本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車輛的車架結(jié)構(gòu)，并且更具體地涉及具有支架的這樣的車架結(jié)構(gòu)，該支架具有用于附接發(fā)動機(jī)架的懸臂部分。

背景技術(shù)：

在具有前部安裝的發(fā)動機(jī)的機(jī)動車輛中，已知的是，在發(fā)動機(jī)艙中，使用機(jī)架將發(fā)動機(jī)固定到車輛車身，該機(jī)架允許發(fā)動機(jī)和車身之間的一些相對運(yùn)動。雖然在此使用術(shù)語“發(fā)動機(jī)架(engine mount)”，但是在一些車輛配置中，機(jī)架支撐整個傳動系統(tǒng)，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)、變速器和差速器可以被形成為一個單元。每個機(jī)架具有被固定到車輛的車身的剛性主體和通過襯套被連接到主體的固定點(diǎn)，發(fā)動機(jī)從該固定點(diǎn)懸浮，有時還具有流體填充的減振器，該流體填充的減振器用于將車身與發(fā)動機(jī)噪聲和振動隔離。

發(fā)動機(jī)架總體上被固定到兩個車架縱梁(通常在縱向方向上延伸)，或被固定到車輛的副車架，并且被定位成一個在發(fā)動機(jī)艙的每一側(cè)上。除了支撐動力傳動系統(tǒng)之外，車架縱梁形成硬殼式車架(monocoque frame)的一部分，其確保車輛車身的結(jié)構(gòu)剛性，并且縱向車架縱梁通常被有意設(shè)計(jì)成在前端碰撞的情況下潰縮，以便吸收撞擊的能量。

車輛的前保險杠被安裝在縱梁的前端上并且其本身旨在吸收較小的撞擊(低于例如10公里每小時(kph))的能量而車架縱梁不會造成任何損壞。在更嚴(yán)重的撞擊的情況下，車架縱梁的前端潰縮，但僅到發(fā)動機(jī)架被固定到的點(diǎn)處。這是因?yàn)榘l(fā)動機(jī)架的剛性主體加強(qiáng)車架縱梁并且防止車架縱梁被粉碎。以這種方式，即使對于中等撞擊(低于例如30kph)，發(fā) 動機(jī)不會被推向乘客艙。在更高的撞擊速度下，車架縱梁在發(fā)動機(jī)架后面的部分變形以吸收更多的能量。

發(fā)動機(jī)架的主體通過在發(fā)動機(jī)架前部和后部的固定螺栓而被固定到車架縱梁。車架縱梁在發(fā)動機(jī)架的固定螺栓之間的部分在某種程度上不能用于吸收碰撞的能量。因此，合意的是，最小化機(jī)架的固定螺栓之間的距離，但該距離是由其他因素決定的，這些因素包括提供所需的吸收所需要的襯套的尺寸和流體填充的液壓減振器的尺寸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

所公開的機(jī)動車輛車身結(jié)構(gòu)最大化在碰撞的情況下可能壓碎的車架縱梁的長度，同時提供用于充分間隔開的發(fā)動機(jī)架的錨固點(diǎn)。

根據(jù)所公開的裝置的第一方面，機(jī)動車輛車身結(jié)構(gòu)包含發(fā)動機(jī)架、車架縱梁和設(shè)置在發(fā)動機(jī)架和車架縱梁之間的支架，其中該支架具有第一部分和至少一個懸臂部分，該第一部分在發(fā)動機(jī)架下方被固定到縱梁，該至少一個懸臂部分在一端突出超過第一部分，該懸臂部分限定用于附接與車架縱梁間隔開的發(fā)動機(jī)架的錨固點(diǎn)。

因?yàn)樵谒_的裝置中，發(fā)動機(jī)架被固定到本身與車架縱梁間隔開的錨固點(diǎn)，所以通過支架的懸臂部分懸置的車架縱梁的一部分不被發(fā)動機(jī)架加強(qiáng)并且因此參與吸收前端碰撞的能量。

在一個所公開的實(shí)施例中，支架的第一部分被構(gòu)造為鞍座，該鞍座具有擱置在車架縱梁的頂表面上的頂板和抵靠車架縱梁的側(cè)表面的側(cè)板。頂板和側(cè)板中的至少一個可以被焊接到車架縱梁。

懸臂部分具有第一段并且包括用于發(fā)動機(jī)架的錨固點(diǎn)，該第一段懸置并且總體上平行于第一部分的頂板但與其間隔開。懸置的第一段通過傾斜的第二段被連接到第一部分的頂板，與車架縱梁的頂表面接觸。

為了加強(qiáng)支架，懸置部分可以包括連接到支架的懸臂部分的兩段并且與支架的第一部分的側(cè)板相連的側(cè)角板。

支架的第一部分的頂板和懸置部分的第一段和第二段的相對的側(cè)邊 緣可以向上翹起，就是說遠(yuǎn)離車架縱梁，以形成位于平行于側(cè)板和角板的平面的平面上的短凸緣。

在所公開的實(shí)施例中，支架可以由壓制板金屬制成，例如軟鋼(mild steel)，其被固定到車架縱梁并且被保護(hù)免受和車架縱梁的其余部分一樣同時腐蝕。

在替代實(shí)施例中，支架由實(shí)心鑄件制成，例如由鋁制成，其被螺栓連接到車架縱梁并且在兩端具有用于接收發(fā)動機(jī)架的固定螺栓的懸臂部分。在這種情況下，支架可以使用螺栓被螺栓連接到車架縱梁，該螺栓比將發(fā)動機(jī)架固定到支架的螺栓更靠近彼此。

根據(jù)所公開的第二實(shí)施例，提供了一種用于將發(fā)動機(jī)架連接到車輛的車架縱梁的支架，該支架具有第一部分和至少一個懸臂部分，該第一部分在發(fā)動機(jī)架下方被固定到車架縱梁，該至少一個懸臂部分在一端延伸超出第一部分，以當(dāng)支架被固定到車架縱梁時位于距離車架縱梁一定距離處，該懸臂部分限定用于沿著車架縱梁的長度的位置處附接發(fā)動機(jī)架的錨固點(diǎn)，車架縱梁的長度通過前端車輛碰撞的撞擊保持可變形。

現(xiàn)在將通過舉例的方式參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明，在附圖中：

附圖說明

圖1是來自機(jī)動車輛車身結(jié)構(gòu)的一部分的前部的透視圖，具體為配備有支架的車輛車架縱梁的內(nèi)側(cè)面，該支架提供用于發(fā)動機(jī)架的兩個錨固點(diǎn)之一；

圖2是來自圖1所示的車架縱梁和支架的內(nèi)側(cè)面的后部的透視圖；

圖3示出了從前方觀看并且繪制成放大比例的圖1和2的支架自身的內(nèi)側(cè)面；

圖4是類似于圖1的視圖但又示出了固定到車架縱梁和支架的發(fā)動機(jī)架的視圖；以及

圖5是與圖4類似但示出了設(shè)置在發(fā)動機(jī)架和車架縱梁之間的支架的替代實(shí)施例的視圖。

具體實(shí)施方式

按照規(guī)定，在此公開了本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例；然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，所公開的實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例，其可以實(shí)施為各種和替代形式。附圖不一定按比例繪制；某些特征可以放大或縮小以示出特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅僅是作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員多樣地實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。

圖1和圖2示出了機(jī)動車輛車身結(jié)構(gòu)的一部分，具體為分別從車輛的前部和后部看到的車輛的右車架縱梁10的前端的內(nèi)側(cè)面。如在此所使用的，術(shù)語“前部”和“后部”總體上參照車輛車身。術(shù)語“左”和“右”是指從其后部觀察到的車輛的側(cè)面，并且術(shù)語“內(nèi)”和“外”是指分別面向內(nèi)(朝向發(fā)動機(jī)或乘客艙)和外的側(cè)面。

在其前端，車架縱梁具有帶突出螺柱14以接收車輛的前保險杠的安裝板12。未示出的保險杠本身能夠變形以吸收前端碰撞的一些撞擊，但僅能夠保護(hù)車輛的其余部分在相對低的撞擊速度下不被損壞。

在較高的撞擊速度下，車架縱梁10被設(shè)計(jì)成變形以吸收撞擊能量以便降低到達(dá)遠(yuǎn)到乘客艙的撞擊能量。為了實(shí)現(xiàn)此目的，車架縱梁的形狀為使得它將以可控的方式潰縮。作為為了確保車架縱梁10在撞擊事件中的可控變形而采取的步驟的示例，壓痕16被設(shè)置在車架縱梁10的內(nèi)側(cè)面上以形成充當(dāng)引發(fā)劑的弱點(diǎn)(weak point)。

除了形成車輛車身的硬殼式結(jié)構(gòu)的一部分之外，車架縱梁10被用于支撐動力傳動系統(tǒng)的至少一部分的重量，動力傳動系統(tǒng)包含發(fā)動機(jī)和變速器。發(fā)動機(jī)不能直接螺栓連接到車架縱梁10，因?yàn)樗枰辉试S一定程度的運(yùn)動，并且車輛車身還需要被隔離免受發(fā)動機(jī)振動。因此，發(fā)動機(jī)反而從發(fā)動機(jī)架懸垂下來，發(fā)動機(jī)架在圖4和5中示出，在圖4和5中，它被指定為50。

發(fā)動機(jī)架50本身是已知的，并且因此不需要在當(dāng)前的情況下詳細(xì)描述。為了本發(fā)明的目的，足以理解的是，發(fā)動機(jī)架具有螺栓連接到車架縱梁的剛性主體和剛性地附接到發(fā)動機(jī)并且通過彈性襯套被支撐在發(fā)動機(jī) 架的主體內(nèi)的元件。在一些情況下，液壓液體填充的阻尼器可以被并入到發(fā)動機(jī)架內(nèi)以吸收垂直沖擊，例如當(dāng)車輛行駛通過隆起部分(bump)時。用于最小化通常被稱為NVH的噪聲、振動和粗糙性的襯套和阻尼器決定阻尼器的主體的尺寸，阻尼器的主體通過位于其前端和后端的螺栓而被固定到車架縱梁。

當(dāng)發(fā)動機(jī)架的主體被直接螺栓連接到車架縱梁10時，車架縱梁位于發(fā)動機(jī)架的固定螺栓之間的一段被發(fā)動機(jī)架和車架縱梁內(nèi)部的附加加強(qiáng)件加強(qiáng)并且由此防止參與車架縱梁在前端碰撞的情況下的可控變形。因此，最小化NVH和最大化碰撞安全性之間存在沖突，最小化NVH需要大的發(fā)動機(jī)架，最大化碰撞安全性需要在車架縱梁上盡可能多的可壓碎的自由空間。

為了幫助減小這種沖突，在圖1至4的實(shí)施例中，支架20被設(shè)置在發(fā)動機(jī)架50和車架縱梁10之間。在圖3中單獨(dú)示出支架20，支架20被固定到車架縱梁(例如通過點(diǎn)焊)以提供用于與車架縱梁10間隔開的發(fā)動機(jī)架的固定螺栓之一的錨固點(diǎn)22。

支架20具有第一鞍座狀部分，第一鞍座狀部分包含頂板24和側(cè)板26，頂板24擱置在車架縱梁10的頂表面上方并且可以被焊接到車架縱梁10的頂表面，側(cè)板26通過由圖4中的小圓圈標(biāo)記的焊點(diǎn)被固定到車架縱梁10的內(nèi)表面上。在其前端，支架20具有懸臂部分，該懸臂部分包含與車架縱梁10的頂表面間隔開的水平的第一段28并且具有焊接到其下側(cè)的螺母(未示出)，該螺母用作錨固點(diǎn)并且接收在發(fā)動機(jī)架的前端處的固定螺栓。該懸臂部分進(jìn)一步包含傾斜段，該傾斜段將通過錨固點(diǎn)22安裝的第一段28連接到支架的第一部分的頂板24。為了防止懸置段28在發(fā)動機(jī)的重量下彎曲，角板(gusset)32將其連接到傾斜段30并且角板被形成為支架20的第一部分的側(cè)板26的延伸部并且與其相連。通過卷起頂板24、傾斜段30和懸置部分28的外端部以形成短的豎直凸緣來進(jìn)一步加強(qiáng)支架。

支架20可以適當(dāng)?shù)赜蓧褐其撝瞥刹⑶以谲嚰芸v梁10被處理以經(jīng)受腐蝕和/或涂漆前被焊接到車架縱梁10。

用于發(fā)動機(jī)架50的后端處的固定螺栓的錨固點(diǎn)被直接形成在車架縱梁10上。該錨固點(diǎn)可以再次是被焊接到車架縱梁的頂部的下側(cè)的卡式螺母(captive nut)?？蛇x擇地，焊接螺母可以被附接到加強(qiáng)件，而不是車架縱梁本身，并且它可以是被焊接到加強(qiáng)件的管螺母。

從圖2和4中將可以看到，當(dāng)它被固定到車架縱梁10時，發(fā)動機(jī)架50的后端使用錨固點(diǎn)40被直接螺栓固定到車架縱梁，但在其前端，它螺栓固定到設(shè)置在車架縱梁10上方的支架10上的錨固點(diǎn)22。因此，車架縱梁10(見圖4)在虛線42(表示錨固點(diǎn)22的位置)和44(表示頂板24的前端的位置)所表示的兩個平面之間的一段A能夠在支架20的懸臂部分的懸置段28下方潰縮。

將注意到的是，示出了將角板32的下部連接到平面44的車架縱梁前部的兩個焊點(diǎn)。在該位置處將角板32焊接到車架縱梁是可能的，因?yàn)樵谠擖c(diǎn)處，大多數(shù)變形發(fā)生在車架縱梁的外側(cè)面上并且因此焊點(diǎn)不干擾車架縱梁在位于平面42和44之間的懸置段28下方潰縮。

圖1至4的實(shí)施例示出了在支架20的僅一端處的懸臂部分，但是應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會的是，類似的懸臂部分可以在支架20的后端上形成以支撐發(fā)動機(jī)架的后端。這樣的設(shè)計(jì)會增加車架縱梁位于發(fā)動機(jī)架的后部但乘客艙的前部的部分的長度，該部分在乘客艙開始變形之前也起到吸收撞擊能量的作用。

如上所述在兩端具有懸臂部分的支架60在圖5中示出，但不同于第一實(shí)施例的支架，區(qū)別之處在于它是由鋁鑄件制成而不是由壓制鋼制成。此外，代替被焊接到車架縱梁10，支架60通過螺栓62和64而被固定，螺栓62和64接合車架縱梁10中的卡式螺母。在附圖中沒有示出的發(fā)動機(jī)架的固定螺栓具有由虛線72和78所表示的軸線，而螺栓62和64的軸線用虛線74和76表示。如可以看到的是，防止參與可控變形的車架縱梁的一部分的長度減小了距離B和C的總和。

雖然本發(fā)明已經(jīng)通過參照具體實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，在不脫離所附權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的范圍的前提 下，可以進(jìn)行各種修改。例如，形成具有作為實(shí)心鑄件的單個懸臂部分的支架并且具有兩個懸臂部分的支架可以被形成或進(jìn)行鋼壓制將是可能的。

雖然以上描述了示例性實(shí)施例，但是其意圖不是這些實(shí)施例描述本發(fā)明所有可能的形式。而是，在說明書中所使用的詞語是說明性的而不是限制性的詞語，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行各種變化。此外，各種實(shí)施的實(shí)施例的特征可以組合以形成本發(fā)明的另外的實(shí)施例。