CN107972739B - 车辆车顶框架构造 - Google Patents

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Abstract

公开了一种车辆车顶框架构造。车顶结构包括在车辆的横向中心线处在车舱区域上方纵向延伸的车顶支撑件。多个柱支撑车顶支撑件，并包括横向支腿和竖直支腿，所述横向支腿从车顶支撑件向外横向延伸至弯曲部，所述竖直支腿从所述弯曲部向下延伸到车辆腰线。车窗装配到由两个柱、车顶支撑件和车辆腰线限定的开口。

Description

车辆车顶框架构造
技术领域
本公开涉及车辆的车顶、柱和车窗结构。
背景技术
车辆的车顶通常由A柱、B柱、C柱和(某些车辆上的)D柱支撑，以在柱之间且在车顶之下限定车门开口和车窗开口。可在车窗开口中设置不可动的或可动的车窗。柱的顶部接合到位于车顶的侧边缘处的车顶纵梁。车窗通常通过手动的或电动的车窗玻璃升降器在轨道中升降。
活顶篷可适于通过纵梁在多个可动的弓梁(bow)上伸出和缩回。车窗通常通过手动的或电动的车窗玻璃升降器进行升降。
还开发了包括可拆卸的硬顶的其他类型的车顶结构，其可包括固定的车窗或者与活顶篷一起设置的车窗类似的车窗。此外，具有可拆卸的织物面板与塑料车窗的车顶被设置用于多用途车辆。
以上类型的车顶结构是有效的，但每个都具有局限性并且不是灵活的设计。一些结构制造成本昂贵，一些结构不能提供露天选项，一些结构提供的车顶抗冲击性较小，一些结构难以安装或拆卸。
本公开旨在解决以上问题和下面概括的其他问题。
发明内容
根据本公开的一方面，公开了一种车顶结构，该车顶结构包括在车辆的横向中心线处在车舱区域上方纵向延伸的车顶支撑件。多个柱支撑车顶支撑件，并包括横向支腿和竖直支腿，所述横向支腿从车顶支撑件向外横向延伸至弯曲部，所述竖直支腿从所述弯曲部向下延伸到车辆腰线。多个车窗装配到由两个柱、车顶支撑件和车辆腰线限定的多个开口。
车顶结构还可包括设置在车窗的车顶部上的第一唇以及设置在车顶支撑件上的第二唇，所述第二唇在安装位置与第一唇接合，并且通过围绕车顶部向上枢转车窗而与第一唇分离。闩锁可设置在与第一唇隔开的位置，以保持车窗处于安装位置。
根据本公开的另一方面，公开了一种车辆，其特征是包括限定具有腰线的车舱的车身和多个倒U形柱，所述多个倒U形柱在腰线处连接到车舱的相对的横向侧并在车舱上方延伸。多个板在中央位置连接到相邻的柱。多个车窗被设置成具有通过弯曲部连接的侧部和车顶部。每个车窗均装配到一个板和两个相邻的柱之间。
根据本公开的其他方面，倒U形柱可以是铝质挤压件。倒U形柱可以是连续的整体式挤压件。替代地，倒U形柱还可包括通过弯曲的角铸件连接的车顶挤压件和两个侧挤压件。
车辆还可包括多个侧凸缘和顶凸缘，所述多个侧凸缘从倒U形柱沿前后方向延伸，所述顶凸缘从所述板横向延伸。车窗可由相邻的倒U形柱的侧凸缘和顶凸缘支撑。侧凸缘的中央部可由中央位置的板容纳，以将倒U形柱连接到所述板。密封件附连在车窗、侧凸缘和顶凸缘之间。
根据本公开的另一方面，最前面的倒U形柱可适于将挡风玻璃支撑在支撑凸缘上。挡风玻璃可被装配到挡风玻璃密封件和最前面的倒U形柱的支撑凸缘上。
车窗可适于通过在车窗的车顶部上设置第一唇并在所述板上设置第二唇而是可拆卸的车窗，所述第二唇在安装位置与第一唇接合并且通过向上枢转车窗而与第一唇分离。闩锁可设置在车窗或车窗框架上的隔开的位置处，以保持车窗处于安装位置。
车窗的侧部和车窗的车顶部可以是单独的透明面板，车窗的弯曲部可以是铝质挤压件，其限定有用于容纳侧面帘式安全气囊的凹部。
根据本公开的另一方面，公开了一种车辆，该车辆包括限定具有腰线的车舱的车身、限定有多个隔开的容纳部的纵向的车顶支撑件。多个倒L形柱在腰线处连接到车舱的横向侧以在车舱上方延伸且被容纳部容纳。多个车窗均具有侧部和车顶部，每个车窗分别被装配到车顶支撑件和两个相邻的柱。
根据本公开的其他方面，倒L形柱可以是冲压钢蛤壳组件。纵向的车顶支撑件也可以是冲压钢蛤壳组件。
倒L形柱可包括从倒L形柱沿前后方向延伸的侧凸缘。可包括从车顶支撑件横向延伸的顶凸缘，以将车窗接纳在相邻的倒L形柱的两个侧凸缘和顶凸缘上。
车辆包括挡风玻璃，该挡风玻璃被支撑在设置在倒L形柱中的最前面的一个上的支撑凸缘上。挡风玻璃密封件装配在挡风玻璃和支撑凸缘之间。
车窗可通过在车窗的车顶部上设置第一唇并在车顶支撑件上设置相配合的第二唇而是可拆卸的车窗，所述第二唇在安装位置与第一唇接合。车窗可向上枢转，以使第一唇与第二唇分离。闩锁可设置在与第一唇隔开的位置处，以保持车窗处于安装位置。
车窗的弯曲部可限定用于容纳侧面帘式安全气囊的凹部。车窗的侧部和车窗的车顶部可以是单独的透明面板。
下面将参照附图描述本公开的以上方面和其他方面。
附图说明
图1是包括根据本公开的一个实施例制造的车顶支撑件的车身结构的侧视图。
图2是包括倒U形弓梁的车顶支撑件的分解透视图。
图3是通过车顶支撑板连接的两个车顶支撑弓梁的局部透视图。
图4是沿图3的线4-4截取的截面图，其以截面形式部分地示出了相邻的玻璃面板。
图5是车顶支撑板的局部透视图。
图6是与车顶支撑板接合的车窗的局部截面图。
图7是处于待装配位置的U形弓梁和车顶支撑板的局部截面图。
图8是被焊接到U形弓梁的中央部的车顶支撑板的局部截面图。
图9是U形弓梁的横向支腿和车窗车顶支撑板的局部分解透视图。
图10是车顶支撑结构的可选实施例的分解透视图，该车顶支撑结构包括车顶支撑板和弓梁组件，所述弓梁组件包括通过侧角铸件(side corner casting)连接的横向梁和竖直梁。
图11是处于待装配在一起的位置的侧梁、横向梁和角铸件的分解透视图。
图12是竖直梁、横向梁和角铸件的分解纵向正视图。
图13是弓梁组件和挡风玻璃的分解透视图。
图14是固定到挡风玻璃窗眉的挡风玻璃的截面图。
图15是挡风玻璃窗眉和车顶支撑板的分解横向正视图。
图16是包括凹口(notch)的横向梁和竖直梁的局部截面透视图，其中，所述凹口装配到弯曲的角铸件。
图17是图16中示出的设有凹口的横向梁、弯曲的角铸件和竖直梁的分解透视图；
图18是沿图16的线18-18截取的截面图；
图19是车顶支撑结构的局部透视图，其示出了与由相邻的倒U形弓梁限定的车顶开口分解开的车顶面板，所述相邻的倒U形弓梁通过顶板和弯曲的过渡面板连接。
图20是附连到弯曲的过渡面板的一个倒U形弓梁的透视图；
图21是弯曲的过渡面板的截面图，其中，在由弯曲的过渡面板限定的容纳部中容纳有侧面帘式安全气囊。
图22是图19中示出的车顶支撑结构的分解透视图，其中，侧面板和顶面板与在相邻的倒U形弓梁、顶板和弯曲的过渡面板之间限定的开口分解开。
图23是整体式车顶支撑件和多个L形柱的上蛤壳部、下蛤壳部的分解透视图。
具体实施方式
参照附图公开所示出的实施例。然而，将理解的是，所公开的实施例仅为示例，其可采用各种可替代的形式实现。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。在此公开的具体结构和功能细节不被解释为限制，而仅作为教导本领域技术人员如何实施所公开的构思的代表性基础。
参照图1，示出了包括沿车辆纵向延伸的车顶支撑件12的车辆车身结构10。车顶支撑件12由多个柱14支撑，所述多个柱14被识别为A柱14A、B柱14B、C柱14C和D柱14D。车顶支撑件12和柱14A-14D形成车辆的车舱区或乘客舱16之上的车辆车身结构。在图1中还示出了下车身组件20，其包括被称为A柱22A、B柱22B、C柱22C和D柱22D的下柱22。还示出了车辆前端24，其包括上翼子板支撑件26和下翼子板支撑件28。示出的后翼子板支撑件30在C柱22C和D柱22D之间延伸，并设置在车辆的腰线B处或附近。车辆的腰线B处于乘客舱的车窗的下边缘处。通过在铸造结合部(cast node)36处接合管状梁32来装配下车身组件20。下柱22的上端适于容纳柱14A-14D的下端。
参照图2至图9，示出了本公开的包括与倒U形弓梁结合的分段式车顶支撑件的实施例。具体地，参照图2，示出的多个车顶支撑板40设置在相邻的倒U形弓梁41之间。倒U形弓梁41包括横向支腿42和竖直支腿43，横向支腿42延伸跨过车舱区16(图1中示出)的车顶，竖直支腿43从腰线B(图1中示出)延伸到弯曲部44，该弯曲部44将倒U形弓梁41的横向支腿42接合到竖直支腿43。车顶支撑板40包括一对凸缘45，凸缘45适于容纳横向支腿42的中央部46。
顶车窗支撑凸缘48设置在车顶支撑板40上，且侧车窗支撑凸缘50设置在横向支腿42和竖直支腿43上。车窗支撑凸缘48和50适于容纳将在下面参照图3描述的密封件52。车顶支撑板40沿着车顶支撑件的中心线C对齐。
参照图3，一对相邻的倒U形弓梁41通常由标号41指示。相邻的倒U形弓梁41通过车顶支撑板40连接。顶车窗支撑凸缘48设置在车顶支撑板40上，且侧车窗支撑凸缘50设置在相邻的倒U形弓梁41上。密封件52附连到车窗支撑凸缘48和50。
在顶车窗支撑凸缘48之上的车顶支撑板40上还设置有互锁凸缘54。互锁凸缘54用于固定车窗或将在下面参照图6和图9更详细描述的其他面板。
参照图4，截取了通过其中一个倒U形弓梁的截面，并示出有处于弓梁41的竖直支腿43的相对侧的一对车窗56。示出的密封件52附连到侧车窗支撑凸缘50。密封件52设置在弓梁41和车窗56之间以防止空气或水渗入。
参照图5，示出的车顶支撑板40包括处于车顶支撑板40的横向延伸侧的一对凸缘45以及处于车顶支撑板40的纵向延伸侧的顶车窗支撑凸缘48和互锁凸缘54。
参照图6，示出的车窗56包括车窗边缘附连件58。车窗边缘附连件58可以是附连到车窗56的上边缘的挤压件。尽管所示出的车窗56是玻璃或透明的塑料面板，但是应该理解车窗56还可以是不透明的或实心面板(solidpanel)。车窗边缘附连件58包括与车顶支撑板40的互锁凸缘54相配合的互锁唇60。可通过向上倾斜车窗使互锁唇60与互锁凸缘54分离而将车窗56或实心面板从车顶支撑件上拆卸下来。在安装玻璃面板56并且玻璃面板56对车窗边缘附连件58施加向上的力而使互锁唇60保持抵住互锁凸缘54时，密封件52被压缩。
参照图7和图8，示出的车顶支撑板40与横向支腿42对准。倒U形弓梁41的侧车窗支撑凸缘50被容纳在形成于车顶支撑板40中的槽61中。在图8中示出的车顶支撑板40焊接到横向支腿42，侧车窗支撑凸缘50被容纳在槽61中，且凸缘45被容纳在由横向支腿42限定的凸缘容纳槽62中。车顶支撑板40焊接到横向支腿42的中央部46。
参照图9，示出的车窗56或实心面板包括限定有互锁唇60的车窗边缘附连件58。面板或车窗56被支撑在顶车窗支撑凸缘48和侧车窗支撑凸缘50上，且在互锁凸缘54之下枢转，以将面板或车窗56固定到车顶支撑板40和倒U形弓梁41。
参照图10至图15，示出了车顶支撑件12(在图1中示出)的可选实施例，该车顶支撑件12包括弯曲的角铸件，而不是参照图2至图9描述的倒U形弓梁。
参照图10至图13，在公开的实施例中，车顶支撑板70固定在相邻的弓梁组件72之间。弓梁组件72均包括接合到横向梁78的右侧竖直梁74和左侧竖直梁76。右侧竖直梁74和横向梁78通过右侧角铸件80接合。左侧竖直梁76和横向梁78通过左侧角铸件82接合在一起。横向梁78被接纳在设置在车顶支撑板70的前侧和后侧的凸缘84之间。在横向梁78上设置有顶车窗支撑凸缘86，在右侧竖直梁74和左侧竖直梁76上设置有侧车窗支撑凸缘88。虽然没有示出，但是在车窗支撑凸缘86和88上设置有与上文图2至图9的实施例中示出的密封件52类似的密封件52。
参照图11和图12，示出了弓梁组件72，其中，左侧竖直梁76和横向梁78与左侧角铸件82是分开的。在横向梁78中设置有开口90，用于容纳从左侧角铸件82延伸的顶插入端92。侧插入端94被容纳在由左侧竖直梁76限定的开口96中。在左侧角铸件82的一侧设置有角结合部(corner node)车窗支撑凸缘98。
参照图13至图15，示出了诸如挡风玻璃或后车窗的横向车窗，其旨在附连到前弓梁组件或后弓梁组件72。弓梁组件的被示出的这部分包括通过左侧角铸件82连接到窗眉104的左侧竖直梁76。横向车窗102通过粘合剂或密封件固定到设置在窗眉104上的挡风玻璃窗眉支撑凸缘106、左侧角铸件82以及A柱挡风玻璃支撑表面108。A柱挡风玻璃支撑表面108设有凹入以容纳车窗102。
参照图15，示出了与车顶支撑板70分解开的窗眉104。车顶支撑板70上的凸缘84被容纳在形成在挡风玻璃窗眉104的后边缘中的槽109中。窗眉104上的顶车窗支撑凸缘86被容纳在由车顶支撑板70限定的槽111中。
参照图16至图18，示出了车顶支撑件的可选实施例，其中，有凹口的横向梁110装配在弯曲的角铸件126的一部分上。横向梁110限定有凹口112，该凹口112装配在弯曲的角铸件126的插入端114上。左侧竖直梁76限定有开口116，该开口116容纳弯曲的角铸件126的侧插入端118。顶车窗支撑凸缘120设置在横向梁110上，侧车窗支撑凸缘122设置在左侧竖直梁76上。角结合部车窗支撑凸缘124设置在弯曲的角铸件126的一侧。图16至图17中示出的车窗支撑凸缘120、122和124包括图18中示出的T形边缘128，该T形边缘128可被设置成便于上文在图3、图4和图6中示出的密封件52的附连和保持。应该理解，其他的密封结构也可适用于在弓梁72、支撑板70和车窗56或面板之间形成密封。
参照图19至图22，示出的另一实施例包括在相邻的柱之间延伸的角挤压件。如图19所示，车顶支撑板130设置在相邻的柱或相邻的倒U形弓梁132之间。倒U形弓梁132与参照图2至图9描述的实施例类似，并且与车顶支撑件的中心线C(图2中示出)平行地延伸。角挤压件138与单独的顶车顶面板或车窗140一起示出。顶车顶面板140可以是实心面板或车窗。车窗140或面板可包括车窗边缘附连件142。还示出了闩锁144用于将面板固定到其中一个倒U形弓梁132。参照图20，角挤压件138可包括适于容纳侧面帘式安全气囊150的侧面帘式安全气囊容纳部148。参照图21，以截面形式示出了角挤压件138，其包括侧面帘式安全气囊容纳部148，进而容纳侧面帘式安全气囊150。
参照图22，示出的车顶支撑板130设置在相邻的倒U形弓梁132的横向支腿134之间。示出的角挤压件138处于从倒U形弓梁132的横向支腿134到竖直支腿136的过渡部处。示出的顶车顶面板或车窗140处于由弓梁132、车顶支撑板130和角挤压件138限定的开口之上。顶车顶面板140设置有如前所述的车窗边缘附连件142和闩锁144。此外，在与由倒U形弓梁132的竖直支腿136限定的开口附近且在角挤压件138之下的位置示出了可以是车窗或实心面板的侧面板152。侧面板152还可包括侧车窗边缘附连件154和闩锁144，以将侧面板152固定在角挤压件之下。
参照图23，部分地示出了另一可选实施例。将理解，在图23中未示出车顶支撑件的左侧部，而该左侧部是在右侧示出的结构的镜像。设置有整体式车顶支撑件160，其沿着车顶支撑件160的中心线C延伸。整体式车顶支撑件160限定有多个柱容纳部162。整体式车顶支撑件160优选地以钣金冲压工艺成形，并可由诸如铝或钢的金属冲压而成。车顶支撑件160还包括可称为如前所述的A柱至D柱的多个L形柱164。L形柱164包括上蛤壳部166和下蛤壳部168。上蛤壳部166和下蛤壳部168接合在一起以形成L形柱164。在蛤壳部内部可设置其他的加强件或柱。上蛤壳部166包括上接合凸缘170，下蛤壳部168包括下接合凸缘172。上接合凸缘170和下接合凸缘172可通过焊接、粘性沉积物或紧固件而接合在一起，以形成用于整体式车顶支撑件160的刚性支撑结构。L形柱164包括从车顶支撑件160延伸到弯曲区域175的横向支腿174，其中，侧支腿176在弯曲区域175处向下延伸到腰线B(在图1中示出)。如参照图2至图22的实施例中的任何实施例所述的，可在相邻的L形柱164之间装配车窗56或其他面板。密封件52旨在被设置在支撑凸缘上。如前参照图2至图22的实施例所述的，在图23的实施中还旨在包含闩锁和互锁凸缘。
以上描述的实施例是具体的示例，并未描述本公开的所有可能的形式。所示出的实施例的特征可结合以形成所公开的构思的进一步实施例。说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制性词语。权利要求书的范围比具体公开的实施例的范围宽，并且还包括所示出的实施例的修改。

Claims (17)

1.一种车顶结构，包括：
车顶支撑件，在车辆的横向中心线处在车舱区域上方纵向延伸；
多个柱，具有横向支腿和竖直支腿，所述横向支腿从车顶支撑件向外横向延伸至弯曲部，所述竖直支腿从所述弯曲部向下延伸到车辆腰线；
多个车窗，装配到由两个柱、车顶支撑件和车辆腰线限定的多个开口；
多个侧凸缘，从所述柱沿前后方向延伸，其中，侧凸缘的中央部由所述车顶支撑件容纳，以将所述柱连接到所述车顶支撑件；
顶凸缘，从所述车顶支撑件横向延伸，其中，所述车窗由相邻的所述柱的侧凸缘和所述顶凸缘支撑。
2.根据权利要求1所述的车顶结构，还包括：
第一唇，设置在所述车窗的车顶部上；
第二唇，设置在车顶支撑件上，所述第二唇在安装位置与第一唇接合，并且通过向上枢转所述车窗而与第一唇分离；
闩锁，设置在与第一唇隔开的位置处，以保持所述车窗处于安装位置。
3.一种车辆，包括：
车身，限定具有腰线的车舱；
多个倒U形柱，在腰线处连接到车舱的相对的横向侧，并在车舱上方延伸；
多个板，均在中央位置处连接相邻的倒U形柱；
多个车窗，具有通过弯曲部连接的侧部和车顶部，每个车窗均装配到一个板和两个相邻的倒U形柱；
多个侧凸缘，从所述倒U形柱沿前后方向延伸，其中，侧凸缘的中央部由所述板容纳，以将所述倒U形柱连接到所述板；
顶凸缘，从所述板横向延伸，其中，所述车窗由相邻的倒U形柱的侧凸缘和所述顶凸缘支撑。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述倒U形柱是铝质挤压件。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，所述倒U形柱是连续的整体式挤压件。
6.根据权利要求4所述的车辆，其中，所述倒U形柱还包括通过弯曲的角铸件连接的车顶挤压件和两个侧挤压件。
7.根据权利要求3所述的车辆，还包括：
密封件，附连在每个车窗与侧凸缘和顶凸缘中的每个之间。
8.根据权利要求3所述的车辆，还包括：
挡风玻璃；
支撑凸缘，设置在所述倒U形柱中的最前面的倒U形柱上；
挡风玻璃密封件，其中，挡风玻璃被装配到挡风玻璃密封件和所述最前面的倒U形柱的支撑凸缘。
9.根据权利要求3所述的车辆，还包括：
第一唇，设置在所述车窗的车顶部上；
第二唇，设置在所述板上，所述第二唇在安装位置与第一唇接合，并且通过向上枢转所述车窗而与第一唇分离；
闩锁，设置在与第一唇隔开的位置处，以保持所述车窗处于安装位置。
10.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述车窗是车窗组件，所述车窗组件进一步包括：
多个铝质挤压件，限定有用于容纳侧面帘式安全气囊的凹部，并形成所述弯曲部，其中，所述车窗的侧部和所述车窗的车顶部是分开的。
11.一种车辆，包括：
车身，限定具有腰线的车舱；
纵向的车顶支撑件，限定有多个隔开的容纳部；
多个倒L形柱，在腰线处连接到车舱的横向侧，并且在车舱上方延伸且被所述容纳部容纳；
多个车窗，均具有侧部和车顶部，其中，每个车窗均被装配到所述车顶支撑件和两个相邻的倒L形柱；
侧凸缘，从所述倒L形柱沿前后方向延伸；
顶凸缘，从所述车顶支撑件横向延伸，其中，所述车窗由所述倒L形柱的侧凸缘和所述顶凸缘支撑。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，所述倒L形柱是冲压的蛤壳组件。
13.根据权利要求12所述的车辆，其中，纵向的车顶支撑件是冲压的钣金部件。
14.根据权利要求11所述的车辆，还包括：
密封件，附连在每个车窗与侧凸缘和顶凸缘中的每个之间。
15.根据权利要求11所述的车辆，还包括：
挡风玻璃；
支撑凸缘，设置在所述倒L形柱中的最前面的倒L形柱上；
挡风玻璃密封件，其中，挡风玻璃被装配到挡风玻璃密封件和所述最前面的倒L形柱的支撑凸缘。
16.根据权利要求11所述的车辆，还包括：
第一唇，设置在所述车窗的车顶部的车窗边缘凸缘附连件上；
第二唇，设置在所述车顶支撑件上，所述第二唇在安装位置与第一唇接合，并且通过向上枢转所述车窗而与第一唇分离；
闩锁，设置在与第一唇隔开的位置，以保持所述车窗处于安装位置。
17.根据权利要求11所述的车辆，其中，所述车窗是车窗组件，所述车窗组件进一步包括：
多个铝质挤压件，均限定有用于容纳侧面帘式安全气囊的凹部，其中，所述车窗的侧部和所述车窗的车顶部是分开的透明面板。
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