车顶接头结构的制作方法

车顶接头结构


背景技术：
技术领域
1.本公开涉及接合车辆车架的零件的各方面。
2.相关技术的描述
3.越野车是能够在铺砌的表面和砾石或岩石表面上驾驶的一类车辆。越野车通常具有通过使用支架接合管而制造的管制底盘。例如，形成车架的车顶纵梁的管使用支架在接头处附接到形成车架的a柱的另一个管。在一些越野车中，提供露天配置，其影响车架沿着车顶的布置。


技术实现要素：

4.本公开涉及接合管以形成可以具有露天车顶配置的车辆的车架的方面。车辆可以是运动型多用途车或包括车顶的大型无梁区域的任何其他车辆。为了在沿着挡风玻璃的车架梁或管与沿着车顶的梁之间有效地联接和传递载荷，本公开涉及在这些梁的端部处的特征。
5.车顶梁(即，第一梁)包括与挡风玻璃相邻的第一端表面和在第一端表面处的凹口。所述凹口可以在所述第一梁的内侧或乘客舱侧上。沿着挡风玻璃的梁(即，a柱或第二梁)在凹口处联接到第一车顶梁，并且具有与第一端表面重叠的第二端表面。所述第一车顶梁具有大于所述第二梁的第二横截面面积的第一横截面面积。
6.第一支架可以联接到所述第一车顶梁和所述第二梁的内侧，而第二支架可以联接到所述第一车顶梁和所述第二梁的外侧。所述第一支架和第二支架可以为在所述第一车顶梁与沿着所述挡风玻璃所述第二梁之间形成的接头提供额外的稳定性。
附图说明
7.图1是根据本公开的车辆的底盘；
8.图2a是图1的车辆的车顶梁的第一接头的透视图；
9.图2b是沿图2a中的线2b-2b的横截面视图；
10.图3a是当从车辆的外部观察时车辆的接头的替代实施例的透视图；
11.图3b是当从车辆内部观察时图3a的接头的透视图；以及
12.图3c是沿图3a的线3c-3c截取的接头的横截面视图。
具体实施方式
13.在以下描述中，概述了某些具体的细节，以便提供对各种所公开的实施例的透彻理解。然而，相关领域技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一者或多者的情况下或者在其他方法、部件、材料等的情况下实践实施例。在其他情况下，未示出或详细描述与车辆相关联的众所周知的结构或方法以避免不必要地使得对实施例的描述模糊不清。
14.图1是根据本公开的一个实施例的车辆102的底盘100。车辆102可以是越野车或运动型多用途车(suv)，其包括开放式顶部或露天车顶配置，使得可以移除硬顶或软顶车顶。底盘100是通过接合管形成的管制底盘，所述管制底盘包括沿着车辆102的长度延伸的第一车顶梁104和第二车顶梁106。
15.车辆102是敞篷车辆，使得第一车顶梁104和第二车顶梁106在中心位置(诸如在乘客和驾驶员座椅上方)处未彼此联接。相反，第一车顶梁104和第二车顶梁106中的每一个由a柱108、b柱110和c柱112支撑。a柱108是在第一接头116处联接到第一车顶梁104的第三梁108。第三梁108定位在车辆102的挡风玻璃框架114的后面。第一接头116被形成为将载荷传递到第一车顶梁104。分别参考图2a和图2b以及图3a和图3b描述第三梁108和第一车顶梁104的特征。
16.图2a和图2b是根据本公开的一个实施例的第一接头116的不同视图。具体地，图2a是第一接头116的分解透视图。图2b是沿着图2a的接头116的组装版本的线2b-2b截取的横截面视图。第一接头116是通过接合第一车顶梁104和第三梁108形成的。第一车顶梁104具有第一端部120，所述第一端部还包括第一端表面122。当组装时，第一端表面122在挡风玻璃框架114的后面。
17.第一车顶梁104具有面向车辆102的内部的内侧124a。第一车顶梁104还包括在第一端部120处的凹口126。凹口126在第一端部120的下部并且朝向第一车顶梁104的内侧124a。凹口126在内部上侧128a与内部下侧128b之间。如图2a所示，凹口126沿着第一车顶梁104的内侧124a从第一端表面122延伸到内部位置或内部点111。凹口126可以通过不同的制造技术(诸如液压成形或冲压)形成。端部或点111与b柱110间隔开的距离大于凹口126的长度l。
18.由于第一车顶梁104是管状的，因此梁的一些表面是弯曲的。凹口或凹部还可以具有弯曲表面，所述弯曲表面被配置为接收第三梁108的表面以创建稳健的接头。参考图2b，第一车顶梁104的内侧124a包括多个表面。例如，第一车顶梁104包括沿着图中的y轴延伸的第一表面130，以及沿着x轴横向于第一表面130的第二表面132。第一表面和第二表面形成梁104的上部体积的边缘。另外，第一车顶梁104包括沿着y轴横向于第二表面132的第三表面134。当组装时，第二表面132和第三表面134与第三梁108相邻或邻接。第一车顶梁104还包括沿着x轴横向于第三表面134的第四表面136。第三表面和第四表面形成梁104的下部体积的边缘。
19.表面130沿着y轴的尺寸大于表面136沿着x轴的尺寸，使得梁104的上部体积大于下部体积。梁104的这些表面通过弯角或圆角联接。
20.第一表面130、第二表面132、第三表面134和第四表面136的相对位置赋予凹口126阶梯式轮廓。例如，第一表面130和第四表面136限定凹口126的边界，而第二表面132和第三表面134限定凹口126的内表面。第一车顶梁104还具有面向车辆102的外部的外侧124b。第一表面130与第三表面134相比与外侧124b间隔得更远。
21.当组装时，外侧124b联接到挡风玻璃框架114的一部分。内侧124a和外侧124b限定第一端表面122的周边。第一车顶梁104的第一横截面面积由多个表面界定。
22.第三梁108还包括多个表面。例如，第三梁108包括沿着x轴延伸的第一表面138。当组装时，第三梁108的第一表面138面向第一车顶梁104的第二表面132并且可以与其邻接。
第三梁108包括沿着y轴从第一表面138的一侧延伸的第二表面140。当组装时，第三梁108的第二表面140面向第一车顶梁104的第三表面134并且可以与其邻接。第三梁108还包括基本上平行于第二表面140地从第一表面138的另一侧延伸的第三表面142。第三梁108的第四表面144沿着x轴在第二表面140和第三表面142之间延伸。第三梁的第四表面144与第一梁的第四表面136共面。
23.第三梁108还包括形成第三梁108的尖端或端部的第二端表面146(在图2a中示出)。在一个示例中，第二端表面146与第一端表面122间隔开的距离小于或等于凹口126的长度l。第二端表面146在点111与第一梁104的第一端表面122之间。另外，第二端表面146具有第二横截面面积，使得第一车顶梁104的第一横截面面积大于第二横截面面积。
24.第三梁108联接在凹口126处，如图2b所示，使得第三梁108与第一车顶梁104之间没有偏移。例如，第三梁108以一种方式安装在凹口126内，使得第三梁108的第四表面144和第一车顶梁104的第四表面136对准、共面或齐平。类似地，当第三梁108联接到凹口126时，第三梁108的第三表面142和第一表面130齐平。换句话说，在一些实施例中，第三梁108不从第一车顶梁104突出。通过将第三梁108定位在第一车顶梁104的凹口或凹部内，支架148可以联接到该接头，使得可以有效地发生载荷传递，同时增加第一接头116的稳健性。
25.车辆102还包括在凹口126处将第三梁108联接到第一车顶梁104的不同紧固件和支架。例如，车辆102包括联接第三梁108和第一车顶梁104的支架148。如图2a所示，支架148联接在第一车顶梁104的第一端表面122与第三梁108的第二端表面146之间。现在参考图2b，支架148包括沿着y轴延伸并且面向第三梁108的第三表面142和第一车顶梁104的第一表面130的第一部分150。支架148还包括从第一部分150的一个端部沿着x轴延伸的第二部分152。第二部分152面向第三梁108的第四表面144和第一车顶梁104的第四表面136。当组装时，支架148将第三梁108联接到第一梁并且将第三梁108保持在适当位置中。
26.支架148可以使用不同的方式联接到第一车顶梁104和第三梁108。如图2a所示，其中一种方式是使用紧固技术。支架148可以使用多个紧固件154附接到第三梁108和第一车顶梁104。此外，支架148包括第一部分150上的一对上部孔156a和一对下部孔156b，以接收紧固件154。第一车顶梁104的第一表面130还包括与支架148的一对上部孔156a对准的第一对孔158。另外，第三梁108的第三表面142还包括与支架148的一对下部孔156b对准的第二对孔160。支架148包括第三对孔162(在图2a中仅看到孔162中的一个)，并且第一车顶梁104的第四表面136包括彼此对准的第四对孔164。尽管本图示示出了不同对的孔，但是可以制造更多或更少数量的孔以在第一接头116处提供必要的强度。
27.图3a至图3c涉及包括接头300的车辆的替代实施例。具体地，图3a是车辆的接头300的透视图，所述接头包括固定到第一梁或车顶纵梁306、第二梁310和第三梁312的第一支架302和第二支架304。图3a是从车辆外部进行观察的，而图3b是源于车辆内部的透视图。图3c示出了沿着图3a的线3c-3c截取的接头300的横截面视图。
28.第一梁306沿着车辆的长度，沿着车顶的侧面。类似的梁基本上平行于第一梁306行进，其中一个沿着车辆的乘客侧，而另一个沿着车辆的驾驶员侧。接头300被配置为支撑车顶，其中包括更少的横梁或在乘客侧和驾驶员侧车顶梁306之间延伸的其他车顶梁。这允许移除车顶(硬的或软的)。
29.第一支架302是具有比第二支架304更大的表面积的面向内部的支架，所述第二支
架是面向外部的支架。第一支架302附接到梁中的至少两个并且可以联接到所有三个梁。第一支架302也联接到第二支架。在一些实施例中，第二支架304仅联接到第一支架，并且不用紧固件联接到梁中的任一个。
30.如图3c所示，第一梁306包括在梁306的内部或面向舱室的一侧上的凹部308。凹部具有弯曲壁，所述弯曲壁的尺寸和形状被设置为接收第二梁310。第二梁被配置为沿着挡风玻璃的侧面的支撑件。第二梁的横截面面积小于第一梁的横截面面积。这与这些梁(即，与沿着挡风玻璃的a柱相比的车顶纵梁)的不同功能有关。
31.第二梁310横向于第三梁312和第一梁306，如图3b所示。第二梁310和第三梁312被配置为支撑车辆的挡风玻璃，其中第三梁在第一梁、车顶纵梁和相对的车顶纵梁之间延伸。
32.根据本公开，第一梁306、第二梁310和第三梁312使用第一支架302和第二支架304彼此联接。在一个示例中，第一支架302联接到第一梁306的内侧，而第二支架304在第一梁306的外侧上，如图3c所示。紧固件311将第一支架302联接到第一梁306的第一侧313和第二侧315。另一个紧固件317可以将第一支架联接到第二梁310的第一侧319。
33.现在参考图3a和图3b，第一支架302包括第一延伸部314a，所述第一延伸部314a在组装时与第一梁306对准并且联接到第一梁306。换句话说，第一延伸部314a的形状被设置为容纳第一梁306。第一支架302还包括第二延伸部314b，所述第二延伸部314b从第一支架302延伸并且在组装时与第二梁310对准。第一支架302还包括横向于第一延伸部314a和第二延伸部314b延伸的第三延伸部314c。当组装接头300时，第三延伸部314c与第三梁312对准并且与其联接。在一个示例中，第三延伸部314c和第三梁312使用多个紧固件316彼此联接，如图3b所示。第三延伸部314c具有孔318a，并且第三梁312具有在组装时接收紧固件316的孔318b。
34.在图3c中，第一支架302包括彼此成横向的第一部分320和第二部分322。第一支架302包括横向于第一部分320的第一凸缘324a。第一凸缘324a是第三延伸部314c的边缘(如图3b所示)。另外，第一支架302包括横向于第二部分322并且是第二延伸部314b的边缘的第二凸缘324b(在图3b中示出)。
35.另一方面，第二支架304具有弯曲部段326，所述弯曲部段326覆盖第一梁306的外表面321或围绕其弯曲。第二支架304具有从弯曲部段326朝向第一支架延伸的第一侧328a。第一侧328a联接到第二延伸部314b的边缘。例如，第一支架302的第二凸缘324b可以焊接或以其他方式用联接材料323联接到第一侧328a。第二支架304具有第二侧328b，其诸如用在第二侧328b和第一凸缘324a之间的联接材料325联接到第三延伸部314c的边缘。因此，第一支架302和第二支架304可以减轻第一梁306和第二梁310之间的任何相对游隙。
36.可以组合上文描述的各种实施例以提供另外的实施例。本说明书中提及的和/或申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请公布、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利公布都以引用的方式整体并入本文。如果需要，可以修改实施例的各方面以采用各种专利、申请和公布的概念来提供另外的实施例。
37.可以根据上述详细描述对实施例进行这些和其他改变。通常，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于在说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应被解释为包括所有可能的实施例以及这类权利要求有权拥有的等效物的全部范围。因此，权利要求不受本公开限制。
38.根据本发明，提供了一种车辆，其具有：第一车顶梁，所述第一车顶梁包括：第一端表面；以及在所述第一端表面处的凹口；以及第二梁，所述第二梁包括：第二端表面，所述第二梁在所述凹口处联接到所述第一车顶梁。
39.根据一个实施例，本发明的特征还在于支架，所述第一端表面与所述第二端表面间隔一段距离，所述支架在所述第一端表面和所述第二端表面之间联接到所述第一车顶梁和所述第二梁。
40.根据一个实施例，所述第一车顶梁具有第一横截面面积并且所述第二梁包括第二横截面面积，所述第一横截面面积大于所述第二横截面面积。
41.根据一个实施例，本发明的特征还在于在所述凹口处联接到所述第二梁和所述第一车顶梁的支架。
42.根据一个实施例，所述第一车顶梁包括外侧和内侧，所述凹口定位在所述内侧上。
43.根据一个实施例，所述第二梁在所述第一车顶梁的所述内侧上。
44.根据一个实施例，所述第二梁在所述支架和所述第一车顶梁之间。
45.根据本发明，提供了一种车辆，其具有：第一车顶梁，所述第一车顶梁具有第一横截面面积，所述第一车顶梁包括：端部；以及在所述端部处的凹口；以及第二梁，所述第二梁具有小于所述第一横截面面积的第二横截面面积，所述第二梁在所述凹口处联接到所述第一车顶梁。
46.根据一个实施例，所述凹口从第一端表面延伸至所述第一车顶梁的内部位置，所述第二梁的第二端表面定位在所述第一端表面和所述第一车顶梁的所述内部位置之间。
47.根据一个实施例，本发明的特征还在于联接到所述第一车顶梁和所述第二梁的支架，所述第二梁在所述支架和所述第一车顶梁之间。
48.根据一个实施例，所述支架包括联接到所述第一车顶梁和所述第二梁的内部上侧的第一部分，以及联接到所述第一车顶梁和所述第二梁的内部下侧的第二部分。
49.根据一个实施例，所述第一车顶梁包括在所述端部处的第一表面，所述第一表面横向于第二表面，并且第三表面横向于所述第二表面，所述凹口包括所述第一表面、所述第二表面和所述第三表面。
50.根据一个实施例，所述第二梁包括面向所述第一车顶梁的所述第二表面的第一表面，并且所述第二梁包括面向所述第一车顶梁的所述第三表面的第二表面。
51.根据一个实施例，本发明的特征还在于支架，所述第一车顶梁的所述第一表面和所述第二梁的第三表面联接到所述支架的第一部分。
52.根据一个实施例，所述支架包括联接到所述第一车顶梁的第四表面和所述第二梁的第四表面的第二部分。
53.根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：第一梁，所述第一梁包括：凹部；第二梁，所述第二梁在所述凹部处联接到所述第一梁；第一支架，所述第一支架联接到所述第一梁和所述第二梁的内侧；以及第二支架，所述第二支架联接到所述第一梁的外侧。
54.根据一个实施例，所述第一梁包括第一横截面面积，并且所述第二梁包括小于所述第一横截面面积的第二横截面面积。
55.根据一个实施例，所述第一支架包括与所述第一梁对准的第一延伸部和与所述第二梁对准的第二延伸部。
56.根据一个实施例，所述第一支架包括横向于所述第一延伸部和第二延伸部的第三延伸部，以及联接到所述第一梁的第三梁，所述第三梁与所述第一支架的所述第三延伸部对准。
57.根据一个实施例，所述第一支架包括横向于所述第一延伸部和第二延伸部的第三延伸部，所述第二支架联接到所述第一支架的所述第一延伸部和所述第三延伸部的边缘。