本發(fā)明總體上涉及一種車輛的車身結(jié)構(gòu)的車架縱梁組件的加強(qiáng)構(gòu)件。
背景技術(shù):
車輛包括某種形式的車身結(jié)構(gòu),該車身結(jié)構(gòu)通常包括一對從隔板向前延伸的橫向偏移的車架縱梁。包括承載梁的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)可被附接到車架縱梁的前向端。在偏移的正面施加的負(fù)載的情況下,其中負(fù)載被施加到車輛的前拐角,所施加的負(fù)載可被傳遞或傳送到相鄰的車架縱梁。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在本發(fā)明的一個(gè)方面中,提供了一種車輛。該車輛包括沿著縱向中心線延伸的車身結(jié)構(gòu)。車身結(jié)構(gòu)包括隔板和車架縱梁組件。車架縱梁組件沿著縱向中心線從隔板向前延伸。車架縱梁組件限定與縱向中心線成橫向間隔關(guān)系延伸的縱梁軸線。車架縱梁組件包括車架縱梁和加強(qiáng)構(gòu)件。車架縱梁限定沿著縱梁軸線縱向延伸的接縫。車架縱梁進(jìn)一步限定端部部分。加強(qiáng)構(gòu)件在端部部分處包圍且被固定到車架縱梁,這樣使得車架縱梁的剛度在端部部分處增加。加強(qiáng)構(gòu)件被配置為限制在接縫處的、橫向于縱梁軸線的、由施加到車架縱梁的端部部分并從縱向中心線橫向偏移的負(fù)載引起的應(yīng)力。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中,提供了車輛的車身結(jié)構(gòu)。該車身結(jié)構(gòu)包括隔板、第一車架縱梁組件,以及第二車架縱梁組件。第一車架縱梁組件和第二車架縱梁組件各自沿著車身結(jié)構(gòu)的縱向中心線從隔板向前延伸。第一車架縱梁組件和第二車架縱梁組件各自限定設(shè)置在縱向中心線的相對橫 向側(cè)上的相應(yīng)縱梁軸線。第一車架縱梁組件和第二車架縱梁組件各自包括車架縱梁和加強(qiáng)構(gòu)件。車架縱梁限定沿著相應(yīng)縱梁軸線縱向延伸的接縫。車架縱梁還限定端部部分。加強(qiáng)構(gòu)件在端部部分處包圍且被固定到車架縱梁,這樣使得車架縱梁的剛度在端部部分處增加。第一車架縱梁組件和第二車架縱梁組件中的每一個(gè)的加強(qiáng)構(gòu)件被配置為限制在相應(yīng)接縫處的、橫向于相應(yīng)的縱梁軸線的、由施加到相應(yīng)的車架縱梁的端部部分并從縱向中心線橫向偏移的負(fù)載引起的應(yīng)力。
因此,車身結(jié)構(gòu)的車架縱梁組件的加強(qiáng)構(gòu)件被配置為管理施加到車輛的前拐角的負(fù)載。響應(yīng)于正被物體施加到車身結(jié)構(gòu)的前向端并從車身結(jié)構(gòu)的縱向中心線橫向偏移的所施加的縱向負(fù)載,車架縱梁被配置為保持其橫截面形狀一段增加的時(shí)間長度,這樣使得沿著縱梁軸線縱向轉(zhuǎn)移縱向負(fù)載的時(shí)間長度增加。
當(dāng)結(jié)合附圖時(shí),從用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的以下詳細(xì)描述,本發(fā)明的以上特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)更加顯而易見。
附圖說明
圖1為包括與車身結(jié)構(gòu)的前拐角對準(zhǔn)的物體的車輛的示意性俯視圖。
圖2為加強(qiáng)構(gòu)件被附接到相應(yīng)的車架縱梁的包括一對車架縱梁的車輛的車身結(jié)構(gòu)的前部的示意性局部透視圖。
圖3為相對于車架縱梁中的一個(gè)的前向端的加強(qiáng)構(gòu)件的示意性透視分解圖,其中該加強(qiáng)構(gòu)件包括一對支架和與車架縱梁間隔設(shè)置的板。
圖4為一對支架被附接到相應(yīng)的車架縱梁的前向端且板與這對支架和前向端間隔設(shè)置的加強(qiáng)構(gòu)件的示意性局部分解透視圖。
圖5為加強(qiáng)構(gòu)件被附接到前向端的第一車架縱梁的示意性局部透視圖。
圖6為物體從中心縱向軸線偏移且在正面偏移加載事件期間物體傳送負(fù)載的第一車架縱梁的示意性局部透視圖。
具體實(shí)施方式
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,例如“在…上方”、“在…下方”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”等術(shù)語用于附圖描述,并不表示對所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的限制。此外,本文還可在功能和/或邏輯模塊部件和/或多個(gè)處理步驟方面描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,這些模塊部件可由被配置為執(zhí)行特定功能的任意數(shù)量的硬件、軟件和/或固件部件組成。
參照附圖,其中在這幾幅視圖中相同的數(shù)字表示相同的部件,圖1示出了相對于圖1中的路面11定位的車輛20。車輛20可包括任意形狀、尺寸和/或類型的車輛20,其包括車身結(jié)構(gòu)22,例如但不限于轎車、運(yùn)動(dòng)型多用途車輛、卡車、貨車等。
參照圖1,車輛20的車身結(jié)構(gòu)22支撐車輛20的各個(gè)部件,例如但不限于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)24(即,傳動(dòng)系)、車輪、輪軸、車身面板等。車身結(jié)構(gòu)22限定四個(gè)車身側(cè)。四個(gè)車身側(cè)包括第一端或者前端14、第二端或者后端15、右側(cè)16和左側(cè)17,它們的特征均在于外部面板或者表面。后端15沿著縱向軸線與前端14間隔開??v向軸線沿著車身結(jié)構(gòu)22的縱向中心線26延伸。如圖所示,前端14可以包括前保險(xiǎn)杠組件18。如此處所限定的,保險(xiǎn)杠組件18可以包括被車身側(cè)14、15、16、17的外部面板覆蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。雖然車身結(jié)構(gòu)22在附圖中示意性地示出為一體式車身結(jié)構(gòu)22,但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是,車身結(jié)構(gòu)22可以被配置成與附圖中示出的不同,例如但不限于在車架結(jié)構(gòu)上的傳統(tǒng)車身。車身結(jié)構(gòu)22包括隔板28。第一車架縱梁組件30和第二車架縱梁組件32各自沿著縱向中心線26從隔板28朝著相應(yīng)的前向端56向前延伸。第一車架縱梁組件30和第二車架縱梁組件32可以分別可選地被描述為第一電機(jī)縱梁和第二電機(jī)縱梁。第一車架縱梁組件30在縱向中心線26的相對橫向側(cè)上從第二車架縱梁組件32橫向偏移。第一車架縱梁組件30和第二車架縱梁組件32各自限定相應(yīng)的縱梁軸線46,縱梁軸線46以與車輛20的縱向中心線26成橫向間隔且大致平行的關(guān)系延伸。
動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)24由車身結(jié)構(gòu)22支撐并且附接至車身結(jié)構(gòu)22。動(dòng)力傳 動(dòng)系統(tǒng)24設(shè)置在隔板28的前方,并且相對于車身結(jié)構(gòu)22的縱向中心線26設(shè)置在第一車架縱梁組件30和第二車架縱梁組件32的橫向內(nèi)側(cè)。如此處所使用的,術(shù)語“內(nèi)側(cè)”是指相對于車身結(jié)構(gòu)22的縱向中心線26的位置。因此,內(nèi)側(cè)特征件被定位為比外側(cè)特征件更靠近或者更接近車身結(jié)構(gòu)22的縱向中心線26。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)24可以包括但不限于,內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、變速裝置或者其組合。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)24的各部件剛性地安裝至車身結(jié)構(gòu)22上,例如但不限于第一車架縱梁組件30和/或第二車架縱梁組件32。
參照圖2,第一車架縱梁組件30和第二車架縱梁組件32中的每一個(gè)包括相應(yīng)的第一車架縱梁30A和第二車架縱梁32A。第一車架縱梁30A和第二車架縱梁32A中的每一個(gè)提供限定內(nèi)部區(qū)域34的管狀結(jié)構(gòu)。第一車架縱梁30A和第二車架縱梁32A中的每一個(gè)包括第一縱梁段35和第二縱梁段37,第一縱梁段35和第二縱梁段37中的每一個(gè)沿著縱向中心線26從隔板28朝著前向端56向前延伸。第一縱梁段35沿著至少一個(gè)縱向延伸的接縫39連接至第二縱梁段37。參照圖3和圖4,第一縱梁段35沿著彼此相對設(shè)置在內(nèi)部區(qū)域34上并且以彼此大致平行的關(guān)系延伸的兩個(gè)縱向延伸的接縫39A、39B連接至第二縱梁段37。更加具體地說,第一縱梁段35的縱向邊緣51與第二縱梁段37的相應(yīng)縱向邊緣51連接以限定第一接縫39A,并且第一縱梁段35的縱向邊緣51中的另一個(gè)與第二縱梁段37的相應(yīng)縱向邊緣51中的另一個(gè)連接以限定第二接縫39B。第一縱梁段35和第二縱梁段37沿著接縫39連接以提供下壁36、上壁38、內(nèi)側(cè)壁40和外側(cè)壁42。下壁36和上壁38彼此相對設(shè)置,并且彼此豎直間隔開。繼續(xù)參照圖3和圖4,接縫39中的一個(gè)沿著上壁38設(shè)置,其中第一縱梁段35與第二縱梁段37連接,并且接縫39中的另一個(gè)沿著下壁36設(shè)置,其中第一縱梁段35與第二縱梁段37連接。第一縱梁段35和第二縱梁段37可以彼此鄰接,這樣使得凸緣41從上壁38和下壁36中的每一個(gè)垂直延伸。這樣,凸緣41在相對方向上遠(yuǎn)離彼此延伸。沿著相應(yīng)的凸緣41形成了接縫39。
第一縱梁段35相對于縱向中心線26在第二縱梁段37的內(nèi)側(cè)橫向延 伸。第一縱梁段35包括內(nèi)側(cè)壁40,并且第二縱梁段37包括外側(cè)壁42。內(nèi)側(cè)壁40和外側(cè)壁42彼此相對設(shè)置,并且彼此橫向間隔開,這樣使得內(nèi)側(cè)壁40設(shè)置在外側(cè)壁42的橫向內(nèi)側(cè)。
第一車架縱梁30A和第二車架縱梁32A的下壁36、上壁38、內(nèi)側(cè)壁40和外側(cè)壁42分別相配合以限定第一車架縱梁30A和第二車架縱梁32A的管狀結(jié)構(gòu)。車架縱梁30A、32A通常由鋼制成,并且第一縱梁段35和第二縱梁段37通過焊接彼此連接以形成接縫39,從而提供焊縫。第一縱梁段35和第二縱梁段37沿著接縫39彼此連接以形成盒狀橫斷面。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是,車架縱梁30A、32A并不限于由鋼形成,因?yàn)榭梢允褂萌魏纹渌m合的材料來提供所述管狀結(jié)構(gòu)。此外,第一縱梁段35和第二縱梁段37并不限于通過焊接彼此附接,因?yàn)榭梢酝ㄟ^任何適當(dāng)?shù)姆椒ê?或通過使用任何適當(dāng)?shù)木o固件形成所述盒狀橫斷面。
參照圖2,第一車架縱梁30A和第二車架縱梁32A被示出具有固定到其上的加強(qiáng)構(gòu)件48。參照圖3至圖6,只有第一車架縱梁30A被示出具有附接到其上的加強(qiáng)構(gòu)件48。雖然圖3至圖6只示出了第一車架縱梁30A,但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是,第二車架縱梁32A是以與第一車架縱梁30A相同的方式被構(gòu)造,并且基本上是第一車架縱梁30A的鏡像。因此,第二車架縱梁32A未詳細(xì)顯示。然而,圖3至圖6所示的第一車架縱梁30A的書面描述和第一車架縱梁30A的實(shí)施例適用于第二車架縱梁32A。在正面偏移加載事件期間,在橫向于縱向中心線26的方向上,可操作相應(yīng)的車架縱梁30A、32A的加強(qiáng)構(gòu)件48以給相應(yīng)的車架縱梁30A、32A的接縫39提供加強(qiáng),下面將對此進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
再次參照圖3和圖4,示出了車架縱梁30A的前向段50。加強(qiáng)構(gòu)件48包括套環(huán)58和板60。參照圖4,套環(huán)58被固定到第一車架縱梁30A的端部部分49的外部。這樣,套環(huán)58包圍第一車架縱梁30A的端部部分49。現(xiàn)在參照圖5,板60被固定到套環(huán)58,這樣使得加強(qiáng)構(gòu)件48被附接到車架縱梁30A的端部部分49。套環(huán)58和板60可以通過焊接、緊固件等被固定到相應(yīng)的第一車架縱梁30A和套環(huán)58上。
再次參照圖3和圖4,套環(huán)58包括第一支架58A和第二支架58B。 第一支架58A被設(shè)置為與第二支架58B相對,這樣使得第一支架58A與第二支架58B相配合以包圍第一縱梁段35和第二縱梁段37的端部部分49。第一支架58A與第二支架58B可以大致呈U形以與第一車架縱梁30A的外部的形狀匹配。第一支架58A和第二支架58B分別包括底座62A、62B、第一支腿64A、64B以及第二支腿66A、66B。第一支腿64A、64B和第二支腿66A、66B以彼此間隔且彼此大致平行的關(guān)系從底座62A、62B延伸。第一支架58A的第一支腿64A和第二支腿66A中的每一個(gè)的一部分被設(shè)置成與第二支架58B的相應(yīng)的第一支腿64B和第二支腿66B的一部分成重疊關(guān)系,以包圍第一車架縱梁30A的端部部分49(即第一縱梁段35和第二縱梁段37)。
唇緣68以與縱向中心線26成橫向關(guān)系從第一支架58A和第二支架58B的底座62A、62B、第一支腿64A、64B以及第二支腿66A、66B延伸出來。這樣,每個(gè)唇緣68通常垂直于相應(yīng)的底座62A、62B、第一支腿64A、64B以及第二支腿66A、66B。板60被固定到每個(gè)支架58A、58B的唇緣68,這樣使得板60相對于地面11垂直定向,并且相對于縱向中心線26為橫向,例如通過圖5的加強(qiáng)構(gòu)件48所示。
參照圖2,第一支架58A和第二支架58B包圍且被固定到相應(yīng)的車架縱梁30A、32A的端部部分49以形成套環(huán)58和板60,并且被固定到第一支架58A和第二支架58B的唇緣68以提供加強(qiáng)構(gòu)件48。由于第一支架58A和第二支架58B徑向包圍相應(yīng)的車架縱梁30A、32A的前向端的周邊,所以將板60徑向固定到套環(huán)58限制了第一支架58A和第二支架58B。這樣,響應(yīng)于沿著車架縱梁30A的縱梁軸線46縱向施加的負(fù)載52,加強(qiáng)構(gòu)件48抑制或延遲第一縱梁段35和第二縱梁段37沿著相應(yīng)的接縫39彼此的徑向分離,如圖5和圖6所示。這樣,在正面偏移加載事件期間,車架縱梁30A仍然能夠在與縱向中心線26大致平行的方向上吸收負(fù)載52。
參照圖5和圖6,在其中車輛20的前拐角接觸物體54的正面偏移加載事件的情況下,偏移負(fù)載52被施加到車輛20的前拐角。負(fù)載52沿著縱梁軸線46被傳送到車架縱梁30A。具體參照圖5,加強(qiáng)構(gòu)件48被配置為相對于縱梁軸線46將車架縱梁30A徑向地限制在端部部分49處,以通 過限制橫向于縱梁軸線46的接縫39A、39B處的次級負(fù)載55B增加沿著車架縱梁30A的縱梁軸線46傳送所得負(fù)載55A的時(shí)間長度。通過將車架縱梁30A徑向地限制在端部部分49處來將次級負(fù)載55B限制在接縫39A、39B處,這樣使得對沿接縫39A、39B的次級負(fù)載55B(即,應(yīng)力)加以限制并且使車架縱梁30A沿著縱梁軸線46的負(fù)載能力最大化。雖然圖5和圖6只示出了第一車架縱梁30A,但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是,包括相應(yīng)的加強(qiáng)構(gòu)件48的第二車架縱梁32A以類似方式在車輛20的相對橫向側(cè)上操作。
另外,參照圖1和圖2,加強(qiáng)構(gòu)件48不但被配置為使車架縱梁30A、32A沿縱梁軸線46的負(fù)載能力最大化,而且加強(qiáng)構(gòu)件48還為前保險(xiǎn)杠組件18提供附接位置。再次參照圖2至圖6,板60可以包括被配置為容納緊固件(未示出)的多個(gè)孔70用以附接到前保險(xiǎn)杠組件18。因此,在其中車輛20的前拐角的保險(xiǎn)杠組件18接觸物體54的正面偏移加載事件的情況下,首先將偏移的施加的負(fù)載52施加到車輛20的前拐角處的前保險(xiǎn)杠組件18上,這借助于前保險(xiǎn)杠組件18在縱梁30A、32A前面的位置將負(fù)載52傳送到對應(yīng)的縱梁30A、32A。
具體實(shí)施方式和附圖或視圖支持并且描述了本發(fā)明,但是本發(fā)明的范圍僅僅由權(quán)利要求書限定。雖然已詳細(xì)地描述了用于實(shí)現(xiàn)所要求保護(hù)的公開內(nèi)容的最佳模式和其他實(shí)施例中的一些,但是存在用于實(shí)踐隨附權(quán)利要求書中限定的公開內(nèi)容的各種可選設(shè)計(jì)和實(shí)施例。