用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)罩內(nèi)板與機(jī)艙縱梁間的緩沖結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)罩內(nèi)板與機(jī)艙縱梁間的緩沖結(jié)構(gòu)，包括：緩沖塊；連接在所述機(jī)艙縱梁與所述緩沖塊之間的減振件；和設(shè)置在機(jī)罩內(nèi)板的內(nèi)側(cè)面處的凹入部，凹入部具有向下的開口，以便在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)艙時(shí)，緩沖塊經(jīng)由開口伸入到凹入部內(nèi)；其中，所述凹入部和所述緩沖塊的形狀和尺寸設(shè)置成使得在發(fā)動(dòng)機(jī)艙處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述緩沖塊至少沿豎直方向和沿車輛橫向均抵靠所述凹入部的內(nèi)表面。按照本發(fā)明的這種凹入部與緩沖塊的配合方式，不僅在豎直方向?yàn)闄C(jī)罩提供緩沖作用，同時(shí)可以沿車輛橫向上也為機(jī)罩提供明顯的緩沖作用，極大的提高了機(jī)罩的Y向約束模態(tài)頻率，從而降低了機(jī)罩與外界激勵(lì)發(fā)生共振的現(xiàn)象，以降低鉸鏈的斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說明】用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)罩內(nèi)板與機(jī)艙縱梁間的緩沖結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及緩沖技術(shù)，特別是涉及一種用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)罩內(nèi)板與機(jī)艙縱梁間的緩沖結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)罩受到的外界激勵(lì)主要來自路面，根據(jù)汽車行駛速度的不同，外界激勵(lì)頻率一般會(huì)集中在O — 50HZ。由于機(jī)罩在關(guān)閉狀態(tài)下振動(dòng)頻率較低，所以極易與外界激勵(lì)產(chǎn)生共振，從而會(huì)出現(xiàn)機(jī)罩的鉸鏈斷裂或鉸鏈安裝座被破壞等情況。某些機(jī)罩尺寸和重量較大的車型(例如=SUV車型)，更加劇了鉸鏈斷裂或鉸鏈安裝座被破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]當(dāng)汽車撞到行人時(shí)，行人會(huì)撞擊到機(jī)罩外板從而會(huì)對(duì)鉸鏈產(chǎn)生沖撞力。所以在汽車設(shè)計(jì)階段，考慮到鉸鏈對(duì)行人保護(hù)的影響，鉸鏈通常會(huì)設(shè)計(jì)的比較弱，這更加增加了鉸鏈斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)罩內(nèi)板與機(jī)艙縱梁間的緩沖結(jié)構(gòu)，解決鉸鏈容易斷裂的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)罩內(nèi)板與機(jī)艙縱梁間的緩沖結(jié)構(gòu)，包括:
[0006]緩沖塊；
[0007]連接在所述機(jī)艙縱梁與所述緩沖塊之間的減振件；和
[0008]設(shè)置在所述機(jī)罩內(nèi)板的內(nèi)側(cè)面處的凹入部，所述凹入部具有向下的開口，以便在關(guān)閉所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙時(shí)，所述緩沖塊經(jīng)由所述開口伸入到所述凹入部內(nèi)；
[0009]其中，所述凹入部和所述緩沖塊的形狀和尺寸設(shè)置成使得在發(fā)動(dòng)機(jī)艙處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述緩沖塊至少沿豎直方向和沿車輛橫向均抵靠所述凹入部的內(nèi)表面。
[0010]優(yōu)選地，所述凹入部從所述開口開始相對(duì)于所述豎直方向傾斜延伸。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述凹入部從所述開口開始相對(duì)于所述豎直方向至少在由所述豎直方向和車輛橫向限定的平面中傾斜延伸。
[0012]優(yōu)選地，所述凹入部從所述開口開始相對(duì)于所述豎直方向至少在由所述豎直方向和車輛橫向限定的平面中朝向車輛中心傾斜延伸。
[0013]優(yōu)選地，所述凹入部相對(duì)于所述豎直方向在由所述豎直方向和車輛橫向限定的平面中的傾斜角度在20° -45°之間。
[0014]優(yōu)選地，所述凹入部的鄰近其底部的部分的內(nèi)表面呈漸縮狀。
[0015]優(yōu)選地，所述緩沖塊的朝向所述凹入部的端部的外表面呈漸縮狀，以便與所述凹入部的呈漸縮狀的內(nèi)表面相配合。
[0016]優(yōu)選地，所述凹入部的鄰近所述開口的部分的內(nèi)表面形成為引導(dǎo)面，用于引導(dǎo)所述緩沖塊伸入到所述凹入部內(nèi)。[0017]優(yōu)選地，所述緩沖塊具有可分離的外套件和內(nèi)插件；其中，所述緩沖塊的所述內(nèi)插件連接至所述減振件；所述緩沖塊的所述外套件可分離地套在所述內(nèi)插件外部。
[0018]優(yōu)選地，所述減振件為“幾”字形的彈簧片，所述彈簧片連接在所述機(jī)艙縱梁上，所述緩沖塊連接至所述彈簧片的向上凸起的頂部。
[0019]在一些現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)罩總成中，已經(jīng)在機(jī)罩與機(jī)艙縱梁之間提供了緩沖塊，但是其設(shè)計(jì)成僅為機(jī)罩的Z向振動(dòng)提供緩沖，對(duì)于機(jī)罩的X向和Y向振動(dòng)沒有起到任何作用。本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，機(jī)罩的鉸鏈斷裂主要是由于機(jī)罩沿車輛橫向(Y向)振動(dòng)導(dǎo)致。本發(fā)明的凹入部和緩沖塊的形狀和尺寸設(shè)置成使得在發(fā)動(dòng)機(jī)艙處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述緩沖塊至少沿豎直方向(Z向)和沿車輛橫向(Y向)均抵靠所述凹入部的內(nèi)表面。按照本發(fā)明的這種凹入部與緩沖塊的配合方式，不僅在豎直方向?yàn)闄C(jī)罩提供緩沖作用，同時(shí)可以沿車輛橫向上也為機(jī)罩提供明顯的緩沖作用，極大的提高了機(jī)罩的Y向約束模態(tài)頻率，從而降低了機(jī)罩與外界激勵(lì)發(fā)生共振的現(xiàn)象，以降低鉸鏈的斷裂風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)一步，按照本發(fā)明，也可以很方便地同時(shí)沿車輛縱向?yàn)闄C(jī)罩提供的緩沖作用。按照本發(fā)明的緩沖結(jié)構(gòu)能有效提高機(jī)罩在關(guān)閉狀態(tài)的車輛橫向剛度，從而大幅降低了鉸鏈所受載荷。進(jìn)一步地，通過按照本發(fā)明降低由機(jī)罩振動(dòng)所導(dǎo)致的鉸鏈斷裂風(fēng)險(xiǎn)，大幅降低了對(duì)機(jī)罩鉸鏈的強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求，這對(duì)行人保護(hù)提供了更大的改進(jìn)空間。
[0020]對(duì)于本發(fā)明的緩沖結(jié)構(gòu)，凹入部可以凹入所述機(jī)罩內(nèi)板的內(nèi)側(cè)面，不會(huì)占用發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)罩內(nèi)板與機(jī)艙縱梁間的空間，從而為鉸鏈提供了充足的設(shè)計(jì)空間。
[0021]根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0023]圖1為本發(fā)明示例性實(shí)施例分解狀態(tài)的緩沖結(jié)構(gòu)與機(jī)罩內(nèi)板及機(jī)艙縱梁連接關(guān)系不意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明示例性實(shí)施例的工作狀態(tài)時(shí)緩沖結(jié)構(gòu)與機(jī)罩內(nèi)板及機(jī)艙縱梁連接關(guān)系不意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明示意性實(shí)施例的凹入部在Z-Y平面中傾斜狀態(tài)示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明示例性實(shí)施例的凹入部與機(jī)罩內(nèi)板的位置關(guān)系示意圖；
[0027]圖5為現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)罩在車輛橫向外部載荷激勵(lì)下使用abaqus軟件模擬的鉸鏈應(yīng)力分布的示意圖；
[0028]圖6為布置有本發(fā)明緩沖結(jié)構(gòu)的機(jī)罩在相同車輛橫向外部載荷激勵(lì)下使用abaqus軟件模擬的鉸鏈應(yīng)力分布的示意圖。
[0029]圖中標(biāo)號(hào)如下:
[0030]100-機(jī)罩內(nèi)板，101-機(jī)艙縱梁；
[0031]200-緩沖塊，201-外套件，202-內(nèi)插件，203-上端部；
[0032]300-減振件，3Ol-頂部；[0033]400-凹入部，401-開口，402-底部，403-引導(dǎo)面；
[0034]X向-車輛縱向，Y向-車輛橫向，Z向-豎直方向；
[0035]K-豎直方向參考線；
[0036]L-凹入部中心線；
[0037]β_傾斜角度。
【具體實(shí)施方式】
[0038]在本申請(qǐng)中所使用的車輛坐標(biāo)系中，X向是指車輛縱向，Y向是指車輛橫向，Z向是指豎直方向。
[0039]本發(fā)明提供一種用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)罩內(nèi)板100與機(jī)艙縱梁101間的緩沖結(jié)構(gòu)，該緩沖結(jié)構(gòu)包括緩沖塊200、減振件300及凹入部400。
[0040]如圖1和圖2所示，減振件300分別與所述機(jī)艙縱梁101與所述緩沖塊200連接，從而減振件300整體位于所述機(jī)艙縱梁101與所述緩沖塊200之間。
[0041]所述緩沖塊200具有可分離的外套件201和內(nèi)插件202。所述緩沖塊200的所述內(nèi)插件202固定連接例如焊接至所述減振件300。所述內(nèi)插件202可以由剛性材料例如鋼制成。所述減振件300可以為“幾”字形的彈簧片，所述彈簧片連接在所述機(jī)艙縱梁101上?！皫住弊中蔚脑O(shè)計(jì)能夠很好的保證減振件300所起到的緩沖減振作用。在其它實(shí)施例中，所述減振件300還可以為其它形式的具有彈性性質(zhì)的部件。所述緩沖塊200連接至所述彈簧片的向上凸起的頂部301。所述外套件201可分離地套在所述內(nèi)插件202外部。相比于現(xiàn)有技術(shù)中單件式的緩沖塊，按照本發(fā)明的兩件式的緩沖塊降低了對(duì)緩沖塊200與減振件300之間的連接強(qiáng)度要求，從而大幅降低了緩沖塊在車輛運(yùn)行過程中因車身振動(dòng)而松脫的風(fēng)險(xiǎn)。
[0042]如圖1和圖2所示，凹入部400設(shè)置在所述機(jī)罩內(nèi)板100的內(nèi)側(cè)面處，機(jī)罩外板位于機(jī)罩內(nèi)板100的外側(cè)。在圖1和圖2中，所述凹入部400具有向下的開口 401。在關(guān)閉所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙時(shí)，所述緩沖塊200經(jīng)由所述開口 401伸入到所述凹入部400內(nèi)。具體地,所述凹入部400和所述緩沖塊200的形狀和尺寸可以設(shè)置成使得如圖2所示的在發(fā)動(dòng)機(jī)艙處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述緩沖塊200沿Z向和沿車輛的Y向均抵靠所述凹入部400的內(nèi)表面。這樣，凹入部400與緩沖塊200的配合不僅起到了沿豎直方向即Z向的緩沖作用，同時(shí)在沿車輛橫向即Y向也有明顯的緩沖作用，極大的提高了機(jī)罩的約束模態(tài)頻率，從而降低了機(jī)罩與外界激勵(lì)發(fā)生共振的現(xiàn)象，降低了鉸鏈的斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0043]如圖3所示，所述凹入部400從所述開口 401開始整體上在沿車輛縱向延伸的豎直方向平面Z-Y平面內(nèi)朝向車輛中心傾斜。豎直方向參考線K與凹入部中心線L的夾角為所述凹入部400的傾斜角度β。該傾斜角度β可以在20° -45°之間。需要理解，在圖1所示的視角下，該凹入部400的傾斜角度的大部分分量是垂直于圖1所在的紙面，因此看起來并不顯著。
[0044]如圖1和圖4所示，所述凹入部400的鄰近其底部402的部分的內(nèi)表面呈漸縮狀，從而凹入部400整體上呈擴(kuò)口狀。所述凹入部400的深度一般為2-3cm，也可以根據(jù)機(jī)罩的尺寸和重量，適當(dāng)增減所述凹入部400的深度。機(jī)罩的尺寸和重量越大，凹入部400越深。返回圖1可見，所述緩沖塊200的朝向所述凹入部400的上端部203的外表面呈漸縮狀，以便與所述凹入部400的呈漸縮狀的內(nèi)表面相配合。該設(shè)計(jì)一方面能使得緩沖塊200容易進(jìn)入凹入部400，另一方面也能盡量的增大緩沖塊200與凹入部400的接觸面積。在圖3所示的實(shí)施例中，所述凹入部400的鄰近所述開口 401的部分的內(nèi)表面形成為引導(dǎo)面403，用于引導(dǎo)所述緩沖塊200伸入到所述凹入部400內(nèi)。引導(dǎo)面403的作用在于使得所述緩沖塊200更好的伸入到所述凹入部400內(nèi)，在完成緩沖塊200伸入到所述凹入部400內(nèi)后，引導(dǎo)面403并不與緩沖塊200接觸。
[0045]盡管本發(fā)明的重點(diǎn)在于獲得緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)于機(jī)罩Y向振動(dòng)的緩沖作用，但是可以理解，對(duì)于以緩沖塊200插入凹入部400的方式形成的緩沖結(jié)構(gòu)，只要凹入部400和緩沖塊200的形狀和尺寸設(shè)計(jì)合適，可以很容易且方便地使得緩沖塊200沿車輛的縱向即X向也抵靠凹入部400的內(nèi)表面，從而在車輛的X向?qū)C(jī)罩也起到明顯的減振作用。在另一個(gè)的實(shí)施例中，也可以使得凹入部400相對(duì)于豎直方向的傾斜角度不僅在車輛的Y-Z平面中有分量，而且可以同時(shí)在X-Z平面中也有一定分量，這樣也可以進(jìn)一步增強(qiáng)緩沖塊200沿車輛的X向?qū)C(jī)罩的減振作用。
[0046]在圖5和圖6中,根據(jù)陰影部分深度的不同來表不不同大小的應(yīng)力值。如圖5和圖6所示，在相同的車輛橫向外部載荷激勵(lì)下，布置有本發(fā)明緩沖結(jié)構(gòu)的最大鉸鏈應(yīng)力從采用現(xiàn)有緩沖結(jié)構(gòu)的434MPa降低到了 66MPa，降低百分比高達(dá)85%。與此同時(shí)，說明鉸鏈還可以進(jìn)一步減弱，在保證鉸鏈強(qiáng)度的前提下，可以大幅降低行人保護(hù)在鉸鏈區(qū)域的傷害值?，F(xiàn)有機(jī)罩在車輛橫向水平振動(dòng)模態(tài)下的頻率為28HZ，布置有本發(fā)明緩沖結(jié)構(gòu)的機(jī)罩在車輛橫向水平振動(dòng)模態(tài)下的頻率為36HZ，提高了 8HZ。
[0047]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)罩內(nèi)板(100)與機(jī)艙縱梁(101)間的緩沖結(jié)構(gòu),包括: 緩沖塊(200)； 連接在所述機(jī)艙縱梁(101)與所述緩沖塊(200)之間的減振件(300);和 設(shè)置在所述機(jī)罩內(nèi)板(100 )的內(nèi)側(cè)面處的凹入部(400 )，所述凹入部(400 )具有向下的開口(401)，以便在關(guān)閉所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙時(shí)，所述緩沖塊(200)經(jīng)由所述開口(401)伸入到所述凹入部(400)內(nèi)； 其中，所述凹入部(400)和所述緩沖塊(200)的形狀和尺寸設(shè)置成使得在發(fā)動(dòng)機(jī)艙處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述緩沖塊(200)至少沿豎直方向(Z向)和沿車輛橫向(Y向)均抵靠所述凹入部(400)的內(nèi)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述凹入部(400)從所述開口(401)開始相對(duì)于所述豎直方向傾斜延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述凹入部從所述開口(401)開始相對(duì)于所述豎直方向至少在由所述豎直方向(Z向)和車輛橫向(Y向)限定的平面(Z-Y平面)中傾斜延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述凹入部從所述開口( 401)開始相對(duì)于所述豎直方向至少在由所述豎直方向(Z向)和車輛橫向(Y向)限定的平面(Z-Y平面)中朝向車輛中心傾斜延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述凹入部(400)相對(duì)于所述豎直方向在由所述豎直方向(Z向)和車輛橫向(Y向)限定的平面(Z-Y平面)中的傾斜角度在20° -45°之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述凹入部(400)的鄰近其底部(402)的部分的內(nèi)表面呈漸縮狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述緩沖塊(200)的朝向所述凹入部(400)的端部的外表面呈漸縮狀，以便與所述凹入部(400)的呈漸縮狀的內(nèi)表面相配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述凹入部(400)的鄰近所述開口(401)的部分的內(nèi)表面形成為引導(dǎo)面(403)，用于引導(dǎo)所述緩沖塊(200)伸入到所述凹入部(400)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述緩沖塊(200 )具有可分離的外套件(201)和內(nèi)插件(202 );其中，所述緩沖塊(200 )的所述內(nèi)插件(202 )連接至所述減振件(300 );所述緩沖塊(200 )的所述外套件(201)可分離地套在所述內(nèi)插件(202)外部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述減振件(300)為“幾”字形的彈簧片，所述彈簧片連接在所述機(jī)艙縱梁(101)上，所述緩沖塊(200)連接至所述彈簧片的向上凸起的頂部(301)。
【文檔編號(hào)】B62D27/04GK103538640SQ201310444338
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】榮兵, 常曉宇, 李永生, 門永新, 陳勇, 馮擎峰 申請(qǐng)人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司