CN103029557A - 多室发动机厢轨 - Google Patents

Abstract

根据示例性实施方式，提供了一种用于车辆的多室发动机厢轨系统。所述系统包括内轨构件和外轨构件。隔板构件联接至内轨构件和外轨构件并且构造成当所述内轨构件与所述外轨构件联接到一起时在发动机厢轨系统内形成多个室。根据示例性实施方式，还提供了一种用于形成多室发动机厢轨的方法。所述方法包括将第一隔板构件联接至发动机厢轨系统的内轨构件并且将第二隔板构件联接至发动机厢轨系统的外轨构件。接下来，所述内轨构件和所述外轨构件被联接到一起从而形成多室发动机厢轨。

Description

多室发动机厢轨

技术领域

本发明的技术领域总体涉及用于车辆的发动机厢轨，更具体地涉及用于车辆的多室发动机厢轨。

背景技术

车辆的发动机厢经常配置有能量吸收装置(有时称为挤压箱)，所述能量吸收装置定位在保险杠与纵向延伸的发动机厢轨(通常称为中间轨)之间。挤压箱构造成在受到碰撞的冲击力时变形，以使向后传递至发动机厢轨的变形和能量最小化。虽然能起作用，但是挤压箱价格昂贵、包含大量零件(增加车辆重量)并且需要额外的操作和安装。

在前部碰撞事件中，中间轨扮演重要角色。然而，常规中间轨设计在不与挤压箱一起使用时效率不高，因为中间轨经常被减配来适应动力系和底盘部件的封装需要。通常，中间轨的横截面被减小，这限制了中间轨的负载承受能力。因此，有时使用超高强度钢来增大中间轨的能力。可惜的是，超高强度钢并不能提供结实的轴向挤压机构。也就是说，期望控制中间轨沿轴向(前后)的变形，从而在碰撞情形中发动机厢轨可变形并且吸收能量。

因此，期望提供一种用于车辆的发动机厢轨。此外，期望提供一种可以在不增加复杂性、重量和挤压箱的费用的情况下使用的发动机厢轨。另外，通过结合附图和之前的技术领域及背景技术来参阅随后的详细描述，本发明的其他期望的特征和特性将变得清楚。

发明内容

根据示例性实施方式，提供了一种用于车辆的多室发动机厢轨。所述系统包括内轨构件和外轨构件。隔板构件联接至内轨构件和外轨构件并且构造成当所述内轨构件与所述外轨构件联接到一起时在发动机厢轨系统内形成多个室。

根据示例性实施方式，提供了一种用于形成多室发动机厢轨的方法。所述方法包括将第一隔板构件联接至发动机厢轨系统的内轨构件并且将第二隔板构件联接至发动机厢轨系统的外轨构件。接下来，将内轨构件和外轨构件联接到一起从而形成多室发动机厢轨。

方案1. 一种发动机厢轨系统，包括：

内轨构件；

外轨构件；以及

隔板构件，所述隔板构件联接至所述内轨构件和外轨构件并且构造成当所述内轨构件和外轨构件联接到一起时在所述发动机厢轨系统内形成多个室。

方案2. 如方案1所述的发动机厢轨系统，其中所述隔板构件在所述发动机厢轨系统内形成五个室。

方案3. 如方案2所述的发动机厢轨系统，其中所述五个室中的四个具有大体上三角形的形状。

方案4. 如方案2所述的发动机厢轨系统，其中所述五个室中的一个具有大体上菱形的形状。

方案5. 如方案1所述的发动机厢轨系统，其中所述隔板构件点焊接在所示内轨构件与外轨构件之间。

方案6. 如方案1所述的发动机厢轨系统，其中所述隔板构件激光焊接至所述内轨构件和外轨构件。

方案7. 如方案1所述的发动机厢轨系统，其中所述内轨构件和所述外轨构件包括冲压、拼焊而成的坯件。

方案8. 如方案1所述的发动机厢轨系统，其中所述隔板构件包括薄规格的高强度钢。

方案9. 如方案1所述的发动机厢轨系统，其中由联接至所述内轨构件和外轨构件的所述隔板构件形成的多个室提供用于能量消散的大体上均匀的轴向变形。

方案10. 一种方法，包括：

将第一隔板构件联接至发动机厢轨系统的内轨构件；

将第二隔板构件联接至发动机厢轨系统的外轨构件；以及

将所述内轨构件和所述外轨构件联接到一起。

方案11. 如方案10所述的方法，其中将第一隔板构件联接至内轨构件包括将第一隔板构件点焊接至内轨构件。

方案12. 如方案10所述的方法，其中将第二隔板构件联接至外轨构件包括将第二隔板构件点焊接至外轨构件。

方案13. 如方案10所述的方法，其中将第一隔板构件联接至内轨构件包括将第一隔板构件激光焊接至内轨构件。

方案14. 如方案10所述的方法，其中将第二隔板构件联接至外轨构件包括将第二隔板构件激光焊接至外轨构件。

方案15. 一种车辆，包括：

具有发动机的动力系；

包括用于容纳发动机的发动机厢轨系统的车框，所述发动机厢轨系统包括：

内轨构件；

外轨构件；以及

隔板构件，所述隔板构件联接至所述内轨构件和所述外轨构件并且构造成当所述内轨构件与所述外轨构件联接到一起时在所述发动机厢轨系统内形成多个室。

方案16. 如方案15所述的车辆，其中所述隔板构件在发动机厢轨系统内形成五个室。

方案17. 如方案16所述的车辆，其中所述五个室中的四个具有大体上三角形的形状。

方案18. 如方案16所述的车辆，其中所述五个室中的一个具有大体上菱形的形状。

方案19. 如方案15所述的车辆，其中所述隔板构件点焊接至内轨构件和外轨构件。

方案20. 如方案15所述的车辆，其中所述隔板构件激光焊接至内轨构件和外轨构件。

附图说明

随后将结合下面的附图来描述本发明的主题，附图中相同的附图标记指代相同的元件，并且：

图1是适于使用本发明的示例性实施方式的车辆的示意图；

图2-3是根据示例性实施方式的发动机厢轨的示意图；

图4是沿剖面线A-A截取的图2的发动机厢轨的一个实施方式的剖视图；

图5是沿剖面线A-A截取的图2的发动机厢轨的另一个实施方式的剖视图；

图6是经受前部碰撞的图2的发动机厢轨的轴向变形的示意图；

图7是沿剖面线B-B截取的图6的发动机厢轨的轴向变形的剖视图。

具体实施方式

下面的详细描述本质上仅是示例性的，并非旨在限制本发明的主题或其用途。此外，本发明的保护范围不应受到在前述技术领域、背景技术、发明内容、或下面的具体实施方式中给出的任何明示或暗示理论的限制。

在本文献中，诸如第一和第二等的关系术语仅用于区别一个机构或动作与另一个机构或动作，而不是必然需要或暗示这些机构或动作之间的任何此类实际关系或次序。除非通过权利要求的措辞具体限定，诸如“第一”、“第二”、“第三”等的数字顺序仅指示多个中的不同单个而并非暗示任何次序或顺序。

另外，下面的描述提到了元件或特征“连接”或“联接”到一起。如在此使用的，“连接”可意指一个元件／特征直接而并非必须是机械地结合到(或直接连通到)另一个元件／特征。同样，“联接”可意指一个元件／特征直接或间接而并非必须是机械地结合到(或直接或间接连通到)另一个元件／特征。然而，应当理解是，虽然下面在一个实施方式中可能将两个元件描述为“连接”，但是在备选实施方式中类似元件可被“联接”，并且反之亦然。由此，虽然在此示出的示意图描绘了元件的示例性布置，但是在实际实施方式中可以存在额外的中间元件、装置、特征或部件。

最后，为了简洁起见，涉及车辆机械部分的常规技术和部件以及系统的其他功能方面(和系统的单个操作部件)可能没有在此详细描述。此外，在此包含的各个附图中示出的连线将代表各种元件之间的示例性功能关系和／或物理联接。应当指出，在本发明的一个实施方式中可以存在多个备选或额外的功能关系或物理连接。还应当理解的是，图1-7仅是示例性的并且可能不是按比例绘制的。

参阅附图，其中相同的附图标记指代相同的部件，图1示出了适于与本发明的示例性机械实施方式一起使用的车辆10。车辆10可以是多种不同类型的车辆中的任一种，例如轿车、货车、卡车或运动型多用途汽车(SUV)，并且可以是两轮驱动(2WD)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)的。车辆10还可以配备包括多种不同类型的发动机中的任一种或它们的组合的动力系，例如汽油或柴油燃料燃烧发动机、柔性燃料车辆(FFV)发动机(即，使用汽油和乙醇的混合物)、气体化合物(例如，氢气和／或天然气)燃料发动机、燃烧发动机／电动机混合动力引擎以及电动机。

根据示例性实施方式，车辆10包括车架、示出了一部分的发动机厢轨12。所述发动机厢轨12包括两种结合到一起的材料。第一部分14由超高强度(UHS)钢制成，而第二部分16由高强度低合金(HSLA)钢制成。UHS钢部分14由于材料强度而提供了增大的中间轨能力。然而，UHS钢通常不提供结实的轴向挤压机构。因此，如下面将更详细论述的，本发明的HSLA钢部分16提供发动机厢轨12沿轴向(前后)的受控的变形，从而示例性实施方式的发动机厢轨可在碰撞中变形并吸收能量。

图2-3是根据示例性实施方式的发动机厢轨12的示意图。发动机厢轨12包括内轨构件18和外轨构件20。内轨构件18和外轨构件20都由包括UHS钢部分14和HSLA钢部分16的拼焊坯件制成，UHS钢部分14和HSLA钢部分16被激光焊接到一起以形成坯件，所述坯件形成(例如，冲压)为内轨构件18和外轨构件20。由此，基本发动机厢轨12包括形成的两块激光拼焊坯件。另外，本发明构想到：隔板构件22定位在发动机厢轨12内、至少位于HSLA钢部分16以形成多个室。在某些实施方式中，隔板构件22包括提供支撑强度的薄规格高强度钢，同时由隔板构件形成的多个室提供足够空间以便允许HSLA钢部分16在碰撞期间变形并沿轴向向后折叠(从前往后)从而吸收能量。

图4和5是沿图2的剖面线A-A截取的发动机厢轨的第一和第二实施方式的剖视图。在图4的实施方式中，隔板构件22示出为在内轨构件18与外轨构件20之间以形成多个室(示出了五个室)24-32。室24-30大体上为三角形，而中间室32具有大体上菱形形状。应当理解的是，在任何特定实施型式中都可能采用其他室的形状和室的数量。为了形成发动机厢轨12，用于图4的实施方式的装配方法包括将隔板构件22联接到车架（或夹具）中的内轨构件18与外轨构件20之间并且将所形成的组件点焊到一起。选择性地，可以将内轨构件18和外轨构件20中的每个点焊至相应的隔板构件22，并且随后可将内轨构件18和外轨构件20点焊(34)到一起。

在图5所示的实施方式中，其中相同的附图标记指代相同的部件，隔板构件22首先被激光焊接36至内轨构件18和外轨构件20，并且随后内轨构件18和外轨构件20被点焊38到一起。

图6是经受前部碰撞的发动机厢轨12的轴向变形的示意图。可以看出，发动机厢轨12的HSLA部分16已经在挤压区域40中沿轴向向后折叠以吸收能量。可以看出，对于碰撞期间的力均匀分布的情况而言，折叠是相对均匀的。

图7是沿图6的剖面线B-B截取的发动机厢轨12的轴向变形的剖视图。在该视图中，可以看到隔板构件22'以及内轨构件18'和外轨构件20'都变形以便在挤压区域40中提供短的折叠长度，该挤压区域可以吸收足够的能量从而不需要使用独立的挤压箱组件。

因此，提供了一种用于车辆的多室发动机厢轨。本发明的多室发动机厢轨提供足够的碰撞缓和，因而其可以在不增加常规挤压箱的重量、费用或装配时间的情况下被使用。

虽然在前面的发明内容和具体实施方式中已经提供了至少一个示例性实施方式，但是应当理解的是，还存在大量变型。同样应当理解的是，所述一个或多个示例性实施方式仅是示例，而并非用于以任何方式限制本发明的范围、应用或构造。相反，前面的发明内容和具体实施方式将向本领域技术人员提供实施所述一个或多个示例性实施方式的便利线路图。应当理解的是，在不偏离所附权利要求及其法律等同体所限定的本发明的范围的情况下，可以对元件的功能和布置做出各种改变。

Claims (10)

1.一种发动机厢轨系统，包括：

内轨构件；

外轨构件；以及

隔板构件，所述隔板构件联接至所述内轨构件和外轨构件并且构造成当所述内轨构件和外轨构件联接到一起时在所述发动机厢轨系统内形成多个室。

2.如权利要求1所述的发动机厢轨系统，其中所述隔板构件在所述发动机厢轨系统内形成五个室。

3.如权利要求2所述的发动机厢轨系统，其中所述五个室中的四个具有大体上三角形的形状。

4.如权利要求2所述的发动机厢轨系统，其中所述五个室中的一个具有大体上菱形的形状。

5.如权利要求1所述的发动机厢轨系统，其中所述隔板构件点焊接在所示内轨构件与外轨构件之间。

6.如权利要求1所述的发动机厢轨系统，其中所述隔板构件激光焊接至所述内轨构件和外轨构件。

7.如权利要求1所述的发动机厢轨系统，其中所述内轨构件和所述外轨构件包括冲压、拼焊而成的坯件。

8.如权利要求1所述的发动机厢轨系统，其中所述隔板构件包括薄规格的高强度钢。

9.一种方法，包括：

将第一隔板构件联接至发动机厢轨系统的内轨构件；

将第二隔板构件联接至发动机厢轨系统的外轨构件；以及

将所述内轨构件和所述外轨构件联接到一起。

10.一种车辆，包括：

具有发动机的动力系；

包括用于容纳发动机的发动机厢轨系统的车框，所述发动机厢轨系统包括：

内轨构件；

外轨构件；以及

隔板构件，所述隔板构件联接至所述内轨构件和所述外轨构件并且构造成当所述内轨构件与所述外轨构件联接到一起时在所述发动机厢轨系统内形成多个室。

Images