CN202783404U - 一种顶棚前梁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种顶棚前梁。所述顶棚前梁包括前板、后板和底板，其上方覆盖有顶棚蒙皮，所述顶棚前梁还包括加强件，该加强件的左端和右端以及底面分别与所述顶棚前梁内部的前板、后板和底板贴合，而且所述加强件的上表面与顶棚蒙皮接触。本实用新型的顶棚前梁通过添加加强件，起到了加强顶棚前梁结构强度的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种顶棚前梁，尤其涉及一种轿车用顶棚前梁。
背景技术
传统车辆的顶棚蒙皮与前风挡在整车前部搭边采用点焊连接，但是因为顶棚外观要求，顶棚前梁后部搭边不能采用点焊连接，顶棚前梁后部与顶棚蒙皮搭边通常采用减震胶连接。
如图1所示，顶棚前梁51后部和顶棚蒙皮53搭边通过减震胶54连接，顶棚蒙皮53与前风挡52搭边采用点焊连接。图中为了强调顶棚前梁51与顶棚蒙皮53的连接关系，特将顶棚前梁51的结构放大，其中顶棚前梁51与其它结构的比例关系和连接关系可能不够准确，因此图1也只作为示意图之用。这里使用的减震胶54强度很低，起不到结构支撑作用，导致整个顶棚前梁51的结构强度比较弱，同时也影响了整车的噪声性能。
实用新型内容
本实用新型提供了一种顶棚前梁，尤其提供了一种轿车用顶棚前梁，目的是解决现有技术中顶棚前梁后部与顶棚蒙皮搭边采用减震胶连接导
致的整个顶棚前梁的结构强度弱的问题。
本实用新型提供了一种顶棚前梁，包括前板、后板和底板，其上方覆盖有顶棚蒙皮，所述顶棚前梁还包括加强件，该加强件为块状结构，其左端、右端和底面分别与所述顶棚前梁内部的前板、后板和底板贴合，而且所述加强件的上表面与顶棚蒙皮接触。
优选地，所述加强件从正面看，整体是类梯形结构，从上到下其左端和右端之间的长度逐渐变小；并且所述左端和右端表面上分别带有与所述顶棚前梁内部的前板和后板的结构分别配合的凸起结构。
优选地，所述加强件的左端表面包括三个凸起，右端表面包括两个凸起；其中所述左端中部的凸起以及右端上部的凸起分别卡在所述顶棚前梁的前板和后板的顶端上。
优选地，所述加强件的数目为2个，且其厚度小于所述顶棚前梁内部的前板和后板之间的距离。
优选地，所述加强件由CBS（综合车身增强材料）制成。
优选地，所述加强件的上表面带有N个在其厚度方向贯穿的沟槽，在该沟槽处，所述加强件与顶棚蒙皮之间存在间隙，其中N≥2。
优选地，所述两个加强件之间的距离为140-180mm。
优选地，所述加强件的厚度为15-25mm。
优选地，所述CBS材料的特性为弹性模量E=500Mpa，泊松比μ=0.4，密度ρ=1.4×10-9ton/mm3。
从上面的技术特征可以看出，本实用新型的顶棚前梁通过在其内部沿着其宽度方向放置加强件，且该加强件的左端、右端和底面分别与所述顶棚前梁内部的前板、后板和底板贴合，并且所述加强件与顶棚蒙皮接触，在一定程度上起到支撑所述顶棚前梁的作用，从而加强了顶棚前梁的结构强度。
附图说明
图1是现有技术的顶棚前梁与其周围结构连接的示意图；
图2是包括本实用新型的带有所述加强件的顶棚前梁的部分汽车框架的示意图；
图3a是本实用新型的顶棚前梁的一个加强件的立体图；
图3b是本实用新型的顶棚前梁的一个加强件的主视图；
图3c是本实用新型的顶棚前梁的一个加强件的右视图；
图3d是本实用新型的顶棚前梁的一个加强件的俯视图；
图4是本实用新型的顶棚前梁的加强件处的放大示意图。
具体实施方式
以下参照附图，并根据具体实施例对本实用新型的顶棚前梁进行详细说明。
本实用新型的一个实施例的顶棚前梁如图2所示，除了与现有技术相同包括前板511、后板512和底板513之外，还包括位于所述顶棚前梁内部的加强件1。其中，后板512的中部表面向外凸出，使中部的前板511和后板512之间的距离大于其它部分，并且对于前板511和后板512之间的距离，从所述中间部分到两边其它部分的变化是沿斜面渐变的。本实用新型的加强件1的数目为2个，分别安装在所述顶棚前梁中部的后板512向外凸出部分的两端。根据加强件对顶棚前梁加强程度的要求不同，可以采用三个以上的加强件，以更好地加强所述顶棚前梁结构的强度。
如图3a-d所示，综合从加强件1对顶棚前梁结构加强程度的影响和节省材料的角度考虑，本实施例中使用的加强件1的厚度为15-25mm，优选为20mm。也可以根据汽车的顶棚前梁的结构和性能等采用其它适合的厚度。
本实施例中的加强件1是厚度小于所述顶棚前梁内部的前板511和后板512之间距离的块状结构，从上到下其左端10和右端20之间的长度逐渐变小，而且从正面看，整体是类梯形结构。其中左端10的表面从上到下共带有三个凸起，分别为上部凸起101、中部凸起102和下部凸起103。而且中部凸起102的高度最大，使中部凸起102和上部凸起101几乎在一条垂直线上。右端20的表面从上到下带有两个凸起，分别为上部凸起201和下部凸起202。其中，上部凸起201是整个加强件1的所有凸起中高度最大的。加强件1的底面30是平面结构。
从上方看，加强件1的上表面40为类直角梯形结构，其中右端20的表面为所述直角梯形的斜边，即加强件1的右端20的倾斜结构与从所述顶棚前梁的中部的前板511和后板512之间距离向两边变化处的斜面结构配合。并且上表面40的整体为平面并带有沟槽401，其在加强件1的厚度方向上是贯穿的。沟槽401的数量可以根据实际需要而定，通常不少于2个，本实施例中采用4个。上表面40的结构需要与顶棚蒙皮的结构配合，使其除沟槽401之外的部分均与所述顶棚蒙皮接触。
传统的车辆顶棚前梁设计采用闭口梁，但是因为顶棚的外观要求闭口梁的一边没有焊点，只能用结构强度较低的减震胶连接。这样，顶棚前梁与风档玻璃的模态一般都在50Hz左右，这个频率与车内声空腔一阶模态频率接近，容易耦合，导致车内的噪声问题。在加强件1上设计沟槽401的结构，可以防止在制造过程中拉溃顶棚蒙皮产生外观质量问题，用于应力释放，消除了顶棚前部与风档一起在50Hz左右的局部模态，同时降低了该结构在承受路面激励时的局部响应，因此有效地提高了振动噪声性能，降低了整车的路面噪声压级。
对于加强件1的整体形状和结构，可以根据汽车顶棚前梁的结构不同作适当地修改，以使加强件1的左端10和右端20之间的长度与所述顶棚前梁内部的前板和后板之间的距离配合，左端10和右端20以及底面30的凸凹程度也与所述顶棚前梁内部的前板、后板和底板配合，并且上表面40除沟槽401之外的部分与顶棚蒙皮结构配合，即只要确保加强件1的结构与汽车顶棚前梁内部的结构适应即可。
其中，加强件1为CBS材料制成，其特性需满足弹性模量E=500Mpa，泊松比μ=0.4，密度ρ=1.4×10-9ton/mm3。
加强件1与所述顶棚前梁连接后如图2和图4所示，两个加强件1沿着所述顶棚前梁的宽方向对称放置，并且分别位于所述顶棚前梁内部的中部向外凸起部分的两端。为了使所述加强件可以更好地加强所述顶棚前梁的结构强度，将两个加强件1之间的距离设置为140-180mm，优选为160mm。当然，可以根据实际车辆的结构尺寸对两个加强件1之间的距离进行适当地调节。其中，减震胶的位置与现有技术中相同，位于所述顶棚前梁的后板的顶部，用于与所述顶棚蒙皮的连接。
加强件1的左端10和右端20以及底面30与所述顶棚前梁内部的连接采取粘连的方式。其中，连接采用的粘合剂是本领域技术人员熟知的在该环境下可以应用的任何物质。当然，也可以采用本领域熟知的其它方式进行连接。
连接后，加强件1的左端10的中部凸起102和右端20的上部凸起201的下表面分别卡在所述顶棚前梁上，这两个凸起以下的部分包括底面30都与顶棚前梁内部的表面连接，而其上表面40除沟槽401之外的部分与顶棚蒙皮接触。
从上面的描述可以看出，通过在现有技术的顶棚前梁的基础上添加加强件1可以增强所述顶棚前梁和顶棚蒙皮之间的连接，从而起到加强了顶棚前梁的结构强度的作用。同时加强件1的上表面40采用的沟槽401结构可以有效提高振动噪声性能，降低整车的路面噪声压级。
本实用新型已经结合其具体实施例进行了详细描述，并且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，在不脱离本实用新型公开范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案，包括所有不背离本实用新型精神和范围的改变和修改都在本实用新型保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种顶棚前梁，包括前板、后板和底板，其上方覆盖有顶棚蒙皮，其特征在于，所述顶棚前梁还包括安装在顶棚前梁内部的加强件，该加强件为块状结构，其左端、右端和底面分别与所述顶棚前梁内部的前板、后板和底板贴合，而且所述加强件的上表面与顶棚蒙皮接触。
2.根据权利要求1所述的顶棚前梁，其特征在于，所述加强件从正面看，整体是类梯形结构，从上到下其左端和右端之间的长度逐渐变小；并且所述左端和右端表面上分别带有与所述顶棚前梁内部的前板和后板的结构分别配合的凸起结构。
3.根据权利要求2所述的顶棚前梁，其特征在于，所述加强件的左端表面包括三个凸起，右端表面包括两个凸起；其中所述左端中部的凸起以及右端上部的凸起分别卡在所述顶棚前梁的前板和后板的顶端上。
4.根据权利要求3所述的顶棚前梁，其特征在于，所述加强件的数目为2个，且其厚度小于所述顶棚前梁内部的前板和后板之间的距离。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的顶棚前梁，其特征在于，所述加强件由CBS材料制成。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的顶棚前梁，其特征在于，所述加强件的上表面带有N个在其厚度方向贯穿的沟槽，在该沟槽处，所述加强件与顶棚蒙皮之间存在间隙，其中N≥2。
7.根据权利要求6所述的顶棚前梁，其特征在于，所述加强件的上表面带有沟槽的数目N=4。
8.根据权利要求4所述的顶棚前梁，其特征在于，所述两个加强件位于所述顶棚前梁的中部，且所述两个加强件之间的距离为140-180mm。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的顶棚前梁，其特征在于，所述加强件的厚度为15-25mm。
10.根据权利要求5所述的顶棚前梁，其特征在于，所述CBS材料的特性为弹性模量E=500Mpa，泊松比μ=0.4，密度ρ=1.4×10-9ton/mm3。
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