申请/专利权人：上海延锋金桥汽车饰件系统有限公司

申请日：2018-07-12

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN108791514B

主分类号：B62D25/14

分类号：B62D25/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2018.12.07#实质审查的生效;2018.11.13#公开

摘要：本发明提供一种仪表板塑料横梁总成，其包括本体，该本体包括主横梁，主横梁包括第一横长部，沿所述第一横长部的延伸方向具有开口相背设置的前后槽型结构。本发明的仪表板塑料横梁总成，其本体通过前后槽型结构的设计降低前后槽型结构的单侧槽的内腔深度，从而在主横梁等外轮廓尺寸条件下提高主横梁的整体强度，刚度性能，降低对模具以及制造工艺的要求。

主权项：1.一种仪表板塑料横梁总成，其包括本体，该本体包括主横梁（1），主横梁（1）包括第一横长部，其特征在于，本体由等效各向同性拉伸模量为不小于7GPa的塑料一体成形，沿所述第一横长部的延伸方向具有开口相背设置的前后槽型结构，所述第一横长部包括一沿第一横向延伸的第一支撑板（11），该第一支撑板（11）的上下两侧设有沿第一横向和第二横向延伸的上、下翼板（12、13），所述上、下翼板（12、13）和第一支撑板（11）共同形成同一位置上设置的开口相背的所述前后槽型结构，所述上、下翼板（12、13）之间设有若干纵向上竖直延伸的间隔板（14），所述间隔板（14）沿第一支撑板（11）的延伸方向间隔排布；相邻两个所述间隔板（14）之间设有至少一个交叉筋（4）；所述前后槽型结构和前后槽型结构内的交叉筋使前后槽型结构的截面为王字形，所述上、下翼板（12、13）、所述间隔板（14）和所述交叉筋（4）自所述第一支撑板（11）向外延伸的长度不大于70mm。

全文数据：一种仪表板塑料横梁总成技术领域[0001]本发明涉及一种汽车内部饰件，更具体地涉及一种汽车内饰仪表板塑料横梁。背景技术[0002]通常，汽车内饰的仪表板，像组合仪表，导航多媒体显示屏，空调控制面板等电子控制显示产品会集成安装在仪表板上，还有一些功能件，比如手套箱，储物盒，出风口也会集成安装在伩表板上，当然也有表皮，各种饰板装饰零件也会集成安装在它上面，汽车内饰的仪表板是综合操作，存储，装饰等功能于一体的汽车内饰产品零件。伩表板主要由各种塑料零件组成，由于在其上要安装各种零件，同时又需要将自身与车身连接，这就需要很高的强度和刚度。[0003]传统的仪表板横梁通常都是由钢材制造，考虑到汽车轻量化的需求，市场上已有的轻量化仪表板横梁包括由铝合金或铝镁合金代替钢材制造，或者半塑料半金属制造，或者特殊的高强度塑料材料制造等等，这些方案虽然在减重要求上都有所突破，但成本都高出传统仪表板横梁，有些甚至高出2-3倍。对于特殊的高强度塑料制造方案，除了塑料材料本身的成本高之外，对于模具材料和产品壁厚也有更高要求，这些都不利于轻量化仪表板横梁的推广。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种汽车内饰仪表板塑料横梁，以同时降低成本、降低模具设计难度、降低制造工艺的难度和实现轻量化。[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：[0006]本发明提供一种仪表板塑料横梁总成，其包括本体，该本体包括主横梁，主横梁包括第一横长部，其特征在于，沿所述第一横长部的延伸方向具有开口相背设置的前后槽型结构。[0007]所述第一横长部包括一横向延伸的第一支撑板，该第一支撑板的上下两侧设有横向延伸的上、下翼板，所述上、下翼板和第一支撑板共同形成所述前后槽型结构。[0008]所述主横梁还包括自第一横长部横向向外延伸的第二横长部，沿所述第二横长部的延伸方向具有开口相背设置的上下槽型结构。[0009]所述第二横长部包括一横向延伸的第二支撑板，第二支撑板的前后两侧设有横向延伸的前、后翼板，所述前、后翼板和所述第二支撑板共同形成所述上下槽型结构。[0010]所述本体还包括一自主横梁沿竖直方向延伸的接地竖梁，该接地竖梁的延伸方向具有开口相背设置的前后槽型结构。[0011]所述接地竖梁包括一沿竖直方向延伸的第三支撑板，该第三支撑板的左右两侧分别设有沿竖直方向延伸的左、右翼板，所述左、右翼板和第三支撑板共同形成所述前后槽型结构。[0012]所述上、下翼板和或所述前、后翼板和或左、右翼板之间设有若干间隔板，所述间隔板沿第一支撑板和或第二支撑板和或第三支撑板的延伸方向间隔排布。[0013]所述上、下翼板与所述第一支撑板之间和或所述前、后翼板与所述第二支撑板之间和或所述左、右翼板与第三支撑板之间形成80°〜100°之间的夹角。[0014]相邻两个所述间隔板之间设有至少一个交叉筋。[0015]所述间隔板和所述交叉筋均相对于第一支撑板、第二支撑板或第三支撑板对称分布。[0016]所述第一横长部上设有自所述交叉筋的相交部横向延伸的第一加强板，并通过该第一加强板与所述第二横长部的第二支撑板相连。[0017]第二横长部上设有自所述交叉筋的相交部横向延伸的第二加强板，并通过该第二加强板与所述第一横长部的第一支撑板相连。[0018]所述仪表板塑料横梁总成还包括连接在所述主横梁的左右两端或前后侧面的连接部，所述连接部包括开口向外的单侧的槽型结构，该槽型结构内设有交叉筋。[0019]所述本体由等效各向同性拉伸模量为不小于7GPa的塑料形成，优选8-10GPa。[0020]所述塑料包括聚丙烯或尼龙，其中所述聚丙烯和尼龙中含有玻纤增强材料。[0021]所述本体一体成形。[0022]本发明的仪表板塑料横梁总成，其本体通过前后槽型结构或者上下槽型结构设计，降低前后槽型结构和上下槽型结构中单侧槽的内腔深度，同时，前后槽型结构和前后槽型结构内的交叉筋使结构截面近似王字形以及上下槽型结构和上下槽型结构内的交叉筋使结构截面近似鱼骨形的设计在主横梁等外轮廓尺寸条件下提高了主横梁的整体强度，刚度性能，降低对模具以及制造工艺的要求。此外，其本体由常用塑料材料一体成型，一方面避免仪表板塑料横梁本体因分件连接造成性能损失;另一方面利用常用塑料材料密度较低的特点实现轻量化。附图说明[0023]图1是一种典型的车辆的外观示意图；[0024]图2是一种典型的车辆的示意性透视图；[0025]图3是根据本发明的一个示例性实施例的仪表板塑料横梁总成的结构轴侧示章图；心、[0026]图4是如图3所示的仪表板塑料横梁总成的结构正视示意图；[0027]图5是如图3所示的仪表板塑料横梁总成的结构顶视示意图；[0028]图6是沿图4中的A-A线的截面示意图；[0029]图7是沿图4中的B-B线的截面示意图；[0030]图8是沿图4中的C-C线的截面示意图；t〇〇31]图9是沿图4中的D-D线的截面示意图；[0032]图10是沿图4中的E-E线的截面示意图；[0033]图11是根据本发明的另一个示例性实施例的装配金属支架的仪表板塑料横梁总成的结构轴侧示意图。^具体实施方式[0034]以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。[0035]下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。[0036]图1和图2示出了一种典型的车辆V，该车辆V上包括带有仪表板I和位于仪表板I内部的根据本发明的一个实施例的仪表板塑料横梁总成C。[0037]图3-图5示出了根据本发明的一个实施例的仪表板塑料横梁总成C，其中纵向方向即前后方向指汽车行驶方向，分别用F表示面向驾驶员）和R表示背向驾驶员）标示;竖直方向即上下方向分别用T和B标示;横向方向即左右方向，指汽车宽度方向，分别用Z表示驾驶员一侧和Y副驾驶一侧表示。如图3、4所示，仪表板塑料横梁总成C包括一体成型的本体，该本体包括主横梁丨以及自主横梁1沿竖直方向向下延伸的接地竖梁2。主横梁1包括第一横长部和自第一横长部横向向外延伸的第二横长部。其中，第一横长部包括在横向上竖直延伸的第一支撑板11，该第一支撑板11的上下两侧T、B分别设有横向上水平延伸的上翼板12和下翼板13如图6所示），从而在第一支撑板11的前后两侧F、R分别由上、下翼板12、13和第一支撑板11共同形成了开口两两相背设置的前后槽型结构，该前后槽型结构可以是对称的，如图6所示;也可以根据周围零件的空间需求而设计成不对称的，如图8、9所示。虽然本实施例中，第一支撑板11竖直延伸，上、下翼板12、13与第一支撑板11相垂直，可以理解的是，上、下翼板12、13与第一支撑板11之间也可以形成90°±10°的夹角。上翼板12和下翼板13之间设有若干个纵向上竖直延伸的间隔板14,且间隔板14沿第一支撑板11的横长方向排布。相邻两个间隔板14之间设有至少一个交叉筋4,以便横向或者纵向加强连接。图6和图8分别是沿图4中的A-A线和C-C线的截面示意图，其分别示出了由上、下翼板12、13和第一支撑板11以及交叉筋4形成的近似王字型截面。间隔板14和交叉筋4均相对于第一支撑板11对称分布。需要注意的是，这里的对称分布包括图6中所示的，交叉筋4的尺寸略有偏差。此外，第一横长部上还可以根据需要设有自所述交叉筋4的相交部横向水平延伸的第一加强板5。[0038]如图5所示，主横梁1的第二横长部包括一横向延伸的第二支撑板15,优选地，第二支撑板15与第一加强板5连接，便于更有效地传递施加到主横梁1上的应力。该第二支撑板15的前后两侧设有横向竖直延伸的前翼板16、后翼板17,从而在第二支撑板15的前后两侧T、B分别由前、后翼板16、17和第二支撑板15共同形成开口两两相背设置的上下槽型结构，如图7所示。虽然本实施例中，第二支撑板15是呈弧面延伸，可以理解的是，第二支撑板15也可以是水平延伸，前、后翼板16、17与第二支撑板15之间形成90°±10°的夹角。前翼板16和后翼板17之间设有若干纵向上竖直延伸的间隔板14,且间隔板14沿第二支撑板15的横长方向排布。相邻两个间隔板14之间设有至少一个交叉筋4,以便横向或者纵向加强连接。图7是沿图4中B-B线的截面示意图，其示出了由前、后翼板16、17和第二支撑板15以及交叉筋4形成的近似鱼骨形状。间隔板14和交叉筋4均相对于第二支撑板15基本对齐分布。这里的对齐分布指的是第二支撑板15上侧的间隔板14和交叉筋4分别与第二支撑板15下侧的间隔板14和交叉筋4位置对齐且深度基本相同。此外，第二横长部上还设有自所述交叉筋4的相交部横向竖直延伸的第二加强板6。优选地，第二加强板6与第一支撑板11连接。[0039]再如图3和图4所示，接地竖梁2连接于主横梁1的下翼板13的下方，其结构与主横梁1的横长部相同，包括一横向上沿竖直方向延伸的第三支撑板21，该第三支撑板21的左右两侧分别设有纵向上沿竖直方向延伸的左、右翼板22、23,从而在第三支撑板21的前后两侧F、R分力U由左、石異极22、23和弟三支撑板21共同形成了开口两两相背设置的前后槽型结构。虽然本实施例中，第三支撑板21自下翼板I3竖直向下倾斜延伸，可以理解的是，第三支撑板21也可以垂直向下延伸，左、右翼板22、23与第三支撑板21之间形成90。±10。的夹角。左、右翼板22、23之间还设有水平延伸的间隔板14，且间隔板14沿第三支撑板21的延伸方向排布。相邻两个间隔板14之间设有至少一个交叉筋4，以便横向或者纵向加强连接。图丨〇是沿图4中的E-E线的截面示意图，其示出了由左、右翼板22、23和第三支撑板21以及交叉筋4形成的近似倒王字型的截面。间隔板14和交叉筋4均相对于第三支撑板21对称分布。此外，接地竖梁2上还设有自所述交叉筋4的相交部纵向竖直延伸的第三加强板图上未示出）。[0040]仪表板塑料横梁总成c的本体由塑料材料一体成型，为了确保仪表板塑料横梁总成C的刚度要求，建议选择等效各向同性拉伸模量（国防科技大学学报第18卷第4期1996年12月）不小于7GPa的塑料材料，优选等效各向同性拉伸模量为8-10GPa的塑料材料。满足上述要求的常规塑料材料包括含有纤维例如玻纤增强的聚丙烯PP、尼龙PA材料。选择常规塑料材料具有成本优势，但损失了产品性能，因此需要通过产品结构弥补性能损失。如图6所示，上、下翼板12、13、间隔板14、交叉筋4和第一加强板5自第一支撑板11向外延伸的长度不大于70mm。同理，前、后翼板16、17、间隔板14、交叉筋4和第二加强板6自第二支撑板15向外延伸的长度，以及左、右翼板22、23、间隔板14、交叉筋4和第三加强板自第三支撑板21向外延伸的长度同样不大于70mm。所有支撑板11、15、21以及所有翼板12、13、16、17、22、23的壁厚不小于2•〇mm，所有加强筋4的最小厚度至少为1mm。以上设计，通过增加零件轮廓尺寸，弥补了使用常规材料性能不足的问题，同时又降低了材料成本。相比较同款钢材仪表板横梁，重量减轻了25%以上，同时还降低了模具设计加工以及制造设备工艺的难度。[0041]再请参见图3、图5、图7和图9,仪表板塑料横梁总成C还包括与主体i连接的连接部P，因为模具的限制，连接在主横梁1的两端或侧面的连接部P为开口向外的单侧的槽型结构，且该槽型结构内设有交叉筋4，以便横向或者纵向加强连接。连接部p可以与本体一体成型+可以单独成型再通过焊接或螺栓连接到本体上组成仪表板塑料横梁总成C，如图3中所示的分件塑料小支架3。仪表板塑料横梁总成C通过连接部P上设置的金属连接点，比如U型插片螺母U或者螺栓S，从而与其它电器件例如仪表、空调、转向管柱等连接。[0042]当然除了上文所述的仪表板塑料横梁总成C的实施例，也可以根据各车型对装配、局部强度的实际需求局部修改塑料横梁的方案，例如如图11所示，仪表板塑料横梁总成C的接地竖梁的结构被钢材支架G替代，钢材支架G通过螺栓连接到塑料横梁主体上，从而适应仪表板塑料横梁总成C装配上车的需求。[0043]以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围。本发明的上述实施例还可以做出各种变化，比如上述汽车内饰仪表板全塑横梁只是汽车内饰仪表板塑料横梁种类中的一种，其他比如在局部增加一些小金属支架或者其他材料零件到主体塑料横梁上也能实现此类仪表板塑料横梁技术方案的功能和目的。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

权利要求：1.一种仪表板塑料横梁总成，其包括本体，该本体包括主横梁（1，主横梁（1包括第一横长部，其特征在于，沿所述第一横长部的延伸方向具有开口相背设置的前后槽型结构。2.根据权利要求1所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述第一横长部包括一横向延伸的第一支撑板（11，该第一支撑板（11的上下两侧设有横向延伸的上、下翼板（12、13，所述上、下翼板12、13和第一支撑板11共同形成所述前后槽型结构。3.根据权利要求1所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述主横梁（1还包括自第一横长部横向向外延伸的第二横长部，沿所述第二横长部的延伸方向具有开口相背设置的上下槽型结构。4.根据权利要求3所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述第二横长部包括一横向延伸的第二支撑板（15，第二支撑板（15的前后两侧设有横向延伸的前、后翼板（16、17，所述前、后翼板16、17和所述第二支撑板15共同形成所述上下槽型结构。5.根据权利要求1所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述本体还包括一自主横梁（1竖直方向延伸的接地竖梁2，该接地竖梁2的延伸方向具有开口相背设置的前后槽型结构。6.根据权利要求5所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述接地竖梁2包括一竖直方向延伸的第三支撑板21，该第三支撑板21的左右两侧分别设有竖直方向延伸的左、右翼板（22、23，所述左、右翼板（22、23和第三支撑板21共同形成所述前后槽型结构。7.根据权利要求2、4或6所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述上、下翼板（12、13和或所述前、后翼板（16、17和或左、右翼板22、23之间设有若干间隔板（14，所述间隔板（14沿第一支撑板（11和或第二支撑板（15和或第三支撑板21的延伸方向间隔排布。8.根据权利要求7所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述上、下翼板Q2、13与所述第一支撑板（11之间和或所述前、后翼板（16、17与所述第二支撑板（15之间和或所述左、右翼板22、23与第三支撑板21之间形成80。〜100。之间的夹角。9.根据权利要求7所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，相邻两个所述间隔板（14之间设有至少一个交叉筋⑷。10.根据权利要求9所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述间隔板（14和所述交叉筋4均相对于第一支撑板11、第二支撑板Q5或第三支撑板21对称分布。11.根据权利要求9所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述第一横长部上设有自所述交叉筋4的相交部横向延伸的第一加强板5，并通过该第一加强板5与所述第二横长部的第二支撑板15相连。I2•根据权利要求9所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，第二横长部上设有自所述交叉筋4的相交部横向延伸的第二加强板6，并通过该第二加强板6与所述第一横长部的第一支撑板11相连。13.$据权利要求1所述的仪表板塑料横梁总成，还包括连接在所述主横梁（1的左右两端或前后侧面的连接部P，所述连接部P包括开口向外的单侧的槽型结构，该槽型结构内设有交叉筋⑷。14.根据权利要求1、3或5所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述本体由等效各向同性拉伸模量为不小于7GPa的塑料形成，优选8_l〇GPa。15.根据权利要求14所述的仪表板塑料横梁总成，其特征在于，所述塑料包括聚丙燃或尼龙苴中所述聚丙烯和尼龙中含有玻纤增强材料。1^根据权利要求14所述的仪表板塑料横梁总成，所述本体一体成形。

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