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| 权利要求书 1. 一种汽车的顶盖骨架安装结构， 所述顶盖骨架的顶盖边梁沿所述汽 车的纵向方向固定到侧围骨架的侧围上纵梁上， 其中， 所述顶盖骨架安装结 构包括支撑件， 该支撑件从所述汽车内部固定到所述侧围上纵梁和所述顶盖 骨架的顶盖横梁上， 并且该支撑件与所述顶盖横梁位于所述汽车的同一横截 面内。 2. 根据权利要求 1所述的顶盖骨架安装结构， 其中， 所述支撑件还固 定到所述顶盖边梁上。 3. 根据权利要求 1所述的顶盖骨架安装结构， 其中， 所述支撑件与所 述顶盖横梁之间形成有空腔， 该空腔内封装有弹性材料。 4. 根据权利要求 1、 2或 3所述的顶盖骨架安装结构， 其中， 所述支撑 件为槽型板支撑件， 该槽型板支撑件的第一翻边部夹持所述顶盖横梁并固定 在该顶盖横梁上， 该槽型板支撑件的第二翻边部贴合固定在所述侧围上纵梁 的朝向所述汽车内部的内表面上， 从而在所述槽型板支撑件和顶盖横梁之间 形成有所述空腔。 5. 根据权利要求 1、 2或 3所述的顶盖骨架安装结构， 其中， 所述支撑 件为矩形管支撑件， 该矩形管支撑件的一端固定在所述顶盖横梁上， 另一端 固定在所述侧围上纵梁上。 6. 根据权利要求 5所述的顶盖骨架安装结构， 其中， 所述矩形管支撑 件沿所述汽车纵向方向的宽度与所述顶盖横梁的宽度相同。 7. 根据权利要求 6所述的顶盖骨架安装结构， 其中， 所述矩形管支撑 件与所述顶盖横梁之间沿所述汽车的纵向方向固定有彼此平行的连接板， 从 而在所述矩形管支撑件、 连接板以及顶盖横梁之间形成有所述空腔。 8. 根据权利要求 1所述的顶盖骨架安装结构， 其中， 所述支撑件焊接 在所述侧围上纵梁和所述顶盖横梁上。 9. 根据上述权利要求 1-8 中任一项所述的顶盖骨架安装结构， 其中， 所述顶盖骨架的顶盖横梁与所述侧围骨架相应的侧围立柱位于所述汽车的 同一横截面内。 10. —种汽车， 该汽车包括顶盖骨架和侧围骨架， 其中， 所述顶盖骨架 通过根据权利要求 1至 9中任一项所述的顶盖骨架安装结构安装在所述侧围 骨架上。 |
技术领域
本发明的实施例涉及一种汽车的顶盖骨架安装 结构。此外， 本发明的实 施例还涉及一种包括所述顶盖骨架安装结构的 汽车。 背景技术
汽车 （例如客车、 商务车等）骨架一般包括前围骨架、 后围骨架、 左右 侧围骨架、 地板骨架以及顶盖骨架。 其中， 顶盖骨架的传统安装结构如图 1 和图 2所示， 所述顶盖骨架的顶盖横梁 1连接到顶盖边梁 3上， 该顶盖边梁 3进而沿汽车的纵向方向焊接到侧围骨架的侧 上纵梁 4上。 为了提高侧围 骨架对顶盖骨架的支撑作用， 顶盖骨架的顶盖横梁 1与侧围骨架相应的侧围 立柱 2—般处于汽车的同一横截面内， 从而在受力结构上使得顶盖横梁 1、 侧围立柱 2 (以及地板骨架的相应横梁） 在汽车的同一横截面内构成基本封 闭的受力环， 以保证在汽车正常行驶过程中对顶盖骨架形成 符合力学要求的 支撑。
但是， 该传统的顶盖骨架安装结构存在两大缺点： 第一， 尽管该传统安 装结构在汽车的正常行驶过程中能够基本保证 对顶盖骨架的支撑作用，但当 汽车发生侧翻事故时， 汽车的顶部、 尤其是顶盖骨架常常直接受到地面（特 别是地面突出物） 的撞击， 因此汽车车身上部的变形会较大， 常常造成顶盖 骨架向汽车内部发生严重变形， 并因此导致顶盖骨架及其梁件侵入汽车乘客 所处的汽车内部空间，这在汽车发生翻滚而使 得内部乘客严重失去身体平衡 的情形下， 会导致乘客碰撞到侵入的顶盖骨架及其梁件， 由此会使得乘客受 伤甚至丧命， 严重威胁到乘员生命安全； 第二， 该传统顶盖安装结构本质上 是一种刚性连接结构。 在汽车正常行驶过程中， 由于顶盖骨架的主体部分基 本处于悬空状态 （尽管汽车内部安装的扶手具有一定的支撑作 用）， 因此汽 车的顶盖骨架会因自身重量以及路面原因具有 一定的弹性振幅， 这种弹性振 幅会传递到顶盖骨架与侧围骨架的连接部位。 由于顶盖骨架与侧围骨架的连 接部位是刚性的， 其不能缓冲和吸收振动， 而侧围骨架又是刚性地连接到地 板骨架或车架上， 因此顶盖骨架会反复地牵拉压缩侧围骨架， 这种牵拉力和 压缩力会转化为侧围骨架急速剧烈的微小振动 ，从而使得安装在汽车侧围骨 架上的侧窗玻璃发生急剧的颤动， 影响到汽车的乘坐舒适性。 本领域的技术 人员过去主要关注从汽车车架传递到车身侧围 上的载荷所导致的侧围振动， 实际上， 因顶盖骨架在汽车行驶过程中发生的弹性振幅 所导致的侧围振动同 样不容忽视。
因此， 需要一种新型的汽车的顶盖骨架安装结构， 以保证汽车发生侧翻 时的安全性， 此外， 还需要从汽车的顶盖骨架的安装结构方面改善 汽车的乘 坐舒适性。 发明内容
本发明的实施例提供一种汽车的顶盖骨架安装 结构，该顶盖骨架安装结 构能够有效地改善汽车发生侧翻滚时的安全性 。
本发明的实施例进一步提供一种汽车的顶盖骨 架安装结构，该顶盖骨架 安装结构不但能够有效地改善汽车发生侧翻滚 事故时的安全性， 而且能够有 效地缓解因顶盖骨架的弹性振动所导致的侧围 颤动， 从而改善乘坐的舒适 性。
此外， 本发明的实施例还要提供一种包括所述顶盖骨 架安装结构的汽 车。
为解决上述基本技术问题，本发明的实施例提 供一种汽车的顶盖骨架安 装结构，所述顶盖骨架的顶盖边梁沿所述汽车 的纵向方向固定到侧围骨架的 侧围上纵梁上， 其中， 所述顶盖骨架安装结构还包括支撑件， 该支撑件从所 述汽车内部固定到所述侧围上纵梁和所述顶盖 骨架的顶盖横梁上， 并且该支 撑件与所述顶盖横梁位于所述汽车的同一横截 面内。
为解决上述进一步的技术问题， 可以通过设计所述支撑件的结构， 以在 所述支撑件和所述顶盖横梁之间形成空腔， 并在该空腔内封装弹性材料。
此外， 本发明的实施例还提供了一种汽车， 该汽车包括顶盖骨架和侧围 骨架， 其中， 所述顶盖骨架通过上述汽车的顶盖骨架安装结 构安装在所述侧 围骨架上。
通过本发明的上述技术方案， 由于采用支撑件对车身顶盖骨架进行了有 效的加强， 因此形成了非常稳定的受力结构， 从而提高了车身骨架上部的强 度，在汽车发生侧翻滚事故的情形下，能够有 效地降低所述顶盖骨架的变形， 保证乘客的安全。 此外， 在本发明进一步优选的实施方式中， 本发明的实施 例通过特定结构的支撑件在所述支撑件和顶盖 横梁之间形成空腔， 并在该空 腔内封装弹性材料， 从而在汽车行驶过程中， 当所述顶盖骨架的弹性振动力 传递到该顶盖骨架与侧围骨架的连接部位时， 通过该封装的弹性材料有效地 缓冲并且吸收振动， 从而显著地减小了所述侧围骨架发生的急剧微 小振动， 使得侧围车窗玻璃在汽车正常行驶过程中基本 不会发生颤动，从而不仅能够 改善顶盖骨架安装结构的强度， 而且显著改善了汽车的乘坐舒适性。 附图说明
图 1是现有技术的车身骨架安装结构的局部正视 ；
图 2是现有技术的车身骨架安装结构沿图 1中的 A-A线剖切的局部剖 视图；
图 3是本发明一种具体实施方式的顶盖骨架安装 构的局部正视图； 图 4是顶盖骨架安装结构沿图 3中的 B-B线剖切的局部剖视图； 图 5为图 4所示的顶盖骨架安装结构采用的槽型板支撑 的正视图； 图 6是图 4所示的顶盖骨架安装结构采用的槽型板支撑 的侧视图； 图 7是本发明另一种实施方式的顶盖骨架安装结 的局部正视图； 图 8是顶盖骨架安装结构沿图 5中的 D-D线剖切的局部剖视图； 图 9是本发明的一种优选实施方式的顶盖骨架安 结构沿图 3中的 C-C 线剖切的局部剖面图； 以及
图 10是本发明的另一种优选实施方式的顶盖骨架 装结构沿图 5中的
E-E线剖切的局部剖面图。 具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明的具体实施方式 。
汽车的顶盖骨架一般是由矩形管梁组成的框架 结构， 其中， 顶盖骨架两 侧的梁件称为顶盖边梁 3， 该顶盖边梁 3分别通过焊接方式固定到左侧围骨 架和右侧围骨架的侧围上纵梁 4上。顶盖骨架的两侧顶盖边梁 3之间沿汽车 的纵向方向固定有相互平行的多根顶盖横梁 1， 典型地， 每根顶盖横梁 1与 侧围骨架相应的侧围立柱 2处在汽车同一横截面内（侧围立柱 2的下段固定 到汽车地板骨架相应的横梁上）， 从而在汽车的垂直于汽车纵向方向的多个 横截面内形成有多个封闭的受力环， 以提高整车的结构强度， 同时也对顶盖 骨架形成了较好的支撑作用。 当然， 顶盖横梁 1与侧围立柱 2也并不一定必 须设置在汽车的同一横截面内， 不同的车辆可能会因为其它部件的布置需 要， 使顶盖横梁 1与侧围立柱 2相互错开。 需要说明的是， 所谓汽车的横截 面， 即垂直于汽车纵向方向的截面。
但是， 正如上文所述， 这种顶盖骨架安装结构并不足以保证汽车发生 侧 翻滚事故时的安全性， 为了有效地防止汽车侧翻滚时所述顶盖骨架发 生严重 变形， 参照图 3、 图 4、 图 7以及图 8所示， 本发明的实施例提供一种汽车 的顶盖骨架安装结构， 该顶盖骨架安装结构包括支撑件 5或 6， 该支撑件从 所述汽车内部固定到侧围上纵梁 4和顶盖骨架的顶盖横梁 1上， 并且该支撑 件与顶盖横梁 1位于所述汽车的同一横截面内。 当然， 所述支撑件可以为多 个， 以对应地安装到多个顶盖横梁 1和侧围上纵梁 4之间， 因此， 尽管下文 未进行特别说明， 而只是对其中一个顶盖横梁 1与侧围上纵梁 4之间的局部 安装结构进行说明， 但本领域技术人员显然能够理解到支撑件与顶 盖横梁 1 存在相应的数量对应关系， 并且在顶盖横梁 1的两侧 （即汽车的两侧）均分 别固定有相应的支撑件， 即对称安装。
由于在汽车发生侧翻滚事故时， 汽车的顶盖骨架会与地面直接接触， 为 了对顶盖骨架形成直接有效的支撑， 因此需要使得所述支撑件与相应的顶盖 横梁 1位于汽车的同一横截面内， 这样在顶盖骨架受到地面的作用力时， 所 述支撑件会在顶盖横梁 1所处的横截面内对顶盖横梁 1形成直接的支撑， 从 而将载荷传递到汽车侧围骨架上， 以有效地防止顶盖骨架向汽车内部发生变 形。这种布置结构实际是在顶盖横梁 1与侧围立柱 2之间原有的受力结构上 增加了载荷的传递支撑件， 从而显著增强了顶盖骨架与侧围骨架连接部位 的 强度。
参照图 3和图 4， 在本发明的上述基本技术方案的构思范围内， 本发明 一种具体实施方式的顶盖骨架安装结构采用槽 型板支撑件 5， 其中， 顶盖骨 架的顶盖边梁 3固定到侧围上纵梁 4上。 所述槽型板支撑件 5的结构如图 5 和图 6所示， 该槽型板支撑件 5可以采用槽型钢进行加工， 当然也可以由钢 板弯折而成。 该槽型板支撑件包括第一翻边部 8和第二翻边部 9， 其中， 第 一翻边部 8用于固定到相应的顶盖横梁 1上， 参照图 4， 该第一翻边部 8将 顶盖横梁 1卡接保持在该第一翻边部 8的槽型开口内， 一般而言， 第一翻边 部 8的上边缘在安装到顶盖横梁 1上时不应超过顶盖横梁 1的上表面， 以免 影响到顶盖板的安装。 因此， 在必要时， 第一翻边部 8的上沿可以进行一定 的切割， 以保证在安装到顶盖横梁 1上时不超过顶盖横梁 1的上表面。 槽型 板支撑件 5的第二翻边部 9应当形成斜面， 以保证能够贴合到侧围骨架的侧 围上纵梁 4的朝向汽车内部的内表面上（侧围骨架具有 定的弧度， 尤其在 靠近顶盖骨架的上部更明显， 当然在局部范围内该弧度近似为斜度）。 相应 地，由于侧围上纵梁 4的内表面与顶盖边梁 3的内表面一般具有相同的斜度， 因此该第二翻边部 9也能够贴合到顶盖边梁 3的内表面上。
这样， 如图 4所示， 槽型板支撑件 5的第一翻边部 8夹持顶盖横梁 1， 并固定到该顶盖横梁 1上 （例如通过焊接方式）， 第二翻边部 9贴合固定到 侧围上纵梁 4的内表面上并进行固定。 由于顶盖边梁 3的内表面与侧围上纵 梁 4的内表面一般具有相同的斜度， 因此第二翻边部 9也会同时贴合到顶盖 边梁 3的内表面上。 优选地， 第二翻边部 9也可以同时固定到顶盖边梁 3的 内表面上（例如通过焊接方式）以增加连接强 度。在通过上述结构连接之后， 在槽型板支撑件 5和顶盖横梁 1之间会形成空腔 7， 即由槽型板支撑件 5、 顶盖横梁 1、 顶盖边梁 3以及侧围上纵梁 4共同围成空腔 7。
这种具体实施方式的顶盖安装结构的优点在于 能够有效增强顶盖骨架 的安装强度， 从而汽车发生侧翻滚时， 能够有效降低车身上部变形， 对汽车 上部结构强度的保障具有良好的改善作用， 提高了汽车的安全性。 同时其结 构紧凑， 基本不会影响到车身内饰件或其它配件的装配 ， 经济性较好， 而且 槽型板支撑件 5重量较轻， 因此对整车重量增加较小。
参照图 9， 在上述采用槽型板支撑件 5的具体实施方式的基础上， 本发 明进一步提供一种更加优选的实施方式， 即在槽型板支撑件 5和顶盖横梁 1 之间形成的空腔 7内封装有弹性材料 11。 该弹性材料 11例如可以是弹性橡 胶材料、 弹性金属纤维材料等。 这种独特的结构形式的效果在于， 当汽车的 顶盖骨架在汽车行驶过程中具有一定的振幅时 ，顶盖骨架的振动通过顶盖横 梁 1传递到该顶盖骨架与侧围骨架的接合部位时 由于侧围骨架相对静止， 因此顶盖横梁 1的振动会由弹性材料 11有效地吸收， 从而实际传递到侧围 骨架上的振动载荷非常微小， 因此能够显著地减小侧围骨架的急剧振动， 并 防止侧窗玻璃发生急剧颤动， 从而改善了汽车的乘坐舒适性。
参照图 7和图 8， 在本发明顶盖骨架安装结构的另一种实施方式 中， 所 述支撑件采用支撑梁的形式， 优选地， 为减轻重量， 可以采用矩形管支撑件
6， 该矩形管支撑件 6的一端固定在顶盖横梁 1的朝向汽车内部的内表面上， 另一端固定在侧围骨架的侧围上纵梁 4上。 如同第一种具体实施方式， 该矩 形管支撑件 6的另一端也可以同时固定到顶盖边梁 3上。这种支撑梁形式的 顶盖骨架安装结构的优点在于支撑件的制作比 较简单， 同时支撑件在顶盖横 梁 1所处的汽车横截面内斜向跨距可以更大，从 可以对顶盖骨架形成更有 效的支撑作用。在图 7和图 8的实施方式中， 矩形管支撑件 6可以采用与顶 盖横梁 1相同型号的矩形管， 即该矩形管支撑件 7沿汽车纵向方向的宽度与 所述顶盖横梁 1的宽度相同。
更优选地，在矩形管支撑件 6和顶盖横梁 1之间可以沿汽车的纵向方向 固定有相互平行的连接板 12， 优选地， 该连接件 12 为弹性连接板， 例如 0.5-lmm厚的弹簧钢钢板。 参照图 7， 其中虚线部分 12表示连接板 12， 也 就是通过连接板 12将矩形管支撑件 6与顶盖横梁 1之间的通道基本封闭起 来， 从而在矩形管支撑件 6、 顶盖横梁 1以及连接板 12之间形成空腔 10。 与上述第一种优选实施方式类似， 在该空腔 10内可以封装有弹性材料 11。 这种优选的方式吸收顶盖骨架振动的效果更显 著， 由于矩形管支撑件 6在顶 盖横梁 1所处的汽车横截面内可以具有更大的斜向跨 ， 因此空腔 10内可 以容纳更多的弹性材料 11，并且矩形管支撑件 6与顶盖横梁 1之间通过连接 板 12连接，由于该连接板 12为弹性连接板，从而也能够帮助吸收振动载 ， 因此对侧围骨架因顶盖骨架牵拉压缩而产生的 振动具有更好的吸收效果， 从 而更好地改善了汽车乘坐的舒适性。 由上可见， 本发明的上述技术方案， 由于采用支撑件对车身顶盖骨架进 行了有效的加固， 因此形成了非常稳定的受力结构， 从而提高了车身骨架上 部的强度， 在汽车发生侧翻滚事故的情形下， 能够有效地降低所述顶盖骨架 的变形， 保证乘客的安全。 此外， 在本发明进一步优选的实施方式中， 本发 明通过特定结构的支撑件 5或 6在所述支撑件和顶盖横梁 1之间形成空腔 7 或 10， 并在该空腔内封装弹性材料 11， 从而在汽车行驶过程中， 当所述顶 盖骨架的弹性振动力传递到该顶盖骨架与侧围 骨架的连接部位时，通过该封 装的弹性材料 11 有效地缓冲并且吸收振动力， 从而显著地减小了所述侧围 骨架发生的急剧微小的振动，使得侧围车窗玻 璃在汽车正常行驶过程中基本 不会发生颤动， 从而不仅能够改善顶盖骨架安装结构的强度， 并且显著改善 了汽车的乘坐舒适性。
以上参照附图描述了本发明的多种具体实施方 式和相应的优选实施方 式， 但是， 本领域技术人员应当理解的是， 本发明并不局限于上述说明的或 附图中显示的具体细节， 在本发明的技术构思范围内， 可以对本发明的顶盖 骨架安装结构进行多种变型， 例如， 上述第二种优选实施方式中连接板 12 也可以设置为不相互平行， 只要能够将矩形管支撑件 6与顶盖横梁 1之间的 通道的开口封住以形成空腔 10即可； 再如， 上述支撑梁形式的支撑件也可 以不采用矩形管支撑件 7， 而可以采用杆状支撑件等。 这些简单变型均属于 本发明的保护范围。 同时， 本发明在上述各个实施方式中描述的具体特征 ， 在不违背本发明的技术构思范围内， 可以进行各种形式的任意组合， 从而构 成其它变形实施方式。 此外， 本发明的保护范围由权利要求进行限定。
虽然本发明已通过上述实施例所公开，然而上 述实施例并非用以限定本 发明， 任何本发明所属技术领域中的技术人员， 在不脱离本发明的精神和范 围内， 应当可作各种更动与修改。 因此本发明的保护范围应当以所附权利要 求书所界定的范围为准。 参考标记说明：
1 顶盖横梁 2 侧围立柱
3 顶盖边梁 4 侧围上纵梁
5 槽型板支撑件 6 矩形管支撑件 7 空腔 8 第一翻边部
9 第二翻边部 10 空腔
11 弹性材料 12 连接板