CN220865411U - 一种车辆及其车顶 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车辆及其车顶，涉及轨道交通技术领域，车顶包括外层结构和内层结构，外层结构和内层结构之间设有加强筋，加强筋与外层结构及内层结构形成容纳腔体，容纳腔体中设有填充件。本申请的车顶采用三明治结构，其中，加强筋和填充件的设置能够增加外层结构和内层结构间的剪切强度，并通过填充件有效传递载荷，从而提升车顶整体的强度和刚度，以在达到车顶结构力学性能的前提下解决传统工艺中板梁结构的装配问题和因板梁结构不能有效传递载荷而导致的应力集中问题，同时，车顶整体可以采用轻质材料，这样在不改变车顶厚度的情况下，还能够降低车顶的整体重量。基于此，本申请实施例提供的车顶能够满足重量小、强度和刚度高的要求。

Description

一种车辆及其车顶

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种车顶。本申请还涉及一种具有该车顶的车辆。

背景技术

目前，在轨道交通车辆的车顶结构设计时，常用板梁结构通过焊接、螺栓连接等工艺进行装配。其中，针对强度和刚度要求高的车顶，板梁结构存在强度和刚度不足的问题，目前的解决办法是将板梁结构厚度加厚，然而，这样会存在自身重量大和维修难度高等缺点。

因此，本领域技术人员有必要适时提供一种重量小、强度和刚度高的车顶及具有该车顶的车辆。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种车顶，该车顶重量小、强度和刚度高，可以解决车顶因提升强度和刚度而导致自身重量大的问题。本申请的另一目的是提供一种包括上述车顶的车辆。

为实现上述目的，本申请提供一种车顶，包括外层结构和内层结构，外层结构和内层结构之间设有加强筋，加强筋与外层结构及内层结构形成容纳腔体，容纳腔体中设有填充件。

在一些实施例中，外层结构为碳纤维复合材料制成的外蒙皮，内层结构为碳纤维复合材料制成的内蒙皮。

在一些实施例中，外蒙皮设有外边缘，内蒙皮设有与外边缘对应的内边缘，内边缘和对应的外边缘密封连接。

在一些实施例中，容纳腔体为梯形腔体，填充件为梯形填充件。

在一些实施例中，填充件为泡沫层。

在一些实施例中，加强筋包括设于两个填充件之间的斜筋结构。

在一些实施例中，加强筋呈连续的S型结构。

在一些实施例中，加强筋固定连接于外层结构的内壁。

本申请还提供一种车辆，包括上述任一项所述的车顶。

相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的车顶，包括外层结构和内层结构，外层结构和内层结构之间设有加强筋，加强筋与外层结构及内层结构形成容纳腔体，容纳腔体中设有填充件。可以看出，相较于传统将车顶厚度加厚的方式，本申请通过改变车顶结构，采用三明治结构，其中，加强筋和填充件的设置能够增加外层结构和内层结构间的剪切强度，并通过填充件有效传递载荷，从而提升车顶整体的强度和刚度，以在达到车顶结构力学性能的前提下解决传统工艺中板梁结构的装配问题和因板梁结构不能有效传递载荷而导致的应力集中问题，与此同时，外层结构、内层结构、加强筋和填充件均可以采用轻质材料，这样在不改变车顶厚度的情况下，还能够降低车顶的整体重量。基于此，本申请实施例提供的车顶能够满足重量小、强度和刚度高的要求。

由于本申请提供的车辆包含所述的车顶，因此车辆也具有与所述的车顶相同的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中车顶的局部剖视图。

其中：

100-外层结构、101-外边缘、200-内层结构、201-内边缘、300-加强筋、400-容纳腔体、500-填充件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的核心是提供一种车顶，该车顶重量小、强度和刚度高，可以解决车顶因提升强度和刚度而导致自身重量大的问题。本申请的另一核心是提供一种包括上述车顶的车辆。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1，图1为本申请实施例中车顶的局部剖视图。

本申请实施例所提供的车顶，包括外层结构100和内层结构200，外层结构100和内层结构200之间设有加强筋300，加强筋300与外层结构100及内层结构200形成有容纳腔体400，如此一来，即可在容纳腔体400中进一步填充设置填充件500。

显然地，加强筋300与外层结构100及内层结构200形成的容纳腔体400的数量为多个，多个容纳腔体400按照车顶的宽度方向(如图1所示结构的延伸方向)间隔设置，任意两个相邻的容纳腔体400通过加强筋300的斜筋部分隔开。各填充件500一一对应地填充于各容纳腔体400内。

在本实施例中，外层结构100采用碳纤维复合材料制成的外蒙皮，内层结构200采用碳纤维复合材料制成的内蒙皮。其中，碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成、且含碳量高于90％的无机高能纤维，碳纤维复合材料是一种力学性能优异的新材料。

可以看出，相较于传统将车顶厚度加厚的方式，本申请通过改变车顶结构，采用碳纤维复合材料的外蒙皮+碳纤维复合材料的内蒙皮+填充件500+加强筋300形成的三明治结构，形成一种一体式复合材料车顶，其中，加强筋300和填充件500的设置能够增加外层结构100和内层结构200间的剪切强度，并通过填充件500有效传递载荷，从而提升车顶整体的强度和刚度，以在达到车顶结构力学性能的前提下解决传统工艺中板梁结构的装配问题和因板梁结构不能有效传递载荷而导致的应力集中问题。

与此同时，除了外层结构100和内层结构200采用轻质、力学性能优异的材料，加强筋300和填充件500均可以采用轻质材料，这样在不改变车顶厚度的情况下，还能够降低车顶的整体重量。

基于此，本申请实施例提供的车顶能够满足重量小、强度和刚度高的要求。

此外，本申请实施例提供的车顶整体成型，这样可以省去传统板梁结构的焊接组装等工序，能够大大提高生产效率。

在一些实施例中，为了保证车顶结构的密封性，外蒙皮设有外边缘101，内蒙皮设有与外边缘101对应的内边缘201，内边缘201和对应的外边缘101密封连接。

可以理解的是，外蒙皮的外边缘101和内蒙皮的内边缘201可以采用热压固化工艺实现密封连接，从而保证外蒙皮和内蒙皮内部腔体的密封性。

在一些实施例中，容纳腔体400为梯形腔体，填充件500为梯形填充件500。

当然，根据实际需要，外层结构100和内层结构200之间的填充件500可以按照正梯形填充件500和倒梯形填充件500依次设置。与此同时，相邻的两个填充件500彼此靠近的侧壁相互平行。

如此一来，相邻的两个填充件500之间紧密抵靠，从而保证车顶的整体强度和刚度。

在一些实施例中，填充件500为泡沫层。

比如，填充件500采用高强度泡沫制成。

当然，根据实际需要，填充件500也可以替换为采用高强度、低密度、隔热的材料制成。

具体地，填充件500可以根据产品的不同要求，选用相应的轻质、高强度、保温隔热的填充材料，其显著的特点是质轻、强度高、不变形、隔热保温，可以广泛的应用在汽车、游艇、动车、飞行器等产品上。

在一些实施例中，加强筋300固定连接于外层结构100的内壁。

比如，加强筋300经过表面处理后涂覆结构胶，将外层结构100的内壁(胶接面)均匀涂结构胶，以使加强筋300固定连接于外层结构100的内壁。

在一些实施例中，加强筋300包括设于两个填充件500之间的斜筋结构。两个填充件500彼此靠近的侧壁分别紧贴于斜筋结构的两侧，以提高车顶整体结构的强度和刚度。

在一些实施例中，加强筋300呈连续的S型结构。

需要注意的是，该S型结构具体为能够在车顶的宽度方向(如图1所示结构的延伸方向)上按照正梯形填充件500、倒梯形填充件500、正梯形填充件500、倒梯形填充件500…的顺序依次设置的结构。

当然，根据装配需要，该S型结构包括用于间隔相邻两个梯形腔体的斜筋结构，以及连接相邻两个斜筋结构的横筋结构。

本申请实施例提供的车顶造型简单，制造过程可以为：先铺贴外层结构100(或外蒙皮)，然后放入正梯形填充件500后继续铺覆，在设置内部加强筋300后放入倒梯形填充件500，最后铺覆内层结构200(或内蒙皮)。车顶通过热压罐固化工艺整体成型，密封性好。

综上，本申请实施例提供的车顶，不仅造型简单、重量轻，而且强度和刚度高、密封性能好，能够满足当前对于车顶的高要求。

本申请所提供的一种车辆，包括上述具体实施例所描述的车顶；车辆的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的车辆及其车顶进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种车顶，其特征在于，包括外层结构和内层结构，所述外层结构和所述内层结构之间设有加强筋，所述加强筋与所述外层结构及所述内层结构形成容纳腔体，所述容纳腔体中设有填充件。

2.如权利要求1所述的车顶，其特征在于，所述外层结构为碳纤维复合材料制成的外蒙皮，所述内层结构为碳纤维复合材料制成的内蒙皮。

3.如权利要求2所述的车顶，其特征在于，所述外蒙皮设有外边缘，所述内蒙皮设有与所述外边缘对应的内边缘，所述内边缘和对应的所述外边缘密封连接。

4.如权利要求1-3任意一项所述的车顶，其特征在于，所述容纳腔体为梯形腔体，所述填充件为梯形填充件。

5.如权利要求1-3任意一项所述的车顶，其特征在于，所述填充件为泡沫层。

6.如权利要求1-3任意一项所述的车顶，其特征在于，所述加强筋包括设于两个所述填充件之间的斜筋结构。

7.如权利要求1-3任意一项所述的车顶，其特征在于，所述加强筋呈连续的S型结构。

8.如权利要求1-3任意一项所述的车顶，其特征在于，所述加强筋固定连接于所述外层结构的内壁。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的车顶。