专利名称：用于车辆的散热器支撑结构的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及一种机动车辆的散热器支撑结构。
背景技术：
在先前的车辆设计(包括非承载式车身(Body-on-Frame)或白车身 (Body-in-ffhite))中，前端框架总成通常具有主负荷路径，包括为结构性保险杠部件提供支撑的框架或梁。在这种设计中，车辆非结构性的散热器支撑托架通常悬在由非结构性的上翼子板梁总成(也称为枪式总成(shotgun assembly))形成的主负荷路径之上。散热器支撑托架和相应的枪式托架用于安装多种车辆部件，例如头灯、喇叭、液体箱和散热器，可是未配置用于增强车辆耐撞性。通常枪式和相关联的散热器托架由具有开口截面的刚材压制而成。在主负荷路径平面之上发生碰撞的情况下，散热器支撑总成总体上未作用为在碰撞期间吸收或转移碰撞能量的主要结构。因此，需要一种可承受碰撞并且以可控方式将能量转移至车辆的其余部分的上负荷路径结构(包括结构性散热器支撑托架)。
实用新型内容针对相关技术中存在的一个或多个问题，本实用新型的目的在于提供一种用于车辆的散热器支撑结构，其能够承受碰撞并且以可控方式将能量转移至车辆的其余部分。根据本实用新型一方面，提供一种用于车辆的散热器支撑结构，包括第一枪式梁和第二枪式梁；第一纵梁和第二纵梁；在第一枪式梁和第一纵梁之间延伸的第一垂直支撑件；在第二枪式梁和第二纵梁之间延伸的第二垂直支撑件；及在第一枪式梁和第二枪式梁之间延伸的上散热器支撑杆，其中上散热器支撑杆配置用于在碰撞期间将能量传递至第一枪式梁和第二枪式梁。因此，在一个实施例中，下支撑部件可在第一和第二纵梁之间延伸。在一个实施例中，第一和第二枪式梁、第一和第二纵梁、第一垂直支撑部件和上散热器支撑杆可由封闭截面或C型通道部件构造。上散热器支撑杆可配置用于在碰撞期间将能量传递至第一和第二枪式梁，而上支撑部件可配置用于在碰撞期间将能量传递至第一和第二纵梁。在一个实施例中，第一枪式梁、第二枪式梁和上散热器支撑杆可形成上负荷路径结构，而第一纵梁、第二纵梁和下支撑部件可形成下负荷路径结构。上负荷路径结构和下负荷路径结构可由配置用于将能量在两个结构之间传递的垂直支撑部件分开。上负荷路结构可固定至车辆的A柱。上散热器支撑杆可使用螺栓连接固定至第一和第二枪式梁，并且可进一步包括穿过支撑杆的一部分延伸的插入件。在一个实施例中，第一和第二枪式梁可均包括朝向连接的上散热器支撑杆延伸的弯曲部。这种弯曲可提供带有类似弓形形状的上负荷路径结构。根据本实用新型另一方面，提供一种用于在机动车辆正面碰撞期间传递能量的结构，包括上负荷路径结构，其包括第一枪式梁、第二枪式梁和在其间延伸的上散热器支撑杆；下负荷路径结构包括第一纵梁、第二纵梁和在其间延伸的下支撑件；及其中上散热器
3支撑杆配置用于在碰撞期间将能量传递至第一枪式梁和第二枪式梁，并且下支撑件配置用于在碰撞期间将能量传递至第一纵梁和第二纵梁。根据本实用新型，由于设置有负荷路径结构，使得在前端碰撞的情况下，通过负荷路径结构以可控的方式将能量从碰撞侧传递至车辆的其余部分，这种能量传递可防止碰撞车辆或物体意外地侵入车辆的发动机舱内。
图1为机动车辆前端总成(包括散热器支撑结构)的立体图，图2为机动车辆前端总成的一部分的立体图，并且说明了两件式枪式梁。图3为机动车辆前端总成的一部分的立体图，并且说明了散热器支撑至枪式梁。图4为机动车辆前端总成的一部分的截面视图。图5为机动车辆前端总成的一部分的立体图，说明了垂直支撑和枪式梁的内部。图6为机动车辆前端总成的一部分的立体图，说明了垂直支撑和枪式梁的内部。
具体实施方式
参考附图，其中同样的附图标记用于识别同样的或相同的部件，图1总体上说明了车辆前端框架总成10，其包括上负荷路径结构12和下负荷路径结构14。这种结构性配置可用于但不限于四门轿车或跨界车辆。在前端碰撞的情况下，每个负荷路径结构12、14 设计用于通过该结构以可控的方式将能量从碰撞侧传递至车辆的其余部分。这种能量传递可防止碰撞车辆或物体意外地侵入车辆的发动机舱内。另外，负荷路径结构12、14中一个或二者可包括集成溃缩区域(crumple zone)以允许结构在碰撞期间可控制地变形。如本领域技术人员所知，溃缩区域为车身结构，其利用可控变形来防止车辆过快地减速。为了提升这种可控变形，碰撞缓冲区可包括例如但不限于形成在车身结构部件的表面上的孔或空腔。在一个实施例中，上负荷路径结构12可包括第一枪式梁16、第二枪式梁18和在其间延伸的散热器支撑杆20。散热器支撑杆20等用于支撑散热器和/或其它相关的冷却模块，并且可额外地支撑其它部件例如发动机罩锁扣。下负荷路径结构14可类似地包括第一纵梁22、第二纵梁M和在第一纵梁22与第二纵梁M之间延伸的下保险杠支撑件26。下保险杠支撑件沈可在前保险杠内或刚好在其后面延伸，并且可视为在正面碰撞期间的主负荷路径。在一个实施例中，散热器支撑杆20可与保险杠支撑件沈垂直对齐。可替代地， 如图1所示，散热器支撑杆20可设置在保险杠支撑件沈的后面。上负荷路径结构12和下负荷路径结构14由一个或多个垂直支撑件(例如支撑件 30,32)分离并且垂直对齐固定。每个垂直支撑件可进一步配置用于在上负荷路径结构和下负荷路径结构之间传递能量。在一个实施例中，通过提供与碰撞车辆或物体接触的次碰撞点，上负荷路径结构 12增强车辆耐撞性。这对于小型车辆(例如但不限于四门轿车或跨界车)在与具有较高的车身高度的车辆(例如SUV或轻卡)在正面碰撞期间是特别有利的。在这种情况下， 车身高度的差别可导致主负荷路径(即保险杠)偏离，并且可进一步促使大型车辆跨骑 (over-ride)至小型车辆上。但在小型车辆中有上碰撞点时，上负荷路径结构12可以接触较高车身高度的车辆的保险杠并且阻碍或防止这种跨骑。上负荷路径结构12还有利于在与物体(例如柱或街道标志)碰撞期间减轻过度侵入。在一个实施例中，上负荷路径结构12可配置用于类似于下负荷路径结构14接收 (例如可控地吸收和/或传递至车辆)一些能量。在一个实施例中，如果上负荷路径结构 12配置用于接收由下负荷路径结构14接收能量的至少15-20%的大小，则可阻止或防止跨骑事件。如图1所说明，在一个实施例中，上负荷路径可类似弓形结构。这种设计(尽管不是特定需要)可进一步辅助有效地通过第一枪式梁16和第二枪式梁18将碰撞负荷从上散热器杆20传递离开。如图1所示，可通过为每个枪式梁16、18提供带有朝向上散热器杆20 弯曲的弯曲部(例如，第一枪式梁16的弯曲部28)来产生弓形结构。当与上负荷路径结构12结合使用时，一个或多个垂直支撑件(例如部件30、32) 通过防止上负荷路径结构12在碰撞期间向上或向下变形可额外地增强车辆的耐撞性。这种整合上负荷路径和下负荷路径的结构在例如碰撞车辆的保险杠/梁系统与被碰撞车辆的保险杠/梁系统在几何上不对齐时特别有利。为了提供上述结构特点，上负荷路径结构12可由多个封闭截面部件和/或C形通道部件构造而成。封闭截面部件的特征在于中空连续(即封闭)截面，例如但不限于方形管、矩形管或圆形管。在一个实施例中，例如可通过挤压工艺、液压成型工艺或通过将两个 “开放”(open)截面部件固定在一起这样它们共同形成封闭截面来形成封闭截面部件。同样，C形通道部件的特征在于总体上为方形或矩形的中空截面，其中一侧为开放或实质上开放(即部件的截面可类似于字母“C”)。在图2中总体上示出的一个实施例中，枪式梁(例如枪式梁16)可为封闭截面梁， 其由枪式内部件40和枪式外部件42形成。在一个实施例中，枪式内部件40和枪式外部件 42可为通过冲压工艺形成的和例如使用多个点焊接(例如点焊44)固定在一起的金属部件。可替代地，其它焊接、钎焊、胶合或螺栓技术可用于固定内部件和外部件。如在图3和4中总体上示出的，上散热器支撑杆20可包括C形通道部件，其配置用于安装至第一枪式梁16和第二枪式梁18中每一个的一部分上。在一个实施例中，上散热器支撑杆20可通过焊接工艺固定至枪式梁16、18。在其它实施例中，可通过将螺栓50穿过上散热器支撑杆20的两个壁以及穿过枪式梁(例如枪式梁16)的两个壁将上散热器支撑杆固定至枪式梁16、18。另外地，上散热器支撑杆20和/或枪式梁16上的一个或多个螺栓开口可为开槽的开口以允许散热器支撑杆20较小程度地移动(即，小于1”)以适应框架总成的空间变形。在一个实施例中，总体上如图4的(沿枪式梁16的一部分截取的)截面视图所示，上散热器支撑杆20可配置用于将插入件52容纳于支撑杆的部分长度内。插入件可例如穿过第一枪式梁16和第二枪式梁18之间的整个支撑杆延伸，或可替代地仅延伸穿过部分支撑杆。插入件52可配置用于基本上填充散热器支撑杆20的中空内部的大部分，并且可为杠提供增强的横向稳定性。在一个实施例中，插入件52可为塑料插入件。在其它实施例中，插入件52可为橡胶或泡沫插入件。如在图4中进一步说明，第一上枪式梁和第二上枪式梁均可固定至车身结构M的一部分上(例如A柱)或固定至与A柱实质上对齐或连接的其它车身结构。总体上如本领域技术人员所知，A柱为车身结构的一部分，其在挡风玻璃任一侧垂直延伸结构性地支撑车顶。与A柱实质上对齐或连接的车身结构可同样包括在A柱下面支撑前车门的车身结构部分。这种框架连接可允许通过枪式梁16、18将任何碰撞能量传递至车辆的其余部分。在一个实施例中，一个或多个垂直支撑件(例如支撑件30、3幻可为封闭截面部件。类似于图2中说明的枪式梁结构，封闭截面垂直支撑件可由内垂直支撑件60 (图5中说明)和外垂直支撑件62(图6中说明)形成。在一个实施例中，内垂直支撑件60和外垂直支撑件62均可通过钢材冲压工艺形成，并且可通过例如多个点焊(例如点焊64)固定在一起。可替代地，冲压部分可使用其它已知固定方式接合在一起。一个或多个垂直支撑件(例如支撑件30、32)可通过结构性地与例如枪式梁(例如枪式梁16)连接而固定至上负荷路径结构12。另外地，一个或多个垂直支撑件可通过结构性地与例如车辆纵梁(例如纵梁22)连接而固定至下负荷路径结构14。在如图5所示的一个实施例中，连接至纵梁或枪式梁的一个方法可包括例如熔焊70。可替代地，如图6所示，另一连接方法可包括一个或多个点焊(例如点焊72)。为了辅助可重复地将垂直支撑件组装至上负荷路径结构12，枪式梁16、18均可设有定位部件，其配置成与垂直支撑件的类似定位部件对接。在一个实施例中，定位部件可为 V形部件80。可替代地，定位部件可包括柱和对接孔，或可以确保可重复组装的其它类似物理部件。在一个实施例中，V型部件80冲压进枪式内部件40内，并且类似的V型部件80相应地冲压进内垂直支撑件60内。尽管在上面以特定的多个角度描述了本实用新型的多个实施例，本领域技术人员能够作出所公开实施例的多种可替代方案而不偏离本实用新型的实质或范围。所有的方向性用词(例如，正、负、上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶、底、之上、之下、垂直、水平、 顺时针、逆时针)仅用于识别以帮助读者理解本实用新型，并且特别对于本实用新型的位置、方位或使用不产生限制。连接用词(例如附加、结合、连接等)用于宽泛地解释并且可包括部件连接之间的中间部件和部件之间的相对移动。因此，连接用词不必要地推断为两个部件为方向性地连接或彼此固定，除非明确地指定。应预想上述说明或附图中所示的所有信息解释仅为说明性的并不意图限制。可作出多种细节或结构上的变化而不偏离权利要求所限定的本实用新型的实质。
权利要求1.一种用于车辆的散热器支撑结构，其特征在于，包括第一枪式梁和第二枪式梁；第一纵梁和第二纵梁；在所述第一枪式梁和第一纵梁之间延伸的第一垂直支撑件；在所述第二枪式梁和第二纵梁之间延伸的第二垂直支撑件；及在所述第一枪式梁和第二枪式梁之间延伸的上散热器支撑杆，所述上散热器支撑杆设置成在碰撞期间将能量传递至所述第一枪式梁和所述第二枪式梁。
2.如权利要求1所述的散热器支撑结构，其特征在于，所述垂直支撑件包括封闭截面部件，并且所述枪式梁包括封闭截面部件。
3.如权利要求2所述的散热器支撑结构，其特征在于，所述封闭截面部件包括多个固定在一起的开放截面部件。
4.如权利要求1所述的散热器支撑结构，其特征在于，所述第一垂直支撑件和所述第二垂直支撑件各自焊接至所述第一枪式梁和所述第二枪式梁和所述第一纵梁和所述第二纵梁中每一个。
5.如权利要求1所述的散热器支撑结构，其特征在于，所述上散热器支撑杆包括设置成安装在枪式梁的一部分上的C型通道部件。
6.如权利要求5所述的散热器支撑结构，其特征在于，所述上散热器支撑杆设置成用穿过所述上散热器支撑杆的两壁和所述枪式梁的两壁的螺栓固定所述枪式梁。
7.如权利要求5所述的散热器支撑结构，其特征在于，还包括设在所述上散热器支撑杆的一部分内的插入件。
8.如权利要求1所述的散热器支撑结构，其特征在于，所述第一枪式梁和所述第二枪式梁均包括设置成与设在各自第一垂直支撑件和第二垂直支撑件上的类似定位部件啮合的定位部件。
9.如权利要求1所述的散热器支撑结构，其特征在于，所述第一枪式梁和所述第二枪式梁均包括朝向所述上散热器支撑杆延伸的弯曲部。
10.如权利要求1所述的散热器支撑结构，其特征在于，进一步包括在所述第一纵梁和所述第二纵梁之间延伸的下支撑部件，所述下支撑部件设置成在碰撞期间将能量传递至所述第一纵梁和所述第二纵梁。
11.如权利要求1所述的散热器支撑结构，其特征在于，所述第一枪式梁和所述第二枪式梁包括封闭截面部件；所述第一垂直支撑件和所述第二垂直支撑件均包括封闭部件；及所述上散热器支撑杆包括封闭截面或C型通道部件并且设置成固定至所述第一枪式梁和所述第二枪式梁中每一个。
专利摘要本实用新型公开一种用于车辆的散热器支撑结构，包括第一枪式梁和第二枪式梁；第一纵梁和第二纵梁；在第一枪式梁和第一纵梁之间延伸的第一垂直支撑件；在第二枪式梁和第二纵梁之间延伸的第二垂直支撑件；及在第一枪式梁和第二枪式梁之间延伸的上散热器支撑杆，上散热器支撑杆配置用于在碰撞期间将能量传递至第一枪式梁和第二枪式梁。本实用新型的优点在于可承受碰撞并且以可控方式将能量转移至车辆的其余部分的上负荷路径结构。
文档编号B60K11/04GK202080116SQ201120117679
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月20日 优先权日2010年4月21日
发明者埃德加·爱德华·多纳伯迪安, 大卫·安东尼·瓦格纳, 奥马尔·法鲁克, 蒂里·甘博托, 迈克尔·M·阿祖兹, 阿利·加罗·卡利斯坎 申请人:福特环球技术公司