本發(fā)明總體上涉及用于機動車輛部件的支架,并且更具體地涉及具有改進(jìn)的沖擊負(fù)荷性能的支架。
背景技術(shù):
安全法規(guī)規(guī)定,在沖擊事件(如機動車輛碰撞)中,傳送給車輛乘客身體的力/能量的量不能超過預(yù)定水平,以減少對乘客傷害的風(fēng)險和/或嚴(yán)重程度。一種實現(xiàn)它的方式是在車輛模塊/面板中提供特定的潰縮區(qū),該潰縮區(qū)吸收一部分沖擊能量。另一種方式是規(guī)定特定的沖擊負(fù)荷的規(guī)范,即機動車輛的區(qū)域和結(jié)構(gòu)特征,其設(shè)計為在預(yù)定的沖擊負(fù)荷下失效以減輕和減少傳送給乘客的沖擊力。特別是,公知的提供設(shè)計為在預(yù)定的沖擊負(fù)荷下失效的支架以實現(xiàn)這種目的。
然而,機動車輛支架和緊固件必須滿足某些耐久性/裝配要求。例如,支架和緊固件必須設(shè)計成不會在低于預(yù)先設(shè)定的限度下失效,并且還通常要求包括協(xié)助對準(zhǔn)其所固定的特定車輛部件的設(shè)計特征。舉例來說,參照圖1A和1B,用于使車輛部件(總體描述為C、C’)相互固定的傳統(tǒng)的成型或鑄造支架結(jié)構(gòu)10典型地包括緊固件定位部分12,其被設(shè)計成將緊固件F(例如螺栓或螺釘)自動定位在所需的取向,該緊固件用于把支架固定到車輛部件。傳統(tǒng)的支架10典型地還包括實體14,其可選擇地包括一個或多個加強筋結(jié)構(gòu)16以為支架提供進(jìn)一步的穩(wěn)定性和強度。如所描述的,支架10被整合到車輛部件C的結(jié)構(gòu)中,但是技術(shù)人員很容易理解支架10可以同樣地是單獨的鑄造或成型件。因為支架10呈現(xiàn)為使緊固件定位部分12與在鄰近部件C’上的配合支架結(jié)構(gòu)19的配合孔18對準(zhǔn)的單一主體,所以車輛部件C、C’剛性地相互固定,并且不會緩沖沖擊力,除非在碰撞事件中支架10完全地失效和/或一個或兩個部件C、C’潰縮或壓碎。
參照圖1C,展示了另一種現(xiàn)有技術(shù)的支架10’,其設(shè)計為提供一些沖擊力減緩。支架10’包括緊固件F定位部分12’和滑動平面部分18。在所描述的支架中,雙向緊固件定位部分15通過弧形頂部支架邊緣提供。臂16’、16從頂部邊緣下延。位于頂部邊緣和部件C之間的空間19基本上是開放的。如將理解的,在直接或間接地傳送沖擊到部件C的事件中,沖擊負(fù)荷將在緊固件F(見箭頭)的方向上傳送。如將理解的,這將導(dǎo)致支架10’和緊固件F起到滑動接頭的功能以在沖擊中提供一定程度的滑動。將使緊固件F和頂部邊緣之間的附接滑動通過空間19的沖擊負(fù)荷是由緊固件F的夾緊力確定。因此,提供僅在所需的沖擊負(fù)荷下滑動的精確可控的滑動平面是相當(dāng)困難的。此外,隨著時間的推移和車輛使用過程中遇到的振動,緊固件F可能松動進(jìn)而引起噪音、組件振動等。
設(shè)計用于減少車輛部件/模塊傳送的沖擊力以減少/減緩損傷的風(fēng)險和/或嚴(yán)重程度的其他支架設(shè)計方案將導(dǎo)致較差固定的或錯位的車輛部件、對車輛用戶來說差的車輛觸覺感受、如囂叫/沖擊噪聲的噪音問題、振動過大等。這將造成顧客對車輛質(zhì)量、裝配和完成度的不滿。另一方面,加強此類區(qū)域的支架/緊固件將導(dǎo)致對車輛乘客的沖擊力超過所需水平。因此,設(shè)計足夠耐用、提供其他所需特征(例如緊固件定位)但在設(shè)計為預(yù)定沖擊負(fù)荷下失效的支架及其他附接件具有重大的工程技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。
為了滿足本領(lǐng)域中該確定的需要,本發(fā)明描述了一種用于使車輛部件/模塊相互固定的支架。所描述的支架包括合適的緊固件定位結(jié)構(gòu)、提供了在正常使用過程中提供部件的安全附接的耐用結(jié)構(gòu)、但是也被設(shè)計成在預(yù)定沖擊負(fù)荷下滑動以減少碰撞事件中傳送的沖擊力。有利的是,支架包括滑動平面部分,其提供設(shè)計為在預(yù)定沖擊負(fù)荷下引起接頭或連接點滑動的滑動接頭特征。這種滑動接頭特征的優(yōu)點在于:在接收預(yù)定沖擊時支架將滑動而非完全失效,在沒有完全釋放部件間連接的情況下提供沖擊吸收功能。所描述的支架進(jìn)一步包括可調(diào)部分,其容許設(shè)計者提高或降低引起支架滑動的預(yù)定沖擊負(fù)荷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)在此描述的目的和好處,本發(fā)明一方面提供一種支架,其包括具有至少一個緊固件定位部分和滑動平面部分的主體。滑動平面部分設(shè)計成在預(yù)定沖擊負(fù)荷下失效,因此容許在沖擊下車輛部件間的連接有一定程度的滑動以吸收一部分沖擊力。
在一個實施例中,滑動平面部分是可調(diào)的,也就是說,滑動平面部分可以制造成根據(jù)支架的期望或所需的性能(例如耐久性、振動傳輸及其他)在較高或較低沖擊力下失效/破裂。在其他實施例中,滑動平面部分的元件可以設(shè)計成在所需方向上聚集沖擊負(fù)荷。
在下面的描述中,將展示和描述本發(fā)明的支架的實施例。如應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的,支架可以采取其他不同的實施例,并且其許多細(xì)節(jié)在不違背如下面的權(quán)利要求所列舉和描述的裝置和方法的的情況下可以在不同的、明顯的方面修改。因此,附圖和說明書應(yīng)該被理解為本質(zhì)上是說明性的而非對本發(fā)明的限制。
附圖說明
在此包含的并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖闡述了用于固定車輛護板和/或其部件到其他車輛部件或到車輛結(jié)構(gòu)(例如車輛墊)的護板連接系統(tǒng)的許多方面,并且連同說明書一起闡述其某些原理。附圖中:
圖1A描述了使車輛部件相互固定的現(xiàn)有技術(shù)的支架系統(tǒng);
圖1B描述了用于圖1A的系統(tǒng)中的現(xiàn)有技術(shù)的支架;
圖1C描述了用于圖1A的系統(tǒng)中的現(xiàn)有技術(shù)的另一種支架;
圖2A描述了根據(jù)本發(fā)明的支架的實施例;
圖2B描述了圖2A的支架的替代實施例;
圖2C描述了圖2A的支架的另一個替代實施例;
圖2D描述了圖2A的支架的再一個替代實施例;
圖2E描述了圖2A的支架的又一個替代實施例;
圖3描述了通過根據(jù)本發(fā)明的支架相互連接的車輛部件。
現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明支架的實施例,實施例的示例在附圖中說明。
具體實施方式
為了解決上述問題和其他問題,本發(fā)明在高層次上涉及包含至少緊固件定位部分和滑動平面部分的支架。附圖中,類似部件通過類似附圖標(biāo)記編號但是通過參考字母(a、b、c、…n等)區(qū)別。眾所周知,用于制造這種支架的許多合適的材料,包括金屬、合金、聚合物(例如玻璃填充聚丙烯(30%))、塑料、以及其他,為本領(lǐng)域所公知。但是,根據(jù)本發(fā)明,可以預(yù)期任何適用于制造/成型支架的材料。因此,任何這種描述不應(yīng)以任何方式限定。
如上圖1C論述中總結(jié),僅使用緊固件F和支架之間的摩擦/干涉配合來提供滑動平面不是最理想的,因為提供在精確的所需沖擊負(fù)荷作用下滑動的滑動平面幾乎是不可能的,這是由于滑動平面僅依靠螺栓夾緊力。因此,為了解決上述問題,提供一種包括緊固件F定位部分22a和滑動平面部分24a的支架20a(參照圖2A)。如圖所示,定位部分22a由頂端邊緣26a和可調(diào)橫梁32a限定,頂端邊緣26a和可調(diào)橫梁32a配合以限定四向緊固件定位部分22a。如將理解的,“可調(diào)的”意味著橫梁32a的厚度和/或結(jié)構(gòu)可以改變以提供僅在施加等于或大于預(yù)定沖擊負(fù)荷的力的情況下破裂的橫梁,進(jìn)而容許緊固件F沿著臂28a、28a’滑動并進(jìn)入開放區(qū)域30a。因此,提供更加精確限定的滑動接頭。
其他結(jié)構(gòu)在此也是可能和可預(yù)期的。圖2B展示了支架20b的另一個可替代實施例,該支架20b包括由頂端邊緣26b和可調(diào)橫梁32b限定的緊固件F四向定位部分22b和滑動平面部分24b。如圖所示,橫梁32b如下地配置,即,由此使空間30b限定五邊形結(jié)構(gòu),同時五邊形的頂端34以及橫梁32b的最窄部分鄰近限定接納緊固件F的孔。如針對圖2A所述,這部分的厚度可以根據(jù)需要而改變以提供僅在施加等于或大于預(yù)定沖擊負(fù)荷的力的情況下破裂的橫梁32b。在描述的實施例中,下延的臂28b,28b’還包括應(yīng)力集中部36、36’,其是在臂28b、28b’的材料中限定的切口,該切口通過其形狀和位置在豎直負(fù)荷方向上聚集沖擊應(yīng)力。
圖2C展示了支架20c的又一個可替代實施例,該支架20c包括緊固件F定位部分22c和滑動平面部分24c。在這個實施例中,不是由橫梁32c和部件C之間的支架20c限定單個開放空間,而是提供兩個開放空間30c、30c’。如將理解的,這個支架實施例結(jié)構(gòu)上更接近于實心支架,因此可以考慮在需要僅在施加更大沖擊負(fù)荷下提供滑動的更結(jié)實的支架的情況中實施。
圖2D展示了支架20d的又一個可替代實施例,該支架20d包括緊固件F定位部分22d和滑動平面部分24d。在此,橫梁32d限定了例如比圖2A的支架20a更大的厚度尺寸,因此描述了要求更大沖擊負(fù)荷以提供滑動接頭功能的更加結(jié)實的支架20d。
圖2E展示了支架20e的又一個可替代實施例,該支架20e包括緊固件F定位部分22e和滑動平面部分24e。如圖所示,不是如圖2A-2D實施例描述的封閉橫梁32,橫梁32e的一部分是開放的,并且提供了“鎖孔”或基本上三角形結(jié)構(gòu)以開放空間30e。也就是說,間隙38被限定在限定用于緊固件F的孔的底部。如將理解的,在直接或間接地施加沖擊力到部件C的情況下,緊固件F將滑過間隙38并且將提供滑動接頭,借以使部件C將被容許在所示的箭頭方向上滑動。通過提供具有預(yù)定寬度尺寸的間隙38,嚴(yán)密地限定導(dǎo)致所述滑動的沖擊負(fù)荷將是可能的。
圖3描述了利用根據(jù)本發(fā)明的支架20通過緊固件F相互固定的車輛部件C、C’。如上所述,對部件C的直接或間接沖擊將在所示的箭頭方向上傳遞沖擊力到支架20。通過利用如上所述的支架20,嚴(yán)密地限定將導(dǎo)致支架20起滑動接頭作用(即提供所述的沿著開放空間30的滑動進(jìn)而吸收一部分沖擊力)的預(yù)定沖擊負(fù)荷是可能的。
因此,通過以上描述,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,提供了包括四向緊固件定位器的支架,該四向緊固件定位器容許緊固件及由此緊固的車輛部件的精準(zhǔn)定位。進(jìn)而,所述支架也提供容許在所需沖擊負(fù)荷下滑動、容許沖擊峰值負(fù)荷被減緩/減少的滑動接頭的優(yōu)點。
根據(jù)上述教導(dǎo),各種修改和變型是可能的。當(dāng)依據(jù)所附權(quán)利要求公平地、合法地、公正地享有的寬度被解釋時,所有這些修改和變型都在所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。