CN106275089A - 改善冲击负荷性能的支架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于车辆的支架，该支架包括四向紧固件定位部分和滑动平面部分。紧固件定位部分包括横梁，该横梁配置成在施加达到或超过预定冲击负荷的力的情况下容许接纳在紧固件接纳部分中的紧固件的一部分穿过该横梁。本发明描述了包括所提供的支架的总成。

Description

改善冲击负荷性能的支架

技术领域

本发明总体上涉及用于机动车辆部件的支架，并且更具体地涉及具有改进的冲击负荷性能的支架。

背景技术

安全法规规定，在冲击事件(如机动车辆碰撞)中，传送给车辆乘客身体的力/能量的量不能超过预定水平，以减少对乘客伤害的风险和/或严重程度。一种实现它的方式是在车辆模块/面板中提供特定的溃缩区，该溃缩区吸收一部分冲击能量。另一种方式是规定特定的冲击负荷的规范，即机动车辆的区域和结构特征，其设计为在预定的冲击负荷下失效以减轻和减少传送给乘客的冲击力。特别是，公知的提供设计为在预定的冲击负荷下失效的支架以实现这种目的。

然而，机动车辆支架和紧固件必须满足某些耐久性/装配要求。例如，支架和紧固件必须设计成不会在低于预先设定的限度下失效，并且还通常要求包括协助对准其所固定的特定车辆部件的设计特征。举例来说，参照图1A和1B，用于使车辆部件(总体描述为C、C’)相互固定的传统的成型或铸造支架结构10典型地包括紧固件定位部分12，其被设计成将紧固件F(例如螺栓或螺钉)自动定位在所需的取向，该紧固件用于把支架固定到车辆部件。传统的支架10典型地还包括实体14，其可选择地包括一个或多个加强筋结构16以为支架提供进一步的稳定性和强度。如所描述的，支架10被整合到车辆部件C的结构中，但是技术人员很容易理解支架10可以同样地是单独的铸造或成型件。因为支架10呈现为使紧固件定位部分12与在邻近部件C’上的配合支架结构19的配合孔18对准的单一主体，所以车辆部件C、C’刚性地相互固定，并且不会缓冲冲击力，除非在碰撞事件中支架10完全地失效和/或一个或两个部件C、C’溃缩或压碎。

参照图1C，展示了另一种现有技术的支架10’，其设计为提供一些冲击力减缓。支架10’包括紧固件F定位部分12’和滑动平面部分18。在所描述的支架中，双向紧固件定位部分15通过弧形顶部支架边缘提供。臂16’、16从顶部边缘下延。位于顶部边缘和部件C之间的空间19基本上是开放的。如将理解的，在直接或间接地传送冲击到部件C的事件中，冲击负荷将在紧固件F(见箭头)的方向上传送。如将理解的，这将导致支架10’和紧固件F起到滑动接头的功能以在冲击中提供一定程度的滑动。将使紧固件F和顶部边缘之间的附接滑动通过空间19的冲击负荷是由紧固件F的夹紧力确定。因此，提供仅在所需的冲击负荷下滑动的精确可控的滑动平面是相当困难的。此外，随着时间的推移和车辆使用过程中遇到的振动，紧固件F可能松动进而引起噪音、组件振动等。

设计用于减少车辆部件/模块传送的冲击力以减少/减缓损伤的风险和/或严重程度的其他支架设计方案将导致较差固定的或错位的车辆部件、对车辆用户来说差的车辆触觉感受、如嚣叫/冲击噪声的噪音问题、振动过大等。这将造成顾客对车辆质量、装配和完成度的不满。另一方面，加强此类区域的支架/紧固件将导致对车辆乘客的冲击力超过所需水平。因此，设计足够耐用、提供其他所需特征(例如紧固件定位)但在设计为预定冲击负荷下失效的支架及其他附接件具有重大的工程技术方面的挑战。

为了满足本领域中该确定的需要，本发明描述了一种用于使车辆部件/模块相互固定的支架。所描述的支架包括合适的紧固件定位结构、提供了在正常使用过程中提供部件的安全附接的耐用结构、但是也被设计成在预定冲击负荷下滑动以减少碰撞事件中传送的冲击力。有利的是，支架包括滑动平面部分，其提供设计为在预定冲击负荷下引起接头或连接点滑动的滑动接头特征。这种滑动接头特征的优点在于：在接收预定冲击时支架将滑动而非完全失效，在没有完全释放部件间连接的情况下提供冲击吸收功能。所描述的支架进一步包括可调部分，其容许设计者提高或降低引起支架滑动的预定冲击负荷。

发明内容

根据在此描述的目的和好处，本发明一方面提供一种支架，其包括具有至少一个紧固件定位部分和滑动平面部分的主体。滑动平面部分设计成在预定冲击负荷下失效，因此容许在冲击下车辆部件间的连接有一定程度的滑动以吸收一部分冲击力。

在一个实施例中，滑动平面部分是可调的，也就是说，滑动平面部分可以制造成根据支架的期望或所需的性能(例如耐久性、振动传输及其他)在较高或较低冲击力下失效/破裂。在其他实施例中，滑动平面部分的元件可以设计成在所需方向上聚集冲击负荷。

在下面的描述中，将展示和描述本发明的支架的实施例。如应当认识到的，支架可以采取其他不同的实施例，并且其许多细节在不违背如下面的权利要求所列举和描述的装置和方法的的情况下可以在不同的、明显的方面修改。因此，附图和说明书应该被理解为本质上是说明性的而非对本发明的限制。

附图说明

在此包含的并且构成本说明书的一部分的附图阐述了用于固定车辆护板和/或其部件到其他车辆部件或到车辆结构(例如车辆垫)的护板连接系统的许多方面，并且连同说明书一起阐述其某些原理。附图中：

图1A描述了使车辆部件相互固定的现有技术的支架系统；

图1B描述了用于图1A的系统中的现有技术的支架；

图1C描述了用于图1A的系统中的现有技术的另一种支架；

图2A描述了根据本发明的支架的实施例；

图2B描述了图2A的支架的替代实施例；

图2C描述了图2A的支架的另一个替代实施例；

图2D描述了图2A的支架的再一个替代实施例；

图2E描述了图2A的支架的又一个替代实施例；

图3描述了通过根据本发明的支架相互连接的车辆部件。

现在将详细地参考本发明支架的实施例，实施例的示例在附图中说明。

具体实施方式

为了解决上述问题和其他问题，本发明在高层次上涉及包含至少紧固件定位部分和滑动平面部分的支架。附图中，类似部件通过类似附图标记编号但是通过参考字母(a、b、c、…n等)区别。众所周知，用于制造这种支架的许多合适的材料，包括金属、合金、聚合物(例如玻璃填充聚丙烯(30％))、塑料、以及其他，为本领域所公知。但是，根据本发明，可以预期任何适用于制造/成型支架的材料。因此，任何这种描述不应以任何方式限定。

如上图1C论述中总结，仅使用紧固件F和支架之间的摩擦/干涉配合来提供滑动平面不是最理想的，因为提供在精确的所需冲击负荷作用下滑动的滑动平面几乎是不可能的，这是由于滑动平面仅依靠螺栓夹紧力。因此，为了解决上述问题，提供一种包括紧固件F定位部分22a和滑动平面部分24a的支架20a(参照图2A)。如图所示，定位部分22a由顶端边缘26a和可调横梁32a限定，顶端边缘26a和可调横梁32a配合以限定四向紧固件定位部分22a。如将理解的，“可调的”意味着横梁32a的厚度和/或结构可以改变以提供仅在施加等于或大于预定冲击负荷的力的情况下破裂的横梁，进而容许紧固件F沿着臂28a、28a’滑动并进入开放区域30a。因此，提供更加精确限定的滑动接头。

其他结构在此也是可能和可预期的。图2B展示了支架20b的另一个可替代实施例，该支架20b包括由顶端边缘26b和可调横梁32b限定的紧固件F四向定位部分22b和滑动平面部分24b。如图所示，横梁32b如下地配置，即，由此使空间30b限定五边形结构，同时五边形的顶端34以及横梁32b的最窄部分邻近限定接纳紧固件F的孔。如针对图2A所述，这部分的厚度可以根据需要而改变以提供仅在施加等于或大于预定冲击负荷的力的情况下破裂的横梁32b。在描述的实施例中，下延的臂28b，28b’还包括应力集中部36、36’，其是在臂28b、28b’的材料中限定的切口，该切口通过其形状和位置在竖直负荷方向上聚集冲击应力。

图2C展示了支架20c的又一个可替代实施例，该支架20c包括紧固件F定位部分22c和滑动平面部分24c。在这个实施例中，不是由横梁32c和部件C之间的支架20c限定单个开放空间，而是提供两个开放空间30c、30c’。如将理解的，这个支架实施例结构上更接近于实心支架，因此可以考虑在需要仅在施加更大冲击负荷下提供滑动的更结实的支架的情况中实施。

图2D展示了支架20d的又一个可替代实施例，该支架20d包括紧固件F定位部分22d和滑动平面部分24d。在此，横梁32d限定了例如比图2A的支架20a更大的厚度尺寸，因此描述了要求更大冲击负荷以提供滑动接头功能的更加结实的支架20d。

图2E展示了支架20e的又一个可替代实施例，该支架20e包括紧固件F定位部分22e和滑动平面部分24e。如图所示，不是如图2A-2D实施例描述的封闭横梁32，横梁32e的一部分是开放的，并且提供了“锁孔”或基本上三角形结构以开放空间30e。也就是说，间隙38被限定在限定用于紧固件F的孔的底部。如将理解的，在直接或间接地施加冲击力到部件C的情况下，紧固件F将滑过间隙38并且将提供滑动接头，借以使部件C将被容许在所示的箭头方向上滑动。通过提供具有预定宽度尺寸的间隙38，严密地限定导致所述滑动的冲击负荷将是可能的。

图3描述了利用根据本发明的支架20通过紧固件F相互固定的车辆部件C、C’。如上所述，对部件C的直接或间接冲击将在所示的箭头方向上传递冲击力到支架20。通过利用如上所述的支架20，严密地限定将导致支架20起滑动接头作用(即提供所述的沿着开放空间30的滑动进而吸收一部分冲击力)的预定冲击负荷是可能的。

因此，通过以上描述，应当认识到，提供了包括四向紧固件定位器的支架，该四向紧固件定位器容许紧固件及由此紧固的车辆部件的精准定位。进而，所述支架也提供容许在所需冲击负荷下滑动、容许冲击峰值负荷被减缓/减少的滑动接头的优点。

根据上述教导，各种修改和变型是可能的。当依据所附权利要求公平地、合法地、公正地享有的宽度被解释时，所有这些修改和变型都在所附权利要求的保护范围内。

Claims (20)

1.一种用于车辆的支架，包含：

紧固件定位部分；以及

滑动平面部分；

所述紧固件定位部分包括横梁，所述横梁配置为在施加达到或超过预定冲击负荷的力的情况下容许接纳在紧固件接纳部分中的紧固件的一部分穿过所述横梁。

2.根据权利要求1所述的支架，其中所述紧固件定位部分是由弧形圆周限定的四向定位器，所述四向定位器配置成接纳和定向从所述四向定位器中穿过的紧固件。

3.根据权利要求1所述的支架，其中所述横梁包括具有配置为在施加所述力的情况下破裂的厚度尺寸的部分。

4.根据权利要求1所述的支架，其中所述横梁包括间隙，所述间隙配置为容许所述紧固件的一部分在施加所述力的情况下从所述间隙中穿过。

5.根据权利要求1所述的支架，其中所述滑动平面部分包括一个或多个从所述紧固件定位部分下延的臂。

6.根据权利要求5所述的支架，其中所述一个或多个臂包括用于沿所述支架的竖直轴线聚集所述预定负荷的一个或多个应力集中部。

7.一种车辆，包括如权利要求1所述的所述支架。

8.一种总成，包含：

第一部件；以及

第二部件；

所述第一部件和所述第二部件在由一个或多个支架限定的滑动接头处被连接，每个所述支架包含紧固件定位部分和滑动平面部分，所述紧固件定位部分包括横梁，所述横梁配置为在施加达到或超过预定冲击负荷的力的情况下容许接纳在紧固件接纳部分中的紧固件的一部分通过。

9.根据权利要求8所述的总成，其中所述紧固件定位部分是由弧形圆周限定的四向定位器，所述四向定位器配置为接纳和定向从所述四向定位器中穿过的紧固件。

10.根据权利要求8所述的总成，其中所述横梁包括具有配置为在施加所述力的情况下破裂的厚度尺寸的部分。

11.根据权利要求8所述的总成，其中所述横梁包括间隙，所述间隙配置为在施加所述力的情况下容许所述紧固件的一部分从所述间隙中穿过。

12.根据权利要求8所述的总成，其中所述滑动平面部分包括一个或多个从所述紧固件定位部分下延的臂。

13.根据权利要求12所述的总成，其中所述一个或多个臂包括用于沿所述支架的竖直轴线聚集所述预定负荷的一个或多个应力集中部。

14.一种车辆，包括如权利要求8所述的总成。

15.一种冲击吸收总成，包含：

第一部件；以及

第二部件；

所述第一部件和所述第二部件在由一个或多个配合的紧固件和支架所限定的滑动接头处被连接，每个所述支架包含紧固件四向定位部分和滑动平面部分，所述紧固件定位部分包括横梁，所述横梁配置为在施加达到或超过预定冲击负荷的力的情况下容许接纳在紧固件接纳部分中的紧固件的一部分通过。

16.根据权利要求15所述的总成，其中所述横梁包括具有配置为在施加所述力的情况下破裂的厚度尺寸的部分。

17.根据权利要求15所述的总成，其中所述横梁包括间隙，所述间隙配置为在施加所述力的情况下容许紧固件的一部分从所述间隙中穿过。

18.根据权利要求15所述的总成，其中所述滑动平面部分包括一个或多个从所述紧固件定位部分下延的臂。

19.根据权利要求19所述的总成，其中所述一个或多个臂包括用于沿所述支架的竖直轴线聚集所述预定负荷的一个或多个应力集中部。

20.一种车辆，包括如权利要求15所述的总成。