CN109421804B - 用于框架轨道的偏转器轨道 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的支承结构，其包括第一纵向节点和第二纵向节点。第二纵向节点沿着车辆的中心纵向轴线设置在第一纵向节点后方。第一纵向节点相对于中心纵向轴线设置在第二纵向节点内侧。偏转器轨道邻近于支承结构定位在第一纵向节点和第二纵向节点之间。偏转器轨道可操作以响应于偏移中心纵向轴线施加于车辆前部的负载来增大支承结构的刚度，而响应于施加于包括中心纵向轴线的车辆的前部的负载并不增大支承结构的刚度。

Description

用于框架轨道的偏转器轨道

技术领域

引言

本发明总体上涉及车辆的支承结构。

背景技术

车辆包括一些形式的车身支承结构，该车身支承结构通常包括至少一对侧向偏移框架轨道，该至少一对侧向偏移框架轨道从隔板向前延伸。保险杠结构、散热器系杆或其它侧向结构(包括承载梁)可附连于框架轨道的前向端部。在分布式集中正面施加负载的情形(其中，负载均匀地施加于车辆的前端部)中，所施加的负载可传递或传输至框架轨道，这些框架轨道可能响应于所施加负载而皱缩或挤压以吸收能量。然而，在偏移的正面施加负载的情形(其中，负载施加于车辆的前向角部)中，所施加负载可传递或传输至相邻的框架轨道。响应于偏移的正面施加负载，可期望使得框架轨道具有充足的刚度以并不显著地挤压或皱缩，从而使得框架轨道可引导车辆侧向地远离所施加负载。

发明内容

提供一种车辆。该车辆包括框架轨道。框架轨道包括第一纵向节点和第二纵向节点。第二纵向节点沿着车辆的中心纵向轴线设置在第一纵向节点后方。框架轨道的第一纵向节点与中心纵向轴线侧向地偏移第一距离。框架轨道的第二纵向节点与中心纵向轴线侧向地偏移第二距离。第二距离大于第一距离，使得第一纵向节点相对于中心纵向轴线在第二纵向节点内侧。偏转器轨道邻近于框架轨道定位在框架轨道的第一纵向节点和框架轨道的第二纵向节点之间。偏转器轨道可操作以响应于施加于框架轨道的前部的负载而增大框架轨道的刚度并且侧向地偏移中心纵向轴线。

在车辆的一个方面中，前向连接件在第一纵向节点处互连偏转器轨道和框架轨道。在车辆的一个实施例中，前向连接件将偏转器轨道连接于框架轨道的面向前表面。

在车辆的一个方面中，后向连接件在第二纵向节点处互连偏转器轨道和框架轨道。在一个实施例中，后向连接件是易碎连接件，该易碎连接件可操作以响应于预定施加力而破裂。在车辆的另一方面中，偏转器轨道的特征在于，在第二纵向节点处，在偏转器轨道和框架轨道之间缺少连接件，即并无后向连接件。

在车辆的一个实施例中，框架轨道包括变形区域，该变形区域设置在第一纵向节点和第二纵向节点之间。该变形区域包括至少一个变形引发器。偏转器轨道沿着中心纵向轴线在变形区域后方延伸。

在车辆的一个方面中，偏转器轨道和框架轨道各自包括互补的横截面形状。偏转器轨道和框架轨道的一个至少部分地嵌套在偏转器轨道和框架轨道的另一个内。在车辆的一个实施例中，偏转器轨道包括限定凹入特征件的横截面，且框架轨道至少部分地嵌套在该偏转器轨道的凹入特征件内。

在车辆的一个实施例中，该偏转器轨道包括至少一个肋部，该至少一个肋部沿着中心纵向轴线轴向地延伸。

在车辆的一个方面中，偏转器轨道相对于中心纵向轴线设置在框架轨道外侧。在车辆的另一方面中，该车辆包括附连于框架轨道的车身板件。偏转器轨道设置在车身板件和框架轨道之间。

在车辆的一个实施例中，偏转器轨道在第一纵向节点和第二纵向节点之间包括诸如“S”形的曲线形状。当相对于由车辆的中心纵向轴线和中心横向轴线限定的水平平面从上方观察时，弧形形状是显而易见的。

在车辆的一个实施例中，偏转器轨道包括易碎连接件，用于将部件(例如但不限于车身板件或车窗轨道)连接于该偏转器轨道。在另一实施例中，偏转器轨道包括开口，且框架轨道包括易碎支架，该易碎支架定位成邻近于开口，用于通过开口将该部件安装于易碎支架。

还提供一种用于车辆的支承结构。该支承结构包括框架轨道，该框架轨道沿着中心纵向轴线在前端部和后端部之间延伸。框架轨道包括第一纵向节点和第二纵向节点。第二纵向节点沿着车辆的中心纵向轴线设置在第一纵向节点后方。第一纵向节点与中心纵向轴线侧向地偏移第一距离，且第二纵向节点与中心纵向轴线侧向地偏移第二距离。第二距离大于第一距离，使得第一纵向节点相对于中心纵向轴线在第二纵向节点内侧。偏转器轨道邻近于框架轨道并且在框架轨道外侧定位在第一纵向节点和第二纵向节点之间。前向连接件在第一纵向节点处互连偏转器轨道和支承结构。后向连接件在第二纵向节点处互连偏转器轨道和支承结构。后向连接件是易碎的，并且可操作以响应于预定施加力而破裂。前向连接件可将偏转器轨道牢固地紧固于框架轨道，使得偏转器轨道相对于施加于支承结构的前部的所施加负载而加固框架轨道，并且侧向地偏移中心纵向轴线。替代地，前向连接件可能是易碎的，以允许偏转器轨道由所施加负载前/后移动。后向连接件可能会破裂，使得偏转器轨道并不相对于施加于支承结构的前部的所施加负载而加固框架轨道，并且该偏转器轨道并不侧向地偏移中心纵向轴线。

在支承结构的一个实施例中，前向连接件将偏转器轨道连接于框架轨道的面向前表面。

在支承结构的一个实施例中，偏转器轨道和框架轨道各自包括互补的横截面形状。偏转器轨道和框架轨道的一个至少部分地嵌套在偏转器轨道和框架轨道的另一个内。

在支承结构的一个实施例中，该偏转器轨道包括至少一个肋部，该至少一个肋部沿着中心纵向轴线轴向地延伸。

在支承结构的一个实施例中，偏转器轨道在第一纵向节点和第二纵向节点之间包括曲线形状。偏转器轨道的曲线形状可操作以引导框架轨道侧向地远离接触该支承结构的前角部的物体。

因此，偏转器轨道可操作以响应于偏移所施加的负载而加固支承结构的框架轨道，从而使得框架轨道具有充足的刚度来引导车辆远离偏移所施加的负载。响应于分布式集中正面施加负载，偏转器轨道并不充分地加固框架轨道，以由此允许框架轨道变形并吸收能量。当施加分布式集中正面负载时，所采取的方案对于框架轨道变形具有最小的影响。为了这样做，响应于分布式集中正面施加负载，后向连接件(如果装配有的话)是易碎的，使得其可碎裂，由此允许偏转器轨道能从框架轨道脱离至少一个端部，从而框架轨道可变形。

当结合附图时，从用于执行本教示的最佳模式的以下详细描述中，本教示的上述特征和优点以及其它特征和优点会显而易见。

附图说明

图1是车辆的示意平面图。

图2是车辆的部分示意剖视平面图。

图3是响应于偏移所施加的正面负载而变形的车辆的部分示意剖视平面图。

图4是响应于集中的所施加正面负载而变形的车辆的部分示意剖视平面图。

图5是附连于车辆的框架轨道的偏转器轨道的部分剖视图。

图6是偏转器轨道和框架轨道的第一替代实施例的部分立体剖视图。

图7是偏转器轨道和框架轨道的第二替代实施例的部分立体剖视图。

图8是偏转器轨道的第三替代实施例的部分分解立体图。

图9是偏转器轨道的第四替代实施例的部分分解立体图。

具体实施方式

本领域普通技术人员会认识到的是，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语描述性地用于附图，并且并不表示对由所附权利要求限定的本发明范围有所限制。此外，这些教示可在这里依照功能和/或逻辑块部件和/或各个处理步骤进行描述。应认识到的是，这些块部件可由构造成执行特定功能的多个硬件、软件和/或固件部件构成。

参照附图，其中，类似的附图标记指示整个若干视图中的类似部件，车辆一般以20示出。车辆20可包括一定形状、尺寸和/或式样的可动平台，例如但不限于轿跑车、轿车、越野车、卡车、货车、装甲运输车、农夫车等等。

参照图1，车辆20包括支承结构22。支承结构22支承车辆20的各个部件，例如但不限于传动系、车轮、车轴、车身板件等等。支承结构22 可在车辆20的前向端部24和后向端部26之间延伸。后向端部26沿着中心纵向轴线28与前向端部24隔开。中心纵向轴线28沿着车辆20的纵向中心线延伸。

支承结构22包括至少一个框架轨道30。框架轨道30沿着中心纵向轴线28在前端部32和后端部34之间延伸。框架轨道30的前端部32设置在车辆20的前向端部24处。虽然这里详细地具体描述了一个框架轨道30，但应意识到的是，支承结构22横贯中心纵向轴线28大体是对称的。这样，支承结构22包括两个框架轨道30，这两个框架轨道在中心纵向轴线28的每侧上彼此侧向地偏移。应意识到的是，支承结构22(包括框架轨道30) 的描述可适用于支承结构22相对于中心纵向轴线28的任一侧。支承结构 22还可在不同高度处每侧具有一个以上框架轨道30，且本发明的教示可适用于每侧一个以上框架轨道30。此外，支承结构22(包括框架轨道30) 可与车身外部板件成一体，例如在车身外部板件冲压/铺层中的成形形状，或者该支承结构可与该车身外部面板分开。

梁36可附连于框架轨道30的前端部32。梁36横向于中心纵向轴线 28设置。梁36能以合适的方式附连于框架轨道30，该合适的方式例如但不限于它们之间的螺接、粘结或焊接连接。梁36操作以将在轴向方向上施加的负载沿着中心纵向轴线28传递至框架轨道30。梁36可以是保险杠***、散热器支承件、机罩锁扣支承件的一部分，或者可与这些分开。

参照图2，框架轨道30包括沿着中心纵向轴线28设置的第一纵向节点38和第二纵向节点40。第一纵向节点38可设置在框架轨道30的前端部32处或附近。在其它实施例中，第一纵向节点38设置在框架轨道30 的前端部32后方，但又在车辆20的乘客舱室隔板前方。第二纵向节点40 沿着中心纵向轴线28设置在第一纵向节点38后方。

第一纵向节点38与中心纵向轴线28侧向地偏移第一距离42。支承结构22的第二纵向节点40与中心纵向轴线28侧向地偏移第二距离44。第二距离44大于第一距离42，使得第一纵向节点38相对于中心纵向轴线 28在第二纵向节点40内侧，且第二纵向节点40相对于中心纵向轴线28 在第一纵向节点38外侧。如这是使用的是，术语“外侧”指代沿着中心纵向轴线28相对于车辆20的中心的位置，该位置定位成更为远离“内侧”位置。这样，内侧位置设置成相对于外侧位置更靠近车辆20的中心，该外侧位置设置成离车辆20的中心较远。

参照图2，偏转器轨道46定位成邻近于支承结构22的框架轨道30。偏转器轨道46沿着中心纵向轴线28定位在框架轨道30的第一纵向节点 38和框架轨道30的第二纵向节点40之间。偏转器轨道46设置成相对于中心纵向轴线28设置在框架轨道30外侧。偏转器轨道46可包括刚性抗变形材料和由该刚性抗变形材料制造，该刚性抗变形材料包括但不限于金属、铝、钢、纤维加强聚合物等等。

前向连接件48在第一纵向节点38处或附近互连偏转器轨道46和支承结构22。前向连接件48可包括但不限于具有紧固件的机械连接件、焊接连接件或者具有粘合剂的粘结连接件。在一些实施例中，前向连接件48 可包括强固连接件，该强固连接件会响应于相当大的所施加负载而维持偏转器轨道46和支承结构22之间的连接。在其它实施例中，前向连接件48 可以是弱连接件，该弱连接件允许偏转器轨道46从支承结构22分开、可能局部地弯曲以及沿着或相对于支承结构22滑动。在一个实施例中，前向连接件48将偏转器轨道46连接于支承结构22的面向前表面50(例如但不限于，梁36的面向前表面50)，使得前向连接件48不易响应于施加于车辆20的前向端部24的负载而经受剪切力。在其它实施例中，前向连接件48可制造至框架轨道30的一侧或者制造至梁36。

后向连接件52可在第二纵向节点40处或附近互连偏转器轨道46和支承结构22。当装配有后向连接件52时，后向连接件52是可操作以响应于预定施加力而破裂的连接件86。在一个实施例中，连接件86可设计成足够强固，以在正常和极端驱动条件期间保持附连，但在相当大的力施加于偏转器轨道46的前部的情形下可变得脱开。后向连接件52可包括但不限于具有紧固件的机械连接件、焊接连接件或者具有粘合剂的粘结连接件。后向连接件52较佳地是弱连接件，该弱连接件响应于预定施加力而破裂或断裂。在一些实施例中，后向连接件52连接偏转器轨道46和支承结构 22的框架轨道30。在其它实施例中，车辆20并不包括后向连接件52，即车辆20在第二纵向节点40处在偏转器轨道46和支承结构22之间缺少连接件。此外，后向连接件52并不需要位于偏转器轨道46的后部处，并且可位于偏转器轨道46的中点附近，或者在中点后方。

参照图2，支承结构22可包括变形区域54，该变形区域设置在第一纵向节点38和第二纵向节点40之间。变形区域54包括至少一个变形引发器56。在附图中示出的示例性实施例中，变形区域54包括多个变形引发器56。变形引发器56设计成便于框架轨道30响应于沿着中心纵向轴线 28轴向地指向的所施加负载而变形。引发器56的具体构造和操作并不属于本发明的教示，且因此在这里不作详细地描述。在一些实施例中，支承结构22能可选地具有内侧成角度构件57，该内侧成角度构件可具有一个或多个变形引发器56。这些变形引发器56可落在变形区域54内或者延伸超出该变形区域。在一些实施例中，偏转器轨道46可在变形区域54前方和变形区域54后方沿着中心纵向轴线28延伸。

偏转器轨道46可操作以响应于施加于车辆20的前向位置的偏移负载 58而增大支承结构22(例如，框架轨道30)的刚度。如这里使用的是，术语“偏移负载”可被认为是这样的负载，该负载施加于支承结构22的侧向地偏移中心纵向轴线28的位置。所施加负载可在其施加于车辆20的前向端部24的外侧25％(左或右)、即车辆20的前向端部24的最左25％或者车辆20的前向端部24的最右25％时被认为是偏移负载。此外，偏转器轨道46响应于施加于车辆20的前向端部24的非偏移分布式负载并不显著地影响支承结构22(例如，框架轨道30)的刚度。如这里使用的是，术语“非偏移负载”可被认为是这样的分布式负载，该分布式负载施加于支承结构22的包括中心纵向轴线28的位置。所施加负载在其包括车辆20的前向端部24的中心50％时可被认为是非偏移负载。

前向连接件48将偏转器轨道46牢固地紧固于框架轨道30，使得偏转器轨道46响应于施加于车辆20的前向端部24的偏移负载58加固支承结构22，并且侧向地偏移中心纵向轴线28。后向连接件52可破裂(或者车辆20可并不装配有52)，使得偏转器轨道46不会相对于施加于车辆20的前向端部24的非偏移负载而加固框架轨道30，该车辆包括中心纵向轴线28。

参照图3，示出支承结构22对于偏移负载58的反应。偏移负载58施加于偏转器轨道46。偏移负载58将纵向力分量60和横向分量62赋予偏转器轨道46，该偏转器轨道设置在偏移负载58和框架轨道30之间。响应于偏移负载58，偏转器轨道46在结构上支承框架轨道30，由此加固框架轨道30。附加地，由于框架轨道30和偏转器轨道46的内侧角度或定向，偏转器轨道46产生反应力64，该反应力促使车辆20侧向地远离偏移负载 58。

参照图4，示出支承结构22对于非偏移负载66的反应。非偏移负载 66在轴向地沿着中心纵向轴线28的方向上施加于梁36。非偏移负载66 将纵向力分量68赋予梁36，该梁进而将纵向力分量68传递至框架轨道 30。变形引发器56响应于纵向力分量68变形以吸收能量。响应于非偏移负载66，偏转器轨道46的后向连接件52破裂，以允许偏转器轨道46相对于框架轨道30移动，从而使得偏转器轨道46并不干扰变形引发器56 的操作和这些变形引发器所控制的梁36的变形。

偏转器轨道46可包括一定形状和/或构造，该形状和/或操作可操作以响应于偏移负载加固框架轨道30，同时响应于非偏移负载不会显著地影响框架轨道30的刚度。下文参照合适的附图来描述偏转器轨道46的示例性实施例。应意识到的是，偏转器轨道46可包括下文描述和不同附图中示出的一个或多个不同实施例。

偏转器轨道46和支承结构22(例如，框架轨道30)可各自包括互补横截面形状，且偏转器轨道46和支承结构22的一个至少部分地嵌套在偏转器轨道46和支承结构22的另一个内。例如，如图5和6所示，偏转器轨道46可包括限定凹入特征件的横截面，且支承结构22(例如，框架轨道30)至少部分地嵌套在偏转器轨道46的凹入特征件内。在其它实施例中，例如图7中所示，支承结构22可包括限定凹入特征件的横截面，且偏转器轨道46至少部分地嵌套在凹入特征件内。

例如，参照图5，偏转器轨道46通常具有形成通道72的横截面形状。框架轨道30大体示作具有形成矩形74的横截面形状，该矩形所具有的外尺寸大致等于通过偏转器轨道46形成的通道72的尺寸。框架轨道30嵌套在偏转器轨道46的通道72内。

参照图6，偏转器轨道46由复合制造件形成，该复合制造件包括通道构件76和管状构件78。通道构件76包括形成通道72的横截面形状，且管状构件78设置在通道72内。通道构件76和管状构件78可紧固在一起以形成单个制造单元。在其它实施例中，管状构件78可附连于通道构件 76的外侧。框架轨道30大体示作具有形成矩形74的横截面形状，该矩形所具有的外尺寸大致等于通过通道构件76形成的通道72的尺寸。框架轨道30嵌套在通道构件76的通道72内。

参照图7，框架轨道30的横截面形状示作具有大体矩形凹部80。偏转器轨道46示作具有大体矩形横截面形状，该大体矩形横截面形状所具有的外尺寸大致等于矩形凹部80的尺寸。偏转器轨道46嵌套在框架轨道 30的凹部80内。

参照图5，偏转器轨道46可包括一个或多个肋部82，该一个或多个肋部沿着中心纵向轴线28轴向地延伸。肋部82为偏转器轨道46提供几何形状加固特征件。虽然图5中示出的偏转器轨道46的示例性实施例包括两个肋部82，但应意识到的是，偏转器轨道46可包括一个肋部82或者多于所示出的两个肋部82。在一些实施例中，肋部82可延伸偏转器轨道 46在第一纵向节点38和第二纵向节点40之间的整个长度。在其它实施例中，肋部82可在第一纵向节点38和第二纵向配置之间部分地延伸。

参照图1，偏转器轨道46可在第一纵向节点38和第二纵向节点40之间包括曲线形状。当在由车辆20的中心纵向轴线28和中心横向轴线84 所限定的水平平面上观察时，曲线形状可限定为大体“S”形状构造。曲线形状将所施加偏移负载58的纵向力分量60的一部分转换为所施加偏移负载 58的横向力分量62，从而将车辆20侧向地移动或推动远离所施加偏移负载58的来源。

偏转器轨道46或框架轨道30的一个可包括连接件86(图8中示出) 或支架88(图9中示出)，用于将部件连接于该偏转器轨道或框架轨道的一个。该部件可包括装置，该装置例如但不限于车身板件或车窗支承件。例如，参照图8和9，车辆20示作具有车身板件90。偏转器轨道46设置在车身板件90和支承结构22(例如，框架轨道30)之间。

参照图8，偏转器轨道，46包括互连车身板件90和偏转器轨道46的连接件86，以相对于支承结构22支承车身板件90。连接件86可设计成可操作以响应于预定或工程力破裂，使得连接件不会干涉上文描述的偏转器轨道46的操作。

参照图9，偏转器轨道46包括开口92，且支承结构22(例如，框架轨道30)包括定位成邻近于开口92的支架88。支架88通过偏转器轨道 46中的开口92将车身板件90安装于框架轨道30。支架88可设计成可操作以响应于预定或工程力破裂，使得连接件不会干涉上文描述的偏转器轨道46的操作。

详细描述和附图或视图是对本发明的支持和描述，但本发明的范围仅仅由权利要求所限定。虽然已详细地描述了用于执行所要求教示的其中一些最佳模式和其它实施例，但存在各种替代设计和实施例用于实践限定在所附权利要求中的本发明。

Claims (10)

1.一种车辆，包括：

框架轨道，所述框架轨道沿着中心纵向轴线在前向端部和后向端部之间延伸，且包括第一纵向节点和第二纵向节点，且所述第二纵向节点沿着所述中心纵向轴线设置在所述第一纵向节点后方；

其中，所述框架轨道的所述第一纵向节点与所述中心纵向轴线侧向地偏移第一距离，且所述框架轨道的所述第二纵向节点与所述中心纵向轴线侧向地偏移第二距离，且所述第二距离大于所述第一距离，使得所述第一纵向节点相对于所述中心纵向轴线在所述第二纵向节点内侧；以及

偏转器轨道，所述偏转器轨道邻近于所述框架轨道定位在所述框架轨道的所述第一纵向节点和所述框架轨道的所述第二纵向节点之间，其中，所述偏转器轨道可操作以响应于施加于所述框架轨道的前部并且侧向地偏移所述中心纵向轴线的负载来增大所述框架轨道的刚度。

2.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括前向连接件，所述前向连接件在所述第一纵向节点处互连所述偏转器轨道和所述框架轨道。

3.根据权利要求2所述的车辆，进一步包括后向连接件，所述后向连接件在所述第二纵向节点处互连所述偏转器轨道和所述框架轨道。

4.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述后向连接件是易碎连接件，所述易碎连接件可操作以响应于预定施加力而碎裂。

5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述框架轨道包括变形区域，所述变形区域设置在所述第一纵向节点和所述第二纵向节点之间，并且所述框架轨道具有至少一个变形引发器，且所述偏转器轨道沿着所述中心纵向轴线在所述变形区域后方延伸。

6.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述偏转器轨道和所述框架轨道各自包括互补的横截面形状，且所述偏转器轨道和所述框架轨道的一个至少部分地嵌套在所述偏转器轨道和所述框架轨道的另一个内。

7.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述偏转器轨道相对于所述中心纵向轴线设置在所述框架轨道外侧。

8.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述偏转器轨道包括限定凹入特征件的横截面，且所述框架轨道至少部分地嵌套在所述偏转器轨道的所述凹入特征件内。

9.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述偏转器轨道在所述第一纵向节点和所述第二纵向节点之间包括曲线形状。

10.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括车身板件，所述车身板件附连于所述框架轨道，且所述偏转器轨道设置在所述车身板件和所述框架轨道之间。

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