车顶结构的制作方法

文档序号:10902655阅读:380来源:国知局
车顶结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种支撑车辆的车顶面板的车顶结构,该车顶结构包括横向延伸的顶梁;与顶梁间隔开的横向延伸的车顶横梁;在车顶面板的相对侧面上在顶梁与车顶横梁之间延伸的右车顶纵梁和左车顶纵梁;以及衍架构件,衍架构件紧固至由车顶横梁和右车顶纵梁与左车顶纵梁中的一个形成的拐角并且延伸至顶梁的中央部分。本实用新型还提供了另外两种车顶结构。本实用新型的目的在于提供一种车顶结构,以在20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试中抵抗外部车顶面板与车顶支撑结构分离。
【专利说明】
车顶结构
技术领域
[0001]本公开涉及用于车辆车顶的加强件。
【背景技术】
[0002]车辆被设计以便减轻车辆的质量,但是可被接受的设计必须满足所有普遍的车辆测试。一种车辆测试是FMVSS214,即20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试。作为测试的结果,车顶外部面板可与支撑车顶结构分离,这将是不符合测试的结果。本公开针对提供在20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试中抵抗外部车顶面板与车顶支撑结构分离的车顶结构。
[0003]这个问题其他问题由以下概述的本公开解决。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种车顶结构,以在20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试中抵抗外部车顶面板与车顶支撑结构分离。
[0005]根据本公开的一个方面,公开了一种用于支撑车辆的车顶面板的车顶结构。该车顶结构包括横向延伸的顶梁和与顶梁间隔开的横向延伸的车顶横梁。右车顶纵梁和左车顶纵梁在顶梁与车顶横梁之间在车顶的相对侧面上延伸。衍架构件紧固至由车顶横梁和其中一个车顶纵梁形成的拐角并且延伸至顶梁的中央部分。
[0006]根据本公开的另一个方面,该车顶结构支撑载重汽车驾驶室的车顶面板。该车顶结构包括顶梁、车顶横梁以及右车顶纵梁和左车顶纵梁。乘客侧衍架构件紧固至由车顶横梁和右车顶纵梁形成的拐角并且延伸至顶梁的中央部分。驾驶员侧衍架构件紧固至由车顶横梁和左车顶纵梁形成的拐角并且延伸至顶梁的中央部分。
[0007]根据本公开的额外的方面,用于支撑车辆的车顶面板的车顶结构包括顶梁、车顶横梁、右车顶纵梁和左车顶纵梁、以及纵向延伸的中央车顶支撑杆,中央车顶支撑杆从车顶横梁上的中央位置延伸至顶梁上的中央位置。在顶梁与车顶横梁之间并且在车顶纵梁中的一个与中央车顶支架之间延伸的衍架构件形成第一三角形加强结构,第一三角形加强结构包括顶梁、衍架构件和车顶纵梁中的一个,并且还形成第二三角形加强结构,第二三角形加强结构包括顶梁、衍架构件和中央车顶支架。
[0008]如上文概述,本公开的方面可包括额外的新颖方面。衍架构件可为紧固至左车顶纵梁的驾驶员侧衍架构件,并且车顶结构可进一步包括紧固至右车顶纵梁和车顶横梁的乘客侧衍架构件,并且该乘客侧衍架构件延伸至顶梁的中央部分。衍架可形成三角形形状的加强件,该加强件包括衍架构件、顶梁的一部分、以及其中一个车顶纵梁的一部分,其中顶梁的一部分位于车顶结构的中心线与该其中一个车顶纵梁之间,该其中一个车顶纵梁的一部分设置在车顶横梁与顶梁之间。三角形形状的加强件抵抗引起车顶结构的对角线伸长的车顶结构的变形。
[0009]根据本公开的其他方面,该结构可进一步包括门开口面板组件,门开口面板组件绕门延伸,其中,门开口面板组件包括连接至B柱的门开口内部面板。该门开口内部面板可紧固至纵梁中的一个和车顶横梁。顶梁可通过邻近车辆的A柱设置的托架连接至车顶纵梁中的一个。
[0010]该车顶结构可进一步包括纵向延伸的中央车顶支撑杆,支撑杆从车顶横梁上的中央位置延伸至顶梁上的中央位置。衍架构件可邻近中央车顶支架紧固至顶梁。公开的车顶结构在与柱状障碍的侧面碰撞中有效地将车顶面板保持紧固至车顶结构。
[0011]在至少一个实施例中,衍架为紧固至左车顶纵梁的驾驶员侧衍架构件,并且进一步包括乘客侧衍架构件,乘客侧衍架构件在顶梁与车顶横梁之间并且在右车顶纵梁与中央车顶支架之间延伸。乘客侧衍架形成第三三角形加强结构,该第三三角形加强结构包括顶梁、衍架构件和右车顶纵梁。第四三角形加强结构由乘客侧衍架构件形成,该第四三角形加强结构包含顶梁、衍架构件和中央车顶支架。三角形加强结构抵抗车顶结构的对角线伸长。
[0012]根据本实用新型的一个方面,提供一种车顶结构,该车顶结构包括横向延伸的顶梁;与顶梁间隔开的横向延伸的车顶横梁;在车顶面板的相对侧面上在顶梁与车顶横梁之间延伸的右车顶纵梁和左车顶纵梁;以及衍架构件,衍架构件紧固至由车顶横梁和右车顶纵梁与左车顶纵梁中的一个形成的拐角并且延伸至顶梁的中央部分。
[0013]根据本实用新型的一个实施例,衍架构件为紧固至左车顶纵梁的驾驶员侧衍架构件,并且其中,车顶结构进一步包括紧固至右车顶纵梁和车顶横梁的乘客侧衍架构件,并且乘客侧衍架构件延伸至顶梁的中央部分。
[0014]根据本实用新型的一个实施例,衍架构件形成三角形形状加强件,三角形形状加强件包括衍架构件、顶梁的一部分、以及左车顶纵梁和右车顶纵梁中的其中一个车顶纵梁的一部分,其中,顶梁的一部分位于车顶结构的中心线与其中一个车顶纵梁之间,其中一个车顶纵梁的一部分位于车顶横梁与顶梁之间。
[0015]根据本实用新型的一个实施例,三角形形状加强件抵抗引起车顶结构的对角线伸长的车顶结构的变形。
[0016]根据本实用新型的一个实施例,该车顶结构进一步包括围绕门延伸的门开口面板,其中门开口面板连接至B柱并且紧固至右车顶纵梁和左车顶纵梁中的一个和车顶横梁。
[0017]根据本实用新型的一个实施例,顶梁通过邻近车辆的A柱设置的托架连接至右车顶纵梁和左车顶纵梁中的一个。
[0018]根据本实用新型的一个实施例,该车顶结构进一步包括纵向延伸的中央车顶支撑杆,中央车顶支撑杆从车顶横梁上的中央位置延伸至顶梁上的中央位置,并且其中,衍架构件邻近中央车顶支撑杆紧固至顶梁。
[0019]根据本实用新型的一个实施例,在与柱状障碍侧面碰撞时车顶面板保持紧固至车顶结构。
[0020]根据本实用新型的另一方面,提供一种用于支撑载重汽车驾驶室的车顶面板的车顶结构,该车顶机构包括横向延伸的顶梁;与顶梁间隔开的横向延伸的车顶横梁;在车顶面板的相对侧面上在顶梁与车顶横梁之间延伸的右车顶纵梁和左车顶纵梁;以及乘客侧衍架构件,乘客侧衍架构件紧固至由车顶横梁和右车顶纵梁形成的拐角并且延伸至顶梁的中央部分;以及驾驶员侧衍架构件,驾驶员侧衍架构件紧固至由车顶横梁和左车顶纵梁形成的拐角并且延伸至顶梁的中央部分。
[0021]根据本实用新型的一个实施例,乘客侧衍架构件和驾驶员侧衍架构件中的每一个形成三角形形状加强件,三角形形状加强件包括乘客侧衍架构件和驾驶员侧衍架构件中的一个、顶梁的一部分、以及右车顶纵梁和左车顶纵梁中的其中一个车顶纵梁的一部分,其中,顶梁的一部分位于车顶结构的中心线与其中一个车顶纵梁之间,其中一个车顶纵梁的一部分设置在车顶横梁与顶梁之间。
[0022]根据本实用新型的一个实施例,三角形形状加强件适用于抵抗引起车顶结构的对角线伸长的车顶结构的变形。
[0023]根据本实用新型的一个实施例,该车顶结构进一步包括第一门开口面板和第二门开口面板,其中第一门开口面板和第二门开口面板中的一个紧固至右车顶纵梁和左车顶纵梁中的一个和车顶横梁。
[0024]根据本实用新型的一个实施例,顶梁通过邻近载重汽车驾驶室的A柱设置的托架连接至右车顶纵梁和左车顶纵梁中的一个。
[0025]根据本实用新型的一个实施例,该车顶结构进一步包括纵向延伸的中央车顶支撑杆,中央车顶支撑杆从车顶横梁上的中央位置延伸至顶梁上的中央位置,并且其中,乘客侧衍架构件和驾驶员侧衍架构件中的每一个邻近中央车顶支撑杆紧固至顶梁。
[0026]根据本实用新型的又一方面,提供一种用于支撑车辆的车顶面板的车顶结构,该车顶结构包括横向延伸的顶梁;与顶梁间隔开的横向延伸的车顶横梁;在车顶面板的相对侧面上在顶梁与车顶横梁之间延伸的右车顶纵梁和左车顶纵梁;从车顶横梁上的中央位置延伸至顶梁上的中央位置的纵向延伸的中央车顶支撑杆;以及衍架,衍架在顶梁与车顶横梁之间并且在右车顶纵梁和左车顶纵梁中的一个与中央车顶支撑杆之间延伸以提供:包括顶梁、衍架和右车顶纵梁和左车顶纵梁中的一个的第一三角形加强结构;以及包括车顶横梁、衍架和中央车顶支撑杆的第二三角形加强结构。
[0027]根据本实用新型的一个实施例,衍架为紧固至左车顶纵梁的驾驶员侧衍架构件,并且其中,车顶结构进一步包括乘客侧衍架构件,乘客侧衍架构件在顶梁与车顶横梁之间并且在右车顶纵梁与中央车顶支撑杆之间延伸以提供:包括顶梁、乘客侧衍架构件和右车顶纵梁的第三三角形加强结构;以及包括车顶横梁、驾驶员侧衍架构件和中央车顶支撑杆的第四三角形加强结构。
[0028]根据本实用新型的一个实施例,第一三角形加强结构和第二三角形加强结构抵抗车顶结构的对角线伸长。
[0029]本实用新型的有益效果在于:本实用新型的车顶结构能够在20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试中抵抗外部车顶面板与车顶支撑结构分离。
[0030]本公开的上述方面以及其他方面将会参照附图在下文中描述。
【附图说明】
[0031 ]图1是用于轻型载重汽车的现有技术车顶支撑结构的局部透视图;
[0032]图2是根据本公开制造的用于轻型载重汽车的改进的车顶结构的局部透视图;
[0033]图3是如在图1中所示并且如在20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试中测试的车顶支撑结构的局部俯视平面图;
[0034]图4是如在图2中所示并且如在20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试中测试的车顶支撑结构的局部俯视平面图;
[0035]图5为现有技术的车顶支撑结构在20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试中与倾斜柱撞击之后的局部俯视平面图;
[0036]图6为如在图1中示出的车顶支撑结构在20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试中与倾斜柱撞击之后的局部俯视平面图;以及
[0037]图7为示出了图4中所示的现有技术的车顶结构与图5中所示的本公开的车顶结构相比较的对角线伸长的图表。
【具体实施方式】
[0038]所示实施例参照附图进行公开。然而,应该理解,所公开的实施例仅为可以多种和替代形式实施的实例。附图未必按比例绘制,并且可放大或缩小一些特征来显示特定部件的细节。所公开的具体结构和功能性细节不应解释为限定,而是作为教导本领域的技术人员如何实践所公开概念的代表性基础。
[0039]参照图1,示出车辆10,车辆10包括根据现有技术制造的载重汽车车顶结构12。载重汽车车顶结构12包括顶梁16或挡风玻璃顶梁、以及在顶梁16后面间隔开的车顶横梁(roof bow) 18,并且车顶横梁18在横向车辆方向上与顶梁16基本平行地延伸。顶梁16和车顶横梁18通过右车顶纵梁20和左车顶纵梁22连接。中央车顶支架24在纵向车辆方向上从顶梁16向后延伸至车顶横梁18。
[0040]参照图2,示出根据本公开的教导制造的载重汽车车顶结构28。车顶结构28包括在右车顶纵梁32与左车顶纵梁34之间延伸的车顶横梁30。中央车顶支架36连接至顶梁40上的中央位置38和车顶横梁30上的中央位置42。
[0041]乘客侧衍架构件44和驾驶员侧衍架构件46在由右车顶纵梁32和车顶横梁30形成的第一后拐角48处连接至车顶结构28。驾驶员侧衍架构件46从由左车顶纵梁34和车顶横梁30形成的第二后拐角50延伸。顶梁40的中央部分52被限定为顶梁40在中央车顶支架36的中心线和车辆的中心线的八英寸内的部分。
[0042]乘客侧衍架构件44紧固至车顶结构28,从而使得第一三角形加强结构53由乘客侧衍架构件44、右车顶纵梁32和顶梁40在中央车顶支架36和右车顶纵梁32之间的部分形成。第二三角形加强结构54由驾驶员侧衍架构件46、左车顶纵梁34和顶梁41在中央车顶支架36和左车顶纵梁34之间的部分形成。
[0043]在根据FMVSS 214的20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试中,第一三角形加强结构53和第二三角形加强结构54防止车顶结构和车顶面板的对角线伸长。衍架构件44和46被显示从后拐角48和50延伸至顶梁40的中央部分52。作为替换,衍架构件44和46还可被布置为从顶梁40分别与车顶纵梁32和34的交叉点延伸至车顶横梁30上的中央位置42。在任意一种布置中,三角形加强结构53和54用于在侧面碰撞撞击中防止车顶结构的配合变形(match-boxing) 和对角线伸长。
[0044]在车辆两侧上的车顶纵梁紧固至门开口面板(DOP^OJOPeO被定向成以接收车辆门(未示出)。衍架构件44和46直接或间接连接至D0P60。当涉及乘客侧衍架构件44和驾驶员侧衍架构件46连接至右车顶纵梁34和左车顶纵梁32时,应该理解,D0P60可包括适于连接至衍架构件44和46的结构。
[0045]参照图3,现有技术的车顶结构12被显示为包括顶梁16和车顶横梁18。右车顶纵梁20和左车顶纵梁22在顶梁16和车顶横梁18之间在车辆10的相对侧面上延伸。图3中显示了从驾驶员侧上的B柱72延伸至乘客侧上的A柱的对角虚线“L”。沿图3中的对角线“L”进行对车顶结构12的对角线伸长的测量。
[0046]参照图6,车顶面板66被显示设置在车顶结构28上。车顶面板66可为铝合金板材。撞击变形区域68被显示,其为根据FMVSS 214的包括乘客侧衍架构件44和驾驶员侧衍架构件46的车顶结构28的模拟测试的结果。撞击被显示为施加在车顶纵梁34的相比于B柱72更靠近A柱70的位置处。
[0047]参照图4,公开的车顶结构28显示为包括乘客侧衍架构件44和驾驶员侧衍架构件46。乘客侧衍架构件44与顶梁40和右车顶纵梁32形成第一三角形加强结构53,并且与中央车顶支架36和车顶横梁30形成第三三角形加强结构56。驾驶员侧衍架构件46与左车顶纵梁34和顶梁40形成第二三角形加强结构54,并且与中央车顶支架36和车顶横梁30形成第四三角形加强结构58。中央车顶支架36从顶梁40上的中央位置38延伸至车顶横梁30上的中央位置42。
[0048]参照图5至图7,图5中的现有技术的车顶结构被显示在图6中的包括衍架构件44和46的车顶结构的旁边,这两个车顶结构在图7的表格中被比较。该表格比较图5和6中显示的车顶沿线“L”的对角线伸长,该线“L”穿过车顶结构对角地延伸。该测试是计算机生成的模拟,其模拟了图5和6中显示的车顶结构的预期变形和对角线伸长的比较。作为测试的结果,图5中的虚线“L”显示车顶结构12的对角线伸长增加大约96mm,而图6中的实线“L”显示与公开的衍架车顶结构28斜对地期望变形。在图6中,在测试过程中估计的对角线伸长显示为近似10mm。现有技术的对角线伸长引起车顶面板66上的高对角线拉伸应力,并且导致被击中的侧拐角中的纵向和横向传播的开裂。在模拟测试中,对角线伸长降低近似86mm显著地提高了车顶结构的性能,并且在FMVSS 214的20英里/每小时倾斜柱侧面碰撞测试过程中防止车顶面板66打开。如果车顶在测试过程中打开,该测试将被视为失败。根据测试,由第一三角形加强结构53和第二三角形加强结构54提供的加强还降低破裂和开缝以及对乘客舱的侵入。
[0049]上文描述的实施例是具体实例,其并未描述本公开所有可能的形式。示出的实施例的特征可被组合以形成公开概念的进一步实施例。说明书中所采用的术语是描述性的而不是限制性的。以下权利要求的范围比具体公开的实施例范围更广泛,并且还包括示出实施例的修改。
【主权项】
1.一种支撑车辆的车顶面板的车顶结构,其特征在于,包括: 横向延伸的顶梁; 与所述顶梁间隔开的横向延伸的车顶横梁; 在所述车顶面板的相对侧面上在所述顶梁与所述车顶横梁之间延伸的右车顶纵梁和左车顶纵梁;以及 衍架构件,所述衍架构件紧固至由所述车顶横梁和所述右车顶纵梁与所述左车顶纵梁中的一个形成的拐角并且延伸至所述顶梁的中央部分。2.根据权利要求1所述的车顶结构,其特征在于,所述衍架构件为紧固至所述左车顶纵梁的驾驶员侧衍架构件,并且其中,所述车顶结构进一步包括紧固至所述右车顶纵梁和所述车顶横梁的乘客侧衍架构件,并且所述乘客侧衍架构件延伸至所述顶梁的所述中央部分。3.根据权利要求1所述的车顶结构,其特征在于,所述衍架构件形成三角形形状加强件,所述三角形形状加强件包括所述衍架构件、所述顶梁的一部分、以及所述左车顶纵梁和所述右车顶纵梁中的其中一个车顶纵梁的一部分,其中,所述顶梁的一部分位于所述车顶结构的中心线与所述其中一个车顶纵梁之间,所述其中一个车顶纵梁的一部分位于所述车顶横梁与所述顶梁之间。4.根据权利要求1所述的车顶结构,其特征在于,进一步包括围绕门延伸的门开口面板,其中所述门开口面板连接至B柱并且紧固至所述右车顶纵梁和所述左车顶纵梁中的一个和所述车顶横梁。5.根据权利要求1所述的车顶结构,其特征在于,所述顶梁通过邻近所述车辆的A柱设置的托架连接至所述右车顶纵梁和所述左车顶纵梁中的一个。6.根据权利要求1所述的车顶结构,其特征在于,进一步包括纵向延伸的中央车顶支撑杆,所述中央车顶支撑杆从所述车顶横梁上的中央位置延伸至所述顶梁上的中央位置,并且其中,所述衍架构件邻近所述中央车顶支撑杆紧固至所述顶梁。7.根据权利要求1所述的车顶结构,其特征在于,在与柱状障碍侧面碰撞时所述车顶面板保持紧固至所述车顶结构。8.—种用于支撑载重汽车驾驶室的车顶面板的车顶结构,其特征在于,包括: 横向延伸的顶梁; 与所述顶梁间隔开的横向延伸的车顶横梁; 在所述车顶面板的相对侧面上在所述顶梁与所述车顶横梁之间延伸的右车顶纵梁和左车顶纵梁;以及 乘客侧衍架构件,所述乘客侧衍架构件紧固至由所述车顶横梁和所述右车顶纵梁形成的拐角并且延伸至所述顶梁的中央部分;以及 驾驶员侧衍架构件,所述驾驶员侧衍架构件紧固至由所述车顶横梁和所述左车顶纵梁形成的拐角并且延伸至所述顶梁的中央部分。9.根据权利要求8所述的车顶结构,其特征在于,所述乘客侧衍架构件和所述驾驶员侧衍架构件中的每一个形成三角形形状加强件,所述三角形形状加强件包括所述乘客侧衍架构件和所述驾驶员侧衍架构件中的一个、所述顶梁的一部分、以及所述右车顶纵梁和所述左车顶纵梁中的其中一个车顶纵梁的一部分,其中,所述顶梁的一部分位于所述车顶结构的中心线与所述其中一个车顶纵梁之间,所述其中一个车顶纵梁的一部分设置在所述车顶横梁与所述顶梁之间。10.根据权利要求8所述的车顶结构,其特征在于,进一步包括第一门开口面板和第二门开口面板,其中所述第一门开口面板和所述第二门开口面板中的一个紧固至所述右车顶纵梁和所述左车顶纵梁中的一个和所述车顶横梁。11.根据权利要求8所述的车顶结构,其特征在于,所述顶梁通过邻近所述载重汽车驾驶室的A柱设置的托架连接至所述右车顶纵梁和所述左车顶纵梁中的一个。12.根据权利要求8所述的车顶结构,其特征在于,进一步包括纵向延伸的中央车顶支撑杆,所述中央车顶支撑杆从所述车顶横梁上的中央位置延伸至所述顶梁上的中央位置,并且其中,所述乘客侧衍架构件和所述驾驶员侧衍架构件中的每一个邻近所述中央车顶支撑杆紧固至所述顶梁。13.—种用于支撑车辆的车顶面板的车顶结构,其特征在于,包括: 横向延伸的顶梁; 与所述顶梁间隔开的横向延伸的车顶横梁; 在所述车顶面板的相对侧面上在所述顶梁与所述车顶横梁之间延伸的右车顶纵梁和左车顶纵梁; 从所述车顶横梁上的中央位置延伸至所述顶梁上的中央位置的纵向延伸的中央车顶支撑杆;以及 衍架,所述衍架在所述顶梁与所述车顶横梁之间并且在所述右车顶纵梁和所述左车顶纵梁中的一个与所述中央车顶支撑杆之间延伸以提供: 包括所述顶梁、所述衍架和所述右车顶纵梁和所述左车顶纵梁中的一个的第一三角形加强结构;以及 包括所述车顶横梁、所述衍架和所述中央车顶支撑杆的第二三角形加强结构。14.根据权利要求13所述的车顶结构,其特征在于,所述衍架为紧固至所述左车顶纵梁的驾驶员侧衍架构件,并且其中,所述车顶结构进一步包括乘客侧衍架构件,所述乘客侧衍架构件在所述顶梁与所述车顶横梁之间并且在所述右车顶纵梁与所述中央车顶支撑杆之间延伸以提供: 包括所述顶梁、所述乘客侧衍架构件和所述右车顶纵梁的第三三角形加强结构;以及 包括所述车顶横梁、所述驾驶员侧衍架构件和所述中央车顶支撑杆的第四三角形加强结构。
【文档编号】B62D33/06GK205589336SQ201620312473
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】穆赫辛·M·哈米德, 马尔万·阿哈默德·埃尔布凯利, 维克多·科斯特罗米诺夫, 达伦·尼尔·瓦格纳, 埃德加·爱德华·多纳伯迪昂
【申请人】福特环球技术公司
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