CN114435486A - 包括摇臂镶块的车身设备和*** - Google Patents

包括摇臂镶块的车身设备和*** Download PDF

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CN114435486A CN202110524745.8A CN202110524745A CN114435486A CN 114435486 A CN114435486 A CN 114435486A CN 202110524745 A CN202110524745 A CN 202110524745A CN 114435486 A CN114435486 A CN 114435486A
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T·A·斯沃策尔
Y·佟
L·A·雷尼
A·W·怀特
M·D·雷金
W·J·帕森斯
M·L·泰勒
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Abstract

本发明公开了包括摇臂镶块的车身设备和***。设备包括：车身，其包括多个金属结构构件和下部部分，该下部结构可操作为提供对车辆的乘客舱内的地板表面的支撑；以及被安装到所述下部部分的车内侧面部分的摇臂镶块。摇臂镶块包括细长杆部分，其包括具有内部加强腹板特征件的中空中心部分。所述摇臂镶块相对于所述车身被定向成使得所述摇臂镶块的所述细长杆部分的纵向轴线平行于所述车身的车内前向方向。

Description

包括摇臂镶块的车身设备和***
技术领域
本公开大体涉及包括摇臂镶块的车身设备和***。
背景技术
车辆包括车身，其包括多个结构构件。结构构件可以包括被焊接或连结在一起的多个冲压金属板。
车身被构造成向车辆和车辆的乘客舱提供结构和扭转刚度。车身被构造成抵抗来自不同角度的撞击，包括侧面撞击。
发明内容
提供用于包括摇臂镶块的车身的设备。设备包括：车身，其包括多个金属结构构件和下部部分，该下部结构可操作为提供对车辆的乘客舱内的地板表面的支撑；以及被安装到所述下部部分的车内侧面部分的摇臂镶块。摇臂镶块包括细长杆部分，其包括具有内部加强腹板特征件的中空中心部分。摇臂镶块相对于所述车身被定向成使得所述摇臂镶块的所述细长杆部分的纵向轴线平行于所述车身的车内前向方向。
在一些实施例中，设备进一步包括可操作成在所述下部部分和所述摇臂镶块之间产生间隙的间隔件。
在一些实施例中，细长杆部分包括孔或紧固件接收特征件，并且间隔件包括间距铆钉孔镶块，其被***到孔或紧固件接收特征件中并且包括被置于摇臂镶块和下部部分之间的垫圈部分。设备进一步包括被置于间距铆钉孔镶块内从而将摇臂镶块紧固到下部部分的铆钉。
在一些实施例中，摇臂镶块进一步包括被附接到细长杆部分的细长侧面的安装凸舌。
在一些实施例中，安装凸舌通过焊接、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到下部部分。
在一些实施例中，细长杆部分通过点焊、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到下部部分。
在一些实施例中，设备进一步包括外部盖，其中外部盖在第一侧面上被附接到下部部分，在第二侧面上被附接到下部部分，并且将摇臂镶块封罩在外部盖和下部部分之间。
在一些实施例中，摇臂镶块使用粘结剂被附接到外部盖。
在一些实施例中，细长杆部分包括沿着细长杆部分的细长侧面纵向延伸的外部折痕。
在一些实施例中，摇臂镶块进一步包括被附接到细长杆部分的端部部分的安装凸舌。
根据替代性实施例，提供用于包括摇臂镶块的车身的***。该***包括：车身，其包括多个金属结构构件和下部部分，该下部结构可操作为提供对车辆的乘客舱内的地板表面的支撑；以及被安装到下部部分的车内第一侧面部分的第一摇臂镶块。第一摇臂镶块包括第一细长杆部分，其中第一摇臂镶块相对于车身被定向成使得第一摇臂镶块的第一细长杆部分的纵向轴线平行于车身的车内前向方向。***进一步包括被安装到下部部分的车内第二侧面部分的第二摇臂镶块。第二摇臂镶块包括第二细长杆部分，其中第二摇臂镶块相对于车身被定向成使得第二摇臂镶块的第二细长杆部分的纵向轴线平行于车身的车内前向方向。下部部分的车内第二侧面部分位于下部部分的与下部部分的车内第一侧面部分相反的侧面上。第一细长杆部分包括具有第一内部加强腹板特征件的第一中空中心部分。
在一些实施例中，***进一步包括可操作成在下部部分和第一摇臂镶块之间产生间隙的间隔件。
在一些实施例中，第一细长杆部分包括孔或紧固件接收特征件，并且间隔件包括间距铆钉孔镶块，其被***到孔或紧固件接收特征件中并且包括被置于第一摇臂镶块和下部部分之间的垫圈部分。***进一步包括被置于间距铆钉孔镶块内从而将第一摇臂镶块紧固到下部部分的铆钉。
在一些实施例中，第一摇臂镶块进一步包括被附接到第一细长杆部分的细长侧面的安装凸舌。
在一些实施例中，安装凸舌通过焊接、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到下部部分。
在一些实施例中，第一细长杆部分通过点焊、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到下部部分。
在一些实施例中，***进一步包括外部盖，其中所述外部盖在第一侧面上被附接到下部部分，在第二侧面上被附接到下部部分，并且将第一摇臂镶块封罩在外部盖和下部部分之间。
在一些实施例中，所述第一摇臂镶块使用粘结剂被附接到所述外部盖。
在一些实施例中，第一细长杆部分包括沿着第一细长杆部分的细长侧面纵向延伸的外部折痕。
本发明还提供了如下技术方案：
方案1. 一种用于包括摇臂镶块的车身的设备，包括：
车身，其包括多个金属结构构件和下部部分，该下部结构能够操作为提供对车辆的乘客舱内的地板表面的支撑；以及
摇臂镶块，其被安装到所述下部部分的车内侧面部分，该摇臂镶块包括细长杆部分，该细长杆部分包括具有内部加强腹板特征件的中空中心部分，其中，所述摇臂镶块相对于所述车身被定向成使得所述摇臂镶块的所述细长杆部分的纵向轴线平行于所述车身的车内前向方向。
方案2. 根据方案1所述的设备，进一步包括能够操作成在所述下部部分和所述摇臂镶块之间产生间隙的间隔件。
方案3. 根据方案2所述的设备，其中，所述细长杆部分包括紧固件接收特征件；
其中，所述间隔件包括间距铆钉孔镶块，所述间距铆钉孔镶块被***到所述紧固件接收特征件中，并且包括被置于所述摇臂镶块和所述下部部分之间的垫圈部分；并且
进一步包括被置于所述间距铆钉孔镶块内从而将所述摇臂镶块紧固到所述下部部分的铆钉。
方案4. 根据方案1所述的设备，其中，所述摇臂镶块进一步包括被附接到所述细长杆部分的细长侧面的安装凸舌。
方案5. 根据方案4所述的设备，其中，所述安装凸舌通过焊接、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到所述下部部分。
方案6. 根据方案1所述的设备，其中，所述细长杆部分通过点焊、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到所述下部部分。
方案7. 根据方案1所述的设备，进一步包括外部盖，其中，所述外部盖在第一侧面上被附接到所述下部部分，在第二侧面上被附接到所述下部部分，并且将所述摇臂镶块封罩在所述外部盖和所述下部部分之间。
方案8. 根据方案7所述的设备，其中，所述摇臂镶块使用粘结剂被附接到所述外部盖。
方案9. 根据方案1所述的设备，其中，所述细长杆部分包括沿着所述细长杆部分的细长侧面纵向延伸的外部折痕。
方案10. 根据方案1所述的设备，其中，所述摇臂镶块进一步包括被附接到所述细长杆部分的端部部分的安装凸舌。
方案11. 一种用于包括摇臂镶块的车身的***，包括：
车身，其包括多个金属结构构件和下部部分，该下部结构能够操作为提供对车辆的乘客舱内的地板表面的支撑；以及
第一摇臂镶块，其被安装到所述下部部分的车内第一侧面部分并且包括第一细长杆部分，其中，所述第一摇臂镶块相对于所述车身被定向成使得所述第一摇臂镶块的所述第一细长杆部分的纵向轴线平行于所述车身的车内前向方向；以及
第二摇臂镶块，其被安装到所述下部部分的车内第二侧面部分并且包括第二细长杆部分，其中，所述第二摇臂镶块相对于所述车身被定向成使得所述第二摇臂镶块的所述第二细长杆部分的纵向轴线平行于所述车身的车内前向方向；以及
其中，所述下部部分的所述车内第二侧面部分位于所述下部部分的与所述下部部分的所述车内第一侧面部分相反的侧面上；以及
其中，第一细长杆部分包括具有第一内部加强腹板特征件的第一中空中心部分。
方案12. 根据方案11所述的***，进一步包括：
能够操作成在所述下部部分和所述第一摇臂镶块之间产生间隙的间隔件。
方案13. 根据方案12所述的***，其中，所述第一细长杆部分包括紧固件接收特征件；
其中，所述间隔件包括间距铆钉孔镶块，所述间距铆钉孔镶块被***到所述紧固件接收特征件中，并且包括被置于所述第一摇臂镶块和所述下部部分之间的垫圈部分；并且
进一步包括被置于所述间距铆钉孔镶块内从而将所述第一摇臂镶块紧固到所述下部部分的铆钉。
方案14. 根据方案11所述的***，其中，所述第一摇臂镶块进一步包括被附接到所述第一细长杆部分的细长侧面的安装凸舌。
方案15. 根据方案14所述的***，其中，所述安装凸舌通过焊接、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到所述下部部分。
方案16. 根据方案11所述的***，其中，所述第一细长杆部分通过点焊、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到所述下部部分。
方案17. 根据方案11所述的***，进一步包括外部盖，其中，所述外部盖在第一侧面上被附接到所述下部部分，在第二侧面上被附接到所述下部部分，并且将所述第一摇臂镶块封罩在所述外部盖和所述下部部分之间。
方案18. 根据方案17所述的***，其中，所述第一摇臂镶块使用粘结剂被附接到所述外部盖。
方案19. 根据方案11所述的***，其中，所述第一细长杆部分包括沿着所述第一细长杆部分的细长侧面纵向延伸的外部折痕。
附图说明
图1以俯视图示意性示出了根据本公开的包括两个摇臂镶块的车身的示例性下部部分；
图2以透视图示意性示出了根据本公开的图1的摇臂镶块中的一个；
图3以透视图示意性示出了根据本公开的替代性摇臂镶块；
图4以侧视图示意性示出了根据本公开的图3的摇臂镶块；
图5以正截面图示意性示出了根据本公开的被安装到车身的下部部分的图4的摇臂镶块；
图6以透视图示意性示出了根据本公开的图5的摇臂镶块和车身的下部部分；并且
图7以正截面图示意性示出了根据本公开的通过将金属弯曲成所需横截面制造的附加替代性摇臂镶块。
具体实施方式
车身包括结构构件，其被构造成向车身提供结构完整性，从而使得车身抵抗由于撞击导致的变形。撞击可以关于车身来自各个方向。撞击可能来自的一个方向是侧面或相对于车辆的侧面方向。
车身包括支撑乘客舱内的地板的下部部分。下部部分可以包括一些平坦或平部分以便为将要被附接到下部部分的车辆物项（例如包括乘客座椅）提供位置。还可以在下部部分中通过冲压、弯曲或其他工艺来形成肋、轮廓和其他加强特征件。这样的加强特征件用于使得车身的下部部分更加刚性并且抵抗由于作用在下部部分上的力或撞击而导致的弯曲。车身的下部部分的侧面区域可以被描述为摇臂区域或者摇臂面板。
电动车辆是利用车载电池来向车辆提供机动力的车辆。电动车辆包括大量的电池组，这些电池组可能会占用车辆内大量的车载封装空间。一种用于存储在车辆上的车载电动车辆电池的空间的解决方案是将电池安装到车身的下部部分。这样的车辆构造在车辆的发动机盖下区域和后备箱区域二者中均提供空间，从而防止电池必须被存储在任一空间中。然而，将电池定位或安装在车身的下部部分上会占用车辆内的可以被用于在车身下部部分中提供诸如肋和轮廓的加强特征件的封装空间。因为减少或去除了车身的下部部分上的加强特征件，所以下部部分会不太刚性并且不太抵抗弯曲。
提供摇臂镶块来沿着下部部分的侧面摇臂区域加强车身的下部部分。摇臂镶块可以包括具有加强横截面细节的细长杆，所述细节可操作成抵抗摇臂镶块的弯曲。摇臂镶块可以进一步包括可操作成有助于处理或附接到车身的安装细节。安装细节可以包括避让（stand-off）特征件，其可操作成防止摇臂镶块接触车身从而有助于使用防腐蚀涂层来涂覆车身和摇臂镶块。
类似地提供一种车身***，其包括车身的下部部分和被附接到下部部分的侧面摇臂区域的摇臂镶块。摇臂镶块被定向成使得摇臂镶块的细长杆部分的纵向轴线平行于车身的车内前向方向。摇臂镶块可以包括具有加强横截面细节的细长杆，所述细节可操作成抵抗摇臂镶块的弯曲。摇臂镶块可以进一步包括可操作成有助于处理或附接到车身的安装细节。安装细节可以包括避让特征件，其可操作成防止摇臂镶块接触车身从而有助于使用防腐蚀涂层来涂覆车身和摇臂镶块。***可以包括被附接到下部部分的两个摇臂镶块，在下部部分的每一侧面上有一个。
摇臂区域是可以通过包括所公开的镶块而获利的一种示例性位置。然而，可以在车身的其他区域中使用类似镶块。例如，车身的其他部分、车身面板、车顶面板、车门面板可以包括阻止在该部分或面板上形成加强特征件或使其不切实际的封装空间挑战。类似于这里公开的镶块的一个镶块或多个镶块可以类似地被使用来加强车辆的部分或面板。
图1以俯视图示意性示出了车身10的示例性下部部分，其包括两个摇臂镶块，即左摇臂镶块40A和右摇臂镶块40B。车身10被示为包括车身10的下部部分20。下部部分20可以被连结到车身的其他部分，诸如将乘客舱与发动机盖下区域分开的面板，将前排座椅区域与后排座椅区域分开并支撑车身10的车顶部分的一对B柱，以及车身10的限定车辆的其他区域的其他部分。下部部分20的取向被示为使得下部部分20的车辆内前部部分位于图的顶部处。下部部分20包括区域30，多个电池可以被安装到该区域30。左摇臂镶块40A和右摇臂镶块40B被示为被安装到且附接到下部部分20的每一侧面。左摇臂镶块40A和右摇臂镶块40B提供加强下部部分20，使得施加到下部部分20的侧面的力或撞击被左摇臂镶块40A或右摇臂镶块40B抵抗。
图2以透视图示意性示出了图1的左摇臂镶块40A。图1的右摇臂镶块40B可以是图2的左摇臂镶块40A的镜像。左摇臂镶块40A被示为包括细长杆部分42，其可以包括沿着细长杆部分42的长度的共同横截面。细长杆部分42可以是中空的。在一种实施例中，可以通过挤压产生细长杆部分42。在另一实施例中，可以通过在初始平坦的金属板中产生纵向弯曲来产生细长杆部分42。细长杆部分42的端部部分48被示为包括中空中心，其包括延伸通过细长杆部分42的中间的加强腹板特征件49。两个安装凸舌特征件44被示为被附接到细长杆部分42的一个细长侧面或者在图2的实施例中被附接到细长杆部分42的顶部45。类似的安装凸舌特征件可以被置于细长杆部分42的底部部分47或者细长杆部分42的一部分上。细长杆部分42被示为具有正方形横截面。替代性地，细长杆部分42可以包括矩形、圆形、三角形或者其他横截面形状。细长杆部分42进一步包括两个孔或紧固件接收特征件43，其可以通过钻孔或其他方法形成并且使得能够随后以紧固件连接到左摇臂镶块40A。安装凸舌特征件44被铆接到镶块的顶部并且使得共同的车身组件能够具有替代性镶块材料或构造。这样的安装凸舌构造是模块化设计并且使得能够实现单个车身车间构建工艺和设备构造，同时改变摇臂镶块材料或形状，以满足不同的架构或车辆要求。
图3以透视图示意性示出了替代性摇臂镶块140。摇臂镶块140被示为包括细长杆部分，其可以包括沿着细长杆部分的长度的共同横截面。细长杆部分可以是中空的。在一种实施例中，可以通过挤压产生细长杆部分。在另一实施例中，可以通过在初始平坦的金属板中产生纵向弯曲来产生细长杆部分。细长杆部分的端部部分被示为包括中空中心，其包括延伸通过细长杆部分的中间的加强腹板特征件151。细长杆部分被示为具有复杂的五边形横截面。图4以侧视图示意性示出了摇臂镶块140。细长杆部分包括加强外部折痕149，其沿着摇臂镶块140的细长杆部分纵向向下延伸。细长杆部分包括第一端部部分142和第二端部部分141。图4的摇臂镶块还示出了可选安装凸舌。安装凸舌146和安装凸舌147被示为被附接到摇臂镶块140的细长杆部分的底部表面。安装凸舌144和安装凸舌145被示为被附接到摇臂镶块140的细长杆部分的顶部表面。安装凸舌148被示为被附接到第二端部部分141。
图5以正截面图示意性示出了被安装到车身的下部部分170的图4的摇臂镶块140。摇臂镶块140被示为包括外部折痕149和成角度侧面部分143。在另一实施例中，摇臂镶块的侧面可以是平坦的而没有折痕。摇臂镶块140被额外地示为包括被附接到摇臂镶块140的顶部的安装凸舌144和被附接到摇臂镶块140的底部的安装凸舌147。安装凸舌144和安装凸舌147中的每一个被附接到下部部分170。安装凸舌和摇臂镶块140的其他部分与下部部分170的附接可以包括本领域的连结方法，包括但不限于点焊、通过螺纹紧固件附接、通过铆钉附接、通过粘结剂附接或者通过其他类似装置或方法附接。
作为组装工艺的一部分使用油漆层和防腐蚀处理来涂覆车身。一种这样的防腐蚀处理是电涂覆操作（ELPO）。这样的处理涉及使得车身的表面浸没于和/或暴露于喷雾。摇臂镶块140与车身10的下部部分170和/或其他部分的附接可以有利地通过维持摇臂镶块140和车身10的该部分之间的最小间距来实现。可以提供间隔件来提供在摇臂镶块和车身10的该部分之间的间距或间隙。在图5的实施例中，间隔件被实现为被装配在成角度侧面部分143的孔或者紧固件接收特征件内的间距铆钉保持件160。间距铆钉保持件160包括外部垫圈表面162，其维持在成角度侧面部分143和下部部分170之间的间隙。在一种实施例中，间距铆钉保持件160可以可操作为维持在成角度侧面部分143和下部部分170的表面172之间的三毫米间隙。铆钉150被紧固通过下部部分170中的孔或者紧固件接收特征件并且到间距铆钉保持件160内，从而将摇臂镶块140紧固到下部部分170同时维持其间间隙。另外，外部盖190被示为覆盖摇臂镶块140。外部盖190在第一侧面上被附接到下部部分170，在第二侧面上被附接到下部部分170，并且将摇臂镶块140封罩在外部盖190和下部部分170之间。粘结剂192可以被用于将摇臂镶块140粘附到外部盖190。在另一实施例中，间隔件可以包括圆垫圈，并且铆钉150可以被更换成用于将摇臂镶块140紧固到下部部分170的螺栓或螺钉。
图5的摇臂镶块140被示为包括在摇臂镶块140的内部上的竖直和水平腹板图案。所示腹板图案与摇臂镶块140的外部整体成型。这样的整体构造可以通过挤压产生。摇臂镶块140可以利用铝、钢、钛、复合物材料、碳纤维、碳纤维增强塑料或者其他类似材料制造。
图6以透视图示意性示出了图5的摇臂镶块140和车身10的下部部分170。摇臂镶块140被示为被附接到下部部分170，其具有安装凸舌144和安装凸舌147从而提供与下部部分170的附接。另外，提供附接到下部部分170的B柱构件180。施加到车身10的不同部分的力通过车身10的各个结构构件被传递。来自车顶结构的力可以通过B柱构件180被传递，并且摇臂镶块140可以向车身10提供刚度以控制B柱构件180施加的力。
图1-6中所述的镶块可以由许多不同材料制造：铝、钢、复合物、碳纤维等等。图7以正截面图示意性示出了通过将金属弯曲成所需横截面制造的附加替代性摇臂镶块240。根据一种实施例，使用轧制成型钢工艺来制造图7的细长杆部分。摇臂镶块240被示为包括初始平坦金属件，其已经通过一系列纵向弯曲操作而变形成在细长杆部分的内部上包括竖直腹板部分的细长杆部分。摇臂镶块的各种横截面形状、外部形状、长宽比和其他参数可以变化，并且本公开不旨在被限制于这里提供的示例。
虽然已经详细描述了用于实施本公开的最佳方式，但本公开所属领域的普通技术人员应当认识到处于所附权利要求书的范围内的用于实施本公开的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于包括摇臂镶块的车身的设备，包括：
车身，其包括多个金属结构构件和下部部分，该下部结构能够操作为提供对车辆的乘客舱内的地板表面的支撑；以及
摇臂镶块，其被安装到所述下部部分的车内侧面部分，该摇臂镶块包括细长杆部分，该细长杆部分包括具有内部加强腹板特征件的中空中心部分，其中，所述摇臂镶块相对于所述车身被定向成使得所述摇臂镶块的所述细长杆部分的纵向轴线平行于所述车身的车内前向方向。
2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括能够操作成在所述下部部分和所述摇臂镶块之间产生间隙的间隔件。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述细长杆部分包括紧固件接收特征件；
其中，所述间隔件包括间距铆钉孔镶块，所述间距铆钉孔镶块被***到所述紧固件接收特征件中，并且包括被置于所述摇臂镶块和所述下部部分之间的垫圈部分；并且
进一步包括被置于所述间距铆钉孔镶块内从而将所述摇臂镶块紧固到所述下部部分的铆钉。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述摇臂镶块进一步包括被附接到所述细长杆部分的细长侧面的安装凸舌。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述安装凸舌通过焊接、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到所述下部部分。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述细长杆部分通过点焊、螺纹紧固件、铆钉和粘结剂中的一种被附接到所述下部部分。
7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括外部盖，其中，所述外部盖在第一侧面上被附接到所述下部部分，在第二侧面上被附接到所述下部部分，并且将所述摇臂镶块封罩在所述外部盖和所述下部部分之间。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述摇臂镶块使用粘结剂被附接到所述外部盖。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述细长杆部分包括沿着所述细长杆部分的细长侧面纵向延伸的外部折痕。
10.一种用于包括摇臂镶块的车身的***，包括：
车身，其包括多个金属结构构件和下部部分，该下部结构能够操作为提供对车辆的乘客舱内的地板表面的支撑；以及
第一摇臂镶块，其被安装到所述下部部分的车内第一侧面部分并且包括第一细长杆部分，其中，所述第一摇臂镶块相对于所述车身被定向成使得所述第一摇臂镶块的所述第一细长杆部分的纵向轴线平行于所述车身的车内前向方向；以及
第二摇臂镶块，其被安装到所述下部部分的车内第二侧面部分并且包括第二细长杆部分，其中，所述第二摇臂镶块相对于所述车身被定向成使得所述第二摇臂镶块的所述第二细长杆部分的纵向轴线平行于所述车身的车内前向方向；以及
其中，所述下部部分的所述车内第二侧面部分位于所述下部部分的与所述下部部分的所述车内第一侧面部分相反的侧面上；以及
其中，第一细长杆部分包括具有第一内部加强腹板特征件的第一中空中心部分。
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