CN203020402U - 车顶组件、支撑杆、车顶支架 - Google Patents

Abstract

车顶组件包括：第一车顶纵梁、从其横向延伸的车顶弯梁；从第一车顶纵梁横向延伸的前顶梁；第一支撑杆，固定在第一车顶纵梁在车顶弯梁与前顶梁间的第三位置，第一支撑杆延伸到车顶弯梁并固定至其第一位置，限定第一车顶纵梁与第一支撑杆间第一角度。车顶支架包括：第一侧车顶纵梁；横向车顶弯梁；第一支撑杆，在第一侧车顶纵梁前部位置固定，第一支撑杆延伸至横向车顶弯梁并固定至其第一后部位置，限定第一侧车顶纵梁和第一支撑杆间第一角度。一种支撑杆包括：下部和上部构件，支撑杆连接到车顶纵梁的前部位置且横向车顶横梁的后部位置，支撑杆限定支撑杆与车顶纵梁间角度。本实用新型在车辆发生侧杆碰撞时减轻或消除车顶纵梁侵入车辆可能性。

Description

车顶组件、支撑杆、车顶支架

技术领域

本实用新型总体上涉及机动车车顶，更具体地，涉及对车顶的增强以产生支撑优势。

背景技术

本实用新型总体上涉及机动车车顶设计，当出现侧杆碰撞时其会抑制或防止车顶纵梁侵入车辆内部。增大车辆内部的碰撞后的空间，从而增强乘客的安全性。因为增强车辆安全性一直是重点，所以在侧杆碰撞期间期望减轻或消除车顶纵梁侵入车辆内部的可能性。

在某种车顶“上车身(green house)”结构中，车顶可设计有车顶纵梁系统，该系统由通过诸如A柱处的前顶梁和B柱处的车顶弯梁支撑。在这些设计类型中，在杆或树可能碰撞车顶纵梁的位置处通常没有直接的横向负载通道。在缺乏这样的负载通道时，很难高效的将负载横向转移到车顶弯梁和顶梁来限制车顶纵梁侵入。

一种提高已知车顶结构强度的方法是提高各车顶构件的尺寸、厚度和重量，并且通过诸如以其各自的强度或韧性闻名的更奇特的合金来增强这些构件的材料结构。就重量而论，通过增加金属薄片的厚度来限制侵入通常认为是无效的，因为任何结构件均会受到横向负载。另一方面，部件尺寸经常会受到车辆类型、双目视野和重量约束的限制。单独或结合考虑，这些选择会提高制造成本和复杂性并因此有效，但是更加昂贵。

因为较轻的车身对于所有当前和未来的车顶设计是主要约束，减轻车顶纵梁侵入的新结构的开发一定会有效地实现，同时使相关重量最小化。

实用新型内容

针对现有技术的相关技术问题，本实用新型的目的在于，提供一种车顶组件、支撑杆、车顶支架，以在车辆发生侧杆碰撞期间期望减轻或消除车顶纵梁侵入车辆内部的可能性。

一方面，根据本实用新型提供一种用于车辆的车顶组件，包括：沿所述车辆长度方向延伸的第一车顶纵梁；从所述第一车顶纵梁横向地延伸的车顶弯梁；从所述第一车顶纵梁横向地延伸的前顶梁；以及第一支撑杆，固定在所述第一车顶纵梁的在所述车顶弯梁与所述前顶梁之间的第三位置处，所述第一支撑杆延伸到所述车顶弯梁并固定至所述车顶弯梁上的第一位置，从而限定所述第一车顶纵梁与所述第一支撑杆之间的第一角度。

根据本实用新型的一个实施例，车顶组件还包括：位于所述第一车顶纵梁相对侧的第二车顶纵梁，使得所述车顶弯梁和所述前顶梁都从所述第一车顶纵梁延伸至所述第二车顶纵梁；以及第二支撑杆，固定在所述第二车顶纵梁的在所述车顶弯梁与所述前顶梁之间的第四位置处，所述第二支撑杆延伸到所述车顶弯梁并固定至所述车顶弯梁的第二位置，从而限定所述第二车顶纵梁与所述第二支撑杆之间的第二角度。

根据本实用新型的一个实施例，第一支撑杆包括上部构件和固定于所述上部构件的下部构件。

根据本实用新型的一个实施例，第二支撑杆包括第二上部构件和固定于所述第二上部构件的第二下部构件。

根据本实用新型的一个实施例，第一支撑杆的上部构件覆盖所述第一支撑杆的下部构件，所述上部构件与所述下部构件通过焊接、铆接、或其他方式固定。

根据本实用新型的一个实施例，车顶组件还包括邻近所述车顶弯梁的端部固定的第一支撑柱。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一角度大于30度。

根据本实用新型的一个实施例，车顶组件还包括：在所述车顶弯梁的第一和第二横向边缘之间限定的邻近所述第一车顶纵梁的中点；以及在所述中点和所述第三位置之间限定的第一尺寸，所述第一尺寸的大小设置成在侧杆碰撞时从所述第一车顶纵梁向所述前顶梁转移预定量横向负载。

根据本实用新型的一个实施例，支撑杆还包括：沿所述上部构件的第一边缘构成的第一凸缘；沿所述下部构件的第二边缘构成的第二凸缘；以及在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间构成的导槽。

另一方面，本实用新型提供一种用于在机动车辆中将横向车顶横梁连接至车顶纵梁的支撑杆，支撑杆包括：下部构件；以及覆盖并固定于所述下部构件的上部构件，其中，所述支撑杆连接到所述车顶纵梁连接的前部位置处，并且所述支撑杆连接到所述横向车顶横梁的后部位置，所述支撑杆限定所述支撑杆与所述车顶纵梁之间的角度，并且所述前部位置和所述后部位置相对于所述车辆的前部和后部定位。

根据本实用新型的一个实施例，所述角度大于30度。

又一方面，本实用新型提供一种用于车辆的车顶支架，包括：第一侧车顶纵梁；横向车顶弯梁，固定至所述第一侧车顶纵梁并从所述第一侧车顶纵梁延伸；以及第一支撑杆，在所述第一侧车顶纵梁上的前部位置处与所述第一侧车顶纵梁固定，所述第一支撑杆延伸至所述横向车顶弯梁并固定至所述横向车顶弯梁的第一后部位置，从而限定所述第一侧车顶纵梁和所述第一支撑杆之间的第一角度。

根据本实用新型的一个实施例，车顶支架还包括：位于所述第一侧车顶纵梁相对侧的第二侧车顶纵梁，使得所述横向车顶弯梁从所述第一侧车顶纵梁延伸至所述第二侧车顶纵梁；以及第二支撑杆，在所述第二侧车顶纵梁上的前部位置处与所述第二侧车顶纵梁固定，所述第二支撑杆延伸并固定至所述横向车顶弯梁的第二后部位置处，从而限定所述第二侧车顶纵梁与所述第二支撑杆之间的第二角度。

根据本实用新型的一个实施例，第一角度大于30度。

根据本实用新型的一个实施例，第一角度和第二角度均大于30度。

根据本实用新型的一个实施例，第一角度和第二角度相等。

根据本实用新型的一个实施例，第一支撑杆和第二支撑杆的长度相等。

根据本实用新型的一个实施例，第一支撑杆和/或所述第二支撑杆由单独的臂构成。

根据本实用新型的一个实施例，第一支撑杆和/或所述第二支撑杆包括U形导槽。

根据本实用新型的一个实施例，第一支撑杆和第二支撑杆各自均由覆盖并固定到第二臂上的第一臂构成。

以上提及的问题可通过“上车身”结构解决，其在与侧杆或树发生碰撞时能有效地处理横向负载并且基本上不增加车辆的重量。

再一方面，本实用新型提供一种用于车辆的车顶支架，可包括：沿车辆长度方向延伸的第一车顶纵梁；从第一车顶纵梁横向地延伸的车顶弯梁；从第一车顶纵梁横向地延伸的前顶梁；以及固定在第一车顶纵梁的位于车顶弯梁和前顶梁之间的第三位置处的第一支撑杆。第一支撑杆延伸至车顶弯梁并且固定至车顶弯梁上的第一位置处，从而限定第一车顶纵梁和第一支撑杆之间的第一角度。车辆车顶支架还可包括位于第一车顶纵梁相对侧的第二车顶纵梁，使得车顶弯梁和前顶梁都以基本相互平行的关系从第一车顶纵梁延伸至第二车顶纵梁。还可以提供第二支撑杆并且该第二支撑杆在车顶弯梁和前顶梁之间与第二车顶纵梁固定，第二支撑杆延伸至车顶弯梁并且固定在车顶弯梁上的第二位置处，从而限定第二车顶纵梁和第二支撑杆之间的第二角度。

车顶纵梁和支撑杆之间的角度关系，提供了从车顶纵梁向顶梁和车顶弯梁的横向负载处理方法。增加支撑杆在车顶纵梁上的连接位置与支撑杆在车顶弯梁上的连接位置之间的距离，被认为可以在侧杆或侧边的树冲击碰撞中增加从车顶纵梁向前顶梁转移的横向负载。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的车顶组件、支撑杆、车顶支架，使得当出现侧杆碰撞时其会抑制或防止车顶纵梁侵入车辆内部。由此增大车辆内部的碰撞后的空间，从而增强乘客的安全性。

附图说明

图1是根据本实用新型的具有车顶支撑杆的车顶组件的立体图。

图2是根据本实用新型的图1所示的车顶支撑杆的放大图。

图3是根据本实用新型的车顶支撑杆的后视图。

图4是将车顶支撑杆连接到横向车顶弯梁和车顶纵梁的立体图。

图5是根据本实用新型的在车辆中的车顶组件中的车顶支撑杆的视图。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型一个实施例的具有车顶支撑杆12的车顶组件10。与其他用于车顶组件的常见的“上车身”结构一样，本实用新型车顶组件包括横跨车辆100的上部102横向延伸的车顶弯梁或横向车顶弯梁16。在一个实施例中，前顶梁18可以包括在车顶组件10中，也可以横跨车辆100的上部102横向延伸。第一侧车顶纵梁或左侧车顶纵梁20可沿车顶组件10的长度方向且沿车辆100的左侧104定位。第二侧车顶纵梁或右侧车顶纵梁22可沿车顶组件10的长度方向且沿车辆100的右侧106定位。

图2示出了图1中支撑杆12的放大图和本实用新型的一个实施例。参照图2和图5，车顶支撑杆12在第一端12a处固定到第一侧车顶纵梁20上的第一前部位置20a处，其中术语“前部”表示的是更靠前的位置，或者相对地更靠近车辆100的前部108和/或车顶组件10的前顶梁18。在示出的实施例中，第一前部位置20a位于第一侧车顶纵梁20的下侧20b处。如图2所示，车顶支撑杆12还在第二端12b处固定到车顶弯梁16上的第一后部位置16a处，其中术语“后部”表示更靠后的位置，或者与前部位置20a相比相对地更靠近车辆100的后部110。

如图2进一步所示，角β限定在支撑杆12(当其由第一侧车顶纵梁20延伸至车顶弯梁16时)和第一侧车顶纵梁20之间。β角优选地为30度或者更大，从而当例如与侧杆或树发生碰撞时，可提供由第一侧车顶纵梁20向前顶梁18的有利的负载转移。应当理解，车顶支撑杆12可以通过铆接、焊接、螺栓连接或其它方式固定至第一侧车顶纵梁20和车顶弯梁16，这取决于这些组件的每个结构中使用的材料。图2还示出，第一尺寸D限定在支撑杆12的第一端12a上的第一中点12c和车顶弯梁16上的第二中点16c之间。如图2所示，第一横向边16d和第二横向边16e构造车顶弯梁16上的中点16c。根据本实用新型的又一方面，支撑杆12可以在长度和角度关系上定制，以反复地或以其它方式产生向前顶梁18和车顶弯梁16的最优负载转移。诸如车辆尺寸和使用材料(仅仅是举例)的不同的设计标准可决定由β限定的角度关系、尺寸D或两者。例如，当长度D增加时，认为在侧杆碰撞事件发生时，更多的横向负载转移至前顶梁18。

如图2和图3所示，例如，车顶支撑杆12可以包括一个或多个臂14a及14b，如图3所示，上部臂(或第一臂)14a可以与下部臂(或第二臂)14b装配在一起。上部臂14a可以覆盖或堆叠在下部臂14b上，然后通过铆接、焊接、螺栓连接或其它方式固定至下部臂14b。当两个臂连接在一起时，上部臂14a的上部凸缘或边缘(或第一凸缘或边缘)14c可以沿上部臂14a的长度方向出现。相反地，下部臂14b的下部凸缘或边缘(或第二凸缘或边缘)14d可以沿下部臂14b的长度方向出现，该下部凸缘14d与上部凸缘14c相对。导槽14e可以沿着装配的臂14a和14b的中部形成，从而提高支撑杆12的强度和刚性。

如附图所示，车顶支撑杆12可以连接至侧部的车顶纵梁20的下侧20b以及车顶弯梁16的下侧16b。当以该方式装配车顶组件10时，支撑杆12可以设计成包裹在车顶板和内部车顶装饰之间的两件式闭合部件结构件。

如图1和图4进一步示出，第二车顶支撑杆24的端部24a可固定在第二侧车顶纵梁22的下侧22b上的第二前部位置22a处，并且还可固定在车顶弯梁16的下侧16b上的第二后部位置16c处。第二车顶支撑杆24可以设计并构成与第一车顶支撑杆12相同，并且可以以与第一车顶支撑杆12相同的方式被固定。关于第二支撑杆24的术语“后部”和“前部”与上述关于第一支撑杆12的术语具有相同的含义。此外，可以通过诸如在支撑杆24上自冲铆接或电阻点焊，实现将支撑杆24固定或连接至车顶纵梁22和车顶弯梁16。如图4所示，车顶弯梁16例示为B柱车顶弯梁，其中车顶弯梁16连接至第二侧车顶纵梁22以与邻近的B柱26对齐或并列。

如美国专利号7758109、7543884和7758107所述，其教导内容结合于此以供参考，包括支撑杆12和14、侧部车顶纵梁20和22、前顶梁18和车顶弯梁16的车顶组件10的零件可以辊压成形、液压成形和/或以其他方式成形，这取决于每个组成部分的结构材料。不同的构件可能由例如包括钢、铝、合成材料、尼龙和镁的任意标准材料制造，并由例如包括热冲压、冷冲压、液压成形和挤压成形的任何已知的工艺制造。

在本实用新型的又一方面中，参见附图，提供了一种在车顶组件内转移负载分配的方法如下：

提供第一侧车顶纵梁20；

提供从第一侧车顶纵梁延伸的横向车顶弯梁16；

提供从第一侧车顶纵梁20延伸的前顶梁18；

在顶梁18和车顶弯梁16之间，将第一支撑杆12的第一端12a连接至第一侧车顶纵梁20；以及

将第一支撑杆12的第二端12b连接至车顶弯梁16，从而在第一支撑杆12和第一侧车顶纵梁20之间形成角度β1。

还可以提供负载分配方法的进一步步骤，其包括：

提供与第一侧车顶纵梁20相对的第二侧车顶纵梁22，并且横向车顶弯梁16和前顶梁18连接至该第二侧车顶纵梁22；

在顶梁18和车顶弯梁16之间，将第二支撑杆24的第一端24a连接至第二侧车顶纵梁22；以及

将第一支撑杆12的第二端24b连接至车顶弯梁16，从而在第二支撑杆24和第二侧车顶纵梁22之间形成角度β2，其中β1和β2可以相等也可以不相等，并且其中车顶支撑杆12和车顶支撑杆24各自的长度也可以相等或不相等。

此处描述仅作为示例性的目的，并且不能解释为以任何方式限制本实用新型的保护范围。因此，本领域技术人员应当理解，可以对所公开的实施例进行不同的修改和/或等效变换而不偏离本实用新型的在附属权利要求中限定的范围。

Claims (20)

1.一种用于车辆的车顶组件，其特征在于，包括： 

沿所述车辆长度方向延伸的第一车顶纵梁； 

从所述第一车顶纵梁横向地延伸的车顶弯梁； 

从所述第一车顶纵梁横向地延伸的前顶梁；以及 

第一支撑杆，固定在所述第一车顶纵梁的在所述车顶弯梁与所述前顶梁之间的第三位置处，所述第一支撑杆延伸到所述车顶弯梁并固定至所述车顶弯梁上的第一位置，从而限定所述第一车顶纵梁与所述第一支撑杆之间的第一角度。 

2.根据权利要求1所述的车顶组件，其特征在于，还包括： 

位于所述第一车顶纵梁相对侧的第二车顶纵梁，使得所述车顶弯梁和所述前顶梁都从所述第一车顶纵梁延伸至所述第二车顶纵梁；以及 

第二支撑杆，固定在所述第二车顶纵梁的在所述车顶弯梁与所述前顶梁之间的第四位置处，所述第二支撑杆延伸到所述车顶弯梁并固定至所述车顶弯梁的第二位置，从而限定所述第二车顶纵梁与所述第二支撑杆之间的第二角度。 

3.根据权利要求1所述的车顶组件，其特征在于，所述第一支撑杆包括上部构件和固定于所述上部构件的下部构件。 

4.根据权利要求2所述的车顶组件，其特征在于，所述第二支撑杆包括第二上部构件和固定于所述第二上部构件的第二下部构件。 

5.根据权利要求3所述的车顶组件，其特征在于，所述第一支撑杆的上部构件覆盖所述第一支撑杆的下部构件，所述上部构件与所述下部构件通过焊接、铆接方式固定。 

6.根据权利要求1所述的车顶组件，其特征在于，还包括邻近所述车顶弯梁的端部固定的第一支撑柱。 

7.根据权利要求1所述的车顶组件，其特征在于，所述第一角度大于30度。 

8.根据权利要求1所述的车顶组件，其特征在于，还包括： 

在所述车顶弯梁的第一和第二横向边缘之间限定的邻近所述第一车顶纵梁的中点；以及 

在所述中点和所述第三位置之间限定的第一尺寸，所述第一尺寸的大小设置成在侧杆碰撞时从所述第一车顶纵梁向所述前顶梁转移预定量横向负载。 

9.根据权利要求3所述的车顶组件，其特征在于，所述支撑杆还包括： 

沿所述上部构件的第一边缘构成的第一凸缘； 

沿所述下部构件的第二边缘构成的第二凸缘；以及 

在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间构成的导槽。 

10.一种用于在机动车辆中将横向车顶横梁连接至车顶纵梁的支撑杆，其特征在于，所述支撑杆包括： 

下部构件；以及 

覆盖并固定于所述下部构件的上部构件， 

其中，所述支撑杆连接到所述车顶纵梁连接的前部位置处，并且所述支撑杆连接到所述横向车顶横梁的后部位置，所述支撑杆限定所述支撑杆与所述车顶纵梁之间的角度，并且所述前部位置和所述后部位置相对于所述车辆的前部和后部定位。 

11.根据权利要求10所述的支撑杆，其特征在于，所述角度大于30度。 

12.一种用于车辆的车顶支架，其特征在于，包括： 

第一侧车顶纵梁； 

横向车顶弯梁，固定至所述第一侧车顶纵梁并从所述第一侧车顶纵梁延伸；以及 

第一支撑杆，在所述第一侧车顶纵梁上的前部位置处与所述第一侧车顶纵梁固定，所述第一支撑杆延伸至所述横向车顶弯梁并固定至所述横向车顶弯梁的第一后部位置，从而限定所述第一侧车顶纵梁和所述第一支撑杆之间的第一角度。 

13.根据权利要求12所述的车顶支架，其特征在于，还包括： 

位于所述第一侧车顶纵梁相对侧的第二侧车顶纵梁，使得所述横向车 顶弯梁从所述第一侧车顶纵梁延伸至所述第二侧车顶纵梁；以及 

第二支撑杆，在所述第二侧车顶纵梁上的前部位置处与所述第二侧车顶纵梁固定，所述第二支撑杆延伸并固定至所述横向车顶弯梁的第二后部位置处，从而限定所述第二侧车顶纵梁与所述第二支撑杆之间的第二角度。 

14.根据权利要求12所述的车顶支架，其特征在于，所述第一角度大于30度。 

15.根据权利要求13所述的车顶支架，其特征在于，所述第一角度和第二角度均大于30度。 

16.根据权利要求13所述的车顶支架，其特征在于，所述第一角度和第二角度相等。 

17.根据权利要求13所述的车顶支架，其特征在于，所述第一支撑杆和第二支撑杆的长度相等。 

18.根据权利要求13所述的车顶支架，其特征在于，所述第一支撑杆和/或所述第二支撑杆由单独的臂构成。 

19.根据权利要求13所述的车顶支架，其特征在于，所述第一支撑杆和/或所述第二支撑杆包括U形导槽。 

20.根据权利要求13所述的车顶支架，其特征在于，所述第一支撑杆和第二支撑杆各自均由覆盖并固定到第二臂上的第一臂构成。 

Images