车辆横梁，包括该车辆横梁的车辆及车辆横梁的套装

技术领域

本发明涉及车辆横梁，特别是机动车辆仪表板的横梁。更具体地，本发明涉及包括至少两个部分的车辆仪表板横梁。

背景技术

存在已知的在纵向方向上延伸的车辆仪表板横梁，并且其包括：

第一部分，其包括由金属制成的第一部分管体，所述第一部分在纵向方向上朝向第一联接端部延伸，

第二部分，其包括由塑料制成的主体，所述第二部分在纵向方向上从第二联接端部延伸，该第二联接端部适于固定到第一联接端部。

因此，这两个部分基本上由两种不同的材料制成。特别地，第一部分由例如金属制成，以便在该第一部分中保持很大的刚性，该第一部分通常用于连接车辆的转向柱。第二部分由例如塑料制成，以减轻位于车辆仪表板下方的第二部分的重量，并降低其成本。

文献FR 3 043 050示出了这样一种车辆仪表板横梁，其中，第二部分的联接部分装配到第一部分中，以便第一部分和第二部分连接在一起。

发明内容

本发明旨在改进这种类型的仪表板横梁的结构，特别是改进第一部分和第二部分之间的连接。

为此，本发明的第一个目的涉及一种上述类型的车辆横梁，其中，第二联接端部包括由金属制成的第二部分管体，所述第二部分管体由主体的一部分包覆成型，使得第二部分管体与所述主体成一体，以及

第一部分管体的第一联接端部焊接到第二部分管体，使得第一部分和第二部分彼此成一体。

这些布置确保第一部分非常刚性地固定到第二部分以抵抗各种弯曲和/或扭矩和/或牵引/压缩应力。

此外，第一部分和第二部分因此具有针对其各自功能而优化的机械特性。

在根据本发明的车辆横梁的各种实施例中，也可以采用以下布置中的一个或多个。

根据一个方面，第一部分管体与第二部分管体之间的焊缝是围绕所述第一部分管体和第二部分管体的外周的连续焊缝。

根据一个方面，第一部分管体和第二部分管体之间的焊缝是围绕所述第一部分管体的周边和第二部分管体的周边分布的线段或点形式的焊缝。

根据一个方面，第二部分管体包括第一区域，主体的一部分模制在第一区域上，并且该第一区包括由主体的一部分的材料进入的孔。

根据一个方面，该孔在预定方向上是拉长的。

根据一个方面，该第二部分管体包括第一区域，主体的一部分模制在第一区域上，并且该第一区域包括由主体的一部分的材料覆盖的其外表面上的纹理。

根据一个方面，该第二部分管体包括未被主体的一部分包覆成型的第二区域，并且该第二区域包括阻力限制形状，该阻力限制形状适于在外部应力超过极限值的期间通过减小第二部分管体在纵向方向Y上的长度来限制第二部分管体的阻力。

根据一个方面，阻力限制形状由波纹或开口中的至少一个组成，该波纹或开口能够在纵向方向Y上被压缩以减小第二部分管体的第二区域的长度。

根据一个方面，开口在垂直于纵向方向Y的方向上和/或在平行于纵向方向Y的方向上是拉长的。

根据一个方面，横梁还包括安装支架，该安装支架具有可滑动地安装在第二部分的主体上的连接件。

此外，本发明的第二个目的涉及一种车辆，该车辆包括对应于上述特征的横梁。

此外，本发明的第三个目的涉及一种套装，该套装包括：

根据上述特征的第一横梁和第二横梁，

第一横梁包括第一部分和第二部分，该第一部分包括第一部分管体，

第二横梁包括第一部分和第二部分，该第一部分包括第一部分管体，

其中，第一横梁的第一部分管体具有与第二横梁的第一部分管体不同的长度，以及

其中，第一横梁的第二部分与第二横梁的第二部分相同。

附图说明

本发明的其他特征和优点将在以下通过非限制性示例的方式参照附图对其实施例之一进行描述期间变得显而易见。

在附图中：

-图1是根据本公开的横梁的透视图；

-图2是图1的横梁的联接区域的放大视图；

-图3是图1的横梁的联接区域的截面图；

-图4是横梁的第二部分管体的第一变型的透视图；

-图5是横梁的第二部分管体的第二变型的透视图；

-图6是横梁的第二部分的第二实施例的透视图，其具有第二部分管体的另一变型；

-图7是图6的第二部分管体的透视图；

-图8是横梁的第二部分的第三实施例的透视图，其具有第二部分管体的另一变型；

-图9是图6的第二部分管体的透视图。

在各种附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。横梁的纵向方向由字母Y表示。三个垂直的空间方向由字母X-Y-Z表示，这是各种透视图中位置识别的惯例。

具体实施方式

图1示出机动车辆仪表板的横梁1，其旨在横向固定在车辆主体结构的前侧柱或“A”柱之间。横梁1具有加固车辆结构和支撑车辆设备(例如转向柱、通风系统或收音机)的功能。横梁1具有在纵向方向Y上延伸的大致伸长的形状。

横梁1包括：

-在所述横梁的第一端部1a处的驾驶员侧安装支架2，以及

-在横梁的第二端部1b处的乘客侧安装支架3，第二端部1b在纵向方向Y上与第一端部1a相对。

驾驶员侧安装支架2适于将横梁1连接到车辆的驾驶员座椅侧的车辆主体结构上。乘客侧安装支架3也适于将横梁1连接到车辆的主体结构，在相反侧，即在车辆的乘客座椅侧。

此外，横梁1可以包括从中间区域1c垂直向下延伸的中间安装支架4，以便连接到主体结构和/或车辆的地板，以便一旦横梁1刚性地安装在车辆的主体结构和/或地板上时，增加所述主体结构和/或车辆地板的刚度。

然后，横梁1包括：

-第一部分10，其在纵向方向Y上延伸到第一部分10的至少一个联接端部10j，以及

-第二部分20，其从第二部分20的联接端部20j沿纵向方向Y延伸，第二部分20的联接端部20j适于固定到第一部分10的联接端部10j，以形成横梁。

第一部分10和第二部分20之间的联接或连接因此在联接区域中通过第一部分10的联接端部10j与第二部分20的联接端部20j的连接来实现。

如图所示，第一部分10例如定位成面向车辆的驾驶员座椅。因此，横梁1的第一部分10用于容纳转向柱，并且它比第二部分20承受更大的机械应力。

第一部分10包括由金属制成的第一部分管体11。例如，这种金属是钢、铝或其他金属。第一部分10可以包括固定到第一部分管体11的其他元件，无论是否为金属。例如，如图所示，第一部分10可包括转向柱支撑件13或一个或多个臂或凸缘14，所述臂或凸缘旨在连接到车辆主体结构的其他元件，以便在车辆碰撞期间加固横梁1和/或控制横梁和/或车辆主体结构的其他元件的变形。

第二部分20包括由塑料制成的主体21。例如，这种塑料是例如热塑性塑料或热固性材料。可选地，该材料是复合塑料，包括增强填料，例如玻璃或碳纤维，例如高达60％。第二部分20可以包括固定到主体21的其他元件，无论是否是塑料的。塑料型材包括例如横截面(垂直于纵向方向，即在X-Z平面内)，其形状基本上为“S”形。

第二部分20的主体21例如通过塑料成型，例如通过注射制成。第二部分20的主体21例如是包括多个加强肋21n的塑料型材，这些加强肋例如在方向X上延伸，用于沿着该方向X脱模并且用于增加由塑料制成的主体21的刚度。

第二部分20例如是单件的。在这种情况下，第二部分20一体地固定到第一部分10的一个端部以形成横梁1。

第二部分20可能由两个部件20a和20b组成，如图1和图2所示。在这种情况下，第二部分20的每个部件整体地固定到第一部分10的端部之一。然后，第一部分10位于第二部分20的第一部件20a和第二部件20b之间。因此，第二部分20的第一部件20a连接到第一部分10的第一端部，并且第一部分10的第二端部连接到第二部分20的第二部件20b，以形成横梁1。

第一部分10和第二部分20沿着纵向方Y对齐，例如直线对齐，以便具有从横梁1的第一端部1a到横梁1的第二端部1b的单个直线轴线。

可选地，第一部分10和第二部分20具有一个或多个弯曲部分；并且第一部分10和第二部分20仅在联接端部附近对齐。这样组装的横梁1具有用于组装第一部分10和第二部分20的预定弯曲形状。

第一部件20a与第一部分10的联接和第二部件20b与第一部分10的联接是相似或相同的。因此，为了简明起见，我们将只描述第一联接，其规定很容易通过对称性应用。

特别地，根据图1和图2所示的实施例，第二部分20的第一部件20a包括乘客侧安装支架3和中间安装支架4。在该示例中，它们被集成到第二部分20的主体21中，并且例如被制成一个部件，例如通过模制该部件，特别是通过注射成型。类似地，第二部分20的第二部件20b包括驾驶员侧安装支架2，该安装支架2例如通过模制该部件而集成到第二部分20的主体21中。因此，一般来说，任何安装支架2、3、4都可以集成到第二部分20的模制件中。

当然，安装支架2、3、4本身也可以通过组装一个或多个部件来构造。例如，安装支架2、3、4中的一个或多个可以包括连接件，该连接件从第二部分20(主体21)的模制部件延伸并且适于附接到车辆主体结构和/或车辆地板。例如，这个连接件是由金属制成的。

可选地，安装支架2、3、4的连接件可滑动地安装在第二部分20的主体21上，然后通过任何附接构件固定到主体21。一个或多个螺钉或一个或多个铆钉或一个或多个合适的焊缝可以用作附接构件。通过这种布置，安装支架的高度可以与车辆相适应，并且特别地，适应于多个高度的安装支架，可以保持用于形成第二部分20的相同模具。通过这种布置，单个模具可以用于具有不同高度的安装支架的多个横梁1的参考。因此，可以增加塑料模具的使用，提高其折旧，并降低横梁1的成本。

根据本公开的横梁1还具有以下特征：

-第二部分20的联接端部20j包括由金属制成的第二部分管体22，该第二部分管体22由主21的一部分21s包覆成型，使得第二部分管体22与主体21成一体，以及

-第一部分管体11焊接到第二部分管体22，使得第一部分10和第二部分20彼此成一体。

主体21的部分21s具有例如环形形状，其在第二部分20的联接端部20j处至少部分地围绕第二部分管体22。

换句话说，第一部分10基本上由金属制成的第一部分管体11形成，而第二部分20基本上由塑料制成的主体21形成。因此，为了将第二部分20连接到第一部分10，第二部分管体22至少部分地模制在第二部分20的主体21上。这种包覆成型使得可以将第二部分管体22整体地固定到第二部分20的主体21。

此外，第二部分管体22由能够焊接到第一部分管体11的金属制成。第一部分管体11和第二部分管体22有利地在X-Z平面的方向上具有相同的横截面，使得这些管体的端部可以焊接在一起。

第一部分管体11和第二部分管体22之间的焊缝30例如是围绕所述管体的端部的外周的连续焊缝。或者，焊缝30可以由沿着所述管体的端部的外周分布的多个焊接线段组成。可能的是，沿着所述管体的端部的外周只具有少量点焊。

作为变型，第一部分管体11具有直径大于或小于第二部分管体22的横截面直径的横截面。然后，两个管体的联接可以例如通过将一个管体装配到另一个管体中来执行。在这种情况下，例如沿着横截面的外周和/或沿着相对于纵向方向Y的切向进行焊接。然后改进管体的联接。

横梁1的长度可以在纵向方向上适配，例如通过选择第一部分10的长度；换句话说，通过选择第一部分管体11的长度。第二部分20在纵向方向上的长度可以被保持，并且特别是用于成形第二部分的相同模具可以被保持用于多个长度的横梁1。通过这种布置，单个模具可以用于具有不同长度的横梁1的多个参考，这些不同长度的横梁例如用于安装在不同宽度的车辆上。因此，可以增加塑料模具的使用，提高其折旧，并降低横梁1的成本。

图3是横梁1的截面图，更清楚地示出了通过第二部分20的主体21的部分21s包覆成型第二部分管体22。主体21的部分21s具有例如环形形状，其在第二部分20的联接端部20j处至少部分地围绕第二部分管体22。

特别地，主体21的部分21s覆盖第二部分管体22的第一区域22

第二部分管体22具有圆柱形形状。这种管体可能是通过轧制和焊接板材，或通过形成板材，或材料挤压而形成的。

根据图4所示的第一变型，第二部分管体22包括在所述管体的第一区域22

孔23可以是圆柱形或椭圆形，或者具有任何其他形状。特别地，这些孔可以在纵向方向Y上或在垂直于纵向方向Y或相对于纵向方向Y倾斜的方向上具有拉长的形状。因此，可以调节部分21s与第二部分管体22的连接的机械强度。

孔的形状和数量适于主体21和第二部分管体22之间的连接的期望阻力特性。

根据图5所示的第二变型，第二部分管体22包括其外表面的条纹或纹理24，该条纹或纹理旨在与部分21s接触。因此，在第二部分20的塑性注射过程中，主体21的部分21s的包覆成型材料紧密地遵循这些条纹或纹理24的轮廓。部分21s和第二部分管体22之间的连接因此更能抵抗机械应力。

可以将上述两种变型结合起来，以调节连接的机械强度并在尺寸和/或成本方面优化该部件。

根据图6和图7所示的横梁的第二实施例，第二部分管体22包括在纵向方向Y上具有阻力限制形状的第二区域22

图6和7的该实施例的阻力限制形状由在第二部分管体22的第二区域22

因此，波纹25能够在冲击过程中在纵向方向Y上被压缩，以缩短第二区域22

径向方向X-Z上的振幅、纵向方向Y上的间距以及第二部分管体22的第二区域22

根据图8和图9所示的横梁的第三实施例，第二部分管体22包括第二区域22

图8和9的该实施例的阻力限制形状由在第二部分管体22的第二区域22

第二部分管体22的第二区域22

根据图9所示的变型，开口26在垂直于纵向方向Y的方向上是拉长的。

然而，根据所需的阻力调节(随着形变函数的力或力的曲线)，开口26或者在垂直于纵向方向Y的方向上是拉长的，或者在平行于纵向方向Y的方向上是拉长的，或者由沿着一个或另一个方向的预定开口组合组成，或者具有通过计算和/或测试预先确定的更复杂的形状。因此，如上面针对波纹25所解释的，开口26允许调节阻力极限值，超过该阻力极限值，第二部分管体22将缩短以吸收冲击或力的一些能量。

根据横梁1的其他实施例，第二部分管体22包括第二区域22

最后，根据横梁的另一个实施例，转向柱支撑件13或转向柱支撑件13的一部分由横梁1的一部分包覆成型。例如，转向柱支撑件13的一部分由第一部分管体11包覆成型。转向柱支撑件或转向柱支撑件的一部分由金属制成。

因此，横梁1的各种实施例可用于许多车辆中。

特别地，可以产生具有不同长度的第一部分管体和相同的第二部分的横梁套装(两个横梁：第一横梁和第二横梁)。因此，通过调整金属第一部分管体的长度，可以在同一机器上生产不同长度的横梁，因此例如用于不同的车辆。