專利名稱：一種乘員艙形狀保持裝置及安裝有該裝置的汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在汽車碰撞中保護(hù)乘員安全的乘員艙形狀保持裝置，屬于汽車的安全裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在汽車發(fā)生碰撞事故吋，通常，乘員艙的剛度與乘員(駕駛者與乘客)傷害有直接的關(guān)系，乘員艙剛度大，艙體在碰撞中變形就小，這樣乘員的生存空間就得到了保證，乘員的傷害就會(huì)相應(yīng)減小，汽車的安全性能就相對(duì)高一點(diǎn)。因此，處于安全性的考慮，乘員艙必須要具備足夠的剛度來抵抗變形。乘員艙由前車門、A柱、前圍板、門檻、頂蓋和B柱組成，這些關(guān)鍵部件必須具備足·夠的剛度來來支撐乘員艙的變形，保證乘員艙的完整性，從而降低駕駛員的傷害。乘員艙的關(guān)鍵部位除具備足夠的剛度外，這些關(guān)鍵部件還必須構(gòu)成ー個(gè)剛性的整體，不能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)剛度相對(duì)薄弱區(qū)，在碰撞中結(jié)構(gòu)薄弱區(qū)很容易首先變形，不能將碰撞力傳遞到其他的部件，在汽車設(shè)計(jì)時(shí)一定要避免這些問題。同時(shí)車身也要兼顧車身的質(zhì)量，不能無限制的增加車身質(zhì)量，車身質(zhì)量大在碰撞過程中的能量就越大，車身需要吸收的能量就越多，車身就越容易變形。汽車碰撞實(shí)驗(yàn)表明,在乘員艙變形中，乘員胸部是最易受到傷害的地方，乘員胸部的傷害主要來源于氣囊、安全帶、儀表板橫梁的后移等的綜合作用，其中儀表板橫梁的后移對(duì)乘員胸部的傷害是最大，而儀表板橫梁的后移很大程度是由前圍板上部在碰撞中后移造成的。為了防止乘員艙變形，公開號(hào)CN 101541623A公開了名稱為“機(jī)動(dòng)車儀表板的橫梁及相應(yīng)的機(jī)動(dòng)車”的乘員艙形狀保持裝置，其提供了如下技術(shù)方案機(jī)動(dòng)車儀表板的橫梁，橫梁通過其端部被固定于機(jī)動(dòng)車的車身，橫梁包括連接機(jī)件，連接機(jī)件具有斷裂區(qū)，斷裂區(qū)用于在機(jī)動(dòng)車遭受撞擊的情況下斷裂。該方案通過連接機(jī)件的斷裂區(qū)來減小碰撞時(shí)力向儀表板橫梁的傳送。該方案未能從乘員艙整體的角度解決問題，并且其提出的技術(shù)方案存在的缺點(diǎn)是碰撞中斷裂區(qū)的斷裂不可控，即使發(fā)生很小的碰撞也會(huì)斷裂，維修成本過聞。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)的發(fā)明人提出了ー種不同于現(xiàn)有技術(shù)的解決問題的思路，通過增強(qiáng)前圍板與儀表板橫梁作為ー個(gè)整體的結(jié)構(gòu)剛度，來減小汽車碰撞時(shí)前圍板的變形或者說后移量，從而減小儀表板橫梁的后移量，以降低汽車碰撞事故中對(duì)乘員的傷害。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案ー種乘員艙形狀保持裝置，包括前圍板；儀表板橫梁，所述儀表板橫梁具有相反的第一端部和第二端部，以及位于所述第一端部和所述第二端部之間的中點(diǎn)位置處的中心點(diǎn)；所述儀表板橫梁上具有轉(zhuǎn)向管柱安裝支架，所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架設(shè)置在所述儀表板橫梁的所述第一端部與所述中心點(diǎn)之間；在所述儀表板橫梁和所述前圍板之間延伸的附加支撐梁，用于增強(qiáng)所述前圍板與所述儀表板橫梁作為ー個(gè)整體的結(jié)構(gòu)剛度；其中，所述附加支撐梁分別與所述儀表板橫梁和前圍板連接，并且，所述附加支撐梁在所述儀表板橫梁上的連接點(diǎn)位于所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架與所述第二端部之間。優(yōu)選地，所述附加支撐梁在所述儀表板橫梁上的所述連接點(diǎn)位于所述儀表板橫梁的所述中心點(diǎn)兩側(cè)各20%*L的范圍內(nèi)，優(yōu)選在所述中心點(diǎn)兩側(cè)各10%*L的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在所述中心點(diǎn)兩側(cè)各5%*L的范圍內(nèi)；其中，L為所述儀表板橫梁的長(zhǎng)度。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架延伸并連接至所述前圍板，所述附加支撐梁在所述儀表板橫梁上的所述連接點(diǎn)位于所述儀表板橫梁的所述中心點(diǎn)與所述第二端部之間。優(yōu)選地，所述附加支撐梁連接于所述前圍板的上部。 優(yōu)選地，所述附加支撐梁上開有用于減輕其重量的貫通孔。優(yōu)選地，所述附加支撐梁為長(zhǎng)板狀，所述附加支撐梁的一端具有與前圍板相貼合的安裝塊，另一端形成有與儀表板橫梁的相貼合的弧面段。優(yōu)選地，所述安裝塊與所述前圍板通過焊接螺栓連接，和/或所述弧面段與所述儀表橫梁通過焊接膠連接。優(yōu)選地，所述附加支撐梁基本上垂直于所述儀表板橫梁的長(zhǎng)度方向延伸。本發(fā)明還提供一種汽車，所述汽車安裝有上述任意一項(xiàng)技術(shù)方案所述的乘員艙形狀保持裝置。本發(fā)明至少存在以下技術(shù)效果I)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，附加支撐梁與儀表板橫梁和前圍板相連，在碰撞中作為ー個(gè)整體變形可控，附加支撐梁不會(huì)產(chǎn)生斷裂從而造成維修費(fèi)用過高。2)本發(fā)明的乘員艙形狀保持裝置作為ー個(gè)整體，包括儀表板橫梁和前圍板，通過在儀表板橫梁和前圍板之間設(shè)置附加支撐梁，乘員艙形狀保持裝置的整體抗碰撞能力得到加強(qiáng)，從而有效控制儀表板橫梁和前圍板的后移，降低了乘員胸部受到的傷害。3)本發(fā)明的附加支撐梁連接于前圍板的上部，控制了前圍板上部的移動(dòng)量，同時(shí)前圍板下部的后移量也有所減小，儀表板橫梁的后移量也明顯減小，降低了乘員胸部受到的傷害。4)本發(fā)明的附加支撐梁上開有用于減輕其重量的貫通孔，減少車重的増加。5 )本發(fā)明整體位于汽車內(nèi)部，不會(huì)造成汽車A面的變更。6)本發(fā)明在受碰撞力較大的前圍板處通過安裝塊與前圍板連接，保證了兩者連接的牢固性；在受碰撞力較小的儀表板橫梁處直接采用弧面段與儀表板橫梁連接，即保證了連接剛度也減少了另設(shè)安裝塊對(duì)車重的影響。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例附加支撐梁與儀表板橫梁和前圍板的連接關(guān)系示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例儀表板橫梁與轉(zhuǎn)向管柱安裝支架位置關(guān)系示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例儀表板橫梁與附加支撐梁位置關(guān)系示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例附加支撐梁的側(cè)視圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例附加支撐梁的正視圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例附加支撐梁的俯視圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例乘員艙形狀保持裝置與汽車的位置關(guān)系示意圖；圖8為圖7的A部放大示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)如下I-附加支撐梁，101-貫通孔，102-安裝塊，103-弧面段；2-儀表板橫梁，201-第一端部，202-第二端部，203-中心點(diǎn)；3-前圍板；4-轉(zhuǎn)向管柱安裝支架；5-連接板。在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。在后續(xù)描述中，術(shù)語“上部”、“后移”、“右側(cè)”是以圖I作為基準(zhǔn)來敘述的。如圖I所示的乘員艙形狀保持裝置包括前圍板3、儀表板橫梁2以及在儀表板橫梁2和前圍板3之間延伸的附加支撐梁I。如圖2所示，該儀表板橫梁2具有相反的第一端部201和第二端部202，以及位于所述第一端部201和所述第二端部202之間的中點(diǎn)位置處的中心點(diǎn)203。所述儀表板橫梁2上具有轉(zhuǎn)向管柱安裝支架4，為了圖示的簡(jiǎn)潔，在圖I中省略了該轉(zhuǎn)向管柱安裝支架。所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架4設(shè)置在所述儀表板橫梁2的所述第一端部201與所述中心點(diǎn)203之間。該附加支撐梁I用于增強(qiáng)所述前圍板3與所述儀表板橫梁2作為ー個(gè)整體的結(jié)構(gòu)剛度。如圖3所示，所述附加支撐梁I分別與所述儀表板橫梁2和前圍板3連接，并且，所述附加支撐梁I在所述儀表板橫梁2上的連接點(diǎn)位于所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架4與所述第二端部202之間。本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，處于這樣的安裝位置的附加支撐梁I能夠特別有效地增強(qiáng)前圍板3與儀表板橫梁2作為ー個(gè)整體的結(jié)構(gòu)剛度。當(dāng)附加支撐梁I在所述儀表板橫梁2上的連接點(diǎn)位于儀表板橫梁2的中心點(diǎn)203兩側(cè)各20%*L的范圍內(nèi)吋，優(yōu)選在所述中心點(diǎn)203兩側(cè)各10%*L的范圍內(nèi)吋，更優(yōu)選在所述中心點(diǎn)203兩側(cè)各5%*L的范圍內(nèi)吋，可以進(jìn)一歩改善所需的結(jié)構(gòu)剛度。其中L為所述儀表板橫梁2的長(zhǎng)度。而且，此時(shí)附加支撐梁I位于駕駛者與乘客的中間位置，也能夠在發(fā)生汽車碰撞事故時(shí)減少附加支撐梁I越過儀表板橫梁2造成人員傷亡的潛在風(fēng)險(xiǎn)。從乘員艙形狀保持裝置作為ー個(gè)整體的角度來考慮，附加支撐梁I分別與儀表板橫梁2和前圍板3連接，増加了乘員艙形狀保持裝置的整體剛度，從而控制儀表板橫梁2和前圍板3的后移，降低了乘員胸部受到的傷害。作為ー種優(yōu)選方案，所述附加支撐梁I連接于所述前圍板3的上部，控制前圍板3上部的移動(dòng)量，同時(shí)前圍板2下部的后移量也有所減小，儀表板橫梁2的后移量也明顯減小，這是本發(fā)明的ー個(gè)重要的優(yōu)選方案。很顯然，本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路明顯區(qū)別于本申請(qǐng)背景技術(shù)中提到現(xiàn)有技術(shù)的方案，即現(xiàn)有技術(shù)的方案考慮的是避免前圍板的變形向儀表板橫梁的傳遞；而本發(fā)明的方案考慮的是如何從整體上提高所關(guān)注區(qū)域的剛度，從而減小碰撞事故中前圍板的變形或者說后移量。如圖4、圖5和圖6所示，作為ー種優(yōu)選方案，所述附加支撐梁I為長(zhǎng)板狀，其長(zhǎng)度可以設(shè)計(jì)成足以支撐儀表板橫梁2和前圍板3，寬度方向上可做得較窄，有利于減輕車重。車輛質(zhì)量大在碰撞過程中需要吸收的能量就越多，乘員艙就越容易變形。如圖4所示，作為ー種減輕車重的方案，附加支撐梁I上開有用于減輕其重量的貫通孔101，在圖4中所述貫通孔101為兩段。如圖5和圖6所示，附加支撐梁I的一端設(shè)有與前圍板3相貼合的安裝塊102，如 圖4所不,另一端形成有與儀表板橫梁2的相貼合的弧面段103。在車輛碰撞中，前圍板3受到的碰撞カ大于儀表板橫梁2,本發(fā)明在受碰撞力較大的一端通過安裝塊102與前圍板3連接，保證了兩者連接的牢固性；在受碰撞力較小的一端直接采用弧面段103與儀表板橫梁2連接，即保證了連接剛度也減少了另設(shè)安裝塊對(duì)車重的影響。優(yōu)選地，所述安裝塊102與所述前圍板3通過焊接螺栓連接，所述弧面段103與所述儀表橫梁2通過焊接膠連接。本發(fā)明還提供一種汽車，其安裝有上述技術(shù)方案中任意一項(xiàng)所述的乘員艙形狀保持裝置。如圖7和圖8所示，將附加支撐梁I分別與儀表板橫梁2和前圍板3連接，具體的，如圖7所示，附加支撐梁I具有的安裝塊102與前圍板3連接，儀表板橫梁2通過連接板5與汽車的車身(圖中未示出)連接。由于附加支撐梁I安裝于汽車內(nèi)部?jī)x表板橫梁2和前圍板3之間，乘員艙形狀保持裝置整體不會(huì)造成汽車A面的變更，不會(huì)產(chǎn)生汽車A面重新設(shè)計(jì)的問題。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種乘員艙形狀保持裝置，包括 前圍板； 儀表板橫梁，所述儀表板橫梁具有相反的第一端部和第二端部，以及位于所述第一端部和所述第二端部之間的中點(diǎn)位置處的中心點(diǎn)；所述儀表板橫梁上具有轉(zhuǎn)向管柱安裝支架，所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架設(shè)置在所述儀表板橫梁的所述第一端部與所述中心點(diǎn)之間； 在所述儀表板橫梁和所述前圍板之間延伸的附加支撐梁，用于增強(qiáng)所述前圍板與所述儀表板橫梁作為一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)剛度；其中，所述附加支撐梁分別與所述儀表板橫梁和前圍板連接，并且，所述附加支撐梁在所述儀表板橫梁上的連接點(diǎn)位于所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架與所述第二端部之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乘員艙形狀保持裝置，其特征在于 所述附加支撐梁在所述儀表板橫梁上的所述連接點(diǎn)位于所述儀表板橫梁的所述中心點(diǎn)兩側(cè)各20%*L的范圍內(nèi)，優(yōu)選在所述中心點(diǎn)兩側(cè)各10%*L的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在所述中心點(diǎn)兩側(cè)各5%*L的范圍內(nèi)；其中，L為所述儀表板橫梁的長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任意一項(xiàng)所述的乘員艙形狀保持裝置，其特征在于 所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架延伸并連接至所述前圍板，所述附加支撐梁在所述儀表板橫梁上的所述連接點(diǎn)位于所述儀表板橫梁的所述中心點(diǎn)與所述第二端部之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的乘員艙形狀保持裝置，其特征在于 所述附加支撐梁連接于所述前圍板的上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的乘員艙形狀保持裝置，其特征在于 所述附加支撐梁上開有用于減輕其重量的貫通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的乘員艙形狀保持裝置，其特征在于 所述附加支撐梁為長(zhǎng)板狀，所述附加支撐梁的一端具有與前圍板相貼合的安裝塊，另一端形成有與所述儀表板橫梁的相貼合的弧面段。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的乘員艙形狀保持裝置，其特征在于 所述安裝塊與所述前圍板通過焊接螺栓連接，和/或所述弧面段與所述儀表橫梁通過焊接膠連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的乘員艙形狀保持裝置，其特征在于 所述附加支撐梁基本上垂直于所述儀表板橫梁的長(zhǎng)度方向延伸。
9.一種汽車，其特征在于 所述汽車安裝有權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的乘員艙形狀保持裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乘員艙形狀保持裝置及安裝有該裝置的汽車，涉及一種汽車碰撞中保護(hù)乘員安全的乘員艙形狀保持裝置，屬于汽車的安全裝置領(lǐng)域。一種乘員艙形狀保持裝置，包括:前圍板、儀表板橫梁及在兩者之間延伸的附加支撐梁，附加支撐梁在所述儀表板橫梁上的連接點(diǎn)位于所述轉(zhuǎn)向管柱安裝支架與所述第二端部之間。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，附加支撐梁與儀表板橫梁和前圍板相連，在碰撞中作為一個(gè)整體變形可控，附加支撐梁不會(huì)產(chǎn)生斷裂從而造成維修費(fèi)用過高。本發(fā)明通過在儀表板橫梁和前圍板之間設(shè)置附加支撐梁，乘員艙形狀保持裝置的整體抗碰撞能力得到加強(qiáng)，從而有效控制儀表板橫梁和前圍板的后移，降低了乘員胸部受到的傷害。
文檔編號(hào)B62D25/14GK102849121SQ20121032699
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者祁洪娟, 管立君, 廖慧紅, 周大永, 劉衛(wèi)國(guó), 潘之杰, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司