CN224013727U - 一种顶盖总成、驾驶室及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请具体涉及一种顶盖总成、驾驶室及车辆。该顶盖总成包括盖板和梁架组件，盖板开设天窗通孔，梁架组件固定连接于盖板的底面，梁架组件包括天窗加强框、两个前纵梁、后纵梁和侧横梁，侧横梁一端与天窗加强框固定连接，侧横梁另一端与车辆驾驶室的B柱的顶端固定连接；两个前纵梁均位于天窗加强框的前侧，前纵梁的一端与天窗加强框固定连接，前纵梁的另一端与车辆驾驶室的风窗上横梁总成固定连接；两个后纵梁均位于天窗加强框的后侧，后纵梁的一端与天窗加强框固定连接，后纵梁的另一端与车辆驾驶室的后围竖梁的顶端固定连接；天窗加强框设有中心孔，中心孔与天窗通孔的形状均为矩形且在水平面上的投影重叠。

Description

一种顶盖总成、驾驶室及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，更具体地，涉及一种顶盖总成、驾驶室及车辆。

背景技术

驾驶室是车辆最重要的部分之一，其性能直接影响到车辆的性能和安全性，在驾驶室受到扭转、弯曲等工况时须要承担力的传导，在驾驶室承受顶部载荷时须有效的保护驾驶员的人身安全，顶盖总成应具有足够的承力能力。但是现有车辆的顶盖总成轻量化水平低、耗能，不满足轻量化的市场趋势和需求。同时，随着现代商用车的电动化发展，对环保和节能提出了更高的要求。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种顶盖总成、驾驶室及车辆，旨在改善现有车辆的顶盖总成轻量化水平低、耗能的问题，提升顶盖总成的轻量化水平，降低车辆能耗。

第一方面，本申请提供一种顶盖总成，包括：

盖板；及

梁架组件，固定连接于所述盖板的底面，所述梁架组件为钢材料结构件，所述梁架组件包括天窗加强框、沿所述天窗加强框左右方向对称设置的两个前纵梁、后纵梁和侧横梁，所述侧横梁的一端与所述天窗加强框固定连接，所述侧横梁的另一端与车辆驾驶室的B柱的顶端固定连接；两个所述前纵梁均位于所述天窗加强框的前侧，所述前纵梁的一端与所述天窗加强框固定连接，所述前纵梁的另一端与车辆驾驶室的风窗上横梁总成固定连接；两个所述后纵梁均位于所述天窗加强框的后侧，所述后纵梁的一端与所述天窗加强框固定连接，所述后纵梁的另一端与车辆驾驶室的后围竖梁的顶端固定连接。

优选地，所述前纵梁、所述后纵梁和所述侧横梁均为一体成型件且在自身宽度方向的两侧设有连接沿部，所述连接沿部与所述盖板之间通过铆接方式连接，所述前纵梁、所述后纵梁和所述侧横梁远离所述天窗加强框的一端与所述盖板之间通过铆接和胶接方式连接。

优选地，所述天窗加强框包括两个第一子框和第二子框，两个所述第一子框沿左右方向相对设置，所述第一子框沿所述驾驶室的前后方向延伸设置；两个所述第二子框沿前后方向相对设置，所述第二子框沿所述驾驶室的左右方向延伸设置；每个所述第一子框在延伸方向的两端分别与两个所述第二子框固定连接；

所述第一子框和所述第二子框均在自身宽度方向的两侧设有安装沿部，所述安装沿部与所述盖板之间通过铆接方式连接。

优选地，每个所述第一子框开设减重孔，所述第一子框沿着所述减重孔的边设有环形的装配沿部，所述装配沿部与所述盖板固定连接。

优选地，所述天窗加强框为普通钢材料结构件，所述前纵梁、所述后纵梁和所述侧横梁均为高强度钢材料结构件。

优选地，所述盖板为铝合金板材件。

优选地，所述盖板设有天窗通孔，所述天窗加强框设有中心孔，所述中心孔与所述天窗通孔的形状均为矩形且在水平面上的投影重叠。

优选地，所述盖板的顶面设有截面为U型的导水槽和排水槽，所述导水槽沿着所述天窗通孔环形设置，所述导水槽与所述排水槽的一端连通，所述排水槽的另一端延伸至所述盖板的边沿。

第二方面，本申请提供一种驾驶室，包括本申请第一方面所提供的顶盖总成。

第三方面，本申请提供一种车辆，包括本申请第二方面所提供的驾驶室。

与现有技术相比，本申请提供的一种顶盖总成、驾驶室及车辆，至少实现了如下的有益效果：

本申请提供的顶盖总成、驾驶室及车辆中，顶盖总成包括盖板和梁架组件，盖板为轻质材料板材件，所述梁架组件包括天窗加强框、两个前纵梁、后纵梁和侧横梁，梁架组件结构简单、节省用材，能够减轻顶盖总成的整体重量；同时，前纵梁、所述后纵梁和所述侧横梁均采用钢结构件，梁架组件具有足够的强度和刚度，作用于梁架组件的外力能够经过多个传递路径进行分散和传递，使得梁架组件具有足够的承力能力，如此，实现顶盖总成在满足足够强度、刚度和承力能力的前提下，提升顶盖总成的轻量化水平，进而能够降低车辆能耗。

当然，实施本申请的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1所示为本申请实施例所提供的驾驶室的结构爆炸示意图；

图2所示为本申请实施例所提供的顶盖总成的结构示意图；

图3所示为本申请实施例所提供的梁架组件与驾驶室的装配结构示意图；

图4所示为本申请实施例所提供的梁架组件的结构示意图；

图5所示为图2的A-A截面结构示意图；

图6所示为图2的B-B截面结构示意图。

附图标记：

10-顶盖总成、20-地板总成、30-侧围总成、31-A柱、32-B柱、40-后围总成、41-后围竖梁、50-前围总成、60-风窗上横梁总成、100-盖板、110-天窗通孔、200-梁架组件、210-天窗加强框、211-中心孔、212-第一子框、201-减重孔、203-安装沿部、204-装配沿部、213-第二子框、220-前纵梁、230-后纵梁、240-侧横梁。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在本申请中能进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本申请意在覆盖落入所对应权利要求(要求保护的技术方案)及其等同物范围内的本申请的修改和变化。需要说明的是，本申请实施例所提供的实施方式，在不矛盾的情况下可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本申请实施例提供一种车辆，包括驾驶室。

可以理解的是，本申请实施例提供的车辆，可以是厢式车、卡车、车载方舱等，本申请对此不作具体限制。

图1所示为本申请实施例所提供的驾驶室的结构爆炸示意图。参见图1，驾驶室包括顶盖总成10、地板总成20、侧围总成30、后围总成40、前围总成50以及风窗上横梁总成60，其中，在顶盖总成10左右两侧分别设有侧围总成30，侧围总成30包括自前至后方向上依次设置的A柱31和B柱32，后围总成40位于顶盖总成10后侧，后围总成40包括后围竖梁41，前围总成50和风窗上横梁总成60位于顶盖总成10前侧，驾驶室开设前风窗，前围总成50位于前风窗的下方，风窗上横梁总成60位于前风窗的上方，顶盖总成10安装于两个侧围总成30、后围总成40和风窗上横梁总成60的顶侧。

图2所示为本申请实施例所提供的顶盖总成的结构示意图，图3所示为本申请实施例所提供的梁架组件与驾驶室的装配结构示意图，图4所示为本申请实施例所提供的梁架组件的结构示意图。

参见图1至图4，本申请实施例提供顶盖总成10的具体结构如下：

顶盖总成10包括盖板100及梁架组件200。

其中，梁架组件200固定连接于盖板100的底面，梁架组件200为钢材料结构件，梁架组件200包括天窗加强框210、沿天窗加强框210左右方向对称设置的两个前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240，侧横梁240的一端与天窗加强框210固定连接，侧横梁240的另一端与车辆驾驶室的B柱32的顶端固定连接；两个前纵梁220均位于天窗加强框210的前侧，前纵梁220的一端与天窗加强框210固定连接，前纵梁220的另一端与车辆驾驶室的风窗上横梁总成60固定连接；两个后纵梁230均位于天窗加强框210的后侧，后纵梁230的一端与天窗加强框210固定连接，后纵梁230的另一端与车辆驾驶室的后围竖梁41的顶端固定连接。

在具体实施时，天窗加强框210与前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240之间均采用点焊的方式进行连接。

本实施例提供的顶盖总成10，其包括盖板100和梁架组件200，盖板100起到防护作用，避免雨雪、冰雹以及尘土等外部落入驾驶室内；梁架组件200固定于盖板100的底面，起到对盖板100的支撑作用；其中，梁架组件200包括天窗加强框210、两个前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240，前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240均采用钢结构件，当顶盖总成10承受外力时，盖板100与外界的直接接触对象，一部分外力由盖板100承担，大部分的外力经盖板100主要传递至梁架组件200，传递至梁架组件200的外力能够经前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240传递和分散出去，保证梁架组件200能够为盖板100提供足够的支撑。具体地，因为侧横梁240的一端与天窗加强框210固定连接，侧横梁240的另一端与B柱32的顶端固定连接，因此，梁架组件200承受的外力传递至天窗加强框210，天窗加强框210能够将一部分力通过侧横梁240传递至驾驶室的B柱32，再经B柱32传递至驾驶室的地板总成20，直到传递至驾驶室的底盘；此外，因为后纵梁230的一端与天窗加强框210固定连接，后纵梁230的另一端与后围竖梁41的顶端固定连接，因此，天窗加强框210还能够将一部分力通过后纵梁230传递至驾驶室的的后围竖梁41，再经后围竖梁41传递至驾驶室的地板总成20，直到传递至驾驶室的底盘；并且，因为前纵梁220的一端与天窗加强框210固定连接，前纵梁220的另一端与风窗上横梁总成60固定连接，因此，天窗加强框210还能够将一部分力通过前纵梁220传递至驾驶室的风窗上横梁总成60，再经风窗上横梁总成60传递至驾驶室的A柱31，继续经A柱31传递至驾驶室的地板总成20，直到传递至驾驶室的底盘。

本实施例中，梁架组件200包括天窗加强框210、两个前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240，梁架组件200结构简单、节省用材，能够减轻顶盖总成10的整体重量；同时，前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240均采用钢结构件，梁架组件200具有足够的强度和刚度，作用于梁架组件200的外力能够经过多个传递路径进行分散和传递，使得梁架组件200具有足够的承力能力，如此，实现顶盖总成10在满足足够强度、刚度和承力能力的前提下，提升顶盖总成10的轻量化水平，进而能够降低车辆能耗。

图5所示为图2的A-A截面结构示意图，图6所示为图2的B-B截面结构示意图。参见图2和图5，在一些实施例中，前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240均为一体成型件且在自身宽度方向的两侧设有连接沿部，连接沿部与盖板100之间通过铆接方式连接，前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240远离天窗加强框210的一端与盖板100之间通过铆接和胶接方式连接。

具体实施时，连接沿部与盖板100之间可以通过SPR自冲铆接方式连接，SPR自冲铆接方式在铆接过程中，不需要预先打孔，避免了打孔可能导致的板材(即连接沿部与盖板100)边缘裂纹、变形等问题，减少了对板材力学性能的削弱，有利于保持板材的完整性和原有强度。

前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240远离天窗加强框210的一端可以与盖板100之间通过SPR自冲铆接和高强度结构胶连接。因为SPR自冲铆接连接方式既可以保证前纵梁220、后纵梁230、侧横梁240与盖板100之间的连接结构稳定性，又不会刺穿盖板100从而可以保证盖板100密封性、防水性和耐腐蚀性，进而可以提高梁架组件200与盖板100之间的连接可靠性，提高顶盖总成10的使用寿命。

参见图3和图5，在一些实施例中，天窗加强框210包括两个第一子框212和第二子框213，两个第一子框212沿左右方向相对设置，第一子框212沿驾驶室的前后方向延伸设置；两个第二子框213沿前后方向相对设置，第二子框213沿驾驶室的左右方向延伸设置；每个第一子框212在延伸方向的两端分别与两个第二子框213固定连接；第一子框212和第二子框213均在自身宽度方向的两侧设有安装沿部203，安装沿部203与盖板100之间通过铆接方式连接，降低连接难度，提升工艺可行性。如此，提高天窗加强框210与盖板100之间的连接可靠性，进而可以提高梁架组件200与盖板100之间的连接可靠性，提高顶盖总成10的使用寿命。

具体实施时，安装沿部203与盖板100之间可以通过SPR自冲铆接的方式连接。

参见图5，在一些实施例中，每个第一子框212开设减重孔201，减重孔201可以对天窗加强框210进行减重，从而进一步提高顶盖总成10的轻量化水平；第一子框212沿着减重孔201的边设有环形的装配沿部204，装配沿部204与盖板100固定连接，保证第一子框212与盖板100之间的连接性，提升其局部刚度。

具体实施时，装配沿部204与盖板100之间可以通过环氧树脂膨胀胶固定连接。

在一些实施例中，天窗加强框210为普通钢材料结构件，前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240均为高强度钢材料结构件。

本实施例中，因为普通钢材料价格低，天窗加强框210为普通钢材料结构件，因此，可以降低制造天窗加强框210的成本；高强度钢材料强度、刚度高，而前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240均为重点承力、传力的结构部件，因此前纵梁220、后纵梁230和侧横梁240均为高强度钢材料结构件，如此，梁架组件200在满足强度、刚度和承力能力的同时还能降低制造生产成本。

盖板100可以采用轻质材料板材件，有利于提高顶盖总成10的轻量化程度。在一些实施例中，盖板100为铝合金板材件。因为铝合金板材件密度小、价格低，因此，该实施例中的盖板10选用该轻质材料板材件，重量小、成本低。

在一些实施例中，盖板100设有天窗通孔110，天窗加强框210设有中心孔211，中心孔211与天窗通孔110的形状均为矩形且在水平面上的投影重叠，中心孔211进一步提高梁架组件200的轻量化程度，中心孔211与天窗通孔110投影重叠，能够保证天窗通孔110的正常使用，天窗通孔110能够改善车辆的驾驶室内采光、增强通风、拓宽是视野和增加逃生通道。

在一些实施例中，盖板100的顶面设有截面为U型的导水槽和排水槽，导水槽沿着天窗通孔环形设置，导水槽与排水槽的一端连通，排水槽的另一端延伸至盖板的边沿。如此，导水槽能够全面收集天窗通孔110附近的雨水，排水槽将收集的雨水引导至盖板的边沿排出，防止雨水在天窗通孔110周围集聚，减少雨水渗漏进车辆驾驶室内部，降低雨水与盖板100的腐蚀风险。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种顶盖总成，应用于车辆的驾驶室，其特征在于，包括：

盖板；及

梁架组件，固定连接于所述盖板的底面，所述梁架组件为钢材料结构件，所述梁架组件包括天窗加强框、沿车辆宽度方向在所述天窗加强框两侧对称设置的两个前纵梁、两个后纵梁和两个侧横梁，所述侧横梁的一端与所述天窗加强框固定连接，所述侧横梁的另一端与车辆驾驶室的B柱的顶端固定连接；两个所述前纵梁位于所述天窗加强框的前侧，所述前纵梁的一端与所述天窗加强框固定连接，所述前纵梁的另一端与车辆驾驶室的风窗上横梁总成固定连接；两个所述后纵梁位于所述天窗加强框的后侧，所述后纵梁的一端与所述天窗加强框固定连接，所述后纵梁的另一端与车辆驾驶室的后围竖梁的顶端固定连接。

2.如权利要求1所述的顶盖总成，其特征在于，所述前纵梁、所述后纵梁和所述侧横梁均为一体成型件且在自身宽度方向的两侧设有连接沿部，所述连接沿部与所述盖板之间通过铆接方式连接，所述前纵梁、所述后纵梁和所述侧横梁远离所述天窗加强框的一端与所述盖板之间通过铆接和胶接方式连接。

3.如权利要求1所述的顶盖总成，其特征在于，所述天窗加强框包括两个第一子框和第二子框，两个所述第一子框沿左右方向相对设置，所述第一子框沿所述驾驶室的前后方向延伸设置；两个所述第二子框沿前后方向相对设置，所述第二子框沿所述驾驶室的左右方向延伸设置；每个所述第一子框在延伸方向的两端分别与两个所述第二子框固定连接；

所述第一子框和所述第二子框均在自身宽度方向的两侧设有安装沿部，所述安装沿部与所述盖板之间通过铆接方式连接。

4.如权利要求3所述的顶盖总成，其特征在于，每个所述第一子框开设减重孔，所述第一子框沿着所述减重孔的边设有环形的装配沿部，所述装配沿部与所述盖板固定连接。

5.如权利要求1所述的顶盖总成，其特征在于，所述天窗加强框为普通钢材料结构件，所述前纵梁、所述后纵梁和所述侧横梁均为高强度钢材料结构件。

6.如权利要求1所述的顶盖总成，其特征在于，所述盖板设有天窗通孔，所述天窗加强框设有中心孔，所述中心孔与所述天窗通孔的形状均为矩形且在水平面上的投影重叠。

7.如权利要求6所述的顶盖总成，其特征在于，所述盖板的顶面设有截面为U型的导水槽和排水槽，所述导水槽沿着所述天窗通孔环形设置，所述导水槽与所述排水槽的一端连通，所述排水槽的另一端延伸至所述盖板的边沿。

8.如权利要求1所述的顶盖总成，其特征在于，所述盖板为铝合金板材件。

9.一种驾驶室，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的顶盖总成。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的驾驶室。