可松脫的通道支架的情況下，則將在側(cè)面碰撞事件中使局部變形同樣最小化。
[0040]需要了解的是，當(dāng)可松脫的通道支架的第二端56已從通常地將其附接到第二底板18的緊固件松脫的同時(shí)，有可能可松脫的通道支架52的相對(duì)端，第一端54同樣已從通常地將其附接到第一底板16的緊固件松脫。作為對(duì)此種配置進(jìn)一步的選擇并為了證明本發(fā)明的靈活性和適應(yīng)性，第一端54和第二端56有可能都從通常將其附接到第一底板16和第二底板18的緊固件分別松脫。
[0041]由于在側(cè)碰事件中局部變形顯著減少，由本發(fā)明可以獲得幾種優(yōu)勢(shì)。也許這些優(yōu)勢(shì)中最重要的是在側(cè)碰事件中減少車輛乘員經(jīng)受的撞擊。這些結(jié)果被圖8的曲線闡明并且包含至少一個(gè)合適的試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｑ刂鳻軸表示時(shí)間(以毫秒為單位)而沿著Y軸表示受碰撞的乘員的胸廓上部的撓曲程度(以毫米為單位)。
[0042]圖8中曲線圖的虛線闡明在裝備有現(xiàn)有技術(shù)已知的常規(guī)通道支架的車輛中的測(cè)試結(jié)果。如圖所示在大約55毫秒時(shí)，乘員的撓曲達(dá)到約40毫米。
[0043]當(dāng)涉及包含本發(fā)明的通道支架的車輛結(jié)構(gòu)進(jìn)行相同的側(cè)面碰撞試驗(yàn)時(shí)，乘員的上胸廓上部的變形程度不是那么嚴(yán)重。具體地，圖8中曲線圖的實(shí)線闡明裝配有根據(jù)本發(fā)明的通道支架的車輛的測(cè)試結(jié)果。如圖所示，乘員的胸廓上部的最極端的撓曲被限制到約20毫米(在大約45毫秒)，與如前所述的現(xiàn)有技術(shù)配置的結(jié)果相比表明撓曲減小大約一半。
[0044]上述討論公開并描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員很容易從這些討論、和附圖以及權(quán)利要求中認(rèn)識(shí)到，在不脫離通過以下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神和合理范圍的情況下，可在其中做出各種改變、修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種橫跨機(jī)動(dòng)車輛的底板結(jié)構(gòu)的通道的通道支架，其特征在于，通道支架包含: 本體，其具有第一端、第二端和在所述第一端和所述第二端中的至少一端上形成的接受緊固件的孔，所述接受緊固件的孔具有實(shí)質(zhì)上圓形部分和長(zhǎng)槽，所述長(zhǎng)槽從所述實(shí)質(zhì)上圓形部分延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通道支架，其特征在于，所述接受緊固件的孔的所述實(shí)質(zhì)上圓形部分被配置為使其允許螺栓緊固件的頭部在此穿過。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通道支架，其特征在于，所述接受緊固件的孔的所述長(zhǎng)槽被一對(duì)相對(duì)的壁限定，且所述長(zhǎng)槽被配置為使其允許螺栓緊固件的柄在所述一對(duì)相對(duì)的壁之間穿過。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通道支架，其特征在于，所述通道支架的所述本體具有長(zhǎng)軸且所述長(zhǎng)槽具有長(zhǎng)軸，所述通道支架的所述本體的所述長(zhǎng)軸和所述長(zhǎng)槽的所述長(zhǎng)軸是平行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通道支架，其特征在于，所述第一側(cè)板為第一底板并且所述第二側(cè)板為第二底板。
6.一種具有長(zhǎng)軸的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于:車輛包含: 包括底板結(jié)構(gòu)的車身，底板結(jié)構(gòu)包括第一側(cè)板、第二側(cè)板、以及總體上在所述第一和第二側(cè)板之間形成的通道；和 總體上橫穿所述通道連接所述第一側(cè)板與所述第二側(cè)板的通道支架，所述通道支架包括至少一個(gè)接受緊固件的孔，所述至少一個(gè)接受緊固件的孔包括長(zhǎng)槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，包括臺(tái)肩螺栓緊固件并且其中所述通道支架包括附接端，所述臺(tái)肩螺栓緊固件將所述通道支架固定到所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板中的一個(gè)或者另一個(gè)，所述至少一個(gè)接受緊固件的孔具有實(shí)質(zhì)上圓形部分，所述長(zhǎng)槽從所述實(shí)質(zhì)上圓形部分延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，所述接受緊固件的孔的實(shí)質(zhì)上圓形部分被配置為使其允許所述螺栓緊固件的頭部在此穿過。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，所述接受緊固件的孔的所述長(zhǎng)槽由一對(duì)相對(duì)的壁限定，并且所述長(zhǎng)槽被配置為使其允許所述螺栓緊固件的臺(tái)肩在所述一對(duì)相對(duì)的壁之間穿過。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于，所述通道支架具有長(zhǎng)軸并且所述長(zhǎng)槽具有長(zhǎng)軸，所述通道支架的所述長(zhǎng)軸和所述長(zhǎng)槽的所述長(zhǎng)軸是平行的。
【文檔編號(hào)】B62D25/20GK103569219SQ201310308954
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月23日
【發(fā)明者】楊和平 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司