具有前防撞梁側向載荷傳遞構件的車輛的製作方法
2023-12-01 08:50:46 3
具有前防撞梁側向載荷傳遞構件的車輛的製作方法
【專利摘要】車輛包括車架縱梁和附接到車架縱梁的軸向端的防撞梁。車身板件安裝件附接到車架縱梁。車身板件安裝件沿縱向軸線從防撞梁軸向地間隔開一距離。載荷傳遞構件包括第一軸向端和第二軸向端，第一軸向端附接到防撞梁和車身板件安裝件中的一個，第二軸向端鄰近防撞梁和車身板件安裝件中的另一個布置，且距第二軸向端鄰近防撞梁和車身板件安裝件中的另一個預定距離。載荷傳遞構件布置在車架縱梁的外側。載荷傳遞構件在防撞梁和車身板件安裝件之間相對於縱向軸線以一角度延伸。
【專利說明】具有前防撞梁側向載荷傳遞構件的車輛
【技術領域】
[0001]本發明總體涉及一種車輛，其具有載荷傳遞構件，所述載荷傳遞構件用於將施加到前防撞梁的遠端的衝擊載荷傳遞到縱向延伸的車架縱梁。
【背景技術】
[0002]車輛包括一些形式的支撐結構，比如具有一對側向偏置的車架縱梁的底盤。防撞梁附接到車架縱梁的前端，並通常側向地延伸在車架縱梁的外側。在側面碰撞事件中，其中物體接觸側向地偏置在車架縱梁之一的外側的防撞梁的遠端，，防撞梁可在車架縱梁的軸向端附近彎曲或塌陷，且不把衝擊載荷傳遞到相鄰的車架縱梁。
【發明內容】
[0003]提供了一種車輛，其包括限定縱向軸線的主支撐結構。主支撐結構包括車架縱梁，車架縱梁具有軸向端，並且沿縱向軸線延伸，且從縱向軸線側向地偏置。防撞梁附接到車架縱梁的軸向端。防撞梁橫向於縱向軸線布置，且相對於縱向軸線向車架縱梁的外側延伸到遠端。車身板件安裝件附接到車架縱梁。車身板件安裝件沿縱向軸線從防撞梁軸向地間隔開一距離。車身板件安裝件相對於縱向軸線布置在車架縱梁的外側。載荷傳遞構件包括第一軸向端和第二軸向端，第一軸向端附接到防撞梁和車身板件安裝件中的一個，第二軸向端鄰近防撞梁和車身板件安裝件中的另一個布置，且距第二軸向端鄰近防撞梁和車身板件安裝件中的另一個預定距離。載荷傳遞構件在防撞梁和車身板件安裝件之間相對於縱向軸線以第一角度延伸。
[0004]還提供了一種用於車輛的底盤。底盤包括限定縱向軸線的主支撐結構。主支撐結構包括在縱向軸線的相對側彼此側向地偏置的第一車架縱梁和第二車架縱梁。第一車架縱梁和第二車架縱梁中的每一個包括前軸向端。防撞梁附接到第一車架縱梁和第二車架縱梁中的每一個的前軸向端。防撞梁橫向於縱向軸線布置。防撞梁相對於縱向軸線向第一車架縱梁的外側延伸到第一遠端，且相對於縱向軸線向第二車架縱梁的外側延伸到第二遠端。第一車身板件安裝件附接到第一車架縱梁。第一車身板件安裝件沿縱向軸線從防撞梁軸向地間隔開。第一車身板件安裝件相對於縱向軸線布置在第一車架縱梁的外側。第二車身板件安裝件附接到第二車架縱梁。第二車身板件安裝件沿縱向軸線從防撞梁軸向地間隔開。第二車身板件安裝件相對於縱向軸線布置在第二車架縱梁的外側。第一載荷傳遞構件包括第一軸向端和第二軸向端，第一軸向端附接到防撞梁和第一車身板件安裝件中的一個，第二軸向端鄰近防撞梁和第一車身板件安裝件中的另一個布置，且距第二軸向端鄰近防撞梁和第一車身板件安裝件中的另一個一定距離。第二載荷傳遞構件包括第一軸向端和第二軸向端，第一軸向端附接到防撞梁和第二車身板件安裝件中的一個，第二軸向端鄰近防撞梁和第二車身板件安裝件中的另一個布置，且距第二軸向端鄰近防撞梁和第二車身板件安裝件中的另一個一定距離。第一載荷傳遞構件在防撞梁和第一車身板件安裝件之間相對於縱向軸線以第一角度延伸，第二載荷傳遞構件在防撞梁和第二車身板件安裝件之間相對於縱向軸線以第二角度延伸。第一載荷傳遞構件可操作為將施加到防撞梁的第一末端的撞擊載荷的縱向分量和側向分量二者傳遞到第一車架縱梁。第二載荷傳遞構件可操作為將施加到防撞梁的第二末端的撞擊載荷的縱向分量和側向分量二者傳遞到第二車架縱梁。
[0005]因此，載荷傳遞構件操作為將被施加到防撞梁的遠外側端的衝擊載荷傳遞到車架縱梁中的一個。在防撞梁與物體之間的側向側面碰撞事件中(其中物體接觸防撞梁的遠端，該遠端從車架縱梁中的一個向外側側向偏置)，鄰近該遠端布置的載荷傳遞構件將撞擊力的縱向分量和撞擊力的側向分量二者傳遞到車架縱梁中的一個，以限制侵入車輛乘客車廂。此外，被傳遞到車架縱梁的撞擊載荷的側向分量迫使車輛側向遠離物體，同時傳遞到車架縱梁的撞擊載荷的縱向分量減慢車輛。另外，載荷傳遞構件幫助在撞擊中在初期吸收能量，並由此幫助減小車輛減速的嚴重程度。
[0006]結合附圖時，本發明的上述特徵和優勢及其他特徵和優勢將從以下用於實施本發明的最佳模式的詳細描述顯而易見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是車輛的示意性平面圖，其顯示了車輛的底盤；
[0008]圖2是底盤的放大示意性局部平面圖，其顯示了第一載荷傳遞構件；
[0009]圖3是底盤的放大示意性局部平面圖，其顯示了第二載荷傳遞構件；
[0010]圖4是底盤的放大示意性局部平面圖，其顯示了在碰撞事件期間的力的分布。
【具體實施方式】
[0011]本領域技術人員將理解，諸如「上」、「下」、「向上」、「向下」、「頂」、「底」等術語描述
性地用於附圖，不代表對本發明保護範圍的限制，所述保護範圍由所附的權利要求來限定。
[0012]參考附圖，其中相同的附圖標記在幾幅圖中指代相同的部件，車輛在20處大致示出。車輛20可包括具有底盤22且為任意形狀、尺寸和/或車型的車輛20，例如但不限於轎車、運動型多用途車輛20、卡車、廂式貨車等。
[0013]參考圖1，車輛20的底盤22包括主支撐結構24。主支撐結構24支撐車輛20的各種部件，比如但不限於傳動系、輪、車軸、車身板件等。主支撐結構24包括前端26和後端28。後端28與前端26沿縱向軸線30間隔開。縱向軸線30沿車輛20的縱向中心線延伸。主支撐結構24包括第一車架縱梁32和第二車架縱梁34。第二車架縱梁34與第一車架縱梁34在縱向軸線30的相對側向側側向偏置。第一車架縱梁32和第二車架縱梁34中的每一個包括布置在主支撐結構24的前端26處的前軸向端36。
[0014]防撞梁38附接到第一車架縱梁32和第二車架縱梁34中的每一個的前軸向端36。防撞梁38橫向於縱向軸線30布置。防撞梁38相對於縱向軸線30向第一車架縱梁32的外側延伸到第一遠端40。如這裡所使用的，術語「外側」表示相對於車輛的中心沿縱向軸線30設置得比「內側」位置更遠的位置。這樣，內側位置布置得相對於外側位置(其布置得距車輛20的中心更遠)更靠近車輛20的中心。防撞梁38相對於縱向軸線30向第二車架縱梁34的外側延伸到第二遠端42。防撞梁38可以以任何適當方式附接到第一車架縱梁32和第二車架縱梁34，比如但不限於其之間的螺栓連接。防撞梁38操作為將正面撞擊載荷分別傳遞到第一車架縱梁32和第二車架縱梁34。[0015]底盤22進一步包括第一車身板件安裝件44和第二車身板件安裝件46。第一車身板件安裝件44和第二車身板件安裝件46被用來將各個車身板件連接到支撐結構24。第一車身板件安裝件44附接到第一車架縱梁32，且沿縱向軸線30與防撞梁38軸向地間隔開。第一車身板件安裝件44相對於縱向軸線30布置在第一車架縱梁32的外側。相比於第一車體安裝件44，防撞梁38的第一遠端40相對於縱向軸線30在外側布置得更遠。第二車身板件安裝件46附接到第二車架縱梁34，且沿縱向軸線30與防撞梁38軸向地間隔開。第二車身板件安裝件46相對於縱向軸線30布置在第二車架縱梁34的外側。相比於第二車身板件安裝件46，防撞梁38的第二遠端42相對於縱向軸線30在外側布置得更遠。第一車身板件安裝件44和第二車身板件安裝件46中的每一個沿縱向軸線30從防撞梁38間隔開距離48。
[0016]底盤22進一步包括第一載荷傳遞構件50和第二載荷傳遞構件52。第一載荷傳遞構件50和第二載荷傳遞構件52可包括任何適當的橫截面形狀，比如但不限於正方形管狀形狀、圓形管狀形狀、軋制的槽鋼形狀、實心棒材等。參考圖2，第一載荷傳遞構件50包括第一軸向端54和第二軸向端56,第一軸向端54附接到防撞梁38和第一車身板件安裝件44中的一個，第二軸向端56布置為鄰近防撞梁38和第一車身板件安裝件44中的另一個，且距防撞梁38和第一車身板件安裝件44中的另一個距離68。如圖所示，第一載荷傳遞構件50的第一軸向端54牢固地附接到防撞梁38，第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56布置為鄰近第一車身板件安裝件44，但與其間隔開。然而，應該理解，第一載荷傳遞構件50的相對位置可以顛倒，即第一載荷傳遞構件的第一軸向端54牢固地附接到第一車身板件安裝件44,第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56布置為鄰近防撞梁38,但與其間隔開。參考圖3,第二載荷傳遞構件52包括第一軸向端58和第二軸向端60,第一軸向端58附接到防撞梁38和第二車身板件安裝件46中的一個，第二軸向端60布置為鄰近防撞梁38和第二車身板件安裝件46中的另一個，且距防撞梁38和第二車身板件安裝件46中的另一個距離76。如圖所示，第二載荷傳遞構件52的第一軸向端58牢固地附接到防撞梁38，第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60布置為鄰近第二車身板件安裝件46，但與其間隔開。然而，應該理解，第二載荷傳遞構件52的相對位置可以反過來，即第二載荷傳遞構件52的第一軸向端58固定地附接到第一車身板件安裝件46，第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60布置為鄰近防撞梁38，但與其間隔開。
[0017]參考圖2和3，其中第一載荷傳遞構件50在圖2中示出，第二載荷傳遞構件52在圖3中示出，第一載荷傳遞構件50和第二載荷傳遞構件52中的每一個可包括附接到其的板62。板62分別附接到第一載荷傳遞構件50和第二載荷傳遞構件52中的每一個的第二軸向端56、60。在正側面碰撞事件中,板62分別將載荷分配在第一和第二載荷傳遞構件50、52以及第一和第二車身板件安裝件44、46之間，下面更詳細描述。
[0018]參考圖2,第一載荷傳遞構件50在防撞梁38和第一車身板件安裝件44之間相對於縱向軸線30以一角度延伸。第一載荷傳遞構件50和第一車架縱梁32在其之間限定在30°至45°的範圍內的角度64。第一載荷傳遞構件50和防撞梁38在其之間限定在45°至60°的範圍內的角度66。如上所述，第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56從第一車身板件安裝件44間隔開預定距離68。第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56與第一車身板件安裝件44之間的該預定距離68在3mm至15mm的範圍內。此外，第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56從第一車架縱梁32側向地間隔開距離70，該距離70等於或小於50mm。
[0019]參考圖3，第二載荷傳遞構件52在防撞梁38和第二車身板件安裝件46之間相對於縱向軸線30以一角度延伸。第二載荷傳遞構件52和第二車架縱梁34在其之間限定在30°至45°的範圍內的角度72。第二載荷傳遞構件52和防撞梁38在其之間限定在45°至60°的範圍內的角度74。如上所述，第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60從第二車身板件安裝件46間隔開預定距離76。第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60與第二車身板件安裝件46之間的該預定距離76在3mm至15mm的範圍內。此外，第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60從第二車架縱梁34側向地間隔開距離78，該距離等於或小於50mm。
[0020]參考圖4，在側向側面碰撞事件中，其中防撞梁38的第一遠端40或第二遠端42中的一個接觸物體80，第一載荷傳遞構件50和第二載荷傳遞構件52可操作為將衝擊力88的縱向分量82和側向分量84 二者分別傳遞到第一車架縱梁32或第二車架縱梁34，由此允許第一車架縱梁32和第二車架縱梁34分別吸收衝擊載荷。儘管圖4僅顯示了第二載荷傳遞構件52，並且因此僅顯示了該力的分配，但應意識到，第一載荷傳遞構件50在車輛20的相對側向側上以類似的方式操作。撞擊力88的縱向分量82沿縱向軸線30軸向地指向，以減慢車輛20的前/後運動。撞擊力88的側向分量84相對於縱向軸線30橫向地指向，即大約垂直於縱向軸線30，以迫使車輛20遠離物體80。
[0021]在側向側面碰撞事件中，其中車輛20通過防撞梁38的第二遠端42接觸物體80，物體80向防撞梁38的第二遠端42施加撞擊力88，該撞擊力88使得防撞梁38沿第一旋轉方向86在第二車架縱梁34的前軸向端36附近彎曲或塌陷。由於防撞梁38的第二遠端42在第二車架縱梁34附近塌陷，因此第二載荷傳遞構件52運動經過預定距離76 (其將第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60與第二車身板件安裝件46間隔開)，並且以鄰接接合的方式接合第二車身板件安裝件46。第二車身板件安裝件46接合第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60，並沿相對於縱向軸線30向內側的方向朝向第二車架縱梁34引導第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60。第二載荷傳遞構件52與第二車身板件安裝件46之間的接合限制第二載荷傳遞構件52軸向地沿縱向軸線30運動，由此迫使第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60向內側並與第二車架縱梁34接合，這使將第二載荷傳遞構件52的第二軸向端60與第二車架縱梁34間隔開的距離78閉合。因為第二載荷傳遞構件52相對於第二車架縱梁34成角度，所以第二載荷傳遞構件52將撞擊力88的縱向分量82和撞擊力88的側向分量84 二者傳遞到第二車架縱梁34。因此應意識到，縱向分量82和側向分量84的相對值取決於角度72，即第二載荷傳遞構件52與第二車架縱梁34之間的角度。
[0022]儘管在圖4中未具體示出，但是應意識到，第一載荷傳遞構件50以與上面所述的第二載荷傳遞構件52相同的方式操作。具體地，在側向側面碰撞事件中，其中車輛20通過防撞梁38的第一遠端40接觸物體80,物體80向防撞梁38的第一遠端40施加撞擊力88,該撞擊力88使得防撞梁38在第一車架縱梁32的前軸向端36附近彎曲或塌陷。由於防撞梁38的第一遠端40在第一車架縱梁32附近塌陷，因此第一載荷傳遞構件50運動經過預定距離68 (其將第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56與第一車身板件安裝件44分隔開)，並以鄰接接合的方式接合第一車身板件安裝件44。第一車身板件安裝件44接合第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56，並相對於縱向軸線30沿向內側方向朝向第一車架縱梁32引導第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56。第一載荷傳遞構件50與第一車身板件安裝件44之間的接合限制第一載荷傳遞構件50軸向地沿縱向軸線30運動，由此迫使第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56向內側並與第一車架縱梁32接合，這使將第一載荷傳遞構件50的第二軸向端56與第一車架縱梁32間隔開的距離70閉合。因為第一載荷傳遞構件50相對於第一車架縱梁32成角度，所以第一載荷傳遞構件50將撞擊力88的縱向分量82和撞擊力88的側向分量84 二者傳遞到第一車架縱梁32。因此，應意識到，縱向分量82和側向分量84的相對值取決於角度64，即第一載荷傳遞構件50與第一車架縱梁32之間的角度。
[0023]詳細描述和附圖或視圖支持和描述本發明，但是本發明的範圍僅由權利要求限定。儘管已詳細描述了用於執行要求保護的發明的最佳模式和其他實施例，但是仍存在各種替換設計和實施例，用於實踐限定在所附權利要求中的本發明。
【權利要求】
1.一種車輛,包括: 主支撐結構，限定縱向軸線，並且包括車架縱梁，所述車架縱梁沿縱向軸線延伸，且從該縱向軸線側向地偏置，並且具有軸向端； 防撞梁，附接到車架縱梁的軸向端，其中，防撞梁布置為橫向於縱向軸線，且相對於縱向軸線向車架縱梁的外側延伸到遠端； 車身板件安裝件，附接到車架縱梁，且從車架縱梁沿縱向軸線軸向地間隔開，其中，車身板件安裝件相對於縱向軸線布置在車架縱梁的外側；和 載荷傳遞構件，具有第一軸向端和第二軸向端，第一軸向端附接到防撞梁和車身板件安裝件中的一個，第二軸向端鄰近防撞梁和車身板件安裝件中的另一個布置，且距防撞梁和車身板件安裝件中的另一個預定距離； 其中，載荷傳遞構件在防撞梁和車身板件安裝件之間相對於縱向軸線以第一銳角延伸。
2.如權利要求1所述的車輛，其中，第一角度在30°至45°的範圍內。
3.如權利要求1所述的車輛，其中，載荷傳遞構件和防撞梁在其之間限定第二角度，且其中該第二角度在45°至60°的範圍內。
4.如權利要求1所述的車輛，其中，載荷傳遞構件的第二軸向端與鄰近載荷傳遞構件的第二軸向端布置的防撞梁和車身板件安裝件中的一個之間的預定距離在3_至15_的範圍內。
5.如權利要求1所述的車輛，其中，載荷傳遞構件的第一軸向端附接到防撞梁，載荷傳遞構件的第二軸向端鄰近車身板件安裝件布置。
6.如權利要求5所述的車輛，其中，載荷傳遞構件的第二軸向端與車架縱梁側向地間隔開50mm或更少。
7.如權利要求5所述的車輛，其中，響應於施加到防撞梁的遠端的使防撞梁的遠端向後關於車架縱梁的軸向端彎曲的撞擊載荷，車身板件安裝件接合載荷傳遞構件的第二軸向端，並相對於縱向軸線沿向內側方向朝向車架縱梁引導載荷傳遞構件的第二軸向端。
8.如權利要求1所述的車輛，還包括附接到載荷傳遞構件的第二軸向端的板。
9.如權利要求1所述的車輛，其中，載荷傳遞構件可操作為將施加到防撞梁的遠端的撞擊載荷的縱向分量和側向分量二者傳遞到車架縱梁。
【文檔編號】B60R19/24GK103802773SQ201310529406
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2012年11月1日
【發明者】M.M.帕基拉, E.巴朱德巴傑利 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司