CN107667052B - 包括结构车顶的车辆和结构车顶在车身结构上的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆、例如机动车辆，该车辆包括限定了车顶框架的车身结构，该车顶框架由经由侧轨(4)彼此连接的车顶前横梁(2)和车顶后横梁(3)构成。该车辆包括结构车顶(1)，该结构车顶包括：旨在与限定该车辆的上部分的车顶框架相接合的力传递框架(10)；以及半透明面板(15)，该半透明面板能够添加到之前组装在该车辆车身上的该力传递框架(10)上以便至少覆盖该框架(10)。该力传递框架(10)包括通过多个纵向杆(13)连接至后链接部件(12)上的前链接部件(11)，所述前链接部件和所述后链接部件(11，12)被成形成用于与该车顶框架的前横梁和后横梁(2，3)接合，使得每个侧轨(4)与由纵向杆(13)构成的偏离侧轨相关联。本发明还涉及一种用于将结构车顶组装在车辆的车身结构上的方法。

Description

包括结构车顶的车辆和结构车顶在车身结构上的组装方法

技术领域

本发明总体上涉及汽车领域、并且更具体地涉及结构车顶和配备有此类车顶的车辆。

背景技术

在大多数机动车辆中，车身包括对乘员形成保护单元的上层结构、以及附接了动力传动系的元件的基座，例如发动机和用于车轮的驱动机构。

上层结构的上部分通常包括由钢板制成的车顶。

为了建造具有增强亮度的乘员舱室，例如在装配有玻璃天窗或玻璃全景车顶的车辆中，上层结构的上部分可以部分地由半透明材料制成。

为了进一步增强亮度，半透明部件必须是凸起的表面。为此，具有玻璃全景天窗的车辆(其中车身不具有链接B柱的中央横梁)是已知的。

为了维持车身在撞击事件中的强度，对上层结构进行校准，使得车身的侧面包括通过侧轨衬里和侧轨结构的组装形成的车顶侧轨。

这样的组件形成截面封闭的梁，该梁在其前端处链接至挡风玻璃框架结构上并且在其后端处链接至车顶后横梁上，该挡风玻璃框架结构部分地包括挡风玻璃支柱和车顶前横梁。

与由钢板制成的车顶不同，配备有玻璃全景车顶的车辆的车身结构不具有能够机械链接车顶侧轨的中央横梁。因此，通过修改其他车顶横梁(车顶前横梁和车顶后横梁)的设计，并且通过增大车顶侧轨的截面，确保了撞击力分布到上层结构的其余部分上。

因此车顶的侧边缘被侧轨限制，使得车顶的半透明部件受到侧轨的尺寸的限制。

每个侧轨的外侧被车身侧面覆盖，该车身侧面可以是从车辆外部可见的、并且部分地覆盖其他结构元件(例如B支柱和后顶盖侧板衬里)的车体部件。由于用于制造透明车顶和车身侧面所用的材料类型不同，因此这样的架构不能确保增强的外观。由于在侧窗与透明玻璃车顶之间的安排相同，从车辆外部清楚地可见由钢板制成的车身侧面与覆盖的车顶侧轨之间的对比。

此外，在法规方面还存在另一个不利处，因为一些国家禁止使用除钢以外的任何材料来形成车顶的、位于车辆乘员的基本上竖直上方的部分。

发明内容

本发明的目的之一是部分地克服这些不利处，以在部分地遮挡侧轨的几何形状的同时改善乘员舱室内的亮度。

为此，本发明涉及一种机动车辆，该机动车辆包括限定了车顶框架的车身结构，该车顶框架由使用多个侧轨链接在一起的车顶前横梁和车顶后横梁形成，该车辆包括结构车顶，该结构车顶包括：被设计成用于与界定该车辆的上部分的车顶框架相接合的力传递框架；以及半透明面板，该半透明面板可以附接到之前组装在该车辆车身上的该力传递框架上以便至少覆盖该框架，该力传递框架包括通过多个纵向杆连接至后链接部件上的前链接部件，所述前链接部件和所述后链接部件被成形成用于与该车顶框架的前横梁和后横梁接合，使得每个侧轨与由纵向杆构成的偏离侧轨相关联。

根据本发明，该车辆可以单独地或组合地包括以下特征中的任一个：

-每个纵向杆可以是通过对在制造该力传递框架时所用的钢板进行冲压而获得的截面开放的强化梁，

-每个纵向杆可以是通过模制复合材料而获得的强化梁，

-每个纵向杆可以是由铝制成的强化梁，

-每个强化梁具有基本上U形的截面，其侧壁中的每一个具有至少一个强化肋，

-该半透明面板在组装间隙内具有至少一个纵向孔，该至少一个纵向孔具有被设计成与纵向杆接合的匹配形状，

-该半透明面板具有至少一个不透明区域，该至少一个不透明区域被设计成用于遮挡该车辆的框架和/或车身结构的一部分。

-这些不透明区域被安排成当该半透明面板与该框架组装时与该前链接部件和该后链接部件基本上相对。

-每个强化梁形成凹座，该凹座被成形成用于接纳附件、例如内部灯或空气扩散器。

本发明还涉及一种用于将结构车顶组装在车辆的车身结构上的组装方法，该车辆具有上述特征中的任一特征，该车身结构已经提前制成以便形成车顶框架，该车顶框架由通过多个侧轨链接在一起的前横梁和后横梁界定，所述组装方法包括力传递框架的制造步骤、该框架在该车顶框架上的组装步骤、接着该半透明面板在该框架上的定位与组装步骤、同时通过胶粘将该半透明面板组装在该车顶框架上。

附图说明

自然，在参照附图描述的作为非限制性实例提供的实施例中，阐述了其他特征和优点，在附图中：

-图1是包括根据本发明的结构车顶的机动车辆的上部分的示意性外部透视图，

-图2是根据本发明的图1的结构车顶的示意性透视图，

-图3是根据本发明的图2的结构车顶的示意性分解透视图，

-图4是根据本发明的车辆的一部分沿着横向截面的放大，示出了结构车顶的部件元件在车辆车身的某些元件上的安排。

具体实施方式

图1至图4的描述包含术语“前部”、“后部”、以及“侧面”，这些术语是参照车辆的正常向前移动方向来理解的。此外，车辆的纵向轴线是链接车辆的前部和后部的轴线X，车辆的横向轴线是将侧向侧面彼此链接的轴线Y，并且车辆的竖直轴线在此被称为轴线Z。

图1是车辆(在这种情况下是机动车辆)的上部分的示意图，值得注意之处在于，该车辆具有的挡风玻璃8与后窗玻璃9被结构车顶1分开，其中该车顶被设计成用于强化车身结构。因此，结构车顶提供其他力传递路径，使得可以在减轻重量方面优化车身结构的上部分的设计。

结构车顶1还包括半透明面板15，该半透明面板借助于齐平组件直接在挡风玻璃8与后窗玻璃9之间延伸，使得其整体形成连续的纵向线。

如图1所示，该结构车顶的左侧边缘覆盖车辆的车身结构的上部分，使得半透明面板15还与左侧窗和车身侧面齐平，从而经由其上边缘界定了后顶盖侧板框架。对于右侧边缘(图1中未示出)也是如此，使得由于左侧和右侧关于具有轴线X和Y的中平面的对称性，面板15具有与侧面镶装玻璃元件接合的下垂侧边缘，无论这样的元件是车门还是例如后顶盖侧板窗的静态结构。

一旦附接到车身结构的上部分上，半透明面板15就经由其前侧边缘和后侧边缘分别与挡风玻璃8和后窗玻璃9相协作。

半透明面板15靠近后顶盖侧板窗和开放侧窗以及后窗玻璃9增强了车辆乘客舱室内的亮度。

所述结构车顶1限定的力传递路径是由线性地延伸穿过半透明面板15的纵向杆13形成的，从而沿着轴线Z逐渐地伸到面板15外部。

纵向杆13中的每一个的前部分和后部分刚性地连接至前部件11和后部件12上，如图3所示，使得如此形成的纵向杆13以及前部件11和后部件12的组件限定了力传递框架10，该力传递框架被设计成用于与界定车辆的上部分的车顶框架相接合。

力传递框架10被安装在车辆的、界定了车顶框架的车身结构上。因此，纵向杆13帮助强化车身结构、并且更具体地强化车顶框架。

在将结构车顶1组装在车辆的车身结构之前，由借助于多个侧轨4彼此链接的车顶前横梁2和车顶后横梁3形成车身上部框架。

如图4所示，纵向杆13基本上平行于所述侧轨4延伸，但是纵向杆13朝向车辆内侧偏离了距离D，使得纵向杆13可以被称为偏离侧轨。

下文中每个纵向杆13也将被称为偏离侧轨，与界定了车顶框架的侧向侧面的侧轨4形成对比。

如图4所示，参照侧轨4和纵向杆13的具有轴线X和Z的中平面，这两个中平面之间沿Y的间隙为距离D。

根据一个实施例并且根据距离D，纵向杆13中的每一个形成被设计成垂直于车辆的侧座椅延伸的偏离侧轨。因此，由于偏离侧轨的存在，保护了左侧座椅或右侧座椅中的驾驶员的头部不受外部伤害。对于与门框紧邻的前排座椅和后排座椅中的乘员同样如此。

当将半透明面板15与纵向杆13和侧轨4两者组装时，半透明面板15在纵向杆13之一与相邻侧轨4之间建立链接。在半透明面板15的这个链接部分中，来自外部的光可以进入以便在车辆的乘客舱室内部扩散。

与这些侧轨一样，偏离侧轨提供与挡风玻璃8的上部横梁2、后顶盖侧板衬里5和6、以及后横梁3的链接。为此，力传递框架10的前部件11和后部件12被成形成用于部分地通过匹配形状分别与前横梁2和后横梁3接合。前部件11和后部件12被设计成分别抵靠在车顶框架的前横梁2和后横梁3上、然后永久附接。

在将结构车顶1预先组装在车顶框架上的操作之后，框架10的前部件11和后部件12通过竖直轴线Z的重合相应地覆盖前横梁2和后横梁3。

根据优选实施例，力传递框架10是使用切割和成形操作、通过对钢板进行冲压而由钢制成的。举例而言，该钢板可以是由高弹性极限钢制成的。

并且举例而言，该框架的全部或一部分可以由铝制成、或者使用复合材料模制方法制成。

前部件11和后部件12是被设计成通过焊接或胶粘到前横梁2和后横梁3上而组装的金属片板。

一旦框架10已经刚性地连接至车顶框架上，每个侧轨4就与由纵向杆13形成的偏离侧轨相关联，使得沿着轴线X纵向穿过车身结构的上部分的力遵循两条力传递路径(具体是由侧轨4形成的主路径和由偏离侧轨形成的次路径)。

这些侧轨部件的这种组装设计优化了其(尤其关于其截面的)相应设计，使得每个侧轨4具有的截面比现有技术已知的解决方案更小，这些解决方案仅包括一个侧轨并且其车顶仅由没有任何强化部件的金属片车顶形成。

有利的是，侧轨4的截面随着纵向杆13的截面而变。举例而言，侧轨4是基本上L形的，其端部形成联接凸缘，这些联接凸缘被设计成用于尤其经由胶珠33通过胶粘来与面板15链接，如图4所示。

包括前部件11和后部件12以及其纵向杆13的框架10是以下这样的模块，该模块被设计成作为单一部件来附接至界定了车辆的车身结构的上部分的车顶框架上。

结构车顶1包括配备有多个孔16的半透明面板15，被设计成在半透明面板15从上方与框架10重叠时伸出的纵向杆13穿过这些孔中的每一个。

每个孔16是穿过结构面板15形成的纵向开口，并且纵向杆13之一经由该纵向开口***、因此竖直地延伸并且伸出到半透明车顶15之外。

每个纵向杆13因此形成附接轮廓，该附接轮廓竖直地伸出到半透明面板15的表面之外。

在图1、图2和图4所示的优选实施例中，孔16的边缘与纵向杆13的侧边面相对地延伸，使得在纵向杆13与面板15之间沿着轴线Z不存在空余空间。因此一旦面板15已经附接至框架10上，就根据其中包含的纵向杆13形成这些孔16。

每个纵向杆13具有多个侧向附接凸缘14，这些侧向附接凸缘被设计成在外部面上接纳胶珠33，以使面板15能够从上方进行附接。

每个纵向杆13从半透明面板15的顶部分向上延伸，使得在半透明面板15与每个纵向杆13之间沿着Z不存在空间。

每个纵向杆13可以与内衬里19(如图4所示)相协作，该内衬里附接至附接凸缘14的内面上并且例如通过胶粘或卡扣来附接以使得该链接可拆卸。

形成纵向杆13的壁以及衬里19界定了封闭空间21，该封闭空间被设计成用于接纳至少一个附件18。举例而言，这样的附件18可以是被设计成用于在乘员舱室内建立照亮环境的照亮元件，如图4所示。

根据变体实施例，这样的附件18还可以是链接至车辆中的通气和/或空调***上的空气扩散器。

根据另一个变体实施例，这样的附件18执行双重功能，即通过光导提供照亮的环境和热舒适度，该光导包括空气扩散歧管的出口。

在这方面，衬里19可以包括至少一个孔，光或脉冲空气或这两者可以穿过该至少一个孔而扩散。

根据结构车顶1的变体实施例，使用附接板(未示出)在纵向杆13与框架10的前部件11和后部件12之间提供链接，使得被选择用于制造链接部件11和12以及制造纵向杆13并且还制造这些附接板的材料可以是不同的，尤其是在减轻结构车顶1的重量的角度。

这些附接板因此可以由钢制成，使得它们通过焊接、例如通过点焊而附接至框架10的前部件11和后部件12上。

根据变体实施例，这些附接板可以与纵向杆13作为单一部件来制成。

根据变体实施例，纵向杆13是由复合材料、例如玻璃纤维制成的。每个附接板与框架10的前部件11或后部件12之间的链接可以借助于适合的胶珠形成。

前车体部件11和后车体部件12可以由铝制成，从而使用钎焊操作来在它们与前横梁2和后横梁3之间实现链接。

优选地，半透明面板15可以由塑料、例如聚碳酸酯制成。

如图3和图4所示，每个侧轨4被半透明面板15从外侧覆盖，使得面板15的侧边缘分别抵靠在侧轨4的形成联接凸缘的部分上。这些元件之间的链接由胶珠33提供。

侧轨4的内面接纳专用衬里20，该专用衬里通过胶粘或卡扣固持以确保它是可拆卸的。

侧轨4的下部分与密封器件30接合，在这种情况下这些密封器件由唇缘密封件31和32形成，这些唇缘密封件被安排在专用联接凸缘上并且向下伸出到侧轨4外侧。

由于这些下垂边缘，半透明面板15遵循相对于竖直轴线倾斜的曲线。在图4中，所述斜面与竖直轴线成大致45°。

半透明面板15的下垂边缘的自由端侧向侧面被安排成从这些密封垫31和32之一延伸。

半透明面板15可以包括被设计成使得车身结构从车辆外部不可见的不透明遮挡件。举例而言，被称为车辆的定制条带的粘合剂条带可以用于此目的。但是可以使用其他手段，例如在制造例如半透明面板15的模具时注入不同的材料。

考虑所述结构车顶1的半透明面板15是后窗玻璃9的向前引导延伸部，该延伸部可以用作刹车灯(统称为第三停车灯)的一部分，透过该刹车灯可以从外部可见光信号。

每个纵向杆13在其侧边面上具有多个强化槽缝17，并且所述槽缝还可以用于附接输送附件、例如横向承载杆(未示出)。

Claims (8)

1.一种机动车辆，该机动车辆包括限定了车顶框架的车身结构，该车顶框架由使用多个侧轨(4)链接在一起的车顶前横梁和车顶后横梁(2，3)形成，其特征在于，该机动车辆包括结构车顶(1)，该结构车顶包括：被设计成用于与界定该车辆的上部分的车顶框架相接合的力传递框架(10)；以及半透明面板(15)，该半透明面板能够附接到之前组装在该车辆车身上的该力传递框架(10)上以便至少覆盖该力传递框架(10)，并且在于，该力传递框架(10)包括通过多个纵向杆(13)连接至后链接部件上的前链接部件，所述前链接部件和所述后链接部件被成形成用于与该车顶框架的车顶前横梁和车顶后横梁(2，3)接合，使得每个侧轨(4)与由纵向杆(13)构成的偏离侧轨相关联，该半透明面板(15)在组装间隙内具有至少一个纵向孔，该至少一个纵向孔具有被设计成与纵向杆(13)接合的匹配形状，每个纵向孔是穿过该半透明面板(15)形成的纵向开口，并且纵向杆(13)之一经由该纵向开口***、因此竖直地延伸并且伸出到半透明面板(15)之外。

2.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，每个纵向杆(13)是通过对在制造该力传递框架(10)时所用的钢板进行冲压而获得的截面开放的强化梁。

3.如权利要求2所述的车辆，其特征在于，每个强化梁具有基本上U形的截面，其侧壁中的每一个具有至少一个强化肋(17)。

4.如权利要求2或3所述的车辆，其特征在于，该半透明面板(15)具有至少一个不透明区域，该至少一个不透明区域被设计成用于遮挡该车辆的力传递框架(10)和/或车身结构的一部分。

5.如权利要求4所述的车辆，其特征在于，这些不透明区域被安排成当该半透明面板(15)与该力传递框架(10)组装时与该前链接部件和该后链接部件基本上相对。

6.如权利要求2或3所述的车辆，其特征在于，每个强化梁形成凹座，该凹座被成形成用于接纳附件(18)。

7.如权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述附件(18)是内部灯或空气扩散器。

8.一种用于将结构车顶(1)组装在根据权利要求1至7中任一项所述的车辆的车身结构上的组装方法，该车身结构已经提前制成以便形成车顶框架，该车顶框架由通过多个侧轨(4)链接在一起的车顶前横梁和车顶后横梁(2，3)界定，所述组装方法包括力传递框架(10)的制造步骤、该力传递框架(10)在该车顶框架上的组装步骤、接着该半透明面板(15)在该力传递框架(10)上的定位与组装步骤、同时通过胶粘将该半透明面板(15)组装在该车顶框架上。

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