CN108202685A - 用于车辆保险杠的安装组件 - Google Patents

Abstract

公开了保险杠安装组件、用于制作该安装组件的方法和使用该安装组件的方法，以及具有用于将保险杠附着至车辆底盘的安装组件的车辆。公开了一种保险杠安装组件，其包括细长底盘轨条，细长底盘轨条具有附接至车辆底盘的第一纵向端，以及具有用于附接至保险杠装置的安装板的第二纵向端。L形柔性安装托架具有附接至邻近安装板且与安装板间隔开的底盘轨条的联接基部，以及从联接基部突出以用于附接至保险杠装置和安装板的联接凸缘。柔性安装托架可以从未变形状态扩张至变形状态，在未变形状态下，联接凸缘与安装板间隔开且未附接至安装板，在变形状态下，联接凸缘与安装板和保险杠装置邻接且附接至安装板和保险杠装置。

Description

用于车辆保险杠的安装组件

引言

本公开总体上涉及用于机动车辆的防撞器、保险杠以及其它防撞击部件。更具体地，本公开的方面涉及用于将保险杠装置附着至机动车辆的安装组件。

当前生产的机动车辆(诸如，当代汽车)原本配备有用于吸收在车辆与外部物体之间的撞击事件中所产生的动能脉冲的防撞击部件。最普遍类型的防撞击部件是前后车辆防撞器结构。车辆防撞器通常由高强度的且可变形的横梁组成，该高强度的且可变形的横梁牢牢地固定至白车身(BIW)底盘并且由A-面覆层(更常见的被称为“防撞器仪表板”)覆盖。防撞器横梁通常被设计为按照受控且可预测的方式变形以便优化撞击能吸收，而防撞器仪表板则仅仅被提供作为在美学上吸引人的壳体以用于隐藏横梁。防撞器底座和形变塔架可以被并入以便支撑车架上的防撞器横梁和仪表板以及提供附加的能量吸收和衰减。

保险杠装置用作补充保护性装置，可以安装在防撞器结构上或者前面，悬臂式连接至车辆的底盘。许多保险杠(通常也被称为“微移杆”和“格栅护罩”)使用一片焊接金属管来保护车辆的前部以免受流浪的野生动物、树枝，以及其它物体的侵害，这些物体可能会压凹防撞器仪表板，破坏车灯镜片，损坏格栅，以及抓伤外表面以使得车辆的外观降级。可以添加可选的钢丝刷护罩，以便提供用于安装绞盘、拖车钩、雾灯，以及其它可选设备的位置。一些原始设备和售后市场保险杠用螺钉连接至形变盒，形变盒又安装至内防撞器横梁或者车辆底盘。形变盒会帮助确保保险杠装置的添加在撞击事件期间不会更改车辆的惯性脉冲。

发明内容

本文所公开的是用于机动车辆的保险杠安装组件、用于制作该保险杠安装组件的方法和用于使用该保险杠安装组件的方法，以及具有用于将保险杠装置牢固地附着至车架的安装组件的机动车辆。举例来说，但不限于，呈现了一种用于将保险杠装置牢固地附接至车辆底盘的前端或者后端的新颖安装系统。在示例中，安装系统使用两对L形托架，其中，每对L形托架由高强度钢销钉紧固至车辆的底盘的细长前轨条的相对侧向侧壁。用于接收高强度钢销钉的销钉狭槽或者圆形孔横向地穿过底盘的前轨条，定位在底盘前轨条的前向端处的安装板与沿着轨条的长度间隔开的一系列形变启动器珠之间。当被固定至前轨条的侧壁时，每个L形安装托架的朝前联接凸缘与轨条的安装板隔开预定间隙距离。然后可以通过用螺钉将托架的朝前联接凸缘连接至保险杠的后附接界面来使钢销钉进行预负载，后附接界面可以在性质上是在保险杠的绞盘载架的背面上的互补联接板。

服务人员受益于至少一些所公开的概念，包括用于快速地且牢固地将保险杠(具有或者没有可选的绞盘装置)安装至车架的简化且划算的系统。利用前述设计，保险杠可以直接地悬臂式连接至车辆的底盘结构，而不需要形变盒或者其它附加吸能部件来确保车辆的惯性脉冲未受到改变。至少一些所公开的配置会提供一种附件，该附件可以在不修改车辆的撞击性能的情况下在保险杠装置上抵抗在约0度至45度下的至少约40至42千牛顿(kN)的首尾负载。所公开的设计有助于在不对车辆进行明显的重新设计或者不需要研发用于每个车辆平台的特定碰撞盒的情况下容许保险杠的售后市场安装。

本公开的方面涉及用于将保险杠装置(具有或者没有可选的绞盘)牢固地附着至车架的保险杠安装组件。例如，所公开的是用于将保险杠装置附接至机动车辆的安装组件。安装组件包括具有细长主体的底盘轨条，细长主体具有相对的第一纵向端和第二纵向端。底盘轨条的第一纵向端整体地与车辆底盘形成在一起、焊接在车辆底盘上，或者如若不然附接至车辆底盘。相反，第二纵向端包括附接至保险杠装置的安装板。安装组件还包括一个或多个安装托架，每个安装托架由柔性主体形成，柔性主体具有从联接基部成角度地突出的联接凸缘。例如，经由一个或多个高强度销钉附接至底盘轨条的联接基部定位为邻近安装板但与安装板间隔隔开。联接凸缘例如经由一个或多个螺钉附接至保险杠装置和安装板。安装托架的柔性主体可以从未变形状态扩张至变形状态。当安装托架未变形时，联接凸缘与安装板和保险杠装置间隔隔开并且未附接至安装板和保险杠装置。相反，当托架变形时，联接凸缘与安装板和保险杠装置邻接并且附接至安装板和保险杠装置。

本发明的其它方面涉及具有保险杠安装系统的机动车辆，保险杠安装系统用于将保险杠装置牢固地附着至车架。如本文所使用的，“机动车辆”可以包括任何相关车辆平台，诸如，乘用车辆(内燃机(ICE)、混合、电动、燃料电池等)、商用车辆、工业车辆、履带车辆、全地形车辆(ATV)、农用设备、火车等。尽管本身不受限制，但所公开的特征尤其适用于皮卡车以及其它越野和商用工作车辆，包括运动型多用途车(SUV)、厢式货车、轻型多功能车(UTV)、ATV、沙滩车、攀岩车、沙轨等。在示例中，公开了机动车辆，其包括车辆底盘、附接至底盘的前端的防撞器轨条，以及暴露于防撞器轨条的前方的保险杠装置。保险杠安装组件将保险杠装置牢固地附着至机动车辆的底盘。

前述保险杠安装组件包括一对底盘前轨条，每个底盘前轨条包括细长管状主体，细长管状主体具有由侧向侧壁连接的相对纵向端。每个侧壁形成有沿着底盘轨条主体的长度间隔开的一系列形变启动器珠。每个轨条的第一纵向端附接至车辆底盘的前端，而第二纵向端包括与保险杠装置的后安装界面邻接的安装板。安装组件还包括两对安装托架。每个托架包括柔性L形主体，柔性L形主体具有从联接基部大体上正交地突出的联接凸缘。联接基部附接至底盘轨条的相应侧壁，邻近其中一个安装板且与其间隔开。联接凸缘用螺钉连接至且与安装板和保险杠装置的后安装界面邻接。每个安装托架从未变形状态(当联接凸缘与安装板间隔开且未附接至安装板时)扩张至变形状态(当联接凸缘附接至安装板和保险杠装置且与安装板和保险杠装置邻接时)。

本公开的附加方面涉及用于制作保险杠安装组件的方法和使用保险杠安装组件的方法。例如，公开了一种用于将保险杠装置附接至机动车辆的方法。该方法按照任何顺序和任何组合包括：将底盘轨条的细长主体的第一纵向端附接至车辆底盘；将安装板定位为靠着保险杠装置，该安装板附接至底盘轨条的细长主体的第二纵向端；将一个或多个安装托架定位为靠着底盘轨条，安装托架包括柔性主体，柔性主体具有从联接基部成角度地突出的联接凸缘；将安装托架的联接基部附接至底盘轨条的细长主体以便使得联接基部邻近安装板但与安装板间隔隔开；以及，例如经由一个或多个螺钉将联接凸缘附接至保险杠装置和安装板。当联接凸缘恰当地附接时，安装托架的柔性主体从未变形状态(其中，联接凸缘与安装板和保险杠间隔开且未附接至安装板和保险杠)扩张至变形状态(其中，联接凸缘与安装板和保险杠装置邻接且附接至安装板和保险杠装置)。将联接基部附接至细长主体可以包括：将一个或多个高强度销钉配合通过联接基部中的一个或多个螺钉孔以及底盘轨条中的一个或多个销钉狭槽或者圆形孔。底盘轨条的第一纵向端可以附接至车辆底盘的前端或者后端。对于一些实施例，将底盘轨条附接至车辆底盘包括：将轨条与车辆底盘整体地形成在一起。

上述发明内容不意在代表本公开的每个实施例或者每个方面。相反，前述发明内容仅仅提供本文所陈述的一些新颖方面和特征的范例。当结合附图和所附权利要求书来看对用于执行本公开的代表性实施例和代表性模式的如下详细描述时，本公开的上述特征和优点，以及其它特征和优点将变得显而易见。此外，本公开明显地包括上文和下文所呈现的元件和特征的任何和所有组合和子组合。

附图说明

图1是根据本公开的方面的代表性机动车辆的正面透视图，其中，嵌入图是通过保险杠安装组件安装至车辆底盘的代表性保险杠装置。

图2是根据本公开的方面的图1的代表性保险杠安装组件的放大局部分解透视图，示出了经由柔性L形安装托架联接至保险杠装置的后附接界面的代表性底盘前轨条。

图3是图2的底盘前轨条和L形安装托架的平面图，示出了处于未变形状态下的L形安装托架，与前轨条安装板间隔开预定间隙距离。

本公开易于具有各种修改和替代形式，并且一些代表性实施例已经通过示例的方式在附图中示出并且将在本文进行详细的描述。然而，应理解，本公开的新颖方面不限于在所附附图中图示的特定形式。相反，本公开涵盖落在如所附权利要求书中限定的本公开的精神和范围内的所有修改、等效物、组合、子组合，以及替代例。

具体实施方式

本公开易于具有许多不同形式的实施例。在附图中示出了且将在本文详细地描述本公开的代表性实施例，应理解，本公开应被看作是本公开的原理的范例并且不意在将本公开的宽泛方面限制于所图示的实施例。在这个程度上，例如，在摘要、发明内容，以及具体实施方式章节中公开的、但未在权利要求书中明确地陈述的元件和限制不应通过暗示、推断或者其它方式单独地或者集体地被并入到权利要求书中。为了本详细描述的目的，除非明确地放弃保护：否则单数形式也包括复数形式，并且反之亦然；词语“和”和“或”应均是连接词和反意连接词；词语“所有”表示“任何和所有”；词语“任何”表示“任何和所有”；以及词语“包含”和“包括”以及“具有”表示“包括但不限于”。此外，例如，诸如“约”、“几乎”、“大体上”、“大约”等近似值词语可以在本文中用于表示“为、接近，或者差不多为”，或者“在3-5％内”，或者“在可接受制造公差内”，或者其任何逻辑组合。

现在参照附图，其中，在多个附图中，相似的附图标记指相似的特征，在图1中示出了代表性汽车的透视图，该代表性汽车通常被表示为10并且为了讨论的目的在本文被描绘为加长驾驶室皮卡车。安装为靠近汽车10的前端的是保险杠装置和绞盘组件20，例如，在乘客舱12和发动机舱14的前方，部分地防护前格栅16。所图示的汽车10——本文也简称为“机动车辆”或者“车辆”——仅仅是可以与本公开的新颖方面和特征一起实践的示例性应用。同理，将本概念实施为包含马达驱动绞盘的前端保险杠也应被理解为是本文所公开的新颖概念的示例性应用。这样，应理解，本公开的方面和特征可以应用至其它保险杠组件并且用于任何逻辑相关类型的机动车辆。最后，本文所呈现的附图不必按照比例绘制并且仅仅被提供用于指导目的。因此，附图中所示出的特定和相对尺寸不应被理解为具有限制性。

图1的保险杠装置和绞盘组件20(本文也共同地简称为“保险杠装置”或者“保险杠”)用于提供补充的前端保护以及添加的吸能功能，其牢牢地附着至车辆底盘18的前端。为了该具体实施方式的目的，关系从句和空间形容词(诸如，“前”、“后”、“垂直的”和“水平的”)是相对于车辆以及车辆的前向和逆向行驶方向。在嵌入到图1中的底盘18的削减透视图中，示出了一对纵向定向的箱形梁轨条22，该对纵向定向的箱形梁轨条22通过U形箱形梁横向构件24和横向轨条26相互连接。一对前底盘轨条28将保险杠装置20悬臂式连接至底盘18的前端，如下文将更加详细地描述的。前底盘轨条28和箱形梁轨条22可以协作以便在正面撞击事件期间限定出负载行进路径。其它车身下方结构和相关特征也被认为落在本公开的范围内。

保险杠组件20可以用作车架的延伸部，附加配件可以安装在其上。一个这种配件是绞盘载架30，绞盘载架30可以是焊接组件或者由如下四个主要部段组成的单件式设计：大体上垂直的前横向护罩部段31、大体上水平的平台部段33，以及一对首尾可折叠轨条35。平台部段33为马达驱动绞盘组件34提供底下支撑，马达驱动绞盘组件34嵌套在可折叠轨条35之间，在横向护罩部段31尾部。覆盖且隐藏绞盘载架30的是具有导缆孔通道的钢丝刷护罩32(图1)，绞盘挂钩和缆线穿过该导缆孔通道。对于至少一些实施例，保险杠20是由高强度金属制成的，诸如，粉末涂层的或者冷轧的t-304不锈钢和管材。在不背离本公开的预定范围的情况下，保险杠20可以采用其它已知配置、位置，以及伴随特征。

为了可操作地将保险杠装置20附接至皮卡车10的前端(或者后端)，在撞击事件期间不改变车辆的惯性脉冲的情况下，保险杠安装组件40将绞盘载架30的背面上的后安装界面36(图2)直接联接至底盘18(例如，没有介入的形变盒或者防撞器底座)。通过非限制性示例的方式，在附图中图示的代表性保险杠安装组件40包括一对底盘轨条28、两对安装托架38，以及两对高强度销钉42。替代实施例可以包括比附图中示出的更多或者更少的轨条28、托架38，以及/或者销钉42。例如，设想了安装组件40包括放大的单件式帽状托架，其经由单个放大销钉或者其它紧固件安装至单个扩张底盘轨条。对于至少一些实施例，底盘轨条28是彼此大体上在结构上相同的镜像图像；为了简洁的目的，在图1中示出的两个底盘轨条28可以通过参照图2和图3中示出的底盘轨条28来进行描述。同理，在驾驶员侧底盘轨条28(在图1的左侧)上所使用的托架对38可以在结构上与在乘客侧底盘轨条28(在图1的右侧)上所使用的一对托架38相同。为了简洁的目的，图1中示出的两对托架38可以大体上由图2和图3中示出的托架来表示。

参照图2和图3，每个底盘轨条28制造有细长主体21，细长主体21分别具有相对的纵向端23和25，相对的纵向端23和25通过相对的侧向侧壁27和相对的顶部壁和底部壁29(在附图中只能看到顶部壁)进行连接。在所图示的示例中，细长主体21是管状的，具有大体上矩形形状的横向截面和圆形倒角角部。在不背离本公开的预定范围的情况下，可选的配置可以包括具有替代形状、大小和方向的底盘轨条。每个底盘轨条28在其第一纵向端23处附接至车辆底盘的其中一个箱形梁轨条22，例如，经由挤压、滚动、铆接、焊接、紧固，或者其它已知的成形和结合技术。为此，每个底盘轨条28可以整体地形成为单件式整体结构，该单件式整体结构具有车辆底盘18的箱形梁轨条22中的相应一个。相反，底盘轨条28的第二纵向端25包括安装板44，安装板44例如经由一个或多个螺钉50与保险杠装置20邻接并且附接至保险杠装置20。

邻近安装板44的是一对圆柱形销钉狭槽46，该对圆柱形销钉狭槽46被示出为圆形孔，其横向地延伸通过底盘轨条28的细长主体21。销钉狭槽/孔46的大小和数量通常取决于安装组件40所使用的用于将安装托架38联接至底盘轨条28的销钉42的大小和数量。为了确保底盘轨条28按照受控和可预测方式变形以便帮助吸收在与外部物体的撞击事件中所生成的动能脉冲，细长主体21制造有一个或多个形变启动器珠48以便在单块结构中触发渐进压缩和屈曲。尽管形变启动器特征可以呈各种已知的形式，但形变启动器珠48在本文被图示为一系列垂直通道，这些垂直通道被制造到每个侧壁27中并且沿着底盘轨条28的长度间隔开。每个形变启动器珠48凹陷到轨条主体21的其中一个侧向侧壁27中，并且按照相对间隔关系成对，其中，形变启动器珠48处于相对的侧壁中。如所示出的，高强度销钉42和销钉狭槽46位于保险杠组件20的尾部，介于安装板44与形变启动器珠48之间。由于高强度销钉42定位在形变启动器珠48的前方，所以车辆的惯性脉冲不会由于保险杠组件20的添加而被更改。

第一安装托架52A和第二安装托架52B分别附接至底盘轨条28的细长主体21的相对侧面27，从安装板44向后位移但邻近安装板44。托架52A和52B在图2和图3中示出为由柔性主体51组成，柔性主体51具有从联接基部53成角度地突出的联接凸缘55。如在图3中的平面图中最佳地看到的，每个托架52A和52B可以是由联接凸缘55组成的具有L形截面的单件式整体结构，联接凸缘55与联接基部53整体地形成在一起并且从联接基部53大体上正交地突出。联接基部53通过高强度销钉42附着至底盘轨条28，以便使得板状基部53平行于侧壁27且与侧壁27分离开，并且定位为邻近安装板44但与安装板44间隔开。对于至少一些实施例，两个高强度销钉42延伸通过联接基部53和销钉狭槽46以便因而将安装托架52A和52B牢牢地附着至底盘轨条主体21。根据所公开的概念的方面，高强度销钉42是8mm直径的高强度钢销钉，其进行预负载并且被评定为具有约至少460MPA(以及在一些实施例中为至少580Mpa或者以上)的屈服强度。

联接凸缘55被设计为将安装托架52A和52B牢牢地附接至安装板44和保险杠装置20。继续参照图2和图3，每个托架联接凸缘55形成有一个或多个螺纹紧固件孔54以用于接收相应紧固件50，相应紧固件50用于使安装板22与安装界面36相互连接。举例来说，但不限于，内螺纹第一紧固件孔54A在其中接收第一螺纹紧固件50A且与第一螺纹紧固件50A螺纹地配合以便因而将安装托架52A和52B直接附接至保险杠装置20。内螺纹第二紧固件孔54B接收通过其的第二螺纹紧固件50B且与第二螺纹紧固件50B螺纹地配合以便因而将安装托架52A和52B直接附接至安装板44。在保险杠安装组件40的组装期间，托架主体51被设计为在未变形状态与变形状态之间扩张和收缩以便帮助使高强度销钉42进行预负载。当托架主体51未变形时(如在图3中示出的)，联接凸缘55与安装板44间隔开并且未附接至安装板44。相反，使紧固件50扭转会使得托架主体51弯曲且扩张至变形状态(如在图2中示出的)，在该变形状态下，联接凸缘55与安装板44和保险杠装置40邻接并且附接至安装板44和保险杠装置40。按照该方式使安装托架扩张会在销钉42上产生预载力。

尽管已经参照所图示的附图对本公开的方面进行了详细的描述，但本领域的技术人员会意识到，在不背离本公开的范围的情况下，可以对其做出许多修改。本公开不限于本文所公开的精确构造和组成；从前述描述中显而易见的任何和所有修改、改变，以及变型均落在如所附权利要求书中限定的本公开的精神和范围内。此外，本概念明确地包括前述元件和特征的任何和所有组合和子组合。

Claims (10)

1.一种用于将保险杠装置附接至机动车辆的安装组件，所述机动车辆具有车辆底盘，所述安装组件包括：

底盘轨条，所述底盘轨条具有细长主体，所述细长主体具有相对的第一纵向端和第二纵向端，所述第一纵向端配置为附接至所述车辆底盘，并且所述第二纵向端包括安装板，所述安装板配置为附接至所述保险杠装置；以及

安装托架，所述安装托架具有柔性主体，所述柔性主体具有从联接基部成非零角度地突出的联接凸缘，所述联接基部附接至邻近所述安装板且与所述安装板间隔开的所述底盘轨条，所述联接凸缘配置为附接至所述保险杠装置和所述安装板，

其中，所述安装托架的所述柔性主体配置为从未变形状态扩张至变形状态，在所述未变形状态下，所述联接凸缘与所述安装板间隔开且未附接至所述安装板，在所述变形状态下，所述联接凸缘与所述安装板和所述保险杠装置邻接且附接至所述安装板和所述保险杠装置。

2.根据权利要求1所述的安装组件，其中，所述底盘轨条包括定位为邻近所述安装板的销钉狭槽，所述安装组件进一步包括高强度销钉，所述高强度销钉延伸通过所述联接基部和所述销钉狭槽以便因而将所述安装托架牢牢地附着至所述底盘轨条。

3.根据权利要求2所述的安装组件，其中，所述销钉狭槽包括横向地延伸通过所述细长主体的一对销钉狭槽，并且其中，所述高强度销钉包括分别延伸通过所述销钉狭槽中的相应一个的一对高强度销钉。

4.根据权利要求2所述的安装组件，其中，将所述安装托架扩张至所述变形状态会在所述销钉上产生预载力。

5.根据权利要求3所述的安装组件，其中，所述底盘轨条包括沿着所述细长主体的长度间隔开的多个形变启动器珠，并且其中，所述销钉狭槽和所述高强度销钉位于所述安装板与所述形变启动器珠之间。

6.根据权利要求5所述的安装组件，其中，所述多个形变启动器珠包括两对垂直通道，每对所述垂直通道凹陷到所述细长主体的相应侧面中。

7.根据权利要求1所述的安装组件，其中，所述安装托架包括第一安装托架和第二安装托架，所述第一安装托架和所述第二安装托架分别附接至邻近所述安装板的所述底盘轨条的所述细长主体的相应侧面。

8.根据权利要求7所述的安装组件，其中，所述第一安装托架和所述第二安装托架分别具有L形截面，其中，所述联接凸缘与所述联接基部整体地形成在一起并且从所述联接基部大体上正交地突出。

9.根据权利要求1所述的安装组件，其中，所述联接凸缘包括第一紧固件孔和第二紧固件孔，所述第一紧固件孔配置为在其中接收第一紧固件以便因而将所述安装托架直接附接至所述保险杠装置，并且所述第二紧固件孔配置为在其中接收第二紧固件以便因而将所述安装托架直接附接至所述安装板。

10.根据权利要求9所述的安装组件，其中，所述第一紧固件孔和所述第二紧固件孔包括内螺纹，并且其中，所述第一紧固件和所述第二紧固件包括与所述第一紧固件孔和所述第二紧固件孔的所述内螺纹螺纹地配合的螺栓或者螺钉。