顶篷挡风玻璃保持装置的制作方法

1.本公开涉及一种顶篷挡风玻璃保持结构。


背景技术：

2.公共交通车辆(诸如厢式车和公共汽车)被设计成运送大量的人。近来，诸如电动舱出租车等新型公共交通车辆在舱室中提供更大的容积。通过在向前和向后两个方向上推动上车身架构边界来取得舱室的更大容积。此类配置的车辆具有较小的前端溃缩区或碰撞区。例如，可减小车辆的前护板与舱室之间的距离。


技术实现要素：

3.本公开涉及一种具有由车柱界定的挡风玻璃的顶篷式车辆，所述车柱被配置成在发生碰撞的情况下以受控的方式溃缩或挤压变形(crush)。车辆在前保险杠或护板与乘员室或车厢之间包括相对小的距离。
4.所述车辆包括车架，所述车架具有沿着所述挡风玻璃的侧面延伸的第一柱和第二柱。所述第一柱和所述第二柱包括被配置成使所述挡风玻璃以受控方式向下旋转的溃缩或挤压变形的部分。所述柱包括第一内壁，所述第一内壁与第二外壁相对并联接到所述第二外壁。所述柱还包括在所述第一壁和所述第二壁内的第一内部支撑结构。所述内部支撑结构包括与所述第一内壁相邻的第三内壁和与所述第二外壁相邻的第四外壁。在被配置成溃缩的部分处，内部支撑件仅包括第三内壁或第四外壁中的一个。
5.所述第三内壁联接到所述第一壁，并且所述第四外壁联接到所述第二壁。第一内部支撑件包括与第二部分中的第二端间隔开的第一端，即在柱的被配置成在发生撞击时作出反应的部分中的第一内部支撑件中存在间隙。
6.在一些实施例中，车辆包括顶篷挡风玻璃和联接到顶篷挡风玻璃的车顶。沿着挡风玻璃的柱包括第一刚度区和第二刚度区，使得第二刚度区比第一刚度区更靠近车顶。
7.在一些实施例中，车辆包括挡风玻璃保持梁，所述挡风玻璃保持梁通过第一侧梁和第二侧梁联接到车身或车架。所述第一侧梁包括联接到所述挡风玻璃保持梁的第一部分。所述第一侧梁还包括第二部分和第三部分，使得所述第三部分附接到所述车身并且所述第二部分在所述第一部分与所述第三部分之间。定位在侧窗与地面之间的第三部分包括开口以提供受控的挤压变形，以允许挡风玻璃的底部向下并朝向转向柱旋转。
8.与第三部分相比，第一部分和第二部分提供不同的刚度。刚度的差异减轻了在碰撞期间接收到的冲击。
附图说明
9.图1a是根据本公开的实施例的车辆的前透视图。
10.图1b是图1a的车辆的前透视图，其中示出了溃缩区。
11.图1c是图1a的车辆的侧视图。
12.图2a是根据本公开的实施例的柱的侧视图。
13.图2b是根据本公开的实施例的柱的侧视图。
14.图3a是沿着图1a中的线3a-3a截取的横截面视图。
15.图3b是沿着图1a中的线3b-3b截取的横截面视图。
16.图3c是沿着图1a中的线3c-3c截取的横截面视图。
17.图4是沿着图1a中的线4-4截取的横截面视图。
18.图5是根据本公开的实施例的柱的一部分的透视图。
19.图6是柱的一部分的替代实施例的横截面视图。
20.图7是沿着图1a中的线7-7截取的横截面视图。
21.图8是根据本公开的实施例的车辆的侧视图。
22.图9是图8的具有多个孔的第一侧梁的第三部分的增强视图。
具体实施方式
23.在以下描述中，阐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，可在没有这些具体细节中的一个或多个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。在其他实例中，尚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对实施例的描述模糊不清。
24.图1a和图1b是车辆100的前部102。图1c是车辆100的前部102的侧视图。车辆100可能是大型运输车，诸如厢式车或公共汽车，其包括大型乘客舱或舱室106以及在地板104下方具有传动系和其他部件。因此，舱室106邻接驾驶员区域，并且舱室106与前保险杠124之间的距离相对较小。车辆100包括形成车辆100的车身的车架108，使得车架108和地板104限定舱室106的边界。
25.车辆100包括从车架108的一端108a朝向挡风玻璃114延伸的第一柱110。第二柱112从车架108的另一端108b朝向挡风玻璃114延伸。第一柱110和第二柱112是车辆100的a柱。第一柱110和第二柱112被配置成在正面碰撞的情况下变形、弯曲或以其他方式溃缩。稍后相对于图2a和图2b解释第一柱110和第二柱112如何变形的细节。
26.第一柱110和第二柱112在挡风玻璃114的每个侧面上沿着车架108的宽度间隔开。挡风玻璃114可能是顶篷式的，其中挡风玻璃114沿着挡风玻璃114的第一侧116a和第二侧116b由第一柱110和第二柱112支撑。挡风玻璃114包括附接到车顶134的顶部116c，所述车顶由车架108支撑。另外，挡风玻璃114包括与顶部116c相对的底部116d。车辆100还包括支撑挡风玻璃114的底部116d的挡风玻璃保持梁118。稍后相对于图7解释挡风玻璃保持梁118支撑底部116d的方式。
27.车辆100包括第一侧梁120a，所述第一侧梁联接到第一柱110并定位在所述第一柱下方。第一侧梁120a在车架108的结构柱或b柱105上的接头103处从第一柱110的挡风玻璃端110a延伸。第一侧梁120a具有通过挡风玻璃联接到第一柱110的第一部分或前部122a。第二部分或后部122b联接到b柱105。第一部分122a具有第一刚度，而第二部分122b具有第二刚度，使得第二刚度小于第一刚度。相对于图1c解释第一侧梁120a的额外细节以及第一刚度和第二刚度的差异。车辆100还包括第二侧梁120b(在图1a中示出)，所述第二侧梁联接到第二柱112并且可具有与第一侧梁120a相似的结构。
28.现在参考图1c，第一侧梁120a由具有前端123和第二端125的第一部分122a形成，使得前端123联接到挡风玻璃端110a。前端123和挡风玻璃端110a例如通过焊接或其他紧固件附接。另外，第一侧梁120a包括具有第一端129和后端131的第二部分122b。如图1c中所示，第二端125与第一端129一体地形成，而后端131在接头或附接位置103处联接到b柱105。第一侧梁120a是具有不同尺寸、刚度和其他属性的这些不同部分以实现受控挤压变形的单个梁。
29.第一侧梁的第一端123比第二端125(第一部分122a的第二端125与第二部分122b的第一端129的相交处)更靠近车顶134。第二部分122b的上边缘155比第二部分的第一端129更靠近车顶134，使得第二部分具有一定曲率。
30.后端131比第二部分的第一端129宽。特别地，后端131具有与b柱105接触的第一尺寸133。后端131可焊接到b柱105以形成接头103。第一端129具有小于第一尺寸133的第二尺寸135。
31.返回参考图1a，第一侧梁120a、第二侧梁120b、第一柱110、第二柱112和b柱105一起限定与舱室106相邻的驾驶员舱107。车辆100还包括在驾驶员舱107内靠近挡风玻璃114和第一侧梁120a的方向盘109。第一柱110、b柱105和第一侧梁120a形成开口以支撑车窗(图1a中未示出)。相似地，第二柱112、第二侧梁120b和另一b柱(图1a中未示出)形成另一开口以支撑乘客侧窗(图1a中未示出)。
32.车辆100还包括定位在挡风玻璃以及第一柱110和第二柱112下方的横梁或前保险杠124。横梁124是车辆100的部件，车辆100的前护板可安装在所述部件上。另外，车辆100包括将横梁124附接到车架108的一对前纵梁126a、126b。前纵梁126a、126b中的每一个分别包括联接臂128a、128b，所述联接臂将前纵梁126a、126b联接到第一柱110和第二柱112。在正面碰撞期间，横梁124处接收到的冲击经由前纵梁126a、126b传递到第一柱110、第二柱112、第一侧梁120a和第二侧梁120b。在示出的示例中，车辆100包括用于安装车轮的不同装置。例如，前纵梁126a、126b和侧梁120a、120b具有允许安装悬架总成(未示出)的附接位置，轮毂总成(未示出)和车轮(未示出)可安装在所述悬架总成上。
33.第一柱110和第二柱112被设计成溃缩，如图1b所示，使得第一柱110和第二柱112在位置157a、157b处经历变形或受控挤压变形以吸收正面碰撞的冲击。这些位置与受控挤压变形位置的一个实施例相关联。第一柱和第二柱中的每一个可包括有利于车辆设计的受控挤压变形位置中的一个或多个。
34.第一柱110和第二柱112可在这些位置处屈服以吸收冲击，以使第二梁的前端123朝向b柱105移动。第一侧梁122a还可具有受控变形，以协作地使挡风玻璃的前端123和底部116b朝向b柱移动。例如，第二部分122b可被配置成以受控方式溃缩以进一步耗散来自碰撞的能量。替代地，第一柱110和第二柱112可在弯曲部分处和在靠近车架108的部分处屈服。受控变形与具有不同刚度区的第一柱110和第二柱112有关。
35.现在结合图1c相对于图2a至图3c解释第一柱110的结构细节。图2a示出了在弯曲或挤压变形区段161处变形的第一柱110，所述弯曲或挤压变形区段是与图1c中示出的不同的位置。图2b示出了在区段157a处变形的第一柱110。
36.如图1c中所示，第一柱110具有第一壁130和沿着第一柱110的完整长度延伸的第二壁132。第一壁130与车辆100的车顶134相邻，而第二壁132通过第一壁130与车顶134间隔
开。第一柱110还包括第一部分136，所述第一部分联接到第一侧梁120a的第一部分122a并从所述第一部分延伸，并且沿着挡风玻璃延展。在一个示例中，第一部分136形成第一柱110的第一刚度区。
37.第一柱110还包括第二部分138，所述第二部分从第一部分136延伸并且限定第一柱110的弯曲部分。此外，第二部分138限定第一柱110的第二刚度区。在示出的示例中，第一刚度区具有第一内部加强件和第二内部加强件，而第二刚度区仅具有第一加强件。因此，第一刚度区的刚度大于第二刚度区的刚度。相对于图3a至图4解释了可实施以形成第一加强件和第二加强件的结构细节。刚度的差异允许第二部分138在正面碰撞期间以受控方式变形。
38.第一柱110还包括从第二部分138延伸到车架108的第三部分140。第三部分140是第一柱110的基本上水平的区段，并且具有第三刚度区，所述第三刚度区的刚度可不同于第一刚度区和第二刚度区的刚度。第三刚度区的刚度可小于第二刚度区的刚度。因此，在正面碰撞的情况下，第三部分140可在第二部分138之前变形，如图2b中所示。替代地，第三部分可具有与第一部分相同的刚度，包括与梁的第一部分一样的内部加强件两者。
39.如前面所提及的，第一柱110的不同部分的刚度的差异允许第一柱110的受控变形以吸收冲击。因为第一柱110经历受控变形，所以减轻了正面碰撞到达舱室106的冲击。
40.再次参考图1c，在这种形式的车辆中，横梁124与挡风玻璃保持梁118之间的距离s1相对较小。第一柱的不同部分和不同刚度区在碰撞的情况下提供了该尺寸的增加。当第一柱110变形时，前溃缩区的大小从距离s1增大到从横梁124延伸到第一柱110变形的点的较大距离s2。提供允许吸收冲击的较大距离以减轻对车架108的冲击。
41.图3a是沿着图1a中的线3a-3a截取的第一柱110的第一部分136的横截面视图，而图3b是沿着图1a中的线3b-3b截取的第二部分138的横截面视图。图3c是根据实施例的沿着图1a中的线3c-3c截取的第三部分140的横截面视图。如图3a、图3b和图3c中所示，第一壁130和第二壁132在上部位置和下部位置处联接在一起。第一壁130和第二壁132包括通过焊接或其他紧固技术彼此联接的第一表面137和第二表面139。参考图3a，第一部分136具有矩形横截面，并且包括附接或以其他方式联接到第一壁130的第一内表面144的第一内部支撑件或第一加强件142。另外，第一部分136包括附接到第二壁132的第二内表面148的第二内部支撑件或第二加强件146。第一内部支撑件142包括第一端表面141，并且第二内部支撑件146包括第二端表面143，所述第一端表面和所述第二端表面彼此联接。第一内部支撑件142和第二内部支撑件146通过不同的技术(诸如焊接或冲压)分别附接到第一内壁144和第二内壁148。第一内部支撑件142和第二内部支撑件146为第一部分136提供第一刚度。
42.图3b包括仅具有附接到第一内表面144的第一内部支撑件142的第二部分138。第二内部支撑件146不包括在该第二部分138中，这在第一柱110中产生第二刚度。此外，暴露第二部分138中的第一端表面141。因此，第二部分138的第二刚度小于第一部分136的第一刚度。
43.图3c是第一柱110的第三部分140，所述第三部分不包括第一内部支撑件和第二内部支撑件中的任何一个。这在第一柱100中产生第三刚度。第三刚度的刚度小于第二刚度。当终端车辆的设计可能受益时，第一柱可具有不同刚度区中的一个或多个。在其他实施例中，第一柱可仅包括第一刚度和第三刚度。
44.图4是图1a中沿着线4-4截取的第二柱112的横截面视图。该视图示出了第二柱的不包括第二内部加强件的外壁163。该实施例可包括第一内部加强件或者可能不包括任一加强件。第二部分138内部的第一内部支撑件142具有被移除的部分，所述部分暴露于与第二端156间隔开的第一端154。当表面137联接到柱112的另一个壁时，表面141联接到另一个内部支撑件。第二部分138的刚度小于第一部分136的刚度。第三部分140不包括在第三部分140内部的任何内部支撑件。第三部分140中不存在内部支撑件导致第三部分140的刚度小于第二部分138的刚度。因此，在撞击期间，第三部分140在第二部分138之前变形，这导致受控的变形。
45.除了内部支撑件144、148之外，第二部分138还可具有不同的轮廓或结构形状，以实现受控变形。图5示出了具有手风琴形轮廓的车辆100的第一柱或第二柱的另一部分500。部分500的第一壁502a和第二壁502b具有由多个峰504和谷506组成的手风琴形状。因为柱是基本上矩形的横截面，所以其他壁(未示出)也将包括多个峰和谷。此外，峰504和谷506也沿着壁502a、502b的边缘存在。壁502a、502b被配置成进行压缩，使得峰504之间的间隙减小。例如，冲击可能致使部分500向下朝向地面弯曲，使得在壁502a、502b的顶侧上存在的峰504之间的间隙增加，而在壁502a、502b的底侧上存在的峰506之间的间隙减小。
46.除了沿着第二部分的长度的手风琴形轮廓之外，第二部分还可具有手风琴形的内部特征。图6示出了车辆100的第一柱或第二柱的另一部分600的横截面视图。部分600具有第一外壁602a和第二外壁602b，所述第一外壁和所述第二外壁各自包括具有多个峰606和谷608的外表面。内表面还包括多个峰604和谷605。峰之间的间隙发生改变以吸收冲击。替代地，在冲击导致部分600侧向弯曲的情况下，则部分600的顶部部分和底部部分上的峰606之间的间隙将改变。在任一情况下，间隙的改变都会吸收并减轻冲击。
47.在正面碰撞期间，挡风玻璃114易于损坏并且可能从第一柱110和第二柱112上脱落。为了保持挡风玻璃114，挡风玻璃保持梁118固持或以其他方式约束挡风玻璃114。图7是沿着图1a中的线7-7截取的挡风玻璃保持梁118的横截面视图。挡风玻璃保持梁118包括限定挡风玻璃保持梁118的表面162的第一保持延伸部158和第二保持延伸部160。挡风玻璃114的底部116d联接或以其他方式附接到该表面162。第一保持延伸部158在挡风玻璃114的一部分上方延伸并且与挡风玻璃114的外侧164a重叠。此外，第一保持延伸部158从挡风玻璃保持梁118横向延伸。另一方面，第二保持延伸部160在挡风玻璃114的上方延伸并且与挡风玻璃114的内侧164b重叠。第一保持延伸部比第二保持延伸部从表面162延伸得更远。因为第一保持延伸部158和第二保持延伸部160与挡风玻璃114重叠，所以挡风玻璃114被紧固并且可随着第一柱和第二柱的变形而旋转，同时用挡风玻璃保持梁118保持端部166d。
48.根据本公开，车辆的其他部件也可能经历受控变形以吸收冲击。图8是包括车架801的另一车辆800的透视图。车架801包括具有第一部分804、第二部分806和第三部分808的第一侧梁802。图9是第三部分808的增强视图。车辆800的许多车架部件与图1a中示出的车辆100的车架部件相同。例如，车辆800包括在结构上与车辆100的车架108相似的车身810。车辆800还包括第一柱812和第二柱(未示出)、顶篷挡风玻璃814和挡风玻璃保持梁816。车辆800还包括从车架801延伸的前保险杠803。
49.第一侧梁802的第一部分804联接到第一柱812，而第三部分808联接到车身810。第一部分804具有沿着x轴线(在图8中示出)在挡风玻璃保持梁816与第二部分806之间延伸的
一定曲率。第二部分806在第一部分804与第三部分808之间延伸，使得第二部分806可将冲击从第一部分804传递到第三部分808。与图1a中的第一侧梁一样，第一侧梁802联接到挡风玻璃保持梁816的位置比整个第三部分808更靠近车顶。
50.现在参考图9，第三部分808具有联接到车身810的第一端818和联接到第二部分806的第二端820。此外，第一端818例如通过焊接附接到车身810。如图9中所示，第一端818具有从顶部边缘到底部边缘的宽度830，并且第二端820具有从顶部边缘到底部边缘的宽度832，使得宽度832小于宽度830。
51.第三部分808具有朝向第二端820的矩形横截面。另外，第三部分808具有朝向第一端818的锥形轮廓。第三部分808包括统称为边缘822的多个边缘822a、822b、822c。边缘822包括沿着边缘822的长度并且在第三部分的弯曲部的转角处存在的多个开口824。多个开口824允许第三部分808在冲击中变形，从而减轻对车架801的冲击。这些开口允许第三部分808经历受控变形。
52.可组合上文描述的各种实施例以提供另外的实施例。如果需要，可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。
53.可根据以上详细描述对实施例做出这些改变和其他改变。通常，在以下权利要求中，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具体实施例，而是应被解释为包括所有可能的实施例以及此类权利要求有权拥有的等效形式的全部范围。因此，权利要求不受本公开限制。
54.根据本发明，提供了一种车辆，具有：挡风玻璃；车架；第一柱，所述第一柱沿着所述挡风玻璃的第一侧从所述车架延伸，所述第一柱包括：第一壁，所述第一壁联接到第二壁；所述第一柱的第一部分，其包括：第一内部支撑件，所述第一内部支撑件联接到所述第一壁；以及第二内部支撑件，所述第二内部支撑件联接到所述第二壁；以及所述第一柱的第二部分，所述第一内部支撑件包括与所述第二部分中的第二端间隔开的第一端。
55.根据实施例，所述第一柱的第一壁与车顶相邻，并且所述第一柱的第二壁通过所述第一壁与所述车顶间隔开。
56.根据实施例，以上发明的特性还在于第二柱，所述第二柱沿着挡风玻璃的第二侧从车架延伸，所述挡风玻璃在所述第一柱与所述第二柱之间；所述第二柱包括：第一壁，所述第一壁联接到第二壁；所述第二柱的第一部分，其包括：第一内部支撑件，所述第一内部支撑件联接到所述第一壁；以及第二内部支撑件，所述第二内部支撑件联接到所述第二壁；以及所述第二柱的第二部分，所述第一内部支撑件包括与所述第二部分中的第二端间隔开的第一端。
57.根据实施例，以上发明的特性还在于挡风玻璃保持梁，所述挡风玻璃保持梁在所述第一柱与所述第二柱之间延伸，所述挡风玻璃保持梁包括从所述挡风玻璃保持梁横向延伸的第一保持延伸部。
58.根据实施例，所述挡风玻璃保持梁包括表面，所述挡风玻璃的端部联接到所述表面，并且所述第一保持延伸部的端部与所述挡风玻璃的外侧重叠。
59.根据实施例，所述挡风玻璃保持梁包括与所述挡风玻璃的内侧重叠的第二保持延伸部。
60.根据实施例，所述第一壁和所述第二壁在所述第二部分中包括多个峰和谷。
61.根据实施例，以上发明的特性还在于：第二柱，所述第二柱沿着所述挡风玻璃的第二侧从所述车架延伸，所述挡风玻璃在所述第一柱与所述第二柱之间；以及梁，所述梁从所述第一柱延伸到所述车架，所述梁包括：第一部分中的第一刚度；以及第二部分中的第二刚度，所述第二部分比所述第一部分更靠近所述车架。
62.根据本发明，提供了一种车辆，具有：顶篷挡风玻璃；车顶，所述车顶联接到所述顶篷挡风玻璃；柱，所述柱联接到所述顶篷挡风玻璃的侧面和所述车顶，所述柱包括：第一刚度区；以及第二刚度区，所述第二刚度区比所述第一刚度区更靠近所述车顶。
63.根据实施例，第一刚度区包括第一内部加强件和第二内部加强件，而第二刚度区仅包括第一内部加强件。
64.根据实施例，所述柱包括比所述第二刚度区更靠近所述车顶的第三刚度区。
65.根据实施例，所述柱包括：第一壁，所述第一壁联接到第二壁；以及第一加强件和第二加强件，所述第一加强件和第二加强件在所述第一壁与所述第二壁之间。
66.根据实施例，所述第二刚度区包括第二加强件的第一端，所述第一端与所述第二加强件的第二端间隔开。
67.根据实施例，所述第二刚度区的壁包括多个峰和谷。
68.根据本发明，提供了一种车辆，其具有：顶篷挡风玻璃；车身；挡风玻璃保持梁；以及第一侧梁，所述第一侧梁从所述挡风玻璃保持梁延伸到所述车身，所述第一侧梁包括：第一部分，所述第一部分联接到所述挡风玻璃保持梁；第二部分；以及第三部分，所述第三部分联接到所述车身，所述第二部分在所述第一部分与所述第三部分之间。
69.根据实施例，所述第一侧梁的所述第三部分包括联接到所述车身的第一端和联接到所述第二部分的第二端，所述第二端在所述第一方向上小于所述第一方向上的所述第一端。
70.根据实施例，所述第三部分包括在所述第三部分的边缘处的多个开口。
71.根据实施例，所述第一部分具有从所述挡风玻璃保持梁到所述第二部分的一定曲率，所述第一部分具有在第一方向上比第二端更靠近所述顶篷挡风玻璃的端部的第一端。