CN103802773A - 具有前防撞梁侧向载荷传递构件的车辆 - Google Patents

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Abstract

车辆包括车架纵梁和附接到车架纵梁的轴向端的防撞梁。车身板件安装件附接到车架纵梁。车身板件安装件沿纵向轴线从防撞梁轴向地间隔开一距离。载荷传递构件包括第一轴向端和第二轴向端，第一轴向端附接到防撞梁和车身板件安装件中的一个，第二轴向端邻近防撞梁和车身板件安装件中的另一个布置，且距第二轴向端邻近防撞梁和车身板件安装件中的另一个预定距离。载荷传递构件布置在车架纵梁的外侧。载荷传递构件在防撞梁和车身板件安装件之间相对于纵向轴线以一角度延伸。

Description

具有前防撞梁侧向载荷传递构件的车辆
技术领域
本发明总体涉及一种车辆，其具有载荷传递构件，所述载荷传递构件用于将施加到前防撞梁的远端的冲击载荷传递到纵向延伸的车架纵梁。
背景技术
车辆包括一些形式的支撑结构，比如具有一对侧向偏置的车架纵梁的底盘。防撞梁附接到车架纵梁的前端，并通常侧向地延伸在车架纵梁的外侧。在侧面碰撞事件中，其中物体接触侧向地偏置在车架纵梁之一的外侧的防撞梁的远端，，防撞梁可在车架纵梁的轴向端附近弯曲或塌陷，且不把冲击载荷传递到相邻的车架纵梁。
发明内容
提供了一种车辆，其包括限定纵向轴线的主支撑结构。主支撑结构包括车架纵梁，车架纵梁具有轴向端，并且沿纵向轴线延伸，且从纵向轴线侧向地偏置。防撞梁附接到车架纵梁的轴向端。防撞梁横向于纵向轴线布置，且相对于纵向轴线向车架纵梁的外侧延伸到远端。车身板件安装件附接到车架纵梁。车身板件安装件沿纵向轴线从防撞梁轴向地间隔开一距离。车身板件安装件相对于纵向轴线布置在车架纵梁的外侧。载荷传递构件包括第一轴向端和第二轴向端，第一轴向端附接到防撞梁和车身板件安装件中的一个，第二轴向端邻近防撞梁和车身板件安装件中的另一个布置，且距第二轴向端邻近防撞梁和车身板件安装件中的另一个预定距离。载荷传递构件在防撞梁和车身板件安装件之间相对于纵向轴线以第一角度延伸。
还提供了一种用于车辆的底盘。底盘包括限定纵向轴线的主支撑结构。主支撑结构包括在纵向轴线的相对侧彼此侧向地偏置的第一车架纵梁和第二车架纵梁。第一车架纵梁和第二车架纵梁中的每一个包括前轴向端。防撞梁附接到第一车架纵梁和第二车架纵梁中的每一个的前轴向端。防撞梁横向于纵向轴线布置。防撞梁相对于纵向轴线向第一车架纵梁的外侧延伸到第一远端，且相对于纵向轴线向第二车架纵梁的外侧延伸到第二远端。第一车身板件安装件附接到第一车架纵梁。第一车身板件安装件沿纵向轴线从防撞梁轴向地间隔开。第一车身板件安装件相对于纵向轴线布置在第一车架纵梁的外侧。第二车身板件安装件附接到第二车架纵梁。第二车身板件安装件沿纵向轴线从防撞梁轴向地间隔开。第二车身板件安装件相对于纵向轴线布置在第二车架纵梁的外侧。第一载荷传递构件包括第一轴向端和第二轴向端，第一轴向端附接到防撞梁和第一车身板件安装件中的一个，第二轴向端邻近防撞梁和第一车身板件安装件中的另一个布置，且距第二轴向端邻近防撞梁和第一车身板件安装件中的另一个一定距离。第二载荷传递构件包括第一轴向端和第二轴向端，第一轴向端附接到防撞梁和第二车身板件安装件中的一个，第二轴向端邻近防撞梁和第二车身板件安装件中的另一个布置，且距第二轴向端邻近防撞梁和第二车身板件安装件中的另一个一定距离。第一载荷传递构件在防撞梁和第一车身板件安装件之间相对于纵向轴线以第一角度延伸，第二载荷传递构件在防撞梁和第二车身板件安装件之间相对于纵向轴线以第二角度延伸。第一载荷传递构件可操作为将施加到防撞梁的第一末端的撞击载荷的纵向分量和侧向分量二者传递到第一车架纵梁。第二载荷传递构件可操作为将施加到防撞梁的第二末端的撞击载荷的纵向分量和侧向分量二者传递到第二车架纵梁。
因此，载荷传递构件操作为将被施加到防撞梁的远外侧端的冲击载荷传递到车架纵梁中的一个。在防撞梁与物体之间的侧向侧面碰撞事件中（其中物体接触防撞梁的远端，该远端从车架纵梁中的一个向外侧侧向偏置），邻近该远端布置的载荷传递构件将撞击力的纵向分量和撞击力的侧向分量二者传递到车架纵梁中的一个，以限制侵入车辆乘客车厢。此外，被传递到车架纵梁的撞击载荷的侧向分量迫使车辆侧向远离物体，同时传递到车架纵梁的撞击载荷的纵向分量减慢车辆。另外，载荷传递构件帮助在撞击中在初期吸收能量，并由此帮助减小车辆减速的严重程度。
结合附图时，本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从以下用于实施本发明的最佳模式的详细描述显而易见。
附图说明
图1是车辆的示意性平面图，其显示了车辆的底盘；
图2是底盘的放大示意性局部平面图，其显示了第一载荷传递构件；
图3是底盘的放大示意性局部平面图，其显示了第二载荷传递构件；
图4是底盘的放大示意性局部平面图，其显示了在碰撞事件期间的力的分布。
具体实施方式
本领域技术人员将理解，诸如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶”、“底”等术语描述性地用于附图，不代表对本发明保护范围的限制，所述保护范围由所附的权利要求来限定。
参考附图，其中相同的附图标记在几幅图中指代相同的部件，车辆在20处大致示出。车辆20可包括具有底盘22且为任意形状、尺寸和/或车型的车辆20，例如但不限于轿车、运动型多用途车辆20、卡车、厢式货车等。
参考图1，车辆20的底盘22包括主支撑结构24。主支撑结构24支撑车辆20的各种部件，比如但不限于传动系、轮、车轴、车身板件等。主支撑结构24包括前端26和后端28。后端28与前端26沿纵向轴线30间隔开。纵向轴线30沿车辆20的纵向中心线延伸。主支撑结构24包括第一车架纵梁32和第二车架纵梁34。第二车架纵梁34与第一车架纵梁34在纵向轴线30的相对侧向侧侧向偏置。第一车架纵梁32和第二车架纵梁34中的每一个包括布置在主支撑结构24的前端26处的前轴向端36。
防撞梁38附接到第一车架纵梁32和第二车架纵梁34中的每一个的前轴向端36。防撞梁38横向于纵向轴线30布置。防撞梁38相对于纵向轴线30向第一车架纵梁32的外侧延伸到第一远端40。如这里所使用的，术语“外侧”表示相对于车辆的中心沿纵向轴线30设置得比“内侧”位置更远的位置。这样，内侧位置布置得相对于外侧位置（其布置得距车辆20的中心更远）更靠近车辆20的中心。防撞梁38相对于纵向轴线30向第二车架纵梁34的外侧延伸到第二远端42。防撞梁38可以以任何适当方式附接到第一车架纵梁32和第二车架纵梁34，比如但不限于其之间的螺栓连接。防撞梁38操作为将正面撞击载荷分别传递到第一车架纵梁32和第二车架纵梁34。
底盘22进一步包括第一车身板件安装件44和第二车身板件安装件46。第一车身板件安装件44和第二车身板件安装件46被用来将各个车身板件连接到支撑结构24。第一车身板件安装件44附接到第一车架纵梁32，且沿纵向轴线30与防撞梁38轴向地间隔开。第一车身板件安装件44相对于纵向轴线30布置在第一车架纵梁32的外侧。相比于第一车体安装件44，防撞梁38的第一远端40相对于纵向轴线30在外侧布置得更远。第二车身板件安装件46附接到第二车架纵梁34，且沿纵向轴线30与防撞梁38轴向地间隔开。第二车身板件安装件46相对于纵向轴线30布置在第二车架纵梁34的外侧。相比于第二车身板件安装件46，防撞梁38的第二远端42相对于纵向轴线30在外侧布置得更远。第一车身板件安装件44和第二车身板件安装件46中的每一个沿纵向轴线30从防撞梁38间隔开距离48。
底盘22进一步包括第一载荷传递构件50和第二载荷传递构件52。第一载荷传递构件50和第二载荷传递构件52可包括任何适当的横截面形状，比如但不限于正方形管状形状、圆形管状形状、轧制的槽钢形状、实心棒材等。参考图2，第一载荷传递构件50包括第一轴向端54和第二轴向端56，第一轴向端54附接到防撞梁38和第一车身板件安装件44中的一个，第二轴向端56布置为邻近防撞梁38和第一车身板件安装件44中的另一个，且距防撞梁38和第一车身板件安装件44中的另一个距离68。如图所示，第一载荷传递构件50的第一轴向端54牢固地附接到防撞梁38，第一载荷传递构件50的第二轴向端56布置为邻近第一车身板件安装件44，但与其间隔开。然而，应该理解，第一载荷传递构件50的相对位置可以颠倒，即第一载荷传递构件的第一轴向端54牢固地附接到第一车身板件安装件44，第一载荷传递构件50的第二轴向端56布置为邻近防撞梁38，但与其间隔开。参考图3，第二载荷传递构件52包括第一轴向端58和第二轴向端60，第一轴向端58附接到防撞梁38和第二车身板件安装件46中的一个，第二轴向端60布置为邻近防撞梁38和第二车身板件安装件46中的另一个，且距防撞梁38和第二车身板件安装件46中的另一个距离76。如图所示，第二载荷传递构件52的第一轴向端58牢固地附接到防撞梁38，第二载荷传递构件52的第二轴向端60布置为邻近第二车身板件安装件46，但与其间隔开。然而，应该理解，第二载荷传递构件52的相对位置可以反过来，即第二载荷传递构件52的第一轴向端58固定地附接到第一车身板件安装件46，第二载荷传递构件52的第二轴向端60布置为邻近防撞梁38，但与其间隔开。
参考图2和3，其中第一载荷传递构件50在图2中示出，第二载荷传递构件52在图3中示出，第一载荷传递构件50和第二载荷传递构件52中的每一个可包括附接到其的板62。板62分别附接到第一载荷传递构件50和第二载荷传递构件52中的每一个的第二轴向端56、60。在正侧面碰撞事件中，板62分别将载荷分配在第一和第二载荷传递构件50、52以及第一和第二车身板件安装件44、46之间，下面更详细描述。
参考图2，第一载荷传递构件50在防撞梁38和第一车身板件安装件44之间相对于纵向轴线30以一角度延伸。第一载荷传递构件50和第一车架纵梁32在其之间限定在30°至45°的范围内的角度64。第一载荷传递构件50和防撞梁38在其之间限定在45°至60°的范围内的角度66。如上所述，第一载荷传递构件50的第二轴向端56从第一车身板件安装件44间隔开预定距离68。第一载荷传递构件50的第二轴向端56与第一车身板件安装件44之间的该预定距离68在3mm至15mm的范围内。此外，第一载荷传递构件50的第二轴向端56从第一车架纵梁32侧向地间隔开距离70，该距离70等于或小于50mm。
参考图3，第二载荷传递构件52在防撞梁38和第二车身板件安装件46之间相对于纵向轴线30以一角度延伸。第二载荷传递构件52和第二车架纵梁34在其之间限定在30°至45°的范围内的角度72。第二载荷传递构件52和防撞梁38在其之间限定在45°至60°的范围内的角度74。如上所述，第二载荷传递构件52的第二轴向端60从第二车身板件安装件46间隔开预定距离76。第二载荷传递构件52的第二轴向端60与第二车身板件安装件46之间的该预定距离76在3mm至15mm的范围内。此外，第二载荷传递构件52的第二轴向端60从第二车架纵梁34侧向地间隔开距离78，该距离等于或小于50mm。
参考图4，在侧向侧面碰撞事件中，其中防撞梁38的第一远端40或第二远端42中的一个接触物体80，第一载荷传递构件50和第二载荷传递构件52可操作为将冲击力88的纵向分量82和侧向分量84二者分别传递到第一车架纵梁32或第二车架纵梁34，由此允许第一车架纵梁32和第二车架纵梁34分别吸收冲击载荷。尽管图4仅显示了第二载荷传递构件52，并且因此仅显示了该力的分配，但应意识到，第一载荷传递构件50在车辆20的相对侧向侧上以类似的方式操作。撞击力88的纵向分量82沿纵向轴线30轴向地指向，以减慢车辆20的前/后运动。撞击力88的侧向分量84相对于纵向轴线30横向地指向，即大约垂直于纵向轴线30，以迫使车辆20远离物体80。
在侧向侧面碰撞事件中，其中车辆20通过防撞梁38的第二远端42接触物体80，物体80向防撞梁38的第二远端42施加撞击力88，该撞击力88使得防撞梁38沿第一旋转方向86在第二车架纵梁34的前轴向端36附近弯曲或塌陷。由于防撞梁38的第二远端42在第二车架纵梁34附近塌陷，因此第二载荷传递构件52运动经过预定距离76（其将第二载荷传递构件52的第二轴向端60与第二车身板件安装件46间隔开），并且以邻接接合的方式接合第二车身板件安装件46。第二车身板件安装件46接合第二载荷传递构件52的第二轴向端60，并沿相对于纵向轴线30向内侧的方向朝向第二车架纵梁34引导第二载荷传递构件52的第二轴向端60。第二载荷传递构件52与第二车身板件安装件46之间的接合限制第二载荷传递构件52轴向地沿纵向轴线30运动，由此迫使第二载荷传递构件52的第二轴向端60向内侧并与第二车架纵梁34接合，这使将第二载荷传递构件52的第二轴向端60与第二车架纵梁34间隔开的距离78闭合。因为第二载荷传递构件52相对于第二车架纵梁34成角度，所以第二载荷传递构件52将撞击力88的纵向分量82和撞击力88的侧向分量84二者传递到第二车架纵梁34。因此应意识到，纵向分量82和侧向分量84的相对值取决于角度72，即第二载荷传递构件52与第二车架纵梁34之间的角度。
尽管在图4中未具体示出，但是应意识到，第一载荷传递构件50以与上面所述的第二载荷传递构件52相同的方式操作。具体地，在侧向侧面碰撞事件中，其中车辆20通过防撞梁38的第一远端40接触物体80，物体80向防撞梁38的第一远端40施加撞击力88，该撞击力88使得防撞梁38在第一车架纵梁32的前轴向端36附近弯曲或塌陷。由于防撞梁38的第一远端40在第一车架纵梁32附近塌陷，因此第一载荷传递构件50运动经过预定距离68（其将第一载荷传递构件50的第二轴向端56与第一车身板件安装件44分隔开），并以邻接接合的方式接合第一车身板件安装件44。第一车身板件安装件44接合第一载荷传递构件50的第二轴向端56，并相对于纵向轴线30沿向内侧方向朝向第一车架纵梁32引导第一载荷传递构件50的第二轴向端56。第一载荷传递构件50与第一车身板件安装件44之间的接合限制第一载荷传递构件50轴向地沿纵向轴线30运动，由此迫使第一载荷传递构件50的第二轴向端56向内侧并与第一车架纵梁32接合，这使将第一载荷传递构件50的第二轴向端56与第一车架纵梁32间隔开的距离70闭合。因为第一载荷传递构件50相对于第一车架纵梁32成角度，所以第一载荷传递构件50将撞击力88的纵向分量82和撞击力88的侧向分量84二者传递到第一车架纵梁32。因此，应意识到，纵向分量82和侧向分量84的相对值取决于角度64，即第一载荷传递构件50与第一车架纵梁32之间的角度。
详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，但是仍存在各种替换设计和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。

Claims (9)

1.一种车辆，包括：
主支撑结构，限定纵向轴线，并且包括车架纵梁，所述车架纵梁沿纵向轴线延伸，且从该纵向轴线侧向地偏置，并且具有轴向端；
防撞梁，附接到车架纵梁的轴向端，其中，防撞梁布置为横向于纵向轴线，且相对于纵向轴线向车架纵梁的外侧延伸到远端；
车身板件安装件，附接到车架纵梁，且从车架纵梁沿纵向轴线轴向地间隔开，其中，车身板件安装件相对于纵向轴线布置在车架纵梁的外侧；和
载荷传递构件，具有第一轴向端和第二轴向端，第一轴向端附接到防撞梁和车身板件安装件中的一个，第二轴向端邻近防撞梁和车身板件安装件中的另一个布置，且距防撞梁和车身板件安装件中的另一个预定距离；
其中，载荷传递构件在防撞梁和车身板件安装件之间相对于纵向轴线以第一锐角延伸。
2.如权利要求1所述的车辆，其中，第一角度在30°至45°的范围内。
3.如权利要求1所述的车辆，其中，载荷传递构件和防撞梁在其之间限定第二角度，且其中该第二角度在45°至60°的范围内。
4.如权利要求1所述的车辆，其中，载荷传递构件的第二轴向端与邻近载荷传递构件的第二轴向端布置的防撞梁和车身板件安装件中的一个之间的预定距离在3mm至15mm的范围内。
5.如权利要求1所述的车辆，其中，载荷传递构件的第一轴向端附接到防撞梁，载荷传递构件的第二轴向端邻近车身板件安装件布置。
6.如权利要求5所述的车辆，其中，载荷传递构件的第二轴向端与车架纵梁侧向地间隔开50mm或更少。
7.如权利要求5所述的车辆，其中，响应于施加到防撞梁的远端的使防撞梁的远端向后关于车架纵梁的轴向端弯曲的撞击载荷，车身板件安装件接合载荷传递构件的第二轴向端，并相对于纵向轴线沿向内侧方向朝向车架纵梁引导载荷传递构件的第二轴向端。
8.如权利要求1所述的车辆，还包括附接到载荷传递构件的第二轴向端的板。
9.如权利要求1所述的车辆，其中，载荷传递构件可操作为将施加到防撞梁的远端的撞击载荷的纵向分量和侧向分量二者传递到车架纵梁。
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