本技術(shù)涉及車輛工程，具體涉及一種車頂橫梁總成、車架、及車輛。

背景技術(shù)：

1、車輛的車頂前橫梁主要分擔(dān)前部橫向的分力，從而保證乘員艙受到碰撞時不發(fā)生大的變形，進(jìn)而保護(hù)乘客的安全。相關(guān)技術(shù)中，車頂前橫梁一般采用鈑金焊接形成，也有壓鑄成型的。

2、車頂前橫梁普遍采用熱成型鋼+高強(qiáng)度鋼板作為車頂前橫梁的主要材料，沖壓成型后焊接，組成零件總成。因此，伴隨著車輛安全性要求越來越高，車頂前橫梁的重量也相應(yīng)增大。然而汽車能耗及節(jié)能減排的需要，以及新能源車輛續(xù)航的壓力，車輛需要輕量化設(shè)計。

3、可見，滿足車頂橫梁安全性能與輕量化設(shè)計之間相互制約，為了提升安全性能往往導(dǎo)致車頂橫梁重量增大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實用新型提供了一種車頂橫梁總成、車架及車輛，以解決為了提升安全性能導(dǎo)致車頂橫梁重量增大的問題。

2、第一方面，本實用新型提供了一種車頂橫梁，包括：

3、梁本體，所述梁本體為非金屬制件，具有待加強(qiáng)部位和/或待加強(qiáng)區(qū)域；

4、骨架結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述梁本體的待加強(qiáng)部位和/或待加強(qiáng)區(qū)域，且所述骨架結(jié)構(gòu)為碳纖維制件。

5、有益效果：與相關(guān)技術(shù)中金屬材質(zhì)的車頂橫梁相比，梁本體采用非金屬材質(zhì)，實現(xiàn)了車頂橫梁的輕量化；為了滿足車頂橫梁的安全性要求，在梁本體的待加強(qiáng)部位和/或待加強(qiáng)區(qū)域設(shè)置碳纖維材料制成的骨架結(jié)構(gòu)來提高梁本體的強(qiáng)度，由于碳纖維材料的抗拉強(qiáng)度和抗剪切強(qiáng)度較高，提升了整個梁本體的機(jī)械強(qiáng)度，如此設(shè)置，車頂橫梁能夠在滿足安全性能的前提下實現(xiàn)輕量化。而且采用骨架結(jié)構(gòu)作為局部加強(qiáng)件，與大面積采用碳纖維材料的方式相比，能夠大幅度降低成本。

6、在一種可選的實施方式中，所述骨架結(jié)構(gòu)包括：加強(qiáng)筋，多個所述加強(qiáng)筋分布于所述梁本體。

7、有益效果：多個加強(qiáng)筋分布在梁本體的承力位置，在提高梁本體強(qiáng)度和剛度的前提下減少了加強(qiáng)筋的用量，能夠有效控制成本。

8、在一種可選的實施方式中，所述加強(qiáng)筋由碳纖維絲制成，多個所述碳纖維絲混合纏繞形成所述加強(qiáng)筋。

9、有益效果：碳纖維絲通過混合纏繞工藝制成加強(qiáng)筋，與直接采用碳纖維塊的方式相比進(jìn)一步提高了加強(qiáng)筋的拉伸強(qiáng)度和韌性。

10、在一種可選的實施方式中，所述梁本體在其延伸方向上形成中部寬兩端窄的結(jié)構(gòu)。

11、有益效果：中部寬兩端窄的結(jié)構(gòu)，一方面是基于布置的需要，中部尺寸加寬后車頂橫梁內(nèi)部能夠設(shè)置安裝件，如激光雷達(dá)和天線等，而兩端窄的結(jié)構(gòu)更便于裝配，克服了安裝尺寸的限制；另一方面，中部加寬后能夠有效提升車頂橫梁的剛度。

12、在一種可選的實施方式中，所述梁本體為注塑件，且所述骨架結(jié)構(gòu)嵌設(shè)于所述梁本體。

13、有益效果：將骨架結(jié)構(gòu)嵌設(shè)于梁本體，與梁本體一體注塑成型，與分體設(shè)置的方式相比，連接可靠性更高，整體性也更好。

14、在一種可選的實施方式中，所述梁本體上分布有立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

15、有益效果：梁本體上分布設(shè)置立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，能夠保證梁本體強(qiáng)度的同時，進(jìn)一步實現(xiàn)輕量化設(shè)計；而且立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)也能夠抑制振動和噪聲，提升nvh模態(tài)性能。

16、在一種可選的實施方式中，所述梁本體上設(shè)置有連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述梁本體兩端的鈑金件。

17、有益效果：在梁本體上設(shè)置連接結(jié)構(gòu)，便于與周圍的配合件進(jìn)行配合連接，提高車頂橫梁的裝配便捷性；而連接結(jié)構(gòu)包括鈑金件，無需改變車頂橫梁與周邊配合件之間的原有連接關(guān)系，周邊件的結(jié)構(gòu)無需作調(diào)整，省時省力的同時也能有效控制成本；此外，還能夠根據(jù)車型及安裝需要配置不同的連接結(jié)構(gòu)，適用范圍更廣。

18、在一種可選的實施方式中，所述連接結(jié)構(gòu)粘接于所述梁本體；或者，所述連接結(jié)構(gòu)與所述梁本體一體注塑成型。

19、有益效果：連接結(jié)構(gòu)粘接于梁本體的方式，工藝較簡單；連接結(jié)構(gòu)與梁本體一體注塑成型的方式，連接可靠性較高，應(yīng)用時可根據(jù)需要選擇連接結(jié)構(gòu)與梁本體的具體連接方式。

20、第二方面，本實用新型還提供了一種車架，包括以上任一項所述的車頂橫梁總成。

21、有益效果：車架包括本實用新型的車頂橫梁總成，通過骨架結(jié)構(gòu)提高梁本體的機(jī)械性能，保證安全性能的同時實現(xiàn)了車架的輕量化。

22、第三方面，本實用新型還提供了一種車輛，包括上述的車架。

23、有益效果：本實用新型在滿足車架安全性能的同時實現(xiàn)了車架的輕量化，進(jìn)而實現(xiàn)了整車的輕量化，降低了車輛能耗，符合節(jié)能減排的需要，對于新能源車輛而言能夠提高其續(xù)航能力。采用骨架結(jié)構(gòu)復(fù)合加強(qiáng)的思路，也為車輛其他部分的輕量化設(shè)計提供了思路和借鑒，為車輛的進(jìn)一步輕量化創(chuàng)造了條件。

技術(shù)特征：

1.一種車頂橫梁總成，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車頂橫梁總成，其特征在于，所述骨架結(jié)構(gòu)包括：加強(qiáng)筋(2)，多個所述加強(qiáng)筋(2)分布于所述梁本體(1)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車頂橫梁總成，其特征在于，所述加強(qiáng)筋(2)由碳纖維絲制成，多根所述碳纖維絲混合纏繞形成所述加強(qiáng)筋(2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車頂橫梁總成，其特征在于，所述梁本體(1)在其延伸方向上形成中部寬兩端窄的結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車頂橫梁總成，其特征在于，所述梁本體(1)為注塑件，且所述骨架結(jié)構(gòu)嵌設(shè)于所述梁本體(1)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車頂橫梁總成，其特征在于，所述梁本體(1)上分布有立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的車頂橫梁總成，其特征在于，所述梁本體(1)上設(shè)置有連接結(jié)構(gòu)(3)，所述連接結(jié)構(gòu)(3)包括設(shè)置于所述梁本體(1)兩端的鈑金件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車頂橫梁總成，其特征在于，所述連接結(jié)構(gòu)(3)粘接于所述梁本體(1)；或者，所述連接結(jié)構(gòu)(3)與所述梁本體(1)一體注塑成型。

9.一種車架，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8中任一項所述的車頂橫梁總成。

10.一種車輛，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的車架。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及車輛工程技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種車頂橫梁總成、車架及車輛，該車頂橫梁總成包括非金屬制成的梁本體，具有待加強(qiáng)部位和/或待加強(qiáng)區(qū)域；碳纖維制成的骨架結(jié)構(gòu)，設(shè)置于梁本體的待加強(qiáng)部位和/或待加強(qiáng)區(qū)域。在車頂橫梁的梁本體的待加強(qiáng)部位和/或待加強(qiáng)區(qū)域設(shè)置骨架結(jié)構(gòu)來提高梁本體的機(jī)械性能，在滿足安全性要求的前提下通過梁本體材質(zhì)的優(yōu)化替代實現(xiàn)車頂橫梁的輕量化。

技術(shù)研發(fā)人員：張雪亮,杜文鑫,李國林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江極氪智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240515
技術(shù)公布日：2024/12/19