車架的車頂前橫梁及其形成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明總體涉及一種車輛車頂前橫梁(header beam)，并且具體地涉及一種由細長的擠壓梁形成的中空車頂前橫梁。
【背景技術】
[0002]通常所理解的是，車架包括橫跨車架的A柱以支撐車頂和擋風玻璃的車頂前橫梁。為了提供跨越車頂前橫梁的一致的曲率以連接擋風玻璃，通常由可能導致產生大量廢料的沖壓工藝形成鋼制車頂前橫梁。另外，常見的是車頂前橫梁沿車頂前橫梁的長度具有多個附接部件，這些附接部件具有降低車頂前橫梁結構完整性的傾向，這使得在車頂前橫梁上使用輕質擠壓金屬更加困難。隨著由同時能夠保持更高的安全標準的更輕的材料構建車輛變得更加值得期待，越來越值得期待的是使用由擠壓金屬制造及具更少的結構不連續(xù)性的組件，同時保持或降低組件的成本。

【發(fā)明內容】

[0003]根據本發(fā)明的一個方面，一種形成用于車架的車頂前橫梁的方法包括，切割擠壓部件以形成具有長度的總體上直的梁。該梁具有中空的內部，該內部具有在中空內部沿所述長度連續(xù)延伸的前支腿和后支腿。由夾緊裝置固定所述梁的相對的端部。拉伸并彎曲該梁以在該梁內所述相對端部之間形成三維曲率。該梁的固定的相對端部保持總體上直的。相對端部連接到車架的一對A柱上，因此所述曲率定位為向前跨越并位于該對A柱之間。
[0004]根據本發(fā)明的另一方面，一種形成用于車輛車頂前橫梁的方法包括，提供總體上是直的梁，該梁具有中空本體部分及由其向前延伸的凸緣。夾緊該梁的端部。彎曲該梁以形成與擋風玻璃一致的曲率，而端部保持總體上是直的。沖壓鄰近所述端部的所述凸緣以形成平行于所述曲率的邊緣。所述端部連接于相對的A柱上。
[0005]根據本發(fā)明的又一方面，一種車架包括A柱及連接在A柱之間的車頂前橫梁。所述車頂前橫梁具有沿車頂前橫梁長度延伸的中空的本體部分。該本體部分包括具有與擋風玻璃一致的曲率的中間部分以及與A柱連接并具有總體上直的取向的端部。前凸緣沿本體部分向前延伸并且具有與接近端部的曲率平行的邊緣。
[0006]在學習下面的說明書、權利要求書及所附附圖的基礎上，所屬領域的技術人員將理解并領會本發(fā)明的這些及其他方面、目的和特征。
【附圖說明】
[0007]附圖中:
[0008]圖1是根據本發(fā)明的一個實施例，具有車頂前橫梁的車輛的俯視透視圖；
[0009]圖2是根據本發(fā)明的一個實施例，連接到并跨越相應的一對A柱的車頂前橫梁的俯視透視圖；
[0010]圖3是示出了覆蓋車頂前橫梁的車頂面板的一個實施例的部分的車頂前橫梁的俯視圖；
[0011]圖4是車頂前橫梁的仰視圖；
[0012]圖5是示出了車頂前橫梁的中空內部的俯視透視端視圖；
[0013]圖5A是圖5所示的車頂前橫梁的端視圖；
[0014]圖6是示出了接近車頂前橫梁的中間部分的車頂前橫梁的中空內部的俯視透視橫截面視圖；
[0015]圖6A是圖6所示的車頂前橫梁的橫截面端視圖；
[0016]圖7是以虛線示出了在中空內部沿車頂前橫梁長度延伸的前支腿和后支腿的車頂前橫梁的俯視圖；
[0017]圖8是根據本發(fā)明的一個實施例的流程圖，其示出了一種形成車頂前橫梁的方法以及該方法的每一步的車頂前橫梁描述；以及
[0018]圖9是根據本發(fā)明的附加實施例的形成車頂前橫梁的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]為了在此描述的目的，術語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直的”、“水平的”，及它們的派生詞將如圖1的取向與本發(fā)明關聯。然而，需要理解的是，本發(fā)明可以采取各種替換的取向，除非有明確相反的說明。還應該理解的是，附圖中說明的和以下說明說中描述的具體裝置和過程僅僅是所附權利要求定義的本發(fā)明的構思的示例性實施例。因此涉及在此公開的實施例的具體尺寸和其他物理特征不應認為是限定，除非權利要求另有明確聲明。
[0020]參照圖1-9，附圖標記10總體上指示用于車身14的車架12的車頂前橫梁。車身14包括車頂面板16和一對A柱18，其每一個均具有具有上表面22的頂端20。中空的車頂前橫梁10包括車頂前橫梁10的長度26方向上的彎曲的中間部分24，該中間部分24具有向前突出以與擋風玻璃30 —致的曲率28。接近中間部分24的相對端34的車頂前橫梁10的長度26方向上的端部32與一對A柱18的上表面22連接，并且具有相對中間部分24的曲率28總體上直的取向。前方凸緣36沿車頂前橫梁10的長度26向前延伸并且具有平行于端部32附近曲率28的邊緣以用于接合擋風玻璃30。前方凸緣36還具有向前突出的中央區(qū)域38，其包括一系列沿中央區(qū)域38間隔開的用于連接車頂面板16視為凹槽40。
[0021]現在參照圖1，車輛42示為具有本發(fā)明的車頂前橫梁10的一個實施例。如本領域通常所理解的，車輛42的車架12包括圍繞車輛42的內部艙室向上延伸以支撐車頂面板16或其部分的支柱。在所述實施例中，所述支柱包括A柱18、B柱44和C柱46。然而，可以想到的是，車輛42可以是具有更多或更少的支柱以垂直地支撐車頂面板16或車頂前橫梁10或者另外限定車輛42的內部艙室的輪廓的其他實施例或類型的車輛，例如小汽車或廂式貨車。另外，如由所屬領域的技術人員通常所理解的，可以預期的是，車頂面板16和車頂前橫梁10可以可替換地配置為具有月亮天窗總成、可折疊的頂部總成或其他可替換的車頂配置。
[0022]如圖2所示，每個A柱18連接并垂直支撐車頂縱梁50的前端48，所述車頂縱梁從車頂前橫梁10向后延伸以支撐車頂面板16的側邊以及可能橫向跨越車輛42的總體上與車頂前橫梁10平行排列的任何附加橫梁。車頂縱梁50整體與A柱18的頂部20連接以形成成角度的連接，A柱18由此以擋風玻璃30(圖1)的成角度的設計向下并向前延伸。車頂前橫梁10總體上橫跨A柱18和車頂縱梁50之間的成角度的連接部?？梢灶A期的是，A柱18和車頂縱梁50可以是連同車架12的其他支柱或橫梁的整體部分，或者可以是直接連接在一起或由其他結構部件分開的單獨部分。另外，應該理解的是，在所述實施例中，在車輛42的相對邊側上具有相應部分的A柱18和車頂縱梁50以及車輛42的其他部分實質上彼此的鏡像，因此一個的描述及說明可以推斷另一個，除非有相反的聲明。
[0023]進一步參照圖2，A柱18的頂端20具有定義A柱18的上表面22以與車頂前橫梁10連接的向內突出的附接部件52。該附接部件52配置為具有與車頂前橫梁10的頂端一致以與其連接的形狀。更具體地，車頂前橫梁10具有中空本體部分54，其具有后方凸緣58以及在接近與附接部件52的凸起區(qū)域連接的車頂前橫梁10的端部32的本體部分54的相對側上的前方凸緣36。相應地，附接部件52上的腔64連接車頂前橫梁10的本體部分54的下表面56，并且在腔64的相對側上的凸起的上部60和凸起的下部62