CN106061819A - 用于轨道车的整体式顶棚组件 - Google Patents

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Abstract

用于车辆的顶棚组件包括用于紧固部件的多个支撑元件以及连接所述支撑元件的多个连接元件。多个连接元件被设计成与多个支撑元件整体形成，以形成整体式顶棚组件。另外，公开了一种车辆及用于制造用于车辆的顶棚的顶棚组件的方法。

Description

用于轨道车的整体式顶棚组件
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年3月6日递交的美国临时申请号61/948,989在美国法典第35卷第119（e）章节下的权益，其全部内容和实质通过引用并入本文。
背景
1. 技术领域
本发明的各方面涉及用于车辆（例如，轨道车）的顶棚组件。
2. 背景技术
在车辆（如例如，轨道车和长途客车）内侧的顶棚实现多个功能，如空气分布、灯和扬声器的集成、装配支柱和扶手的构件、装配顶棚镶板和隔热层的构件、电缆管道，等等。顶棚组件通常由装配在一起的许多不同的部分制成，如C形轨道、保持架、支架、灯具、电缆管道，等等。这些部分要么在车辆内被组装，要么（部分地）预组装并且然后安装在车辆中。购买、操作、安装并调整不同的零件很费力气。另外，例如在轻轨车辆中，顶棚的长度能够从3m至12m变化，并且在长途客车中能够直到大约40m。这产生了另一个挑战：对准顶棚的可视零件以获得整齐的良好表面。例如，空气管道由产生密封任何间隙（例如，利用铝箔）的需求的零件和镶板形成，或者其由额外的金属片或织物零件形成。
用于车辆的改进的顶棚组件是期望的。
发明内容
简短描述，本发明的各方面涉及用于车辆的整体式顶棚组件。这样的车辆能够例如是轨道车，如有轨电车、轻轨车辆、自动（机场）班车、地铁、通勤列车、EMUs（电动车组）、DMUs（内燃动车组）、长途客车以及高速列车。另外，这样的车辆还能够例如是长途客车或巴士或用于客运的许多其他车辆。
本发明的第一方面提供用于车辆的顶棚组件，其包括多个支撑元件以紧固部件至该支撑元件。多个连接元件将支撑元件直接地或间接地连接至彼此。连接元件被设计为与支撑元件整体形成以使得形成整体式顶棚组件。能够紧固至支撑元件的部件是车辆（例如，轨道车辆）中的必要部件，并且能够是例如机械和/或电气部件，例如，空气分布部件、照明设备、扬声器（音频装备）、支柱、扶手、顶棚镶板、隔热层部件、电缆，等等。用于装配部件的构件包括，例如，C形轨道、凸缘、保持器、支架、管道（电缆管道）、壳体，等等。
本发明的第二方面提供包括如本文中所描述的整体式顶棚组件的车辆。
本发明的第三方面提供用于制造顶棚组件的方法，该方法包括挤制如本文中所描述的整体式顶棚组件。
附图说明
图1示出通过根据本发明的示例性实施例的车辆车身（例如，轨道车车身）的横截面的示意图；
图2示出根据本发明的示例性实施例的整体式顶棚组件的横截面；
图3a和图3b每一个均示出根据本发明的示例性实施例的布置在车辆车身内的整体式顶棚组件的示意图；
图4示出通过带有根据本发明的另外的示例性实施例的整体式顶棚组件的车辆车身的横截面的示意图；
图5示出通过带有根据本发明的另外的示例性实施例的整体式顶棚组件的车辆车身的横截面的示意图。
具体实施方式
如构成各种实施例的在下文中所描述的部件和材料意在是说明性的而并非限制性的。许多适合的部件和将与在本文中所描述的材料执行相同或相似功能的材料意在被包含在本发明的实施例的范围内。
图1示出根据示例性实施例的通过轨道车车身10的横截面的示意图，该横截面垂直于轨道车车身10的纵向轴线。轨道车车身10包括具有内部空间30与内部镶板40的车身壳20。轨道车车身10进一步包括在轨道车车身10的顶棚区域内的空气管道50。空气管道50能够位于顶棚区域的中间。邻近于空气管道50，例如在空气管道50的左侧和/或右侧上，能够布置顶棚组件100。内部镶板40能够连接至顶棚组件100。在图1中仅示意性地示出顶棚组件100，并且将在图2中被详细描述。
图2示出根据示例性实施例的整体式顶棚组件100的横截面。整体式顶棚组件100被制造为一体式部件。整体式顶棚组件100能够包括例如铝，并且能够是例如铝挤制件。铝提供轻量结构，其对于顶棚组件是重要的。另外，铝容易被加工及挤制。顶棚组件100能够包括许多其他材料，例如不锈钢或例如塑料，如聚酰胺或聚氯乙烯（PVC）。
整体式顶棚组件100沿着轨道车顶棚的长度延伸，并且涵盖顶棚组件的许多功能。将顶棚组件100作为一体式部件装配至顶棚促进花费更少的力气用于安装和对准该组件。在另外的实施例中，顶棚组件能够以模块化的方式装配至顶棚，例如多个组件模块邻近于彼此被装配至顶棚，从而形成顶棚组件100。根据期望的长度，整体式顶棚组件100能够被切割成单独的组件模块。在需要进入车辆的顶棚或顶部区域以进行修理或维护和/或需要移除顶棚组件的情况中，单独的组件模块提供更容易的操作。
整体式顶棚组件100包括能够根据车辆的要求被选择的许多功能。在示例性实施例中，车辆组件包括提供保持功能（能够接收并保持机械和/或电气部件）或提供紧固或装配功能的多个支撑元件110、120、130、140、150、160、170、180、190。
顶棚组件100进一步包括多个连接元件210、220、230、240，其将支撑元件直接地或间接地连接至彼此。连接元件被设计为与支撑元件整体形成，从而形成整体式顶棚组件100。多个支撑元件包括用于将整体式顶棚组件100装配至车辆的顶棚结构的至少一个凸缘，其中，该凸缘进一步被构造成形成车辆的顶棚空气管道（例如在图1中所示的空气管道50）的上部表面的一部分。
顶棚组件100能够包括例如一个或多个电缆管道110，用于容纳不同类型的电缆，例如电力电缆或网络电缆，如光纤电缆，用于轨道车的通信网络。如在图2中所示的顶棚组件100包括邻近于彼此的两个电缆管道110。顶棚组件100被挤制成使得电缆管道110基本上形成组件100的中心部分（或中间件）。该两个电缆管道110共享在两个电缆管道110之间的共用侧壁112。每一个电缆管道110均具有底壁114和另一个侧壁116。
顶棚组件100能够进一步包括用于夹在一个或多个电缆管道盖子（例如现成的电缆管道盖子）上的构件120。在示例性实施例中，电缆管道110的侧壁116包括端部，其中，该端部形成构件120。例如，该端部被形成为使得它们能够包括用于夹在一个或多个电缆管道盖子上的沟槽或凹部118。用于附接盖子的其他构件能够包括例如设置在侧壁116的端部中的孔或洞，用于经由螺钉或螺栓附接盖子。
顶棚组件100能够进一步包括多个C形轨道130、140和150。例如，顶棚组件100能够包括一个或多个C形轨道130以附接不同的部件，如支柱、扶手和用于PIS（乘客信息系统）的监视器等。C形轨道130的开口能够设置成使得能够将不同的部件容易地装配至C形轨道130。C形轨道130被设计成使得其开口相对于顶棚组件100面向外，例如朝向内部空间30的底部。
顶棚组件100能够进一步包括一个或多个C形轨道和/或凸缘140以附接内部空间30的中央过道顶棚镶板。一个或多个C形轨道140被构造成使得，除了其装配顶棚镶板的功能以外，它们形成空气管道50的下部表面142（见图1）。在示例性实施例中，C形轨道和/或凸缘140位于C形轨道130旁边，其中，元件130和140经由连接元件230连接。C形轨道140的开口也关于组件100面向外，例如朝向内部空间30的底部。在另一个示例性实施例中，顶棚组件100能够被设计成使得C形轨道140位于壁170的下方。在这个情况中，C形轨道140不形成空气管道50的一部分。替代地，车辆车身的顶棚镶板能够被装配在空气管道的下方，例如没有额外的C形轨道，例如没有C形轨道140的情况下。
顶棚组件100能够进一步包括一个或多个C形轨道和/或凸缘150以附接轨道车身10的内部空间30的侧顶棚镶板或转角舱盖。如例如在图1中所示，内部镶板40连接至顶棚组件100。例如，内部镶板40能够附接至C形轨道150。C形轨道和/或凸缘150布置成使得C形轨道的开口关于组件100面向外，例如朝向内部空间30的侧壁。C形轨道150经由连接元件210连接至电缆管道110之一。
C形轨道150在电缆管道110的旁边。也在线缆电缆管道110的旁边，但是在另一侧上的竖直壁170能够形成空气管道50的侧壁。壁170直接地连接至凸缘180以将顶棚组件100装配至车辆车身10的顶棚结构（也被称为顶部结构）。凸缘180能够进一步用于夹合式顶部隔离，其然后形成空气管道50的上部表面（见图1）。顶棚组件100能够被设计成使得壁170和凸缘180垂直于彼此布置。顶棚组件还能够被设计成使得壁170和凸缘180布置成相对于彼此成不同的角度，例如小于或大于90°，或者壁170和凸缘180能够以曲线形式被布置。壁170经由连接元件240机械地连接至电缆管道110中的一个的侧壁116之一。在另一个示例性实施例中，顶棚组件100可以不包括凸缘180。在这个情况中，顶棚组件100能够经由C形轨道（例如C形轨道150）装配至车辆车身的顶部结构。顶棚组件100还能够包括设计在顶棚组件100的不同位置处（例如远离车辆车身10的空气管道区域）的挂钩或支架或装配凸缘。
在示例性实施例中，为了易于安装，顶棚组件100能够包括用于在能够将顶棚组件10紧固（例如螺栓连接）至顶部结构上之前，将顶棚组件100附接至车辆车身10的该顶部结构的构件190。例如，构件190能够被构造为钩，以便将顶棚组件100钩接至顶部结构。
在示例性实施例中，整体式顶棚组件100能够包括壳体160以安装灯（例如，LED带）和可选地扬声器等等。另外，为了将盖子162（例如，半透明盖子）附接至壳体160，顶棚组件100能够包括沟槽或凹部164。壳体160由顶壁形成，其中，电缆管道110中的一个的底壁114能够形成壳体160的顶壁。另外，壳体160包括两个侧壁166，该两个侧壁166彼此相对并且能够经由底壁114连接至彼此。侧壁166中的一个能够在一个端部上连接至连接元件220，并且在另一个端部上连接至底壁114。另一个侧壁166能够在一个端部上连接至C形轨道130，并且在它的另一个端部上连接至底壁114。连接元件220和/或C形轨道130能够各自包括用于附接盖子162的沟槽或凹部164。
图3a和图3b各自示出根据本发明的示例性实施例在整体式顶棚组件100布置在轨道车车身10内的情况下平行于纵向方向108通过轨道车车身10的横截面的示意图。整体式顶棚组件100沿着车辆顶棚的长度延伸。空气管道50能够居中地布置在车辆的顶棚区域中。两个顶棚组件100能够沿着车辆顶棚的长度在空气管道50的侧部上延伸。顶棚组件100沿着车辆顶棚的纵向方向108平行于空气管道50延伸。通过将顶棚组件100装配成进一步分开或在一起，如由箭头106所指示的，能够提供灵活的过道顶棚镶板和空气管道宽度。例如，在图3a中，空气管道50具有小于图3b的空气管道50的宽度。组件100能够简单地被移动并进一步装配在一起（图3a）或进一步分开（图3b）。
根据图3a，顶棚组件100能够沿着轨道车顶棚的整个长度以一体件延伸。将顶棚组件100以一体件装配至顶棚促进花费更少力气用于安装和对准该组件。在根据图3b的另外的实施例中，顶棚组件100能够以模块化的方式装配至顶棚。例如，多个组件模块100a和100b能够邻近于彼此装配至顶棚。单个组件模块100a，100b在需要进入车辆的顶棚区域和/或顶部区域以进行修理或维护和/或需要移除顶棚组件100的情况中提供更容易的操作。
图4显示通过车辆车身10（例如轨道车车身）的上部部分的横截面的示意图，该横截面垂直于车辆车身10的纵向轴线，车辆车身10带有根据本发明的另一个示例性实施例的整体式顶棚组件100。该车辆车身10包括带有内部镶板40的车身壳20。
车辆车身10进一步包括整体式顶棚组件100，其中，当装配至车身10的顶棚区域时，顶棚组件100形成空气管道50。空气管道50能够位于顶棚区域的中间。内部镶板40能够连接至顶棚组件100，例如经由C形轨道140、150。
如之前所描述的，整体式顶棚组件100包括能够根据车辆的需求被选择的许多功能。在根据图4的示例性实施例中，顶棚组件包括提供保持功能（能够接收并保持机械和/或电气部件）或提供紧固或装配功能的多个支撑元件110、130、140、150、160、170、180、190。
顶棚组件100能够包括例如一个或多个电缆管道110，用于容纳不同类型的电缆，例如电力电缆或网络电缆，如光纤电缆，用于轨道车的通信网络。如在图4中所示的顶棚组件100包括布置在该组件的竖直壁170处的两对电缆管道110。顶棚组件100被构造成使得当其装配至车辆车身10的顶棚区域时形成空气管道50。竖直壁170形成空气管道50的侧壁，其中，电缆管道110布置成使得它们不在电缆管道50内侧延伸，而是在电缆管道50外侧延伸。顶棚组件100进一步包括布置在侧壁170和C形轨道130之间的空气出口172。空气出口172面朝车辆车身10的底部。
壁170连接至凸缘180以将顶棚组件100装配至车辆车身10的顶棚结构（也被称为顶部结构）。顶棚组件100能够被设计成使得壁170和凸缘180垂直于彼此布置。顶棚组件还能够被设计成使得壁170和凸缘180被布置成相对于彼此成不同角度，例如小于或大于90°，或者壁170和凸缘180能够以曲线形式被布置。
在示例性实施例中，为了易于安装，顶棚组件100能够包括用于在能够将顶棚组件10紧固（例如螺栓连接）至顶部结构上之前，将顶棚组件100附接至车辆车身的该顶部结构的构件190。例如，该构件190能够被构造为钩，以便将顶棚组件100钩接至该顶部结构。
顶棚组件100能够进一步包括多个C形轨道130、140和150。例如，顶棚组件100能够包括一个或多个C形轨道130以附接不同的部件，如支柱、扶手和用于PIS（乘客信息系统）的监视器等等。C形轨道130的开口能够被定位成使得不同的部件能够容易地装配至C形轨道130。C形轨道130被设计成使得其开口关于顶棚组件100面向外，例如朝向内部空间30的底部。
顶棚组件100能够进一步包括一个或多个C形轨道和/或凸缘140、150，以附接内部空间30的中央过道顶棚镶板和/或轨道车身10的内部空间30的侧顶棚镶板和/或转角舱盖。C形轨道140、150的开口也关于组件100面向外，例如朝向内部空间30的侧壁。图4示出内部镶板40的顶棚镶板被装配至C形轨道140、150。
在示例性实施例中，整体式顶棚组件100能够包括壳体160以安装灯（例如，LED带）和可选地扬声器等等。另外，为了将盖子162（例如，半透明盖子）附接至壳体160，顶棚组件100能够包括沟槽或凹部。壳体160由顶壁164形成，其中，顶壁164能够形成空气管道50的底部。在垂直于车辆10的纵向方向的横截面中看到，在两侧上邻近于壳体160的是C形轨道130。
图5示出通过车辆车身10（例如，轨道车车身）的上部部分的横截面的示意图，该横截面垂直于车辆车身10的纵向轴线，车辆车身10带有根据本发明的另一个示例性实施例的整体式顶棚组件100。车辆车身10包括带有内部镶板40的车身壳20。
根据图5的顶棚组件100类似于图4的顶棚组件100被构造，但是图5示出带有两个独立的空气管道50的两个整体式顶棚组件100。当装配至车身10的顶棚区域时，每一个顶棚组件100均形成空气管道50。因为设有两个顶棚组件100并且每一个组件均形成空气管道50，所以车辆车身10包括两个平行的空气管道50。空气管道50彼此相距一定距离204地平行布置，其中，该距离204能够根据具体要求改变，例如车辆车身10的大小。
每一个顶棚组件100均能够包括例如一个或多个电缆管道110，用于容纳不同类型的电缆，例如电力电缆或网络电缆，如光纤电缆，用于轨道车的通信网络。如在图5中所示的每一个顶棚组件100均包括布置在组件100的竖直壁170处的两个电缆管道110。电缆管道110被布置成使得它们面向车辆车身10的顶棚区域的中间。
顶棚组件100被构造成使得当装配至车辆车身10的顶棚区域时形成空气管道50。竖直壁170形成空气管道50的侧壁，其中，电缆管道110被布置成使得它们朝向顶棚的中间不在电缆管道50内侧延伸，而是在电缆管道50外侧延伸。顶棚组件100进一步包括布置在侧壁170和C形轨道130之间的空气出口172。空气出口172面向车辆车身10的底部。
壁170连接至凸缘180以将顶棚组件100装配至车辆车身10的顶棚结构（也被称为顶部结构）。顶棚组件100能够被设计成使得壁170和凸缘180垂直于彼此布置。顶棚组件还能够被设计成使得壁170和凸缘180被布置成相对于彼此成不同角度，例如小于或大于90°，或者壁170和凸缘180能够以曲线形式被布置。
在示例性实施例中，为了易于安装，顶棚组件100能够包括用于在能够将顶棚组件10紧固（例如螺栓连接）至顶部结构上之前，将顶棚组件100附接至车辆车身的该顶部结构的构件190。例如，该构件190能够被构造为钩，以便将顶棚组件100钩接至顶部结构。
顶棚组件100能够进一步包括多个C形轨道130、140和150。例如，顶棚组件100能够包括一个或多个C形轨道130以附接不同的部件，如支柱、扶手和用于PIS（乘客信息系统）的监视器等等。C形轨道130的开口能够被定位成使得不同的部件能够容易地装配至C形轨道130。C形轨道130被设计成使得其开口相对于顶棚组件100面向外，例如朝向内部空间30的底部。
顶棚组件100能够进一步包括一个或多个C形轨道和/或凸缘140、150，以附接内部空间30的中央过道顶棚镶板和/或轨道车身10的内部空间30的侧顶棚镶板和/或转角舱盖。图5示出内部镶板40被装配至C形轨道140和150。中央过道顶棚镶板被装配至C形轨道140，并且侧顶棚镶板被装配至C形轨道150。
在示例性实施例中，整体式顶棚组件100能够包括壳体160以安装灯（例如，LED带）和可选地扬声器等等。另外，为了将盖子162（例如，半透明盖子）附接至壳体160，顶棚组件100能够包括沟槽或凹部。壳体160由顶壁164形成，其中，顶壁164能够形成空气管道50的底部。在垂直于车辆10的纵向方向的横截面中看到，在两侧上邻近于壳体160的是C形轨道130。
整体式顶棚组件100在它的尺寸上能够变化，例如如在图4中所示的，在由箭头200指示的宽度上，以及由箭头202指示的高度上。例如，宽度200和/或高度202能够按照需要改变，即，减小和/或增大。
如之前所描述的，整体式顶棚组件能够被制造为一体式部件，例如，铝挤制件。在另一个示例性实施例中，顶棚组件100能够包括例如之后组装至彼此（例如，螺钉连接在一起）的两个或多个挤制部件。例如参考图2，顶棚组件100能够包括包含电缆管道110和构件120的第一挤制部件作为支撑元件；包含C形轨道150和壳体160的第二挤制部件作为支撑元件，以及包含支撑元件C形轨道130和140，壁170和凸缘180的第三挤制部件。这些挤制部件单独地被制造并且然后组装在一起。如果必要的话，可以使用连接元件210、220、230和240。
将许多顶棚功能集成至一个整体式顶棚组件的优点是需要购买、操作和组装更少的零件；没有间隙的整齐表面，即花费少得多的力气来密封间隙，尤其用以形成空气管道；花费更少的力气用于组装；以及花费更少的力气以对准各部分。该组件能够被预组装有灯、电缆以及在车辆外侧的最佳人体工程学位置中并且作为整体预组件被安装的电缆管道盖子。该设计能够容易地适于不同的车辆，即使利用完全相同的组件：相应地仅通过切割铝挤制件的灵活长度，以及仅通过进一步分开装配两个挤制件或将两个挤制件装配在一起的灵活过道顶棚镶板和空气管道宽度。顶棚组件能够在花费非常少的拆卸力气并且对铝材料高回收的情况下被重复利用。所提供的顶棚组件适用于不同类型的车辆，例如轨道车，如有轨电车、轻轨车辆、自动（机场）班车、地铁、通勤列车、EMUs（电动车组）、DMUs（内燃动车组）、长途客车以及高速列车。
尽管已经以示例性形式公开了本发明的实施例，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离如在下述权利要求中所阐述的本发明及其等同物的精神和范围的情况下，能够对所公开的实施例中的支撑元件、连接元件以及其他功能元件做出许多修改、添加和删除以及重新布置。

Claims (20)

1.一种用于车辆的顶棚组件，其包括：
多个支撑元件以用于将部件紧固至所述支撑元件，以及
连接所述支撑元件的多个连接元件，
其中，所述多个连接元件被设计成与所述多个支撑元件整体形成，以形成整体式顶棚组件。
2.如权利要求1所述的顶棚组件，其中，所述多个支撑元件包括用于将所述整体式顶棚组件装配至车辆的顶部结构的至少一个凸缘，所述至少一个凸缘形成所述车辆的空气管道的上部表面。
3.如权利要求2所述的顶棚组件，其中，所述至少一个凸缘承载顶部隔离层。
4.如权利要求1所述的顶棚组件，其中，所述多个支撑元件包括一个或多个C形轨道。
5.如权利要求1所述的顶棚组件，其中，所述多个支撑元件包括一个或多个电缆管道。
6.如权利要求1所述的顶棚组件，其中，所述多个支撑元件包括构造成接收照明设备的壳体。
7.如权利要求1所述的顶棚组件，其中，所述顶棚组件在装配至车辆的顶棚时形成带有空气出口的空气管道。
8.如权利要求4所述的顶棚组件，其中，支柱或扶手被选择性地装配至所述C形轨道之一。
9.如权利要求1所述的顶棚组件，其中，所述整体式顶棚组件是铝挤制件。
10.如权利要求1所述的顶棚组件，其中，所述整体式顶棚组件是塑料挤制件。
11.一种车辆，其包括：
顶棚组件，其包括：
多个支撑元件，以及
连接所述支撑元件的多个连接元件，
其中，所述多个连接元件被设计成与所述多个支撑元件整体形成，以形成整体式顶棚组件，以及
其中，所述多个支撑元件包括用于将部件装配至所述顶棚组件的构件。
12.如权利要求11所述的车辆，其中，所述车辆包括布置在所述车辆的纵向方向上的多个顶棚组件。
13.如权利要求12所述的车辆，其中，每一个顶棚组件均包括多个模块，所述多个模块在车辆车身的整个长度上邻近于彼此布置。
14.如权利要求11所述的车辆，其中，所述顶棚组件沿着车辆车身的顶棚的整个长度以一体件延伸。
15.如权利要求11所述的车辆，其中，所述车辆是轨道车辆。
16.一种用于制造顶棚组件的方法，其包括：
挤制整体式顶棚组件，其中，所述整体式顶棚组件包括用于装配部件的多个支撑元件以及连接所述支撑元件的多个连接元件，其中，所述多个连接元件被设计成与所述多个支撑元件整体形成，以形成整体式顶棚组件。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述多个支撑元件包括一个或多个C形轨道、一个或多个凸缘以及一个或多个电缆管道。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述整体式顶棚组件包括一个或多个挤制元件，所述挤制元件被单独地挤制并且在挤制之后被组装在一起，使得所组装的挤制元件形成所述整体式顶棚组件。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述一个或多个挤制元件在挤制之后用螺钉连接在一起。
20.如权利要求16所述的方法，其中，可装配至所述顶棚组件的所述部件包括机械或电气部件。
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