【发明授权】负载路径控制机构_福特全球技术公司_201610947401.7 

申请/专利权人:福特全球技术公司

申请日:2016-10-26

发明/设计人:安东尼奥·D·达里奥·加拉伊·塞拉诺;邓志兵;贾米尔·M·阿勒万;马克·弗洛特科夫斯基

公开(公告)日:2021-01-12

代理机构:北京连和连知识产权代理有限公司

公开(公告)号:CN107054469B

代理人:杨帆

主分类号:B62D21/02(20060101)

地址:美国密歇根州迪尔伯恩市中心大道330号800室

分类号:B62D21/02(20060101);B62D21/15(20060101)

优先权:["20151026 US 14/922,277"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.01.12#授权;2018.10.26#实质审查的生效;2017.08.18#公开

摘要:一种负载路径控制机构被固定到车架梁并且包括连接支架、间隔件支架和车架横梁。车架纵梁在其中限定内部腔室。车架横梁被固定到车架横梁。连接支架设置在内部腔室中并且被固定到与车架横梁平行的车架纵梁。连接支架在垂直于横向轴线的平面上具有第一投影区域。设置在车架纵梁的外侧上的间隔件支架在垂直于横向轴线的平面上具有第二投影区域。投影区域至少部分重叠。间隔件支架具有响应于第一负载的变形模式,在该第一负载下,间隔件支架偏转抵靠车架纵梁的第一侧,该车架纵梁偏转抵靠连接支架。

主权项:1.一种实现负载从车身到车架的可控分布的负载路径控制机构,包含:车架纵梁,所述车架纵梁大体上平行于第一轴线并且在所述车架纵梁中限定轴向延伸的内部腔室;车架横梁,所述车架横梁大体上平行于与所述第一轴线垂直的第二轴线并且在所述第一轴线上的座椅位置处被固定到所述车架纵梁的内侧;连接支架,所述连接支架设置在所述内部腔室中并且被固定到所述车架纵梁以及与所述车架横梁平行地对齐,并且所述连接支架在垂直于所述第二轴线的平面上具有第一投影区域;以及间隔件支架,所述间隔件支架设置在所述车架纵梁上与所述连接支架相对的第一侧并且在垂直于所述第二轴线的所述平面上具有与所述第一投影区域至少部分地重叠的第二投影区域,并且所述间隔件支架定向成当下边梁在平行于所述第二轴线的第二轴向方向上变形时由所述下边梁接合,并且所述车架纵梁具有如下变形模式,即响应于针对所述间隔件支架在所述第二轴向方向上的第一负载而使所述间隔件支架在所述第二轴向方向上偏转以及所述车架纵梁的所述第一侧偏转抵靠所述连接支架。

全文数据:负载路径控制机构技术领域[0001]本发明涉及机动车辆设备领域,并且更具体地涉及一种负载路径控制机构。背景技术[0002]对于典型的非承载式车身(body-on-frame的车辆,车身比车架更宽。在侧面或横向碰撞时,车身承受初始碰撞以及相关联的变形。车身的地板横梁在碰撞的第一阶段是用于侧面碰撞保护的主要负载路径。随着足够的车身变形,车架结构参与并提供额外的横向负载转移。由于在典型的非承载式车身车辆中存在的位于车身的一侧和车架纵梁之间的显著缝隙,上述地板横梁独自承受最初的碰撞力。这需要显著的车身结构以实现适当的结构强度,进而减少由于地板变形而发生的不希望的座椅位置偏移。[0003]目前,车架结构在变形的车身接合邻近的车架纵梁前不承受任何显著的碰撞负载。直到变形的车身接合邻近的纵梁,无显著横向负载经由车架横梁转移到或穿过车架。[0004]当非承载式车身支承部确实在车身和车架之间转移一定的负载时,通过支承部承受的预期和主要负载转移方向是在垂直方向上。车身支承部并非旨在将横向碰撞负载从车身传递到车架并且使车身相对于车架进行有限的横向侧面间移动。目前,支架可以被直接设置在门槛板和侧梁之间以将碰撞负载传递到车架进而实现较少的车身偏转,但是这些仅将碰撞力从下边梁传递到邻近的车架纵梁,并允许邻近的车架纵梁发生不期望的或过度的变形。发明内容[0005]根据本发明,提供一种实现负载从车身到车架的可控分布的负载路径控制机构,包含:[0006]车架纵梁,该车架纵梁大体上平行于第一轴线并在其中限定轴向延伸的内部腔室;[0007]车架横梁,该车架横梁大体上平行于与第一轴线垂直的第二轴线并且在第一轴线上的座椅位置处被固定到车架纵梁的内侧;[0008]连接支架,该连接支架设置在内部腔室中并且被固定到车架纵梁以及与车架横梁平行地对齐,并且连接支架在垂直于第二轴线的平面上具有第一投影区域;以及[0009]间隔件支架,该间隔件支架设置在车架纵梁上与连接支架相对的第一侧并且在垂直于第二轴线的平面上具有与第一投影区域至少部分地重叠的第二投影区域,并且间隔件支架定向成当下边梁在平行于第二轴线的第二轴向方向上变形时由下边梁接合,并且车架纵梁具有如下变形模式,即响应于针对间隔件支架在第二轴向方向上的第一负载而使间隔件支架在第二轴向方向上偏转以及车架纵梁的第一侧偏转抵靠连接支架。[0010]根据本发明的一个实施例,间隔件支架具有C-形横截面并且被固定到位于车架纵梁的外侧上的车身支承部以及被固定到车架纵梁的外侧。[0011]根据本发明的一个实施例,间隔件支架具有截头圆锥形状并被固定到车架纵梁的外侧。[0012]根据本发明的一个实施例,连接支架具有c-形横截面并且具有朝向车架横梁设置的开口侧以及具有被固定到车架横梁的邻接开口侧的边缘。[0013]根据本发明的一个实施例,连接支架具有端部开口的箱式形状。[0014]根据本发明的一个实施例,车架横梁具有接近车架纵梁的第一弯曲刚度,车架横梁在与车架纵梁间隔开短距离的第一位置处具有第二弯曲刚度,第二弯曲刚度大于第一弯曲刚度,第二弯曲刚度在远离车架纵梁的方向上沿着车架横梁的长度延伸,使得车架横梁响应于在平行于第二轴线的方向上针对车架的负载而进行的偏转在接近车架纵梁的位置处比在远离车架纵梁的位置处更明显。[0015]根据本发明的一个实施例,间隔件支架具有C-形横截面并且被固定到位于车架纵梁的外侧的车身支承部以及被固定到车架纵梁的外侧。[0016]根据本发明的一个实施例,间隔件支架具有截头圆锥形状并被固定到车架纵梁的外侧。[0017]根据本发明的一个实施例,连接支架具有C-形横截面并且具有朝向车架横梁设置的开口侧以及具有被固定到车架横梁的邻接开口侧的边缘。[0018]根据本发明的一个实施例,连接支架具有端部开口的箱式形状。[0019]根据本发明,提供一种实现负载从车身到车架的可控分布的负载路径控制机构,包含:[0020]车架纵梁,该车架纵梁大体上平行于第一轴线并在其中限定轴向延伸的内部腔室;[0021]车架横梁,该车架横梁大体上平行于与第一轴线垂直的第二轴线并且在第一轴线上的座椅位置处被固定到车架纵梁的内侧;[0022]连接支架,该连接支架设置在内部腔室中并且被固定到车架纵梁以及与车架横梁平行地对齐,并且连接支架在垂直于第二轴线的平面上具有第一投影区域;以及[0023]间隔件支架,该间隔件支架设置在车架纵梁上与连接支架相对的第一侧并且在垂直于第二轴线的平面上具有与第一投影区域至少部分地重叠的第二投影区域,并且间隔件支架定向成当下边梁在平行于第二轴线的第二轴向方向上变形时由下边梁接合,并且车架纵梁具有如下变形模式,即响应于针对间隔件支架在第二轴向方向上的第一负载而使间隔件支架在第二轴向方向上偏转以及车架纵梁的第一侧偏转抵靠连接支架;[0024]其中在车架纵梁上为座椅位置上设置仅一个间隔件支架和一个连接支架设。[0025]根据本发明的一个实施例,间隔件支架具有C-形横截面并且被固定到位于车架纵梁的外侧上的车身支承部以及被固定到车架纵梁的外侧。[0026]根据本发明的一个实施例,间隔件支架具有截头圆锥形状并被固定到车架纵梁的外侧。[0027]根据本发明的一个实施例,连接支架具有C-形横截面并且具有朝向车架横梁设置的开口侧以及具有被固定到车架横梁的邻接开口侧的边缘。[0028]根据本发明的一个实施例,连接支架具有端部开口的箱式形状。[0029]根据本发明,提供一种实现负载从车身到车架的可控分布的负载路径控制机构,包含:室车架纵梁,该第一车架纵梁大体上平行于第-轴线并在其中限定轴向延伸的[0031]^二车架纵梁,该第二车架纵梁大体上平行于第一轴线并在其中限定轴向延伸的第二内部腔室;[0032]车架觀,该车_默体上平行于与第—纖垂直_二纖瓶设置在车架纵梁之间并且连接车架纵梁,并且位于在第一轴线上的座椅位置处;[0033]第一连接支^,该第一连接支架设置在第一内部腔室中并且被固定到第一车架纵梁以及与车架横梁平行地对齐,并且第一连接支架在垂直于第二轴线的平面上具有第一投影连接区域;[0034]第二连接支架,该第二连接支架设置在第二内部腔室中并且被固定到第二车架纵梁以及与车架横梁平行地对齐,并且第二连接支架在垂直于第二轴线的平面上具有第二投影连接区域;'[0035]弟一间隔件支架,该第一间隔件支架设置在第一车架纵梁上与第一连接支架相对的第一侧并且在垂直于第二轴线的平面上具有与第一投影连接区域至少部分地重叠的第一投影间隔件区域,第一间隔件支架定向成当第一下边梁在平行于第二轴线的第二轴向方向上变形时由第一下边梁接合,并且第一车架纵梁具有如下变形模式,即响应于针对第一间隔件支架在第二轴向方向上的第一负载而使第一间隔件支架在第二轴向方向上偏转以及第一车架纵梁的第一侧偏转抵靠第一连接支架;[0036]第二间隔件支架,该第二间隔件支架设置在第二车架纵梁上与第二连接支架相对的第一侧并且在垂直于第二轴线的平面上具有与第二投影连接区域至少部分地重叠的第二投影间隔件区域,第二间隔件支架定向成当第二下边梁在平行于第二轴线的第二轴向方向上变形时由第二下边梁接合,并且第二车架纵梁具有如下变形模式,即响应于针对第二间隔件支架在第二轴向方向上的第二负载而使第二间隔件支架在第二轴向方向上偏转以及第二车架纵梁的第一侧偏转抵靠第二连接支架;以及[0037]车架横梁具有接近第一车架纵梁的第一弯曲刚度,车架横梁在与第一车架纵梁间隔开短距离的第一位置处具有第二弯曲刚度,第二弯曲刚度大于第一弯曲刚度,第二弯曲刚度在远离第一车架纵梁的方向上沿着车架横梁的长度延伸,使得车架横梁响应于在平行于第二轴线的方向上针对间隔件支架的负载而进行的偏转在接近第一车架纵梁的位置处比在远离第一车架纵梁的位置处更明显;[0038]其中在每个车架纵梁上为座椅位置设置仅一个间隔件支架和一个连接支架。[0039]根据本发明的一个实施例,间隔件支架具有C-形横截面并且被固定到位于车架纵梁的外侧上的车身支承部以及被固定到车架纵梁的外侧。[0040]根据本发明的一个实施例,间隔件支架具有截头圆锥形状并被固定到车架纵梁的外侧。[0041]根据本发明的一个实施例,连接支架具有C-形横截面并且具有朝向车架横梁设置的开口侧以及具有被固定到车架横梁的邻接开口侧的边缘。[0042]根据本发明的一个实施例,连接支架具有端部开口的箱式形状。附图说明[0043]图1是设置在独立的车辆车架上的车身的一个示例的立体图;[0044]图2是图1中在紧接前座位置的前部截取并看向车辆的后方以及示出了位于前左座椅位置的座椅的车身和车架的截面图;[0045]图3是图2的环3内车身和车架部分的放大图;[0046]图4是图1中车身和车架的仰视图;[0047]图5是图4的环5内车身和车架部分的放大图;[0048]图6是与图2相同方向上的图1的车身和车架的截面图,其中没有座椅并且包含负载路径控制机构的第一实施例;[0049]图7是位于右手侧、面向内侧和后向的负载路径控制机构的第一实施例的立体图,部分车架纵梁示为透明以便于所示结构的观察;[0050]图8是与图2相同方向上的图1的车身和车架的截面图,其中具有两个前面座椅并且包含负载路径控制机构的第二实施例;[0051]图9是位于右侧、面向内侧和后向的图8中的负载路径控制机构的实施例放大立体图;[0052]图10是设置在车架的左侧、面向内侧和稍微后向的图8中的负载路径控制机构的实施例的放大立体图;[0053]图11是如图6和7所示的示例间隔件支架的立体图;[0054]图12是如图8、9和10所示的示例间隔件支架的立体图;[0055]图13是图12的间隔件支架的替代实施例的立体图;[0056]图14是图6和7的连接支架的立体图;[0057]图15是图8、9和10的连接支架的立体图;[0058]图16是图8、9和10的连接支架的替代实施例的立体图;[0059]图17是包含加强件的替代实施例的横梁的立体图;[0060]图18是图17所示的横梁的剖视立体图;[0061]图19是没有连接支架和间隔件支架的图1中的车身和车架的截面图,在紧接前座位置的后部截取并看向车辆的前方以及示出了位于前左座椅位置的座椅并伴随车身和车架由于横向碰撞而变形;[0062]图20是包含负载路径控制机构的第一实施例的图1中的车身和车架的截面图,在紧接前座位置的后部截取并看向车辆的前方以及示出了位于前左座椅位置的座椅并伴随车身和车架由于横向碰撞而变形。具体实施方式[0063]本说明书描述的相对定向和方向(前、后、左、右、上、下)不是作为限制,而是为便于读者想象所描述的结构的至少一个实施例。这种相对定向是从驾驶员的角度拍摄。[0064]以白车身body-in-white形式所示、突出车身的结构元件的车身20设置在图1中的车辆车架22上。一种测试碰撞杆23被示出在位于车辆的左侧的阴影中。[0065]如图4中最佳示出的车架20包括左侧车架纵梁24和右侧车架纵梁25。车架纵梁大体上彼此镜像。当机动车辆不是完全对称时,存在一些有限的侧面之间变化。两个车架纵梁大体上平行于共同的前后轴线况。纵梁24、25以及横梁中的每一个被表征为大体上平行于各自的轴线,原因在于纵梁和横梁不是完全直的。纵梁具有用于容纳支撑车架的部件以及由车架支撑的部件的安装部的弯曲。[0066]多个车架横梁28、30、34、36、38、40、42和44被设置在车架纵梁24和25之间并刚性地连接到车架纵梁24和25。车架横梁大体上平行于横向轴线27。纵轴线29垂直于上述前后轴线26和横向轴线。为了获得最佳的效益,选定的横梁应该从座椅位置正下方通过。座椅位置具有沿前后轴线26的预定位置。示例性横梁36从前座椅正下方穿过。如在图5中最清楚地看到,横梁36完全地穿过车架纵梁24。横梁36的外侧端略微延伸超过车架纵梁24的外侧。横梁36在纵梁24的外侧和纵梁24的内侧被焊接到纵梁24上。[0067]负载路径控制机构90可适于接纳例如车身支承部46、48的车架上的其它安装部的位置。如图4所示,多个车身支承部46、48被固定到车架纵梁24、25的外侧。车身支承部包括位于左侧车架纵梁24上的第一位置的左侧车身支承部46、和位于右侧车架纵梁26上的第二位置的右侧车身支承部48。车身支承部46和48包含支撑凸缘。用于右侧车身支承部的支撑凸缘50在图7中被最佳地示出。车身支承部46、48可以设置在车架纵梁24、26的各自的内侧,或者直接安装到车架纵梁24、26。[0068]再如图4所示,车身20包括车身底部或地板,车身底部或地板进而包括地板横梁54和底板未示出)。[0069]适合于采用图示的实施例的整体车身结构在图1中被最佳示出。车身的左侧结构包括位于左侧门开口下方的左侧下边梁56。左侧A柱58、B柱60、C柱62和D柱64部分示出)向上延伸到左侧车顶侧纵梁66。车身的右侧结构包括位于右侧门开口下方的右侧下边梁70。右侧A柱72、B柱74、C柱76和D柱78部分显示)向上延伸到右侧车顶侧梁80。[0070]车顶横梁82连接车顶侧梁66和80。车顶面板未示出)设置车顶横梁82上面处于车顶侧梁66和80之间。[0071]如图2并且在图3中更清楚地示出,在左侧车架纵梁24和左侧下边梁56之间具有大约125毫米至300毫米范围内的明显的空间或间隙84,这取决于测量的精确位置。类似间隙存在于右侧,由于图3中的结构代表左侧和右侧。至少部分示出的左侧车架纵梁24具有限定内部腔室85的矩形或盒形的横截面。图2还示出了左侧座椅86相对于下边梁56和车架纵梁24的位置。图2示出了安装到地板横梁54的座椅86。图19和20示出了,由于对柱23的碰撞,横梁54的偏转影响车辆内的座椅的位置。在图3中,车门的外面板限定了下边梁56的外侧所示的车身面板88。[0072]图6和图7示出了负载路径控制机构90的第一实施例。连接支架92被设置在横梁36的正上方并与横梁36连接的左侧车架纵梁24的内部腔室85中。如图所示,间隔件支架96在其一端被直接固定到车架纵梁24,并在独立侧通过车身支承部46被固定到车架纵梁24,并且被设置在车架纵梁和下边梁之间。在图示的实施例中,间隔件支架96通过焊接被固定在车身支承部46和车架纵梁24。可以理解,用于将间隔件支架96连接到车架纵梁24的其他手段也可以被采用,或者替代地,某些元件可以被形成为整体单元,例如间隔件支架96可以形成为车身支承部46的一部分。连接支架92和间隔件支架96在图14和11中被更详细地分别示出。如图7所示,连接支架92和间隔件支架96被分别定位,使得由它们的垂直于横向轴线的平面的截面一一特别是接近相关联的车架纵梁的外侧的截面一一限定的、横向投影到垂直于横向轴线的平面上的各自投影区域有重叠。换句话说,如果连接支架92可以横向移动通过纵梁24的外侧,连接支架会重叠,并且要么接合或接收间隔件支架96要么被间隔件支架96接收。虽然不一定同轴,支架92和96被相互对准以提供这样的重叠。[0073]如图14所示,连接支架92的第一实施例是C-形并且C的开口侧被设置为朝向横梁。连接支架92在开口侧的相对侧具有形成在上表面上的加强筋94。连接支架92通过任何适当的手段一一包括但不限于焊接一一沿支架的开口侧被固定到横梁36的上部,以限定其间横向延伸的箱式形状。如图6和图7,连接支架92被类似地固定在车架纵梁24的内侧。连接支架92的内侧部分穿过车架纵梁24的内侧,同时连接支架的外端被设置在左侧车架纵梁24的内侧的外部。连接支架的外端被设置在内部腔室85内。支架92的两端具有如图14最佳示出的向内折叠的折痕边缘。每个折痕边缘在支架92的底部的小部分被除去以在将支架92焊接到横梁36前便于将支架92滑到横梁36上。在第一实施例中,连接支架92的外端和车架纵梁24的外侧之间具有小间隙。在所述的实施例中,小间隙具有19毫米的目标值,同时该目标值取决于例如车架纵梁24的外侧的厚度这样的相关联的结构元件。[0074]图11的间隔件支架96是C-形,并且C的开口侧被设置为朝向凸缘50,以在图7的车架的右侧形成车身支承件48的一部分。间隔件支架96在车身支承部凸缘的相对侧具有形成在后向表面上的加强筋98。间隔件支架96沿支架的开口侧的边缘被焊接到车身支承部凸缘50,以在其间限定横向延伸的箱式形状。间隔件支架96是锥形的,同时其在前后轴线26方向上的宽度沿着横向轴线27增加。当横截面的位置沿轴线27进一步向内移动时,间隔件支架96的横截面的投影区域增加。锥形形状为间隔件支架96提供了在横向方向上从支架96外端到支架96内端增加的刚度。当车身20被安装到车架22时,间隔件支架96被横向地设置在下边梁56和左侧车架纵梁24的外侧之间。[0075]间隔件支架96和连接支架92被安装到车架的右侧,与位于车架的左侧上的安装部镜像。[0076]图8、9和10示出了负载路径机构90’的第二实施例。连接支架92’设置在右侧车架纵梁25的内部腔室中,在横梁36正上方并平行于横梁36。具有截头圆锥形状的间隔件支架96通过焊接或其它适当的手段一一包括但不限于螺栓连接或铆接一一被直接固定到车架纵梁24和25的外侧。间隔件支架96’的直径朝其带凸缘的底座95’的基部增加。锥形形状为间隔件支架96’提供在横向方向上从支架96’外端到其内端而增加的刚度。带凸缘的底座95’提供增强的接合表面,用于将间隔件支架96’接合到车架纵梁24和25。连接支架92’和间隔件支架96’被分别定位,使得由它们的垂直于横向轴线的平面的截面一一特别是接近相关联的车架纵梁的外侧的截面一一限定的、横向投影到垂直于横向轴线的平面上的各自区域有重叠。换句话说,如果连接支架92’可以横向移动通过纵梁24的外侧,连接支架92’将会重叠并且可能接触间隔件支架96’。虽然不一定同轴,支架92’和96’被相互对准以提供这样的重叠。当车身20被安装到车架22,间隔件支架96’被横向设置在下边梁70和右侧车架纵梁25的外侧之间。[0077]连接支架92’具有端部开口的箱式形状,并在图15中更详细地示出。连接支架92’的内侧部分从内部腔室87穿过车架纵梁25的内侧并通过焊接或如本文建议的其他适当的手段被固定到车架纵梁25的内侧。连接支架92’的内端被设置在车架纵梁25的内侧的外部。连接支架92’的外端被设置在内部腔室87内。在图示的实施例中,在连接支架92的外端和车架纵梁24的外侧之间有小间隙。在图示的实施例中,如第一实施例,小间隙具有19毫米的目标值,该目标值取决于相关联的结构元件,如车架纵梁24的外侧的厚度。如图16所示的连接支架92”的替代设计除了连接支架92”包括支架92”的外端上所示的齿99”以外与连接支架92’大致相同。在采用连接支架92”的替代实施例中,可以期望齿99”的前端提供更稳健的接触。连接支架92’可被连接支架92取代,反之亦然。[0078]间隔件支架96’的较大端部具有带凸缘的基座95’,以方便通过焊接或如本文所述的其它适当的手段被固定到车架纵梁24和25上。间隔件支架96’在图12中更详细地示出。在图13中示出的间隔件支架96”的替代设计在带凸缘的基座95”的相对端具有齿97”。本文描述的间隔件支架96、96’、96”彼此是可互换的(在如车身安装位置这样的封装限制允许的情况下)。类似地,本文描述的连接支架92、92’、92”是可互换的。例如,间隔件支架96’可以代替间隔件支架96以连同连接支架92使用。同样地,间隔件支架96可被取代以连同连接支架92’使用。[0079]间隔件支架96’和连接支架92’被安装到车架的左侧,与位于车架右侧上的安装部镜像。[0080]在一个实施例中,横梁加强件100为横梁36提供了附加的弯曲刚度。加强件100在车架纵梁24和25的内侧之间延伸而且从车架纵梁24和25的内侧分离。横梁36可替代地通过其他手段被选择性加固,包括但不限于通过包括液压成型和其他方法的替代手段来提供不同的截面厚度和不同的弯矩以及不同的弯曲刚度。横梁36的第一实施例包含具有四个板状横梁加强件100的基座矩形管,其中四个板状横梁加强件分别被焊接到上述管的每侧。这个实施例在图9中更清楚地示出。替代实施例横梁36’在图17和18中描述。具有C-形通道的形状、尺寸设置为以线到线或接近线到线地装配于横梁36’的基座部分的的加强件100’通过焊接、铆接、螺栓、粘合剂或本文所述的任何其他连接手段被固定。[0081]间隔件支架96、96’、96”和下边梁56、70以及车架纵梁24和25之间间隔或间隙的大小以及加强件100和车架纵梁24和25之间的间隙的大小受制于选择用以控制和减少座椅86响应于横向碰撞的位移的最佳变形模式。然而理想的是,将下边梁和车架纵梁之间的间隔尽可能保持为小的值,可接受的间隔目标范围为3毫米到30毫米。定位和安装车身及车架的改进手段当然会减少上述范围的下限。大约3毫米至30毫米的间隔是上述间隔的可能的示例性范围。用于将支架固定到车架上的精确手段一一无论是通过连续焊缝、点焊、缝焊或铆钉或螺纹紧固件或粘合剂或任何前述的组合一一受制于相同的分析因素并且不是负载路径控制机构的描述的关键。这些参数被选择性地决定以提供响应于横向碰撞负载的受控的变形。[0082]图19和20示出了通过所公开的负载路径控制机构实现的性能改进。图19示出不包含所公开的负载路径控制机构的变形的车身和车架的截面。图20示出了包含所公开的负载路径控制机构的变形的车身和车架的截面。[0083]具有存在显著偏转差异的多个区域。最显著区别是图20中座椅86相对于图19中座椅86的位置的位置。图19中,座椅被倾斜到车身的左侧。在图20中,座椅相对于车身的左侧保持直立,其特征在于比图19的座椅具有更有利的冲击后座椅位置。这归因于在车架22特别是包括车架横梁36和车身20特别是包括地板横梁54的组合偏转的差异。图19所述的车架一一没有负载路径控制机构一一显示了左侧纵梁相对于车架横梁36的更多的相对偏转。车架横梁36在图19的设置中显示了非常小的偏转,偏转被迫进入附近的地板横梁54。其结果是,座椅靠背104的下部座椅车架杆lowerseatframebar1〇2相对于基线倾斜11度的角度。当车架22被补充有负载路径控制机构90时,纵梁相对于车架横梁36的偏转被大大减少,弯曲被迫进入接近纵梁24的车架横梁36。间隔件支架96将力从下边梁56传递到车架纵梁24。间隔件支架96具有变形模式,由此使间隔件支架在第一负载下变形,并在该同一负载下,车架纵梁24的外侧偏转抵靠连接支架92。车架纵梁的外侧的偏转导致力从间隔件支架96被传递到连接支架和横梁36并传递到车架纵梁25。横向负载由横梁36和地板横梁54分担。加强件100和纵梁24的内侧之间的间隙有助于横梁36弯曲而接近纵梁24。另外,间隔件支架%、%’、96”的锥形形状有助于所公开的负载路径控制机构的挤压管理益处。挤压管理益处包括冲击力从撞击到障碍物或被障碍物撞击一一例如测试碰撞杆23—一的下边梁56到邻近的车架纵梁24、到车架横梁36以及到远端车架纵梁25的改进的传递。间隔件支架96、96’、96”的锥形形状在内侧方向上沿横向轴线都呈现更大的横截面面积和投影区域。另夕卜,由于车架纵梁24内部存在连接支架92,因此车架纵梁的相对侧间偏转更少。车架和车身之间偏转的改进的分布显著地减少了座椅靠背104的下部座椅车架杆1〇2相对于基线的偏转,其仅是负一度而非11度的倾斜。[0084]如本文所使用的,修饰形容词的副词“大体上,,意思在于形状、结构、测量、值、计算等可以从确切描述的几何形状、距离、测量、值、计算等偏离,原因在于材料、机械加工、制造、传感器测量、计算、处理时间、通信时间等的缺陷。[0085]应当理解,本发明--包括上面的描述和附图和下面的权利要求——旨在是说明性^而不是限制性的。本领域的技术人员通过学习上面的描述,除了提供的示例之外的许f实施例和^用将是显而易见的。本发明的范围应当参照所附权利要求连同这些权利要求享有的全部等同范围,而不是参考上面的描述来确定。除非本文另有说明或限定,所有权利要求术语旨在被给予其普通和通常的含义。可以预料并且预计未来的发展将发生在本文讨论的领域,并且所公开的系统和方法将被结合到这些未来的实施例。总之,应当理解的是,所公开的主题能够进行修改和变化。

权利要求:1.一种实现负载从车身到车架的可控分布的负载路径控制机构,包含:车架纵梁,所述车架纵梁大体上平行于第一轴线并且在所述车架纵梁中限定轴向延伸的内部腔室;车架横梁,所述车架横梁大体上平行于与所述第一轴线垂直的第二轴线并且在所述第一轴线上的座椅位置处被固定到所述车架纵梁的内侧;连接支架,所述连接支架设置在所述内部腔室中并且被固定到所述车架纵梁以及与所述车架横梁平行地对齐,并且所述连接支架在垂直于所述第二轴线的平面上具有第一投影区域;以及间隔件支架,所述间隔件支架设置在所述车架纵梁上与所述连接支架相对的第一侧并且在垂直于所述第二轴线的所述平面上具有与所述第一投影区域至少部分地重叠的第二投影区域,并且所述间隔件支架定向成当下边梁在平行于所述第二轴线的第二轴向方向上变形时由所述下边梁接合,并且所述车架纵梁具有如下变形模式,即响应于针对所述间隔件支架在所述第二轴向方向上的第一负载而使所述间隔件支架在所述第二轴向方向上偏转以及所述车架纵梁的所述第一侧偏转抵靠所述连接支架。2.根据权利要求1所述的负载路径控制机构,其中所述间隔件支架具有C-形横截面并且被固定到位于所述车架纵梁的外侧上的车身支承部以及被固定到所述车架纵梁的所述外侧。3.根据权利要求1所述的负载路径控制机构,其中所述间隔件支架具有截头圆锥形状并且被固定到所述车架纵梁的所述外侧。4.根据权利要求1所述的负载路径控制机构,其中所述连接支架具有C-形横截面并且具有朝向所述车架横梁设置的开口侧以及具有被固定到所述车架横梁的邻近所述开口侧的边缘。5.根据权利要求1所述的负载路径控制机构,其中所述连接支架具有端部开口的箱式形状。6.根据权利要求1所述的负载路径控制机构,其中所述车架横梁具有接近所述车架纵梁的第一弯曲刚度,并且所述车架横梁在与所述车架纵梁间隔开短距离的第一位置处具有第二弯曲刚度,所述第二弯曲刚度大于所述第一弯曲刚度,并且所述第二弯曲刚度在远离所述车架纵梁的方向上沿着所述车架横梁的长度延伸,使得所述车架横梁响应于在平行于所述第二轴线的方向上针对所述车架的负载而进行的偏转在接近所述车架纵梁的位置处比在远离所述车架纵梁的位置处更明显。7.根据权利要求6所述的负载路径控制机构,其中所述间隔件支架具有C-形横截面并且被固定到位于所述车架纵梁的外侧的车身支承部以及被固定到所述车架纵梁的所述外侧。8.根据权利要求6所述的负载路径控制机构,其中所述间隔件支架具有截头圆锥形状并且被固定到所述车架纵梁的所述外侧。9.根据权利要求6所述的负载路径控制机构,其中所述连接支架具有c-形横截面并且具有朝向所述车架横梁设置的开口侧以及具有被固定到所述车架横梁的邻接所述开口侧的边缘。10.根据权利要求6所述的负载路径控制机构,其中所述连接支架具有端部开口的箱式形状。11.一种实现负载从车身到车架的可控分布的负载路径控制机构,包含:车架纵梁,所述车架纵梁大体上平行于第一轴线并且在所述车架纵梁中限定轴向延伸的内部腔室;车架横梁,所述车架横梁大体上平行于与所述第一轴线垂直的第二轴线并且在所述第一轴线上的座椅位置处被固定到所述车架纵梁的内侧;连接支架,所述连接支架设置在所述内部腔室中并且被固定到所述车架纵梁以及与所述车架横梁平行地对齐,并且所述连接支架在垂直于所述第二轴线的平面上具有第一投影区域;以及间隔件支架,所述间隔件支架设置在所述车架纵梁上与所述连接支架相对的第一侧并且在垂直于所述第二轴线的所述平面上具有与所述第一投影区域至少部分地重叠的第二投影区域,并且所述间隔件支架定向成当下边梁在平行于所述第二轴线的第二轴向方向上变形时由所述下边梁接合,并且所述车架纵梁具有如下变形模式,即响应于针对所述间隔件支架在所述第二轴向方向上的第一负载而使所述间隔件支架在所述第二轴向方向上偏转以及所述车架纵梁的所述第一侧偏转抵靠所述连接支架;并且其中在所述车架纵梁上为座椅位置设置仅一个间隔件支架和一个连接支架。12.根据权利要求11所述的负载路径控制机构,其中所述间隔件支架具有C-形横截面并且被固定到位于所述车架纵梁的外侧上的车身支承部以及被固定到所述车架纵梁的所述外侧。13.根据权利要求11所述的负载路径控制机构,其中所述间隔件支架具有截头圆锥形状并且被固定到所述车架纵梁的所述外侧。14.根据权利要求11所述的负载路径控制机构,其中所述连接支架具有C-形横截面并且具有朝向所述车架横梁设置的开口侧以及具有被固定到所述车架横梁的邻近所述开口侧的边缘。15.根据权利要求11所述的负载路径控制机构,其中所述连接支架具有端部开口的箱式形状。16.—种实现负载从车身到车架的可控分布的负载路径控制机构,包含:第一车架纵梁,所述第一车架纵梁大体上平行于第一轴线并且在所述第一车架纵梁中限定轴向延伸的第一内部腔室;第二车架纵梁,所述第二车架纵梁大体上平行于所述第一轴线并且在所述第二车架纵梁中限定轴向延伸的第二内部腔室;车架横梁,所述车架横梁大体上平行于与所述第一轴线垂直的第二轴线并且设置在所述车架纵梁之间和连接所述车架纵梁,并且位于在所述第一轴线上的座椅位置;第一连接支架,所述第一连接支架设置在所述第一内部腔室中并且被固定到所述第一车架纵梁以及与所述车架横梁平行地对齐,并且所述第一连接支架在垂直于所述第二轴线的平面上具有第一投影连接区域;第二连接支架,所述第二连接支架设置在所述第二内部腔室中并且被固定到所述第二车架纵梁以及与所述车架横梁平行地对齐,并且所述第二连接支架在垂直于所述第二轴线的平面上具有第二投影连接区域;第一间隔件支架,所述第一间隔件支架设置在所述第一车架纵梁上与所述第一连接支架相对的第一侧并且在垂直于所述第二轴线的所述平面上具有与所述第一投影连接区域至少部分地重叠的第一投影间隔件区域,并且所述第一间隔件支架定向成当第一下边梁在平行于所述第二轴线的第二轴向方向上变形时由所述第一下边梁接合,并且所述第一车架纵梁具有如下变形模式,即响应于针对所述第一间隔件支架在所述第二轴向方向上的第一负载而使所述第一间隔件支架在所述第二轴向方向上偏转以及所述第一车架纵梁的所述第一侧偏转抵靠所述第一连接支架;第二间隔件支架,所述第二间隔件支架设置在所述第二车架纵梁上与所述第二连接支架相对的第一侧并且在垂直于所述第二轴线的所述平面上具有与所述第二投影连接区域至少部分地重叠的第二投影间隔件区域,并且所述第二间隔件支架定向成当第二下边梁在平行于所述第二轴线的第二轴向方向上变形时由所述第二下边梁接合,并且所述第二车架纵梁具有如下变形模式,即响应于针对所述第二间隔件支架在所述第二轴向方向上的第二负载而使所述第二间隔件支架在所述第二轴向方向上偏转以及所述第二车架纵梁的所述第一侧偏转抵靠所述第二连接支架;以及所述车架横梁具有接近所述第一车架纵梁的第一弯曲刚度,并且所述车架横梁在与所述第一车架纵梁间隔开短距离的第一位置处具有第二弯曲刚度,所述第二弯曲刚度大于所述第一弯曲刚度,并且所述第二弯曲刚度在远离所述第一车架纵梁的方向上沿着所述车架横梁的长度延伸,使得所述车架横梁响应于在平行于所述第二轴线的方向上针对所述间隔件支架的负载而进行的偏转在接近所述第一车架纵梁的位置处比在远离所述第一车架纵梁的位置处更明显;其中在每个所述车架纵梁上为座椅位置设置仅一个所述间隔件支架和一个所述连接支架。17.根据权利要求16所述的负载路径控制机构,其中所述间隔件支架具有C-形横截面并且被固定到位于所述车架纵梁的外侧上的车身支承部以及被固定到所述车架纵梁的所述外侧。18.根据权利要求16所述的负载路径控制机构,其中所述间隔件支架具有截头圆锥形状并且被固定到所述车架纵梁的所述外侧。19.根据权利要求16所述的负载路径控制机构,其中所述连接支架具有C-形横截面并且具有朝向所述车架横梁设置的开口侧以及具有被固定到所述车架横梁的邻近所述开口侧的边缘。20.根据权利要求16所述的负载路径控制机构,其中所述连接支架具有端部开口的箱式形状。

百度查询: 福特全球技术公司 负载路径控制机构