用于仪表板横梁的支架结构以及车辆的制作方法

本公开涉及仪表板安装技术领域，尤其涉及一种用于仪表板横梁的支架结构以及车辆。

背景技术：

随着社会经济的发展，汽车在人们的社会生活中扮演着越来越重要的角色，汽车已经成为人们出行的最重要工具之一。驾驶室是汽车车身的重要组成部分，是职业驾驶员日夜工作的地方。其结构直接关系到驾驶员的安全、工作效率和健康。驾驶室一般采用金属薄壳结构，并与车架柔性相连，不承受载荷，属于非承载式车身。

汽车仪表板是驾驶室中安装各种指示仪表和点火开关等，为驾驶员提供所需的汽车运行参数信息，随时反映汽车内部机器的运行状态，同时它又是部分设备的控制中心和被装饰的对象，是驾驶室内最引人注目的部件。仪表板既有技术的功能又有艺术的功能，是整车风格的代表之一。随着科技的进步和人工智能的发展，越来越多的个性化、信息化和智能化的功能模块被集成安装在仪表板上，因此对仪表板的安装强度、精度和稳定性均提出了更高的要求。

仪表板通过仪表板管梁提供支撑，仪表板管梁再通过支架结构安装在车身侧板上。传统的支架结构包括c形冲压支架和m形冲压支架，m形冲压支架设置在c形冲压支架的内部，用于增加c形冲压支架的强度，仪表板管梁和车身侧板均与c形冲压支架之间通过角焊方式连接。但是，该种支架结构还存在连接处动刚度较低、仪表板管梁的x向(指垂直于车身侧板的方向)扭转刚度不足、支架结构加工工序较为复杂的缺陷。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种用于仪表板横梁的支架结构以及车辆。

本公开提供了一种用于仪表板横梁的支架结构，包括一体成型的第一空心板和第二空心板，所述第一空心板的一侧边缘与所述第二空心板连接，所述第一空心板用于与车身外围连接，所述第二空心板用于与仪表板管梁连接，所述第一空心板和所述第二空心板的内部设有多个加强结构。

可选的，所述加强结构包括设置在所述第一空心板和所述第二空心板内部的多个第一加强板，所述第一加强板30与仪表板管梁60的扭转方向平行。

可选的，所述加强结构还包括多个第二加强板，多个所述第一加强板与多个所述第二加强板组成网格状。

可选的，所述第一空心板设置在所述第二空心板远离仪表板管梁的一侧。

可选的，所述支架结构的横截面呈“t”形。

可选的，处于所述第一空心板两侧的所述第二空心板的厚度不同。

可选的，所述第一空心板上设有用于与车身外围连接的连接结构。

可选的，所述连接结构包括设置在所述第一空心板上的安装孔以及用于穿设在所述安装孔内的销轴，车身外围与所述安装孔相对应的位置上设有用于与所述销轴连接的通孔。

可选的，所述第一空心板与所述第二空心板的连接处平滑过渡。

本公开提供的车辆，包括如上所述的用于仪表板横梁的支架结构。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请的支架结构包括一体成型的第一空心板和第二空心板，结构简单、加工方便，避免多个支架焊接组合导致的尺寸偏差。安装时，分别通过第一空心板和第二空心板与车身外围和仪表板管梁连接，有效分散支架结构受力，增加连接处的动刚度，第一空心板和第二空心板的内部设有加强结构，进一步增加支架结构的强度，同时，加强结构可有效增加仪表板管梁的扭转刚度，使其满足设计需求。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述支架结构的结构示意图；

图2为本公开实施例所述支架结构的俯视图；

图3为本公开实施例所述支架结构与车身外围和仪表板管梁连接的示意图。

其中，10、第一空心板；20、第二空心板；30、第一加强板；40、第二加强板；50、车身外围；60、仪表板管梁；70、安装孔；80、销轴；90、过渡板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

结合图1、图2和图3所示，本申请实施例提供的用于仪表板横梁的支架结构包括一体成型的第一空心板10和第二空心板20，其中，空心板是指内部中空，两端开口的板状结构，且第一空心板10和第二空心板20可以呈规则的矩形板状，也可为不规则形状，其具体形状可根据安装空间以及结构强度需求进行设计。第一空心板10和第二空心板20采用一体成型的设置方式可有效减少多个支架焊接在一起组合导致的尺寸偏差。第一空心板10和第二空心板20采用中空的盒体结构，结构强度高，安装点的动刚度高，能够满足连接需求。

第一空心板10的一侧边缘与第二空心板20连接，且第一空心板与第二空心板20的连接处平滑过渡，且第一空心板10和第二空心板20的连接处优选为弧形设计，以此减少应力，增加结构强度。结合图2和图3所示，第一空心板10用于与车身外围50连接，第二空心板20用于与仪表板管梁60连接，第一空心板10和第二空心板20的内部设有多个加强结构。

结合图1和图2所示，加强结构包括设置在第一空心板10和第二空心板20内部的多个第一加强板30，第一加强板30与仪表板管梁60的扭转方向平行，其中，仪表板管梁60的扭转方向是指仪表板管梁60的顺时针转动方向，当车身扭转时或转向管柱与车身共振时均可能引起仪表板管梁60扭转。第一加强板30与仪表板管梁60的扭转方向平行是指仪表板管梁60在该处的扭转力所处方向与第一加强板30平行，通过设置第一加强板30可增加沿着仪表板管梁60的扭转方向的强度。其中，多个第一加强板30之间可以平行设置，或者多个第一加强板30之间相互存在一定角度，其具体设置方式根据实际需求进行设定。进一步有优化地，第一加强板30为直板结构，该种设计方式便于生产，第一加强板30也可为弯板结构，该种设计方式可增加第一加强板30的强度。

结合图1和图2所示，加强结构还包括多个第二加强板40，多个第一加强板30与多个第二加强板40组成网格状，其中，网格状并非指矩形状的网格结构，也可为三角形、梯形或其他不规则形状，第一加强板30与第二加强板40之间的角度不同，组成的形状不同，且第二加强板40可不与第一加强板30直接接触，即通过第一空心板10与第二加强板40之间围成格状结构，也可通过第二空心板20与第二加强板40之间围成格状结构。

如图2所示，相邻的两个第一加强板30之间至少设有一个第二加强板40，通过第二加强板40对第一加强板30的侧面形成支撑，以此增加第一加强板30的强度，且第一加强板30与第二加强板40之间可垂直设置，也可呈一定夹角；第二加强板40设置在第一加强板30与第一空心板10之间，通过第二加强板40增加第一加强板30和第一空心板10的强度；第二加强板40设置在第一加强板30与第二空心板20之间，通过第二加强板40增加第一加强板30和第二空心板20的强度。可见，第二加强板40的具体设置位置不受限制，可根据实际需求进行设定。

该种设计方式使得第二加强板40能够增加第一加强板30的强度，同时，能够增加第一空心板10和第二空心板20的强度。优选的，第一加强板30、第二加强板40、第一空心板10和第二空心板20一体成型，有效增加支架结构的强度。进一步有优化地，第二加强板40为直板结构，该种设计方式便于生产，第二加强板40也可为弯板结构，该种设计方式可增加第二加强板40的强度。

多个第一加强板30和第二加强板40的具体设置方向和设置位置根据cae计算得出，进而起到增加第一空心板10和第二空心板20强度的目的，同时能够可有效增加仪表板管梁60的扭转刚度。其中，cae是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。该分析方法在现有技术中较为成熟，因此，未作过多的描述。

进一步优化地，第一空心板10的与第二空心板20的两端平齐，使得第一空心板10和第二空心板20互为加强结构，进而增加支架结构的强度，且该种设计方式可节省支架结构的占用空间，同时便于支架结构的加工。具体地，通过第一空心板10可增加第二空心板20的强度，通过第二空心板20可增加第一空心板10的强度。在加工过程中，可一体成型出较长的第一空心板10和第二空心板20，再将成型后的第一空心板10和第二空心板20沿着垂直其长度方向截断，进而形成多个支架结构，增加加工的便利性。

结合图1和图3所示，仪表板管梁60焊接在第二空心板20的侧面，且第二空心板20与仪表板管梁60连接一侧的面积应大于仪表板管梁60端部的面积，使得仪表板管梁60不会伸出第二空心板20的边部，避免影响其他部件的安装。第一空心板10设置在第二空心板20远离仪表板管梁60的一侧，避免第一空心板10干扰仪表板管梁60的焊接。

如图2所示，在一些实施例中，支架结构的横截面呈“t”形，该处的“t”形并非指处于第一空心板10两侧的第二空心板20的结构对阵，而是指第一空心板10设置在第二空心板20远离仪表板管梁60一侧的中部。第一空心板10优选垂直于第二空心板20，且第一空心板10和第二空心板20弧状连接，以增加连接位置强度，第一空心板10的侧面与第二空心板20之间形成安装位，安装位的形状车身外围50的形状相匹配，使得支架结构与车身外围50连接紧凑。其中，第一空心板10和第二空心板20的长度、宽度和厚度均根据具体安装情况进行设定。

在另一些实施例中，支架结构的横截面呈“t”形，处于第一空心板10两侧的第二空心板20的厚度不同，其中，第二空心板20的其余侧面还应与其他支架连接，而各个支架的截面积不同，因此，为了防止支架的端部伸出第二空心板20连接面的边部，第二空心板20连接面的宽度应与支架的截面积相匹配，因此，处于第一空心板10两侧的第二空心板20的厚度可根据实际需求进行设计。该处的其余侧面是指第二空心板20未与仪表板管梁60连接的侧面。进一步优化地，如图2所示，为了在增加第一空心板10和第二空心板20的连接强度，可在第一空心板10和第二空心板20的连接处设置过渡板90，过渡板90倾斜设置在第一空心板10和第二空心板20之间，且过渡板90与第一空心板10和第二空心板20之间均采用弧状连接的方式，进一步增加结构强度。

在另一些实施例中，本申请的第一空心板10的边部与第二空心板20的边部连接，即第二空心板20由第一空心板10的中部弯曲形成，第一空心板10和第二空心板20的连接处弯曲，增加结构强度。该种设计方式使得第一空心板10和第二空心板20之间围成安装位，安装位与车身外围50的形状匹配，增加定位的稳定性。且第一空心板10和第二空心板20各个界面的厚度可以不同，其具体尺寸根据设计需求进行设定。

结合图1、图2和图3所示，第一空心板10上设有用于与车身外围50连接的连接结构，第一空心板10通过连接结构与车身外围50进行连接，且为了增加固定效果，连接定位后，可在连接边缘处进一步焊接固定。

在一些实施例中，如图1所示，连接结构包括设置在第一空心板10上的安装孔70以及用于穿设在安装孔70内的销轴80，车身外围50与安装孔70相对应的位置上设有用于与销轴80连接的通孔，使得销轴80依次穿入安装孔70和通孔内，实现定位，再将车身外围50与第一空心板10的连接处进一步焊接固定。其中，该处的通孔也可为盲孔，可根据车身外围50的厚度进行选择。当车身外围50的厚度较大时，在车身外围50上设置盲孔，当车身外围50的厚度较小时，在车身外围50设置通孔。进一步优化地，通孔为多个，且多个通孔间隔设置，增加定位效果。

在另一些实施例中，连接结构包括设置在第一空心板10上的开孔以及可穿过该开孔的螺栓，相应地，车身外围50上设有螺孔，且螺孔与螺栓相匹配。使用时，螺栓穿过开孔并插入到螺孔的端部，旋转螺栓，使得螺栓旋拧进入到螺孔内，直至螺栓的端帽定在第一空心板10的侧壁上，完成定位，再将车身外围50与第一空心板10的连接处进一步焊接固定。

在另一些实施例中，连接结构包括设置在第一空心板10上的定位轴，车身外围50相对应的位置上设有定位孔，安装时，定位轴插入到定位孔内进行初步定位，再将车身外围50与第一空心板10的连接处进一步焊接固定。

可见，连接结构的具体设置方式不受限制，只要能够通过连接结构使得车身外围50与第一空心板10初步定位即可，并且，车身外围50的相应位置应设有与连接结构相应的对接部件。值得注意的是，上述车身外围50是指车身外围50的连接部位，即车身外围50通过连接部位与第一空心板10连接。

本申请的支架结构包括一体成型的第一空心板10和第二空心板20，结构简单、加工方便，避免多个支架焊接组合导致的尺寸偏差。安装时，分别通过第一空心板10和第二空心板20与车身外围50和仪表板管梁60连接，有效分散支架结构受力，增加连接处的动刚度，第一空心板10和第二空心板20的内部设有加强结构，进一步增加支架结构的强度，同时，加强结构可有效增加仪表板管梁60的扭转刚度，使其满足设计需求。

本公开还提供了一种车辆，包括上述用于仪表板横梁的支架结构，且该支架结构与上述支架结构具有相同的技术特征，仪表板管梁60的两端均设有该支架架构，仪表板管梁60通过支架结构与汽车两侧的车身外围50连接。采用该支架结构的车辆的仪表板管梁60的扭转刚度较大，能够满足设计需求。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。