CN202574387U - 一种轿车顶棚前横梁结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种新型的轿车顶棚前横梁结构。所述轿车顶棚前横梁结构包括顶棚蒙皮、顶棚前横梁和加强件。加强件包括加强件第一翻边、加强件第二翻边和加强件连接边，加强件连接边相对的两边分别连接加强件第一翻边、加强件第二翻边的一边，加强件整体成型为与顶棚蒙皮相配合的形状。顶棚蒙皮下表面与加强件上表面贴合固定安装。加强件第一翻边和加强件第二翻边下表面的靠近外侧处与和其接触的顶棚前横梁的上表面处固定连接。在加入加强板后，顶棚蒙皮在顶棚前横梁的支撑基础上得到加强，增加了顶棚前横梁区域的局部刚度，降低了受到激励的噪声响应。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种轿车顶棚前横梁结构。
背景技术
在传统的车身结构中，车辆的顶棚前横梁与顶棚搭接处受到头部空间的影响，顶棚前横梁处的局部模态大约在50Hz，而轿车受车身长度限制，第一阶声腔模态也在50Hz左右。车身结构顶棚和空腔模态会产生紧密耦合，汽车在这种低频耦合下如果相应过高，会引起相应的振动噪声，如轰鸣等问题。通常可以通过减小激励，或者改变车身结构等方法来降低轰鸣声，但是当激励一定时只能通过顶棚横梁的修改来达到降噪的目的。
现有顶棚前横梁结构如图1所示，顶棚蒙皮3包括上蒙皮31、前蒙皮32和蒙皮连接部33，蒙皮连接部33相对的两边分别连接上蒙皮31和前蒙皮32的一边，使得上蒙皮31和前蒙皮32通过蒙皮连接部33弯折连接。顶棚前横梁1设置在顶棚蒙皮3的下方，并和上蒙皮31搭边通过减震胶4连接，前蒙皮32与前风挡2搭边采用点焊连接，前风挡2与顶棚蒙皮3采用粘胶连接。
顶棚横梁的修改目前有两种方式：一是在顶棚处进行加强以提高其局部模态，但是因为顶棚为外部装饰件，不能够打焊点，所以传统方法比较难优化；另一种通过加质量降低其频率和振动幅值，一般会取得较为明显的实际效果，但是质量通常需要较大，容易带来其他性能问题，而且往往受制于内饰安装而无法实现。某车型在48.5Hz出现了车内的轰鸣声，分析发现是由前风挡模态与空腔一阶模态共振引起的，采用优化顶棚前横梁厚度及截面很难取得较好的效果。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是提供一种新型的顶棚前横梁结构，解决车身结构引起的振动噪声问题。
为实现上述目的，本实用新型采取了如下的技术方案：
本实用新型提供了一种轿车顶棚前横梁结构，包括顶棚蒙皮、顶棚前横梁和加强件。所述顶棚蒙皮包括上蒙皮、前蒙皮和蒙皮连接部，所述上蒙皮和所述前蒙皮的一边分别与所述蒙皮连接部的相对的一边连接而形成弯折连接。
所述加强件包括加强件第一翻边、加强件第二翻边和加强件连接边，所述加强件第一翻边呈板状，所述加强件第二翻边和所述加强件连接边呈长条状，所述加强件连接边相对的两边分别连接所述加强件第一翻边、加强件第二翻边的一边。所述加强件整体成型，所述加强件第一翻边通过所述加强件连接边与所述加强件第二翻边的连接弯折角度与所述蒙皮连接部附近的连接弯折角度相配合。所述顶棚蒙皮下表面与所述加强件上表面贴合固定安装，所述加强件第一翻边与所述上蒙皮贴合，所述加强件第二翻边与所述前蒙皮贴合，所述加强件连接边与所述蒙皮连接部贴合。
所述加强件第一翻边和加强件第二翻边下表面的靠近外侧处与和其接触的所述顶棚前横梁的上表面处固定连接。
优选地，所述加强件宽度为130mm-180mm，高度为10-15mm，厚度为0.6mm-1.0mm。进一步优选地，所述加强件宽度为150mm，高度为12mm，厚度为0.8mm。
优选地，所述加强件的材料为钢，弹性模量E=210Gpa，泊松比u=0.3，密度p=7.8E-9ton/mm3。
优选地，在所述加强件第一翻边的上表面边缘处设置沟槽，在所述沟槽中填入减震胶，所述加强件第一翻边上表面通过减震胶与所述上蒙皮的下表面连接。进一步优选地，所述沟槽的数量在4个以上。
优选地，述加强件第一翻边和加强件第二翻边下表面的靠近外侧处通过点焊与和其接触的所述顶棚前横梁的上表面处连接。
通过在顶棚前横梁和顶棚蒙皮之间加入加强板后，顶棚蒙皮在原顶棚前横梁的支撑基础上得到加强，增加了顶棚前横梁区域的局部刚度，降低了该区域受到激励引起的噪声响应。
附图说明
图1为传统顶棚前横梁结构示意图；
图2为本实用新型的加强件的立体图；
图3为图2所示加强件的斜向上视图；
图4为图2所示加强件的左视图；
图5为图2所示加强件的右视图；
图6为加强件与顶棚蒙皮示意图；
图7为加强件在顶棚前横梁上的安装示意图；
图8为本实用新型的顶棚前横梁安装结构示意图；
图9为图8所示顶棚前横梁结构的截面图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的一个优选实施例做详细描述。
为解决车身结构导致的噪声问题，本实用新型在顶棚前横梁1和顶棚蒙皮3之间加入了加强件5，其结构如图2-图5所示。加强件5包括加强件第一翻边51、加强件第二翻边52和加强件连接边53，加强件第一翻边51呈板状，加强件第二翻边52和加强件连接边53呈长条状，在加强件第一翻边51的上表面靠近边缘处设有N个沟槽54，优选N≥4。加强件连接边53的相对的两边分别连接加强件第一翻边51和加强件第二翻边52的一条边，使得加强件第一翻边51通过加强件连接边53与加强件第二翻边52的连接弯折角度与蒙皮连接部33附近的连接弯折角度相配合。加强件5的材料为钢，材料特性为：弹性模量E=210Gpa，泊松比u=0.3，密度p=7.8E-9ton/mm3。加强件5的长度L（即加强件第一翻边51的与加强件连接边53连接处的长度）与顶棚前横梁1相同，宽度W（即加强件第一翻边51未与加强件连接边53连接处的长度）为130mm-180mm，高度H（即加强件连接边53的较短边的长度）为10-15mm，厚度为0.6mm-1.0mm，其中优选宽度W为150mm，高度H为12mm，厚度为0.8mm。
加强件5与顶棚蒙皮3和顶棚前横梁1的安装方式如图6-图9所示。顶棚蒙皮3的下表面与加强件5的上表面贴合固定安装，其中加强件第一翻边51与上蒙皮31贴合，加强件连接边53与蒙皮连接部33贴合，加强件第二翻边52与前蒙皮32贴合，避免对顶棚外部形状造成影响。在本实施例中所采取的具体方式为在沟槽54处，加强件5与顶棚蒙皮3之间存在间隙，在此处填入减震胶，将加强件第一翻边51通过减震胶与顶棚蒙皮3的下表面连接。加强件第一翻边51和加强件第二翻边52的下表面与顶棚前横梁1的上表面相接触处进行点焊连接，在图7中
为点焊位置，本领域技术人员也可采用螺钉连接、螺栓连接、铆接等常用的固定连接方法将加强件5下表面与顶棚前横梁1上表面在接触处进行固定连接。
本实用新型通过在顶棚蒙皮3和顶棚前横梁之间加入了一块加强件5，顶棚蒙皮3在原有顶棚前横梁1的支撑基础上得到加强，增加了顶棚前横梁区域的局部刚度，而该区域的局部振动对车内噪声响应有贡献，通过加强局部结构，从而降低了该区域受到激励引起的噪声响应。
上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由各权利要求限定。
Claims (7)
1.一种轿车顶棚前横梁结构，包括顶棚蒙皮和顶棚前横梁，所述顶棚蒙皮包括上蒙皮、前蒙皮和蒙皮连接部，所述上蒙皮和所述前蒙皮的一边分别与所述蒙皮连接部的相对的一边连接而形成弯折连接，其特征在于，还包括加强件；
所述加强件包括加强件第一翻边、加强件第二翻边和加强件连接边，所述加强件第一翻边呈板状，所述加强件第二翻边和所述加强件连接边呈长条状，所述加强件连接边相对的两边分别连接所述加强件第一翻边、加强件第二翻边的一边，所述加强件整体成型，所述加强件第一翻边通过所述加强件连接边与所述加强件第二翻边的连接弯折角度与所述蒙皮连接部附近的连接弯折角度相配合，所述顶棚蒙皮下表面与所述加强件上表面贴合固定安装，所述加强件第一翻边与所述上蒙皮贴合，所述加强件第二翻边与所述前蒙皮贴合，所述加强件连接边与所述蒙皮连接部贴合；
所述加强件第一翻边和加强件第二翻边下表面的靠近外侧处与和其接触的所述顶棚前横梁的上表面处固定连接。
2.根据权利要求1所述的轿车顶棚前横梁结构，其特征在于，所述加强件宽度为130mm-180mm，高度为10-15mm，厚度为0.6mm-1.0mm。
3.根据权利要求2所述的轿车顶棚前横梁结构，其特征在于，所述加强件宽度为150mm，高度为12mm，厚度为0.8mm。
4.根据权利要求1所述的轿车顶棚前横梁结构，其特征在于，所述加强件的材料为钢，弹性模量E=210Gpa，泊松比u=0.3，密度p=7.8E-9ton/mm3。
5.根据权利要求1所述的轿车顶棚前横梁结构，其特征在于，在所述加强件第一翻边的上表面边缘处设置沟槽，在所述沟槽中填入减震胶，所述加强件第一翻边上表面通过减震胶与所述上蒙皮的下表面连接。
6.根据权利要求5所述的轿车顶棚前横梁结构，其特征在于，所述沟槽的数量在4个以上。
7.根据权利要求1所述的轿车顶棚前横梁结构，其特征在于，所述加强件第一翻边和加强件第二翻边下表面的靠近外侧处通过点焊与和其接触的所述顶棚前横梁的上表面处连接。
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