CN112298376A - 汽车仪表板横梁结构及汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种汽车仪表板横梁结构及汽车，包括主梁及固定在所述主梁上的多个连接支架，所述主梁包括均由轻质金属材料制备的第一横梁主管、第二横梁主管及中间框架，所述第一横梁主管及第二横梁主管均横向设置并在纵向上具有间距，所述第一横梁主管和第二横梁主管均与所述中间框架焊接固定，所述中间框架由多个管梁组成，各所述管梁焊接固定；且，所述第一横梁主管、第二横梁主管及中间框架均固定有至少一个所述连接支架。主梁是由轻量化的管梁组成的框架结构，该框架结构能够形成稳定的多点支撑，从而能够达到减少连接支架焊点、提升效率、提升强度和整车轻量化的目的。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种汽车的仪表板横梁。
背景技术
仪表板横梁（Cross Car Beam）是汽车的重要组成部分，如图1所示，现有仪表板横梁包括主梁100及固定在该主梁100上的前围支架200、前上支架300、车身连接支架400、乘客安全气囊（Passenger AirBag，PAB）支架700、空气调节系统（Heating, Ventilation andAir Conditioning，HAVC）支架600及仪表板支架500等连接支架，该主梁通常是截面为方形的钢管，该等连接支架通常是钢板钣金件。但是，该种仪表板横梁存在如下缺点：钢钣钣金件和钢管拼焊，导致需要较多焊接点，生产效率低，整体强度较差且重量大较大。
发明内容
本发明提供一种新的汽车仪表板横梁结构。
本发明提供一种汽车仪表板横梁结构，包括主梁及固定在所述主梁上的多个连接支架，所述主梁包括均由轻质金属材料制备的第一横梁主管、第二横梁主管及中间框架，所述第一横梁主管及第二横梁主管均横向设置并在纵向上具有间距，所述第一横梁主管和第二横梁主管均与所述中间框架焊接固定，所述中间框架由多个管梁组成，各所述管梁焊接固定；且，所述第一横梁主管、第二横梁主管及中间框架均固定有至少一个所述连接支架。
所述第一横梁主管和第二横梁主管的截面是圆形，所述中间框架的各所述管梁的截面是圆形或方形。第一、第二横梁主管均可以由多个横向设置的横向管梁组成，相邻的两个横向管梁焊接固定。
所述管梁中，有横向设置的横向管梁、多个纵向设置的纵向管梁及多个竖向设置的竖向管梁，所述第一横梁主管和第二横梁主管均与其对应的所述竖向管梁的顶部焊接固定，所述竖向管梁的底部与其对应的所述纵向管梁焊接固定，所述横向管梁的两端部与其对应的所述纵向管梁焊接固定。
所述竖向管梁通过三通接头与横梁主管或所述纵向管梁连接。竖向管梁可以通过三通接头与第一横梁主管、第二横梁主管或纵向管梁连接。
所述中间框架包括竖向设置的左框架、竖向设置的右框架及连接所述左、右框架的连接管梁，所述左框架的顶部与所述第一横梁主管、第二横梁主管焊接固定，所述右框架的顶部与所述第一横梁主管、第二横梁主管焊接固定，所述连接管梁的两端部分别与所述左框架的底部和右框架的底部焊接固定，所述左框架由多个截面是圆形的所述管梁组成，所述右框架由多个截面是圆形的所述管梁组成，所述连接管梁的截面是方形。
所述轻质金属材料是铝合金，所述焊接是电磁脉冲焊接。
所述第二横梁主管的中部具有向远离所述第一横梁主管的方向突出的突出部。
所述连接支架包括两个车身连接支架，所述第一横梁主管的左端部和所述第二横梁主管的左端部均与其中一个所述车身连接支架通过电磁脉冲焊接固定，所述第一横梁主管的右端部和第二横梁主管的右端部均与另一个所述车身连接支架通过电磁脉冲焊接固定。
所述连接支架还包括前围支架、前上支架、乘客安全气囊支架、空气调节系统支架及仪表板支架，所述前围支架和前上支架均固定在所述第一横梁主管上，所述乘客安全气囊支架和空气调节系统支架均固定在所述第二横梁主管上，所述仪表板支架固定在所述中间框架上。中间框架包括左框架、右框架及连接管梁，该左框架、右框架及连接管梁上均可以固定有仪表板支架。
一种汽车，包括所述的汽车仪表板横梁结构。
本发明的有益效果是：主梁是由轻量化的管梁组成的框架结构，该框架结构能够形成稳定的多点支撑，从而能够达到减少连接支架焊点、提升效率、提升强度和整车轻量化的目的。
附图说明
图1是现有汽车仪表板横梁的立体结构示意图；
图2是本实施方式汽车仪表板横梁的立体结构示意图；
图3是本实施方式的主梁的立体结构示意图；
图4是反映本实施方式的多个管梁之间连接结构的剖视示意图；
图5是反映本实施方式的主梁和车身连接支架之间连接结构的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
如图2至图5所示，一种汽车仪表板横梁，应用在汽车上，其包括主梁100及固定在该主梁100上的多个连接支架。主梁100是框架结构，其包括第一横梁主管1、第二横梁主管2及中间框架44。第一横梁主管1是管状体，其横向设置。第二横梁主管2是管状体，其横向设置。第一横梁主管1和第二横梁主管2大致平行，且在纵向上，第一横梁主管1和第二横梁主管2间隔一定距离。第一横梁主管1和第二横梁主管2均与该中间框架44焊接固定，形成框架结构的主梁100。
第一横梁主管1和第二横梁主管2均由轻质金属材料制备，该材料如铝合金。第一横梁主管1和第二横梁主管2的截面可以为圆形。第一横梁主管1、第二横梁主管2及中间框架44均可以由多个管梁45组成，各管梁45焊接固定。各管梁45的截面可以为圆形或方形。
第一横梁主管1、第二横梁主管2及中间框架44的各管梁45可以通过电磁脉冲焊接方式固定。中间框架44与第一、第二横梁主管1、2之间也可以通过电磁脉冲焊接方式固定。
连接支架有多个，其选自仪表板支架8、前围支架10、车身连接支架5、乘客安全气囊支架6、空气调节系统支架7及前上支架9中的一种或多种。
仪表板横梁的主梁是由多个小直径的管梁组成的框架结构，该框架结构能够形成稳定的多点支撑，从而能够达到减少连接支架焊点、提升效率、提升强度和整车轻量化的目的。
如图2至图5所示，一种汽车仪表板横梁，包括主梁100及固定在该主梁上的多个连接支架。
主梁100包括第一横梁主管1、第二横梁主管2及中间框架44。第一横梁主管1横向设置，其大致呈直线形。第二横梁主管2横向设置，其中部具有相对第一横梁主管1相对向外突出的突出部21。第一横梁主管1和第二横梁主管2在纵向上间隔设置。中间框架44包括左框架42、右框架43及连接管梁41。连接管梁41的两端分别与左框架42及右框架43焊接固定。第一横梁主管1和第二横梁主管2横向设置，左框架42和右框架43竖向设置，连接管梁41横向设置。左、右框架42、43在横向上间隔一定的距离，连接管梁41的两端分别连接左框架42和右框架43。
左框架42包括第一左竖向管梁32、第二左竖向管梁34、第一左纵向管梁31及第二左纵向管梁33。第一左竖向管梁32和第二左竖向管梁34均竖向设置并相互平行，第一左竖向管梁32的顶部与第一横梁主管1焊接固定，第二左竖向管梁34的顶部与第二横梁主管2焊接固定。第一左纵向管梁31的两端分别与第一左竖向管梁32的中部和第二左竖向管梁34的中部焊接固定。第二左纵向管梁33的两端分别与第一左竖向管梁32的底部和第二左竖向管梁34的底部固定。第二左纵向管梁33还具有横向设置的延伸管梁35。第一左竖向管梁32、第二左纵向管梁33及延伸管梁35可以是一体成型设置。横向、竖向和纵向可以相互垂直。
右框架43包括第一右竖向管梁36、第二右竖向管梁39、第一右纵向管梁37及第二右纵向管梁38。第一右竖向管梁36的顶部与第一横梁主管1焊接固定，第二右竖向管梁39的顶部与第二横梁主管2焊接固定。第一右纵向管梁37的两端分别与第一右竖向管梁36的中部和第二右竖向管梁39的中部焊接固定。第二右纵向管梁38的一端部与第一右竖向管梁36的底部一体连接。左框架的延伸管梁35的端部与连接管梁41的左端部焊接固定。第二右竖向管梁39的底部、第二右纵向管梁38的另一端部均与连接管梁41的右端部焊接固定。连接管梁41还通过一竖向管梁40与第二横梁主管2连接。
第一、第二横梁主管1、2的截面是圆形。左框架42的各管梁的截面是圆形。右框架43的各管梁的截面是圆形。连接管梁41的截面可以是方形。
对于主梁，第一横梁主管1和第二横梁主管2均横向设置。第一横梁主管1和第二横梁主管2在纵向上间隔一定距离，在横向上，第一横梁主管1的长度和第二横梁主管2的长度基本相等。中间框架44包括左框架42、右框架43及连接管梁41，左框架42和右框架43均竖向设置，连接管梁41横向设置。左框架42的顶部与第一、第二横梁主管1、2焊接固定，右框架43的顶部与第一、第二横梁主管1、2焊接固定，左框架42的底部和右框架43的底部分别与该连接管梁41的两端部焊接固定。
对于第一、第二横梁主管1、2，其可以均由焊接一体的多个横向管梁组成。左、右框架42、43可以由焊接一体的多个纵向管梁及多个竖向管梁组成。竖向管梁可以和横梁主管或纵向管梁通过三通接头46连接并焊接固定。
连接支架可以包括车身连接支架5、前围支架10、前上支架9、乘客安全气囊支架6、空气调节系统支架7和仪表板支架8。车身连接支架5有两个，其用于将该仪表板横梁固定于汽车车身，第一横梁主管1的左端部和第二横梁主管2的左端部与一个车身连接支架5在连接处51焊接固定，第一横梁主管1的右端部和第二横梁主管2的右端部与另一个车身连接支架5在连接处焊接固定。前围支架10用于连接仪表板横梁和汽车前围，其可以有两个，各前围支架10均固定在第一横梁主管1上。前上支架9能够连接该仪表板横梁和汽车前上构件总成，各前上支架9均固定在第一横梁主管1上。乘客安全气囊支架6能够连接该仪表板横梁和乘客安全气囊，各乘客安全气囊支架6均固定在第二横梁主管2上。空气调节系统支架7能够连接该仪表板横梁和空气调节系统，各空气调节系统支架7均固定在第二横梁主管2上。仪表板支架8能够连接该仪表板横梁和仪表板，各仪表板支架8均固定在中间框架44上。
本实施方式中，前围支架10和前上支架9均有两个，在横向上，两个前围支架10位于两个前上支架9的同一侧，且一个前围支架10位于左框架42和右框架43之间。乘客安全气囊支架6可以有两个，该两个乘客安全气囊支架6分别位于第二横梁主管2突出部21的左右两侧并大致对称设置。空气调节系统支架7可以有三个，其可以均固定于第二横梁主管的突出部21。仪表板支架8可以有多个，各仪表板支架8可以固定于连接横梁41、左框架的第一左纵向管梁31和右框架的第一右纵向管梁37。
本实施方式中，第一横梁主管1、第二横梁主管2及中间框架44可以由轻质金属材料制成，如铝合金。各连接支架可以是金属钣金件，如钢板钣金件。第一横梁主管1、第二横梁主管2及中间框架44均可以由多段管梁组成，各管梁45可以通过电磁脉冲焊接的方式固定一体。管梁45可以和各钣金件通过电磁脉冲焊接方式固定一体。
对于仪表板横梁，其主梁采用轻质金属材料，并通过电磁脉冲焊接方式将轻质金属材料的主梁和钢板钣金结构的各连接支架焊接固定，从而能够减少零部件的钣金开模件设计，进而能够有效减少成本和提升生产效率。主梁采用框架结构，其整体结构稳定且整体强度提升，从而使整个仪表板横梁的强度更好，在满足相同强度要求下轻量化效果更好。主梁可以采用轻质铝合金材料，从而能够有效实现轻量化，减轻仪表板横梁的重量进而降低整车重量。利用电磁脉冲焊接方式，该焊接无需辅料且环保，提高了生产效率，实现节能减排环保目的。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (10)
1.一种汽车仪表板横梁结构，包括主梁及固定在所述主梁上的多个连接支架，其特征在于，所述主梁包括均由轻质金属材料制备的第一横梁主管、第二横梁主管及中间框架，所述第一横梁主管及第二横梁主管均横向设置并在纵向上具有间距，所述第一横梁主管和第二横梁主管均与所述中间框架焊接固定，所述中间框架由多个管梁组成，各所述管梁焊接固定；且，所述第一横梁主管、第二横梁主管及中间框架均固定有至少一个所述连接支架。
2.根据权利要求1所述的汽车仪表板横梁结构，其特征在于，所述第一横梁主管和第二横梁主管的截面是圆形，所述中间框架的各所述管梁的截面是圆形或方形。
3.根据权利要求2所述的汽车仪表板横梁结构，其特征在于，所述管梁中，有横向设置的横向管梁、多个纵向设置的纵向管梁及多个竖向设置的竖向管梁，所述第一横梁主管和第二横梁主管均与其对应的所述竖向管梁的顶部焊接固定，所述竖向管梁的底部与其对应的所述纵向管梁焊接固定，所述横向管梁的两端部与其对应的所述纵向管梁焊接固定。
4.根据权利要求3所述的汽车仪表板横梁结构，其特征在于，所述竖向管梁通过三通接头与横梁主管或所述纵向管梁连接。
5.根据权利要求2所述的汽车仪表板横梁结构，其特征在于，所述中间框架包括竖向设置的左框架、竖向设置的右框架及连接所述左、右框架的连接管梁，所述左框架的顶部与所述第一横梁主管、第二横梁主管焊接固定，所述右框架的顶部与所述第一横梁主管、第二横梁主管焊接固定，所述连接管梁的两端部分别与所述左框架的底部和右框架的底部焊接固定，所述左框架由多个截面是圆形的所述管梁组成，所述右框架由多个截面是圆形的所述管梁组成，所述连接管梁的截面是方形。
6.根据权利要求2所述的汽车仪表板横梁结构，其特征在于，所述轻质金属材料是铝合金，所述焊接是电磁脉冲焊接。
7.根据权利要求2所述的汽车仪表板横梁结构，其特征在于，所述第二横梁主管的中部具有向远离所述第一横梁主管的方向突出的突出部。
8.根据权利要求1所述的汽车仪表板横梁结构，其特征在于，所述连接支架包括两个车身连接支架，所述第一横梁主管的左端部和所述第二横梁主管的左端部均与其中一个所述车身连接支架通过电磁脉冲焊接固定，所述第一横梁主管的右端部和第二横梁主管的右端部均与另一个所述车身连接支架通过电磁脉冲焊接固定。
9.根据权利要求8所述的汽车仪表板横梁结构，其特征在于，所述连接支架还包括前围支架、前上支架、乘客安全气囊支架、空气调节系统支架及仪表板支架，所述前围支架和前上支架均固定在所述第一横梁主管上，所述乘客安全气囊支架和空气调节系统支架均固定在所述第二横梁主管上，所述仪表板支架固定在所述中间框架上。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的汽车仪表板横梁结构。
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