本發(fā)明大體涉及機動車輛的儀表板橫梁(crosscarbeam)。

背景技術(shù)：

本部分中的敘述僅提供與本公開相關(guān)的背景信息，并且可或可不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

在普通的機動車輛框架結(jié)構(gòu)中，儀表板橫梁用來連接在車輛支柱之間，且支承多個構(gòu)件，諸如轉(zhuǎn)向組件、儀表板設(shè)備、手套箱等。當(dāng)前的儀表板橫梁設(shè)計包括被選擇以降低重量的金屬部件，諸如鋁部件，其焊接在一起以使強度最大化。但是，鋁的焊接可導(dǎo)致受熱影響區(qū)域(haz)，其在局部降低焊接接頭的強度。另外，準(zhǔn)備焊接接頭(對于典型的儀表板橫梁而言，焊接接頭的數(shù)量可為大約50或更多)以及在焊接之后研磨或清潔焊接接頭以為油漆或涂層材料做準(zhǔn)備的成本和時間可能很多。

雖然應(yīng)用于鋁結(jié)構(gòu)部件的材料涂層(依賴于其來進一步降低重量)，諸如聚合涂層是已知的，但是在特定區(qū)域應(yīng)用聚合材料涂層的已知鋁儀表板橫梁組件可由于組裝所需要的大小、復(fù)雜性、成本、工藝等的原因而受限。本領(lǐng)域因此可受益于改進的儀表板橫梁設(shè)計。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)若干方面，一種模塊化混合式儀表板橫梁組件包括至少一個組件，其具有通過聚合材料的包模部(overmolding)連接在一起的多個單獨的金屬部件。至少一個組件進一步具有缺乏聚合材料的包模部的至少一個金屬凸緣。金屬基管支承至少一個組件。多個緊固件將至少一個組件的至少一個金屬凸緣連接到基管上，模塊化混合式儀表板橫梁組件不具有焊接連接部。

在一個方面，梁組件包括第一基管自由端和相反的第二基管自由端；并且第一和第二端附連部分各自連接到相反的第一或第二基管自由端中的一個上。

在另一個方面，第一和第二端附連部分各自包括通過聚合材料包模的附連部分金屬部件。

在另一個方面，至少一個金屬凸緣包括多個凸緣，其各自直接接觸基管的外壁，使多個緊固件中的至少一個緊固件被接納通過多個凸緣和基管中的各個，以將多個凸緣聯(lián)接到基管上。

在另一個方面，至少一個緊固件為自攻流鉆緊固件。

在另一個方面，至少一個緊固件為自刺穿鉚釘。

在另一個方面，至少一個緊固件為鉚螺母，其限定螺釘和螺母式組件。

在另一個方面，基管包括第一和第二管，其彼此緊固。

在另一個方面，第一管具有縱向軸線，其相對于第二管的縱向軸線偏移。

在另一個方面，至少一個組件的多個金屬凸緣中的一個限定聯(lián)接連接器，其直接接觸第一管和第二管的重疊部分。

在另一個方面，至少一個組件包括：第一組件，其限定轉(zhuǎn)向柱支承部分；第二組件，其限定儀表板支承部分；和第三組件，其限定手套箱支承部分。

根據(jù)進一步方面，玻璃纖維以范圍在大約30重量%到大約60重量%之間的量添加到聚合材料，以進行強化。

根據(jù)進一步方面，模塊化混合式儀表板橫梁組件包括基管，其具有相反的第一和第二自由端。多個組件單獨地連接到基管，各個組件具有通過聚合材料的包模部聯(lián)接在一起的多個金屬板，并且各個組件具有缺乏聚合材料的包模部的至少一個金屬凸緣。第一和第二端附連部分各自連接到基管第一或第二自由端中的一個上。各個組件的至少一個金屬凸緣和第一和第二端附連部分使用緊固件連接到基管，模塊化混合式儀表板橫梁組件不具有焊接連接部。

在另一個方面，組件中的第一組件限定轉(zhuǎn)向柱支承部分；組件中的第二組件限定儀表板支承部分；并且組件中的第三組件限定手套箱支承部分。

在另一個方面，基管包括：第一管和第二管。第一管具有管縱向軸線，其相對于第二管的縱向軸線偏移，從而提供第一管和第二管的重疊部分。聯(lián)接連接器接觸重疊部分，聯(lián)接連接器緊固到第一管和第二管。

在另一個方面，轉(zhuǎn)向柱支承部分、儀表板支承部分、手套箱支承部分、第一端附連部分和第二端附連部分包括完全由聚合材料制成的至少一個構(gòu)件。

在另一個方面，第一和第二端附連部分各自適于連接到機動車輛的不同的結(jié)構(gòu)支柱部件。

在另一個方面，多個組件中的各個的金屬凸緣適于與基管的面重疊，緊固件延伸通過凸緣進入基管。

在另一個方面，第一附連部分和第二端附連部分中的各個包括金屬板，其利用用玻璃纖維強化的聚合材料包模。

根據(jù)進一步方面，一種用于機動車輛的模塊化混合式儀表板橫梁組件包括基管，其具有相反的第一和第二自由端。第一和第二端附連部分各自連接到基管第一或第二自由端中的一個上。第一組件限定轉(zhuǎn)向柱支承部分，且第二組件限定儀表板支承部分。第一組件和第二組件中的各個包括通過聚合材料的包模部聯(lián)接在一起的多個金屬板。缺乏聚合材料的包模部的至少一個金屬凸緣從第一組件和第二組件中的各個向外延伸。各個金屬凸緣在第一和第二自由端之間使用緊固件連接到基管，并且第一和第二端附連部分中的各個使用緊固件連接到第一和第二自由端中的一個，模塊化混合式儀表板橫梁組件不具有焊接連接部。

參照以下描述和附圖，進一步方面、示例和優(yōu)點將變得顯而易見，在附圖中，相同標(biāo)號表示相同構(gòu)件、元件或特征。

附圖說明

本文描述的附圖僅用于示出目的，而不意圖以任何方式限制本公開的范圍。

圖1為具有本公開的模塊化混合式儀表板橫梁組件的機動車輛的局部橫截面左前透視圖；

圖2為圖1的模塊化混合式儀表板橫梁組件的基管的俯視透視圖；

圖3為圖1的模塊化混合式儀表板橫梁組件的轉(zhuǎn)向組件部分的右前透視圖；

圖4為圖1的模塊化混合式儀表板橫梁組件的儀表板組件部分的右前透視圖；

圖5為圖1的模塊化混合式儀表板橫梁組件的手套箱組件部分的右前透視圖；

圖6為圖1的模塊化混合式儀表板橫梁組件的具有端附連部分的基管的右前透視圖；

圖7為圖1的組裝好的模塊化混合式儀表板橫梁組件的右前透視圖；

圖8為圖7的組裝好的模塊化混合式儀表板橫梁組件的一部分的俯視透視圖；以及

圖9為圖7的組件模塊化混合式儀表板橫梁組件的一部分的左后透視圖。

具體實施方式

以下描述在性質(zhì)上僅為示例性的，而不意圖限制本公開、應(yīng)用或用途。

參照圖1，模塊化混合式儀表板橫梁組件10大體由參考標(biāo)號10表示。根據(jù)若干方面，梁組件10為用于機動車輛14中的示例性框架12的結(jié)構(gòu)部件。梁組件10在第一端處連接到框架12的第一部件16，諸如第一“a”框架或支柱部件，且在第二端處連接到第二部件18，諸如第二“a”框架或支柱部件。梁組件10本身用來支承多個構(gòu)件組件，諸如轉(zhuǎn)向組件20、儀表板組件22和手套箱組件24，并且還可支承其它物體(未顯示)諸如，但不限于線束、管道、通風(fēng)構(gòu)件或?qū)Ч艿取?/p>

梁組件10構(gòu)造成沒有焊接接頭，以消除對焊接前的接頭準(zhǔn)備和焊接后的研磨的需要，且消除在焊接操作期間由于高的焊接溫度產(chǎn)生的熱扭曲。消除焊接接頭還消除了可出現(xiàn)在已知的梁組件的金屬構(gòu)件中的熱影響區(qū)域(haz)的形成。haz已知會導(dǎo)致梁材料的材料強度的局部降低，特別是在焊接的鋁材料中。

參照圖2且再次參照圖1，梁組件10包括基管26，其由第一管區(qū)段28和第二管區(qū)段30組裝而成。為了消除基管26中的一個或多個彎曲部，第一管區(qū)段28的縱向中心軸線32相對于第二管區(qū)段30的縱向中心軸線34偏移。第一管區(qū)段28的第一面部分36與第二管區(qū)段30的第二面部分38重疊，從而提供重疊節(jié)段40。第一面部分36和第二面部分38的重疊節(jié)段40使用多個緊固件42連接。根據(jù)若干方面，緊固件42可為流鉆緊固件、自刺穿(spr)鉚釘或螺釘-螺栓-螺母式鉚螺母中的任一個。根據(jù)若干方面，轉(zhuǎn)向組件20、儀表板組件22和手套箱組件24單獨地分開來組裝，且然后使用多個緊固件諸如緊固件42附連到基管26上。

參照圖3且再次參照圖1-2，根據(jù)若干方面，轉(zhuǎn)向組件20使用由金屬諸如鋁或鋼制成的多個沖壓件構(gòu)造成，例如兩個前部沖壓件44,46和兩個后部沖壓件48,50。為了降低梁組件10的總重量，至少兩個沖壓件諸如前部沖壓件44,46可由減小厚度的金屬板p1,p2制成，且然后使用聚合材料的包模部m1連接在一起，以產(chǎn)生單個轉(zhuǎn)向組件構(gòu)件52。包模部m1可添加在模具中，諸如在注射模制機中，并且使用的聚合材料可包括玻璃纖維材料，玻璃纖維存在的量的范圍在大約30重量%到大約60重量%之間，以強化強度。聚合材料的包模部m1還提供阻止在車輛運行期間產(chǎn)生的噪聲傳遞通過轉(zhuǎn)向組件構(gòu)件52的額外益處。

繼續(xù)參照圖3且再次參照圖1-2，各個沖壓件諸如兩個后部沖壓件48,50包括缺乏聚合材料的包模部m1的一個或多個凸緣，諸如第一凸緣54、第二凸緣56、第三凸緣58和第四凸緣60。各對凸緣諸如第一凸緣54和第二凸緣56重疊到基管26的一些相反的外部面上，這將關(guān)于圖7更詳細顯示。緊固件諸如本文之前論述的緊固件42延伸通過凸緣且進入基管26，以將凸緣且因此將兩個后部沖壓件48,50中的各個且因此將轉(zhuǎn)向組件20連接到基管26。要注意各個組件的構(gòu)件的數(shù)量可相對于本文示出的數(shù)量而改變，而不偏離本公開的范圍。

現(xiàn)在參照圖4且再次參照圖1-2，根據(jù)若干方面，儀表板組件22由五個沖壓件制成，包括第一和第二豎向沖壓件62,64，水平?jīng)_壓件66和至少第一和第二附連支架68,70。第一豎向沖壓件80和第二豎向沖壓件82中的各個可包括板p3,p4，它們使用聚合材料的包模部m2聯(lián)接在一起，如上面關(guān)于轉(zhuǎn)向組件20描述的那樣。水平?jīng)_壓件66和第一和第二附連支架68,70可例如使用spr鉚釘緊固到第一和第二豎向沖壓件62,64。類似于轉(zhuǎn)向組件20，各個沖壓件諸如第一和第二豎向沖壓件62,64包括缺乏聚合材料的包模部m2的一個或多個凸緣，諸如第一凸緣72、第二凸緣74、第三凸緣76和第四凸緣78。單對凸緣(諸如第一凸緣72和第二凸緣74限定的對)重疊且因此直接接觸基管26的一個或多個外部面，這將關(guān)于圖7更詳細顯示。緊固件諸如本文之前論述的緊固件42延伸通過凸緣72,74,76,78且進入基管26，以將凸緣72,74,76,78以及將第一和第二豎向沖壓件62,64中的各個且因此將儀表板組件22連接到基管26。

參照圖5，且再次參照圖1-2，手套箱組件24由兩個沖壓件制成，包括第一沖壓件80和第二沖壓件82。第一沖壓件80和第二沖壓件82中的各個包括一個或多個板，其大體以p5,p6指示，相鄰的一些板通過聚合材料的包模部m3,m4連接，如上面關(guān)于轉(zhuǎn)向組件20描述的那樣。第一沖壓件80可進一步包括附連支架84，且第二沖壓件82可包括附連支架86。類似于轉(zhuǎn)向組件20，各個沖壓件諸如第一沖壓件80和第二沖壓件82包括缺乏聚合材料的包模部m3,m4的至少一個凸緣，諸如第一凸緣88和第二凸緣90。凸緣88,90中的各個重疊且因此直接接觸基管26的一個或多個外部面，如關(guān)于圖7更詳細顯示的那樣。緊固件諸如本文之前論述的緊固件42延伸通過凸緣88,90且進入基管26，以將凸緣88,90且因此將第一沖壓件80和第二沖壓件82中的各個且因此將手套箱組件24連接到基管26。

參照圖6和再次參照圖1-2，梁組件10進一步包括第一端附連件92和第二端附連件94。第一端附連件92通過緊固而固定到基管26的第一自由端96，并且第二端附連件94通過緊固而固定到基管26的相反的第二自由端98。第一和第二端附連件92,94兩者包括一個或多個板7,8，相鄰的一些板具有聚合材料的包模部m5,m6，以連接板，如上面關(guān)于轉(zhuǎn)向組件20描述的那樣。第一和第二端附連件92,94中的各個可進一步包括缺乏聚合材料的包模部m5,m6的第一和第二附連支架，諸如第一附連支架100和第二附連支架102。緊固件諸如本文之前論述的緊固件42延伸通過第一和第二附連支架100,102且進入基管26，以將第一和第二端附連件92,94連接到基管26。

參照圖7且再次參照圖1-6，梁組件10可通過首先將第一管區(qū)段28連接到第二管區(qū)段30以產(chǎn)生基管26來組裝。轉(zhuǎn)向組件20可然后緊固到基管26上，之后是儀表板組件22和手套箱組件24。第一和第二端附連件92,94可然后單獨地緊固到基管第一和第二自由端96,98中的一個上。

參照圖8和9，再次參照圖1-7，梁組件10的基管26可進一步包括聯(lián)接連接器104，其用來將第一管區(qū)段28連結(jié)到第二管區(qū)段30上。聯(lián)接連接器104直接接觸第一管區(qū)段28的上部面106和第二管區(qū)段30的上部面108中的各個，且還直接接觸第一管區(qū)段28的后部面110。多個緊固件42延伸通過聯(lián)接連接器104且進入第一和第二管區(qū)段28,30的壁。如圖8中顯而易見，聚合材料112可包模到后部沖壓件48的板p1限定的一部分或整個表面上。類似地，聚合材料112也可包模到之前描述的板p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8的一部分或整個表面上，且因此用來聯(lián)接不同的組件的多個板中的相鄰的一些板。

特別參照圖9，聯(lián)接連接器104包括重疊部分114，其直接接觸第一管區(qū)段28的后部面110。這允許多個緊固件42接合重疊部分114，以及聯(lián)接連接器104的上部面116。聯(lián)接連接器104可為金屬，并且其幾何結(jié)構(gòu)加強在第一管區(qū)段28和第二管區(qū)段30之間的接頭。

根據(jù)若干方面，用于機動車輛12的模塊化混合式儀表板橫梁組件10包括基管26，其具有相反的第一和第二自由端96,98。第一和第二端附連部分92,94各自連接到基管第一或第二自由端96,98中的一個。第一組件20限定轉(zhuǎn)向柱支承部分且第二組件22限定儀表板支承部分。第一組件20和第二組件22中的各個包括多個金屬板44,46,62,64，其通過聚合材料的包模部m1,m2聯(lián)接在一起。缺乏聚合材料的包模部m1,m2的至少一個金屬凸緣54,56,58,60,72,74,76,78從第一組件20和第二組件22中的各個向外延伸。各個金屬凸緣54,56,58,60,72,74,76,78在第一和第二自由端96,98之間使用緊固件42連接到基管26。第一和第二端附連部分92,94中的各個使用緊固件42連接到第一和第二自由端96,98中的一個，模塊化混合式儀表板橫梁組件10不具有焊接連接部。

要注意，在本文示出為金屬材料的沖壓件的物體也可提供為鑄造、鍛造或擠制結(jié)構(gòu)。本文描述的聚合材料可選自多個類型的聚合物，包括但不限于合成聚合物和脂族或半芳族聚酰胺材料。

本發(fā)明的描述在性質(zhì)上僅為示例性的，并且不偏離本發(fā)明的要旨的變型意圖落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變型不應(yīng)看作偏離本發(fā)明的精神和范圍。