CN108621742B - 集成的车顶横梁和hvac管道 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及集成的车顶横梁和HVAC管道。一种车辆具有车身，该车身包括支撑在间隔开的车顶纵梁之间的车顶。多个车顶横梁在车顶纵梁之间延伸并附连到车顶纵梁，以增强车顶。车顶横梁限定有配气管道，配气管道包括进气口和至少一个通气口。配气管道限定有被车顶内衬封闭的面朝下的开放通道。

Description

集成的车顶横梁和HVAC管道
技术领域
本公开涉及用于车辆的车顶横梁(roof bow)，所述车顶横梁还用作空气管道。
背景技术
车辆车顶结构通常被构造为在车辆的相对的横向侧上具有车顶纵梁(roofrail)，所述车顶纵梁由乘客厢的车门和车窗上方的柱支撑。车顶纵梁通过在乘客厢上方横向延伸的多个横梁连接在车顶的外表面下方。
暖通空调(HVAC)管道和通风口被设置在诸如仪表盘、车门、地板和车顶的车辆结构内。在车辆的车顶横梁与车顶内衬之间引导HVAC管道可能是为后座乘客提供暖通空调的空气的有效方式。然而，在车顶横梁下方装配HVAC管道导致车辆中的可用头部空间的减小。
车顶横梁通常被形成为仅起增强车辆车顶的作用的钣金冲压件。HVAC管道通常被形成为塑料管并且仅起将空气引导到车辆内的需要通风的区域的作用。由于部件的重量，车顶横梁和HVAC管道两者使车辆的重量增加，因而降低了燃料效率。此外，车顶横梁和HVAC管道被分别装配到车辆，增加了车辆装配工艺的复杂性。
本公开旨在解决上述问题和如下文所总结的其它问题。
发明内容
根据本公开的一方面，公开了一种用于具有右车顶纵梁和左车顶纵梁的车辆车顶的车顶横梁/空气管道设备。车顶横梁/空气管道设备包括装配在所述车顶纵梁之间并限定有进气口的多个横向延伸的管道/横梁部。纵向延伸的管道部和所述管道/横梁部限定有气流分配部。车顶内衬封闭该分配部的下侧并包括配气通风口。
根据本公开的另一方面，车顶横梁/空气管道设备还可包括进气口，该进气口将加压调节的空气供应到横向延伸的管道/横梁部中的至少一个。多个横向延伸的管道/横梁部可包括前管道/横梁部、中间管道/横梁部和后管道/横梁部。车顶横梁/空气管道设备还可包括进气口，该进气口将加压调节的空气供应到前管道/横梁部。配气通风口可设置在后管道/横梁部中。在前管道/横梁部和中间管道/横梁部中可设置额外的配气通风口。
气流分配部可以是整体的单件模制的纤维增强构件。横向延伸的管道/横梁部附连到右车顶纵梁和左车顶纵梁，以提供连接车顶纵梁的结构增强件。
垂直于通过气流分配部的气流方向截取的气流分配部的一部分的截面是帽形截面，该帽形截面包括上/中央部、从上/中央部的相对侧向下延伸的两个侧壁和从每个侧壁的下边缘向外延伸的两个车顶内衬附连凸缘。车顶内衬可利用粘合剂被附连到车顶内衬附连凸缘，上/中央部可利用粘合剂被附连到车顶。可选地，车顶内衬可利用永磁体被附连到车顶内衬附连凸缘，上/中央部可利用粘合剂被附连到车顶。
根据本公开的另一方面，公开一种车辆，该车辆包括车身，车身包括支撑在间隔开的车顶纵梁之间的车顶。多个车顶横梁在车顶纵梁之间延伸并附连到车顶纵梁，用于增强车顶并限定配气管道，该配气管道包括进气口和至少一个通气口。
根据涉及车辆的本公开的其它方面，配气管道限定被车顶内衬封闭的面朝下的开放通道。车顶横梁包括前管道/横梁部、中间管道/横梁部和后管道/横梁部。车顶横梁可以是整体的单件模制的纤维增强构件。
垂直于通过配气管道的气流方向截取的车顶横梁的一部分的截面是帽形截面，该帽形截面包括上/中央部、从上/中央部的相对侧向下延伸的两个侧壁和从每个侧壁的下边缘向外延伸的两个车顶内衬附连凸缘。车顶内衬可利用粘合剂被附连到车顶内衬附连凸缘，上/中央部可利用粘合剂被附连到车顶。在替代实施例中，车顶内衬利用永磁体被附连到车顶内衬附连凸缘，上/中央部利用粘合剂被附连到车顶。
将在下文中参照附图描述本公开的上述方面和其它方面。
附图说明
图1是以虚线表示的车辆的左/前透视图，该车辆包括根据本公开的一个方面制造的一组集成的车顶横梁和HVAC管道。
图2是以虚线表示的车辆的俯视平面图，该车辆包括如图1所示的一组集成的车顶横梁和HVAC管道。
图3是沿图2中的线3-3截取的剖视图。
图4是与图3的剖视图类似的剖视图，示出了替代的车顶内衬附连机构。
具体实施方式
参照附图公开了示出的实施例。然而，应当理解的是，所公开的实施例意在仅仅是示例，并且可以以多种和替代的形式实施。附图不一定按比例绘制，可夸大或最小化一些特征以示出组件的细节。公开的具体结构和功能细节不应被解释为是限制性的，而是作为用于教导本领域技术人员如何实践公开的构思的代表性基础。
参照图1，以虚线示出了车身10，车身10包括支撑在右车顶纵梁14和左车顶纵梁16上的车顶12。车顶横梁/空气管道设备总体上由标号20指示。车顶横梁/空气管道设备20包括横梁/管道部22和纵向管道部24。
参照图2，再次示出了车身10，车身10包括车顶12、右车顶纵梁14和左车顶纵梁16以及车顶横梁/空气管道设备20。部分地示出了用于将空气从车辆的加热和HVAC系统分配到车顶横梁/空气管道设备20的进气口28。进气口28向其中一个横梁/管道部22提供空气并且位于其中一个车顶纵梁的附近。在车顶横梁/空气管道设备20中设置有多个配气通风口30。取决于给定车辆的HVAC要求，配气通风口30可位于横梁/管道部22中或位于纵向管道部24中。配气通风口30可位于前管道/横梁32中、中间管道/横梁34中或后管道/横梁36中。
参照图3和图4，车顶横梁/空气管道设备20的下侧40示出为被车顶内衬42封闭。车顶横梁/空气管道设备20的下侧40限定有被车顶内衬42封闭的低断面(low-profile)通道，以形成管道。
车顶横梁/空气管道设备20的横截面包括在相对两侧上通过一对侧壁48侧接的上/中央部46。侧壁48从上/中央部46的相对两侧向下延伸并限定由上/中央部46和侧壁48构成的开放通道。一对车顶内衬附连凸缘50从侧壁48向外延伸。车顶内衬附连凸缘50从侧壁48的下边缘52延伸。
参照图3，车顶12被示出为具有附连到车顶12的下表面的车顶横梁/空气管道设备20。下侧40被车顶内衬42封闭。利用粘合剂54将上/中央部46固定到车顶12。通过粘合剂54将附连凸缘50附连到车顶内衬42。HVAC空气所通过的管道是由上/中央部46、侧壁48和车顶内衬42限定的通道。
参照图4，示出了将车顶内衬42附连到车顶横梁/空气管道设备20的替代方案，其中使用磁体56将车顶内衬42固定到车顶内衬附连凸缘50。
车顶横梁/空气管道设备20优选地由包含树脂基质和增强纤维的纤维增强复合材料形成。复合材料可以是使用玻璃纤维、碳纤维等增强的聚合物树脂。纤维可作为散纤维或作为纤维垫提供。为了起到车顶横梁的作用，横梁/管道部22(在图1和图2中示出)必须具有相当大的拉伸和压缩强度，以增强车顶12。集成的车顶横梁/空气管道设备20是由具有合适的物理性质的结构材料制成的，以起到车顶横梁的作用并允许消除传统的金属车顶横梁。横梁/管道部22的相对两端附连到右车顶纵梁14和左车顶纵梁16，以在侧面冲击碰撞中提供抗压性。
如果车顶横梁/空气管道设备的上/中央部46由复合材料形成，则车顶横梁/空气管道设备的上/中央部46提供隔热，并禁止在车顶12与车顶横梁/空气管道设备20的位于上/中央部46下方的管道区域之间进行热传递。
上面描述的实施例是未描述本公开的所有可能形式的具体示例。可对示出的实施例的特征进行组合，以形成公开的构思的进一步的实施例。说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语。权利要求的范围比具体公开的实施例的范围更宽，并且还包括示出的实施例的变型。

Claims (13)

1.一种用于具有右车顶纵梁和左车顶纵梁的车辆车顶的车顶横梁/空气管道设备，包括：
多个横向延伸的管道/横梁部，装配在所述车顶纵梁之间并限定有进气口；
纵向延伸的管道部，所述管道/横梁部和所述管道部限定有气流分配部；
车顶内衬，封闭所述气流分配部的下侧并包括配气通风口，
其中，垂直于通过气流分配部的气流方向截取的气流分配部的一部分的截面是帽形截面，所述帽形截面包括上/中央部、从上/中央部的相对侧向下延伸的两个竖直侧壁和从每个侧壁的下边缘向外延伸的两个车顶内衬附连凸缘，
其中，上/中央部附连到车辆车顶的下表面。
2.如权利要求1所述的车顶横梁/空气管道设备，其中，所述进气口将加压调节的空气供应到所述横向延伸的管道/横梁部中的至少一个。
3.如权利要求1所述的车顶横梁/空气管道设备，其中，所述多个横向延伸的管道/横梁部包括前管道/横梁部、中间管道/横梁部和后管道/横梁部。
4.如权利要求3所述的车顶横梁/空气管道设备，其中，所述进气口将加压调节的空气供应到前管道/横梁部。
5.如权利要求3所述的车顶横梁/空气管道设备，其中，配气通风口设置在后管道/横梁部中。
6.如权利要求5所述的车顶横梁/空气管道设备，其中，在前管道/横梁部和中间管道/横梁部中设置有额外的配气通风口。
7.如权利要求1所述的车顶横梁/空气管道设备，其中，所述横向延伸的管道/横梁部附连到右车顶纵梁和左车顶纵梁，以提供连接所述车顶纵梁的结构增强件。
8.如权利要求1所述的车顶横梁/空气管道设备，其中，车顶横梁/空气管道设备是整体的单件模制的纤维增强构件。
9.一种车辆，包括：
底盘；
动力传动系；
车身，包括支撑在间隔开的车顶纵梁之间的车顶；
多个车顶横梁，在车顶纵梁之间延伸并附连到车顶纵梁，用于增强车顶并限定配气管道，其中，配气管道包括进气口和至少一个通气口，
其中，配气管道限定有被车顶内衬封闭的面朝下的开放通道，并且垂直于通过配气管道的气流方向截取的车顶横梁的一部分的截面是帽形截面，所述帽形截面包括上/中央部、从上/中央部的相对侧向下延伸的两个竖直侧壁和从每个侧壁的下边缘向外延伸的两个车顶内衬附连凸缘，
其中，上/中央部附连到车顶的下表面。
10.如权利要求9所述的车辆，其中，车顶横梁包括前管道/横梁部、中间管道/横梁部和后管道/横梁部。
11.如权利要求9所述的车辆，其中，车顶横梁是整体的单件模制的纤维增强构件。
12.如权利要求9所述的车辆，其中，车顶内衬利用粘合剂被附连到车顶内衬附连凸缘，上/中央部利用粘合剂被附连到车顶的下表面。
13.如权利要求9所述的车辆，其中，车顶内衬利用永磁体被附连到车顶内衬附连凸缘，上/中央部利用粘合剂被附连到车顶的下表面。
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