CN109229208A

CN109229208A - 车辆车架

Info

Publication number: CN109229208A
Application number: CN201810744028.4A
Authority: CN
Inventors: 马尔万·艾哈迈德·厄尔布凯里; 图沙尔·B·肯姆博; 古鲁拉吉·阿拉力卡蒂; 格雷格·龚伯特; 本杰明·曼斯菲尔德
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2019-01-18
Also published as: US20190016387A1; DE102018116657A1; US10214243B2

Abstract

一种车辆车架包括彼此固定的两个车架纵梁，并且每个车架纵梁具有限定外表面和内表面的管状形状，在每个外表面上的压缩起始槽口，以及沿每个内表面延伸并且定位在槽口的车辆后向方向中的加强件。

Description

车辆车架

技术领域

本发明涉及车辆装备领域，更具体地，涉及一种车辆车架。

背景技术

机动车辆可以具有非承载式车身结构或承载式车身结构。对于非承载式车身结构，车辆车架支撑车身，该车身是与车辆车架分离的部件。车身覆盖并且附接到车辆车架。对于承载式结构，车辆的底盘和车身是一体成型部件。

发明内容

根据本发明，提供一种车辆车架，包含：

相对于彼此固定的两个车架纵梁，并且每个车架纵梁具有限定外表面和内表面的管状形状；

每个外表面上的压缩起始槽口；以及

沿每个内表面延伸并且定位在所述槽口的车辆后向方向上的加强件。

根据本发明的一个实施例，其中所述车架纵梁各自具有圆角矩形横截面，所述圆角矩形横截面包括顶侧面、底侧面、内侧面、外侧面以及连接所述侧面的角。

根据本发明的一个实施例，其中每个槽口设置在其中一个角上。

根据本发明的一个实施例，其中每个槽口设置在与所述外侧面接界的其中一个角上。

根据本发明的一个实施例，其中每个加强件沿着其中一个角延伸。

根据本发明的一个实施例，其中每个加强件沿着与所述顶侧面接界的其中一个角延伸。

根据本发明的一个实施例，其中所述槽口是第一槽口，还包含在两个车架纵梁的外表面上的第二槽口。

根据本发明的一个实施例，其中每个第一槽口设置在与相应的顶侧面和相应的外侧面接界的其中一个角上，并且每个第二槽口设置在与相应的底侧面和相应的外侧面接界的其中一个角上。

根据本发明的一个实施例，其中每个第一槽口位于相应车架纵梁上的第二槽口的车辆前向位置。

根据本发明的一个实施例，其中所述加强件是第一加强件，车辆车架还包含第二加强件，该第二加强件沿着每个内表面延伸，定位在所述槽口的车辆后向方向上。

根据本发明的一个实施例，其中每个第一加强件设置在与相应的顶侧面和相应的外侧面接界的其中一个角上，并且每个第二加强件设置在与相应的顶侧面和相应的内侧面接界的其中一个角上。

根据本发明的一个实施例，其中每个第一加强件位于相应的车架纵梁的所述第二加强件的车辆外侧方向上。

根据本发明的一个实施例，其中所述槽口延伸穿过所述车架纵梁的壁。

根据本发明的一个实施例，其中所述加强件被定位成限制在碰撞期间由所述槽口引起的变形。

根据本发明的一个实施例，其中每个车架纵梁包括弯曲向上部分和从所述弯曲向上部分沿车辆后向方向延伸的直线部分，并且其中每个槽口设置在所述弯曲向上部分的其中一个上。

根据本发明的一个实施例，其中每个加强件设置在所述直线部分的其中一个上。

根据本发明的一个实施例，车辆车架还包含驾驶室安装支架，所述驾驶室安装支架在所述槽口的车辆后向方向上固定到每个车架纵梁。

根据本发明的一个实施例，每个驾驶室安装支架相对于相应的加强件定位在车辆外侧方向上。

根据本发明的一个实施例，其中，与所述槽口的车辆前向方向相比，所述车架纵梁在所述槽口的车辆后向方向分隔开更远

根据本发明的一个实施例，车辆车架还包括横梁，该横梁从所述车架纵梁中的一个延伸到所述车架纵梁中的另一个并且定位在所述加强件的车辆后向方向上。

附图说明

图1是车辆的立体图；

图2是车辆的车架的侧视图；

图3是车架的立体图；

图4是车架的俯视图；

图5是车架的车架纵梁的侧视图；

图6是车架纵梁的一部分的立体图；

图7是车架纵梁的不同部分的立体图；

图8是沿着图7中的线8-8的车架纵梁的横截面图；

图9是沿着图7中的线9-9的车架纵梁的横截面图；

图10是正面碰撞后车辆的车架的仰视图。

具体实施方式

车辆车架包括相对于彼此固定的两个车架纵梁并且每个车架纵梁具有限定外表面和内表面的管状形状、在每个外表面上的挤压起始槽口以及沿着每个内表面延伸并定位在槽口的车辆后向方向上的加强件。

车架纵梁每个都可以具有包括顶侧面、底侧面、内侧面、外侧面以及连接侧面的角的圆角矩形横截面。每个槽口可以设置在其中一个角上。每个槽口可以设置在与外侧面接界的其中一个角上。每个加强件可以沿着其中一个角延伸。每个加强件可以沿着与顶侧面接界的其中一个角延伸。槽口可以是第一槽口，并且车架可以在两个车架纵梁的外表面上包括第二槽口。每个第一槽口可以设置在与相应的顶侧面和相应的外侧面接界的其中一个角上，并且每个第二槽口可以设置在与相应的底侧面和相应的外侧面接界的其中一个角上。每个第一槽口可以位于相应车架纵梁上的第二槽口的车辆前向位置。加强件可以是第一加强件，并且车辆车架可以包括定位在槽口的车辆后向方向上的第二加强件，第二加强件沿每个内表面延伸。每个第一加强件可以设置在与相应的顶侧面和相应的外侧面接界的其中一个角上，并且每个第二加强件可以设置在与相应的顶侧面和相应的内侧面接界的其中一个角上。每个第一加强件可以位于相应车架纵梁的第二加强件的车辆外侧方向上。

槽口可以延伸穿过车架纵梁的壁。

加强件可以被定位成限制碰撞期间由槽口引起的变形。

每个车架纵梁可以包括弯曲向上部分和从弯曲向上部分沿车辆后向方向延伸的直线部分，并且每个槽口可以设置在其中一个弯曲向上部分上。每个加强件可以设置在其中一个直线部分上。

车辆车架可以包括在槽口的车辆后向方向上固定到每个车架纵梁的驾驶室安装支架。每个驾驶室安装支架可以相对于相应的加强件定位在车辆向外方向上。

与从槽口沿车辆前向方向相比，车架纵梁可以从槽口沿车辆后向方向分隔开更远。横梁可以从其中一个车架纵梁延伸到另一个车架纵梁并且定位在加强件的车辆后向方向上。

车辆车架可以防止或减少车辆乘员受伤。特别地，在正面碰撞中，车辆车架可以减少仪表板或脚部空间进入车辆的乘客舱。车辆车架因此可以减小车辆的乘客舱的乘员的胫骨负荷和/或股骨负荷。

参照图1，车辆30可以是皮卡车。车辆30具有非承载式车身结构；换句话说，车辆车架32支撑与车辆车架32为分离部件的车身34。如果车辆30是皮卡车，则车身34可以包括独立驾驶室36和货箱38，或者是整体的独立驾驶室36和货箱38(即是一体部件)。车辆车架32可以由任何适当坚固且硬质材料(例如铝、钢等)形成。

参考图2，车辆30的驾驶室36包括乘客舱82。乘客舱82容纳车辆30的乘员。乘客舱82部分地由包括脚部空间86的地板84限定。地板84沿着乘客舱82的底部延伸并且在乘客舱82的车辆前端处的脚部空间86处向上弯曲。乘客舱82包括在乘客舱82的车辆前端处侧向地延伸的仪表板88。仪表板88设置在乘客舱82的乘员(如果有的话)的前方。

参考图1-4，车辆车架32包括相对于彼此固定的两个车架纵梁40。车架纵梁40在大致纵向方向上延伸，即相对于车辆30大体纵向地延伸(即沿车辆前向方向延伸)。如图7所示，每个车架纵梁40具有管状形状。每个车架纵梁40可以具有均匀的规格，即均匀的壁厚。每个车架纵梁40可以由附接在一起(例如焊接在一起)的车架纵梁内侧面部分42和车架纵梁外侧面部分44组成。

参照图4和图5，每个车架纵梁40包括弯曲向上部分46和直线部分48。直线部分48从弯曲向上部分46沿车辆后向方向延伸。弯曲向上部分46具有朝向上方(即车辆向上方向)的凸出侧，并且弯曲向上部分46具有朝向下方(即车辆向下方向)的凹入侧。弯曲向上部分46纵向地(即沿车辆前向或车辆后向方向)大致彼此平行地延伸。弯曲向上部分46设置在乘客舱82的前方。直线部分48在车辆后向方向上彼此远离地延伸。直线部分48可以设置在乘客舱82的地板84下方。换句话说，车架纵梁40在直线部分48处比在弯曲向上部分46处更远离。与在槽口50、52的前方(即车辆前向方向上)相比，车架纵梁40在槽口50、52(下面描述)的后方(即车辆后向方向上)更彼此远离。

参考图8和9，每个车架纵梁40具有限定外表面54和内表面56的管状形状。车架纵梁40各自具有圆角矩形横截面，包括顶侧面58、底侧面60、内侧面62、外侧面64和连接侧面58、60、62、64的角66。换句话说，侧面58、60、62、64大体上是直的，并且连接侧面58、60、62、64的角66是圆的，例如是半圆形。顶侧面58面向车辆向上方向；底侧面60面向车辆向下方向；内侧面62面向车辆30的中部；并且外侧面64背离车辆30的中部。

参照图3和图4，横梁68从一个车架纵梁40延伸到另一个车架横梁40。横梁68大体上横向地延伸，即沿车辆左向或车辆右向方向延伸。横梁68附接(例如焊接)到车架纵梁40上。横梁68中的至少一个定位于直线部分48的后方(即在车辆后向方向上)。横梁68中的至少一个定位在加强件70、72、74(如下所述)的后方(即在车辆后向方向上)。

参考图3-5和7，驾驶室安装支架76被固定(例如焊接)到每个车架纵梁40。驾驶室安装支架76被固定到每个车架纵梁的外侧面64上的外表面54。驾驶室安装支架76定位于槽口50、52的后方(即在车辆后向方向上)。驾驶室安装支架76定位在加强件70、72、74侧向方向(即在车辆外侧方向上)。车身34(具体地说，驾驶室36)通过驾驶室安装支架76附接到车辆车架32。驾驶室安装支架76可以形成为面朝上的平台，驾驶室36可以放置在平台上。驾驶室36可以被紧固或螺栓连接到驾驶室安装支架76。

参照图1和图4，车辆车架32可以包括减震支架78。减震支架78可以接受车辆30的悬架系统的震动(未示出)。减震支架78可以附接到车架纵梁40。减震支架78可以设置在外侧面64上的车架纵梁40的外表面54上。减震支架78可以在弯曲向上部分46上附接到车架纵梁40。

参考图1、3和4，拖钩80可以在前端处(即在车辆前端)附接到车架纵梁40。每个拖钩80可以具有U形形状。

参照图5和图6，槽口50、52位于车架纵梁40的外表面54上。槽口50、52可以是孔，该孔即可以延伸穿过车架纵梁40的壁(即从外表面54延伸到内表面56)。可替换地，槽口50、52可以是进入车架纵梁40的凹入，即与车架纵梁40的圆角矩形横截面的偏离，该凹入向内延伸(即朝向车架纵梁40的管状形状的中心)。

每个槽口50、52设置在弯曲向上部分46中的一个上。槽口50、52包括第一槽口50和第二槽口52。(形容词“第一”、“第二”等在本文中被始终使用作为标识符并且不旨在表示重要性或顺序)。一个第一槽口50和一个第二槽口52可以设置在每个车架纵梁40上。在一个车架纵梁40上的每个第一槽口50可以定位在车架纵梁40上的第二槽口52的前方，即在该车架纵梁40上的第二槽口52的车辆前向方向位置处。槽口50、52设置在加强件70、72、74的前方，即在加强件70、72、74的车辆前向方向位置处。槽口50、52、50、52可以设置在脚部空间86、仪表板88和乘客舱82的前方，即在脚部空间86、仪表板88和乘客舱82的车辆前向方向位置处。

继续参照图5和图6，每个槽口50、52设置在车架纵梁40的角66中的一个上。具体地，每个槽口50、52可以设置在接界车架纵梁40的外侧面64的角66中的一个上。更具体地，用于其中一个车架纵梁40的每个第一槽口50可以设置在与车架横梁40的相应的顶侧面58和相应的外侧面64接界的车架横梁40的一个角66上，并且用于一个车架纵梁40的每个第二槽口52可以设置在与车架纵梁40的相应的底侧面60和相应的外侧面64接界的车架纵梁40的一个角66上。每个槽口50、52延伸穿过对应的角66并且可以延伸到与角66接界的侧面58、60、62、64中的一个或两个。

参考图3、4和7-9，加强件70、72、74定位在槽口50、52后方(即槽口50、52在车辆后向方向上)的车架纵梁40上。每个加强件70、72、74定位在车架纵梁40的直线部分48中的一个上。加强件70、72、74包括第一加强件70、第二加强件72和第三加强件74。第一加强件70和第二加强件72是从脚部空间86横向定位。

加强件70、72、74沿着车架纵梁40的内表面56延伸。每个加强件70、72、74沿着车架纵梁40的角66中的一个在内表面56之一上纵向地延伸(即，在车辆前向方向或车辆后向方向上)。具体地，每个加强件70、72、74沿着与顶侧面58接界的角66中的一个延伸。更具体地，用于其中一个车架纵梁40的每个第一加强件70设置在邻接该车架纵梁40的相应的顶侧面58和相应的外侧面64的一个角66上，并且用于车架纵梁40中的一个的每个第二加强件72设置在与车架纵梁40的相应顶侧面58和相应内侧面62接界的一个角66上。每个第一加强件70位于相应车架纵梁40的第二加强件72的车辆外侧方向上。车架纵梁40之一的每个第三加强件74设置在与该车架纵梁40的相应的顶侧面58和相应的外侧面64接界的一个角66上的相应的第一加强件70的车辆前向方向上。用于车架纵梁40之一的每个第三加强件74可以沿着外侧面64之一的内表面56以及与该车架纵梁40的相应外侧面64和相应底侧面60接界的角66之一延伸。

继续参考图3、4和7-9，第一加强件70和第二加强件72纵向延伸并且具有大致L形的横截面。每个第一或第二加强件70、72沿着角66中的一个延伸并且可以延伸到与角66接界的侧面58、62、64中的一个或两个。第三加强件74纵向延伸并且具有大致C形的横截面。每个第三加强件74沿着侧面58、60、62、64中的一个和接界该侧面的角66延伸，并且该第三加强件74可以沿着邻接这些角66的另一侧面58、60、62、64中的一个或两个延伸66。加强件70、72、74可具有规格，即壁厚在2.5毫米与3.5毫米之间，例如3.0毫米。

加强件70、72、74可以由任何适当坚固的材料形成。例如，加强件70、72、74可以由例如HSLA350的高强度低合金钢形成。

槽口50、52是压缩起始槽口。换句话说，如果车架纵梁40处于例如车辆碰撞期间的压缩应力下，那么在沿着车架纵梁40的其他位置屈服之前，车架纵梁40将在邻近槽口50、52处屈服(即变形)。换言之，对于槽口50、52的部分来说，车架纵梁40的一部分开始屈服的压缩应力比缺少槽口50、52的部分更低。加强件70、72、74定位成限制在碰撞期间由槽口50、52引起的变形。换句话说，如果车架纵梁40在邻近槽口50、52处开始屈服，那么在延伸到加强件70、72、74被定位在车架纵梁40上的位置之前，屈服将延伸到车架纵梁40上的其他地方，而不是加强件70、72、74所定位的在车架纵梁40上的位置。换言之，车架纵梁40的一部分开始屈服的压缩应力对于具有加强件70、72、74的部分比对于缺少加强件70、72、74的部分而言更高。

在足够量级的正面碰撞的情况下，车架纵梁40在槽口50、52附近开始屈服。弯曲向上部分46的曲率可以将车架纵梁上的压缩应力集中到槽口50、52。屈服可以导致车架纵梁40沿着弯曲向上部分46弯曲。因为直线部分48从弯曲向上部分46向外侧面展开，所以车架纵梁40的弯曲可以横向地指向内侧、减少沿车辆后向方向延伸的变形。加强件70、72、74可以防止或减少沿着直线部分48的变形。如图10所示，由前部碰撞引起的变形因此可以在乘客舱82的前方集中并且在乘客舱82内减小。仪表板88和/或脚部空间86进入客舱82的入侵可以减少，这可以减少车辆30的乘员的胫骨负荷和/或股骨负荷。

已经以说明性方式描述了本公开，并且应该理解的是已经使用的术语旨在具有描述性词语的性质而不是限制性的。鉴于上述教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且可以以与具体描述不同的方式实施本公开。

Claims

1.一种车辆车架，包含：

每个外表面上的压缩起始槽口；以及

2.根据权利要求1所述的车辆车架，其中所述车架纵梁各自具有圆角矩形横截面，所述圆角矩形横截面包括顶侧面、底侧面、内侧面、外侧面以及连接所述侧面的角。

3.根据权利要求2所述的车辆车架，其中每个槽口设置在与所述外侧面接界的其中一个角上。

4.根据权利要求3所述的车辆车架，其中每个加强件沿着与所述顶侧面接界的其中一个角延伸。

5.根据权利要求4所述的车辆车架，其中所述槽口是第一槽口，所述车辆车架还包含在两个车架纵梁的外表面上的第二槽口。

6.根据权利要求5所述的车辆车架，其中每个第一槽口设置在与相应的顶侧面和相应的外侧面接界的其中一个角上，并且每个第二槽口设置在与相应的底侧面和相应的外侧面接界的其中一个角上。

7.根据权利要求6所述的车辆车架，其中每个第一槽口位于相应车架纵梁上的第二槽口的车辆前向位置。

8.根据权利要求7所述的车辆车架，其中所述加强件是第一加强件，所述车辆车架还包含第二加强件，所述第二加强件沿着每个内表面延伸，定位在所述槽口的车辆后向方向上。

9.根据权利要求8所述的车辆车架，其中每个第一加强件设置在与相应的顶侧面和相应的外侧面接界的其中一个角上，并且每个第二加强件设置在与相应的顶侧面和相应的内侧面接界的其中一个角上。

10.根据权利要求9所述的车辆车架，其中每个第一加强件位于相应的车架纵梁的所述第二加强件的车辆外侧方向上。

11.根据权利要求1所述的车架，其中每个车架纵梁包括弯曲向上部分和从所述弯曲向上部分沿车辆后向方向延伸的直线部分，并且其中每个槽口设置在所述弯曲向上部分的其中一个上。

12.根据权利要求11所述的车架，其中每个加强件设置在所述直线部分的其中一个上。

13.根据权利要求1所述的车辆车架，还包含驾驶室安装支架，所述驾驶室安装支架在所述槽口的车辆后向方向和相对于相应的加强件的车辆外侧方向固定到每个车架纵梁。

14.根据权利要求1所述的车辆车架，其中，与所述槽口的车辆前向方向上相比，所述车架纵梁在所述槽口的车辆后向方向分隔开更远。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的车辆车架，其中所述槽口延伸穿过所述车架纵梁的壁。