车架的车顶前横梁及其形成方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及一种车辆车顶前横梁(header beam)，并且具体地涉及一种由细长的挤压梁形成的中空车顶前横梁。
【背景技术】
[0002]通常所理解的是，车架包括横跨车架的A柱以支撑车顶和挡风玻璃的车顶前横梁。为了提供跨越车顶前横梁的一致的曲率以连接挡风玻璃，通常由可能导致产生大量废料的冲压工艺形成钢制车顶前横梁。另外，常见的是车顶前横梁沿车顶前横梁的长度具有多个附接部件，这些附接部件具有降低车顶前横梁结构完整性的倾向，这使得在车顶前横梁上使用轻质挤压金属更加困难。随着由同时能够保持更高的安全标准的更轻的材料构建车辆变得更加值得期待，越来越值得期待的是使用由挤压金属制造及具更少的结构不连续性的组件，同时保持或降低组件的成本。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一个方面，一种形成用于车架的车顶前横梁的方法包括，切割挤压部件以形成具有长度的总体上直的梁。该梁具有中空的内部，该内部具有在中空内部沿所述长度连续延伸的前支腿和后支腿。由夹紧装置固定所述梁的相对的端部。拉伸并弯曲该梁以在该梁内所述相对端部之间形成三维曲率。该梁的固定的相对端部保持总体上直的。相对端部连接到车架的一对A柱上，因此所述曲率定位为向前跨越并位于该对A柱之间。
[0004]根据本发明的另一方面，一种形成用于车辆车顶前横梁的方法包括，提供总体上是直的梁，该梁具有中空本体部分及由其向前延伸的凸缘。夹紧该梁的端部。弯曲该梁以形成与挡风玻璃一致的曲率，而端部保持总体上是直的。冲压邻近所述端部的所述凸缘以形成平行于所述曲率的边缘。所述端部连接于相对的A柱上。
[0005]根据本发明的又一方面，一种车架包括A柱及连接在A柱之间的车顶前横梁。所述车顶前横梁具有沿车顶前横梁长度延伸的中空的本体部分。该本体部分包括具有与挡风玻璃一致的曲率的中间部分以及与A柱连接并具有总体上直的取向的端部。前凸缘沿本体部分向前延伸并且具有与接近端部的曲率平行的边缘。
[0006]在学习下面的说明书、权利要求书及所附附图的基础上，所属领域的技术人员将理解并领会本发明的这些及其他方面、目的和特征。
【附图说明】
[0007]附图中:
[0008]图1是根据本发明的一个实施例，具有车顶前横梁的车辆的俯视透视图；
[0009]图2是根据本发明的一个实施例，连接到并跨越相应的一对A柱的车顶前横梁的俯视透视图；
[0010]图3是示出了覆盖车顶前横梁的车顶面板的一个实施例的部分的车顶前横梁的俯视图；
[0011]图4是车顶前横梁的仰视图；
[0012]图5是示出了车顶前横梁的中空内部的俯视透视端视图；
[0013]图5A是图5所示的车顶前横梁的端视图；
[0014]图6是示出了接近车顶前横梁的中间部分的车顶前横梁的中空内部的俯视透视横截面视图；
[0015]图6A是图6所示的车顶前横梁的横截面端视图；
[0016]图7是以虚线示出了在中空内部沿车顶前横梁长度延伸的前支腿和后支腿的车顶前横梁的俯视图；
[0017]图8是根据本发明的一个实施例的流程图，其示出了一种形成车顶前横梁的方法以及该方法的每一步的车顶前横梁描述；以及
[0018]图9是根据本发明的附加实施例的形成车顶前横梁的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]为了在此描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直的”、“水平的”，及它们的派生词将如图1的取向与本发明关联。然而，需要理解的是，本发明可以采取各种替换的取向，除非有明确相反的说明。还应该理解的是，附图中说明的和以下说明说中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求定义的本发明的构思的示例性实施例。因此涉及在此公开的实施例的具体尺寸和其他物理特征不应认为是限定，除非权利要求另有明确声明。
[0020]参照图1-9，附图标记10总体上指示用于车身14的车架12的车顶前横梁。车身14包括车顶面板16和一对A柱18，其每一个均具有具有上表面22的顶端20。中空的车顶前横梁10包括车顶前横梁10的长度26方向上的弯曲的中间部分24，该中间部分24具有向前突出以与挡风玻璃30 —致的曲率28。接近中间部分24的相对端34的车顶前横梁10的长度26方向上的端部32与一对A柱18的上表面22连接，并且具有相对中间部分24的曲率28总体上直的取向。前方凸缘36沿车顶前横梁10的长度26向前延伸并且具有平行于端部32附近曲率28的边缘以用于接合挡风玻璃30。前方凸缘36还具有向前突出的中央区域38，其包括一系列沿中央区域38间隔开的用于连接车顶面板16视为凹槽40。
[0021]现在参照图1，车辆42示为具有本发明的车顶前横梁10的一个实施例。如本领域通常所理解的，车辆42的车架12包括围绕车辆42的内部舱室向上延伸以支撑车顶面板16或其部分的支柱。在所述实施例中，所述支柱包括A柱18、B柱44和C柱46。然而，可以想到的是，车辆42可以是具有更多或更少的支柱以垂直地支撑车顶面板16或车顶前横梁10或者另外限定车辆42的内部舱室的轮廓的其他实施例或类型的车辆，例如小汽车或厢式货车。另外，如由所属领域的技术人员通常所理解的，可以预期的是，车顶面板16和车顶前横梁10可以可替换地配置为具有月亮天窗总成、可折叠的顶部总成或其他可替换的车顶配置。
[0022]如图2所示，每个A柱18连接并垂直支撑车顶纵梁50的前端48，所述车顶纵梁从车顶前横梁10向后延伸以支撑车顶面板16的侧边以及可能横向跨越车辆42的总体上与车顶前横梁10平行排列的任何附加横梁。车顶纵梁50整体与A柱18的顶部20连接以形成成角度的连接，A柱18由此以挡风玻璃30(图1)的成角度的设计向下并向前延伸。车顶前横梁10总体上横跨A柱18和车顶纵梁50之间的成角度的连接部。可以预期的是，A柱18和车顶纵梁50可以是连同车架12的其他支柱或横梁的整体部分，或者可以是直接连接在一起或由其他结构部件分开的单独部分。另外，应该理解的是，在所述实施例中，在车辆42的相对边侧上具有相应部分的A柱18和车顶纵梁50以及车辆42的其他部分实质上彼此的镜像，因此一个的描述及说明可以推断另一个，除非有相反的声明。
[0023]进一步参照图2，A柱18的顶端20具有定义A柱18的上表面22以与车顶前横梁10连接的向内突出的附接部件52。该附接部件52配置为具有与车顶前横梁10的顶端一致以与其连接的形状。更具体地，车顶前横梁10具有中空本体部分54，其具有后方凸缘58以及在接近与附接部件52的凸起区域连接的车顶前横梁10的端部32的本体部分54的相对侧上的前方凸缘36。相应地，附接部件52上的腔64连接车顶前横梁10的本体部分54的下表面56，并且在腔64的相对侧上的凸起的上部60和凸起的下部62