一种仪表板横梁连接结构及车辆的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种仪表板横梁连接结构及车辆，涉及一种车辆。仪表板横梁连接结构包括：仪表板横梁主体，用于支撑所述车辆的仪表板系统部件；前围钣金，在朝向车头的方向上布置于所述仪表板横梁主体前方；以及前托件，用于所述车辆受到撞击时阻止所述仪表板横梁主体被撞裂或断裂，所述前托件将所述仪表板横梁主体与所述前围钣金连接支撑，并能够在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体被压溃变形。所述前托件会相对于所述仪表板横梁主体首先被压溃变形，而所述前托件在压溃变形的过程中将所述撞击所产生的冲击力吸收。使所述仪表板横梁主体被撞裂或断裂的机率大大降低，从而有效保护所述车辆内乘客的人身安全。
【专利说明】
一种仪表板横梁连接结构及车辆
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种车辆，特别是涉及一种仪表板横梁连接结构及车辆。
【背景技术】
[0002]对于车辆，仪表板横梁总成是仪表板系统的内部骨架，起到支撑仪表板系统，提供仪表板系统内部部件的安装位置，对增加整个车身的强度也有一定作用，是仪表板系统与白车身总成的连接支架。
[0003]目前，市场上整车绝大多数采用铁管仪表板横梁，其质量较重，焊接工艺复杂，对整车燃油经济性以及碳排放指标不利;而极少数整车厂采用轻质金属材料镁铝合金仪表板横梁，将仪表板横梁由前托结构连接至前围钣金，以保证其整体具有足够的强度、刚度以及整车模态(NVH)水平。
[0004]然而，在车辆发生碰撞时，尤其是车辆前部受到撞击的过程中，受强大的冲击力作用，仪表板横梁、前托结构、前围钣金以及其他相应部件(例如制动踏板臂)将会压向被撞车辆内乘客，严重威胁乘客的人身安全。
【发明内容】
[0005]发明人结合CAE碰撞模拟分析最终发现，造成上述结果的主要原因是，通常的仪表板横梁与前托结构由镁铝合金压铸成型为一体，而镁铝合金具有较脆的特性，导致强大的冲击力将仪表板横梁撞裂，严重时甚至仪表板横梁发生断裂，严重威胁被撞车辆内乘客的人身安全。
[0006]本发明的一个目的是要提供一种仪表板横梁连接结构及车辆，以解决在车辆发生碰撞时，尤其是车辆前部受到撞击的过程中，仪表板横梁、前托结构、前围钣金以及其他相应部件(例如制动踏板臂)将会压向被撞车辆内的乘客，严重威胁被撞车辆内乘客人身安全的问题。
[0007]本发明的一个进一步的目的是在车辆被撞时，阻止制动踏板臂被撞击入驾驶室内，以保护驾驶员腿部。
[0008]特别地，本发明提供了一种用于车辆的仪表板横梁连接结构，包括:
[0009]仪表板横梁主体，用于支撑所述车辆的仪表板系统部件；
[0010]前围钣金，在朝向车头的方向上布置于所述仪表板横梁主体的前方；以及
[0011 ]前托件，用于所述车辆受到撞击时阻止所述仪表板横梁主体被撞裂或断裂，所述前托件将所述仪表板横梁主体与所述前围钣金连接支撑，并能够在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体被压溃变形。
[0012]进一步地，所述前托件为塑性金属材料制成的前托件；
[0013]可选地，所述前托件为铝合金前托件或者为铝制前托件，所述前托件通过紧固件分别与所述仪表板横梁主体以及所述前围钣金可拆卸固定连接。
[0014]进一步地，所述仪表板横梁主体具有限位阻挡结构，用于所述车辆受到撞击时限制并阻止所述车辆的制动踏板臂进入驾驶舱内，所述限位阻挡结构相邻于所述车辆的制动踏板臂而成形于所述仪表板横梁主体处，所述限位阻挡结构朝向所述制动踏板臂设置。
[0015]进一步地，所述限位阻挡结构具有弧形侧檐，所述弧形侧檐相对于所述车辆的宽度方向倾斜设置，所述弧形侧檐用于所述车辆受到撞击时限制并引导所述制动踏板臂向偏离所述仪表板横梁主体的方向移动。
[0016]进一步地，所述仪表板横梁主体与所述限位阻挡结构为镁铝合金经过一体压铸成型制成。
[0017]同时本发明还提供了一种车辆，包括:传动系统、控制系统以及动力系统，所述传动系统与所述动力系统相连接，所述控制系统控制所述传动系统与所述动力系统，所述车辆还包括安装于所述车辆前部的仪表板横梁连接结构，所述仪表板横梁连接结构包括:
[0018]仪表板横梁主体，用于支撑所述车辆的仪表板系统部件；
[0019]前围钣金，在朝向车头的方向上布置于所述仪表板横梁主体的前方；以及
[0020]前托件，用于所述车辆受到撞击时阻止所述仪表板横梁主体被撞裂或断裂，所述前托件将所述仪表板横梁主体与所述前围钣金连接支撑，并能够在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体被压溃变形。
[0021]进一步地，所述前托件为塑性金属材料制成的前托件；
[0022]可选地，所述前托件为铝合金前托件或者为铝制前托件，所述前托件通过紧固件分别与所述仪表板横梁主体以及所述前围钣金可拆卸固定连接。
[0023]进一步地，所述仪表板横梁主体具有限位阻挡结构，用于所述车辆受到撞击时限制并阻止所述车辆的制动踏板臂进入驾驶舱内，所述限位阻挡结构相邻于所述车辆的制动踏板臂而成形于所述仪表板横梁主体处，所述限位阻挡结构朝向所述制动踏板臂设置。
[0024]进一步地，所述限位阻挡结构具有弧形侧檐，所述弧形侧檐相对于所述车辆的宽度方向倾斜设置，所述弧形侧檐用于所述车辆受到撞击时限制并引导所述制动踏板臂向偏离所述仪表板横梁主体的方向移动。
[0025]进一步地，所述仪表板横梁主体与所述限位阻挡结构为镁铝合金经过一体压铸成型制成。
[0026]相对于现有技术，本发明一方面由于所述前托件可以在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体被压溃变形，也就是说，所述前托件的强度与刚度要低于所述仪表板横梁主体的强度与刚度。因此在所述车辆受到撞击，尤其是前方或者斜前方的撞击时，所述前托件会相对于所述仪表板横梁主体首先被压溃变形，而所述前托件在压溃变形的过程中将所述撞击所产生的冲击力吸收。使所述仪表板横梁主体被撞裂或断裂的机率大大降低，从而有效保护所述车辆内乘客的人身安全。
[0027]另一方面，所述前托件还可以在所述车辆处于非碰撞状态下将所述仪表板横梁主体与所述前围钣金连接支撑，可以有效保证所述仪表板横梁主体与所述前围钣金的正常工作，并提高整车模态NVH的水平。
[0028]进一步地，所述前托件通过紧固件分别与所述仪表板横梁主体以及所述前围钣金可拆卸固定连接。可选地，所述紧固件可以是多个螺栓。
[0029]如此设置，一方面可以在满足所述前托件与所述仪表板横梁主体连接支撑需要的前提下，进一步减小它们连接部的强度与刚度，从而在车辆发生碰撞时，由于所述前托件与所述仪表板横梁主体采用分体设计，即所述前托件通过紧固件与所述仪表板横梁主体可拆卸固定连接，所以，相对于现有技术中的所述前托件与所述仪表板横梁主体制为一体压铸的情况，在被压溃变形的过程中可以吸收更多的冲击力；另一方面，在生产制造过程中，可以减小镁铝合金仪表板横梁主体的模具尺寸，简化模具结构，易于生产，并降低模具成本。
[0030]进一步地，当所述车辆受到前侧撞击时，由撞击所产生的冲击力推动所述制动踏板臂向所述车辆的驾驶舱运动，此时，由于所述限位阻挡结构相邻所述制动踏板臂并朝向其而成形于所述仪表板横梁主体处，使得所述限位阻挡结构可以限制并阻挡所述制动踏板臂继续向驾驶舱移动，从而有效阻止所述制动踏板臂进入所述驾驶舱，减小其对驾驶员腿部的安全威胁。
[0031]另一方面，由于所述弧形侧檐使得所述制动踏板臂可以偏离所述仪表板横梁移动，并且在移动的过程中所述弧形侧檐对所述制动踏板臂产生摩擦阻力，从而吸收所述制动踏板臂向所述仪表板横梁移动的冲击力。减少所述制动踏板臂对所述仪表板横梁的破坏。
[0032]根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
【附图说明】
[0033]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0034]图1是根据本发明一个实施例的所述用于车辆的仪表板横梁连接结构的示意性透视图；
[0035]图2是所述用于车辆的仪表板横梁连接结构的侧视角示意性透视图；
[0036]图3是所述车辆被撞后的所述用于车辆的仪表板横梁连接结构被挤压变形后的示意性侧视图。
【具体实施方式】
[0037]图1是根据本发明一个实施例的所述可以用于车辆的仪表板横梁连接结构的示意性透视图。结合图1进行说明，所述用于车辆的仪表板横梁连接结构可以包括:仪表板横梁主体2，前围钣金3以及前托件I。
[0038]所述前围钣金3可以是所述车辆的车身前围钣金。
[0039]所述仪表板横梁主体2可以用于支撑所述车辆的仪表板系统部件。所述前围钣金3可以在朝向车头方向上布置于所述仪表板横梁主体2前方。所述前托件I可以用于所述车辆受到撞击时阻止所述仪表板横梁主体2被撞裂或断裂。所述前托件I即可以在所述车辆处于非碰撞状态下将所述仪表板横梁主体2与所述前围钣金3连接支撑以提高整车模态NVH水平，又可以在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体2被压溃变形。
[0040]—方面，由于所述前托件I可以在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体2被压溃变形，也就是说，所述前托件I的强度与刚度要低于所述仪表板横梁主体2的强度与刚度。因此在所述车辆受到撞击，尤其是前方或者斜前方的撞击时，所述前托件I会相对于所述仪表板横梁主体2首先被压溃变形，而所述前托件I在压溃变形的过程中将所述撞击所产生的冲击力吸收。使所述仪表板横梁主体2被撞裂或断裂风险的机率大大降低，从而有效保护所述车辆内乘客的人身安全。
[0041]另一方面，所述前托件I还可以在所述车辆处于非碰撞状态下将所述仪表板横梁主体2与所述前围钣金3连接支撑，可以有效保证所述仪表板横梁主体2与所述前围钣金3的正常工作，并提高整车模态水平。
[0042]在说明书附图未示出的情况下，进一步地，所述前托件I可以是塑性金属材料制成的前托件。
[0043]可选地，所述前托件I可以是铝合金前托件或者为铝制前托件。
[0044]以使得所述前托件I即可以在所述车辆处于非碰撞状态下将所述仪表板横梁主体2与所述前围钣金3连接支撑，又可以在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体2被压溃变形。
[0045]图2是所述用于车辆的仪表板横梁连接结构的侧视角示意性透视图，结合图2进行说明，进一步地，所述前托件I通过紧固件分别与所述仪表板横梁主体2以及所述前围钣金3可拆卸固定连接。
[0046]可选地，所述紧固件可以是多个螺栓组件。
[0047]如此设置，一方面可以在满足所述前托件I与所述仪表板横梁主体2连接支撑需要的前提下，进一步减小它们连接部的强度与刚度，从而在车辆发生碰撞时，由于所述前托件I与所述仪表板横梁主体2采用分体设计，即所述前托件I通过紧固件与所述仪表板横梁主体2可拆卸固定连接，所以，相对于现有技术中的所述前托件I与所述仪表板横梁主体2制为一体的情况，在被压溃变形的过程中可以吸收更多的冲击力；另一方面，在生产制造过程中，可以减小镁铝合金仪表板横梁主体的模具尺寸，简化模具结构，易于生产，并降低模具成本。
[0048]继续结合图2进行说明，进一步地，所述仪表板横梁主体2可以具有限位阻挡结构5，所述限位阻挡结构5可以用于所述车辆受到撞击时阻止所述车辆的制动踏板臂4进入驾驶舱内，所述限位阻挡结构5可以相邻于所述车辆的制动踏板臂4而成形于所述仪表板横梁主体2处，所述阻挡结构5朝向所述制动踏板臂4设置。
[0049]当所述车辆受到前侧撞击时，由撞击所产生的冲击力推动所述制动踏板臂4向所述车辆的驾驶舱运动，此时，由于所述限位阻挡结构5相邻所述制动踏板臂4并朝向其而成形于所述仪表板横梁主体2处，使得所述限位阻挡结构5可以限制并阻挡所述制动踏板臂4继续向驾驶舱移动，从而有效阻止所述制动踏板臂4进入所述驾驶舱，减小其对驾驶员腿部的安全威胁。
[0050]所述限位阻挡结构具有弧形侧檐，所述弧形侧檐相对于所述车辆的宽度方向倾斜设置，所述弧形侧檐用于所述车辆受到撞击时限制并引导所述制动踏板臂向偏离所述仪表板横梁主体的方向移动。
[0051]由于所述弧形侧檐使得所述制动踏板臂可以偏离所述仪表板横梁移动，并且在移动的过程中所述弧形侧檐对所述制动踏板臂产生摩擦阻力，从而吸收所述制动踏板臂向所述仪表板横梁移动的冲击力。减少所述制动踏板臂对所述仪表板横梁的破坏。
[0052]继续结合图2进行说明，进一步地，所述仪表板横梁主体2与所述限位阻挡结构5可以是镁铝合金经过一体压铸成型制成。
[0053]首先，由于镁铝合金具有较高的强度与刚度，因此可以有效限制并阻挡所述制动踏板臂4进入所述驾驶舱。其次，所述仪表板横梁主体2与所述限位阻挡结构5经过一体压铸成型制成，也就是说所述仪表板横梁主体2与所述限位阻挡结构5合体设计，从而增加了它们的连接强度以及对所述制动踏板臂4的限位导向能力。进一步提高了限制并阻挡所述制动踏板臂4的能力。再次，所述仪表板横梁主体2与所述限位阻挡结构5—体压铸成型便于制造。
[0054]同时本发明还提供了一种车辆，可以包括:传动系统、控制系统以及动力系统，所述传动系统与所述动力系统相连接，所述控制系统控制所述传动系统与所述动力系统，所述车辆还包括安装于所述车辆前部的仪表板横梁连接结构，所述仪表板横梁连接结构包括:仪表板横梁主体2，前围钣金3以及前托件I。
[0055]所述仪表板横梁主体2可以用于支撑所述车辆的仪表板系统部件。所述前围钣金3可以在朝向车头的方向上布置于所述仪表板横梁主体2前方。所述前托件I可以用于所述车辆受到撞击时阻止所述仪表板横梁主体2被撞裂或断裂。所述前托件I即可以在所述车辆处于非碰撞状态下将所述仪表板横梁主体2与所述前围钣金3连接支撑，又可以在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体2被压溃变形。
[0056]一方面，由于所述前托件I可以在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体2被压溃变形，也就是说，所述前托件I的强度与刚度要低于所述仪表板横梁主体2的强度与刚度。因此在所述车辆受到撞击，尤其是前方或者斜前方的撞击时，所述前托件I会相对于所述仪表板横梁主体2首先被压溃变形，而所述前托件I在压溃变形的过程中将所述撞击所产生的冲击力吸收。使所述仪表板横梁主体2被撞裂或断裂的机率大大降低，从而有效保护所述车辆内乘客的人身安全。
[0057]另一方面，所述前托件I还可以在所述车辆处于非碰撞状态下将所述仪表板横梁主体2与所述前围钣金3连接支撑，可以有效保证所述仪表板横梁主体2与所述前围钣金3的正常工作，并提高整体模态水平。
[0058]在说明书附图未示出的情况下，进一步地，所述前托件I可以是塑性金属材料制成的前托件。
[0059]可选地，所述前托件I可以是铝合金前托件或者为铝制前托件。
[0060]以使得所述前托件I即可以在所述车辆处于非碰撞状态下将所述仪表板横梁主体2与所述前围钣金3连接支撑，又可以在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体2被压溃变形。
[0061]图2是所述用于车辆的仪表板横梁连接结构的另一个示意性透视图，结合图2进行说明，进一步地，所述前托件I通过紧固件分别与所述仪表板横梁主体2以及所述前围钣金3可拆卸固定连接。
[0062]可选地，所述紧固件可以是多个螺栓。
[0063]如此设置，一方面可以在满足所述前托件I与所述仪表板横梁主体2连接支撑需要的前提下，进一步减小它们连接部的强度与刚度，从而在车辆发生碰撞时，由于所述前托件I与所述仪表板横梁主体2采用分体设计，即所述前托件I通过紧固件与所述仪表板横梁主体2可拆卸固定连接，所以，相对于现有技术中的所述前托件I与所述仪表板横梁主体2制为一体的情况，在被压溃变形的过程中可以吸收更多的冲击力；另一方面，在生产制造过程中，可以减小镁铝合金仪表板横梁主体的模具尺寸，简化模具结构，易于生产，并降低模具成本。
[0064]继续结合图2进行说明，进一步地，所述仪表板横梁主体2可以具有限位阻挡结构5，所述限位阻挡结构5可以用于所述车辆受到撞击时限制并阻止所述车辆的制动踏板臂4进入驾驶舱内，所述限位阻挡结构5可以相邻于所述车辆的制动踏板臂4而成形于所述仪表板横梁主体2处，所述限位阻挡结构5朝向所述制动踏板臂4设置。
[0065]当所述车辆受到前侧撞击时，由撞击所产生的冲击力推动所述制动踏板臂4向所述车辆的驾驶舱运动，此时，由于所述限位阻挡结构5相邻所述制动踏板臂4并朝向其而成形于所述仪表板横梁主体2处，使得所述限位阻挡结构5可以阻挡所述制动踏板臂4并使其停止移动，从而有效阻止所述制动踏板臂4进入所述驾驶舱，减小其对驾驶员腿部的安全威胁。
[0066]所述限位阻挡结构具有弧形侧檐，所述弧形侧檐相对于所述车辆的宽度方向倾斜设置，所述弧形侧檐用于所述车辆受到撞击时限制并引导所述制动踏板臂向偏离所述仪表板横梁主体的方向移动。
[0067]由于所述弧形侧檐使得所述制动踏板臂可以偏离所述仪表板横梁移动，并且在移动的过程中所述弧形侧檐对所述制动踏板臂产生摩擦阻力，从而吸收所述制动踏板臂向所述仪表板横梁移动的冲击力。减少所述制动踏板臂对所述仪表板横梁的破坏。
[0068]继续结合图2进行说明，进一步地，所述仪表板横梁主体2与所述限位阻挡结构5可以是镁铝合金经过一体压铸成型制成。
[0069]首先，由于镁铝合金具有较高的强度与刚度，因此可以有效阻挡所述制动踏板臂4进入所述驾驶舱。其次，所述仪表板横梁主体2与所述限位阻挡结构5经过一体压铸成型制成，也就是说所述仪表板横梁主体2与所述限位阻挡结构5合体设计，从而增加了它们的连接强度。进一步提高了阻挡所述制动踏板臂4的能力。再次，所述仪表板横梁主体2与所述限位阻挡结构5—体压铸成型便于制造。
[0070]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种用于车辆的仪表板横梁连接结构，其特征在于，包括: 仪表板横梁主体，用于支撑所述车辆的仪表板系统部件； 前围钣金，在朝向车头的方向上布置于所述仪表板横梁主体的前方；以及 前托件，用于所述车辆受到撞击时阻止所述仪表板横梁主体被撞裂或断裂，所述前托件将所述仪表板横梁主体与所述前围钣金连接支撑，并能够在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体被压溃变形。2.根据权利要求1所述的仪表板横梁连接结构，其特征在于，所述前托件为塑性金属材料制成的前托件； 可选地，所述前托件为铝合金前托件或者为铝制前托件，所述前托件通过紧固件分别与所述仪表板横梁主体以及所述前围钣金可拆卸固定连接。3.根据权利要求1或2所述的仪表板横梁连接结构，其特征在于，所述仪表板横梁主体具有限位阻挡结构，用于所述车辆受到撞击时限制并阻止所述车辆的制动踏板臂进入驾驶舱内，所述限位阻挡结构相邻于所述车辆的制动踏板臂而成形于所述仪表板横梁主体处，所述限位阻挡结构朝向所述制动踏板臂设置。4.根据权利要求3所述的仪表板横梁连接结构，其特征在于，所述限位阻挡结构具有弧形侧檐，所述弧形侧檐相对于所述车辆的宽度方向倾斜设置，所述弧形侧檐用于所述车辆受到撞击时限制并引导所述制动踏板臂向偏离所述仪表板横梁主体的方向移动。5.根据权利要求4所述的仪表板横梁连接结构，其特征在于，所述仪表板横梁主体与所述限位阻挡结构为镁铝合金经过一体压铸成型制成。6.—种车辆，包括:传动系统、控制系统以及动力系统，所述传动系统与所述动力系统相连接，所述控制系统控制所述传动系统与所述动力系统，其特征在于，所述车辆还包括安装于所述车辆前部的仪表板横梁连接结构，所述仪表板横梁连接结构包括: 仪表板横梁主体，用于支撑所述车辆的仪表板系统部件； 前围钣金，在朝向车头的方向上布置于所述仪表板横梁主体的前方；以及 前托件，用于所述车辆受到撞击时阻止所述仪表板横梁主体被撞裂或断裂，所述前托件将所述仪表板横梁主体与所述前围钣金连接支撑，并能够在所述车辆受到撞击时先于所述仪表板横梁主体被压溃变形。7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述前托件为塑性金属材料制成的前托件； 可选地，所述前托件为铝合金前托件或者为铝制前托件，所述前托件通过紧固件分别与所述仪表板横梁主体以及所述前围钣金可拆卸固定连接。8.根据权利要求6或7所述的车辆，其特征在于，所述仪表板横梁主体具有限位阻挡结构，用于所述车辆受到撞击时限制并阻止所述车辆的制动踏板臂进入驾驶舱内，所述限位阻挡结构相邻于所述车辆的制动踏板臂而成形于所述仪表板横梁主体处，所述限位阻挡结构朝向所述制动踏板臂设置。9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述限位阻挡结构具有弧形侧檐，所述弧形侧檐相对于所述车辆的宽度方向倾斜设置，所述弧形侧檐用于所述车辆受到撞击时限制并引导所述制动踏板臂向偏离所述仪表板横梁主体的方向移动。10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述仪表板横梁主体与所述限位阻挡结 构为镁铝合金经过一体压铸成型制成。
【文档编号】B62D25/14GK106080799SQ201610599947
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月26日 公开号201610599947.8, CN 106080799 A, CN 106080799A, CN 201610599947, CN-A-106080799, CN106080799 A, CN106080799A, CN201610599947, CN201610599947.8
【发明人】王世刚, 邱德平
【申请人】浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司