CN113212560B - 仪表台横梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仪表台横梁，包括管梁、侧支架、仪表台支架、车体连接支架和中央支架，管梁沿横向布置，两个侧支架分别安装在管梁的左右端部，两个仪表台支架分别与两个侧支架连接，两个车体连接支架分别安装在两个侧支架的外侧，中央支架与管梁的中部连接，管梁包括主梁、副梁和管梁连接件，主梁、副梁和管梁连接件均为圆管，主梁的直径大于副梁的直径，管梁连接件的外壁面与主梁的内壁焊接，管梁连接件的内壁面与副梁的外壁焊接，中央支架与主梁连接。本发明中直径较大的主梁对应结构强度较大的区域，直径较小的副梁对应结构强度较小的区域，主梁与副梁之间通过管梁连接件焊接，即保证了结构强度，又减轻了管梁的整体重量，并且降低了成本。

Description

仪表台横梁

技术领域

本发明涉及汽车的技术领域，尤其涉及一种仪表台横梁。

背景技术

现有的仪表台横梁普通存在成本高、重量大、结构强度不足的问题。现有方案轻金属材料仪表台横梁通过增加厚度或加强筋来增加结构强度，导致使用的材料增加，重量增加，且成本的增加。

因此，有必要设计一种仪表台横梁新结构，综合考虑结构形状，尺寸，位置布置和材料使用，确保结构强度和性能的要求，达到轻量化效果且能够合理控制成本的仪表台横梁。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种兼顾轻量化、结构强度，能够合理控制成本的仪表台横梁。

本发明的技术方案提供一种仪表台横梁，包括管梁、侧支架、仪表台支架、车体连接支架和中央支架，所述管梁沿横向布置，两个所述侧支架分别安装在所述管梁的左右端部，两个所述仪表台支架分别与两个所述侧支架连接，两个所述车体连接支架分别安装在两个所述侧支架的外侧，所述中央支架与所述管梁的中部连接，所述管梁包括主梁、副梁和管梁连接件，所述主梁、所述副梁和所述管梁连接件均为圆管，所述主梁的直径大于所述副梁的直径，所述管梁连接件的外壁面与所述主梁的内壁焊接，所述管梁连接件的内壁面与所述副梁的外壁焊接，所述中央支架与所述主梁连接。

进一步地，所述主梁、所述副梁和管梁连接件均为等壁厚的圆管，所述主梁的壁厚大于所述副梁的壁厚，所述主梁的长度小于所述副梁的长度。

进一步地，所述车体连接支架为挤压成型的立方盒体，所述车体连接支架上开设有车身安装通孔，所述立方盒体内所述车身安装通孔的周围设有第一加强筋。

进一步地，所述车体连接支架包括车身配合面和与所述车身配合面相对布置的外侧面，所述车身配合面的厚度大于所述外侧面的厚度，所述第一加强筋设置在所述车身配合面与所述外侧面之间。

进一步地，还包括抬头显示右支架，所述抬头显示右支架安装在所述中央支架的上方，并且所述抬头显示右支架的一端与所述主梁连接，另一端用于连接前围；

所述中央支架的一端与所述主梁连接，另一端用于连接所述前围。

进一步地，所述抬头显示右支架为沿车身的X方向挤压成型的空心型材，所述抬头显示右支架沿Z向设有多个第二加强筋。

进一步地，还包括溃缩支架，所述溃缩支架与所述主梁连接，并且位于所述中央支架的左侧；

所述溃缩支架为L形的空心框架结构，所述溃缩支架的上表板设有溃缩引导槽，溃缩时所述溃缩引导槽被挤压，所述溃缩支架弯折。

进一步地，所述溃缩支架中包括所述上表板和下表板，所述上表板与所述下表板之间设有多个第三加强筋，相邻所述第三加强筋与所述上表板或所述下表板组成三角形框架。

进一步地，所述侧支架由激光切割或冲压模具一次成型。

进一步地，所述侧支架上设有第四加强筋，并开设有镂空部。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明中管梁包括主梁和副梁，直径较大的主梁对应结构强度较大的区域，直径较小的副梁对应结构强度较小的区域，主梁与副梁之间通过管梁连接件焊接，即保证了结构强度，又减轻了管梁的整体重量，并且降低了成本。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例中仪表台横梁的立体图；

图2是本发明一实施例中仪表台横梁的俯视图；

图3是本发明一实施例中仪表台横梁的左视图；

图4是本发明一实施例中管梁的立体图；

图5是本发明一实施例中车体连接支架的立体图；

图6是本发明一实施例中车体连接支架的侧视图；

图7是本发明一实施例中中央支架的侧视图；

图8是本发明一实施例中抬头显示右支架和抬头显示左支架的立体图；

图9是本发明一实施例中溃缩支架的立体图；

图10是本发明一实施例中溃缩支架的侧视图；

图11是本发明一实施例中左侧的侧支架的立体图；

图12是本发明一实施例中右侧的侧支架的立体图。

附图标记对照表：

管梁1：主梁11、副梁12、管梁连接件13；

侧支架2：第四加强筋21、镂空部22、预挂孔23；

仪表台支架3；

车体连接支架4：车身安装通孔41、第一加强筋42、车身配合面43、外侧面44、螺栓定位孔45；

中央支架5：前围安装部51；

抬头显示右支架6：第二加强筋61、前围连接板62；

溃缩支架7：上表板71、溃缩引导槽72、下表板73、第三加强筋74、前端连接部75、后端支撑部76、安装面751；

抬头显示左支架8：第五加强筋81；

空调支架9、手套箱支架10。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本发明一实施例中，如图1所示，仪表台横梁，包括管梁1、侧支架2、仪表台支架3、车体连接支架4和中央支架5，管梁1沿横向布置，两个侧支架2分别安装在管梁1的左右端部，两个仪表台支架3分别与两个侧支架2连接，两个车体连接支架4分别安装在两个侧支架2的外侧，中央支架5与管梁1的中部连接，管梁1包括主梁11、副梁12和管梁连接件13，主梁11、副梁12和管梁连接件13均为圆管，主梁11的直径大于副梁12的直径，管梁连接件13的外壁面与主梁11的内壁焊接，管梁连接件13的内壁面与副梁12的外壁焊接，中央支架5与主梁11连接。

具体为，管梁1沿车身的Y方向(左右方向)横向布置。管梁1包括两大部分，分别主梁11和副梁12，主梁11与副梁12通过管梁连接件13焊接。

主梁11和副梁12均是圆形直管，并且主梁11布置在车身的左侧，副梁12布置在车身的右侧，主梁11的外径大于副梁12的外径。

由于主梁11的管径较大，因此主梁11的结构强度更大，用于连接布置在车身左侧的中央支架5、抬头显示左支架8、抬头显示右支架6、溃缩支架7以及左侧的侧支架2、仪表台支架3和车体连接支架4。

而副梁12的管径较小，结构强度也较小，副梁12除了连接右侧的侧支架2、仪表台支架3和车体连接支架4，还连接布置在车身右侧的空调支架9和手套箱支架10等。副梁12的强度要求比主梁11低，因此将副梁12的管径设计的较小，副梁12长度比主梁11的长度长，有利于节省材料、降低成本。

较佳地，主梁11和副梁12均为等壁厚的圆管，主梁11的壁厚大于副梁12的壁厚，主梁11的壁厚增加，主梁11的直径更大，能够进一步增加主梁11的刚性。

可选地，主梁11的壁厚还可以与副梁12的壁厚相等。

进一步地，如图5-6所示，车体连接支架4为挤压成型的立方盒体，车体连接支架4上开设有车身安装通孔41，立方盒体内车身安装通孔41的周围设有第一加强筋42。

具体为，车体连接支架4为扁平的立方体的空心盒体，空心盒体的一侧面是不封闭的，不封闭面朝向车身的左侧或右侧。

车体连接支架4上沿车身X向(前后方向)开设有多个车身安装通孔41，用于与车身连接，车身安装通孔41为腰形孔，车身安装通孔41的腰形可以调节装配时的精度，吸收装配工差。

如图5所示，车体连接支架4上还设有位于两个车身安装通孔41之间的方形的螺栓定位孔45，便于CCB安装定位。

为了增加车身安装通孔41和螺栓定位孔45的结构强度，在车身安装通孔41和螺栓定位孔45的周围设有第一加强筋42。

如图5-6所示，第一加强筋42位于车身安装通孔41的上侧，或下侧，或上下侧均设有，用于增加第一加强筋42的结构强度。

车体连接支架4由挤压一体成型，相比单个冲压件其X向安装刚度提升4倍，并且降低了模具费用，节省了焊接费用。

进一步地，如图6所示，车体连接支架4包括车身配合面43和与车身配合面43相对布置的外侧面44，车身配合面43与外侧面44平行布置，车身安装通孔41开设在车身安装通孔41和外侧面44上，车身配合面43的厚度大于外侧面44的厚度，第一加强筋42设置在车身配合面43与外侧面44之间。

由于车身配合面43需要承受较大的强度，因此车身配合面43的厚度大于外侧面44的厚度，既保证了结构强度，又有利于轻量化的实现。

进一步地，如图1和图8所示，还包括抬头显示右支架6，抬头显示右支架6安装在中央支架5的上方，并且抬头显示右支架6的一端与主梁11连接，另一端用于连接前围；

中央支架5的一端与主梁11连接，另一端用于连接前围。

由于中央支架5的后端与主梁11连接，前端连接到车身的前围上，当中央支架5采用薄型化钣金时，与前围连接后，仪表台横梁的模态显著下降。因此，通过抬头显示右支架6与前围连接，来增加整体Z向的刚度。抬头显示右支架6位于中央支架5的上方，其前端正好与车身的前围连接。

如图1所示，中央支架5的前端设有前围安装部51，前围安装部51通过螺栓与前围连接。

进一步地，如图8所示，抬头显示右支架6为沿车身的X方向挤压成型的空心型材，抬头显示右支架6沿Z向设有多个第二加强筋61。

由于抬头显示右支架6沿着Y向挤出，可以设置空心截面，因此X方向增加的重量较少。抬头显示右支架6的空腔中沿Z向(上下方向)设有第二加强筋61，用于增加Z向刚度。

抬头显示右支架6的前端设有前围连接板62，前围连接板62沿Z向延伸，前围连接板62沿Z向的长度大于第二加强筋61沿Z向的长度。前围连接板62增加了与前围的接触面积，有利于增加结构稳定性。

进一步地，如图1和图8所示，还包括抬头显示左支架8，抬头显示左支架8位于抬头显示右支架6的左侧，抬头显示左支架8也为空心框架结构，并且空腔中设有沿Z向的第五加强筋81。抬头显示左支架8不与前围连接，沿X向的长度小于抬头显示右支架6。抬头显示右支架6和抬头显示左支架8的上表面均开设有多个安装孔，用于安装抬头显示设备。

进一步地，如图2-3和图9-10所示，还包括溃缩支架7，溃缩支架7与主梁11连接，并且位于中央支架5的左侧；

溃缩支架7为L形的空心框架结构，溃缩支架7的上表板71设有溃缩引导槽72，溃缩时溃缩引导槽72被挤压，溃缩支架7弯折。

具体为，如图9-10所示，溃缩支架7为空心框架结构，溃缩支架7包括前端连接部75和后端支撑部76，前端连接部75和后端支撑部76组成L形，前端连接部75与车身其他结构连接，前端连接部75与后端支撑部76之间设有一个溃缩引导槽72，溃缩引导槽72向下凹陷；后端支撑部76的中段还设有一个溃缩引导槽72。

当车身收到碰撞时，前端连接部75朝向后端支撑部76弯折，后端支撑部76自身向下弯折，两个溃缩引导槽72被挤压变形，用于吸收碰撞力。

由于溃缩支架7为一体化挤压结构，无需焊接，降低了成本；并且在保证溃缩性能相同的条件下提高了NVH性能。

前端连接部75的前侧为安装面751，安装面751的厚度大于其他部位的板厚，增强安装刚度。

进一步地，如图9-10所示，溃缩支架7包括上表板71和下表板73，上表板71与下表板73之间设有多个第三加强筋74，相邻第三加强筋74与上表板71或下表板73组成三角形框架。

具体为，上表板71和下表板73大致为L形，上表板71与下表板73之间形成空腔，溃缩支架7沿X方向延伸。空腔内部设有多个第三加强筋74，相邻第三加强筋74与上表板71或下表板73组成三角形框架，或四边形框架。三角形框架能够增加结构的稳定性，使得溃缩支架7只在溃缩引导槽72处弯折变形，其他部位基本不变。第三加强筋74能够增强整体刚度，提高NVH性能，降低重量。

进一步地，如图11-12所示，侧支架2无翻边结构，由激光切割或者模具冲压一次成型。侧支架2上设有第四加强筋21，并开设有镂空部22。具体为，侧支架2为一整块钣金件，

根据挂载工况及助力臂机械手加持工况对侧支架2进行拓补优化，在需要较大结构强度的位置设置第四加强筋21，在受力较小的位置开设镂空部22，节省材料，实现轻量化。侧支架2上还开设有预挂孔23。

本发明中的仪表台横梁可以全部由铝合金制成，还可以由其他满足相应的工艺条件的材料制成。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种仪表台横梁，包括管梁(1)、侧支架(2)、仪表台支架(3)、车体连接支架(4)和中央支架(5)，所述管梁(1)沿横向布置，两个所述侧支架(2)分别安装在所述管梁(1)的左右端部，两个所述仪表台支架(3)分别与两个所述侧支架(2)连接，两个所述车体连接支架(4)分别安装在两个所述侧支架(2)的外侧，所述中央支架(5)与所述管梁(1)的中部连接，其特征在于，所述管梁(1)包括主梁(11)、副梁(12)和管梁连接件(13)，所述主梁(11)、所述副梁(12)和所述管梁连接件(13)均为圆管，所述主梁(11)的直径大于所述副梁(12)的直径，所述管梁连接件(13)的外壁面与所述主梁(11)的内壁焊接，所述管梁连接件(13)的内壁面与所述副梁(12)的外壁焊接，所述中央支架(5)与所述主梁(11)连接；

还包括抬头显示左支架(8)和抬头显示右支架(6)，

所述抬头显示左支架(8)位于所述抬头显示右支架(6)的左侧，所述抬头显示左支架(8)不与前围连接，沿X向的长度小于所述抬头显示右支架(6)；

所述抬头显示右支架(6)安装在所述中央支架(5)的上方，并且所述抬头显示右支架(6)的一端与所述主梁(11)连接，另一端用于连接前围；所述中央支架(5)的一端与所述主梁(11)连接，另一端用于连接所述前围。

2.根据权利要求1所述的仪表台横梁，其特征在于，所述主梁(11)、所述副梁(12)和所述管梁连接件(13)均为等壁厚的圆管，所述主梁(11)的壁厚大于所述副梁(12)的壁厚，所述主梁(11)的长度小于所述副梁(12)的长度。

3.根据权利要求1所述的仪表台横梁，其特征在于，所述车体连接支架(4)为挤压成型的立方盒体，所述车体连接支架(4)上开设有车身安装通孔(41)，所述立方盒体内所述车身安装通孔(41)的周围设有第一加强筋(42)。

4.根据权利要求3所述的仪表台横梁，其特征在于，所述车体连接支架(4)包括车身配合面(43)和与所述车身配合面(43)相对布置的外侧面(44)，所述车身配合面(43)的厚度大于所述外侧面(44)的厚度，所述第一加强筋(42)设置在所述车身配合面(43)与所述外侧面(44)之间。

5.根据权利要求1所述的仪表台横梁，其特征在于，所述抬头显示右支架(6)为沿车身的X方向挤压成型的空心型材，所述抬头显示右支架(6)沿Z向设有多个第二加强筋(61)。

6.根据权利要求1所述的仪表台横梁，其特征在于，还包括溃缩支架(7)，所述溃缩支架(7)与所述主梁(11)连接，并且位于所述中央支架(5)的左侧；

所述溃缩支架(7)为L形的空心框架结构，所述溃缩支架(7)的上表板(71)设有溃缩引导槽(72)，溃缩时所述溃缩引导槽(72)被挤压，所述溃缩支架(7)弯折。

7.根据权利要求6所述的仪表台横梁，其特征在于，所述溃缩支架(7)包括所述上表板(71)和下表板(73)，所述上表板(71)与所述下表板(73)之间设有多个第三加强筋(74)，相邻所述第三加强筋(74)与所述上表板(71)或所述下表板(73)组成三角形框架。

8.根据权利要求1所述的仪表台横梁，其特征在于，所述侧支架(2)由激光切割或冲压模具一次成型。

9.根据权利要求8所述的仪表台横梁，其特征在于，所述侧支架(2)上设有第四加强筋(21)，并开设有镂空部(22)。

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