CN109927795A - 车辆汽车横梁 - Google Patents

Abstract

本文提供了车辆汽车横梁。所述汽车横梁包括横跨车辆延伸的复合材料纵长面板。支架与纵长面板可操作地联接。附接特征和车颈附接结构各自与所述支架一体地形成并设置在所述支架的相对端部处。

Description

车辆汽车横梁

技术领域

本公开总体涉及用于车辆的汽车横梁，且更具体地，涉及用于支撑车辆仪表板的汽车横梁。

背景技术

传统的汽车横梁支撑车辆仪表板并且通常由焊接或粘附在一起的金属部件制造。由此产生的组件在设计上既沉重又受限。因此，需要一种赋予更大的设计灵活性而不牺牲结构完整性的轻质汽车横梁和制造方法。本公开旨在满足该需求。

发明内容

根据本公开的第一方面，本文提供了一种汽车横梁。汽车横梁包括横跨车辆延伸的复合材料纵长面板。支架与纵长面板可操作地联接。附接特征和车颈附接结构各自与支架一体地形成，并设置在支架的相对端部处。

根据本公开的第二方面，本文提供了一种汽车横梁。汽车横梁包括横跨车辆延伸的复合材料纵长面板。第一支架与车辆中心线的第一侧上的纵长面板可操作地联接。第二支架与车辆中心线的第二侧上的纵长面板可操作地联接。第一支架和第二支架包括相应的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体各自具有封闭的外周边。

根据本公开的第三方面，本文提供了一种车辆汽车横梁支架。车辆汽车横梁支架包括具有封闭的外周边的壳体。附接特征和车颈附接结构各自与壳体一体地形成，并设置在壳体的相对端部处。一体地形成的肋设置在壳体内。第一开口由壳体限定并被配置成接纳穿过其中的管道。

在研究以下说明书、权利要求和附图后，本领域的技术人员将理解和了解本公开的这些和其他方面、目标和特征。

附图说明

在附图中：

图1是根据一些示例的车辆仪表板、挡风玻璃和汽车横梁的透视图；

图2是根据一些示例的汽车横梁的车辆前侧的平面图；

图3是根据一些示例的汽车横梁和暖通空调(HVAC)单元的一部分的车辆后侧的透视图；

图4是根据一些示例的具有联接到汽车横梁的第一支架的汽车横梁的车辆前侧的局部透视图；

图5是根据一些示例的具有联接到汽车横梁的第一支架的汽车横梁的俯视局部透视图；

图6是根据一些示例的汽车横梁和第一支架的车辆前侧的透视图；

图7是沿着图6的线VII-VII截取的截面图；

图8是根据一些示例的汽车横梁和联接到汽车横梁的第二支架的车辆前侧的透视图；

图9是根据一些示例的汽车横梁和第二支架的车辆前侧的平面图；

图10是根据图9中所示示例的汽车横梁和第二支架的俯视平面图；

图11是沿着图8的线XI-XI截取的汽车横梁和第二支架的截面图；以及

图12是图7的区域XII的放大图。

具体实施方式

出于本文的描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生词应以图1中取向的发明相关。然而，应当理解，除非明确相反地指出，否则本发明可以采用各种替代取向。还应理解，附图中示出并且以下说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求中定义的创造性概念的示例性示例。因此，除非权利要求另有明确陈述，否则与本文中公开的示例相关的具体尺寸和其他物理特性不应被视作限制。

根据需要，本文公开了本发明的详细示例。然而，将理解，所公开的示例仅仅是本发明的可以采用各种形式和替代形式实施的示例。附图不一定是详细设计，并且一些示意图可以被放大或最小化以示出功能概况。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。

在本文件中，关系性术语诸如第一和第二、顶部和底部等仅仅用来将一个实体或动作与另一实体或动作区分开，而不一定要求或暗示此类实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包括，使得包括要素列表的过程、方法、制品或设备不仅包括这些要素，而且可以包括未明确地列出的或此类过程、方法、制品或设备固有的其他要素。在没有更多约束的情况下，之前加“包括一个”的元件并不排除在包括所述元件的过程、方法、制品或设备中存在另外的相同元件。

如本文所使用，术语“和/或”在用于列出两个或更多个项时表示可单独地采用所列的项中的任一个项，或可采用所列的项中的两个或更多个项的任何组合。例如，如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C，那么组合物可以含有：仅A；仅B；仅C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。

以下公开内容描述了用于车辆的汽车横梁。汽车横梁可包括汽车横梁和与汽车横梁联接的一个或多个支架。一个或多个支架可以由复合材料形成。此外，一个或多个支架可包括一体地形成的保持特征，所述保持特征将一个或多个支架联接到汽车横梁和/或另一个车辆结构(诸如车颈)。

参考图1，车辆10包括仪表板12和汽车横梁14，汽车横梁能够通过附接到车辆10的车身结构16而抵抗例如偏转、扭转和振动。仪表板12可包括基板18和盖20(上基板或顶盖)。汽车横梁14可以由纵长面板22形成，并且包括一个或多个支架44、46。汽车横梁14被配置成支撑仪表板12。仪表板12的基板18可以承载各种元件，诸如驾驶员仪表、气候控制部件、娱乐部件、储藏室和安全气囊装置。

进一步参考图1，暖通空调(HVAC)单元24也可以可操作地联接到汽车横梁14和/或仪表板12。HVAC单元24可包括多个管道26、28、30，所述多个管道可操作地联接到除霜器喷嘴出口32、通气口34和/或除雾器出口36。除霜器喷嘴出口32可被配置成沿着挡风玻璃40的内表面38引导空气。通气口可以将来自HVAC单元24的空气沿着仪表板12引导到各个位置。除雾器出口36可被配置成将空气引向车辆10的一个或多个侧窗。

汽车横梁14支撑仪表板12并通过一个或多个支架44、46安装到车颈42。在一些示例中，车颈是车辆10的车身结构16的一部分。通过将一个或多个支架44、46联接到汽车横梁14和车颈42，车颈42为仪表板12提供支撑。在一些示例中，挡风玻璃40也可以放置在车颈42内。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，仪表板12，一个或多个支架44、46，汽车横梁14和HVAC单元24可以以任何合适的方式制造和组装。

仍参考图1，一个或多个乘客安全气囊、转向柱、方向盘和/或手套箱可以与汽车横梁14和/或仪表板12可操作地联接。然而，应当理解的是，如果需要，汽车横梁14可以附加地或替代地支撑其他负载。除了为各种车辆部件提供支撑之外，汽车横梁14还用于为车辆10提供稳定性并抵抗由车辆碰撞引起的压缩力。

参考图2和图3，汽车横梁14可以包括支撑梁50，所述支撑梁可在纵长面板22的中央部分与车辆地板支架48可操作地联接。在所描绘的示例中，纵长面板22横跨车辆10横向延伸。纵长面板22可以支撑仪表板12和/或其他负载，并且可以接合到车架和/或车辆10的其他合适结构。车辆地板支架48设置在支撑梁50下方并被配置成接收支撑梁50。

第一支架44可以设置在车辆中心线52的第一侧上，在左侧驾驶车辆配置中，其通常可与车辆10的驾驶员侧对齐。第二支架46可以设置在车辆中心线52的相对侧上，在左侧驾驶车辆配置中，其通常可与车辆10的乘客侧对齐。然而，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，汽车横梁14可以以任何方式或位置通过任何数量的(例如，一个或多个)支架44、46可操作地联接到车颈42(图1)和/或任何其他车辆结构。第一支架44和第二支架46可被配置成附接到纵长面板22和车颈42。

进一步参考图2和图3，在一些示例中，汽车横梁14可以由混合复合材料(诸如在树脂中设置有短切碳纤维和/或短切玻璃纤维的尼龙树脂)形成。通常，短切碳纤维和/或短切玻璃纤维可具有增强的机械性质(例如，韧性、拉伸强度、抗疲劳性)。碳纤维体积分数和玻璃纤维体积分数可在约1％和约60％之间，优选地在约15％和约40％之间，更优选地在约30％至约40％之间。在一些示例中，纤维体积分数可以沿着着汽车横梁14的各个部分变化。在另外的示例中，汽车横梁14的预期遭遇高应力的区域被配置为比预期不会经历高应力的区域包含更高纤维体积分数的短切碳纤维。在另外的示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，汽车横梁14的各个部分可以包含两种以上的复合材料。

在一些示例中，在汽车横梁14中采用的纤维可由包含碳、芳纶、铝金属、氧化铝、钢、硼、二氧化硅、碳化硅、氮化硅、超高分子量聚乙烯、碱玻璃、无碱玻璃、无碱高耐酸腐蚀玻璃、耐腐蚀玻璃、低介电常数玻璃、钙铝硅酸盐强化玻璃和镁铝硅酸盐高强度玻璃的材料组成。汽车横梁14还可以包含一种以上类型的纤维。此外，汽车横梁14中采用的树脂可包括尼龙、聚丙烯、环氧树脂、聚酯、乙烯基酯、聚醚醚酮、聚(苯硫醚)、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、硅树脂、聚酰亚胺、聚(醚砜)、三聚氰胺甲醛、苯酚甲醛和聚苯并咪唑，或其组合。在一些示例中，汽车横梁14的第一部分的树脂可以与汽车横梁14的第二部分中采用的树脂不同。此外，树脂中纤维(优选地短切碳纤维)的体积分数在比汽车横梁14的其余区域经受更高应力水平的区域中可以更大。

根据一些示例，除了在一种或多种树脂中含有短切纤维的部分之外，汽车横梁14还可以包含一个或多个预成形纤维毡(mats)。预成形纤维毡可包括使用与汽车横梁14中采用的相同或不同树脂保持在一起的编织或非编织纤维。毡还可以包含具有与汽车横梁14中采用的纤维不同尺寸的纤维。类似地，毡的纤维可以是连续的或短切的配置。毡的纤维也可以由具有与汽车横梁14中采用的纤维相同或不同的组成的材料构成。毡可以结合在汽车横梁14的具有高纤维体积分数或低纤维体积分数的区域中。可以使用多个毡并且以不同的取向分层，以便进一步增强汽车横梁14的特定位置处的机械性质。汽车横梁14中用于放置毡的示例性位置包括但不限于转向柱安装区域、安全气囊组件开口、手套箱开口以及相比于汽车横梁14的其他区域中的应力预期经受更高应力水平的其他位置。

参考图4至图7，第一支架44包括第一壳体54。第一壳体54可包括基本封闭的外周边56。第一壳体54可包括第一壳体54内的各种特征。例如，第一壳体54可包括一个或多个肋58、附接特征60、车颈附接结构62、第一开口64、第二开口66和/或线束保持器68。肋58可以与第一壳体54一体地形成。在一些示例中，肋58可以以交联模式设置，如图7中所示。在交联示例中，两个或更多个肋58的交叉部分70的厚度可以大于肋58的厚度。而且，由于第一支架44的隐蔽，一旦仪表板12组装在车辆10内，肋58的厚度便可以导致下沉在支架44的外周边56的表面内。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，肋58可以是任何取向。

如下面将更详细描述的，附接特征60可以与第一支架44一体地形成。在一些示例中，附接特征60可被配置为与纵长面板22上的附接组件对应的互锁特征。然而，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，第一支架44可以附加地和/或替代地通过紧固件、焊接和/或粘合剂可操作地联接到纵长面板22。

车颈附接结构62用于将第一支架44联接到车颈42。在一些示例中，车颈附接结构62可以是由第一壳体54限定的空隙。紧固件可通过空隙设置并附接到车颈42。然而，应当理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用任何类型的紧固件、粘合剂和/或其他装置来将第一支架44联接到车颈42。

进一步参考图4至图7，第一管道26可以与HVAC单元24和仪表板12的外侧部分上的通气口(图1)可操作地联接。第二管道28可以可操作地联接到HVAC单元24和除雾器出口36，除雾器出口可以设置在仪表板12内或以其他方式设置在车辆10内。第一管道26和第二管道28可以穿过第一支架44内的相应开口64、66。如图7中所示，第一管道26穿过第一上开口64并且第二管道28穿过第二下开口66。然而，应当理解，任何开口64、66可以位于第一支架44的任何位置。在一些示例中，第一管道26和第二管道28两者都可以穿过公共开口64。在一些情况下，管道26的第一部分72可以可操作地联接到第一支架44的第一侧74并且管道26的第二部分76可以联接到第一支架44的第二侧78。因此，第一开口64和/或第二开口66可以形成管道26的一部分，而非允许管道26穿过其中。

噪声、振动和/或粗糙性(NVH)材料80可以设置在壳体54与第一管道26和/或第二管道28之间。NVH材料80可以是本领域已知的任何部件，包括但不限于纤维带。通过允许管道26、28穿过第一支架44内的开口64、66，第一支架44可以在车颈42和纵长面板22之间具有更直的路径。此外，第一支架44不需要设计成围绕管道26、28，线束，模块附接件等行进。此外，管道26、28从HVAC单元24到仪表板12的外侧区域可以具有更平滑的过渡。与当前可用的管道系统相比，更直的路径可以减小压降，这减小了通过移动经调节的空气产生的噪声和/或增加了HVAC单元24的气流。

仍然参考图4至图7，线束保持器68可以与第一支架44一体地形成。线束保持器68可被提供以将诸如电线或车辆线束的一个部件或多个部件固定到线束保持器68。如图7中所示，线束保持器68可被配置为向上开口的夹子。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，线束保持器68可以以任何方式配置。

参考图8至图11，第二支架46由第二壳体82形成，第二壳体82也可以具有封闭的外周边84。第二壳体82包括肋58、附接特征60、车颈附接结构62、第一开口64、线束保持器68、乘客安全气囊附接件86和/或乘客安全气囊凹部88。乘客安全气囊附接件86可被配置成附接到围绕未展开的乘客安全气囊的乘客安全气囊壳体。乘客安全气囊凹部88可以部分地围绕乘客安全气囊，并且第二支架46可以在乘客安全气囊展开期间支撑乘客安全气囊。肋58可以与第二壳体82一体地形成。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，第二支架46可以根据关于第一支架44描述的任何特征制造。

如参考第一支架44所提供的，第二壳体82可包括用于管道的一个或多个开口64。此外，管道30可以穿过开口64和/或利用形成管道30的一部分的开口64附接到第二壳体82。

多个肋58在第二壳体82的外周边84的各个部分之间延伸。在一些示例中，肋58可以从外周边84沿偏移方向延伸。肋58被配置成一旦第二支架46联接到纵长面板22和车颈42或车辆10的任何其他部分便为第二支架46和汽车横梁14提供刚性和刚度。

仍然参考图8至图11，第二支架46可以包括在第二支架46的车辆后侧90上的附接特征60，附接特征60可以与车颈附接结构62相对，车颈附接结构62可以在车辆前侧92上。此外，附接特征60可以设置在车辆后侧90的上表面上和/或与其一体地形成。纵长面板22可包括与其互锁的相应的一体地形成的附接组件，以将第二支架46和纵长面板22彼此附接。然而，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，用于将第二支架46联接到纵长面板22的任何其他装置或材料可以结合或替代附接特征60和/或附接组件使用。

进一步参考图8至图11，类似于第一支架44，线束保持器68可以与第二支架46一体地形成。线束保持器68可被提供以将诸如电线或车辆线束的一个部件或多个部件固定到线束保持器68。如图11中所示，线束保持器68可被配置为向上开口的夹子。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，线束保持器68可以以任何方式配置。

参考图12，第一支架44和第二支架46各自可以具有附接特征60，附接特征60可以将第一支架44和第二支架46与附接组件互锁，其中附接组件与纵长面板22一体地形成。然而，应当理解，附接特征60和/或附接组件可以形成为独立部件，所述独立部件然后与第一支架44、第二支架46和/或纵长面板22联接。

在一些示例中，附接特征60被配置为从第一壳体54和第二壳体82突出的一个或多个构件94。每个构件94可包括基部部段96和接合部段98。在一些情况下，基部部段96和接合部段98都是矩形几何形状。此外，接合部段98可以从基部部段96横向延伸。

附接组件沿着纵长面板22的各个部分设置，并被配置成与第一壳体54和第二壳体82上的附接特征60对应。在一些示例中，凹槽100限定在一对相对的引导件102之间。一个或多个凹槽100接收第一支架44和/或第二支架46的构件94，以便以固定的方式将构件94与纵长面板22互锁。应当理解的是，所示的构件94和凹槽引导件102的形状仅为示例。在替代示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用任何可行的形状。

如本文所提供的，第一壳体54和第二壳体82可以通过挤压工艺、拉挤工艺和/或本领域已知的任何其他工艺形成。附接特征60可以与第一壳体54和第二壳体82一体地形成。类似地，纵长面板22可以通过挤压工艺、拉挤工艺、注塑成型工艺和/或本领域已知的任何其他工艺形成。附接组件可以与纵长面板22一体地形成。在仪表板12的构建期间，汽车横梁14可以临时安装在简单的钢制构建夹具(未示出)内。本文描述的第一支架44和第二支架46通过将附接特征60与纵长面板22上的附接组件互锁而附接到纵长面板22。第一支架44和第二支架46中的互锁特征以构建夹具中所包含的预定空间取向和位置特征定位第一支架44和/或第二支架46，以有助于操作者沿着纵长面板22的长度选择适当的位置。一旦正确定位，第一支架44和/或第二支架46便合位地固定到纵长面板22。本公开的凹槽100和挤压的互锁特征布置为第一支架44和第二支架46提供旋转和承载支撑两者，并减少或消除部件振动、吱吱声和嘎嘎声。将第一支架44和/或第二支架46固定到纵长面板22的替代方法包括第一支架44和第二支架46与纵长面板22之间的过盈配合、机械紧固件、粘合剂和/或焊接。然后将完备的仪表板12安装在车辆10中，如本文所提供。

参考图4至图12，第一支架44和第二支架46可各自由复合材料形成，所述复合材料包括本文提供的和/或本领域已知的任何基础材料，以及本文所述和/或本领域已知的任何纤维材料。预期第一支架44和第二支架46可以通过拉挤或挤压形成。关于通过拉挤或挤压形成的第一支架44和第二支架46的示例，第一支架44和第二支架46可包括用聚合物增强的高度取向的碳纤维，所述聚合物诸如但不限于尼龙或聚丙烯。在一些示例中，第一支架44和第二支架46与纵长面板22可各自在其中包括聚丙烯树脂，使得当纵长面板22与第一支架44和/或第二支架46彼此联接时，NVH可被最小化。用于形成第一支架44和第二支架46的拉挤或挤压复合材料可以是各向同性的并可受益于具有高杨氏模量和各种各样可能的几何形状。因此，预期其他拉挤或挤压复合材料可提供更大的高应力区域刚度和设计灵活性。

如本文所述，拉挤或挤压复合材料可以以各种几何形状形成。例如，第一壳体54和第二壳体82可各自分别具有封闭的外周边56、84。封闭的外周边56、84可以为第一支架44和第二支架46提供额外的强度和/或刚性。封闭的外周边56、84不能通过注塑成型工艺形成。在一些示例中，线束保持器68、肋58、附接特征60和/或任何其他特征可以在与第一壳体54和/或第二壳体82共同的方向上延伸，使得每个部件可以在拉挤和/或挤压工艺期间一体地形成。而且，第一壳体54和第二壳体82内的纤维可以在这些工艺期间以预定的方向取向，以增加第一支架44和第二支架46在预定位置的刚性。

因此，本文已经有利地提供了用于车辆的汽车横梁。所述汽车横梁包括联接到纵长面板的一个或多个支架，所述一个或多个支架用于支撑仪表板的基板。一个或多个支架可以通过拉挤或挤压形成，并且因此可以成形为多种几何形状。可以预期第一和第二支架和/或纵长面板可以由复合材料形成以提供高应力区域中的刚性。在这种布置中，所述汽车横梁在不牺牲结构完整性的情况下节省了重量。此外，所述汽车横梁得益于优于传统产品的更大的设计灵活性。与标准车辆汽车横梁组件相比，可以以低成本制造所述汽车横梁。

根据各种示例，本文提供了汽车横梁。汽车横梁包括横跨车辆延伸的复合材料纵长面板。支架与纵长面板可操作地联接。附接特征和车颈附接结构各自与支架一体地形成，并设置在支架的相对端部处。汽车横梁的示例可包括以下特征中的任何一个或组合：

·复合材料纵长面板包括用聚合物增强的短切碳纤维，并且支架包括用聚合物增强的编织碳纤维或连续碳纤维；

·聚合物包括尼龙或聚丙烯；

·支架通过拉挤或挤压形成，并插入模制到纵长面板；

·支架设置在车辆中心线的驾驶员侧；

·支架设置在车辆中心线的乘客侧；

·支架包括具有封闭的外周边的壳体；

·一体地形成的肋设置在壳体内；

·与支架一体地形成的线束保持器；

·支架限定第一开口，并且第一管道穿过第一开口；

·支架在第一开口下方限定第二开口，并且第二管道穿过第二开口；和/或

·第一管道的第一部分可操作地联接到支架的第一侧，并且第一管道的第二部分可操作地联接到第一管道的第二侧。

此外，本文提供了一种制造用于车辆的汽车横梁的方法。所述方法包括形成复合材料纵长面板，所述复合材料纵长面板被配置成横跨车辆延伸。支架与纵长面板可操作地联接。附接特征和车颈附接结构与支架一体地形成并设置在支架的相对端部处。制造用于车辆的汽车横梁的方法的示例可包括以下特征中的任何一个或组合：

·将支架与纵长面板可操作地联接的步骤包括拉挤支架；和/或

·将支架与纵长面板可操作地联接的步骤包括挤压支架。

根据一些示例，本文提供了汽车横梁。汽车横梁包括横跨车辆延伸的复合材料纵长面板。第一支架与车辆中心线的第一侧上的纵长面板可操作地联接。第二支架与车辆中心线的第二侧上的纵长面板可操作地联接。第一支架和第二支架包括相应的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体各自具有封闭的外周边。汽车横梁的示例可包括以下特征中的任何一个或组合：

·复合材料纵长面板包括用聚合物增强的短切碳纤维，并且第一支架和第二支架包括用聚合物增强的编织碳纤维或连续碳纤维；

·第一支架和第二支架通过拉挤或挤压形成；和/或

·第一支架和第二支架各自包括一体地形成的肋，所述肋设置在相应的第一壳体和第二壳体内。

根据其他示例，本文提供了车辆汽车横梁支架。车辆汽车横梁支架包括具有封闭的外周边的壳体。附接特征和车颈附接结构各自与壳体一体地形成，并设置在壳体的相对端部处。一体地形成的肋设置在壳体内。第一开口由壳体限定并被配置成接纳穿过其中的管道。车辆汽车横梁支架的示例可包括以下特征中的任何一个或组合：

·壳体包括用聚合物增强的编织碳纤维或连续碳纤维；

·管道的第一部分可操作地联接到支架的第一侧，并且管道的第二部分可操作地联接到管道的第二侧；和/或

·与壳体一体地形成的线束保持器。

本领域普通技术人员将理解，所述发明和其他部件的构造不限于任何特定材料。本文公开的本发明的其他示例性示例可以由多种材料形成，除非本文另有说明。

出于本公开的目的，术语“联接”(以其所有形式，联接、联接的、被联接的等)通常意指两个部件(电部件或机械部件)直接或间接地彼此接合。这种接合可以本质上是固定的或者本质上是可移动的。这种接合可以利用两个部件(电部件或机械部件)以及与彼此或与这两个部件一体地形成为单个整块主体的任何附加中间构件来实现。除非另有说明，否则这种接合可以本质上是永久的，或者可以本质上是可移除的或可释放的。

此外，用于实现相同功能的部件的任何布置有效地“相关联”，使得实现期望的功能。因此，不论架构或中间部件如何，本文中组合来实现特定功能的任何两个部件可以被视为彼此“相关联”，使得实现期望的功能。同样地，如此相关联的任何两个部件也可以被视作彼此“可操作地连接”或“可操作地联接”以实现期望的功能，并且能够如此相关联的任何两个部件也可以被视作彼此“可操作地联接”以实现期望的功能。可操作地联接的一些示例包括但不限于可物理地配对和/或物理地交互的部件和/或可无线地交互和/或无线地交互的部件和/或逻辑地交互和/或可逻辑地交互的部件。此外，应理解，在术语“……的”之前的部件可以设置在任何可行的位置(例如，在车辆上、在车辆内，和/或设置在车辆的外部)，使得部件可以以本文中描述的任何方式起作用。

同样重要的是，要注意，如示例性示例中所示的本发明的元件的构造和布置仅是说明性的。尽管本公开中仅详细地描述了本创新的一些示例，但审查本公开的本领域技术人员将易于了解，在实质上不脱离所叙述的主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、使用材料、颜色、取向等的变化)。例如，被示为一体地形成的元件可以由多个部分构造而成或者被示为多个部分的元件可以一体地形成，接口的操作可以颠倒或以其他方式改变，系统的结构和/或构件或者连接器或其他元件的长度或宽度可以改变，设在元件之间的调整位置的性质或数量可以改变。应当注意的是，系统的元件和/或组件可以由多种材料中的任何一种构成，这些材料以各种颜色、纹理和组合中的任何一种提供足够的强度或耐久性。因此，所有此类修改都意图包括在本创新的范围内。在不脱离本创新的精神的情况下，可以对期望和其他示例性示例的设计、工况和布置做出其他替换、修改、改变和省略。

应当理解，任何描述的过程或所描述的过程内的步骤可以与其他公开的过程或步骤组合，以形成在本发明的范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程用于说明目的，且不应解释为限制性的。

还应理解，在不脱离本发明的概念的情况下，可以对前述结构和方法做出变化和修改，并且还应理解，这些概念意图由所附权利要求覆盖，除非这些权利要求用其语言明确表明另外情况。

根据本发明，提供了一种汽车横梁，所述汽车横梁具有：复合材料纵长面板，其横跨车辆延伸；支架，其与纵长面板可操作地联接；以及附接特征和车颈附接结构，其各自与支架一体地形成并设置在支架的相对端部处。

根据一个实施例，复合材料纵长面板包括用聚合物增强的短切碳纤维，并且支架包括用聚合物增强的编织碳纤维或连续碳纤维。

根据一个实施例，聚合物包括尼龙或聚丙烯。

根据一个实施例，支架通过拉挤或挤压形成并插入模制到纵长面板。

根据一个实施例，支架设置在车辆中心线的驾驶员侧上。

根据一个实施例，支架设置在车辆中心线的乘客侧上。

根据一个实施例，支架包括具有封闭的外周边的壳体。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于：一体地形成的肋设置在壳体内。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于：与支架一体地形成的线束保持器。

根据一个实施例，支架限定第一开口，并且第一管道穿过第一开口。

根据一个实施例，支架在第一开口下方限定第二开口，并且第二管道穿过第二开口。

根据一个实施例，第一管道的第一部分可操作地联接到支架的第一侧，并且第一管道的第二部分可操作地联接到第一管道的第二侧。

根据本发明，提供了一种汽车横梁，所述汽车横梁具有：复合材料纵长面板，其横跨车辆延伸；第一支架，其与车辆中心线的第一侧上的纵长面板可操作地连接；以及第二支架，其与车辆中心线的第二侧上的纵长面板可操作地联接，其中第一支架和第二支架包括相应的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体各自具有封闭的外周边。

根据一个实施例，复合材料纵长面板包括用聚合物增强的短切碳纤维，并且第一支架和第二支架包括用聚合物增强的编织碳纤维或连续碳纤维。

根据一个实施例，第一支架和第二支架通过拉挤或挤压形成。

根据一个实施例，第一支架和第二支架各自包括设置在相应的第一壳体和第二壳体内的一体地形成的肋。

根据本发明，提供了一种车辆汽车横梁支架，所述车辆汽车横梁支架具有：壳体，其具有封闭的外周边；附接特征和车颈附接结构，其各自与壳体一体地形成并设置在壳体的相对端部处；一体地形成的肋，其设置在壳体内；以及第一开口，其由壳体限定并被配置成接纳穿过其中的管道。

根据一个实施例，壳体包括用聚合物增强的编织碳纤维或连续碳纤维。

根据一个实施例，管道的第一部分可操作地联接到支架的第一侧，并且管道的第二部分可操作地联接到管道的第二侧。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于：与壳体一体地形成的线束保持器。

Claims (15)

1.一种汽车横梁，其包括：

复合材料纵长面板，其横跨车辆延伸；

支架，其与所述纵长面板可操作地联接；以及

附接特征和车颈附接结构，其各自与所述支架一体地形成并设置在所述支架的相对端部处。

2.根据权利要求1所述的汽车横梁，其中所述复合材料纵长面板包括用聚合物增强的短切碳纤维，并且所述支架包括用聚合物增强的编织碳纤维或连续碳纤维。

3.根据权利要求2所述的汽车横梁，其中所述聚合物包括尼龙或聚丙烯。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车横梁，其中所述支架通过拉挤或挤压形成，并且插入模制到所述纵长面板。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车横梁，其中所述支架设置在车辆中心线的驾驶员侧。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车横梁，其中所述支架设置在车辆中心线的乘客侧。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车横梁，其中所述支架包括具有封闭的外周边的壳体。

8.根据权利要求7所述的汽车横梁，其还包括：

一体地形成的肋设置在所述壳体内。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车横梁，其还包括：

线束保持器，其与所述支架一体地形成。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车横梁，其中所述支架限定第一开口，并且第一管道穿过所述第一开口。

11.根据权利要求10所述的汽车横梁，其中所述支架在所述第一开口下方限定第二开口，并且第二管道穿过所述第二开口。

12.根据权利要求10所述的汽车横梁，其中所述第一管道的第一部分可操作地联接到所述支架的第一侧，并且所述第一管道的第二部分可操作地联接到所述第一管道的第二侧。

13.一种制造用于车辆的汽车横梁的方法，所述方法包括：

形成复合材料纵长面板，所述复合材料纵长面板被配置成横跨车辆延伸；

将支架与所述纵长面板可操作地联接；以及

与所述支架一体地形成附接特征和车颈附接结构，并将其设置在所述支架的相对端部处。

14.根据权利要求13所述的制造用于车辆的汽车横梁的方法，其中所述将支架与所述纵长面板可操作地联接的步骤包括拉挤所述支架。

15.根据权利要求13所述的制造用于车辆的汽车横梁的方法，其中所述将支架与所述纵长面板可操作地联接的步骤包括挤压所述支架。