CN106660592B - 机动车辆结构元件和功能元件的组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车辆结构元件(1)和功能元件(2)的组件，该组件包括：该结构元件(1)的第一壁(3)和第二壁(4)，该第一壁和该第二壁大体上平行并分隔开预定距离(D1)，每个壁(3，4)具有通孔(6，7)，所述孔(6，7)彼此相对；该功能元件(2)的接纳壳体(10)，该接纳壳体与这些孔(6，7)同轴、靠近该第二壁(4)定位；穿过这些孔(6，7)的销(12)，该销的一个自由端(13)被接纳和保持在接纳壳体(10)内部，该销的另一端具有抵靠该第一壁(3)的外部面的增大的头部(14)，这些孔(6，7)被安排成形成用于保持和紧固所述销(12)的装置。

Description

机动车辆结构元件和功能元件的组件

技术领域

本发明涉及机动车辆结构元件和功能元件的组件。

背景技术

机动车辆的生产需要从功能元件到车辆结构元件的许多元件的组件。这类组件有时必须提供几种功能：紧固、吸收振动以及在冲击的情况下断裂以便保护功能元件的可能性。

具体地，车辆的“技术正面”(FAT)是位于发动机缸体的前方并且具有支撑多种不同构件(主要是发动机缸体的散热器)的功能的结构。该技术正面可以采取多种形式。在一些情况下，它由一个或两个下部和/或上部横向构件组成。在其他情况下，它构成具有整合了冷却单元的或多或少复杂形状的底架。该技术正面通常结合了许多其他功能，诸如用于发动机罩止挡件的支撑件、用于发动机罩锁的支撑件或用于支承发动机罩锁的立柱等。

发动机缸体的散热器通常通过竖直穿过该技术正面的上部构件的销而被紧固到上部的技术正面，该销的端部被接纳在弹性体块中，该弹性体块允许抑制振动并且该弹性体块被容纳在该散热器中。该销因此经由孔穿过该上部构件，该孔的内壁形成引导部，并且该销的头部搁置在该孔的边缘上。这个引导部因此在该引导构件的整个高度上延伸大约35mm。该引导部因此还通过沿着该销的部分高度对其进行保持来参与振动的抑制。通常，该销的紧固是“四分之一圈”类型，通过该上部构件的孔和该销的适当形状来获得。因此，通常，该销在该引导部的区域中与该上部构件接合。最后，该销能够被分离，以便在前部冲击的情况下允许保护该散热器。为此，该销通常具有位于该弹性体块和该引导部之间的初始断裂。只要该技术正面的上部构件和散热器之间的距离短，该紧固系统就确保该销的正确固位。对于很大的距离，该销经受更大的弯曲和屈曲，使得不再能够保证其提供的功能，即紧固、过滤振动以及被分离的能力。现有的组件因此在该技术正面的结构的区域中产生应力。此外，现有的紧固系统的引导部有时太短而不能有效地有助于振动的吸收。

发明内容

本发明旨在通过提出机动车辆结构元件和功能元件的组件来补救这些缺点中的所有或一些缺点，所述组件包括：

-第一壁和第二壁，该第一壁和该第二壁大体上平行并且隔开预定距离而形成所述结构元件的一部分，每个壁贯穿有通孔，所述孔彼此相对，

-在所述功能元件中产生并且具有与所述结构元件的孔相同的轴线的接纳壳体，所述接纳壳体位于该结构元件的第二壁的附近，

-穿过该结构元件的孔的销，所述销的自由端被接纳和保持在该接纳壳体内部，该销的另一端具有抵靠该结构元件的第一壁的外部面的增大的头部，

其中，所述结构元件的孔被安排成以便形成用于保持和紧固所述销的装置。

该销因此被保持在其穿过的结构元件的每个壁的区域中，这允许改进该销的固位。因此，由于该第二壁例如以优选地相对较短的预定距离而位于该接纳壳体的附近，该销不具有不被横向保持的长部，因此减少了屈曲和弯曲的风险，振动的传播也是如此。

具体地，用于保持和紧固的装置可以在将结构元件的壁分隔开的空间的外部(换言之，是在所述孔的外部边缘上)延伸，使得在这些壁中的孔的制造被简化。还可以制成尺寸减小的孔，这样允许保持该结构元件的壁的完整性。

这种用于保持和紧固的装置因此被安排在该结构元件的壁的外部面上，换言之，在彼此不相对的面上。有利地，用于保持和紧固的装置可以在这些孔的周围限定垂直于这些孔的轴线延伸且与该销配合的外部面部分，用于改进该销的固位。

本发明的进一步的优点和特征可以单独地或彼此组合地考虑：

-用于紧固所述销的装置可以是用于在不使用工具的情况下紧固四分之一圈的装置，该结构元件的这些孔和该销被成形为在将该销转动四分之一圈之后被固定。因此，以简单和快速的方式进行组装。

-该销可以能够分离并且可以具有位于该结构元件的第二壁和所述功能元件的接纳壳体之间的初始断裂带。这允许在所希望的位置处保证该销经由该接纳壳体或者经由该结构元件的第二壁的孔断裂到在初始断裂带的附近被横向保持的程度。

-该结构元件的壁可以是形成型材的一部分的壁，例如具有大体上U形截面的型材。这可以允许以简单的方式制成该结构元件，该结构元件则由于这些壁之间的连接也可以是相对刚性的。U形型材具有重量轻和坚固的优点。

-该结构元件的壁可以是形成金属型材的一部分的壁，并且由聚合物材料制成的装饰部能够至少部分地覆盖其相应孔周围的所述壁的外部面，所述装饰部至少部分地形成用于保持和紧固所述销的装置。这允许制成重量轻且坚固的结构元件。此外，当该型材的壁例如由于型材的制造方法而不是严格平行时，该装饰部允许产生严格平行的外部面，这样能够允许力更好地分布在该销上以及更坚固的紧固。也可以在该装饰部中产生复杂的形状，特别是在这些孔的区域中。

-由聚合物材料制成的装饰部可以通过包覆成型、夹持、嵌套或粘结(优选地通过包覆模制)固定到所述壁。

-该结构元件的壁可以是形成由聚合物材料制成的型材的一部分的壁，然后可以用简单的方式(例如通过模制或任何其他合适的方法)来制成。

-所述功能元件的接纳壳体可以制成在由嵌入所述功能元件的壳体中的弹性体材料制成的块中，以便抑制振动。

根据优选应用，该结构元件是该技术正面的上部构件，并且该功能元件是散热器。

本发明还涉及一种包括根据本发明的组件的机动车辆。

附图说明

现在参照非限制性的附图来说明本发明，在附图中：

-图1是根据本发明的实施例的组件的从内部看到的等距视图；

-图2是从外部观察的图1的组件的等距视图；

-图3是图1和图2所示的组件的截面视图；

-图4是图1至图3的组件的销的透视图；

-图5是图1至图3的组件的仅结构元件的透视图。

具体实施方式

在本说明书中，术语前、后、上和下是指当该组件安装在车辆上时该车辆的前方和后方方向。X轴、Y轴、Z轴分别对应于车辆的纵向(从前到后)轴线、横向轴线和竖直轴线。

术语大体上水平、纵向或竖直被理解为是与水平、纵向或竖直方向/平面形成至多±20°、或甚至至多10°或至多5°的角度的方向/平面。

大体上平行、垂直或成直角的术语被理解为从平行的、垂直的或成直角的方向偏离至多±20°、或甚至至多10°或至多5°的方向/角度。

图1和图2示出了结构元件1(在这种情况下是该技术正面的上部构件)和功能元件2(在这种情况下是散热器)的组件。在图5中单独示出结构元件1。

结构元件1包括以预定距离D1分隔开的两个大体上平行的壁(图3)：第一上壁3和第二下壁4。在这种情况下，这些上壁和下壁3、4通过大体上竖直的壁5连接，使得壁3、4、5在其侧面上形成大体上呈U形的截面的型材。通过举例，距离D1可以是45mm至60mm。

如在图5中更具体地可见的，上壁3和下壁4各自分别贯穿有通孔6、7。这些孔6、7彼此相对定位。换言之，它们的轴线重合。

功能元件2包括壳体8，该壳体接纳弹性体块9，该弹性体块配备有接纳壳体10(图3)。这种安排允许结构元件1和功能元件2之间的振动被过滤。然而，本发明不限于这种安排，并且该接纳壳体可以直接在功能元件2中制成。该接纳壳体10的轴线11与结构元件2的孔6、7的轴线重合。如图1至图3可见，功能元件2的接纳壳体10位于结构元件1的第二壁的附近，在所述壁的下方。通过举例，在轴线11的方向上，使下壁4(更具体地是接纳壳体10的结构元件1)分离的距离D2为4mm至10mm。

该组件是通过穿过结构元件1的孔6、7的销12来实现的。此销12的一个自由端13被接纳并保持在接纳壳体10的内部，其另一个自由端具有在其外部面上抵靠结构元件1的第一壁3的增大的头部14。换言之，销12的头部14搁置在第一壁3的不与第二壁4相对的面上(图3)。

销12由结构元件1的孔6、7来保持和固定。为此，孔6、7被安排成形成用于特别是竖直地(平行于销12的轴的轴线)和横向地(垂直于销12的轴)保持和紧固该销12的装置。由于下壁3和上壁4的间隔D1，销12因此被牢固地横向保持，从而降低了屈曲或弯曲的风险。

在所示的示例中，用于保持和紧固的装置被安排成用于销12的“四分之一圈”型紧固，无需使用工具。结构元件1的孔6、7和销12因此被成形以便在将销12绕其轴线转动1/4圈之后被紧固。然而，本发明不限于这种类型的紧固，并且可以想到另一种类型的紧固，例如螺纹连接。在下文中披露了孔6、7和销12允许“四分之一圈”紧固的示例性实施例。然而，本发明不限于这个特定实施例，并且可以想到允许“四分之一圈”紧固的任何其他形状。

因此，在本示例中，孔6、7各自具有带有圆形的、略微增大的中心部分6a、7a的矩形形状，如在图5中可见。销12进而具有包括两个相对的且平行的扁平部分15、16的圆柱形轴(图4)。每个孔6、7的中心圆形增大部分6a、7a具有对应于直径等于或略大于销12的圆柱形轴的直径但小于孔6、7的长度的圆的形状。销12还配备有两个止挡件17、18，这两个止挡件在直径上彼此相对并且在同一平面内大体上垂直于该圆柱形轴延伸，并且这两个止挡件被安排在这些扁平部分之间。这些止挡件17、18被成形为：在销12被定向成使得其扁平部分15、16平行于矩形孔6、7的长边时，这些止挡件穿过这些孔6、7。因此，应当理解，销12旋转四分之一圈使止挡件17、18在孔6、7的宽度方向上定位在下壁4的下方，从而沿着销12的轴线(对应于附图中的轴线11)阻挡该销，如在图3可见。

还可以通过制成两个在直径上相对的舌状物19来改进销12的紧固，这两个舌状物被固定到头部14的下部面并且朝该销12的轴(图4中仅可看到其中一个)定向，并且这两个舌状物可在转动销12之后，即在销12的组装位置中，与上孔6的边缘接合。此外，在所示的示例中，分别在孔6、7周围，壁3、4具有垂直于孔6、7的轴线11延伸的外部面部分3a、4a。销12的止挡件17、18因此平坦地抵靠下部外部面部分4b，而舌状物19能够大体上在上部外部面部分3a的区域中抵靠孔6的边缘。以此方式，改进了销12沿其轴线的固位。

在本示例中，销12还包括初始断裂带20，在这种情况下是形成缩窄部分的凹槽，该凹槽被安排在止挡件17、18与其自由端13的插入接纳壳体10之中的部分之间，如在图3可见。因此，初始断裂20被安排在距用于保持销12的两个区带较短的距离处：结构元件1的下壁4的孔7以及功能元件2的接纳壳体10。因此，导致结构元件1沿横向于销12的轴线的X方向移位到车辆后部的冲击将不可避免地导致销12在其初始断裂20的区域中的断裂。

在参考附图描述的实施例中，结构元件1的壁3、4形成U形截面的金属型材的一部分，该金属型材被聚合物材料制成的装饰部22部分地覆盖。更具体地，这个装饰部22部分地覆盖其相应孔6、7周围的上壁3和下壁4的外部面。在所示的示例中，这个装饰部22不在型材的整个外部表面上延伸，而是包括孔6周围的上装饰部22a以及孔7周围的下装饰部22b。这些上装饰部22a和下装饰部22b分别位于下壁3和上壁4的外部面上，换言之，在彼此不相对的面上，如在图3中更具体地可见的。换言之，这些装饰部22a和22b不在壁3和4之间延伸。这种定位具有许多优点，尤其是通过包覆成型制成此装饰部22时。更确切地讲，在这种情况下，不必使该金属型材的孔6和7尺寸过大，以便允许用于制成装饰部22的模具元件通过，因为所述装饰部位于该金属型材的外部。因此，孔6、7的尺寸被确定为恰好是正确的尺寸。这尤其可以限制可能由这些孔的存在所引起的金属型材的脆化。在由聚合物材料制成的部件所制成的结构元件的情况下也观察到了这些优点，换言之，其型材和其装饰部形成了由聚合物材料制成的同一部件。

在这种情况下，装饰部22被包覆模制在该金属型材上，这允许相对简单的批量生产而无需随后的组装。然而，也可以想到用于装饰部22的其他组装手段，例如通过粘结、夹紧等。

此外，在金属型材的情况下，出于简化该型材的制造方法的原因，该型材的壁3、4可能不像图中可见的那样严格平行。在这种情况下，外部装饰部22允许制成外部面部分3a、4a，这些外部面部分垂直于孔6、7的轴线11延伸，并且这些外部面部分可以形成用于在本发明的意义内的保持和紧固的装置的一部分，该外部装饰部优选的用于沿着销12的轴线阻挡和保持该销。应注意到，也可以通过制成完全由聚合物材料制成的结构元件而容易地获得垂直于轴线11延伸的这种外部面部分3a、4a。

通过举例，能够被生产用于该装饰部或型材的聚合物材料可以是聚丙烯，可能是增强聚丙烯或具有所希望的刚度的任何其他聚合物材料。当其为金属时，该型材可以由铝、铝基合金或钢(尤其是不锈钢)制成。

在所描述的示例中，该结构元件是呈具有大体上U形截面的型材的形式。然而，本发明不限于这种类型的截面，并且可以想到类似于H形或I形的截面，只要是其具有两个大体上平行的壁，这两个壁能够被穿孔以便接纳销，如上所述的。

Claims (9)

1.机动车辆结构元件(1)和功能元件(2)的组件，该组件包括：

-第一壁(3)和第二壁(4)，该第一壁和该第二壁大体上平行并且被隔开预定距离(D1)而形成所述结构元件(1)的一部分，每个壁(3，4)贯穿有通孔(6，7)，所述孔(6，7)彼此相对，

-在所述功能元件(2)中产生并且具有与所述结构元件(1)的孔(6，7)相同的轴线的接纳壳体(10)，所述接纳壳体(10)位于该结构元件(1)的第二壁(4)的附近，

-穿过该结构元件(1)的这些孔(6，7)的销(12)，所述销(12)的自由端(13)被接纳和保持在该接纳壳体(10)内部，该销(12)的另一端具有抵靠该结构元件(1)的第一壁(3)的外部面的增大的头部(14)，

其中，所述结构元件(1)的这些孔(6，7)被安排成以便形成用于保持和紧固所述销(12)的装置，其中，所述结构元件(1)的第一和第二壁(3，4)是形成具有大体上U形截面的型材的一部分的壁。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，用于保持和紧固所述销(12)的装置延伸到将该结构元件(1)的第一和第二壁(3，4)分隔开的空间的外部。

3.如权利要求1或2中任一项所述的组件，其特征在于，用于保持和紧固所述销的装置可以围绕这些孔(6，7)限定外部面部分(3a，4a)，该外部面部分垂直于这些孔(6，7)的轴线(11)延伸且与该销(12)配合。

4.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，该销(12)能够被分离并且具有位于该结构元件(1)的第二壁(4)和所述功能元件(2)的接纳壳体(10)之间的初始断裂带(20)。

5.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，该结构元件(1)的第一和第二壁(3，4)是形成金属型材的一部分的壁；以及，由聚合物材料制成的装饰部(22)至少部分地覆盖其相应孔(6，7)周围的所述第一和第二壁(3，4)的外部面，所述装饰部(22)至少部分地形成用于保持和紧固所述销(12)的装置。

6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，由聚合物材料制成的所述装饰部(22)通过包覆模制、夹持、嵌套或粘结而被固定到所述第一和第二壁(3，4)。

7.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，该结构元件的所述第一和第二壁(3，4)形成了由聚合物材料制成的型材的一部分。

8.如权利要求1或2所述的组件，其特征在于，该结构元件(1)是技术正面的上部构件，所述技术正面是指位于发动机缸体的前方并且具有支撑多种不同构件的功能的结构，并且该功能元件(2)是散热器。

9.一种机动车辆，包括如权利要求1至8中任一项所述的组件。