CN109263725A - 车辆及其车顶模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆及其车顶模块。车辆包括车架，车架包括在车身的两侧顶部设置的两个顶部纵梁，两个顶部纵梁之间固定有两个以上沿车身的长度方向间隔设置的顶部横梁，车辆的车顶由多个车顶模块组合而成，车顶模块包括中部模块以及设置在中部模块的两侧的侧边模块，中部模块以及两个侧边模块在车身长度方向上的侧边与顶部横梁固定连接，侧边模块背离中部模块的一侧的侧边与对应的顶部纵梁固定连接，当车顶结构发生变化时，将车顶模块的两个侧边模块进行重新制造即可，中部模块能够与不同侧边模块组合构成一个车顶模块，车顶模块具有良好的通用性，这样就不需要将整个车顶模块都进行设计制造，降低车辆成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆及其车顶模块。
背景技术
目前传统客车的车顶主要采用金属骨架蒙皮结构，金属骨架一般采用铝合金或钢型材焊接而成，蒙皮一般采用铝合金或钢板，通过焊接或者铆接等连接方式构成车顶结构。这种类型的车顶结构重量较大，零部件繁多，且无法自由调整，不利于生产制造。
此外还有一种整体式夹层板客车车顶，例如申请号为201510655787.X的中国发明专利申请就公开了一种这种类型的客车的顶部结构，顶部结构包括顶部夹层承载总成、风道及电气集成总成、内饰件总成三部分，顶部夹层承载总成包括外侧板和内侧板，内外侧板之间填充有轻质芯材，顶部夹层承载总成通过内外侧板四周的边梁固定在车辆的骨架上，这种结构的车顶为一整块沿车身长度方向延伸的板状结构在加工制造时成型难度较大。
申请号为201510460882. 4的中国发明专利申请公开了一种车身结构，这种车身结构的车架包括多个在车身的长度方向上间隔设置的环状龙门框骨架即支撑框，支撑框包括顶部横梁和两根上端与顶部横梁连接、下端与车架下部连接的侧围立柱，在顶部横梁和侧围立柱连接的角形位置处固定有抗扭纵梁即顶部纵梁，相邻两个顶部横梁之间均安装有车身结构板，这些车身结构板共同组成车身的车顶，每个车身结构板构成一个单独的车顶模块，这样能够降低车顶的加工难度，实际上每种车辆均具有不同的车顶结构，而车顶结构的不同之处主要在于车顶两侧部分，这种结构的车顶结构就需要根据不同的车顶结构制造相应的车顶模块，成本很高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆，以解决现有的车辆成本高的问题；同时，本发明还提供上述车辆中的车顶模块。
为实现上述目的，本发明的车辆采用如下技术方案：
技术方案1：车辆，包括车架，所述车架包括在车身的两侧顶部设置的两个顶部纵梁，两个顶部纵梁之间固定有两个以上沿车身的长度方向间隔设置的顶部横梁，还包括设置在相邻两个顶部横梁之间的车顶模块，所述车顶模块包括中部模块以及设置在中部模块的两侧的侧边模块，中部模块以及两个侧边模块在车身长度方向上的侧边与顶部横梁固定连接，侧边模块背离中部模块的一侧的侧边与对应的顶部纵梁固定连接。
技术方案2，在技术方案1的基础上：所述侧边模块为角形结构，角形结构的上侧边与中部模块对应的侧边对接连接，角形结构的下侧边与对应的顶部纵梁固定连接。
技术方案3，在技术方案2的基础上：所述车顶模块上设有沿车身的长度方向延伸的纵向支撑梁，纵梁支撑梁的两端与对应的顶部横梁固定连接。
技术方案4，在技术方案3的基础上：所述车顶模块为复合板结构，所述复合板包括内面板、外面板以及填充在内、外面板之间的夹层，中部模块以及两个侧边模块的对接边之间通过设置在相应的对接边上的型材连接，所述型材的两端与相邻两个顶部横梁固定连接构成所述纵向支撑梁。
技术方案5，在技术方案4的基础上：所述型材的对接边为斜角结构，相邻的斜角结构之间通过胶粘连接。
技术方案6，在技术方案4或5的基础上：所述侧边模块的侧边上设有截面为U形的型材，侧边模块通过U形的型材扣在顶部纵梁上实现与顶部纵梁连接。
技术方案7，在技术方案4或5的基础上：还包括扶手固定块，所述扶手固定块固定在型材下侧的位置处。
技术方案8，在技术方案7的基础上：所述扶手固定块的上侧设有向上悬伸的连接板，所述连接板插入到型材的对接面之间并与型材的对接面贴合固定。
技术方案9，在技术方案1~5任意一项的基础上：所述顶部横梁的侧边上设有向外悬伸的悬伸段，顶部横梁之间的车顶模块搭接在悬伸段上并固定。
技术方案10，在技术方案1~3任意一项的基础上：所述车辆模块为复合板结构，所述复合板结构包括内面板、外面板以及填充在内、外面板之间的夹层。
技术方案11，在技术方案1~3任意一项的基础上：所述车架还包括在车身的两侧边设置的侧围立柱，两侧的侧围立柱与对应的顶部横梁连接围成框形结构。
本发明的车顶模块采用如下技术方案：
技术方案1：车顶模块，所述车顶模块包括中部模块以及设置在中部模块的两侧的侧边模块，中部模块以及两个侧边模块在车身长度方向上的侧边设有用于与车架上的顶部横梁固定连接的第一连接结构，侧边模块背离中部模块的一侧的侧边设有用于与车架上的顶部纵梁固定连接第二连接结构。
技术方案2，在技术方案1的基础上：所述侧边模块为角形结构，角形结构的上侧边与中部模块对应的侧边对接连接，角形结构的下侧边与对应的顶部纵梁固定连接。
技术方案3，在技术方案2的基础上：所述车顶模块上设有沿车身的长度方向延伸的纵向支撑梁，纵梁支撑梁的两端设有用于与相邻两个顶部横梁顶部连接的第三连接结构。
技术方案4，在技术方案3的基础上：所述车顶模块为复合板结构，所述复合板包括内面板、外面板以及填充在内、外面板之间的夹层，中部模块以及两个侧边模块的对接边之间通过设置在相应的对接边上的型材连接，所述型材的两端与相邻两个顶部横梁固定连接构成所述纵向支撑梁，所述纵梁支撑梁两端的用于搭接固定在顶部横梁的悬伸段上的侧面构成第三连接结构。
技术方案5，在技术方案4的基础上：所述型材的对接边为斜角结构，相邻的斜角结构之间通过胶粘连接。
技术方案6，在技术方案4或5的基础上：所述第一连接结构为复合板结构的车顶模块的用于搭接并固定在顶部横梁上的悬伸段上的下侧面，所述第二连接结构为设置在复合板材结构的车顶模块的两侧边上的、用于扣在顶部纵梁上的截面为U形的型材。
本发明的有益效果是：车辆包括车架，车架包括在车身的两侧顶部设置的两个顶部纵梁，两个顶部纵梁之间固定有两个以上沿车身的长度方向间隔设置的顶部横梁，车辆的车顶由多个车顶模块组合而成，车顶模块包括中部模块以及设置在中部模块的两侧的侧边模块，中部模块以及两个侧边模块在车身长度方向上的侧边与顶部横梁固定连接，侧边模块背离中部模块的一侧的侧边与对应的顶部纵梁固定连接，当车顶结构发生变化时，将车顶模块的两个侧边模块进行重新制造即可，中部模块能够与不同侧边模块组合构成一个车顶模块，车顶模块具有良好的通用性，这样就不需要将整个车顶模块都进行设计制造，降低车辆成本。
进一步地，所述车顶模块上设有沿车身的长度方向延伸的纵向支撑梁，纵梁支撑梁的两端与对应的顶部横梁固定连接，提升结构强度。
进一步地，所述车顶模块为复合板结构，所述复合板包括内面板、外面板以及填充在内、外面板之间的夹层，中部模块以及两个侧边模块的对接边之间通过设置在相应的对接边上的型材连接，所述型材的两端与相邻两个顶部横梁固定连接构成所述纵向支撑梁，利于减轻车顶重量。
进一步地，所述型材的对接边为斜角结构，相邻的斜角结构之间通过胶粘连接，对接面积大，连接强度高。
附图说明
图1为本发明的车辆的实施例1中的车顶俯视图；
图2为图1中的支撑框的结构示意图；
图3为图1中的车顶模块的断面示意图；
图4为图3中的侧边模块与中部模块的连接结构示意图；
图5为车顶模块与中部的支撑框连接的示意图；
图6为车顶模块与外侧的支撑框连接的示意图；
图7为本发明的车辆的实施例2中扶手固定块的安装示意图；
图1~图6对应实施例1，图中：1、顶部横梁；2、车顶模块；3、侧围立柱；4、顶部纵梁；5、底板横梁；6、车窗玻璃；11、L形型材；21、中部模块；22、侧边模块；23、扶手固定块；211、外面板；212、夹层；213、内面板；214、中部模块连接型材；221、侧边模块第一连接型材；222、侧边模块第二连接型材；231、连接板；
图7对应实施例2，图中：21、中部模块；23、扶手固定块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的车辆的具体实施例1，如图1至图6所示，车辆，包括车架，车架包括在车身的长度方向上间隔设置的框形结构的支撑框，每个支撑框由顶部横梁1、侧围立柱3与车架的底板横梁5连接围成，支撑框构成封闭的框形结构，这样有利于增强结构强度。支撑框顶部的顶部横梁1的形状与车身的端面形状相同，顶部横梁1的两侧边为圆弧形结构，两个顶部纵梁4沿车身的长度方向延伸并处于顶部横梁1与侧围立柱3的连接位置处，这样两个顶部纵梁4将每个支撑框连接起来，提高了车身的结构强度，提高了车身的安全性和车身振动的固有频率，改善车身动态振动特性。还包括设置在相邻两个支撑框的顶部横梁1之间的车顶模块2，车顶模块2的在车身长度方向上的侧边固定连接在顶部横梁1上，在车身宽度方向上侧边固定连接在对应的顶部纵梁4上。
车顶模块2包括中部模块21以及设置在中部模块21的两侧的侧边模块22，侧边模块22为角形结构。中部模块21以及两个侧边模块均为复合板结构，以中部模块21为例，中部模块包括内面板213、外面板211以及填充内外面板211之间的夹层212，内、外面板均为铝合金材质，夹层212的材质为PS发泡材料，夹层与两个面板之间均粘接连接，这样减小了车顶部分的重量，而且还保证了车顶的结构强度。中部模块与侧边模块之间通过闭合接头连接，中部模块的闭合结构为中部模块连接型材214，中部模块连接型材为截面为直角梯形的铝合金型材，侧边模块的闭合接头为侧边模块第一连接型材221，侧边模块第一连接型材221也为截面为直角梯形的铝合金型材，两个连接型材的斜边为对接边，这样增大了对接面积，提高连接强度。侧边模块的下侧边设有截面为U形的铝合金型材，U形的铝合金型材即为侧边模块第二连接型材222，该型材的槽的宽度与顶部纵梁的宽度适配，正好能够扣到顶部纵梁上。车窗玻璃6粘接在顶部纵梁上，在车窗玻璃6与侧边模块的U形铝合金型材的对接面之间填充有密封胶。
顶部横梁1为方形钢管型材，顶部横梁1两侧的侧边上焊接固定有L形型材11，L形型材11的竖直边与顶部横梁1的侧边贴合焊接固定，L形型材11水平边向两侧悬伸，构成顶部横梁1的悬伸段，车顶模块2在车身长度方向上的两个侧边搭接在L形型材的水平边上并粘接固定，车顶模块2各个模块之间的连接型材的两端搭接在L形型材的水平边上并粘接固定，这些型材构成车顶模块上的纵向支撑梁，结构强度也会相应增强。
扶手固定块23为铝合金异形型材，扶手固定块23包括扶手安装部和连接板231，扶手安装部的截面整体呈方形，方形的下侧边设有开口，连接板231固定在方形的上侧边上，连接板与方形的上侧边呈设定角度，当连接板插入到两个模块的对接面之间并通过粘接固定，提升连接块的固定强度。扶手模块通过连接型材受力，而连接型材的两端由固定在顶部横梁1上，这样扶手固定块23受力时最终作用在顶部横梁1上，改善受力情况。扶手的数量可以根据需要设置，这种结构不需要车顶夹层中预埋扶手固定块，便于生产安装，同时结构固定牢靠。
车顶模块的各模块通过连接型材与顶部横梁或者顶部纵梁连接后通过密封胶进行密封，各个模块相互连接后外面板搭接或者对接在一起，同时也设置相应的密封胶进行密封，这样保证整个车顶的密封性能。
这种车辆的车顶有多块车顶模块拼接而成，当车身的尺寸发生变化时，通过调整车顶模块的数量即可，不需要针对不同的车身长度设计加工不同尺寸的车顶，降低了加工成本，而且单个车顶模块的尺寸较小，加工难度小，而且便于运输安装，成本降低。通过调整组合，能够适用于一系列尺寸以及不同用途的客车的需求。在具体的车辆上安装使用时，可以在车顶模块上设置开口，用来安装顶风窗、回风口，而且还可以安装空调。车顶模块由两个侧边模块以及中部模块拼接而成，这样当车顶的侧边角度尺寸需要更改时只需要更改相应的侧边模块即可，成本降低。
本发明的车辆的具体实施例2，本实施例的中的扶手固定块23的安装结构如图7所示，在本实施例中，扶手固定块的上侧面直接粘接在连接型材的下侧面上，其他与实施例1相同，不再赘述。
在本发明的其他实施例中，顶部横梁还可以不与侧围立柱连接，而是直接固定连接在顶部纵梁上；车顶模块还可以是单层板结构；车顶模块的中部模块以及两个侧边模块之间还可以直接粘接连接，而且车顶模块的各个部分之间的连接型材还可以为方管结构；扶手固定块还可以粘接在车顶模块的其他位置；车顶模块的内、外面板还可以是纤维增强复合材料，内、外面板之间的夹层还可以是PVC、PET等发泡材料，或者还可以是铝蜂窝、纸蜂窝等蜂窝材料；各个连接型材以及顶部横梁的材质还可以是铝合金、镁合金或者纤维增强复合材料等其他材质，扶手固定块也可以是镁合金、复合材料或者拉挤型材等其他材质；车顶模块的各个部分之间的连接型材之间以及连接型材与顶部横梁、顶部纵梁之间还可以采用铆接、螺栓等方式固定，然后在通过胶粘进行密封加强。
本发明的车顶模块的实施例，所述车顶模块与上述车辆的实施例中的车顶模块的结构相同，不再赘述。
Claims (17)
1.车辆，包括车架，所述车架包括在车身的两侧顶部设置的两个顶部纵梁，两个顶部纵梁之间固定有两个以上沿车身的长度方向间隔设置的顶部横梁，还包括设置在相邻两个顶部横梁之间的车顶模块，其特征在于：所述车顶模块包括中部模块以及设置在中部模块的两侧的侧边模块，中部模块以及两个侧边模块在车身长度方向上的侧边与顶部横梁固定连接，侧边模块背离中部模块的一侧的侧边与对应的顶部纵梁固定连接。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于：所述侧边模块为角形结构，角形结构的上侧边与中部模块对应的侧边对接连接，角形结构的下侧边与对应的顶部纵梁固定连接。
3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于：所述车顶模块上设有沿车身的长度方向延伸的纵向支撑梁，纵梁支撑梁的两端与对应的顶部横梁固定连接。
4.根据权利要求3所述的车辆，其特征在于：所述车顶模块为复合板结构，所述复合板包括内面板、外面板以及填充在内、外面板之间的夹层，中部模块以及两个侧边模块的对接边之间通过设置在相应的对接边上的型材连接，所述型材的两端与相邻两个顶部横梁固定连接构成所述纵向支撑梁。
5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于：所述型材的对接边为斜角结构，相邻的斜角结构之间通过胶粘连接。
6.根据权利要求4或5所述的车辆，其特征在于：所述侧边模块的侧边上设有截面为U形的型材，侧边模块通过U形的型材扣在顶部纵梁上实现与顶部纵梁连接。
7.根据权利要求4或5所述的车辆，其特征在于：还包括扶手固定块，所述扶手固定块固定在型材下侧的位置处。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于：所述扶手固定块的上侧设有向上悬伸的连接板，所述连接板插入到型材的对接面之间并与型材的对接面贴合固定。
9.根据权利要求1~5任意一项所述的车辆，其特征在于：所述顶部横梁的侧边上设有向外悬伸的悬伸段，顶部横梁之间的车顶模块搭接在悬伸段上并固定。
10.根据权利要求1~3任意一项所述的车辆，其特征在于：所述车辆模块为复合板结构，所述复合板结构包括内面板、外面板以及填充在内、外面板之间的夹层。
11.根据权利要求1~5任意一项所述的车辆，其特征在于：所述车架还包括在车身的两侧边设置的侧围立柱，两侧的侧围立柱与对应的顶部横梁连接围成框形结构。
12.车顶模块，其特征在于：所述车顶模块包括中部模块以及设置在中部模块的两侧的侧边模块，中部模块以及两个侧边模块在车身长度方向上的侧边设有用于与车架上的顶部横梁固定连接的第一连接结构，侧边模块背离中部模块的一侧的侧边设有用于与车架上的顶部纵梁固定连接第二连接结构。
13.根据权利要求12所述的车顶模块，其特征在于：所述侧边模块为角形结构，角形结构的上侧边与中部模块对应的侧边对接连接，角形结构的下侧边与对应的顶部纵梁固定连接。
14.根据权利要求13所述的车顶模块，其特征在于：所述车顶模块上设有沿车身的长度方向延伸的纵向支撑梁，纵梁支撑梁的两端设有用于与相邻两个顶部横梁顶部连接的第三连接结构。
15.根据权利要求14所述的车顶模块，其特征在于：所述车顶模块为复合板结构，所述复合板包括内面板、外面板以及填充在内、外面板之间的夹层，中部模块以及两个侧边模块的对接边之间通过设置在相应的对接边上的型材连接，所述型材的两端与相邻两个顶部横梁固定连接构成所述纵向支撑梁，所述纵梁支撑梁两端的用于搭接固定在顶部横梁的悬伸段上的侧面构成第三连接结构。
16.根据权利要求15所述的车顶模块，其特征在于：所述型材的对接边为斜角结构，相邻的斜角结构之间通过胶粘连接。
17.根据权利要求15或16所述的车顶模块，其特征在于：所述第一连接结构为复合板结构的车顶模块的用于搭接并固定在顶部横梁上的悬伸段上的下侧面，所述第二连接结构为设置在复合板材结构的车顶模块的两侧边上的、用于扣在顶部纵梁上的截面为U形的型材。
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