CN104925000B - 具有滑动接头的用于紧固车辆部件的组件及装配方法 - Google Patents

Abstract

一种用于支撑第一车辆部件的组件，通过实现所述第一车辆部件和支撑性安装支架之间的滑动接头连接，来管理所述第一车辆部件在施加力下的载荷。更具体地，所述组件包括具有槽的安装支架。板安装在所述槽内。螺柱从该板延伸。当第一车辆部件被安装至安装支架时，螺柱被配置为延伸穿过开口以将安装支架捕获在板和在螺柱处的第一车辆部件之间。安装支架和板被协同地配置作为滑动接头。还提供一种装配的方法。

Description

具有滑动接头的用于紧固车辆部件的组件及装配方法

相关申请交叉引用

本申请要求于2014年3月19日递交的、申请号为61/955,493的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入在本文。

技术领域

本教导总体包括一种用于紧固车辆部件的组件。

背景技术

车辆通常装备有被配置为管理施加力的能量的各种部件。例如，缓冲器可被附接在车辆的前部处，以管理施加至该缓冲器的能量。

发明内容

一种用于支撑第一车辆部件的组件，通过实现该第一车辆部件和支撑性安装支架之间的滑动接头连接，来管理该第一车辆部件在施加力下的载荷。更具体地，所述组件包括具有槽的安装支架。板配合在该槽内。螺柱从该板延伸。当第一车辆部件被安装至安装支架时，螺柱被配置为延伸穿过在第一车辆部件中的开口以在螺柱处将安装支架捕获在板和第一车辆部件之间。

安装支架和板被协作地配置作为滑动接头，使得响应于至少预定大小的施加力，随着所述板滑出所述槽，第一车辆部件、螺柱、以及板一起相对于安装支架移动，以在螺柱处将安装支架从第一车辆部件释放。当滑动接头释放时，第一车辆部件在至少一个附加位置处可以维持固定至安装支架。然而，通过在滑动接头处释放，第一车辆部件的载荷更少地受到安装支架的载荷和运动影响。因此，施加力的能量管理不依赖于由安装支架施加的第一车辆部件的载荷。因此，第一车辆部件相比于如果安装支架不在滑动接头处释放的情况，可被配置作为更轻重量的部件。第一车辆部件可以是定位在车辆的发动机隔室中的功率电子装置壳体，但是并不限于此。提供一种装配的方法，所述方法可实现安装支架和第一车辆部件的滑动接头连接。

根据一实施例，第一车辆部件是功率电子装置壳体。

根据一实施例，第一车辆部件具有凸缘；其中所述开口在所述凸缘中；并且其中所述第一车辆部件具有邻近所述凸缘的加固肋。

根据一实施例，车辆具有纵向中心轴线；其中所述本体结构包括建立所述车辆的前端部的缓冲组件；并且

其中，所述安装支架和所述第一车辆部件被定位在所述缓冲组件的后部并且从所述纵向中心轴线侧向地偏移。

还涉及一种装配的方法，包括：

将板插入到安装支架的槽内，使得所述安装支架支撑所述板；

将第一车辆部件安装至所述安装支架，使得螺柱从所述板延伸穿过在所述第一车辆部件中的开口；

将所述安装支架夹紧在所述板和所述第一车辆部件之间，由此建立预定的摩擦配合；并且

将所述第一车辆部件在至少一个附加位置处固定至所述安装支架。

根据一实施例，将安装支架夹紧在所述板和所述第一车辆部件之间是通过将螺母拧紧在所述螺柱上而将所述安装支架捕获在所述螺柱的头部和所述第一车辆部件之间来实现的。

根据一实施例，插入板包括将所述螺柱与所述安装支架在所述安装支架的边缘中的凹口处接触。

当结合附图时，本教导的上述特征和优势以及其他特征和优势从用于实施本教导的最佳模式的下文描述中是显而易见的。

附图说明

图1是示出了组件的透视示意图，所述组件支撑功率电子装置壳体并且包括位于安装支架的一个端部处的滑动接头。

图2是车辆的俯视示意图，所述车辆具有图1的组件和功率电子装置壳体，并且图中以虚线示出了与在从车辆的中心纵向轴线侧向偏移处的缓冲器相接触的障碍物。

图3是图1的组件的透视示意图，示出了在安装支架的另一端部处的附加的紧固接头。

图4是图1和3的组件的透视示意图，示出了包括滑动接头的安装支架的底侧。

图5是在安装支架的槽中的图1的组件的板和焊接螺柱的部分地部分侧视示意图。

图6是安装支架(部分视图)以及在插入到安装支架中的槽内之前的具有焊接螺柱的板的分解俯视示意图。

图7是图1的组件和壳体的部分透视示意图，其中扭矩扳手正将扭矩主导螺母拧紧至焊接螺柱。

图8是在扭矩主导螺母被拧紧之后并且在图2的障碍物施加力在缓冲器组件上之前的图7的组件和壳体的部分透视示意图。

图9是从示出了组件的底侧的不同透视的图8的组件和壳体的部分透视示意图。

图10是在由障碍物施加力在图1的缓冲器组件上之后，当板在槽中滑动时，图7的组件和壳体的部分透视示意图。

图11是从示出了组件的底侧的不同透视的图10的组件和壳体的部分透视示意图。

图12是在由障碍物施加力在图1的缓冲器组件上之后，当板完全从槽滑出时，图7的组件和壳体的部分透视示意图。

图13是从示出了组件的底侧的不同透视的图10的组件和壳体的部分透视示意图。

图14是装配图1的组件和功率电子装置壳体的方法的流程图。

具体实施方式

参照附图，其中贯穿视图，相同的附图标记代表相同的部件，图1示出了支撑功率电子装置壳体12的组件10，所述功率电子装置壳体在本文中还被称作第一车辆部件12。如本文进一步讨论的，组件10包括安装支架14和具有焊接螺柱18的板16。组件10被配置为紧固至功率电子装置壳体12作为滑动接头20。这允许当力直接地或间接地施加至安装支架14、施加至功率电子装置壳体、或两者时，功率电子装置壳体12在滑动接头20处从安装支架14释放，由此减少在功率电子装置壳体12上的载荷。应该意识到的是，具有滑动接头20的组件10可用于支撑其他类型的车辆部件以获得类似的能量管理，并且不限于功率电子装置壳体12的支撑。

图2示出了车辆22，车辆22的前端部26附近的隔室24中具有支撑功率电子装置壳体12的组件10。隔室24可以被称作发动机隔室或称作马达隔室。组件10不限于用在具有发动机的车辆中。组件10可用在所有混合动力类型的车辆中，包括不具有发动机的车辆。隔室24由车辆22的本体结构28限定，包括建立前端部26的缓冲器组件30。车辆22具有从前端部26延伸至后端部32的纵向中心轴线C。安装支架14由各种支架34、36支撑，所述各种支架直接地或间接地连接至本体结构28的部分，诸如上轨38和上芯支撑部40。如此，当障碍物B以施加力F1接触缓冲器组件30时，安装支架14趋向于通过经由各种支架34、36反作用于施加力F1而施加至安装支架14的力F2而初始地在向前方向上被拉动，部分地因为安装支架14定位在发动机隔室24中高于障碍物B至缓冲器组件30的接触点的位置。

障碍物B被示出为施加侧向偏移载荷至缓冲器组件30。如在本文中使用的，侧向偏移载荷是施加至缓冲器组件30的载荷，其集中在从中心纵向轴线C的侧向距离处。应意识到，滑动接头20可被配置为在至少预定大小的侧向地集中的载荷作用下释放。因此，通过利用如本文描述的具有滑动接头20的组件10，功率电子装置壳体12在滑动接头所在的安装支架14的后端部41处从安装支架14部分地释放，允许功率电子装置壳体12相对于在滑动接头20处的安装支架14的运动，由此减少功率电子装置壳体12的载荷。

再参照图1，为了简单的目的，功率电子装置壳体12被示出为大体上盒形的，其具有通过各种紧固件44附接至壳体12的四个侧壁的盖42。壳体12可以是铸钢部件。壳体12和盖42具有比示出的形状更复杂的形状，紧固件44可以在不同的位置，并且在本教导的范围内可以有更少的或更多的紧固件。例如，壳体12可以具有铸造在各种区域中的各种支撑肋。壳体12具有限定在四个壁和壳体12的底部之间的空腔。盖42覆盖包含在壳体12的空腔内的各种功率电子元件(未示出)。如在图1、3、和4中示出的，一个或多个功率连接器46延伸穿过壳体12，以允许功率通过壳体12接至在空腔中的功率电子元件。在本教导的范围内，功率连接件46可不同地被定位。冷却剂连接器48被示出为从壳体12延伸，并且被配置为准许冷却剂流动通过壳体12以冷却在空腔中的功率电子元件。连接至冷却剂连接器48的至少一个的冷却剂管线(未示出)可以被支撑在安装支架14上并且由紧固件50连接至其。

图3示出了安装支架14的端部52，当安装在图2的车辆22中时，其被定位为前端部52。安装支架14的前端部52在本文中还被称作第一端部，并且安装支架14的后端部41在本文中还被称作第二端部。前端部52在车辆22中进一步向前，比后端部41更靠近于缓冲器组件30。在前端部52处，功率电子装置壳体12具有两个凸缘54，在所述凸缘处，紧固件56将壳体12固定至安装支架14。紧固件56可以是具有螺栓和螺母、焊接螺柱和螺母、或任何其他合适的紧固机构。紧固件56被配置为当施加力F1接触缓冲器组件30时，将功率电子装置壳体12固持至安装支架14。不同地表述，安装支架14和紧固件56在前端部52处不建立滑动接头。图4示出了安装支架14的底侧，并且图示了作为建立在安装支架14处的固定接头的紧固件56，而不是在后端部41处建立的滑动接头20。图4示出了安装支架14在安装支架14的周界60处形成槽。当安装支架14被安装在车辆22中时，槽58向后敞开。在图4中，板16被示出为插入在槽中。

如在图6中最佳示出的，安装支架14具有部分地限定槽58的袖套(sleeves)部分62A、62B。安装支架14可以是冲压钢部件。级进模可被用于形成安装支架14。安装支架14具有柄舌部(tangs)64A、64B，其由模具折叠以大体布置为与袖套部分62A、62B平行，具有形成在袖套部分62A、62B和柄舌部64A、64B之间的槽58，如在图5中示出的。一旦形成，槽58具有深度D，在图5中示出，足以准许板16被保持在槽58中。安装支架14具有在袖套部分62A、62B之间的敞开区域66，并且具有在敞开区域66的端部处形成凹口68的边缘67，如在图6中指示的。

图5示出了焊接螺柱18具有焊接至板16的一个侧面的头部70，以及穿过在板16中的开口延伸至板16的另一侧的螺纹轴72。当通过在图6中的箭头75的方向上移动板16而使板16插入到槽58内时，凹口68具有以接收焊接螺柱的尺寸，使得轴72的外表面抵靠凹口68中的边缘67。当轴72接触在凹口68处的安装支架14的边缘67时，通过建立板16的完全插入位置，凹口68因此用作板16的定位件。轴72延伸在袖套部分62A、62B之上，并且如在图8中所示的，当功率电子装置壳体12被安装至安装支架14时，轴72被配置为延伸穿过在功率电子装置壳体12中的开口76。开口76在壳体12的凸缘78中。壳体12具有邻近凸缘78的加固肋80。肋80加强凸缘78，而将添加的质量最小化。虽然在图8的透视图中不是可见的，但是在凸缘78的任一侧上的肋80是对称的。

扭矩主导(prevailing)螺母82被固定至焊接螺柱18的轴72，并且其通过在部分视图中示出的扭矩扳手84在图7中的箭头86的方向上转动螺母82而拧紧至预定扭矩。这引起安装支架14的袖套部分62A、62B和板16一起夹紧在焊接螺柱头部70(在图7中不可见)和功率电子装置壳体12的凸缘78之间。安装支架14的袖套部分62A、62B由此在螺柱18处被捕获在板16和壳体12之间。螺母82的拧紧引起槽58的最终深度D1被达到，如在图8中示出的，所述D1相比于拧紧之前的深度D是轻微减小的。这创造了在槽58中的板16至安装支架14的预定的摩擦配合。垫圈83被定位在螺母82和壳体12之间。

图8和9图示了板16的完全插入位置以及在普通车辆操作条件下(即，当缺乏等于或大于预定大小的F1的力时)壳体12相对于安装支架14的位置。图10-13图示了反作用于由障碍物B施加至缓冲器组件30的至少预定大小的预定力F1，板16渐进滑出槽58。在反作用中，力可作用以在由图10中的箭头90图示的向前方向上拉动安装支架14和/或功率电子装置壳体12、板16、和焊接螺柱18可在由箭头92图示的向后方向上作为单元相对于安装支架14移动。在任一情况中，由于滑动接头20，在安装支架14和功率电子装置壳体12之间存在相对运动。图10-11示出了相对运动的中间阶段，其中焊接螺柱18移动离开凹口68。焊接螺柱18的轴72移动穿过开口区域66，而不与安装支架14接触。

图12和13示出了完全滑出安装支架14的槽58的板16，使功率电子装置壳体12从在后端部41处的安装支架14脱离。安装支架14仍通过在后端部52处的紧固件56固定至功率电子装置壳体12，在图3中示出，并且可变形以管理并且耗散施加力F1的能量。当板滑出槽58时，安装支架14从在后端部41处的功率电子装置壳体12的脱离可从功率电子装置壳体12分离安装支架14的载荷，由此减小或者防止功率电子装置壳体12的载荷。

因此，在图14中描述的装配的方法100可实现某些操作条件下(诸如在施加力F1下)功率电子装置壳体12在滑动接头20处从安装支架14的希望的释放。具体地，图14示出了方法100包括步骤102，其中板16被插入到安装支架14的槽58内。步骤102可包括子步骤104，其中焊接螺柱18的轴72被接触至凹口68中的安装支架14。焊接螺柱18在步骤102之前被焊接至板16，或者作为装配方法100的部分，或者板16可以被获得为已经具有焊接至其的焊接螺柱18。可替换地，板16和螺柱18可形成为单一部件。

一旦板16被插入到槽58内，则焊接螺柱18的轴72将延伸在安装支架14之上。因此，在步骤106中，功率电子装置壳体12被安装至安装支架14使得焊接螺柱18的轴72延伸穿过功率电壳体12中的开口76。继而，在步骤108中，安装支架14可以被夹紧在板16和功率电子装置壳体12之间。可选地，所述夹紧可以通过扭矩主导螺母82的使用而在子步骤110下进行，所述扭矩主导螺母82可以使用扭矩扳手84拧紧至预定的扭矩。通过控制扭矩，可以设置大体作用在板16的法线方向上的夹紧力，使得所要求的克服板16和安装支架14之间的摩擦以允许板16滑出槽58的作为结果的力被控制(例如，是已知的或预定的)。在步骤112中，功率电子装置壳体12在安装支架14的相对前端部52处的紧固件56的附加位置处被固定至安装支架14。步骤112可以可选地在步骤108之前或之后进行。附加的紧固件50，诸如用于冷却剂软管的紧固件，还在步骤108之前或之后固定至安装支架14。

虽然已经详细描述了实施本教导的许多方面的最佳模式，但是熟悉这些教导涉及的领域的人员将意识到在所附权利要求的范围内、用于实行本教导的各种替代方面。

Claims (9)

1.一种用于支撑第一车辆部件的组件，该第一车辆部件具有开口，所述组件包括：

安装支架，其具有槽；

板，其配合在所述槽内；

螺柱，当所述第一车辆部件被安装至所述安装支架时，该螺柱从所述板延伸并且穿过在所述第一车辆部件中的开口，以在所述螺柱处将所述安装支架捕获在所述板和所述第一车辆部件之间；

其中，所述安装支架和所述板形成滑动接头，使得响应于至少预定大小的施加力，随着所述板滑出所述槽，第一车辆部件、所述螺柱、以及所述板一起相对于所述安装支架移动，以在所述螺柱处将所述安装支架从第一车辆部件释放，并且

其中所述安装支架具有第一端部和与所述第一端部相对的第二端部；其中所述槽在所述第二端部处；并且其中当所述第一车辆部件被安装至所述安装支架时，所述安装支架被配置为还在邻近所述第一端部处固定至所述第一车辆部件。

2.如权利要求1所述的组件，其中所述安装支架具有限定所述槽的袖套部分；其中所述安装支架具有边缘，所述边缘具有在所述袖套部分之间的凹口；并且其中所述凹口具有以接收所述螺柱的尺寸。

3.如权利要求2所述的组件，其中所述安装支架具有在所述袖套部分之间的敞开区域，使得当所述板滑出所述槽时，所述螺柱随所述板移动穿过所述敞开区域而不与所述安装支架接触。

4.如权利要求1所述的组件，还包括：

扭矩主导螺母，当所述第一车辆部件被安装至所述安装支架并且所述扭矩主导螺母被拧紧至预定扭矩时，所述扭矩主导螺母被固定至所述螺柱，并且将所述板和所述安装支架一起夹紧在所述螺柱和所述第一车辆部件之间。

5.一种车辆，包括：

车辆本体结构，其至少部分地限定发动机隔室；

安装支架，其具有槽并且定位在所述发动机隔室中，其中所述槽在所述安装支架的后端部处；

第一车辆部件，其由所述安装支架支撑在所述发动机隔室中并且具有开口；

板，其配合在所述槽内；

螺柱，其从所述板延伸并且穿过在所述第一车辆部件中的开口，以由此在所述螺柱处将所述安装支架捕获在所述板和所述第一车辆部件之间；并且

其中，所述安装支架和所述板被协同地配置使得响应于至少预定大小的施加力，随着所述板滑出所述槽，第一车辆部件、所述螺柱、以及所述板一起相对于所述安装支架移动，以当所述安装支架反作用于作用在所述本体结构上的预定施加力时，在所述螺柱处将所述安装支架从第一车辆部件释放。

6.如权利要求5所述的车辆，其中所述安装支架具有限定所述槽的袖套部分；其中所述安装支架具有边缘，所述边缘具有在所述袖套部分之间的凹口；并且其中所述凹口具有以接收所述螺柱的尺寸。

7.如权利要求6所述的车辆，其中所述安装支架具有在所述袖套部分之间的敞开区域，使得当所述板滑出所述槽时，所述螺柱随所述板移动穿过所述敞开区域而不与所述安装支架接触。

8.如权利要求5所述的车辆，还包括：

扭矩主导螺母，当所述扭矩主导螺母被拧紧至预定扭矩时，所述扭矩主导螺母被固定至所述螺柱，并且被配置为将所述板和所述安装支架一起夹紧在所述螺柱和所述第一车辆部件之间。

9.如权利要求5所述的车辆，其中所述安装支架具有与所述后端部相对的前端部；并且

其中，所述安装支架还被邻近所述前端部固定至所述第一车辆部件。