底盤組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種底盤組件，該底盤組件包括：車身底部；副車架；沿軸線延伸并且連接副車架和車身底部的連接件；繞軸線固定至車身底部和副車架中的一者的第一楔狀件；以及繞軸線固定至車身底部和副車架中的另一者的第二楔狀件；第一楔狀件包括突出部并且第二楔狀件限定在沿軸線的方向上接收突出部的凹陷部。本實用新型的目的在于提供一種底盤組件，以至少地實現在正面碰撞期間副車架有效地從車身底部分離。
【專利說明】
底盤組件
技術領域
[0001]本實用新型涉及車輛領域，更具體地，涉及用于車輛的底盤組件。
【背景技術】
[0002]—種車輛(諸如汽車)包括車架和由車架支撐的車身底部。該車輛通常包括用于支撐車輛的發動機、動力傳動系統、和/或懸架的各種部件的副車架。該副車架通常通過螺栓、焊接等安裝至車輛的車身底部。副車架從車身底部朝向車輛的前保險桿向前延伸。
[0003]在車輛的正面碰撞期間(諸如由聯邦機動車輛安全標準(FMVSS)和公路安全保險協會(IIHS)的標準規定的包括正面碰撞、成角度正面碰撞、小偏移剛性障礙物(SORB)碰撞等的那些碰撞)，車輛的前部結構部件可變形以吸收能量。在一種類型的構造中，車輛的副車架未被設計成從車身底部分離。這種設計通常需要附加的能量吸收部件和限制系統以在正面碰撞期間適當地處理能量。例如，這種類型的副車架可在正面碰撞期間向車輛傳輸更大脈沖，并且此更大的脈沖可通過附加能量吸收部件和/或限制系統解決。
[0004]在另一種類型的構造中，副車架被設計成在正面碰撞期間從車身底部分離以降低在正面碰撞期間的脈沖和車輛脈沖指數。可分離的副車架能夠被設計成剪斷副車架與車身底部之間的連接;然而，這種剪斷會產生設計困難。仍存在設計一種在正面碰撞期間有效地從車身底部分離的副車架的機會。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種底盤組件，以至少地實現在正面碰撞期間副車架有效地從車身底部分離。
[0006]根據本實用新型的一個方面，提供一種底盤組件，該底盤組件包括:車身底部；副車架;沿軸線延伸并且連接副車架和車身底部的連接件;繞軸線固定至車身底部和副車架中的一者的第一楔狀件；以及繞軸線固定至車身底部和副車架中的另一者的第二楔狀件；第一楔狀件包括突出部并且第二楔狀件限定在沿軸線的方向上接收突出部的凹陷部。
[0007]根據本實用新型的一個實施例，突出部和凹陷部中的至少一者相對于另一者是傾斜的。
[0008]根據本實用新型的一個實施例，突出部被構造成沿凹陷部滑動，并且響應于車身底部與副車架之間的相對旋轉使車身底部和副車架沿軸線遠離彼此運動。
[0009]根據本實用新型的一個實施例，連接件被構造成當突出部使車身底部和副車架沿軸線遠離彼此運動時斷裂。
[0010]根據本實用新型的一個實施例，突出部包括第一傾斜表面并且第二楔狀件包括在凹陷部中鄰近突出部的第一傾斜表面的第二傾斜表面。
[0011]根據本實用新型的一個實施例，第一傾斜表面和第二傾斜表面具有相配合的輪廓。
[0012]根據本實用新型的一個實施例，第一傾斜表面和第二傾斜表面在凹陷部中鄰接。
[0013]根據本實用新型的一個實施例，突出部的第一傾斜表面以銳角接近角延伸。
[0014]根據本實用新型的一個實施例，突出部和凹陷部沿圍繞軸線的環形方向彎曲。
[0015]根據本實用新型的一個實施例，突出部和凹陷部從軸線沿徑向方向彎曲。
[0016]根據本實用新型的一個實施例，突出部被進一步限定為多個突出部，并且其中凹陷部被進一步限定為多個凹陷部，每個凹陷部接收其中一個突出部。
[0017]根據本實用新型的一個實施例，突出部圍繞軸線呈環形地定位。
[0018]根據本實用新型的一個實施例，第一楔狀件限定從軸線在徑向方向上相對于每個突出部定位的多個凹陷部，并且其中第二楔狀件限定被接收在第一楔狀件的凹陷部中的多個突出部。
[0019]根據本實用新型的一個實施例，第一楔狀件的每個凹陷部都從軸線在徑向方向上與第一楔狀件的其中一個突出部對齊。
[0020]根據本實用新型的一個實施例，第一楔狀件限定從軸線在徑向方向上相對于突出部定位的凹陷部。
[0021]根據本實用新型的一個實施例，第二楔狀件限定被接收在第一楔狀件的凹陷部中的突出部。
[0022]根據本實用新型的一個實施例，第一楔狀件和第二楔狀件均限定接收連接件的孔。
[0023]根據本實用新型的一個實施例，第一楔狀件和第二楔狀件圍繞軸線延伸。
[0024]根據本實用新型的一個實施例，連接件是螺栓。
[0025]根據本實用新型的一個實施例，第一楔狀件和第二楔狀件均包括面向彼此并且垂直于軸線延伸的面，突出部從第一楔狀件的面延伸并且凹陷部被限定在第二楔狀件的面中。
[0026]本實用新型的有益效果在于:本實用新型的地盤組件能夠實現在正面碰撞期間副車架有效地從車身底部分離。
【附圖說明】

[0027]圖1為包括具有車架、支撐在車架上的車身底部、以及連接至車身底部的副車架的底盤組件的車輛的一部分的仰視圖。
[0028]圖2A為圖1的車輛在正面碰撞期間副車架相對于車身底部旋轉的一個實施例的仰視圖。
[0029]圖2B為圖1的車輛在正面碰撞期間副車架相對于車身底部旋轉的另一個實施例的仰視圖。
[0030]圖3為沿圖1的線3截取的車身底部和副車架的分解截面圖并且示出了包括嵌套式突出部和凹陷部的第一楔狀件和第二楔狀件。
[0031 ]圖4為第二楔狀件的透視圖。
[0032]圖5為第一楔狀件的透視圖。
[0033]圖6為在圖1中示出的位置中的車身底部、車架、第一楔狀件和第二楔狀件的側視圖。
[0034]圖7為在正面碰撞期間第一楔狀件和第二楔狀件相對于彼此旋轉以將車身底部和車架遠離彼此運動并且使連接車身底部和車架的螺栓斷裂的車身底部、車架、第一楔狀件和第二楔狀件的側視圖。
【具體實施方式】
[0035]參照附圖，其中貫穿幾個附圖的相同的標號指示相同的零件，通常示出底盤組件1。參照圖1至圖2B，底盤組件1包括車身底部14和副車架16。參照圖3，連接件18沿軸線A延伸并且連接副車架16和車身底部14。第一楔狀件20繞軸線A固定至車身底部14和副車架16中的一者，并且第二楔狀件22繞軸線A固定至車身底部14和副車架16中的另一者。第一楔狀件20包括突出部24，第二楔狀件22在沿軸線A的方向上限定接收突出部24的凹陷部26。如一個實例，如下進一步闡述，第一楔狀件20包括多個突出部24和多個凹陷部28，并且第二楔狀件22包括多個突出部30和多個凹陷部26。在這樣的實施例中，第一楔狀件20的凹陷部28接收第二楔狀件22的突出部30，并且第二楔狀件22的凹陷部26接收第一楔狀件20的突出部24。
[0036]如在圖2A和圖2B中所示，在車輛12的正面碰撞期間，副車架16可被迫處于相對于車身底部14的旋轉運動中。由于副車架16和車身底部14相對于彼此旋轉，因此突出部24、30沿凹陷部26、28行進并且促使第一楔狀件20和第二楔狀件22沿軸線A彼此遠離并且向連接件18施加張力。如在圖7中所示，由于第一楔狀件20和第二楔狀件22彼此遠離運動，所以連接件18斷裂以允許副車架16與車身底部14分開。副車架16與車身底部14之間的連接件18的最終斷裂以及副車架16相對于車身底部14的運動使正面碰撞期間的脈沖減輕并且減小了車輛12脈沖指數。
[0037]車輛12可為任意類型。例如，車輛12可為汽車，如在附圖中所示。汽車服從包括如由聯邦機動車輛安全標準(FMVSS)和公路安全保險協會(IIHS)的標準規定的正面碰撞標準的各種標準。在正面碰撞期間由連接件18的斷裂造成的減輕的脈沖和車輛12脈沖指數的減小影響這些標準的測試。正面碰撞可包括例如迎頭碰撞、成角度正面碰撞、小偏移剛性障礙物(SORB)碰撞等。
[0038]車身底部14可包括車輛12的底板。車身底部14可由金屬板形成。車身底部14可安裝至車輛12的車架(未示出)，例如，安裝至車架的縱梁。
[0039]副車架16支撐車輛12的發動機(未示出)、動力傳動系統(未示出)、和/或懸架(未示出)的各個部件。副車架16從車身底部14朝向車輛12的前保險桿(未標號)向前延伸。副車架16能夠由例如鋼、招或任意合適的材料形成。
[0040]繼續參照圖1至圖2B，副車架16包括基部32和從基部32延伸的臂34。具體地，副車架16包括一對彼此間隔開并且從副車架16的基部32延伸的臂34。副車架16可包括支撐車輛12的前保險桿的附加臂36。
[0041]如上所述，連接件18連接副車架16和車身底部14。具體地，如圖1至圖2B所示，兩個連接件18彼此間隔并且連接副車架16和車身底部14。兩個連接件18可為同樣的。
[0042]參照圖3，副車架16限定用于接收連接件18的孔38，并且車身底部14限定用于接收連接件18的孔40以連接副車架16和車身底部14。連接件18可以是例如延伸穿過副車架16和車身底部14的螺栓42以及螺紋接合螺栓42以將連接件18保持至副車架16和車身底部14的螺母44。在這樣的實施例中，螺栓42沿軸線A延伸穿過副車架16和車身底部14的孔38、40。在這種構造中，副車架16和車身底部14被鎖定在螺栓42的頭部與螺母44之間。可替代地，連接件18可為例如銷、在副車架16與車身底部14之間的焊接點、在副車架16與車身底部14之間的鉚釘、在副車架16與車身底部14之間的任意緊固件等。
[0043]在副車架16的一個實施例中，如在圖2A中所示，在正面碰撞的旋轉期間，副車架16可在車身底部14處基本上保持不變形。可替代地，如在圖2B中所示，在正面碰撞期間副車架16的臂34可變形并且相對于車身底部14旋轉。
[0044]車身底部14可為金屬板，例如鋼。車身底部14的金屬板可為0.7-1.5mm厚。可替代地，車身底部14可為任意合適厚度的任意合適材料。
[0045]如上所述，第一楔狀件20被固定至副車架16和車身底部14中的一者，并且第二楔狀件22被固定至副車架16與車身底部14中的另一者。例如，圖6和圖7示出了固定至車身底部14的第一楔狀件20和固定至副車架16的第二楔狀件22。換句話說，第一楔狀件20相對于車身底部14是靜止的并且隨車身底部14運動，第二楔狀件22相對于副車架16是靜止的并且隨副車架16運動。第一楔狀件20和第二楔狀件22可以任意合適的方式(例如，焊接、粘合、緊固等)固定至車身底部14和副車架16。第一楔狀件20和第二楔狀件22可與車身底部14和副車架16單獨地形成并且隨后固定至車身底部14和副車架16。可替代地，第一楔狀件20和第二楔狀件22可與車身底部14和副車架16整體形成，S卩，作為單個的連續單元同時形成。應當領會的是，此處使用的詞語“第一”和“第二”僅作為標識符并且不表示重要性、順序等。
[0046]參照圖3至圖7，如上所述，第一楔狀件20和第二楔狀件22繞軸線A延伸，8卩，至少部分地在軸線A周圍延伸。如一個實例，如在附圖中所示，第一楔狀件20和第二楔狀件22可在軸線A周圍延伸，S卩，完全地環繞軸線A。例如，第一楔狀件20可限定接收連接件18的孔46，并且第二楔狀件22可限定接收連接件18的孔47。連接件18的軸線A延伸穿過這些孔并且第一楔狀件20和第二楔狀件22分別地在孔周圍和軸線A周圍延伸。
[0047]參照圖3至圖5，如上所述，第一楔狀件20可包括多個突出部24并且第二楔狀件22可限定多個凹陷部26，每個凹陷部26都接收其中一個突出部24。還如上所述，第一楔狀件20可限定多個凹陷部28并且第二楔狀件22可限定多個接收在凹陷部28中的突出部30。第一楔狀件20的每個凹陷部28可在關于軸線A的徑向方向上與第二楔狀件22的突出部30中的一個對齊。相似地，第一楔狀件20的每個突出部24可與第二楔狀件22的凹陷部26中的一個對齊。第一楔狀件20的突出部24可繞軸線A相對于彼此呈環形地定位，并且第一楔狀件20的凹陷部28可繞軸線A相對于彼此呈環形地定位。突出部24可與凹陷部28同中心地定位。相似地，第二楔狀件22的突出部30可繞軸線A相對于彼此呈環形地定位并且第二楔狀件22的凹陷部26可繞軸線A相對于彼此呈環形地定位。突出部30可與凹陷部26同中心地定位。
[0048]參照圖3至圖7，第一楔狀件20包括面48并且第二楔狀件22包括面50。面48、50可彼此面對，如在圖3和圖6至圖7中所示。每個面48、50都可垂直于軸線A延伸。第一楔狀件20的突出部24和凹陷部28可從面48延伸，并且第二楔狀件22的突出部30和凹陷部26可從面50延伸。具體地，例如，第一楔狀件20的突出部24和凹陷部28可沿軸線A從面48延伸，即，可在平行于軸線A的方向上延伸。相似地，第二楔狀件22的突出部30和凹陷部26可沿軸線A從面50延伸，即，可在平行于軸線A的方向上延伸。
[0049]每個突出部24、30可被構造成沿對應的凹陷部26、28滑動并且響應于在車身底部14與副車架16之間的相對旋轉而使車身底部14和副車架16沿軸線A遠離彼此運動。例如，如以上參照圖1至圖2B所述，在車輛12的正面碰撞期間，副車架16可被促使相對于車身底部14旋轉。由于副車架16相對于車身底部14旋轉，因此每個突出部24、30設置在對應的凹陷部26、28中。如在圖7中最佳所示，在此旋轉期間，每個突出部24、30沿對應的凹陷部26、28運動以推動第一楔狀件20和第二楔狀件22遠離彼此并且向連接件18施加張力。
[0050]參照圖3至圖5，對于每個相應的突出部24、30和凹陷部26、28，突出部24、30和凹陷部26、28中的至少一者相對于另一者是傾斜的，S卩，以銳角傾斜。具體地，突出部24、30包括傾斜表面52并且第一楔狀件20和第二楔狀件22均包括在凹陷部28、28中的鄰近突出部24、30的傾斜表面52的傾斜表面54。出于例示目的，傾斜表面52、54中的一些在圖3至圖5中是一樣的。
[0051 ] 每個相應的突出部24、30和凹陷部26、28中的至少一部分可在形狀和尺寸上相匹配。例如，傾斜表面52、54可具有相匹配的輪廓。在附圖中所示的實施例中，例如，每個相應的突出部24、30和凹陷部26、28可沿整個突出部24、30和凹陷部26、28在形狀和尺寸上相匹配。
[0052]突出部24、30和凹陷部26、28的傾斜表面52、54可在圖1和圖6中所示的位置在凹陷部26、28中鄰接。無論如何，當副車架16相對于車身底部14旋轉時傾斜表面52、54鄰接。
[0053]突出部24、30的傾斜表面52以相對于相應凹陷部的傾斜表面以銳角接近角B延伸，如在圖3中確定的一個例子。在第一楔狀件20和第二楔狀件22的相對旋轉期間，此銳角接近角B促進傾斜表面52、54相對于彼此滑動。
[0054]突出部24、30和凹陷部26、28可為彎曲的，即圓形的，以促進傾斜表面52、54相對于彼此的滑動。例如，如在圖4和圖5中所示，突出部24、30和凹陷部26、28沿圍繞軸線A的環形方向彎曲。換句話說，每個突出部24、30可從基部56沿圍繞軸線A的環形方向延伸至頂部58，并且每個凹陷部26、28可從基部60沿圍繞軸線A的環形方向延伸至頂部62，如在圖4和圖5中標明。突出部24、30和凹陷部26、28可從軸線A沿徑向方向彎曲，如在圖4和圖5中所示。頂部58、62可為圓形的。
[0055]連接件18(例如，螺栓)被構造成當突出部使車身底部14和副車架16沿軸線A彼此遠離運動時，即在第一楔狀件20和第二楔狀件22的相對旋轉期間當第一楔狀件20和第二楔狀件22向連接件18施加張力時斷裂。例如，連接件18可由被設計成允許連接件18在正面碰撞期間當第一楔狀件20和第二楔狀件22被促使相對于彼此旋轉時斷裂的選定的材料類型、選定的厚度、和/或選定的形狀形成。
[0056]在操作中，如在圖1中所示，副車架16通過沿軸線A延伸穿過第一楔狀件20和第二楔狀件22的連接件18連接至車身底部14。在不存在正面碰撞的車輛12的操作期間，如在圖1和圖6中所示，第一楔狀件20和第二楔狀件22通過連接件18相對于彼此保持在適當位置并且防止副車架16相對于車身底部14旋轉。在正面碰撞期間，如在圖2A、圖2B和圖7中所示，施加在副車架16上的力促使副車架16相對于車身底部14旋轉。如果來自正面碰撞的副車架16上的力超過預定大小，則第一楔狀件20和第二楔狀件22相對于彼此旋轉。在第一楔狀件20和第二楔狀件22的相對旋轉期間，突出部24、30沿凹陷部26、28行進以使第一楔狀件20和第二楔狀件22彼此遠離運動。這種第一楔狀件20和第二楔狀件22彼此遠離的運動向連接件18施加張力，連接件18斷裂。一旦連接件18斷裂，則副車架16自由地進一步相對于車身底部14運動，這減輕了在正面碰撞期間的脈沖并且減小了車輛脈沖指數。
[0057]已經以說明的方式描述了本公開，并且應當理解，已經使用的術語其本質意在描述性文字而非限制性。鑒于以上教導的本公開的許多修改和變型是可能的，并且可在除了如具體描述的方面實踐本公開。
【主權項】
1.一種底盤組件，其特征在于，包括: 車身底部； 副車架； 沿軸線延伸并且連接所述副車架和所述車身底部的連接件； 繞所述軸線固定至所述車身底部和所述副車架中的一者的第一楔狀件；以及 繞所述軸線固定至所述車身底部和所述副車架中的另一者的第二楔狀件； 所述第一楔狀件包括突出部并且所述第二楔狀件限定在沿所述軸線的方向上接收所述突出部的凹陷部。2.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述突出部和所述凹陷部中的至少一者相對于另一者是傾斜的。3.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述突出部被構造成沿所述凹陷部滑動，并且響應于所述車身底部與所述副車架之間的相對旋轉使所述車身底部和所述副車架沿所述軸線遠離彼此運動。4.根據權利要求3所述的底盤組件，其特征在于，所述連接件被構造成當所述突出部使所述車身底部和所述副車架沿所述軸線遠離彼此運動時斷裂。5.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述突出部包括第一傾斜表面并且所述第二楔狀件包括在所述凹陷部中鄰近所述突出部的所述第一傾斜表面的第二傾斜表面。6.根據權利要求5所述的底盤組件，其特征在于，所述第一傾斜表面和所述第二傾斜表面具有相配合的輪廓。7.根據權利要求5所述的底盤組件，其特征在于，所述第一傾斜表面和所述第二傾斜表面在所述凹陷部中鄰接。8.根據權利要求5所述的底盤組件，其特征在于，所述突出部的所述第一傾斜表面以銳角接近角延伸。9.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述突出部和所述凹陷部沿圍繞所述軸線的環形方向彎曲。10.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述突出部和所述凹陷部從所述軸線沿徑向方向彎曲。11.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述突出部被進一步限定為多個突出部，并且其中所述凹陷部被進一步限定為多個凹陷部，每個所述凹陷部接收其中一個所述突出部。12.根據權利要求11所述的底盤組件，其特征在于，所述突出部圍繞所述軸線呈環形地定位。13.根據權利要求11所述的底盤組件，其特征在于，所述第一楔狀件限定從所述軸線在徑向方向上相對于每個突出部定位的多個凹陷部，并且其中所述第二楔狀件限定被接收在所述第一楔狀件的所述凹陷部中的多個突出部。14.根據權利要求13所述的底盤組件，其特征在于，所述第一楔狀件的每個所述凹陷部都從所述軸線在徑向方向上與所述第一楔狀件的其中一個所述突出部對齊。15.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述第一楔狀件限定從所述軸線在徑向方向上相對于所述突出部定位的凹陷部。16.根據權利要求15所述的底盤組件，其特征在于，所述第二楔狀件限定被接收在所述第一楔狀件的所述凹陷部中的突出部。17.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述第一楔狀件和所述第二楔狀件均限定接收所述連接件的孔。18.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述第一楔狀件和所述第二楔狀件圍繞所述軸線延伸。19.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述連接件是螺栓。20.根據權利要求1所述的底盤組件，其特征在于，所述第一楔狀件和所述第二楔狀件均包括面向彼此并且垂直于所述軸線延伸的面，所述突出部從所述第一楔狀件的面延伸并且所述凹陷部被限定在所述第二楔狀件的面中。
【文檔編號】B62D21/00GK205706859SQ201620416789
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】賽伊德·努希爾, 穆罕默德·里達·巴庫什, 賈梅爾·E·貝爾瓦法
【申請人】福特環球技術公司