CN108357324A - 车辆结构空气管道 - Google Patents

Abstract

公开了一种车辆结构空气管道。一种车身结构包括间隔开的车顶纵梁和结构空气管道。结构空气管道具有：至少两个弓形件，连接在车顶纵梁之间并限定第一通道和第二通道。互连构件连接在所述弓形件之间并且限定第三通道，所述第三通道使第一通道和第二通道彼此流体连通地连接。所述弓形件中的至少一个限定被构造成向车厢供应空气的出口端口。

Description

车辆结构空气管道

技术领域

本公开涉及具有集成到车辆车顶结构中的结构空气管道的暖通空调(HVAC)系统。

背景技术

机动车辆包括用于加热和冷却车辆的乘客车厢的HVAC系统。较大的运动型多用途车(SUV)通常包括设置在第二排和第三排座椅上方的顶置空气管道。空气管道不是车顶结构的一部分，并且通常位于车顶结构的横梁下方和顶篷上方。空气管道包括将空气供应到乘客车厢的出口端口。

发明内容

根据一个实施例，一种车身结构包括间隔开的车顶纵梁和结构空气管道。结构空气管道具有：至少两个弓形件，连接在车顶纵梁之间并限定第一通道和第二通道。互连构件连接在所述弓形件之间并且限定第三通道，所述第三通道使第一通道和第二通道彼此流体连通地连接。所述弓形件中的至少一个限定被构造成向车厢供应空气的出口端口。

根据另一实施例，一种车辆包括：车顶纵梁；后窗眉，在车顶纵梁之间延伸；结构空气管道，位于后窗眉前方。结构空气管道具有结构主体，结构主体限定敞开通道并具有分别连接到其中一个车顶纵梁的第一部分和第二部分。部件密封到结构主体的凸缘并覆盖在结构主体上方以限定气室。

根据又一实施例，一种车辆包括车顶纵梁和结构空气管道，结构空气管道具有结构主体，结构主体具有分别附连到其中一个车顶纵梁的至少四个安装部。出口端口被限定在结构主体的底部中。空气百叶窗设置在出口端口中。部件密封到结构主体的顶部使得结构主体和所述部件协作以限定气室。

附图说明

图1是根据一个或更多个实施例的包括结构空气管道的车辆的局部俯视图。

图2是车辆的后部的局部透视图，其中省略装饰部件以示出辅助HVAC系统。

图3是示出图1的结构空气管道的截面和乘客车厢的一部分的车辆的示意正视图。

图4是包括具有盖的结构空气管道的车辆的车顶的局部分解透视图。

图5是图4的车辆的示意正视图，示出了结构空气管道的截面和乘客车厢的一部分。

图6是根据另一实施例的具有结构空气管道的车辆的车顶的局部分解透视图。

图7是根据又一实施例的具有结构空气管道的车辆的局部俯视图。

具体实施方式

在此描述本公开的实施例。然而，将理解的是，公开的实施例仅为示例，其他实施例可采用各种可替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，可将参照任一附图示出并描述的各种特征与在一个或更多个其他附图中示出的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可被期望用于特定应用或实施方式。

参照图1和图2，诸如SUV的车辆20具有形成在车辆的相对两侧上的一对纵向车身侧部22。一对间隔开的车顶纵梁24沿车辆纵向延伸，并位于车身侧部22的上部。车身结构包括从车顶纵梁24向下延伸并终止于门槛(未示出)的柱，例如A柱25、B柱26、C柱27和D柱28。车身结构可以包括多个横梁，诸如挡风玻璃窗眉30、车顶横梁32和后窗眉34，每个横梁在车顶纵梁24之间延伸。车身结构限定被构造为容纳车辆20的乘员的乘客车厢36。

车辆20包括用于加热和冷却乘客车厢36的HVAC系统。许多三排座椅的SUV包括仪表板中的通风口以及第二排和第三排座椅上方的顶置通风口。仪表板通风口可以是主HVAC系统的一部分，顶置通风口可以是辅助HVAC系统的一部分。每个HVAC系统可以包括专用HVAC壳体和鼓风机马达，并且能够彼此独立地操作。

车辆20包括在后轮拱附近连接到车身板件38的辅助HVAC壳体40。壳体40可以隐藏在乘客车厢36的装饰部件后面。鼓风机42设置在壳体40内并且驱动辅助HVAC系统。供应管道44将空气供应到设置在乘客车厢36顶部的结构空气管道50。空气管道50布置成在第二排和第三排座椅处吹送空气。

通常，车辆包括结构横梁(例如，在车顶纵梁之间延伸的车顶横梁)和支撑在横梁下面的单独的空气管道组件。通过使空气管道50结构化，横梁和空气管道可以被集成到代替多个单独部件的单个多功能部件中。这种集成可以增加顶部空间，减少部件数量，降低成本，并提高生产效率。这里使用的术语“结构化”是指特定部件承载或者以其他方式为车身提供支撑。通过使空气管道结构化，可以减少车顶横梁的数量。

参照图1和图3，结构空气管道50具有结构主体52，结构主体52在车顶纵梁24之间延伸并位于后窗眉34和车顶横梁32之间，以定位在第二排和第三排座椅的上方。在一个或更多个实施例中，主体52包括均在车顶纵梁24之间延伸的第一弓形件54、第二弓形件56和第三弓形件58。第一弓形件54可包括附连到乘客侧车顶纵梁的第一安装部64和附连到驾驶员侧车顶纵梁的第二安装部67。第二弓形件56和第三弓形件58可以具有附连到车顶纵梁24的类似的安装部。结构主体52可以由金属合金(例如钢或铝)、塑料、复合材料或其他合适的材料制成。空气管道50可以通过焊接、紧固件、粘合剂或本领域已知的任何其它连接技术附连到车顶纵梁24。

每个弓形件可以具有敞开的顶部、相对的侧壁66以及底壁68，它们协作以限定敞开的通道70。弓形件可以具有U形、C形或者管状的截面。凸缘74可以从每个侧壁的顶部72向外延伸。如下文将更详细描述的，凸缘74使得结构主体52连接至诸如车顶板或盖的部件。弓形件54、56和58是在车顶纵梁24之间提供横向支撑的结构构件，以减少车辆侧部22的横向偏转。空气管道50的弓形件取代通常位于车辆该区域的传统横梁。

第一弓形件54可以通过前互连构件60与第二弓形件56互连，并且第二弓形件56可以通过后互连构件62与第三弓形件58互连。互连构件60、62可以具有U形、C形或管状截面。互连构件可具有与弓形件相同的截面。互连构件60、62还限定允许空气在第一弓形件、第二弓形件和第三弓形件之间流动的敞开通道82。除了以流体连通的方式连接弓形件之外，互连构件还可以使车顶结构增加强度。

车顶板84可以附连到凸缘74以覆盖结构主体52敞开的顶部。可以沿着凸缘74连续施加减震胶(mastic)或其他粘合剂或密封剂，以在车顶板84和结构主体52之间形成气密密封。车顶板84和结构主体52协作以限定结构空气管道50的气室86。结构主体52限定气室86的侧部92和底部94，车顶板84的底表面限定气室86的顶部90。

入口端口78被限定在结构主体52中并且连接到供应管道44以使气室86与HVAC壳体40流体连通地连接。在示出的实施例中，入口端口78被限定在第三弓形件58的底壁68中，但是在其他实施例中可以位于其他位置。结构主体52限定允许空气从气室86流入乘客车厢36的至少一个出口端口76。在一个或更多个实施例中，一对出口端口被限定在第一弓形件54的底壁68中，并且一对出口端口被限定在第三弓形件58的底壁68中。出口端口的具体位置可以根据乘客车厢36的布局而变化。

空气百叶窗96设置在每个出口端口76中。空气百叶窗96可以包括容纳在出口端口76中并且向下延伸通过顶篷98中的孔的管状部分。可以围绕管状主体的周边形成挡板以隐藏顶篷98中的孔。空气百叶窗96可以包括多个叶片97，允许用户沿期望的方向引导气流和关闭空气百叶窗96。

车顶弓形件和互连构件的敞开通道70、82可以分别形成气室86的各个通路88。在所示实施例中，尽管出口端口未位于第二弓形件56上，但是所有通道彼此并与所有形成的气室的通路流体连通地互连。在其它实施例中，未提供出口端口的通道可以通过阻挡构件或壁与气室分隔开。例如，由于弓形件56的通道未提供出口端口，因此弓形件56的通道可以与气室86分隔开。图6中示出了这样的示例，并且将在下面更详细地描述。

参照图4和图5，车辆100具有一对间隔开的车顶纵梁112和连接在车顶纵梁112之间的结构空气管道114。结构空气管道114包括与主体52相似或相同的结构主体116，结构主体116具有第一弓形件118、第二弓形件120、第三弓形件122以及互连构件123和125。弓形件和互连构件可限定敞开通道124。弓形件和互连构件还可包括用于将结构主体116的顶部连接到盖128的凸缘126。盖128具有通过减震胶134或其他密封剂密封到凸缘126的底侧130。盖128与结构主体116协作以限定配置成将空气分配到乘客车厢的气室136。盖128限定气室的顶部138，结构主体116限定气室的侧部140和底部142。盖128的形状可以与结构主体116的形状相符合。例如，盖128可以包括设置在弓形件118、120、122上方的三个横向部分148和设置在互连构件123、125上方的一对纵向部分150。盖128可以是结构部件或非结构部件，并且可以由诸如金属合金、塑料或复合材料的任何合适的材料形成。车顶板144在车顶纵梁112之间延伸并设置在盖128上方。减震胶146或其他密封剂将盖128的顶侧132连接到车顶板144的底侧。

图6示出了作为空气管道114的改进型式的结构空气管道151。此处，第二弓形件154的通道152不是空气管道151的气室160的一部分。通道152通过分隔件158与互连构件157的通道156分隔开。分隔件158可以是互连构件的壁，或者可以是附连到互连构件157的分隔阻挡元件(例如板)。通道152与气室160分隔开，这是因为他们不提供出口端口。

盖162成形为仅覆盖形成气室160的通路的通道。因此，气室160包括由前弓形件172和后弓形件174限定的一对横向通路164以及通过互连构件157限定的纵向通路166。可以将减震胶168施加到盖162以将盖162连接到车顶板。减震胶170可以被施加到第二弓形件154的凸缘以将第二弓形件154直接连接到车顶板。

参考图7，结构空气管道的形状和构造可以根据封装约束、结构约束和车厢布局而变化。车辆180具有连接在一对间隔开的车顶纵梁184之间的X形结构空气管道182。空气管道182可以包括分别连接到其中一个车顶纵梁184的横向部分186以及连接在横向部分186之间的倾斜部分188。倾斜部分188在中心部分彼此连接，以将每个倾斜部分彼此流体连通地连接。出口端口190可以被限定在横向部分186的底壁中。如前面实施例中在上面所述的，空气管道182可以连接到车顶板以密封空气管道，或者可以包括密封空气管道的盖。

虽然以上描述了示例性实施例，但是这些实施例不意在描述权利要求包含的所有可能形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以做出各种改变。如前所述，可以组合各个实施例的特征以形成本发明可能未明确描述或说明的进一步的实施例。尽管各个实施例可能已经被描述为提供优点或者就一个或更多个期望特性来说优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员认识到，根据具体应用和实施方式，为了达到期望的整体系统属性，可以对一个或更多个特征或特性进行折衷。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、市场性、外观、封装、尺寸、维修性、重量、可制造性、易于组装等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且可以期望用于特定的应用。

Claims (19)

1.一种车身结构，包括：

间隔开的车顶纵梁；以及

结构空气管道，包括：

至少两个弓形件，连接在车顶纵梁之间并限定第一通道和第二通道；和

互连构件，连接在所述弓形件之间并且限定第三通道，所述第三通道使第一通道和第二通道彼此流体连通地连接，其中，所述弓形件中的至少一个限定被构造成向车厢供应空气的出口端口。

2.根据权利要求1所述的车身结构，其中，所述弓形件中的至少一个限定与鼓风机流体连通的入口端口。

3.根据权利要求1所述的车身结构，还包括：车顶，连接在车顶纵梁之间并在结构空气管道上方延伸，其中，结构空气管道附连到车顶，使得车顶和空气管道协作以限定气室。

4.根据权利要求3所述的车身结构，其中，车顶形成气室的上表面。

5.根据权利要求1所述的车身结构，其中，结构空气管道还包括附连到所述弓形件和互连构件以限定气室的盖。

6.根据权利要求5所述的车身结构，还包括：车顶，连接在车顶纵梁之间并且在盖上方延伸。

7.根据权利要求1所述的车身结构，其中，第一通道、第二通道和第三通道中的每个具有U形截面。

8.一种车辆，包括：

车顶纵梁；

后窗眉，在车顶纵梁之间延伸；

结构空气管道，位于后窗眉前方并包括限定敞开通道的结构主体，结构主体具有分别连接到其中一个车顶纵梁的第一部分和第二部分，其中，结构主体具有凸缘；和

部件，密封到凸缘并覆盖在结构主体上方以限定气室。

9.根据权利要求8所述的车辆，其中，所述部件是车顶板。

10.根据权利要求8所述的车辆，其中，所述部件是盖，并且所述车辆还包括附连到盖的顶表面的车顶板。

11.根据权利要求8所述的车辆，其中，结构主体包括限定敞开通道的底部和一对侧部，其中，凸缘从所述侧部向外延伸。

12.根据权利要求11所述的车辆，其中，所述底部限定出口端口。

13.根据权利要求12所述的车辆，还包括设置在出口端口内的空气百叶窗。

14.根据权利要求8所述的车辆，其中，敞开通道部分具有U形截面。

15.根据权利要求8所述的车辆，其中，所述第一部分形成在结构主体的第一段上，并且所述第二部分形成在结构主体的位于第一段后方的第二段上。

16.一种车辆，包括：

车顶纵梁；

结构空气管道，包括结构主体，结构主体具有分别附连到其中一个车顶纵梁的至少四个安装部以及限定在结构主体的底部中的出口端口；

空气百叶窗，设置在出口端口中；和

部件，密封到结构主体的顶部，使得结构主体和所述部件协作以限定气室。

17.根据权利要求16所述的车辆，其中，所述部件是在车顶纵梁之间延伸的车顶板。

18.根据权利要求16所述的车辆，其中，所述部件是盖，并且所述车辆还包括附连到盖的顶表面的车顶板。

19.根据权利要求16所述的车辆，其中，结构主体还包括彼此互连的多个敞开通道部分。