用于車輛的橫梁制造技術

本實用新型專利技術公開了一種用于車輛的橫梁，具有模制基座，連接至模制基座的駕駛側前側的模制轉向管柱結構以及連接至模制基座的駕駛側后側的模制駕駛側結構。模制基制、模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構中的一個由利用纖維加固的聚合物或共混聚合物構成以提供強度。諸如鋼管的可選抗拉件連接至模制基座。抗拉件由金屬或加固聚合材料構成。模制基基座、模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構中的一個可以包括A級表面。可選地或此外，可以將A級部件連接至這些結構中的一個。本實用新型專利技術的橫向相對于現有橫向大大降低了重量并且保持相對較低的制造和組裝成本。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術總的來 說涉及用于車輛的橫梁。更具體地，本技術涉及包括加固聚合元件的橫梁組件。這些元件包括主模制件、轉向管柱結構和駕駛側結構。可選地，由金屬或聚合物材料構成的抗拉件連接至主模制件。作為進一步的可選項，可以將具有A級別表面的現場發泡部件連接至基板。
技術介紹
典型的機動車輛包括橫向地連接在車輛前部的相對側之間的橫梁。儀表板組件通常連接至該橫梁，因此橫梁用作用于儀表板的基板。現今已知在常規橫梁結構中采用沖壓鋼組件。通常，橫梁由若干沖壓部件構成，或者將鋼支架焊接在一起來形成橫梁。這種設計具有為車輛結構、塑料注塑IP基板、轉向管柱、氣囊系統和其他車輛模塊提供支撐的功能。已知的橫梁具有多種缺陷。首先，橫梁很重。根據車輛的尺寸型號，這種類型的系統可以為301bs至501bs之間的任意重量。根據已知結構添加至車輛的這種顯著重量與減輕車輛總重的目標背道而馳。其次，已知橫梁設計的包裝效率較低，需要儀表板基板后面的大面積支撐結構。在現今的車輛中，與儀表板和橫梁相關地安裝很多部件，包括但不限于氣囊及其相關組件、HVAC盒體、管道以及無線電/電子罩。已知橫梁的基本結構占用過多的空間，這些部件需要的空間導致需要以復雜且有難度的幾何結構來設計這些部件以恰好安裝在分配的空間中。第三，與已知設計的包裝問題相關，即使響應于相對微小的修改，改變橫梁結構以適應不同的車輛內部設計也很昂貴并且耗時。因此，已知橫梁系統需要大量投資，需要加工許多零部件。典型的鋼橫梁的組件具有多達24個部件，有時每個工廠需要大約$5，000，000的投資。相應地，如車輛技術的很多領域一樣，在提供有效保護的可選結構的橫梁設計領域還有空間，該橫梁適于多種形狀同時保持相對較低的制造和組裝成本。
技術實現思路
為了解決上述技術問題中的一個或多個，本技術提供了一種橫梁，其具有減少的重量并且具有相對較低的制造和組裝成本。本技術總的來說提供了用于車輛的橫梁，其具有模制基座、連接至模制基座的駕駛側前側的模制轉向管柱結構以及連接至模制基座的駕駛側后側的模制駕駛側結構。模制基座、模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構中的一個由利用纖維加固的聚合物或共混聚合物制成以提供強度結構。將這三個注塑部件振動焊接并且螺栓連接在一起。模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構可以與其他類似結構互換。可選地，將諸如鋼管的抗拉件連接至模制基座。該抗拉件由金屬或加固的聚合物材料制成。將具有A級表面的部件連接至模制基座、模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構中的一個。具有A級表面的部件可以是現場發泡部件。根據本技術的一個方面，提供了一種用于車輛的橫梁，包括模制基座，具有前側、后側和駕駛側；模制轉向管柱結構，連接至基座的駕駛側并且基本從基座的前側延伸；模制駕駛側結構，連接至基座的駕駛側并且基本從基座的后側延伸；以及現場發泡部件，具有A級表面，至少連接至模制基座、模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構中的一個。優選地,模制基座、模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構中的至少一個由選自由利用纖維進行加固的聚合物或共混聚合物所組成的組中的材料構成，其中纖維選自由短玻璃纖維、短天然纖維、長玻璃纖維和長天然纖維所組成的組。根據本技術的另一方面，提供了一種用于車輛的橫梁，包括基座，具有駕駛側；轉向管柱結構，連接至基座的駕駛側；以及駕駛側結構，連接至基座的駕駛側，橫梁、轉向管柱結構和駕駛側結構由加固聚合材料模制而成。優選地,該橫梁進一步包括連接至基座的抗拉件。更優選地，抗拉件由金屬或加固聚合材料構成。優選地，基座包括前側，并且轉向管柱結構連接至前側。優選地，基座包括后側，并且駕駛側結構連接至后側。優選地，加固聚合材料選自由聚合物或共混聚合物組成的組。 優選地，所述加固聚合材料選自由聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚苯醚、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯和聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯組成的組。優選地，加固聚合材料利用纖維進行加固，其中纖維選自由短玻璃纖維、短天然纖維、長玻璃纖維和長天然纖維組成的組。根據本技術的又一方面，提供了一種用于車輛的橫梁，包括模制基座，具有前側、后側和駕駛側；模制轉向管柱結構，結構連接至基座的駕駛側并從基座的前側延伸；以及模制駕駛側結構，連接至基座的駕駛側并從基座的后側延伸。優選地，模制基座、模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構中的至少一個由選自由聚合物或共混聚合物所組成的組中的材料構成。優選地，模制基座、模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構中的至少一個由選自由聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚苯醚、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯和聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯所組成的組中的材料構成。優選地，模制基座、模制轉向管柱結構和模制駕駛側結構中的至少一個由利用纖維進行加固的聚合材料構成，其中纖維選自由短玻璃纖維、短天然纖維、長玻璃纖維和長天然纖維所組成的組。優選地，模制轉向管柱結構可與其他模制轉向管柱結構互換。優選地，模制駕駛側結構可與其他模制駕駛側結構互換。優選地，該橫梁進一步包括連接至模制基座的抗拉件。更優選地，抗拉件由金屬或加固聚合材料構成。優選地，模制轉向管柱結構連接至模制基座的前側。優選地，模制駕駛側結構連接至模制基座的后側。本技術提供了克服已知橫梁設計的數個優勢。首先，根據本技術的橫梁設計相對于已知設計顯著減輕了重量，根據車輛類型，相對于已知結構減輕了約50%和60%之間的重量，結果是減輕約IOlb至151b之間的重量。本技術的第二優勢是改進了包裝。通過去除儀表板基板后面的大部分鋼結構，更多的空間可用于包裝空間。第三，本技術相對于已知系統提供了顯著的制造成本優勢。具體地，本技術可以使每個工廠節約大約50%或大約$2，500，000的投資。通過結合附圖和權利要求，根據對優選實施例的詳細說明，本技術的其他優勢和特征會顯而易見。 附圖說明為了更完整的理解本技術，現在將對附圖中詳細示出的以及以下以本技術示例方式描述的實施例做出說明，其中圖I示出了根據本技術優選實施例的橫梁組件的前視立體圖；圖2示出了根據本技術優選實施例的橫梁組件的后視立體圖；圖3示出了根據本技術優選實施例的橫梁組件的主模制件的前視平面圖；圖4示出了根據本技術優選實施例的橫梁組件的駕駛側結構的前視立體圖；圖5示出了根據本技術優選實施例的橫梁組件的轉向管柱結構的前視立體圖；圖6示出了根據本技術優選實施例的橫梁組件的可選抗拉件的前視立體圖；圖7示出了用于本技術的一個或多個部件的可選現場發泡結構的剖面圖；圖8示出了根據本技術的具有連接至基板組件的部件的A級零件的組件，以及圖9示出了沿圖8中的線9-9截取的圖8所示組件的剖面圖。具體實施方式在以下的附圖中，相同的參考標號用于表示相同的部件。在以下說明中，針對不同構造的實施例描述各種操作參數和部件。這些具體參數和部件用作示例而不用于限制。參照圖I和圖2，示出了根據本技術的加固橫梁組件的相應前視和后視立體圖，通常將該橫梁組件示為10。由于可以想象橫梁組件10可形成為多種可選形狀、大小和構造而不背離本技術的精神和范圍，因此各圖中示出的橫梁組件10及其相關部件是示例性的而并非限制性的。橫梁組本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于車輛的橫梁，其特征在于，包括：?模制基座，具有前側、后側和駕駛側；?模制轉向管柱結構，連接至所述基座的所述駕駛側并且從所述基座的前側延伸；?模制駕駛側結構，連接至所述基座的所述駕駛側并且從所述基座的后側延伸；以及?現場發泡部件，具有A級表面，至少連接至所述模制基座、所述模制轉向管柱結構和所述模制駕駛側結構中的一個。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：丹·布蘇約克，加里·D馬倫，馬修·L·加布里埃利，
申請(專利權)人：福特環球技術公司，
類型：實用新型
國別省市：