ПАНЕЛЬ КРЫШИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ) И КОНСТРУКЦИЯ КРЫШИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE ROOF PANEL (OPTIONS) AND VEHICLE ROOF DESIGN

Настоящее изобретение относится к конструкции крыши транспортного средства, которая может направлять текучую среду в продольном направлении.
Вода, накапливающаяся на панели крыши транспортного средства, должна отводиться от дверных проемов, где она может выплескиваться на пассажира транспортного средства. Кроме того, крыша транспортного средства должна удовлетворять нескольким атрибутам и требованиям уровня транспортного средства. Эстетическое художественное оформление, общая высота транспортного средства, относящиеся к форме требования к повторяемости, требования к прочности, а также герметизация, каждое накладывает уникальные ограничения на проектирование конструкции крыши транспортного средства.
В по меньшей мере одном варианте осуществления, панель крыши транспортного средства для канализации текучей среды включает в себя приподнятую конструкцию на центральной линии транспортного средства и множество основных углублений, расположенных сбоку по каждую сторону от приподнятой конструкции. Каждое из основных углублений образует базовую поверхность, которая утоплена ниже общей кривизны поверхностного стока крыши. Панель крыши также включает в себя вспомогательное углубление, расположенное сбоку снаружи от основных углублений, которое образует базовую поверхность, которая по существу выровнена с общей кривизной поверхностного стока.
Самые наружные основные углубления могут быть способными к отведению большего объема потока жидкости относительно остальных из множества основных углублений.
В по меньшей мере одном варианте осуществления, кузов транспортного средства включает в себя боковые конструкции кузова, каждая проходит в продольном направлении по противоположной стороне транспортного средства. Транспортное средство также включает в себя арочную панель крыши, прикрепленную к каждой из боковых конструкций кузова, образующую выпуклую общую кривизну поверхностного стока, перекрывающую от края до края транспортное средство и имеющую высшую точку в центральной области. Панель крыши также образует приподнятые конструкции, прилегающие к боковым конструкциям кузова, которые смещены выше общей кривизны поверхностного стока. Сформирована по меньшей мере пара углублений, прилегающих к центральной области, где углубления смещены ниже общей кривизны поверхностного стока.
В по меньшей мере одном варианте осуществления, панель крыши транспортного средства включает в себя первую приподнятую конструкцию на центральной линии транспортного средства, имеющую поверхность ступенчатого подъема, частично образующую общую кривизну поверхностного стока, проходящую поперечно снаружи в направлении наружного водяного желоба над дверным проемом. Панель крыши также включает в себя первые углубленные конструкции, проходящие сбоку по каждую сторону от первой приподнятой конструкции, каждая имеет первую базовую поверхность, утопленную ниже общей кривизны поверхностного стока. Вторые приподнятые конструкции проходят поперечно снаружи от каждой первой углубленной конструкции, где каждая имеет вторую поверхность ступенчатого подъема, по существу выровненную с общей кривизной поверхностного стока. Панель крыши включает в себя вторые углубленные конструкции, которые проходят поперечно снаружи от каждой второй приподнятой конструкции. Каждая из вторых углубленных конструкций имеет вторую базовую поверхность, утопленную ниже общей кривизны поверхностного стока. Панель крыши дополнительно включает в себя третьи приподнятые конструкции, которые проходят поперечно снаружи от каждой второй углубленной конструкции, каждая имеет третью поверхность ступенчатого подъема, которая смещена выше общей кривизны поверхностного стока. Третьи углубленные конструкции проходят поперечно снаружи от третьих приподнятых конструкций, каждая имеет третью базовую поверхность, которая по существу выровнена с общей кривизной поверхностного стока. Панель крыши дополнительно включает в себя четвертые приподнятые конструкции, проходящие поперечно снаружи от каждой третьей углубленной конструкции, имеющие четвертую поверхность ступенчатого подъема, которая смещена выше общей кривизны поверхностного стока.
Таким образом, согласно первому объекту настоящего изобретения создана панель крыши транспортного средства для канализации жидкости, содержащая:
приподнятую конструкцию на центральной линии транспортного средства;
множество основных углублений, расположенных сбоку с каждой стороны приподнятой конструкции, причем каждое основное углубление образует базовую поверхность, которая утоплена ниже общей кривизны поверхностного стока; и
вспомогательное углубление в поперечном направлении снаружи основных углублений, образующее базовую поверхность, которая по существу выровнена с общей кривизной поверхностного стока.
Предпочтительно, панель крыши транспортного средства дополнительно содержит наружную приподнятую конструкцию с каждой стороны вспомогательного углубления, при этом приподнятая конструкция смещена вверх на по меньшей мере 14 мм от базовой поверхности основных углублений.
Предпочтительно, наружная приподнятая конструкция имеет пиковую высоту от земли, которая приблизительно равна максимальной высоте транспортного средства.
Предпочтительно, панель крыши транспортного средства дополнительно образует желоб, проходящий в продольном направлении вдоль боковой кромки панели крыши, при этом наружная стенка вспомогательного углубления отстоит внутрь не более чем на 100 мм от желоба.
Предпочтительно, самые наружные основные углубления выполнены с возможностью канализации большего объема потока жидкости относительно других из множества основных углублений.
Предпочтительно, панель крыши транспортного средства сформирована из листового материала алюминиевого сплава.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создана панель крыши транспортного средства, содержащая:
первую приподнятую конструкцию на центральной линии транспортного средства, имеющую поверхность ступенчатого подъема, частично образующую общую кривизну поверхностного стока, проходящую поперечно снаружи в направлении наружного водяного желоба над дверным проемом;
первые углубленные конструкции, проходящие сбоку с каждой стороны первой приподнятой конструкции, каждая из которых имеет первую базовую поверхность, утопленную ниже общей кривизны поверхностного стока;
вторые приподнятые конструкции, проходящие в поперечном направлении снаружи каждой первой углубленной конструкции и имеющие вторую поверхность ступенчатого подъема, по существу выровненную с общей кривизной поверхностного стока;
вторые углубленные конструкции, проходящие в поперечном направлении снаружи каждой второй приподнятой конструкции, каждая из которых имеет вторую базовую поверхность, утопленную ниже общей кривизны поверхностного стока;
третьи приподнятые конструкции, проходящие в поперечном направлении снаружи каждой второй углубленной конструкции и имеющие третью поверхность ступенчатого подъема, которая смещена выше общей кривизны поверхностного стока;
третьи углубленные конструкции, проходящие в поперечном направлении снаружи каждой третьей приподнятой конструкции, каждая из которых имеет третью базовую поверхность, которая по существу выровнена с общей кривизной поверхностного стока; и
четвертые приподнятые конструкции, проходящие в поперечном направлении снаружи каждой третьей углубленной конструкции и имеющие четвертую поверхность ступенчатого подъема, которая смещена выше общей кривизны поверхностного стока.
Предпочтительно, поверхность ступенчатого подъема третьих приподнятых конструкций смещена вверх на приблизительно 14 мм от второй базовой поверхности вторых углубленных конструкций.
Предпочтительно, пиковая высота от земли по меньшей мере одной из третьих приподнятых конструкций и четвертых приподнятых конструкций приблизительно равна максимальной высоте транспортного средства.
Предпочтительно, третьи углубленные конструкции включают в себя стенки, проходящие вверх от боковых кромок третьей базовой поверхности, и наружная стенка отстоит внутрь не более чем на 100 мм от наружной боковой кромки панели крыши.
Предпочтительно, сумма вертикальной высоты каждой из третьей приподнятой конструкции и четвертой приподнятой конструкции составляет по меньшей мере 10 мм.
Согласно третьему объекту настоящего изобретения создана конструкция крыши транспортного средства, содержащая:
боковые конструкции кузова, каждая из которых проходит в продольном направлении вдоль противоположных сторон транспортного средства; и
изогнутую панель крыши, прикрепленную к каждой из боковых конструкций кузова, образуя выпуклую общую кривизну поверхностного стока, перекрывающую от края до края транспортное средство и имеющую центральную область в высшей точке, при этом панель крыши образует приподнятые конструкции, прилегающие к боковым конструкциям кузова, которые смещены выше общей кривизны поверхностного стока, и вблизи центральной области сформировано множество основных углублений, имеющих базовые поверхности, которые смещены ниже общей кривизны поверхностного стока.
Предпочтительно, приподнятая конструкция смещена на по меньшей мере 5 мм над общей кривизной поверхностного стока.
Предпочтительно, панель крыши образует две приподнятых конструкции на каждой из поперечно противоположных сторонах транспортного средства, при этом сумма вертикальной высоты двух приподнятых конструкций составляет по меньшей мере 10 мм.
Предпочтительно, поверхность ступенчатого подъема приподнятых конструкций смещена на по меньшей мере 14 мм над базовой поверхностью по меньшей мере одного основного углубления.
Предпочтительно, приподнятые конструкции проходят в продольном направлении вдоль конструкции крыши, и две прилегающих приподнятых конструкции образуют вспомогательное углубление в пространстве между ними.
Предпочтительно, базовая поверхность вспомогательного углубления выровнена с общей кривизной поверхностного стока.
Предпочтительно, наружная стенка вспомогательного углубления отстоит внутрь не более чем на 100 мм от соответствующей боковой конструкции кузова.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - вертикальная проекция конструкции кузова транспортного средства; и
Фиг. 2 - вид спереди в поперечном разрезе по линии 2-2 с фиг. 1.
Проиллюстрированные варианты осуществления раскрыты со ссылкой на чертежи. Однако, должно быть понятно, что раскрытые варианты осуществления подразумеваются только примерами, которые могут быть воплощены в различных и альтернативных формах. Фигуры не обязательно должны определять масштаб, и некоторые признаки могут быть преувеличены или сведены к минимуму, чтобы показать подробности конкретных компонентов. Раскрытые специфичные конструктивные и функциональные детали должны интерпретироваться не в качестве ограничивающих, а в качестве представляющих основу для обучения специалиста в данной области техники, каким образом осуществить раскрытые концепции на практике.
Со ссылкой на фиг. 1, показана конструкция 10 кузова транспортного средства. Конструкция 10 кузова собрана из множества компонентов. Панель 12 крыши является в целом горизонтальной и перекрывает верхнюю часть конструкции 10 кузова. Панель 12 крыши поддерживается снизу боковой конструкцией 14 кузова по каждой противоположной боковой кромке панели 12 крыши. Боковая конструкция 12 кузова также включает в себя множество в целом вертикальных стоек кузова для поддержки верхней части возле панели 12 крыши. В примере по фиг. 1, каждая из находящейся в передней части передней стойки 16 кузова, находящейся в средней части кабины средней стойки 18 кузова, и находящейся в задней части задней стойки 20 кузова включена в состав в качестве части боковой конструкции 14 кузова для поддержки панели 12 крыши. Несмотря на то, что три стойки кузова изображены в качестве примера, конструкция кузова транспортного средства может включать в себя большее или меньшее количество стоек кузова согласно конструктивным и эстетическим требованиям. В дополнительных вариантах осуществления, конструкция кузова включает в себя только переднюю и заднюю стойки кузова без находящейся в средней части кабины стойки кузова. В кроме того дополнительных вариантах осуществления, таких как автомобиль для активного отдыха (SUV), большие пассажирские кабины могут содержать конструкцию кузова, включающую в себя четыре вертикальных стойки кузова на каждой стороне, поддерживающих панель крыши.
Некоторое количество компонентов панели конструкции 10 кузова являются штампованными из материала листового металла. Например, панели могут быть сформированы из листового материала стального сплава или листового материала алюминиевого сплава. Конкретнее, составляющие панели конструкции 10 кузова могут быть сформированы из алюминиевого сплава серии 6xxx.
Панель 12 крыши сформирована, чтобы заключать в себе общую кривизну для повышения конструктивной жесткости. Кривизна в целом является арочной или выпуклой вверх, чтобы противостоять вертикальным нагрузкам. Панель крыши также образует высшую точку возле центральной линии 22 транспортного средства. Профиль панели 12 крыши выполнен с возможностью быть симметричным вокруг центральной линии 22. Кривизна помогает улучшать точность размеров штамповки. Кривизна крыши также улучшает упругость панели и невосприимчивость к повреждению во время обращения перед монтажом на транспортное средство. В по меньшей мере одном варианте осуществления, общая кривизна поверхностного стока панели крыши может иметь радиус кривизны от приблизительно 3300 мм до 5000 мм.
Потребители часто эксплуатируют транспортное средство в ненастную погоду с жидкими осадками. Желательно канализировать воду, отведенную с ветрового стекла спереди назад по крыше, тем временем, сгоняя и минимизируя жидкость, которая течет поперечно через боковые кромки крыши. Таким образом, потребитель может вынуждать окно пассажирской стороны частично открываться для вентиляции без проникания излишней воды, стекающей с крыши, в пассажирскую кабину. Подобным образом, транспортное средство, поставленное на стоянку в дождливых условиях, может накапливать объем стоячей воды на панели крыши. Количество и размеры конструкций, заключенных в панели крыши, может находиться под влиянием степени общей кривизны, а также общего размера панели крыши. То есть, более высокое количество или более агрессивные конструкции могут требоваться для отведения жидкости по мере того, как общая кривизна повышается, или по мере того, как панель крыши увеличивается.
Со ссылкой на фиг. 1 и 2, общая кривизна крыши в целом непрерывна и образует пиковую высоту на центральной линии 22 транспортного средства. В по меньшей мере одном варианте осуществления, панель 12 крыши включает в себя вертикальный перепад высот около 52 мм между центральной линией и наружной боковой кромкой 24. Перепад по высоте, связанный с общей кривизной на виде спереди, как правило может заставлять воду стекать поперечно с боковой стороны транспортного средства. Более точно, со ссылкой на фиг. 2, кривизна изображена в качестве общей кривизны 26 поверхностного стока.
Вдоль каждой из наружной боковой кромки 24 панели 12 крыши есть нисходящая ступенька и сопрягаемый фланец 28 для присоединения панели крыши к каждой боковой конструкции 14 кузова. Боковая конструкция 14 кузова также включает в себя поднятую часть снаружи от сопрягаемого фланца 28 для формирования наружного водяного желоба 30 над дверным проемом транспортного средства. Желоб 30 отводит воду спереди назад, но имеет ограниченную вместимость в отношении того, сколько жидкости может отводиться без поперечного переливания через боковую сторону транспортного средства. Размещение множества выемок, сформированных в панели крыши, служит для ограничения поперечного потока жидкости через боковую сторону крыши.
Может быть желательно компоновать наружный водяной желоб 30, где боковая конструкция 14 кузова включает в себя Точку «Y» высшей точки, которая является вертикально более высокой, чем переход в желоб 30, обозначенный Точкой «Z». В зависимости от степени кривизны примерного варианта осуществления, Точка «Y» может быть расположена приблизительно на 4 мм вертикально выше, чем Точка «Z». Размещение внешней стороны желоба, чтобы находилась вертикально выше, может помогать оптимизировать количество жидкости, отводимой наружным водяным желобом 30.
Каждое из углублений образует базовую поверхность и боковые стенки, проходящие вверх от нее. Некоторые из углублений включают в себя базовую поверхность, расположенную на отличающихся высотах относительно общей кривизны поверхностного стока. Диапазон отличающихся смещений может предоставлять крыше возможность справляться с большим объемом жидкости без поперечного переливания через боковую кромку крыши.
Последовательность основных углублений 32 расположена вокруг вертикальной центральной линии, и каждое проходит в продольном направлении по панели 12 крыши. Основные углубления 32 утоплены вниз от общей кривизны 26 поверхностного стока. Размер «A» отражает относительное смещение между базовой поверхностью основного углубления 32 и общей кривизной 26 поверхностного стока.
Со ссылкой на фиг. 2, четыре основных углубления сформированы возле центральной части панели 12 крыши. Первая приподнятая конструкция 34 скомпонована на центральной линии 22 транспортного средства и по существу выровнена с общей кривизной 26 поверхностного стока. Первая углубленная конструкция 36 проходит поперечно снаружи с каждой стороны первой приподнятой конструкции. Первые углубленные конструкции 36 включают в себя первую базовую поверхность 38, которая утоплена ниже общей кривизны 26 поверхностного стока. Вторая приподнятая конструкция 40 проходит поперечно снаружи от каждой из первых углубленных конструкций 36. Подобным образом, вторая углубленная конструкция 42 проходит поперечно снаружи от каждой из вторых приподнятых конструкций 40. Базовая поверхность 44 второй углубленной конструкции 42 утоплена ниже общей кривизны 26 поверхностного стока. В по меньшей мере одном из вариантов осуществления, каждая из первых конструкций углублений и вторых конструкций углублений включает в себя базовую поверхность, которая смещена вниз приблизительно на 7 мм от общей кривизны поверхностного стока.
Панель 12 крыши также включает в себя приподнятые конструкции в наружной части вдоль каждой стороны панели крыши. Размер «B» отражает относительное смещение между приподнятой конструкцией и общей кривизной 26 поверхностного стока. Поскольку приподнятые конструкции находятся в наружной области панели крыши, высота от земли общей кривизны 26 поверхностного стока является в целом меньшей, чем зоны возле центральной части панели 12 крыши. Поэтому, восходящие конструкции могут использоваться в наружных частях, которые остаются ниже максимальной высоты транспортного средства. Например, приподнятая конструкция может быть смещена вверх приблизительно на 6 мм от общей кривизны поверхностного стока.
Вертикальный переход с самого наружного основного углубления в прилегающую приподнятую конструкцию выше общей кривизны поверхностного стока может давать более высокий вертикальный переход между двумя областями. Третья приподнятая конструкция 46 проходит поперечно снаружи от каждой из вторых углубленных конструкций 42. Третьи приподнятые конструкции 46 имеют поверхность ступенчатого подъема, которая смещена выше общей кривизны 26 поверхностного стока. Размер «C» отражает смещение между третьей приподнятой конструкцией 46 и базовой поверхностью 44 самого наружного основного углубления. Комбинация нисходящего перехода основных углублений, прилегающих к восходящему переходу третьей приподнятой конструкции 46, дает высоту вертикальной ступеньки приблизительно 14 мм между центральной областью и наружными областями панели 12 крыши. Увеличенная высота вертикальной ступеньки ограничивает больший объем жидкости от вытекания поперечно из центральной части крыши, чтобы эффективно канализировать жидкость от дверных проемов.
Наружные области крыши также могут включать в себя вспомогательные углубления 48. Поскольку третьи приподнятые конструкции 46 смещены вверх от общей кривизны 26 поверхностного стока, могут быть сформированы вспомогательные углубления 48, имеющие базовую поверхность, которая по существу выровнена с общей кривизной 26 поверхностного стока. Третья углубленная конструкция 50 проходит поперечно снаружи от каждой из третьей приподнятой конструкции 46 и включает в себя третью базовую поверхность 52, которая выровнена с общей кривизной 26 поверхностного стока. Четвертая приподнятая конструкция 54 проходит поперечно снаружи от каждой третьей углубленной конструкции 50 и предусматривает переход в сопрягаемый фланец 28.
Подобно другим углубленным конструкциям, третьи углубленные конструкции включают в себя пару восходящих переходных стенок, продолжающихся по каждую сторону от третьей базовой поверхности 52. В по меньшей мере одном варианте осуществления, вспомогательное углубление расположено, из условия чтобы наружная стенка 56 третьих углубленных конструкций 50 была расположена не более чем на 100 мм отнесенной внутрь от наружного водяного желоба 30.
Набор нескольких продольных углублений, имеющих отличающиеся вертикальные высоты, помогает уменьшать влияние общей кривизны 26 поверхностного стока на виде спереди на поперечный поток жидкости. Каждое углубление препятствует поперечному пересечению каждого вертикального перехода соответствующим объемом жидкости. Выемки вместе канализируют жидкость назад в противоположность поперечному направлению через боковую сторону транспортного средства. Комбинация углублений способна к отведению совокупного количества жидкости для предотвращения избыточной величины перелива жидкости вниз по боковой стороне транспортного средства. В приведенном примере, сумма вертикальных размеров третьей выемки 50 и второй выемки 42 должна удовлетворять определенной глубине для отведения требуемого количества жидкости. В по меньшей мере одном варианте осуществления, сумма размера «B» плюс размера «E» имеет значение по меньшей мере 10 мм. Как обсуждено выше, целевое значение для суммы размеров углублений может находиться под влиянием степени общей кривизны, а также размера панели крыши.
Дополнительным преимуществом аспектов настоящего раскрытия является достижение углублений повышенной глубины без увеличения общей высоты транспортного средства. Транспортные средства, такие как грузовики на шасси легкового автомобиля или большие SUV могут иметь более высокую высоту посадки по сравнению с легковыми автомобилями. Увеличенная высота служит причиной большей зоны переднего обзора, которая, в свою очередь, может оказывать влияние на экономию топлива. Увеличенная общая высота транспортного средства также должна быть ограничена, для того чтобы умещать транспортное средство в связанный с местом жительства гараж. Арочный профиль панели крыши заставляет максимальную высоту находиться приблизительно на центральной линии транспортного средства. Посредством утапливания вниз основных углублений возле центральной линии транспортного средства, общая высота транспортного средства может быть уменьшена по сравнению с выступающими вверх конструкциям возле максимальной высоты. В по меньшей мере одном варианте осуществления, наружная приподнятая конструкция образует пик, имеющий высоту от земли, приблизительно равную максимальной высоте транспортного средства на центральной линии транспортного средства.
Варианты осуществления, описанные выше, являются специфичными примерами, которые не описывают все возможные формы раскрытия. Признаки проиллюстрированных вариантов осуществления могут комбинироваться для формирования дополнительных вариантов осуществления раскрытых концепций. Слова, использованные в описании изобретения, являются скорее словами описания, нежели ограничения. Объем следующей формулы изобретения является более широким, чем конкретно раскрытые варианты осуществления, и также включают в себя модификации проиллюстрированных вариантов осуществления.