專利名稱：多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的制作方法
多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域總體涉及用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌，更具體地涉及用于車輛的多 室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌。
背景技術(shù)：
車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)廂經(jīng)常配置有能量吸收裝置(有時(shí)稱為擠壓箱)，所述能量吸收裝 置定位在保險(xiǎn)杠與縱向延伸的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌(通常稱為中間軌)之間。擠壓箱構(gòu)造成在受到 碰撞的沖擊力時(shí)變形，以使向后傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的變形和能量最小化。雖然能起作用，但 是擠壓箱價(jià)格昂貴、包含大量零件(增加車輛重量)并且需要額外的操作和安裝。
在前部碰撞事件中，中間軌扮演重要角色。然而，常規(guī)中間軌設(shè)計(jì)在不與擠壓箱一 起使用時(shí)效率不高，因?yàn)橹虚g軌經(jīng)常被減配來適應(yīng)動(dòng)力系和底盤部件的封裝需要。通常，中 間軌的橫截面被減小，這限制了中間軌的負(fù)載承受能力。因此，有時(shí)使用超高強(qiáng)度鋼來增大 中間軌的能力?？上У氖?，超高強(qiáng)度鋼并不能提供結(jié)實(shí)的軸向擠壓機(jī)構(gòu)。也就是說，期望控 制中間軌沿軸向(前后)的變形，從而在碰撞情形中發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌可變形并且吸收能量。
因此，期望提供一種用于車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌。此外，期望提供一種可以在不增加復(fù) 雜性、重量和擠壓箱的費(fèi)用的情況下使用的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌。另外，通過結(jié)合附圖和之前的技術(shù) 領(lǐng)域及背景技術(shù)來參閱隨后的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他期望的特征和特性將變得清楚。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供了一種用于車輛的多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌。所述系統(tǒng)包括內(nèi) 軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件。隔板構(gòu)件聯(lián)接至內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件并且構(gòu)造成當(dāng)所述內(nèi)軌構(gòu)件與所 述外軌構(gòu)件聯(lián)接到一起時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)內(nèi)形成多個(gè)室。
根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供了一種用于形成多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的方法。所述方法包 括將第一隔板構(gòu)件聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)的內(nèi)軌構(gòu)件并且將第二隔板構(gòu)件聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī) 廂軌系統(tǒng)的外軌構(gòu)件。接下來，將內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件聯(lián)接到一起從而形成多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂 軌。
方案1. 一種發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，包括內(nèi)軌構(gòu)件；外軌構(gòu)件；以及隔板構(gòu)件，所述隔板構(gòu)件聯(lián)接至所述內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件并且構(gòu)造成當(dāng)所述內(nèi)軌構(gòu)件 和外軌構(gòu)件聯(lián)接到一起時(shí)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)內(nèi)形成多個(gè)室。
方案2.如方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述隔板構(gòu)件在所述發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌 系統(tǒng)內(nèi)形成五個(gè)室。
方案3.如方案2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述五個(gè)室中的四個(gè)具有大體上 三角形的形狀。
方案4.如方案2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述五個(gè)室中的一個(gè)具有大體上菱形的形狀。
方案5.如方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述隔板構(gòu)件點(diǎn)焊接在所示內(nèi)軌構(gòu)件與外軌構(gòu)件之間。
方案6.如方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述隔板構(gòu)件激光焊接至所述內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件。
方案7.如方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述內(nèi)軌構(gòu)件和所述外軌構(gòu)件包括沖壓、拼焊而成的坯件。
方案8.如方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述隔板構(gòu)件包括薄規(guī)格的高強(qiáng)度鋼。
方案9.如方案I所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中由聯(lián)接至所述內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件的所述隔板構(gòu)件形成的多個(gè)室提供用于能量消散的大體上均勻的軸向變形。
方案10. —種方法,包括將第一隔板構(gòu)件聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)的內(nèi)軌構(gòu)件；將第二隔板構(gòu)件聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)的外軌構(gòu)件；以及將所述內(nèi)軌構(gòu)件和所述外軌構(gòu)件聯(lián)接到一起。
方案11.如方案10所述的方法，其中將第一隔板構(gòu)件聯(lián)接至內(nèi)軌構(gòu)件包括將第一隔板構(gòu)件點(diǎn)焊接至內(nèi)軌構(gòu)件。
方案12.如方案10所述的方法，其中將第二隔板構(gòu)件聯(lián)接至外軌構(gòu)件包括將第二隔板構(gòu)件點(diǎn)焊接至外軌構(gòu)件。
方案13.如方案10所述的方法，其中將第一隔板構(gòu)件聯(lián)接至內(nèi)軌構(gòu)件包括將第一隔板構(gòu)件激光焊接至內(nèi)軌構(gòu)件。
方案14.如方案10所述的方法，其中將第二隔板構(gòu)件聯(lián)接至外軌構(gòu)件包括將第二隔板構(gòu)件激光焊接至外軌構(gòu)件。
方案15. —種車輛,包括具有發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力系；包括用于容納發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)的車框，所述發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)包括內(nèi)軌構(gòu)件；外軌構(gòu)件；以及隔板構(gòu)件，所述隔板構(gòu)件聯(lián)接至所述內(nèi)軌構(gòu)件和所述外軌構(gòu)件并且構(gòu)造成當(dāng)所述內(nèi)軌構(gòu)件與所述外軌構(gòu)件聯(lián)接到一起時(shí)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)內(nèi)形成多個(gè)室。如方案15所述的車輛，其中所述隔板構(gòu)件在發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)內(nèi)形成五如方案16所述的車輛，其中所述五個(gè)室中的四個(gè)具有大體上三角形的如方案16所述的車輛，其中所述五個(gè)室中的一個(gè)具有大體上菱形的形如方案15所述的車輛，其中所述 隔板構(gòu)件點(diǎn)焊接至內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)如方案15所述的車輛，其中所述隔板構(gòu)件激光焊接至內(nèi)軌構(gòu)件和外軌
方案16.如方案個(gè)室。
方案17.如方案形狀。
方案18.如方案狀。
方案19.如方案件。
方案20.如方案構(gòu)件。


隨后將結(jié)合下面的附圖來描述本發(fā)明的主題，附圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的 兀件，并且圖1是適于使用本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的車輛的示意圖；圖2-3是根據(jù)示例性實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的示意圖；圖4是沿剖面線A-A截取的圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的一個(gè)實(shí)施方式的剖視圖；圖5是沿剖面線A-A截取的圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的另一個(gè)實(shí)施方式的剖視圖；圖6是經(jīng)受前部碰撞的圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的軸向變形的示意圖；圖7是沿剖面線B-B截取的圖6的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的軸向變形的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是示例性的，并非旨在限制本發(fā)明的主題或其用途。此 外，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)受到在前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容、或下面的具體實(shí)施 方式中給出的任何明示或暗示理論的限制。
在本文獻(xiàn)中，諸如第一和第二等的關(guān)系術(shù)語僅用于區(qū)別一個(gè)機(jī)構(gòu)或動(dòng)作與另一個(gè) 機(jī)構(gòu)或動(dòng)作，而不是必然需要或暗示這些機(jī)構(gòu)或動(dòng)作之間的任何此類實(shí)際關(guān)系或次序。除 非通過權(quán)利要求的措辭具體限定，諸如“第一”、“第二”、“第三”等的數(shù)字順序僅指示多個(gè)中 的不同單個(gè)而并非暗示任何次序或順序。
另外，下面的描述提到了元件或特征“連接”或“聯(lián)接”到一起。如在此使用的， “連接”可意指一個(gè)元件/特征直接而并非必須是機(jī)械地結(jié)合到(或直接連通到)另一個(gè) 元件/特征。同樣，“聯(lián)接”可意指一個(gè)元件/特征直接或間接而并非必須是機(jī)械地結(jié)合到 (或直接或間接連通到)另一個(gè)元件/特征。然而，應(yīng)當(dāng)理解是，雖然下面在一個(gè)實(shí)施方式 中可能將兩個(gè)元件描述為“連接”，但是在備選實(shí)施方式中類似元件可被“聯(lián)接”，并且反之 亦然。由此，雖然在此示出的示意圖描繪了元件的示例性布置，但是在實(shí)際實(shí)施方式中可以 存在額外的中間元件、裝置、特征或部件。
最后，為了簡潔起見，涉及車輛機(jī)械部分的常規(guī)技術(shù)和部件以及系統(tǒng)的其他功能 方面(和系統(tǒng)的單個(gè)操作部件)可能沒有在此詳細(xì)描述。此外，在此包含的各個(gè)附圖中示 出的連線將代表各種元件之間的示例性功能關(guān)系和/或物理聯(lián)接。應(yīng)當(dāng)指出，在本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施方式中可以存在多個(gè)備選或額外的功能關(guān)系或物理連接。還應(yīng)當(dāng)理解的是，圖1-7 僅是示例性的并且可能不是按比例繪制的。
參閱附圖，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件，圖1示出了適于與本發(fā)明的示 例性機(jī)械實(shí)施方式一起使用的車輛10。車輛10可以是多種不同類型的車輛中的任一種， 例如轎車、貨車、卡車或運(yùn)動(dòng)型多用途汽車(SUV)，并且可以是兩輪驅(qū)動(dòng)(2WD)、四輪驅(qū)動(dòng) (4WD)或全輪驅(qū)動(dòng)(AWD)的。車輛10還可以配備包括多種不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)中的任一種或 它們的組合的動(dòng)力系，例如汽油或柴油燃料燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)、柔性燃料車輛(FFV)發(fā)動(dòng)機(jī)(即， 使用汽油和乙醇的混合物)、氣體化合物(例如，氫氣和/或天然氣)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、燃燒發(fā)動(dòng) 機(jī)/電動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力引擎以及電動(dòng)機(jī)。
根據(jù)示例性實(shí)施方式，車輛10包括車架、示出了一部分的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌12。所述發(fā) 動(dòng)機(jī)廂軌12包括兩種結(jié)合到一起的材料。第一部分14由超高強(qiáng)度(UHS)鋼制成，而第二 部分16由高強(qiáng)度低合金(HSLA)鋼制成。UHS鋼部分14由于材料強(qiáng)度而提供了增大的中間 軌能力。然而，UHS鋼通常不提供結(jié)實(shí)的軸向擠壓機(jī)構(gòu)。因此，如下面將更詳細(xì)論述的，本 發(fā)明的HSLA鋼部分16提供發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌12沿軸向(前后)的受控的變形，從而示例性實(shí)施 方式的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌可在碰撞中變形并吸收能量。
圖2-3是根據(jù)示例性實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌12的示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌12包括內(nèi) 軌構(gòu)件18和外軌構(gòu)件20。內(nèi)軌構(gòu)件18和外軌構(gòu)件20都由包括UHS鋼部分14和HSLA鋼 部分16的拼焊坯件制成，UHS鋼部分14和HSLA鋼部分16被激光焊接到一起以形成坯件， 所述坯件形成(例如，沖壓)為內(nèi)軌構(gòu)件18和外軌構(gòu)件20。由此，基本發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌12包括 形成的兩塊激光拼焊坯件。另外，本發(fā)明構(gòu)想到隔板構(gòu)件22定位在發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌12內(nèi)、至 少位于HSLA鋼部分16以形成多個(gè)室。在某些實(shí)施方式中，隔板構(gòu)件22包括提供支撐強(qiáng)度 的薄規(guī)格高強(qiáng)度鋼，同時(shí)由隔板構(gòu)件形成的多個(gè)室提供足夠空間以便允許HSLA鋼部分16 在碰撞期間變形并沿軸向向后折疊(從前往后)從而吸收能量。
圖4和5是沿圖2的剖面線A-A截取的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的第一和第二實(shí)施方式的剖視 圖。在圖4的實(shí)施方式中，隔板構(gòu)件22示出為在內(nèi)軌構(gòu)件18與外軌構(gòu)件20之間以形成多 個(gè)室(示出了五個(gè)室)24-32。室24-30大體上為三角形，而中間室32具有大體上菱形形 狀。應(yīng)當(dāng)理解的是，在任何特定實(shí)施型式中都可能采用其他室的形狀和室的數(shù)量。為了形 成發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌12，用于圖4的實(shí)施方式的裝配方法包括將隔板構(gòu)件22聯(lián)接到車架(或夾具) 中的內(nèi)軌構(gòu)件18與外軌構(gòu)件20之間并且將所形成的組件點(diǎn)焊到一起。選擇性地，可以將 內(nèi)軌構(gòu)件18和外軌構(gòu)件20中的每個(gè)點(diǎn)焊至相應(yīng)的隔板構(gòu)件22，并且隨后可將內(nèi)軌構(gòu)件18 和外軌構(gòu)件20點(diǎn)焊(34)到一起。
在圖5所示的實(shí)施方式中，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件，隔板構(gòu)件22首 先被激光焊接36至內(nèi)軌構(gòu)件18和外軌構(gòu)件20，并且隨后內(nèi)軌構(gòu)件18和外軌構(gòu)件20被點(diǎn) 焊38到一起。
圖6是經(jīng)受前部碰撞的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌12的軸向變形的示意圖?？梢钥闯觯l(fā)動(dòng)機(jī)廂 軌12的HSLA部分16已經(jīng)在擠壓區(qū)域40中沿軸向向后折疊以吸收能量?？梢钥闯?，對(duì)于 碰撞期間的力均勻分布的情況而言，折疊是相對(duì)均勻的。
圖7是沿圖6的剖面線B-B截取的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌12的軸向變形的剖視圖。在該視圖 中，可以看到隔板構(gòu)件22’以及內(nèi)軌構(gòu)件18’和外軌構(gòu)件20’都變形以便在擠壓區(qū)域40中 提供短的折疊長度，該擠壓區(qū)域可以吸收足夠的能量從而不需要使用獨(dú)立的擠壓箱組件。
因此，提供了一種用于車輛的多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌。本發(fā)明的多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌提供足 夠的碰撞緩和，因而其可以在不增加常規(guī)擠壓箱的重量、費(fèi)用或裝配時(shí)間的情況下被使用。
雖然在前面的發(fā)明內(nèi)容和具體實(shí)施方式
中已經(jīng)提供了至少一個(gè)示例性實(shí)施方式， 但是應(yīng)當(dāng)理解的是，還存在大量變型。同樣應(yīng)當(dāng)理解的是，所述一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施方式 僅是示例，而并非用于以任何方式限制本發(fā)明的范圍、應(yīng)用或構(gòu)造。相反，前面的
發(fā)明內(nèi)容
和具體實(shí)施方式
將向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供實(shí)施所述一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施方式的便利線 路圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離所附權(quán)利要求及其法律等同體所限定的本發(fā)明的范圍的情 況下，可以對(duì)元件的功能和布置做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，包括 內(nèi)軌構(gòu)件； 外軌構(gòu)件；以及 隔板構(gòu)件，所述隔板構(gòu)件聯(lián)接至所述內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件并且構(gòu)造成當(dāng)所述內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件聯(lián)接到一起時(shí)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)內(nèi)形成多個(gè)室。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述隔板構(gòu)件在所述發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)內(nèi)形成五個(gè)室。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述五個(gè)室中的四個(gè)具有大體上三角形的形狀。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述五個(gè)室中的一個(gè)具有大體上菱形的形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述隔板構(gòu)件點(diǎn)焊接在所示內(nèi)軌構(gòu)件與外軌構(gòu)件之間。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述隔板構(gòu)件激光焊接至所述內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述內(nèi)軌構(gòu)件和所述外軌構(gòu)件包括沖壓、拼焊而成的坯件。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)，其中所述隔板構(gòu)件包括薄規(guī)格的高強(qiáng)度鋼。
9.一種方法，包括 將第一隔板構(gòu)件聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)的內(nèi)軌構(gòu)件； 將第二隔板構(gòu)件聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)的外軌構(gòu)件；以及 將所述內(nèi)軌構(gòu)件和所述外軌構(gòu)件聯(lián)接到一起。
10.一種車輛，包括 具有發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力系； 包括用于容納發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)的車框，所述發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)包括 內(nèi)軌構(gòu)件； 外軌構(gòu)件；以及 隔板構(gòu)件，所述隔板構(gòu)件聯(lián)接至所述內(nèi)軌構(gòu)件和所述外軌構(gòu)件并且構(gòu)造成當(dāng)所述內(nèi)軌構(gòu)件與所述外軌構(gòu)件聯(lián)接到一起時(shí)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)內(nèi)形成多個(gè)室。
全文摘要
根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供了一種用于車輛的多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件。隔板構(gòu)件聯(lián)接至內(nèi)軌構(gòu)件和外軌構(gòu)件并且構(gòu)造成當(dāng)所述內(nèi)軌構(gòu)件與所述外軌構(gòu)件聯(lián)接到一起時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)內(nèi)形成多個(gè)室。根據(jù)示例性實(shí)施方式，還提供了一種用于形成多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌的方法。所述方法包括將第一隔板構(gòu)件聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)的內(nèi)軌構(gòu)件并且將第二隔板構(gòu)件聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌系統(tǒng)的外軌構(gòu)件。接下來，所述內(nèi)軌構(gòu)件和所述外軌構(gòu)件被聯(lián)接到一起從而形成多室發(fā)動(dòng)機(jī)廂軌。
文檔編號(hào)B60K5/00GK103029557SQ20121036825
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月5日
發(fā)明者D.V.馬祖爾, B.W.丹德卡, C.V.古托夫斯基, P.D.洪內(nèi)高達(dá) 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司