[发明专利]车辆框架次组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种由车辆框架和其它支撑结构限定的前端碰撞载荷路径(front end collision load path)。

背景技术

铰链柱是车辆门通过铰链结合于其上的车辆部件。在前端碰撞时，铰链柱一般不提供对前端结构的主要支撑。对前端结构的主要支撑由限定下载荷路径和上载荷路径的框架构件提供。

下载荷路径和上载荷路径由车辆框架限定，以分析碰撞能量管理和改善乘客舱入侵机制(Intrusion maps)。入侵机制模拟响应于碰撞载荷的车辆能量吸收。上载荷路径将力传递到包括顶棚结构的车辆的上结构。下载荷路径将力传递到包括下边梁(rocker)的下车辆结构。

现在正在开发车顶结构以满足更高期望的车顶耐压强度(crushstrength)，所谓的更高期望的车顶耐压强度需要车顶结构能够支撑四倍于空载车辆重量的重量。车辆设计中的一个改变就在于通过用高强度钢合金形成外罩壳侧内面板(cowl side inner panel)和铰链柱来加强A柱和铰链柱的接合处。通过加强外罩壳侧内面板和铰链柱，将车顶压力载荷从A柱传递到外罩壳侧内面板和铰链柱。

在车辆上的预定位置处监视对乘客舱的入侵。在碰撞测试中，监视设置在乘客舱周围各个位置上的点，以分析碰撞能量管理并改善入侵机制。对于前端碰撞，在铰链柱处测量入侵并将入侵限于50mm内。在入侵机制上，铰链柱的位置与也被测量的仪表板相邻。因为被传递到上载荷路径的载荷通常不导致乘客舱入侵，所以不监视被传递到上载荷路径的载荷。在现有技术的车辆中，一般避免将载荷施加到铰链柱区域或使施加到铰链柱区域上的载荷最小化，以减小到乘客舱的入侵。

前引导件从车辆保险杠延伸到支撑引导件，该支撑引导件将前引导件连接到下边梁。前引导件从下边梁偏移(offset)，并且在前端碰撞过程中施加的载荷导致在支撑引导件与下边梁的前端连接处产生弯矩。弯矩降低了车辆能量吸收，并会不利地影响冲击入侵机制性能。

因此，需要一种改善入侵机制性能而基本不增加前端碰撞能量管理所需的组件的重量的改善的车辆框架。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种改善的碰撞能量管理载荷路径，该路径利用加强的A柱/铰链柱，所述加强的A柱/铰链柱具有用于增加的车顶耐压强度要求所需的高强度特性。高强度的加强铰链柱和高强度的外罩壳侧内面板在包括下边梁的下载荷路径与包括车辆的车顶结构的上载荷路径之间提供基本上竖直的连接。

根据本公开的另一方面，加强的铰链柱和加强的下外罩壳侧内面板接合在一起以形成盒状通道框架。加强的铰链柱和外罩壳侧内面板被固定到A柱的下端。盒状的外罩壳侧内面板和铰链柱在下边梁的前端重叠。

根据本公开的再一方面，提供了一种车辆框架次组件，该车辆框架次组件包括：铰链柱组件，包括铰链柱加强件、外罩壳侧内面板和外部的铰链柱面板，其中，铰链柱加强件和外罩壳侧内面板被装配在一起以限定竖直延伸的盒形通道；A柱组件，包括A柱加强件、A柱侧内面板和外部的A柱面板，A柱组件被装配到铰链柱组件的上部；上引导件，沿着车辆的纵向延伸并结合到A柱组件和铰链柱组件的上部，其中，上引导件是部分上载荷路径；前引导件，从保险杠延伸到支撑引导件，支撑引导件从前引导件的后部沿着车辆的舱外的方向延伸到下边梁，其中，前引导件、支撑引导件和下边梁限定下载荷路径；其中，上载荷路径和下载荷路径由盒形通道接合，延伸引导件被装配到前引导件和上引导件中的一个，并被装配到盒形通道，以限定到盒形通道的次要路径。

根据本公开的又一方面，提供了一种车辆框架次组件，该车辆框架次组件包括：铰链柱组件，包括铰链柱加强件、外罩壳侧内面板和外部的铰链柱面板，其中，铰链柱加强件和外罩壳侧内面板由两相马氏体钢形成并被装配在一起；A柱组件，包括A柱加强件、A柱侧内面板和外部的A柱面板，A柱组件被装配到铰链柱组件的上部；上引导件，沿着车辆的纵向延伸并结合到A柱组件和铰链柱组件的上部，其中，上引导件是部分上载荷路径；前引导件，从保险杠延伸到支撑引导件，支撑引导件从前引导件的后部沿着车辆的舱外的方向延伸到下边梁，其中，前引导件、支撑引导件和下边梁限定下载荷路径；其中，上载荷路径和下载荷路径通过铰链柱组件接合，该铰链柱组件提供竖直延伸的梁，延伸引导件被装配在前引导件和上引导件中的一个与铰链柱组件之间，以限定中载荷路径，该中载荷路径被连接到铰链柱组件的中部。