CN102795085B - 汽车的车顶结构以及车顶模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车的车顶结构，其中，在汽车两侧通过至少一个车身构件形成带有固定法兰的沿汽车纵向延伸的车顶槽。车顶模块固定在两个固定法兰上，该车顶模块具有至少部分设计为玻璃车顶形式的、用于跨接形成于车顶槽之间的车顶开口的平面部段，其中，在固定法兰和车顶模块的平面部段之间设置至少一对用于安装车顶行李架的安装基座。所述平面部段具有多个配属于安装基座的、分别由塑料注塑包封件包围的用于安装车顶行李架的模块开口。

Description

汽车的车顶结构以及车顶模块

技术领域

本发明属于汽车技术领域并且涉及一种车顶模块，以及一种配备有这种车顶模块的汽车车顶结构。

现有技术

现代汽车通常配备自承式车身，其相对于安装在框架上的车身降低了重量和成本。在自承式车身中，构件以其整体承接传入的力，其中，车身的刚度通过空心的板材横剖面和结实的板材蒙皮实现。

在白车身中通常通过车顶框架为汽车车顶界定车顶开口。作为汽车车顶的模块构件(“车顶模块”)常常在流水线上被制造。为此，车顶框架通常具有侧面框架部件，该侧面框架部件带有用于固定车顶模块的水平固定法兰。

为了运送自行车、运动器械如滑雪板以及通常可移动的载荷，对于很多汽车支架期望具有安装车顶横向行李架的可能性。为此在批量生产中常见的构造方式是在固定法兰上安设安装基座，在安装基座上可安装车顶横向行李架。

发明内容

与此相对，本发明所要解决的技术问题在于，以有利的方式扩展设计汽车传统的车顶结构。

上述技术问题按照本发明的建议通过一种汽车的车顶结构以及通过一种车顶模块解决。

以下提到的方向说明和位置说明如“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”“后”、“水平”和“垂直”都以水平放置的汽车和其(向前)行驶方向为参照。

按照本发明示出一种汽车的车顶结构。“车顶结构”在本发明的范围内视为汽车的向上界定汽车内部空间(在轿车中例如是客舱)的上部部件。

按照本发明的车顶结构在汽车每一侧包括至少一个构成沿汽车纵向延伸的侧面车顶槽的车身构件。汽车两侧的车顶槽通常分别由多个车身构件构成。车身构件能够由板件、轻质金属材料如铝、镁或其合金、或非金属材料如纤维加强的塑料制成。车顶侧的车身开口(车顶开口)由在汽车横向上相互对置的车身构件构成，所述车身开口可至少部分地由车顶模块封闭。为此，车顶模块固定在两个沿汽车纵向延伸的、尤其为水平的固定法兰上，所述固定法兰分别由至少一个构成车顶槽的车身构件形成。为了桥接车顶开口，车顶模块具有设计为平面状的部段(平面部段)，该平面部段至少部分地、尤其在整个平面上设计为玻璃车顶的形式。

此外，在按照本发明的车顶结构中，在两个固定法兰处在固定法兰和车顶模块的平面部段之间设置有至少一对安装基座，以用于安装车顶(横向)行李架。通常设置有用于分别安装车顶行李架的至少一对前部安装基座和至少一对后部安装基座。

本发明的实质特征在于，车顶模块至少延伸至安装基座，然而通常超过安装基座向外延伸，使得安装基座分别位于两个固定法兰之一和车顶模块的平面部段之间。在此，车顶模块的平面部段具有多个配属于安装基座的模块开口，该模块开口这样设计和布置，使得它们可实现由上方接触到安装基座以便将车顶行李架安装至安装基座上或将车顶行李架从安装基座上拆下。此外，车顶模块的平面部段中的模块开口分别用塑料完整地注塑包封。因此，平面部段尤其可在整个平面上设计为玻璃车顶(模块开口和其塑料注塑包封件除外)。

因此，按照本发明的车顶结构能够以有利的方式使得所述至少部分地、尤其全部设计为玻璃车顶的车顶模块平面部段延伸直到超过安装基座，并且能够与两个侧面车顶槽的外侧边界具有很小的只有几毫米的接缝宽度。汽车的车顶结构因此能够以特别美观的方式构造，其中，乘客向外的视野非常好或可实现非常“开放”的空间感以及非常高的透光度。用于遮盖安装基座的单独板条以及其固定器件能够以特别有利的方式取消，由此可节省尤其用于制造和支承这种板条的时间和成本。通过用塑料注塑包封模块开口，能够实现平面部段中的模块开口在技术上特别简单的设计，该模块开口可实现车顶(横向)行李架可靠和安全的安装。

在按照本发明的车顶结构中，车顶模块分别在汽车两侧通过至少一个固定器件(例如基本沿汽车纵向延伸的粘接带)固定在固定法兰上。固定器件有利地在汽车每一侧上在不包括安装基座的区域(还可称为“第一”区)内比在包括安装基座的区域(还可称为“第二”区)内具有与中间的汽车纵向竖直平面更大的间距。这意味着，固定器件在第一区比在第二区更靠外。这尤其使得在汽车两侧分别沿汽车纵向延伸的、用于固定车顶模块的固定法兰在无安装基座的第一区内比在包括安装基座的第二区内具有更小的垂直于其延伸方向的测量宽度。通过这种措施能够以特别有利的方式在汽车制造中节省材料和成本，而不影响固定车顶模块的稳定性和可靠性。而且还能减小汽车重量，由此可通过减少燃料消耗节省汽车运行的成本。

在按照本发明的车顶结构的另一种有利的实施形式中，所述模块开口分别配备有用于封闭安装开口的可重复封闭的闭锁元件。该闭锁元件例如可以是翻盖或滑盖。通过该闭锁元件能够有利地防止污物和水进入模块开口并且还能改善车顶结构的外观。

本发明还涉及一种用于汽车车顶结构的车顶模块，该车顶模块在汽车的每侧上配备有沿汽车纵向延伸的车顶槽，该车顶槽带有用于固定车顶模块的固定法兰。该车顶模块具有至少部分地、尤其全部设计为玻璃车顶形式的、用于跨接形成于车顶槽之间的车顶开口的平面部段，其中，平面部段配备有多个模块开口，所述模块开口分别配属于设计在车顶槽区域中的用于安装车顶行李架的安装基座。模块开口分别由塑料注塑包封件包围。可能有利的是，模块开口分别配备有可重复封闭的闭锁元件。

此外，本发明涉及一种汽车，其具有如上所述的车顶结构。

应该理解的是，本发明不同的结构设计能够单独地或以任意组合实现。尤其是前述的和之后将阐述的特征不仅能够以上述的组合特征形式使用，而且还可以其它的组合特征形式应用或单独应用，只要不脱离本发明的框架即可。

附图说明

以下参照附图结合实施例进一步阐述本发明。在附图中：

图1A至图1B显示的是按照本发明车顶模块的一个实施例的从上方观察的立体视图(图1A)以及放大细节的俯视图(图1B)；

图2显示的是按照本发明的具有图1A和图1B中的车顶模块的车顶结构的一个实施例的剖面图；

图3显示的是图2中车顶结构的另一剖面视图；

图4显示的是图2和图3中车顶结构的变型方案的剖面图；

图5显示的是按照本发明车顶结构的其它实施例的从上方观察的立体图。

具体实施方式

首先关注图1A和图1B，其中结合从上方观察的立体视图显示了用于安装在汽车的车顶结构1中的按照本发明的车顶模块100的一个实施例。

相应地，车顶模块100包括平面部段101，其由具有两个侧面边缘104的模块边缘102和前侧边缘105和后侧边缘106围绕。在装配状态中，平面部段101相对外部环境界定出汽车内部空间或客舱。在此，平面部段101的外表面103构成汽车蒙皮的一部分。根据车顶模块的造型，由于显示原因而不可看到的内表面可以是汽车顶篷的一部分或被车顶侧的内衬遮住。平面部段101在此例如在整个平面上或全部设计为玻璃窗或玻璃车顶109。与两个侧面边缘104邻接地，平面部段101分别具有两个在汽车纵向上彼此错移设置的、在此设计为通孔的模块开口107。该模块开口107分别通过注塑包封件110完全用塑料注塑包封，因此模块开口107最后由塑料包围。在车顶模块100中分别在汽车横向上相互对置地设置两个模块开口107，其中，模块开口107分别配属于在图2和图3中所示的安装基座6。表述“在整个平面上或全部”指的是，平面部段101除了模块开口107和塑料注塑包封件110外全部由玻璃构成。

在图2和图3中结合沿汽车横向的剖面图阐述按照本发明的车顶结构1的实施例。图2中显示了位于安装基座6高度上的剖面图，图3中显示了安装基座6之外的剖面图。在附图中分别只在一个汽车侧的车顶槽3区域内显示了车顶结构1，其中，应当理解的是，车顶结构1在汽车另一侧对称地设计。

相应地，车顶结构1在汽车每一侧具有在汽车纵向上延伸的车顶纵梁或侧向纵梁2，该侧向纵梁在此例如由三个车身板件组成，即外侧车身板件7、中间车身板件7’和内侧车身板件7”。外侧车身板件7在剖面中至少近似直角地成型并且包括第一或垂直的板件部段8和第二或水平的板件部段9，它们共同形成在汽车纵向上延伸的车顶槽3。车顶槽3的侧壁5由垂直的板件部段8构成。

在水平的板件部段9的区域中，三个车身板件7、7’、7”彼此固定连接。用于固定车顶模块100的水平固定法兰4由外侧车身板件7尤其是在三个彼此固定连接的车身板件7、7’、7”的区域中构成。固定法兰4沿汽车纵向延伸，其宽度沿汽车横向测量。由固定法兰4构成的车顶开口17由车顶模块100的设计成玻璃车顶109的平面部段101跨接或封闭，其中，平面部段101固定在两个固定法兰4上。

在两个车顶槽3的每一个中，两个沿汽车纵向错移设置的安装基座6固定在固定法兰4上，图2中以剖面图显示了安装基座6中的一个。安装基座6包括例如圆柱形或矩形的具有成型的螺栓11的基座主体10，该螺栓11穿入固定法兰4的通孔12中并且与用于将安装基座6固定在固定法兰4上的锁紧螺母18旋拧在一起。安装基座6分别向上从固定法兰4中突出。车顶结构1在此例如具有前后两对在汽车横向上相互对置的安装基座6。同一对中的安装基座6用于安装车顶(横向)行李架(未显示)。

车顶模块100的设计成玻璃车顶109的平面部段101在汽车横向上延伸超过安装基座6，其中，车顶槽3中的侧面边缘104更靠外地布置，也就是比安装基座6距离中间的汽车纵向竖直平面更远。在此，车顶模块100的侧面边缘104在每个汽车侧面直接与外侧车身板件7的侧壁5或垂直的板件部段8邻接，其中，接缝14保持较小的接缝宽度，例如约4毫米(公差正负2毫米)。通过配属于安装基座6的模块开口107可接触到安装基座6。为此在已装配的车顶模块100中，装配开口107位于安装基座6上方。因此能够以简单的方式实现车顶(横向)行李架的安装/拆卸。

在车顶结构1中，在汽车每一纵向侧沿汽车纵向延伸的粘接带13用于将车顶模块100的平面部段101固定在侧面的固定法兰4上，其中应理解的是，同样可以使用任何适用于该目的的其它固定器件。如图2所示，粘接带13在安装基座6的区域内相对该安装基座6在汽车内侧延伸。图3显示了安装基座6以外的车顶结构1的剖面图，粘接带13在安装基座6以外更靠外地延伸或与中间的汽车纵向竖直平面具有更大的间距，因此，固定法兰4在该处可以具有较小的(沿汽车横向测量的)宽度。由此可节省材料并且因此减轻汽车重量。

图4中显示的是图3中的车顶结构的变型方案，其区别仅在于，模块开口107分别借助可逆可取下的盖子108封闭。由此防止污物和湿气进入模块开口107中。通过取下盖子108能够接触安装基座6。取代盖子108，同样可以设置适用于该目的的其它闭锁器件，例如滑块。

在图5中显示了图2至图4中的车顶结构1的立体视图，其中，车顶模块100的平面部段101设计成玻璃车顶或包括玻璃车顶。在图5中，不同的变型方案概括在一个视图中。在相应于图1至图4的第一种变型方案中，平面部段101在整个平面上设计成玻璃车顶109，因此玻璃到达模块边缘102(模块开口107处除外)。在第二种变型方案中，仅平面部段101的内部部分设计为玻璃车顶109’。在图5中仅显示了汽车一侧的模块开口107。

因此，按照本发明的车顶结构1最先提供了这种可能性，即车顶模块100的平面部段101能够延伸直至超过安装基座6，因此为了改善外观，获得更好的向外的视野以及提高透光效果，侧面边缘104和车顶槽3的外侧边界之间的接缝宽度可以相对较小。由于可以减小固定法兰在安装基座6之外的宽度，能够节省材料和成本。此外能够减小汽车重量。

附图标记清单

1车顶结构

2侧向纵梁

3车顶槽

4固定法兰

5侧壁

6安装基座

7、7’、7”车身板件

8垂直板件部段

9水平板件部段

10基座主体

11螺栓

12通孔

13粘接带

14接缝

15第一区

16第二区

17车顶开口

18锁紧螺母

100车顶模块

101平面部段

102模块边缘

103外表面

104侧面边缘

105前侧边缘

106后侧边缘

107模块开口

108盖子

109，109’玻璃车顶

110注塑包封件

Claims (9)

1.一种汽车的车顶结构(1)，其中，在汽车两侧分别通过至少一个车身构件(7、7’、7”)形成沿汽车纵向延伸的带有固定法兰(4)的车顶槽(3)，其中，在两个所述固定法兰(4)上固定有车顶模块(100)，该车顶模块(100)具有至少部分设计为玻璃车顶(109、109’)形式的、用于跨接形成于所述车顶槽之间的车顶开口的平面部段(101)，其中，在所述固定法兰(4)和所述车顶模块(100)的平面部段(101)之间设置至少一对用于安装车顶行李架的安装基座(6)，其中，所述平面部段(101)具有多个配属于所述安装基座(6)的、分别由塑料注塑包封件(110)包围的用于安装车顶行李架的模块开口(107)。

2.按照权利要求1所述的车顶结构(1)，其中，所述平面部段(101)全部设计为玻璃车顶(109)。

3.按照权利要求1或2所述的车顶结构(1)，其中，每个固定法兰(4)在无安装基座(6)的第一区(15)内比在包含安装基座(6)的第二区(16)内具有更小的垂直于其延伸方向测量的宽度。

4.按照权利要求1所述的车顶结构(1)，其中，用于将所述车顶模块(100)固定在所述固定法兰(4)上的固定器件设计为沿汽车纵向延伸的粘接带(13)。

5.按照权利要求1所述的车顶结构(1)，其中，所述模块开口(107)分别配备有可重复封闭的闭锁元件(108)。

6.一种用于汽车的车顶结构(1)的车顶模块(100)，该车顶模块(100)具有至少部分地设计为玻璃车顶(109)形式的、用于跨接形成于两个侧面车顶槽(3)之间的车顶开口(17)的平面部段(101)，其中，所述平面部段(101)配备有多个分别由塑料注塑包封件(110)包围的模块开口(107)，所述模块开口分别配属于设置在车顶槽(3)的区域中的、用于安装车顶行李架的安装基座(6)。

7.按照权利要求6所述的车顶模块(100)，其中，所述平面部段(101)全部设计为玻璃车顶(109)。

8.按照权利要求6或7所述的车顶模块(100)，其中，所述模块开口(107)分别配备有可重复封闭的闭锁元件(108)。

9.一种汽车，其具有按照权利要求1至5之一所述的车顶结构(1)。