CN101952160A - 用于机动车辆仪表板的横梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆形横截面的管状仪表板横梁(100)，该横梁(100)用于在机动车辆的垂直支柱之间横向延伸。所述横梁形成为一体件并在所述横梁的两端之间具有至少两个不同的直径(d1，d2，d3)，所述横梁的较大的直径(d1)位于用于定位在所述机动车辆的驾驶员座位附近的所述横梁的端部(101，102)。根据本发明，至少最靠近驾驶员座位的、并且固定于所述机动车辆的垂直支柱的端部局部地变形，从而所述端部具有形成圆弧形式的横截面，该圆弧的弦(105)封闭所述横截面并在该圆弧(106)的一侧和另一侧延伸，从而提供平面，该平面的侧边(109)形成在所述圆弧形的曲面的侧部。

Description

用于机动车辆仪表板的横梁

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆仪表板的横梁，该横梁用于在车辆的垂直支柱之间延伸并特别用于支持机动车辆的驾驶杆(steering column)。更具体地，本发明涉及用于将这种横梁安装于机动车辆的垂直支柱的端部。

背景技术

通常，如示意性显示现有技术的图1中所示，加强结构2安装在机动车辆1的仪表板(未显示)的后部，该加强结构2包括支持机动车辆1的驾驶杆4的主横梁3。该横梁3通过两个相反的端部5、6固定于垂直支柱，该垂直支柱连接车辆1的左侧和右侧。更具体地，横梁3的端部5、6使用横向支持元件7(例如夹具)固定连接于机动车辆1的垂直支柱。

图2显示了根据现有技术的结构单元13的实施例，该结构单元13设置有主横梁3，该主横梁3由两个管8和9形成，该两个管的直径不同并且相互固定连接，例如通过焊接固定连接。结构单元13还包括受力腿状件(forceleg)14和部件15，受力腿状件14固定连接于具有较大直径的管9，部件15用于保持和定位驾驶杆，驾驶杆也固定连接于具有较大直径的管9。

由于机动车辆的驾驶舱中可用于加强结构的空间通常非常小，因此必须使横梁的空间需求最小化。因此，公知地，仪表板的主横梁具有足够的强度和惯性，以吸收尤其是由发动机组件传递的振动，从而在用于定位在驾驶员所在区域的横梁部分9的位置上增大横梁的直径和/或厚度，使得所述振动不会传递到仪表板和由横梁3的该横梁部分9支撑的驾驶杆上。横梁的其余部分承受的应力较小，该其余部分具有较小的直径和厚度。通过这种方式，在图2所示的实施例中，形成横梁3的驾驶员侧部分的管9的直径为50mm，厚度为2.5mm，而形成横梁3的乘客侧部分的管8的直径为35mm，厚度为1.5mm。用语“厚度”应理解为形成管的材料的厚度。

为了将这种横梁3的端部5、6固定于垂直支柱，已知可以在每个端部5、6上安装固定夹具7，该固定夹具7的宽度允许获得所需的轮间间距(inter-wheel spacing)E。用语“轮间间距”表示定位在夹具7上的两个固定件之间的距离。

但是，增加这种加强部件和固定部件会显著增大所述加强结构的整体重量。另外，在横梁3的端部5、6上安装夹具7是长时间的操作并且要求非常精准。

另一种已知的解决方案是将固定横梁的功能直接集成到横梁上，这是通过使端部5、6变形以形成扁平部分10(图3A)，该扁平部分10上设置有固定区11、12。

这种解决方案的缺点之一在于所述扁平部分10导致横梁3在其扁平端部5、6丧失所有强度特征。从图3B可以看出，扁平部分10的横截面没有体积，从而该扁平部分所在位置的惯性非常低，而横梁3在扁平安装端部区域承受的应力水平非常高。集成固定功能所获得的有益效果都因为丧失强度而失去了意义。已知沿横梁增加额外的加强部件，以对横梁的功能提供所需的强度，而这具有重量方面的致命缺陷。

另外，因为驾驶舱内可用的空间很小，横梁的直径和厚度必须尽可能小，尤其是在应力水平较低的乘客侧更是如此。因此，横梁3的端部5、6的变形部10不能允许在变形端部的区域中提供足够的轮间间距E以得到质量良好的固定。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于仪表板的横梁，该横梁的端部集成了固定功能并且不会具有上述缺点。

为此，本发明中提出使用具有不同直径的一体的管，其中，所述不同直径沿所述管的纵向轴线连续设置。更具体地，至少用于所述机动车辆的乘客侧的、所述横梁的所述端部(优选地，所述管的两个端部)具有比所述管的其余部分扩大的直径。通过这种方式，所述两个端部之间的所述管的直径尽可能地变小，从而减少了所述管在所述机动车辆的驾驶舱中空间需求。但是，在所述端部所在的区域，所述管的直径足够大以允许部分变形，该部分变形允许固定于支柱，同时保持足够的强度以吸收振动和通过所述横梁传递的其它力。所述变形只是局部的，因而变形的所述端部的横截面具有体积和强度特征，该特征足以不使用沿所述横梁的加强部件。例如，所述管的所述端部仅一半的圆形被变形，该变形沿第二半圆形的方向进行。因此，所述端部的横截面为类似于帽子形状，弯曲部分被两个边缘围绕，该两个边缘相互延续地延伸并与所述弯曲部分的封闭所述横截面的直径连续。根据本发明的技术方案允许获得质量，因为只有所述端部具有增大的直径(并且可选择地具有更大的厚度)，而且无需加强部件。另外，组装步骤的数量大大减少，因为所述管是一体的，也就是说，所述管形成一体件，而且也无需使用固定夹具和加强部件。根据本发明的技术方案还允许通过减少振动来提高机动车辆的用户的舒适性。另外，根据本发明的横梁在碰撞测试中的表现令人非常满意。

因此，本发明涉及一种管状仪表板横梁，该横梁具有圆形横截面并用于在机动车辆的垂直支柱之间横向延伸，所述横梁形成为一体件并在所述横梁的两端之间具有至少两个不同的直径，所述横梁的较大的直径位于用于定位在所述机动车辆的驾驶员座位所在的区域中的所述横梁的端部所在的区域，其特征在于，至少用于定位在驾驶员座位所在的区域中的、并且用于固定于所述机动车辆的垂直支柱的、所述横梁的端部局部地变形，从而所述端部具有圆弧形式的横截面，该圆弧的弦封闭所述横截面并且在该圆弧的一侧和另一侧延伸，提供了平面，该平面的侧边围绕所述圆弧形的曲面。

用语“一体件”用于说明所述横梁由具有沿其长度的不同直径的单独的部件形成。

优选地，用于定位在所述机动车辆的乘客座位所在的区域中的所述横梁的所述端部具有与位于驾驶员座位侧的所述横梁的所述端部相同的直径。

有利地，位于所述乘客座位侧的所述横梁的所述端部以类似于所述驾驶员座位侧的所述端部的方式发生变形。

所述横梁的至少一个局部变形的端部的所述平面的所述侧边均包括固定区域，从而在两个固定位置将所述局部变形的端部固定连接于所述机动车辆的垂直支柱，该两个固定位置设置在所述横梁的纵向轴线的一侧和另一侧。当然，可以在所述局部变形的端部设置单独的固定区域，例如该固定区域位于所述横梁的轴线上。

有利地，所述横梁的最大直径为75mm至125mm，从而至少在所述横梁的局部变形的一端所在的区域获得75mm至150mm的轮间间距。

有利地，所述横梁的两端之间至少具有两个不同的厚度，最大厚度优选位于所述横梁的端部所在的区域。

有利地，局部变形的所述横梁的一端或两端的一半沿保持半圆形状的另一半的方向变平。

本发明还涉及一种用于设置在机动车辆仪表板的后部的结构单元，该结构单元包括至少一个根据本发明的横梁。

附图说明

通过阅读下文的以本发明的非限制性实施方式的方式给出的说明和附图，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1是根据已说明的现有技术的实施方式的横向仪表板梁所在区域的机动车辆的示意图；

图2是已说明的现有技术的结构单元的示意图，该结构单元设置有通过侧向夹具固定的横梁；

图3A和图3B分别是根据已说明的现有技术的另一实施方式的、集成了固定功能的横梁的扁平端部的放大主视图和横截面；

图4是能够用于制造根据本发明的仪表板横梁的管的示意图；

图5是根据本发明的仪表板横梁的视图；

图6是图5中的横梁的固定端所在区域的放大视图。

具体实施方式

图4显示了一体的纵向管100，该纵向管100具有沿纵向轴线A的三个不同的直径d1、d2和d3。更具体地，管100的两个端部101、102具有较大的直径d1，管的部分103是两个端部101、102中的一个的延续，该部分103具有中间直径d2，所述管的另一部分104在具有中间直径d2的部分103和具有较大直径d1的另一端部102之间延伸，该另一部分104具有较小的直径d3。

这种管100可用有利地用于形成仪表板横梁，因为该管100在两个端部101和102之间所需的空间要求降低了，只有端部具有扩宽的直径d1。另外，这种管100还可以设置不同的厚度。有利地，形成管100的端部101、102区域的材料的厚度大于管100的其余部分。管100的惯性随直径和/或厚度的变化而变化，在端部101、102区域获得的惯性值更大。

本发明中，推荐使用这种管100作为仪表板横梁。

根据本发明，使端部101、102局部扁平(图5和图6)，从而形成固定端部。也就是说，端部101、102的局部扁平形状允许将固定功能直接集成在端部101、102上，从而无需使用中间元件(例如夹具)将端部101、102固定地连接于机动车辆的垂直支柱。

如图6所示，端部101、102具有圆弧形横截面，该圆弧形横截面通过圆弧106的弦105封闭。圆柱形圆管100的端部101、102沿另一半的方向半扁，该另一半保持半圆形状。如此，端部101、102的用于连接到机动车辆结构上的面107为平面，而相对的面106为弯曲。端部101、102的平面107在曲面108的一侧和另一侧突出，并设置有两个侧向固定翼板109，该两个翼板109分别在管100的纵向轴线的一侧和另一侧延伸。平面107通过翼板109在曲面108的直径方向上延伸。翼板109通过端部101、102的大约半个周长的材料变形形成，并且翼板109的厚度等于在端部101、102处形成的管100的材料厚度的2倍。

有利地，在每个翼板109上设置有固定孔110，从而能够例如使用固定螺栓在两个位置将端部101、102固定于机动车辆结构。

根据所需的轮间间距E，可以使固定孔110靠近或远离曲面108的边缘111。

通过这种方式，例如，对于具有下述尺寸的管100来说：

d1＝80mm，

d2＝55mm，且该区域的厚度＝1.5mm，

d3＝40mm，且该区域的厚度＝1.2mm；

可以得到固定端部，该固定端部局部扁平化并且轮间间距E＝90mm。

为了得到局部扁平化的端部101、102，可以在弯曲中间部分103、104之前、同时或之后进行卷曲(crimp)。

Claims (7)

1.一种管状仪表板横梁(100)，该横梁(100)具有圆形横截面并用于在机动车辆的垂直支柱之间横向延伸，所述横梁形成为一体件并在所述横梁的两端之间具有至少两个不同的直径(d1，d2，d3)，所述横梁的较大的直径(d1)位于用于定位在所述机动车辆的驾驶员座位所在的区域中的所述横梁的端部(101，102)所在的区域，其特征在于，至少用于定位在驾驶员座位所在的区域中的、并且用于固定于所述机动车辆的垂直支柱的、所述横梁的端部局部地变形，从而所述端部具有圆弧形式的横截面，该圆弧的弦(105)封闭所述横截面并且在该圆弧(106)的一侧和另一侧延伸，从而提供平面(107)，该平面(107)的侧边(109)围绕所述圆弧的曲面(108)。

2.根据权利要求1所述的横梁，其特征在于，用于定位在所述机动车辆的乘客座位所在的区域中的所述横梁的第二端(101，102)的直径等于第一端的直径。

3.根据权利要求1或2所述的横梁，其特征在于，所述横梁的至少一个局部变形的端部的所述平面的所述侧边均包括固定区域(110)，从而在两个固定位置将所述局部变形的端部固定连接于所述机动车辆的垂直支柱，该两个固定位置设置在所述横梁的纵向轴线的一侧和另一侧。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的横梁，其特征在于，所述横梁的最大直径为75mm至125mm，从而至少在所述横梁的局部变形的一端所在的区域获得75mm至150mm的轮间间距。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的横梁，其特征在于，所述横梁的两端之间至少具有两个不同的厚度。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的横梁，其特征在于，局部变形的所述横梁的一端或两端的一半沿保持半圆形状的另一半的方向变平。

7.一种结构单元，该结构单元用于设置在机动车辆仪表板的后部，该结构单元包括至少一个根据权利要求1-6中任意一项所述的横梁。

Images