本发明涉及一种用于在车辆的仪表板中安装中心堆叠模块的支架，特别是具有可折叠特征同时提供所需刚度的支架。
背景技术：
在车辆中，仪表板总成包括仪表板托架(通常被称为车辆横梁)和多个模块(例如音频主机单元、气候控制模块、显示模块)。车辆横梁充当仪表板总成的骨架并且包括形成仪表板中心的中心堆叠区域。各种模块可以被安装在车辆横梁的中心堆叠区域中，以向用户提供轻松访问。中心堆叠模块可以指的是堆叠在仪表板总成的中心堆叠区域中的模块。由于需要在仪表板总成中安装更多模块，因此中心堆叠模块的安装支架具有相冲突要求的挑战。例如，支撑中心堆叠模块的安装结构需要具有足够的刚度。另一方面，安装结构需要足够弱或可折叠以满足头部碰撞要求。通常，塑料保持架结构用于满足头部碰撞的调节。然而，制造塑料保持架涉及复杂的工具，这会推动更好的投资成本。此外，塑料保持架结构可能不能够提供足够的刚度以避免在某些条件下的吱吱声和格格声问题。因此，需要坚固但可折叠的支架来满足相冲突要求。
技术实现要素：
根据本发明的一方面，提供一种用于在车辆的仪表板总成中安装中心堆叠模块的支架。该支架包含第一支架半部和第二支架半部，每个大体上在车辆的纵向方向上延伸并且横向地间隔开。第一和第二支架半部中的每个包含第一端、第二端和在第一端和第二端之间的主体。第一端连接到车辆横梁，并且第二端连接到中心堆叠模块。主体包括可通过碰撞力折叠的可变形元件。此外，第一支架半部包括第一主表面，并且第二支架半部包括第二主表面。第一主表面和第二主表面大体上垂直于车辆的地板。
在一个实施例中，第一和第二支架半部中的每个由低碳钢制成。
在另一个实施例中，可变形元件包括从第一支架半部的第一主表面和第二支架半部的第二主表面突出的凸起部分。
在另一个实施例中，可变形元件包括被配置为进一步削弱可变形元件的至少一个孔。
在另一个实施例中，可变形元件由金属板制成并且包括v形轮廓。
在另一个实施例中，可变形元件包括手风琴部分。
在另一个实施例中，主体包括连接到中心堆叠模块的下部单元的连接部分。此外，可变形元件设置在第一端和连接部分之间。
在另一个实施例中，第一和第二支架半部中的每个包括在车辆的纵向方向上延伸的上臂。上臂在第一端处从连接部分中分支出来并且被配置用于安装中心堆叠模块的上部单元。
在另一个实施例中，上臂包括在纵向方向上可折叠的第二可变形元件。
在另一个实施例中，连接部分包括用于与中心堆叠模块的下部单元连接的纵长轨道。
在另一个实施例中，连接部分包含在第二端处的凸缘。该凸缘连接到中心堆叠模块。
在另一个实施例中，横杆设置在第一和第二支架半部的第二端之间并且连接到第一和第二支架半部的第二端，以形成预装配模块。
根据本发明的另一方面，提供一种车辆的仪表板总成。该仪表板总成包含车辆横梁和支架。该支架由低碳钢制成并且包括第一支架半部和第二支架半部。第一支架半部和第二支架半部中的每个在车辆的纵向方向上远离车辆横梁延伸。第一和第二支架半部中的每个包含第一端、第二端和在第一和第二端之间的主体。第一端连接到车辆横梁，并且第二端连接到中心堆叠模块的下部单元。主体包括一经车辆上施加的力超过阈值就可变形的可变形元件。此外，第一支架半部的第一主表面和第二支架半部的第二主表面大体上垂直于车辆的地板并且大体上彼此平行。
在另一个实施例中，可变形元件设置为邻近第一端。
在另一个实施例中，第一支架半部的第一主表面和第二支架半部的第二主表面分别与下部单元的第一侧表面和第二侧表面接触或连接。此外，第一主表面和第二主表面分别覆盖第一侧表面和第二侧表面的面积的约三分之一至二分之一。
在另一个实施例中，中心堆叠模块是多媒体模块，并且下部单元是电子控制单元。
在另一个实施例中，多媒体模块进一步包括上部单元，并且该上部单元是显示屏。第一和第二支架半部中的每个包括从主体分支出来并且大体上在纵向方向上从第一端延伸的上臂。该上臂被配置用于安装显示屏。
在另一个实施例中，可变形元件具有v形轮廓。
在另一个实施例中，中心堆叠模块是多媒体模块。此外，第一支架半部和第二支架半部包括导轨和凸缘。导轨在纵向方向上延伸，以用于安装多媒体模块的下部单元。凸缘在车辆的横向方向上延伸，以用于与中心堆叠模块和仪表板的其他部件连接。
附图说明
从以下结合附图采用的具体实施方式，将更清楚地理解示例实施例。附图表示如本文所述的非限制性示例实施例。
图1是根据本发明的一个实施例的车辆的仪表板的透视图；
图2是图1中的仪表板的透视图，示出了根据本发明的一个实施例的用于安装中心堆叠模块的支架；
图3示出了仪器总成的透视图，示出了根据本发明的一个实施例的中心堆叠模块和用于安装中心堆叠模块的支架；
图4示出了图3中的支架的透视图，示出了固定到支架的中心堆叠模块的下部单元；
图5是图3中的部分支架，示出了支架的第一支架半部和第二支架半部；
图6是根据本发明的另一个实施例的用于在仪表板中安装中心堆叠模块的支架的透视图。
应该注意的是，这些附图旨在说明在某些示例实施例中利用的方法、结构和/或材料的通用特征，并且旨在补充下面提供的书面描述。然而，这些附图不是按比例绘制，并且可能不会精确地反映任何给定实施例的精确结构或性能特征，并且不应该被解释为限定或限制由示例实施例所包含的值或性能的范围。在各个附图中使用相似或相同的附图标记旨在表示存在相似或相同的元件或特征。
具体实施方式
通过结合附图阅读以下具体实施方式，将更好地理解所公开的用于在车辆的仪表板中安装中心堆叠模块的支架。具体实施方式和附图仅提供本文所描述的各种发明的示例。本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本文所描述的发明的范围的情况下，可以改变、修改和更改所公开的示例。对于不同的应用和设计考虑，可以预期许多变化；然而，为了简洁起见，在以下具体实施方式中不单独地描述每个预期的变化。
贯穿以下具体实施方式，提供各种用于在车辆的仪表板总成中安装中心堆叠模块的支架的示例。在不同的示例中，示例中的相关特征可以是相同的、相似的或不同的。为了简洁起见，在每个示例中将不再冗余地解释相关特征。相反地，相关特征名称的使用将提示读者具有相关特征名称的特征可以类似于先前解释的示例中的相关特征。将在该特定示例中描述针对给定示例的特征。读者应当理解的是，给定特征不必与任何给定附图或示例中的相关特征的特定描绘相同或相似。
车辆的仪表板总成可以包括装配在仪表板托架中的多个部件，例如手套箱、膝垫、燃料表、音频主机单元、气候控制模块、显示模块。仪表板托架可以由刚性材料(例如硬塑料)制成，并且包括在不同位置处容纳不同部件的多个开口。仪表板托架的表面通常覆盖有软面板，以改进仪表板的美学外观。仪表板托架通常安装在车辆的车辆横梁上并且附接到安装支架。车辆横梁是在发动机舱和乘客舱的接合点处的车辆的a立柱之间横向延伸的纵长结构。
车辆横梁包括中心堆叠区域，该中心堆叠区域大致位于仪表板的中间部分以用于容纳多个模块，例如多媒体模块、气候控制模块。中心堆叠模块随着单元数量的增加而变得更重。中心堆叠模块可以是单个单元或多个单元。中心堆叠区域是仪表板总成的区域，该区域在诸如碰撞的事件期间易于接收来自乘员(驾驶员和/或乘客)的碰撞力。因此，连接中心堆叠模块的安装结构需要具有足够的刚度，但在仪表板总成上施加一定的碰撞力时可折叠以吸收碰撞能量。
参照图1和2，图1是根据本发明的一个实施例的车辆的仪表板100的透视图。图2是仪表板的透视图，示出了安装在支架104上的中心堆叠模块102。车辆包括车辆横梁(未示出)、安装在车辆横梁上的支架104和中心堆叠模块102。车辆横梁在车辆的相对侧之间横向地延伸。中心堆叠模块102可以设置在包括在车辆横向方向上的中心线的区域上或者设置在中心区域上，并且可以包括多媒体单元。在实施例中，多媒体单元可以包括上部单元106和下部单元108。上部单元106可以是显示单元，并且下部单元108可以是电子控制面板单元或音频主机单元。应当理解的是，多媒体单元可以被配置为具有彼此堆叠的多个模块的单个单元。
参照图3、4和5，图3示出了仪表板总成101，示出了根据本发明的一个实施例的附接到车辆横梁112的支架104和连接到支架104的中心堆叠模块102。图4示出了图3中的仪器总成101，示出了固定到支架104的中心堆叠模块102的下部单元108。图5示出了部分支架104，示出了图4中的支架104的第一支架半部116a和第二支架半部116b。如图3-4所示，中心堆叠模块102通过支架104连接到车辆的车辆横梁112。车辆横梁112是在发动机和乘客舱的接合点处的车辆的a立柱之间延伸的刚性纵长横梁。在实施例中，仪表板托架用车辆横梁112加固。例如，仪表板托架安装在车辆横梁112上。在一些实施例中，支架104包括第一支架半部116a和在车辆的横向方向t上与第一支架半部116a间隔开的第二支架半部116b。第一和第二支架半部116a、116b大体上在车辆的纵向方向l延伸。在一些实施例中，第一和第二支架半部116a、116b由刚性金属材料制成。在一个示例中，第一和第二支架半部116a、116b由冷轧低碳钢制成。金属支架可以提供足够的刚度和强度以支撑中心堆叠模块102。
第一支架半部116a可以包括在第一端120a和第二端122a之间的主体118a。类似地，第二支架半部116b可以包括在第一端120b和第二端122b之间的主体118b。第一端120a、120b连接到车辆横梁112，并且第二端122b、122b被配置为连接中心堆叠模块102。主体118a、118b可以包括间隔开以限定对应于中心堆叠模块的尺寸的空间的连接部分124a、124b。例如，进一步参照图5，第一支架半部116a和第二支架半部116b之间的距离d大于用于容纳下部单元108的中心堆叠模块104的下部单元108的宽度。在实施例中，第一支架半部116a和第二支架半部116b沿着纵向方向与支架的中心线c对称。
参照图3和4，第一支架半部116a的第一端120a和第二半部116b的第一端120b可以通过任何适当的方法连接到车辆横梁112。例如，第一支架半部116a的第一端120a和第二半部116b的第一端120b可以通过焊接附接到车辆横梁112，因为两者都由金属材料制成。第二端122a、122b被配置为连接中心堆叠模块102。在一些实施例中，第一支架半部116a的第二端122a和第二支架半部116b的第二端122b可以分别可拆卸地连接到中心堆叠模块102的下部单元108的第一侧表面110a和第二侧表面110b。
在一些实施例中，支架半部116a、116b的第二端122a、122b可以包括分别用于与中心堆叠模块102的下部单元108连接的凸缘146a、146b。凸缘146a、146b可以与连接部分124a、124b的第一和第二主表面128a、128b形成角度(例如，大体上90°的角度)并且分别包括安装孔130a、130b。在一个实施例中，凸缘146a、146b在横向方向t延伸并且远离下部单元108。中心堆叠模块102的下部单元108可以包括通过紧固件连接到凸缘146a、146b的保持特征。凸缘146a、146b可以是第一和第二支架半部116a、116b的整体部件。在一些实施例中，凸缘146a、146b可以是连接到支架半部116a、116b的第二端122a、122b的单独部件。中心堆叠模块102的下部单元108可以通过紧固件可拆卸地连接到凸缘146。凸缘146a、146b可以在车辆的高度方向h上延伸，以用于与中心堆叠模块(102)和仪表板总成的其他部件连接。在一些实施例中，凸缘146a、146b沿中心堆叠模块102的下部单元108的整个高度延伸或者可以具有大于下部单元108的高度的长度。
继续参照图3-4并且进一步参照图5，在一些实施例中，连接部分124a的第一主表面128a和连接部分124b的第二主表面128b可以彼此平行并且以这样的方式设置，即它们分别抵靠中心堆叠模块102的下部单元108的两个侧面110a、110b邻接。第一主表面128a和第二主表面128b可以大体上垂直于车辆的地板。在一些实施例中，第一主表面128a和第二主表面128b可以分别接触下部单元108的第一侧表面110a和第二侧表面110b。在实施例中，第一主表面128a和第二主表面128b分别覆盖第一侧表面110a和第二侧表面110b的面积的约三分之一至二分之一。第一主表面128a和第二主表面128b有助于通过连接支撑下部单元的重量。
在一些实施例中，连接部分124a、124b可以分别包括沿着车辆的纵向方向l延伸以用于安装中心堆叠模块102的下部单元108的导轨132a、132b。导轨132a、132b可以是被配置为接收将中心堆叠模块102连接到支架104的紧固件的纵长凹槽。在实施例中，下部单元108可以包括保持特征148，例如从侧表面110a、110b突出并且被配置为通过导轨132a、132b的螺栓。可以使用螺纹螺母来连接螺栓。导轨132a、132b可以在将中心堆叠模块与第二端122连接之前便于定位中心堆叠模块。
第一和第二支架半部116a、116b可以分别包括被配置为当施加在支架104上的力超过预定阈值时折叠的可变形元件138a、138b。可变形元件138a、138b是要被折叠以吸收碰撞能量的弱化部分。例如，可变形元件138a、138b可以被配置为一经力在仪表板或中心堆叠模块102上碰撞就折叠。在一些实施例中，可变形元件138a、138b可以设置在第一端120a、120b和连接部分124a、124b之间。在实施例中，第一支架半部116a的可变形元件138a可以由板制造，并且包括从平行于主面板124a的第一主表面128a或平行于第一主表面128a的平面突出的凸起部分。类似地，第二支架半部116b的可变形元件138b包括从平行于主面板124b的第二主表面128b或平行于第二面板124b的第二主表面128b的平面突出的凸起部分。凸起部分可以朝向彼此突出以节省仪表板中的空间。在另一个实施例中，可变形元件138a、138b包括v形轮廓，该v形轮廓在垂直于碰撞方向的方向上具有凸起部分。在另一个实施例中，可变形元件138a、138b包括被配置为进一步削弱可变形元件的至少一个孔。在一些实施例中，可变形元件138a、138b包括手风琴部分。也就是说，可变形元件可以包括通过折叠板形成的一个以上的凸起部分，或者可变形元件包括至少两个v形轮廓。可变形元件138a、138b具有减小的刚度，以使它们一经施加碰撞力就可以折叠以吸收能量。
参照图3-4，支架104包括用于支撑中心堆叠模块102的上部单元108的上臂140a、140b。主体118a、118b和上臂140a、140b从第一端120a、120b分支出来。上臂140a、140b总体上在车辆的纵向方向l上延伸。上臂140a、140b具有被配置为连接中心堆叠模块102的上部单元106的第二端142a、142b。
参照图6，图6是仪表板总成201的透视图，示出了根据本发明的另一个实施例的用于在仪表板中安装中心堆叠模块102的支架204。为了简洁起见，在该示例中，将不再更进一步详细地描述与先前所示和所描述的元件和特征相同的元件和特征。换句话说，主要将描述本实施例与图3-5的实施例之间的差异。支架204包含连接到车辆横梁112的第一支架半部216a和第二支架半部216b。第一和第二支架半部216a、216b由金属材料制成。第一和第二支架半部216a、216b大体上沿着车辆的纵向方向l延伸，并且分别包括第一可变形元件238a、238b。第一可变形元件238a、238b一经在支架204或仪表板上施加碰撞力就可折叠。在一些实施例中，第一可变形元件238a、238b设置在更靠近第一和第二支架半部216a、216b的第一端220a、220b的区域中。在所描述的实施例中，第一可变形元件238a、238b包括从大体上平行于第一和第二支架半部216a、216b的主表面228a、228b的平面突出的凸起部分。第一可变形元件238a、238b由板制成，这些板弯曲以形成凸起部分。在一些实施例中，第一可变形元件238a、238b分别包括进一步削弱可变形元件238a、238b的孔244a、244b。
在一些实施例中，第一和第二支架半部216a、216b可以进一步包括被配置为连接中心堆叠模块的上部单元的上臂240a、240b。在一些实施例中，上臂240a、240b包括第二可变形元件242a、242b。第二可变形元件242a、242b一经在支架204上施加碰撞力就可折叠。在一个实施例中，第二可变形元件242a、242b可以包括凸起部分。在另一个实施例中，可变形元件242a、242b包括被配置为进一步削弱可变形元件的至少一个孔250a、250b。在另一个实施例中，第二可变形元件包括手风琴部分。也就是说，第二可变形元件可以包括一个以上的凸起部分。在一些实施例中，第二可变形元件242a、242b可以具有与第一可变形元件238a、238b相似的结构。在一些实施例中，第二可变形元件242a、242b可以具有与第一可变形元件238a、238b不同的结构，这取决于中心堆叠模块的上部单元和下部单元的重量。
在所描述的实施例中，横杆244设置在第一支架半部216a和第二支架半部216b之间并且连接到第一支架半部216a和第二支架半部216b。在一些实施例中，横杆244可以是在第一和第二支架半部216a、216b之间延伸并且连接到第一和第二支架半部216a、216b的纵长板。在一些实施例中，横杆244可以连接到支架半部216a、216b，以在附接到车辆横梁112之前形成预装配支架模块。在一些实施例中，横杆244可以可拆卸地连接到支架半部216a、216b。横杆244可以进一步包括用于与中心堆叠模块102的后侧连接的保持特征252(例如，保持孔)。横杆244可以由金属材料制成并且通过焊接连接到第一和第二支架半部216a、216b。应当理解的是，横杆244可以由其他材料(例如塑料)制成并且通过适当的方法(例如螺栓/螺母连接)连接到第一和第二支架半部216a、216b。
本发明的支架提供足够的刚度以支撑中心堆叠模块的重量，因为支架由诸如低碳钢的金属材料制成。支架的可变形元件可以吸收满足头部碰撞要求所需的能量，同时提供足够的刚度。此外，金属支架在车辆的整个寿命期间提供仪表板总成的改进的耐用性，能够承受温度变化以及道路振动载荷输入。此外，制造支架的成本可以降低，因为与用于塑料支架的工具相比，用于支架的金属工具不那么复杂并且成本更低。
以上公开内容包含具有独立效用的多个不同发明。虽然已经以特定形式公开了这些发明中的每个，但是上面公开的和示出的特定实施例不应被视为具有限制意义，因为许多变化是可能的。本发明的主题包括上面公开的和本领域技术人员固有的与这些发明有关的各种要素、特征、功能和/或性质的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别指出被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应该被理解为包括一个或多个这样的要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个这样的要素。所公开的特征、功能、要素和/或特性的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求或通过在该申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。
1.一种用于将中心堆叠模块安装到车辆的仪表板总成的支架，包含：
第一支架半部和第二支架半部，所述第一支架半部和所述第二支架半部大体上在所述车辆的纵向方向上延伸并且横向地间隔开，所述第一支架半部和所述第二支架半部中的每个包括：
第一端，所述第一端连接到车辆横梁，
第二端，所述第二端连接到所述中心堆叠模块，以及
主体，所述主体在所述第一端和所述第二端之间并且包括可通过碰撞力折叠的可变形元件，
其中所述第一支架半部的第一主表面和所述第二支架半部的第二主表面大体上垂直于所述车辆的地板。
2.根据权利要求1所述的支架，其中所述第一支架半部和所述第二支架半部由低碳钢制成。
3.根据权利要求2所述的支架，其中所述可变形元件包括凸起部分，所述凸起部分从所述第一支架半部的所述第一主表面和所述第二支架半部的所述第二主表面突出。
4.根据权利要求3所述的支架，其中所述可变形元件包括至少一个孔，所述至少一个孔被配置为进一步削弱所述可变形元件。
5.根据权利要求2所述的支架，其中连接部分由板制成并且所述可变形元件具有v形轮廓。
6.根据权利要求2所述的支架，其中所述可变形元件包括手风琴部分。
7.根据权利要求2所述的支架，其中所述第一支架半部和所述第二支架半部沿着所述纵向方向与所述支架的中心线对称。
8.根据权利要求2所述的支架，其中所述主体包括连接到所述中心堆叠模块的下部单元的连接部分，并且所述可变形元件设置在所述第一端和所述连接部分之间。
9.根据权利要求8所述的支架，其中所述第一支架半部和所述第二支架半部中的每个包括上臂，所述上臂在所述车辆的所述纵向方向上延伸、在所述第一端处从所述连接部分中分支出来并且被配置用于安装所述中心堆叠模块的上部单元。
10.根据权利要求9所述的支架，其中所述上臂包括第二可变形元件，所述第二可变形元件可在所述纵向方向上折叠。
11.根据权利要求9所述的支架，其中所述连接部分包括纵长轨道，所述纵长轨道用于与所述中心堆叠模块的所述下部单元连接。
12.根据权利要求1所述的支架，进一步包含凸缘，所述凸缘在所述第二端处并且被配置为连接到所述中心堆叠模块和所述仪表板总成的其他部件。
13.根据权利要求1所述的支架，进一步包含横杆，所述横杆设置在所述第一支架半部和所述第二支架半部之间并且连接到所述第一支架半部和所述第二支架半部以形成预装配模块。
14.一种车辆的仪表板总成，包含：
车辆横梁；
支架，所述支架包括：
第一支架半部和第二支架半部，所述第一支架半部和所述第二支架半部在车辆的纵向方向上远离所述车辆横梁延伸，所述第一支架半部和所述第二支架半部中的每个包含：
第一端，所述第一端连接到车辆横梁，
第二端，所述第二端连接到中心堆叠模块的下部单元，以及
主体，所述主体在所述第一端和所述第二端之间，其中所述主体包括可变形元件，所述可变形元件在施加在所述车辆上的力超过阈值时可变形，并且
其中所述支架由低碳刚制成。
15.根据权利要求14所述的仪表板总成，其中所述第一支架半部的第一主表面和所述第二支架半部的第二主表面彼此面对并且大体上垂直于所述车辆的地板且大体上彼此平行，并且其中所述可变形元件设置为邻近所述第一端。
16.根据权利要求14所述的仪表板总成，其中所述第一支架半部的第一主表面和所述第二支架半部的第二主表面分别与所述下部单元的第一侧和第二侧接触或连接，并且其中所述第一主表面和所述第二主表面分别覆盖所述第一侧和所述第二侧的面积的约三分之一至二分之一。
17.根据权利要求16所述的仪表板总成，其中所述中心堆叠模块是多媒体模块，并且所述下部单元是电子控制面板单元。
18.根据权利要求17所述的仪表板总成，其中所述多媒体模块进一步包括上部单元，并且所述上部单元是显示屏，并且其中所述第一支架半部和所述第二支架半部中的每个包括上臂，所述上臂从所述主体分支出来、大体上在所述纵向方向上从所述第一端延伸并且被配置用于安装所述显示屏。
19.根据权利要求17所述的仪表板总成，其中所述可变形元件具有v形状。
20.根据权利要求14所述的仪表板总成，其中所述中心堆叠模块是多媒体模块，所述第一支架半部和所述第二支架半部包括导轨和凸缘，所述导轨在所述纵向方向上延伸以用于安装所述多媒体模块的下部单元，所述凸缘在所述车辆的横向方向上延伸以用于与所述下部单元和所述仪表板的其他部件连接。
技术总结