配置成稳定车辆侧板横向变形的能量管理系统的制作方法

本发明涉及一种可操作以反作用于座椅框架导轨以稳定变形的能量管理系统。

背景技术：

车辆可以包括在前端和后端之间延伸的车体结构。车体结构限定了乘客车厢，而多个横向构件被设置在乘客车厢中并在车体结构的相对两侧之间横向延伸。横向构件各自在相对端部之间沿长度延伸。每一端部以彼此横向地隔开的关系附连到车体结构。车体结构的一个侧面可能会受到外力。在一些实施例中，外力可在横向方向上加负载给一个或多个横向构件，例如沿其长度的压缩负载。当横向构件被加负载时，横向构件变形。

技术实现要素：

本发明的一个方面提供一种用于车辆的能量管理系统，该车辆具有纵向延伸的座椅框架导轨和一对横向间隔的反作用表面，能量管理系统包括横向杆和间隔件。横向杆在一对端部之间沿杆轴线纵长地延伸。横向杆包括支撑侧。间隔件被横向杆的支撑侧操作地支撑。能量管理系统被配置成操作地设置在所述一对反作用表面之间，使得横向杆的每一端被设置成与相应的反作用表面成相对的关系，并且间隔件操作地设置在横向杆与座椅框架导轨之间。当被压缩在反作用表面之间时，横向杆响应于由反作用表面之一所施加的轴向负载可操作以沿杆轴线朝向座椅框架导轨位移。间隔件可操作以反作用于横向杆和座椅框架导轨以在二者之间传递负载，使得横向杆的位移受到座椅框架导轨的阻挡。

本发明的另一个方面提供了一种用于车辆的车体结构。车体结构包括门槛板、中心支撑件、座椅框架导轨、横向杆以及间隔件。门槛板纵向延伸。中心支撑件被设置成与门槛板成横向间隔开的关系。横向杆在一对端部之间沿杆轴线纵长地延伸。横向杆操作地设置在中心支撑件和门槛板之间，使得横向杆的一端被设置成与中心支撑件成相对的关系，而横向杆的另一端被设置成与门槛板成相对的关系。车体结构还包括座椅框架导轨，其与横向杆成横向且间隔开的关系延伸。当被压缩在中心支撑件与门槛板之间时，横向杆响应于施加到中心支撑件与门槛板其中之一的轴向负载，可操作以沿杆轴线朝向座椅框架导轨位移。车体结构还包括间隔件，其操作地设置在横向杆与座椅框架导轨之间。间隔件可操作以反作用于横向杆和座椅框架导轨以在二者之间传递负载，使得横向杆的位移受到座椅框架导轨的阻挡。

在本发明的又一方面，一种车辆包括在前端和后端之间纵向延伸的车体结构。车体结构包括设置在前端和后端之间的中心部分。车体结构包括第一门槛板、第二门槛板、中心支撑件、一对座椅框架导轨、一对横向杆以及一对间隔件。第一门槛板和第二门槛板以彼此间隔的关系纵向延伸。中心支撑件横向设置在第一门槛板和第二门槛板之间。所述一对横向杆中的每个在一对端部之间沿各自的杆轴线纵长地延伸。所述一对横向杆中的每个被操作地设置在中心支撑件和第一门槛板和第二门槛板中相应的一个之间，使得所述一对横向杆中的每个的每一端被设置成与中心支撑件和相应的门槛板成相对的关系。座椅框架导轨各自相对于横向杆中相应的一个以横向且间隔开的关系延伸。当被压缩在中心支撑件与相应的门槛板之间时，每个横向杆响应于施加到中心支撑件与相应的门槛板其中之一的轴向负载，可操作以沿相应的杆轴线朝向座椅框架导轨位移。间隔件操作地设置在横向杆中相应的一个和座椅框架导轨中相应的一个之间。每个间隔件可操作以反作用于相应的横向杆和相应的座椅框架导轨以在二者之间传递负载，使得相应的横向杆的位移受到相应的座椅框架导轨的阻挡。

本教导内容的上述特征和优点，以及其它特征和优点，结合附图来看，从以下关于实现教导内容最佳模式的具体实施方式中是很显而易见的。

附图说明

图1是车辆的示意平面图，该车辆带有包括多个能量管理系统的车体结构。

图2是车体结构的中心部分的示意性后透视图，该车体结构包括底板和能量管理系统，该底板带有一对座椅，各个座椅由一对座椅框架导轨支撑，该能量管理系统设置在底板和相应的一个座椅的座椅框架导轨之间。

图3是图2中“图3”区域的示意性放大视图，示出了能量管理系统。

图4A是沿图3的线4-4截取的侧剖视图，其中能量管理系统包括横向杆和间隔件，并且能量管理系统处在中性位置。

图4B是侧剖视图，示出了处在移位位置的能量管理系统。

图5是车辆的中心部分的侧板的一部分的示意性透视图，其中能量管理系统设置成邻近侧板。

具体实施方式

参见附图，其中相同的参考数字在几个视图中指代相同的部件，图1示出了可能受到外力F的车辆10。车辆10包括能量管理系统12，其可操作以稳定车辆10的侧板28当由于受外力F加载而产生的横向变形，如下文更详细地解释的。

车辆10沿纵向轴线X、即纵向在前端14和与该前端14相对的后端16之间纵向地延伸。车辆10还沿着横向轴线Y、即横向在第一侧18(例如，左侧)和第二侧20(例如，右侧)之间延伸。

车辆10包括车体结构22，其具有车体部分，即，前部分24A、中心部分24B和后部分24C。前端14被设置在车体结构22的前部分24A处，后端16被设置在车体结构22的后部分24C处。前部分24A限定了发动机室(未示出)，其可以容纳如本领域技术人员所公知的动力系(未示出)，该动力系可操作以通过一个或多个车轮11传递动力到道路表面。后部分24C可限定如本领域技术人员所公知的储藏室(未示出)。但应当理解，前部分24A和后部分24C不限于本文所述的那些，因为前部分24A和后部分24C可以具有如本领域技术人员所公知的其它构造和用途。中心部分24B限定了乘客车厢33，其被配置用于容纳一名或多名乘客。

车体结构22的中心部分24B包括底板26、一对侧板28、顶板30等，几者组合以限定乘客车厢33。车体结构22可以由任何适合的材料形成，这些材料包括钢、碳纤维、铝、混合材料以及其它适合的材料。底板26在前部分24A和后部分24C之间纵向延伸，并在第一侧18和第二侧20之间横向延伸。中心支撑件32可以横向居中设置，即，在第一侧18和第二侧20之间。中心支撑件32从底板26升高。中心支撑件32可以是从底板26升高，并可操作以使得乘客车厢33与驱动轴(未示出)分隔的隧道，或是位于底板26下方的其它类似部件。然而，应当理解，底板26不需要限定隧道，因为中心支撑件32可以从底板26升高。

现在参见图1-图3，底板26操作地支撑一个或多个座椅34，这些座椅在车辆10的乘客车厢33内设置成一排或多排。每个座椅34包括框架38，其具有一对以彼此间隔开且大体平行的关系延伸的座椅框架导轨40。座椅34操作地附连到底板26上。在一个实施例中，参见图2和图3，多个立管42，即座椅34支撑件，可以操作地设置并固定到底板26上，而立管42操作地支撑座椅34。当座椅34处于乘客车厢33内时，一对座椅框架导轨40以与底板26隔开的关系、在乘客车厢33内纵向延伸。

侧板28各自包括多个支柱44A、44B、44C和车门梁46。支柱44A、44B、44C是垂直的车体构件，其在顶板30与底板26之间延伸以保持顶板30与底板26间隔开的关系。支柱44A、44B、44C包括如本领域的技术人员已知的一对或多对前柱44A(A柱)；中心柱44B(B柱)；以及后柱44C(C柱)。支柱协作以在车辆10的第一侧18和第二侧20限定车门开口43。

也可被称为第一和第二门槛板的车门梁46是一根或多根刚性梁，它们被附连在底板26和车辆10的相应第一侧18和第二侧20处的对应支柱44A、44B、44C上。车门梁46被设置在车辆10的各侧处。车门梁46、支柱44A、44B、44C和顶板30协作以限定车门开口43，而车门48操作地设置在相应的车门开口43内，如本领域技术人员所理解的那样。

参见图1-图3，每个能量管理系统12可以包括横向杆50和一对间隔件52，其操作地附连到横向杆50的支撑侧55。多个能量管理系统12可以设置在两排36A、36B中的每一排中。更具体地，一对能量管理系统12以彼此横向间隔开的关系设置在第一排36A中，而一对能量管理系统12类似地以彼此横向间隔开的关系设置在第二排36B中。第二排36B与第一排36A纵向间隔开，使得第二排36B纵向设置在车体结构22的第一排36A和后部分24C之间。

继续参照图1至图3，横向杆50(也称为横向构件或压缩构件)靠近底板26、与至少一个座椅框架导轨40成间隔开并且横向的关系操作地设置在乘客车厢33内。每个横向杆50沿着杆轴线56在一对端部58之间延伸一定长度。每个能量管理系统12横向地设置在侧板28与底板26的中心支撑件32之间，使得每个横向杆50的端部58设置成与相应的侧板28和中心支撑件32成横向相对关系。更具体地，能量管理系统12可以横向地设置在相应的车门梁46与中心支撑件32之间，使得每个横向杆50的端部58设置成与相应的车门梁46成横向相对关系。如以下更详细地解释，在相应的侧板28经受外力F的情况下，车门梁46的至少一部分和中心支撑件32可操作以用作对于横向杆50的相应端部58的反作用表面47。应当理解，虽然图1至图3示出了仅施加至第一侧18的外力F，但是可以设想，如本文中所述的外力F可以被施加至车辆10的第一侧18和/或第二侧20。

每个横向杆50可以可操作以形成中空梁截面，如图4A、图4B的截面图中所示。中空梁截面可以包括单个单元或多个单元。应当理解，虽然图4A、图4B被示出为沿图3的线4-4截取的面向车门梁46的截面图，但是图4A、图4B还表示了面向中心支撑件32(即，车门梁46的对面)的截面图。

横向杆50具有包括多个侧(包括支撑侧55)的外壁54。截面可以成形为方形、矩形、五边形、六边形和其他适合的形状。截面可以具有其他形状，只要如下即可：截面包括支撑侧55，并且横向杆50可以操作地支撑横向负载YL沿着横向轴线Y的横向负载传递，并且操作地支撑垂直负载ZL沿着垂直轴线Z的垂直负载传递，所述传递由向侧板28中之一施加外力F导致，如下面更详细地说明。横向杆50可以经由焊接、机械紧固件、粘合剂接合、支架和/或任何其他适合的附连件来附连至相应的车门梁46、中心支撑件32和/或底板26。

参照图2和图3，在沿横向Y朝向中心支撑件32向侧板28中之一施加力F的情况下，车门梁46可以朝向中心支撑件32横向变形。当车门梁46横向变形时，一个或多个对应的横向杆50的端部58可以在车门梁46与中心支撑件32之间压缩，从而导致横向负载YL沿着横向杆50的杆轴线56被施加，如图4B中所示。当沿着杆轴线56施加横向负载YL时，横向杆50可以远离底板26从中性位置(如图4A中所示)位移至位移位置(如图4B中所示)。更具体地，能量管理系统12可以配置成使得横向杆50沿垂直轴线Z远离底板26垂直地位移(即，向上位移)。

再次参照图2至图5，一对间隔件52操作地设置在横向杆50与对应座椅34的相应座椅框架导轨40以及间隙62(如图4A中最佳地示出)之间，间隙62可以被限定在间隔件52与座椅框架导轨40之间。然而，应当理解，由于可以仅使用一个间隔件52，因此不需要一对间隔件52。参照图4A、图4B，每个间隔件52具有可操作以限定所需的间隙62的高度64，并且垂直位移的量取决于间隙62的尺寸。当横向杆50垂直位移时，如图4B中所示，垂直位移导致相应的间隔件52垂直位移，并且与相应的座椅框架导轨40接触，使得间隔件52使横向杆50与座椅34的对应座椅框架导轨40之间相互作用。横向杆50的垂直位移导致横向杆50和间隔件52将垂直负载ZL沿垂直轴线Z(即，沿垂直方向)施加至座椅34的座椅框架导轨40。间隔件52可操作以限制横向杆50朝向座椅框架导轨40的垂直行进的量，并且因此限制座椅框架导轨40的变形，使得由施加外力F导致的沿横向杆50的杆轴线56的横向负载YL传递至相应的座椅框架导轨40。横向杆50的垂直行进指代横向杆50朝向座椅框架导轨40的位移。因此，限制横向杆50响应于施加外力F的垂直行进的量允许座椅框架导轨40用作辅助横向杆50保持其形状(即，限制弯曲的量)的支持结构，这导致改善了横向杆50的能量吸收。如此，现有的高强度座椅框架导轨40用于稳定以廉价地增大横向杆50的负载承载能力。因此，剩余的内部占有空间可以根据外力F的施加被保持。

具体地参照图4A和图4B，每个间隔件52可以可操作以形成具有单个单元或多个单元的中空梁截面。间隔件52可以由任何期望的材料形成，例如，钢、碳、纤维、铝、混合材料以及其他适合的材料。间隔件52可以经由焊接、机械紧固件、粘合剂接合、和/或任何其他适合的附连方法附连至横向杆50。应当理解，在可替选的实施方案中，间隔件52可以操作地附连至座椅34的座椅框架导轨40，使得间隙62可以被限定在横向杆50与间隔件52之间。间隙62的尺寸可以配置成使得在座椅框架导轨40被间隔件52接合之前，实现横向杆50的期望量的垂直变形以保持横向杆50的负载承载能力。

间隔件52在一对相对面61之间沿副轴线63纵长地延伸。每个间隔件的副轴线63可以与相应的横向杆50的杆轴线56成间隔并且平行关系。每个间隔件52具有第一侧59以及与第一侧59相对的第二侧60。每一侧59、60可以大体与每个面61成垂直关系延伸。第一侧59面向横向杆50，并且第二侧60面向座椅框架导轨40。第一侧59配置成与横向杆50成接触关系，如图4A和图4B中所示。同样地，第二侧60配置成响应于横向杆50的垂直位移与座椅框架导轨40成接触关系，如上所述并且如图4B中所示。

参照图4A、图4B、图5，截面可以是方形形状或矩形形状。可以使用其他形状，只要如下即可：截面提供用于使第一侧59充分地接触横向杆50的支撑侧55以及使第二侧60充分地接触座椅框架导轨40，并且间隔件52的截面可以操作地支撑垂直负载ZL沿Z轴的负载传递而没有压扁以根据需要限制横向杆50的垂直位移。间隔件52具有宽度66、长度68和高度64。间隔件52的宽度66可以大约等于横向杆50的对应宽度70(即，沿纵向)，以便在加载条件期间使间隔件52的第一侧59与横向杆50的支撑侧55之间的接触最大化。应当理解，在一些实施例中，间隔件52的宽度66可以小于横向杆50的宽度70，以便当需要经由一些类型的焊接将间隔件52操作地附连至横向杆50时容纳焊接位置。间隔件52的长度68可以至少等于座椅框架导轨40的对应宽度72(即，沿纵向Y)，以便在加载条件期间使间隔件52的第二侧60与座椅框架导轨40之间的接触最大化。此外，间隔件52的高度64可操作以减小沿垂直方向Z的空隙(即，被限定在横向杆50与座椅框架导轨40之间的间隙62)，以控制横向杆50的垂直位移或变形的量。

虽然已经详细描述了用于实施本教导的许多方面的最佳实施例，但是这些教导相关领域的技术人员将认识到用于实践本教导的各种可替选方面在所附权利要求书的范围内。