CN107539367B - 托架对车身接合点释放机构 - Google Patents

Abstract

用于将托架附接到车辆框架的安装组件包括内套筒。内套筒限定内套筒孔，其具有第一直径的第一孔部分和具有第二直径的第二孔部分。安装组件还包括具有衬套主体并配置为延伸穿过第一孔部分的衬套。安装组件还包括固定到衬套主体以分离第一孔部分和第二孔部分的熔丝。安装组件还包括紧固件，其配置为延伸穿过衬套主体和车辆框架中的孔，用于将托架附接到框架。熔丝配置为在预定负载下与衬套主体分离，以允许紧固件从第一孔部分移动到第二孔部分并允许托架相对于框架移动。

Description

托架对车身接合点释放机构

技术领域

本公开涉及一种用于车辆中的托架对车身接合点的释放机构。

背景技术

通常，车辆包括用于封闭和支撑各种车辆系统以及车辆乘客的结构。重型车辆，诸如皮卡车和厢式货车，通常采用框架来支撑车身和动力系。另一方面，诸如大多数乘用车的轻型车辆通常采用单体式或单片式车身构造，避免单独的车身和框架，有利于较轻的整体结构。另外，一些轻型车辆采用组合式单体式结构和用于承载车辆动力系的子框架。经常，附加结构构件用于支持车辆结构，以及用于支撑各种底盘和动力系子系统。

发明内容

在第一实施例中公开了用于将托架附接到具有框架孔并配置为支撑车辆子系统的车辆框架的安装组件。安装组件包括内套筒。内套筒限定内套筒孔，其具有第一孔部分，第一孔部分的特征在于第一直径，以及第二孔部分，第二孔部分的特征在于第二直径。安装组件还包括具有衬套主体并配置为延伸穿过第一孔部分的衬套。安装组件还包括固定到衬套主体并配置为将第一孔部分与第二孔部分分离的熔丝。熔丝配置为将第一孔部分与第二孔部分分离的屏障。安装组件还包括紧固件，其配置为延伸穿过衬套主体和框架孔中的每一个，用于将托架附接到车辆框架。熔丝配置为在预定负载下从衬套主体分离或断开，从而允许紧固件从第一孔部分移动到第二孔部分，并允许托架以在框架孔处相对于车辆框架移动。

熔丝可以是附接到衬套主体的一个或多个单独的部件，或者是衬套主体的组成部分，即其中衬套主体限定熔丝。

衬套主体可以包括衬套壁。此外，熔丝可以配置为衬套壁的至少一个厚度减少部段。

衬套可以包括远离衬套主体和熔丝延伸的部段。本衬套部段可以配置为限定第二孔部分。

衬套主体可由铝制成。

紧固件可以配置为包括由螺栓头部直径限定的螺栓头部的螺栓。螺栓头部直径可以大于第一孔部分的第一直径。紧固件还可以包括在至少一个框架孔处固定(诸如焊接)到车辆框架并且配置为接合螺栓的螺母。

第二孔部分的第二直径可以大于第一孔部分的第一直径。螺栓头部直径可以小于第二孔部分的第二直径。在这种实施例中，在螺栓已经从第一孔部分移动到第二孔部分之后，可以将螺栓头部拉动穿过第二孔部分。

车辆结构还可以包括经由螺栓附接到框架和托架的框架连接器。在螺栓已经从第一孔部分移动到第二孔部分之后，可以将螺栓头部拉动穿过框架连接器以从其分离或分开。

框架或托架任一者可以包括偏转器，该偏转器配置为使托架偏离框架，并且因此将螺栓头部拉动穿过框架连接器并将螺栓头部从其分离。

安装组件可以包括相对于内套筒同心布置的外套筒。安装组件还可以包括弹性构件，其布置在内套筒和外套筒之间并且配置为使托架和框架之间的振动传递最小化，即将托架与框架隔离开。

内套筒和外套筒中的每一个都可以由塑料制成。

车辆子系统可以是车辆传动系子组件。

在第二实施例中公开了具有这种安装组件、托架以及车辆框架的车辆结构。

从以下对实施例的详细描述中和用于在结合附图和所附权利要求时执行所描述公开的最佳模式中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是支撑车辆传动系的车辆结构的示意性俯视图。

图2是图1所示的车辆结构的示意性透视底视图，具体描述了框架和动力系托架。

图3是根据本公开的图2所示的动力系托架的示意性透视底视图，包括安装组件。

图4是图2所示的安装组件的一个实施例的示意性特写透视图。

图5是图2所示的安装组件的另一实施例的示意性特写俯视图。

图6是图2所示的安装组件的另一个实施例的示意性特写俯视图。

图7是根据本公开的车辆结构的示意性透视图，其包括经由图4-6中任一个所示的安装组件连接的框架和动力系托架以及框架加强件和偏转器。

图8是根据本公开的包括图7所示的框架和动力系托架的车辆结构的示意性透视局部剖视图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1示出了具有车辆结构12的车辆10的透视示意图，车辆结构12包括前部12-1和后部12-2。如本领域技术人员所理解，车辆结构12由多个部件和子结构制成的车身14以及框架16构成。车身14的特征在于，纵向中心线C基本上沿着X轴并且与Y轴正交地布置。车身14附接到框架16，从而能够实现用于车辆悬架(未示出)和车轮的支撑结构，同时还支撑车辆子系统，诸如传动系子组件18、乘客以及货物。如图所示，框架16布置在基本上由X轴和Y轴限定的车辆10的总平面中。

如图所示，框架16包括两个框架轨道16A和16B，两者在车辆结构12中分离开距离19。框架轨道16A和16B可以相对于彼此基本平行，例如在真平行的+/-5°之内。框架轨道16A、16B可以基本上延伸经由图1中的虚线部段描绘的车身14的长度，其将本领域中标识的结构定义为“车身上框架”，或者配置为排除虚线部段的部分轨道，从而将本领域中标识的结构定义为“单体式”。第一和第二框架轨道16A、16B相对于中心线C基本对称地布置。如本文所使用的，术语“基本对称”可以表示相对于中心线C在真正对称的+/-5cm内的特定部件的定位。框架轨道16A和16B通常由钢制成，并且通过一种或多种适当的方法形成，诸如液压成型、辊压成形、冲压以及焊接。因此，框架16的所示部分可以是车身上框架重型作业车辆的一部分，诸如皮卡车或厢式货车，或者是诸如汽车的轻型单体式乘用车辆。如本领域技术人员所理解的，所公开的车辆结构12可用于后轮驱动、前轮驱动或四轮驱动配置。

传动系组件18包括具有联接到变速器组件24的内燃机22的动力系20。动力系20可以位于车辆结构12的前部12-1(如图1-2所示)或后部12-2附近。传动系组件18还可以包括联接到变速器组件24并配置为经由差速器25将发动机22的扭矩传递到从动轮的驱动轴26，差速器25可以位于后部12-2附近，如图1所示。除了发动机22和变速器组件24之外，动力系20还可以包括用于混合推进本车辆或燃料电池的电动机/发电机(未示出)，如本领域技术人员所理解。变速器组件24还可以包括齿轮系和可操作地连接发动机22和驱动轴26的扭矩传递构件(未示出)，并且布置成能够选择用于最有效推进车辆10的适当的传动比。

车辆结构12还包括托架28，托架28安装在车身14的下方，即Z轴方向上并且大致平行于框架16以及第一和第二框架轨道16A、16B中的每一个。托架28各自相对于中心线C基本对称地布置，并且配置为支撑车辆子系统。尽管由托架28支撑的特定车辆子系统可以是车辆10中使用的任何子系统，但是图中所示的特定子系统是包括动力系20的传动系子组件18。动力系20经由发动机安装架30安装到托架28上，一个安装架位于发动机的任一侧(因为在图1中仅示出了一个这样的安装架30的透视图)。发动机安装架30被专门设计成支撑发动机20的质量，以及吸收运行中的发动机的振动，并承受在车辆10的推进过程中由发动机产生的扭矩耦合。传动组件24的质量和振动以及在推进过程中由发动机18产生的扭矩耦合可以由托架28完全支撑，或者可以使用经由单独的变速器安装架(未示出)的附加支撑件。

如图2和3所示，托架28的具体实施例可以是由第一前端28-1和第二后端28-2限定的单材料焊接支撑子结构。如图3所示，托架28包括第一横向构件30-1和第二横向构件30-2，其中每个横向构件基本上横向于中心线C布置并横跨第一和第二框架轨道16A、16B之间的距离19。托架还包括第一侧部段32-1和第二侧部段32-2，各自固定到第一和第二横向构件30-1、30-2。托架28包括前部节点34-1和34-2以及后部节点34-3和34-4。托架28可以安装到靠近第一端28-1的第一框架轨道16A并且靠近在前节点34-1和后节点34-3处的第二端28-2。此外，在前部节点34-2和后部节点34-4处，托架28可以安装到靠近第一端28-1和靠近第二端28-2的第二框架轨道16B。如图2所示，托架28在单个框架孔(未示出)处附接到第一框架轨道16A和第二框架轨道16B，每个框架孔被专门配置为接受相应的紧固件(通常用附图标记38表示)。以这种方式安装，托架28形成用于经由框架16支撑车辆10中的动力系20的刚性结构。除了托架28的单材料焊接实施例之外，还设想使用多个不同材料的被紧固到一起的部件的支撑子结构。

如图2所示，车辆结构12还包括固定到托架28的安装组件40。托架28可以在后部节点34-3、34-4处经由安装组件40附接到框架16。如图4-6所示，安装组件40包括内套筒42。安装组件40还限定具有第一孔部分44A(特征在于第一直径D1)和第二孔部分44B(特征在于第二直径D2)的内孔44。内套筒42可以限定第一孔部分44A和第二孔部分44B中的每一个。安装组件包括衬套46，其具有配置为延伸穿过第一孔部分44A的衬套主体48。安装组件40还包括布置在衬套主体48上并配置为将第一孔部分44A与第二孔部分44B分离的熔丝50。熔丝50可以是一个或多个单独的部件，其配置为将第一孔部分44A与第二孔部分44B分离的屏障。熔丝50的本实施例以示例性方式示出为图4中的熔丝部件50A和50B。诸如具有熔丝部件50A和50B的熔丝50可以通过任何已知的方法(诸如各种焊接技术)或适当的紧固件(未示出)附接到衬套主体48。衬套主体48与熔丝部件50A和50B一起限定了直径为D3的孔48A，直径D3如图所示小于直径D1，因此小于直径D2。

在单独的实施例中，衬套主体48可以配置为限定熔丝50，即，熔丝可以是衬套主体的组成形成的部分。类似于图4的实施例，在图5的实施例中，当衬套46位于内套筒42内时，熔丝50将第一孔部分44A与第二孔部分44B分离。衬套主体48限定直径为D3的孔48A，如图4所示的实施例，直径D3小于直径D1和D2中的每一个。衬套主体48可以由任何刚性和韧性材料制成，诸如铝或专门设计的塑料。在图6所示的另外的实施例中，衬套46可以包括远离衬套主体48和熔丝50延伸并且配置为限定第二孔部分44B的部段46A。类似于图4和图5所示的实施例，在图6的实施例中，直径D3小于直径D1和D2中的每一个。

安装组件40还包括紧固件38中的一个，其配置为延伸穿过衬套主体48和框架孔36中的每一个，从而将托架28附接到车辆框架16。熔丝50配置为在预定负载F下从衬套主体48分离或断开。熔丝50从衬套主体48的断开允许托架28相对于框架16和紧固件38移动。当托架28在负载F下相对于框架16移动时，紧固件38有效地从第一孔部分44A移动到第二孔部分44B。从图3可以看出，托架28可以经由传统的安装组件41安装到前部节点34-1和34-2处的框架16，并经由安装组件40安装到后部节点34-3、34-4处的框架16。

衬套主体48包括衬套壁48B。熔丝50可以配置为衬套壁48B的至少一个厚度减少部段52。内孔44可以包括在第一孔部分44A和第二孔部分44B之间的过渡部分54。然而，如图3所示，熔丝50配置为布置在过渡部分54处的两个这样的厚度减少部段52。当紧固件38承受预定的负载F时，紧固件被迫通过在厚度减少部段52断开熔丝50而离开衬套46的边界并移动到第二孔部分44B。当熔丝50断开并且托架28相对于框架16移动时，来自负载F的能量至少部分地消散。如图所示，紧固件38可以配置为包括螺栓头部38A和柄部38B的螺栓。螺栓头部直径38A可以由大于第一孔部分44A的第一直径D1的螺栓头部直径D4限定。紧固件38还可以包括在相应的框架孔36处固定(诸如焊接)到车辆框架16的螺母38C，并且配置为接合柄部38B。

如图所示，第二孔部分44B的第二直径D2大于内套筒42中的第一孔部分44A的第一直径D1。第二孔部分44B的第二直径D2也大于衬套主体孔48A的第三直径D3。另一方面，紧固件38的螺栓头部直径D4小于第二孔部分44B的第二直径D2。结果，在紧固件38的螺栓部分已经从第一孔部分44A和衬套主体孔48A移动到负载F下的第二孔部分44B之后，可以将螺栓头部38A拉动穿过第二孔部分。此外如图7-8所示，框架连接器56可用于额外加固车辆结构12。每个连接器56可以经由紧固件38在特定的安装组件40处通过托架28附接到框架16。在施加的负载F或超过这种负载的大小的负载下，在紧固件38的螺栓部分已经从第一孔部44A移动到第二孔部分44B之后，可以将螺栓头部38A拉动穿过框架连接器并且与其分离或分开。

此外如图7-8所示，车辆结构12可以包括偏转器58。偏转器58可以与托架28一起形成或附接(诸如焊接)在其上。或者，偏转器58可以附接到框架16。此外，偏转器可以包括当拖架28沿着X轴从前部12-1朝向后部12-2移动时配置为相互作用的框架16和托架28中的每一个上的对应的单个结构。偏转器58配置为当紧固件38从第一孔部分44A重新定位到第二孔部分44B时，使托架28沿着Z轴方向偏离框架16沿着X轴移动。当偏转器58使托架28偏离框架16并将托架与框架16分离时，可以将螺栓头部38A拉动穿过框架连接器56，并且使得螺栓头部与其分离。在这种情况下，紧固件38的螺栓部分可以保持完整，即，螺栓头部38A和柄部38B保持连接，然而，框架连接器56可能会撕开，从而允许螺栓脱离框架连接器。

再次参考图2，安装组件40还可以包括相对于内套筒42同心布置的外套筒60。弹性构件62可以另外布置在内套筒42和外套筒60之间。弹性构件62配置为将托架28与框架16隔离开。换而言之，弹性构件62配置为当发动机22产生扭矩并且车辆10被动力系20推动时，使托架28和框架16之间的振动传递最小化。内套筒42和外套筒60中的每一个都可以由铝、工程塑料或其他相对较轻型但坚固的材料制成。

详细描述和附图或图是对本公开的支持和描述，但是本公开的范围仅由权利要求来限定。虽然已经详细描述了用于实施所要求保护的公开的一些最佳模式和其他实施例，但是存在用于实践所附权利要求中限定的公开内容的各种备选设计和实施例。此外，附图中所示的实施例或本说明书中提到的各种实施例的特征不一定理解为彼此独立的实施例。相反，可以将实施例的一个示例中描述的各个特征与来自其他实施例的一个或多个其他期望特征组合，从而产生未以文字或参考附图描述的其他实施例。因此，这些其他实施例落在所附权利要求的范围的框架内。

Claims (7)

1.一种车辆结构，其包含：

车身；

车辆框架，其限定框架孔，并且配置为支撑所述车身；

托架，其配置为在所述框架孔处附接到所述车辆框架并支撑车辆子系统；以及

安装组件，其固定到所述托架并且限定具有第一孔部分和第二孔部分的内孔，其中所述第一孔部分的特征在于第一直径，所述第二孔部分的特征在于第二直径，所述安装组件包括：

限定所述第一孔部分的内套筒；

衬套，其配置为延伸穿过所述第一孔部分并且具有衬套主体；

熔丝，是附接到所述衬套主体和所述衬套主体的组成部分中的一者，使得所述衬套主体限定所述熔丝，并配置为将所述第一孔部分与所述第二孔部分分离；以及

紧固件，其配置为延伸穿过所述衬套主体和所述框架孔中的每一个，从而将所述托架附接到所述车辆框架；

其中所述熔丝配置为在预定负载下与所述衬套主体分离，从而允许所述紧固件从所述第一孔部分移动到所述第二孔部分并允许所述托架在所述框架孔处相对于所述车辆框架移动。

2.根据权利要求1所述的车辆结构，其中，所述熔丝是所述衬套主体的组成部分，其中所述衬套主体包括衬套壁，并且其中所述熔丝配置为所述衬套壁的至少一个厚度减少部段。

3.根据权利要求1所述的车辆结构，其中，所述衬套包括远离所述衬套主体和所述熔丝延伸的部段，并且配置为限定所述第二孔部分。

4.根据权利要求1所述的车辆结构，其中，所述紧固件配置为包括螺栓头部的螺栓，所述螺栓头部由大于所述第一孔部分的所述第一直径的螺栓头部直径限定。

5.根据权利要求4所述的车辆结构，其中：

所述第二孔部分的所述第二直径大于所述第一孔部分的所述第一直径；

所述螺栓头部直径小于所述第二孔部分的所述第二直径；以及

在所述螺栓已经从所述第一孔部分移动到所述第二孔部分之后，将所述螺栓头部拉动穿过所述第二孔部分。

6.根据权利要求5所述的车辆结构，其还包含框架连接器，所述框架连接器经由所述螺栓附接到所述车辆框架和所述托架，其中所述螺栓头部配置为在所述螺栓已经从所述第一孔部分移动到所述第二孔部分之后，将所述螺栓头部拉动穿过所述框架连接器并与其分离。

7.根据权利要求6所述的车辆结构，其中，所述车辆框架和所述托架之一包括偏转器，所述偏转器配置为使所述托架偏离所述框架，并且从而将所述螺栓头部拉动穿过所述框架连接器并将所述螺栓头部与其分离。