CN104828148A - 车辆组件及组装车辆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了车辆组件及组装车辆的方法。所述车辆组件包括车顶结构,所述车顶结构具有由铝或铝基合金形成的车顶板;以及支撑所述车顶结构的车身,所述车身由钢或合金钢形成。所述车身包括一对侧向隔开的侧面板、一个前车顶梁和一个后车顶梁。由钢或钢合金形成的托架将所述车顶结构固定于所述车身。所述托架具有紧固于所述车顶板的第一部分和从所述车顶结构伸出并焊接于所述车身的第二部分。位于所述车身与所述托架第二部分的连接部内侧的粘合剂将所述第二部分粘结于所述车身。所述粘合剂将车顶板与托架第一部分的连接部密封并且减少所附接车顶板相对于车身的热畸变。

Description

车辆组件及组装车辆的方法
技术领域
本发明涉及车辆组件,特别是涉及包括车顶结构和车身的车辆组件,还涉及组装车辆的方法。
背景技术
在机动车辆中最常使用铝或铝基合金车顶板取代低碳钢或钢合金车顶板,这对于减少车辆质量是很有吸引力的选择。然而,通常,车身结构的其余部分仍然由钢制造。由于相异材料的热膨胀方面的考虑因素,难以将铝的车顶板接合到钢的车身面板上。当车身经受高温(例如那些固化或烘烤施加于车身的油漆所需的温度)时,附接于钢车身的铝车顶板的这种结合可能在铝车顶板中产生压缩应力。这些应力可导致车顶板的可见区段中出现无法接受的外观特征。
当前,制造厂家将铝车顶板在组装中的焊接工序之后固定于钢车身面板上。该工序通常包括粘合剂粘结操作。也可使用自冲铆钉将铝车顶板固定于钢车身面板。虽然从降低车体质量的观点考虑这种方法很有吸引力,但由于铝和钢的热膨胀系数明显不同(铝为约22.5×10-6m/m K而钢为约13×10-6m/m K),这样做带来了问题。粘合剂必须能够吸收由车顶板与钢车身面板之间的热膨胀差异形成的畸变。另外,由于钢和铝通过铆钉永久性地接合在一起,因此每当车身温度与接合部所处的温度不同时,钢和铝热膨胀中的这种差异会在铝和钢中产生应力。在制造过程中,在给组装后的车身喷漆时车身经受最高的温度。汽车油漆由多个层组成,所述层单独地施加并且随后在高温下固化。通过使经喷漆的车身通过一个或多个烤漆炉以使车身温度上升至约180-200℃并且在该温度下保持至少20分钟来固化油漆。这种高温可能足以引发铝车顶板中的塑性变形。由于在冷却时塑性变形不会还原,因此任何此类变形均可在车顶板中产生外观特征例如折痕或翘曲,这对于顾客而言可能是无法接受的。
另外,将车顶板与车身面板接触或电连接可形成电化腐蚀。当有水时该腐蚀的风险增加,例如在车顶天沟区域中。当前的接合工序均涉及粘合剂,因此使用烤漆炉对将铝车顶板粘结于钢车身面板的粘合剂进行固化。然而,来自烤漆炉的热量可导致铝车顶板相对于钢车身出现畸变,从而引起翘曲。如果不加约束,车顶板会拱起而足以破坏车顶板与车身之间的粘合剂粘结。
发明内容
根据一个方面,一种车辆组件包括车顶结构和车身,所述车顶结构包括由铝或铝基合金形成的车顶板,所述车身支撑车顶结构并由钢或钢合金形成。所述车身包括一对横向隔开的侧面板及前车顶梁和后车顶梁。每个车顶梁均跨接在侧面板之间。至少一个托架将车顶结构固定于车身。所述托架具有紧固于车顶板的第一部分和从车顶结构伸出并焊接于车身的第二部分。所述托架由钢或合金钢形成。位于车身和托架第二部分的焊接连接部内侧的粘合剂将第二部分粘结于车身。粘合剂将车顶板与托架第一部分的紧固连接部密封以避免其受潮,从而防止车顶板与托架的相异材料之间出现电化腐蚀。在车辆组件制造过程中将车辆组件在烤漆炉中加热时,粘合剂还可降低所附接车顶板相对于车身的热畸变。
根据另一个方面,一种车辆组件包括具有车顶板的车顶结构和车身。所述车顶结构由铝或铝基合金形成。所述车身包括一对横向隔开的侧面板以及跨接在侧面板之间的前车顶梁和后车顶梁。侧面板与前车顶梁和后车顶梁一起支撑车顶结构。所述车身由钢或合金钢形成。一对侧托架将侧面板连接于车顶板、前托架将前车顶梁连接于车顶板并且后托架将后车顶梁连接于车顶板。每个托架具有紧固于车顶板的第一部分以及从车顶板伸出并焊接于车身的第二部分。每个托架由钢或合金钢形成。车顶结构通过粘合剂粘结于车身。每个所述托架在车顶板与车身之间提供大约4mm至大约6mm的连续竖直间隔,并且在该间隔中设置粘合剂。粘合剂将车顶板与托架第一部分的紧固连接部密封以避免其受潮,从而防止车顶板与托架的相异材料之间出现电化腐蚀。在车辆组件制造过程中将车辆组件在烤漆炉中加热时,粘合剂还可降低所附接车顶板相对于车身的热畸变。
根据又一个方面,一种组装车辆的方法包括提供由钢或钢合金形成的车身,所述车身包括一对横向隔开的侧面板及前车顶梁和后车顶梁,每个车顶梁跨接在侧面板之间;提供由铝或铝基合金形成的车顶结构,所述车顶结构包括具有设于外围边缘部的凸缘结构的车顶板,凸缘部包括垂直壁和水平表面;在围绕车顶板的整个周边的凸缘结构的水平表面上施加粘合剂;提供一对侧托架及前托架和后托架,每个托架由钢或合金钢形成,并且将每个所述托架设置在凸缘结构上,使得粘合剂位于每个托架与凸缘结构之间;将车顶结构与托架一起设置在车身上;将每个所述托架紧固在凸缘结构的竖直壁上;将侧托架焊接于侧面板、前托架焊接于前车顶梁并且后托架焊接于后车顶梁;以及将车身与车顶结构和托架一起加热至预定温度以固化粘合剂。
附图说明
图1是车辆组件的分解透视图,所述车辆组件包括由钢或钢合金形成的车身以及由铝或铝基合金形成的车顶结构。
图2是沿车辆组件的侧部截取的剖视图。
图3是沿车辆组件的前向部截取的剖视图。
图4是根据本发明一个方面的沿车辆组件的后向部截取的剖视图。
图5是根据本发明另一个方面的沿车辆组件的后向部截取的剖视图。
图6A、6B和6C示出了在车辆组件制造过程中将车辆组件在烤漆炉中加热时所附接车顶板相对于车身的热畸变。
具体实施方式
应当理解,本文的描述和附图仅为示例性的,并且在不脱离本发明的情况下,可在本发明所公开的结构中作出各种修改和变更。一般来讲,示例性车顶结构的示图未按比例绘制。如本文所用,横向是横跨车辆的方向,即,左侧和右侧方向。同样,纵向是指车辆行进的向前和向后方向,并且竖向涉及高程,即,向上和向下方向。还应理解,本文所公开的示例性车顶结构的各个所标示的部件仅采用本领域用语,这些用语在一个制造商和另一个制造商之间可以不同,不应将其视为限制本发明。
渐渐地,长久以来作为车身构造选择材料的低碳钢或钢合金为强度重量比更高的材料(例如铝或铝基合金)所取代。这种趋势由为了减少车辆重量以改善燃料经济性的需求推动。示例性车辆组件100即为其一例,所述车辆组件具有附接于钢或钢合金车身104的铝或铝基合金车顶结构102。如图1中示意性所示,车身104包括一对横向隔开的车身构件或用于限定乘客隔间116两侧的侧面板112、114以及跨接在侧面板之间的前车顶梁118和后车顶梁120。车身构件112、114可构造相同,但其布置在车辆组件100的相对两侧。至少一个横向构件或车顶弯梁122可间装于前车顶梁118与后车顶梁120之间并且在隔开的车身构件112、114之间延伸。侧面板与前车顶梁118和后车顶梁120一起支撑乘客隔间116上方的车顶结构102。所述示例性车顶结构102附接于车身104。
参照图1,车顶结构102包括覆盖乘客隔间116的铝或铝基合金车顶板132。车顶板132可包括加强肋134,其适于承载由其上(例如在行李架中)装运的物品传递给车顶板的负荷。这些肋一般在诸如SUV或厢式货车之类的车辆上使用,因为这些车辆的车顶板很大并且通常是扁平的。肋134使车顶板132加强并且有助于其保持形状。对于在较小车辆例如轿车中使用的车顶板而言,通常不需要这些肋。车顶板132在平面图中通常为矩形的,但因为需要各个车顶结构与车辆造型相符,因此车顶板可以具有可选的形状。车顶板132包括前端部140、后端部142以及在前端部与后端部之间纵向延伸的相对的侧部144、146。车顶组件102还包括在侧部144、146之间延伸的至少一个车顶加强件。在车辆组件100的装配状态下,车顶加强件(未示出)可覆盖车顶弯梁122;但车顶加强件并非必需的。众所周知,可在车顶板132中为天窗组件(未示出)提供开口(未示出)。
由钢或钢合金形成的至少一个托架将车顶结构102固定于车身104。如将在下面更详细地描述,所述至少一个托架具有紧固于车顶板132的第一部分和从车顶结构102伸出并焊接于车身104的第二部分。车顶板132包括上水平表面150,其连接于设在该上水平表面的外围边缘部的凸缘结构152。根据一个方面,凸缘结构152围绕上水平表面150的整个外围边缘部延伸。凸缘结构152通常由竖直壁和下水平表面(相对于上水平表面150在较下方)限定。托架第一部分紧固于竖直壁并且托架第二部分粘附或粘结在下水平表面上。
具体地讲,所述至少一个托架包括一对侧托架160、162、前托架164和后托架166。侧托架160、162在车顶板132上的车顶板132的前端部140与后端部142之间纵向延伸并且将侧面板112、114连接于车顶板132的相应侧部144、146。前托架164横跨车顶板132在侧部144、146之间延伸并且将前车顶梁118连接于车顶板132的前端部140。后托架166也横跨车顶板132在侧部144、146之间延伸并且将后车顶梁120连接于车顶板132的后端部142。各个托架160、162、164、166与车顶板132分开并且被可靠固定于车顶板以促成车顶板与车身104的附接。托架160、162、164、166可彼此分开或可形成为一体式单构件,例如单个框架。如图1所示,四个托架160、162、164、166共同地大致延伸于车顶板132的整个周边。
图2示出了通过侧托架160连接于侧部144的侧面板112。为了简化本发明的说明,将仅讨论侧面板112的构造及其与车顶结构102的连接,但应当理解,侧面板114可具有相同的构造以及与车顶结构102类似的连接。侧面板112包括外侧面板170和内侧面板172。众所周知,可在外侧面板与内侧面板之间置入增强层(未示出)。外侧面板170包括具有竖直壁176和水平壁178的凸缘结构。内侧面板172也包括具有水平壁182的凸缘结构。外侧面板170和内侧面板172的相应水平壁178、182具有嵌套并被焊接在一起的互补形式。车顶板132的侧部144包括具有竖直壁192和下水平表面194(相对于上水平表面150在较下方)的周边凸缘结构152的侧部190。应当理解,侧面板112和车顶板132的相应的凸缘结构限定车顶凹槽198,该凹槽在其中提供有安装螺柱200以用于附接车顶装饰条(未示出)。每个安装螺柱200可被固定附接(例如,焊接)到外侧面板170的水平壁178和内侧面板172的水平壁182。
侧托架160将侧面板112连接于车顶板侧部144的周边凸缘结构152的侧部190。侧托架160包括第一部分210和第二部分212。第一部分210紧固于竖直壁192。第二部分212从车顶板132向外延伸一定距离,该距离大约等于外侧面板170与车顶板之间的距离或间距。这可将第二部分212粘附或粘结在下水平表面上194并且固定附接(例如,焊接)到外侧面板170的水平壁178。如图2所示,侧托架160大致为L形,并且侧托架160的第一部分210为竖直边216,并且第二部分212为水平边218。竖直边216通过本领域已知的任何机械方法连接于车顶板竖直壁192的内侧,所述机械方法例如但不限于图示的竖直边216之咬接于竖直壁192。例如,应当理解,竖直边216可焊接于竖直壁192或通过使用自冲铆钉、螺栓等进行连接。水平边218具有包括上部220(即,更靠近车顶板132的上水平表面150的部分)和下部222的阶梯式构造。水平边218的上部220通过非导电粘合剂230粘附或粘结于车顶板132的下水平表面194。同样地,侧托架160的第一部分210与车顶板132的竖直壁192之间的连接部位于粘合剂230的内侧。下部222向外伸出越过下水平表面194的端部并且其尺寸被定为大约等于外侧面板170的水平壁178的尺寸。这可将下部与外侧面板170和内侧面板172的相应水平壁178、182嵌套并固定附接(例如,焊接)。安装螺柱200可被固定附接(例如,焊接)到下部222。
图3示出了前车顶梁118,其通过前托架164连接于车顶板132的前端部140。前车顶梁118包括外侧面板240和内侧面板242。众所周知,可在外侧面板与内侧面板之间置入增强层(未示出)。外侧面板240包括具有竖直壁246和水平壁248的凸缘结构。水平壁248可为阶梯式构造并且包括从竖直壁246延伸的凹陷部250。内侧面板242还包括具有水平壁252的凸缘结构。外侧面板水平壁248的凹陷部250固定附接(例如,焊接)到内侧面板水平壁252。车顶板132的前端部140包括具有竖直壁262和下水平表面264(相对于上水平表面150在较下方)的周边凸缘结构152的前部260。下水平表面264延伸至安装于车身104上的挡风玻璃270的端部下面。
前托架164将前车顶梁118连接于车顶板前端部140的周边凸缘结构152的前部260。前托架164包括第一部分280和第二部分282。第一部分280紧固于竖直壁262。第二部分282从车顶板132向外延伸一定距离,该距离大约等于外侧面板240的水平壁248从车顶板132向外延伸的距离。这可将第二部分282同时粘附或粘结在下水平表面上264并且固定附接(例如,焊接)到外侧面板240的水平壁248。如图3所示,前托架164大致为L形,并且前托架164的第一部分280为竖直边286,并且第二部分282为水平边288。竖直边286通过本领域已知的任何机械方法连接于车顶板竖直壁262的内侧,所述机械方法例如但不限于图示的竖直边286之咬接于竖直壁262。例如,应当理解,竖直边286可焊接于竖直壁262或通过使用自冲铆钉、螺栓等进行连接。水平边288具有包括上部290(即,更靠近车顶板132的上水平表面150的部分)和下部292的阶梯式构造。水平边288的下部292与凹陷部250对准并且通过非导电粘合剂230粘附或粘结于车顶板132的下水平表面264。这使得前托架164的第一部分280与车顶板132的竖直壁262之间的连接部位于粘合剂230的内侧。上部290向外伸出越过下水平表面的端部并且固定附接(例如,焊接)到外侧面板240的水平壁248。挡风玻璃270的端部用粘合剂粘结于前托架164的上部290。
图4示出了后车顶梁120,其通过后托架166连接于车顶板132的后端部142。后车顶梁120包括外侧面板300和内侧面板302。众所周知,可在外侧面板与内侧面板之间置入增强层(未示出)。外侧面板300包括具有竖直壁306和水平壁308的凸缘结构。水平壁308的端部310可倾斜;但不这并不是必需的。内侧面板302还包括具有水平壁312的凸缘结构,该凸缘结构被固定附接(例如,焊接)于外侧面板水平壁308。车顶板132的后端部142包括具有竖直壁322和下水平表面324(相对于上水平表面150在较下方)的周边凸缘结构152的后部320。
后托架166将后车顶梁120连接于车顶面板后端部142的周边凸缘结构152的后部320。后托架166包括第一部分330和第二部分332。第一部分330紧固于竖直壁322。根据图4所示的一个方面,第二部分332从车顶板132向外延伸一定距离,该距离大约等于外侧面板300的水平壁308从车顶板132向外延伸的距离。后托架166大致为L形,并且后托架166的第一部分330为竖直边336,并且第二部分332为水平边338。竖直边336通过本领域已知的任何机械方法连接于车顶板竖直壁322的内侧,所述机械方法例如但不限于图示的竖直边336之咬接于竖直壁332。例如,应当理解,竖直边336可焊接于竖直壁322或通过使用自冲铆钉、螺栓等进行连接。水平边338具有包括上部340(即,更靠近车顶板132的上水平表面150的部分)和下部342的阶梯式构造。水平边338的下部342可倾斜以与外侧面板水平壁308的倾斜端部310配合。根据图4的实施例,上部340通过非导电粘合剂230粘附或粘结于车顶板132的下水平表面324。这使得后托架166的第一部分330与车顶板132的竖直壁322之间的连接部位于粘合剂230的内侧。下部342向外伸出越过下水平表面324的端部并且固定附接(例如,焊接)到外侧面板300的水平壁308的端部310。
图5示出了将后车顶梁120’连接于车顶板132的周边凸缘结构152的后托架166’的另一种形态。后托架166’包括附接于凸缘结构152的竖直壁332的第一部分330’。后托架166’的第二部分332’的长度短于后车顶梁120’的外侧面板300’的水平壁308’。这可将第二部分332’的下部342’与外侧面板300’和内侧面板302’的相应水平壁308’、312’嵌套并且固定附接(例如,焊接)。第二部分332’的上部340’通过非导电粘合剂230粘附或粘结于车顶板132的下水平表面324。
应当理解,托架160、162、164、166各自的第一部分210、280、330与车顶板132之间的紧固连接(例如,咬接)的位置通常由车顶结构102与车身104之间的附接强度要求决定,并且更多的紧密间隔的连接将促进更高强度的附接。然而,另外应当理解,当采用较少连接时可使车顶板132的畸变最小化,并且托架160、162、164、166与粘合剂230一起提供车顶结构102与车身104之间的所需附接强度。另外,托架160、162、164、166各自保持大约4mm至大约6mm的车顶结构102的车顶板132与车身104之间的连续间隔或间隙,并且在间隔中设置粘合剂230。如图所示,由托架160、162、164、166为粘合剂230提供的该连续间隔位于车顶板132与将车顶板132连接于车身104的托架160、162、164、166的第二部分212、282、332之间的竖直或高度方向上。根据一个方面,车顶板132与车身104之间的连续竖直间隔为大约5mm。保持在车顶结构102与车身104之间的该连续竖直间隔消除了电化腐蚀的问题并且还可控制车辆组件100上的电泳涂料的流动和位置。另外应当理解,通过每个相应托架160、162、164、166的第一部分210、280、330与车顶板132的连接部位于粘合剂230的内侧,粘合剂230对车顶板132与每个托架的连接密封以免水和/或潮气以及灰尘碎屑进入,从而防止在车顶板132与托架160、162、164、166的相异材料之间出现电化腐蚀。
如上所述,将铝基合金车顶结构102刚性附接于钢车身104(即,车辆部件具有相异的热膨胀系数-铝为约22.5×10-6m/m K而钢为约13×10-6m/m K)在温度升高或降低时会产生热应力。在加热时,在较低热膨胀系数材料中产生拉伸应力并且在具有较高热膨胀系数的材料中产生压缩应力。因此,附接于车身104的车顶结构的车顶板132将随温度增加经受压缩热应力,所述热应力通常与温度成比例增加。
在组装之后但在附装封闭件例如车门或引擎罩之前,清洗车辆组件100并随后进行喷漆。油漆须暴露在高温下固化,从而需要车辆组件102通过至少一个烤漆炉、使车辆组件经受高达200℃的温度并持续不少于20分钟的时间。该温度产生形成在车顶结构中的最大压缩应力。当车顶板132经受压缩载荷或应力时会变形,从而形成翘曲。如果翘曲应力超过车顶板金属的屈服应力,则翘曲将为持久性的,并且即使在车辆组件100离开烘箱并且冷却之后车顶板132也不会回到其初始构型。
在车辆组件制造期间在烤漆炉中加热车辆组件100时,托架160、162、164、166与粘合剂230共同降低所附接车顶板132相对于车身104的热畸变。通过举例的方式,图6A示出了车辆组件100的烘烤前状态。图6B示出了烘烤状态下的车辆组件100。当车顶板132向上并向外膨胀时,粘合剂230吸收膨胀。如图6C所示,车顶板132返回到烘烤前状态。因此,由托架160、162、164、166为粘合剂230提供的连续间隔或间隙允许铝车顶板132在粘合剂的烘烤和固化期间(例如,在电泳涂装工序期间)发生畸变,并且允许粘合剂发生切变而粘合剂不失效且车顶板132或侧面板112均不变形。同样,粘合剂230形成托架160、162、164、166的第二部分212、282、332与车顶板132之间的主连接,而托架的第一部分210、280、330与车顶板132的紧固连接(例如,咬接)更多地是为了在粘合剂230固化之前将车顶板与托架定位在一起。在车身的加热过程中粘合剂230提供柔韧性以有助于吸收与相异材料的不同膨胀率相关联的应力。并且示出的紧固(例如,咬接)区域位于干燥部分中,因为粘合剂230使托架160、162、164、166和车顶板132的连接部对于水分密封,从而防止相异材料之间出现电化腐蚀。
从以上所述可明显看出,为防止如上所述的车顶结构102发生畸变,本发明提供了一种组装车辆的方法,该车辆包括由钢或钢合金形成的车身104以及由铝或铝基合金形成的车顶结构100。该方法包括提供车身104,其包括一对横向隔开的侧面板(112、114)、前车顶梁118和后车顶梁120;提供车顶结构102,其包括具有设于外围边缘部的凸缘结构152的车顶板132;在围绕车顶板132的整个周边的凸缘结构152的水平表面194、264、324上施加粘合剂230;将托架160、162、164、166分别设置在凸缘结构152上,使得粘合剂230位于每个托架与凸缘结构之间;将车顶结构102与托架160、162、164、166一起设置在车身104上;将托架160、162、164、166分别紧固于凸缘结构152的竖直壁192、262、322(例如,通过咬接、焊接、紧固件);将侧托架(160、162)焊接于侧面板(112、114)、前托架164焊接于前车顶梁118并且后将托架166焊接于后车顶梁120;以及将车身104与车顶结构102和托架160、162、164、166一起加热到预定温度以使粘合剂230固化。
该示例性方法还包括通过使用侧托架、前托架和后托架提供大约4mm至大约6mm的车顶板132与车身104之间的连续竖直间隔,并且在间隔中设置粘合剂230;使托架160、162、164、166与凸缘结构152之间的紧固连接部位于粘合剂230的内侧,并且使托架160、162、164、166与车身104之间的焊接连接部位于粘合剂230的外侧。该方法还包括将每个托架160、162、164、166的相应竖直边216、286、336咬接于凸缘结构竖直壁192、262、322的内侧,并且对于侧面板托架160、162和后托架166中的每一者而言,将水平边220、338的上部218、340粘结于凸缘结构152的水平表面194、324;并且对于前托架164而言,将水平边288的下部292粘结于凸缘结构152的水平表面264。
虽然为了简化说明的目的,该方法将步骤描述为顺次执行,但应当理解并认识到,本发明不受例示顺序的限制,并且一些步骤可按不同顺序进行和/或与本文示出和描述的步骤中的其他步骤同时进行。
应当理解,各种以上公开的以及其他的特征和功能或其替代形式可有利地结合到许多其他不同系统或应用中。另外,随后可由本领域技术人员作出各种当前未预见或意料之外的替代形式、修改、变型或其中的改进,本文旨在将这些涵盖于以下权利要求书范围内。

Claims (20)

1.一种车辆组件,包括:
车顶结构,所述车顶结构包括由铝或铝基合金形成的车顶板;
车身,所述车身包括一对横向隔开的侧面板及前车顶梁和后车顶梁,每个车顶梁跨接在所述侧面板之间,所述车身支撑所述车顶结构,所述车身由钢或钢合金形成;
将所述车顶结构固定于所述车身的至少一个托架,所述托架具有紧固于所述车顶板的第一部分以及从所述车顶结构伸出并焊接于所述车身的第二部分,所述托架由钢或合金钢形成;以及
粘合剂,所述粘合剂位于所述车身与所述托架的第二部分的焊接连接部的内侧以将所述第二部分粘结于所述车身,所述粘合剂将所述车顶板与所述托架第一部分的紧固连接部对水分密封,从而防止所述车顶板与托架的相异材料之间出现电化腐蚀,在所述车辆组件的制造过程中将所述车辆组件在烤漆炉中加热时,所述粘合剂还可减少所附接车顶板相对于车身的热畸变。
2.根据权利要求1所述的车辆组件,其中所述车顶板包括上水平表面,所述上水平表面连接于在所述上水平表面的外围边缘部设置的凸缘结构,所述凸缘结构由竖直壁和下水平表面限定,所述托架第一部分紧固于所述竖直壁,所述粘合剂将所述托架第二部分粘结于所述下水平表面。
3.根据权利要求2所述的车辆组件,其中所述托架的所述第一部分为竖直边,并且所述托架的所述第二部分为水平边,所述竖直边连接于所述车顶板竖直壁的内侧。
4.根据权利要求3所述的车辆组件,其中所述水平边具有包括上部和下部的阶梯式构造。
5.根据权利要求4所述的车辆组件,其中所述水平边的所述上部粘结于所述车顶板的所述下水平表面,并且所述下部外伸越过所述下水平表面并焊接于所述车身。
6.根据权利要求4所述的车辆组件,其中所述水平边的所述下部粘结于所述车顶板的所述下水平表面,并且所述上部外伸越过所述下水平表面并焊接于所述车身。
7.根据权利要求2所述的车辆组件,其中所述托架包括将所述侧面板连接于所述车顶板凸缘结构的一对侧托架、将所述前车顶梁连接于所述车顶板凸缘结构的前托架以及将所述后车顶梁连接于所述车顶板凸缘结构的后托架,所述四个托架共同地大致延伸于所述车顶板的整个周边。
8.根据权利要求7所述的车辆组件,其中所述前托架的所述第二部分粘结于挡风玻璃的端部。
9.根据权利要求1所述的车辆组件,其中所述托架提供大约4mm至大约6mm的所述车顶板与所述车身之间的连续竖直间隔,所述粘合剂设置在所述间隔中。
10.根据权利要求1所述的车辆组件,其中所述侧面板、所述前车顶梁和所述后车顶梁各自包括外侧面板和内侧面板,所述托架第二部分被焊接于所述侧面板、所述前车顶梁和所述后车顶梁各自相应的外侧面板。
11.根据权利要求10所述的车辆组件,其中所述侧面板、所述前车顶梁和所述后车顶梁各自的所述外侧面板包括具有水平壁的凸缘结构,所述托架第二部分被焊接于所述侧面板、所述前车顶梁和所述后车顶梁各自的所述水平壁。
12.一种车辆组件,包括:
包括车顶板的车顶结构,所述车顶结构由铝或铝基合金形成;
车身,所述车身包括一对横向隔开的侧面板以及跨接在所述侧面板之间的前车顶梁和后车顶梁,所述侧面板与所述前车顶梁和后车顶梁一起支撑所述车顶结构,所述车身由钢或钢合金形成;以及
将所述侧面板连接于车顶板的一对侧托架、将所述前车顶梁连接于所述车顶板的前托架以及将所述后车顶梁连接于所述车顶板的后托架,每个托架具有紧固于所述车顶板的第一部分和从所述车顶板外伸并焊接于所述车身的第二部分,每个托架由钢或合金钢形成;
其中所述托架各自提供大约4mm至大约6mm的所述车顶板与所述车身之间的连续竖直间隔,所述车顶结构通过在所述间隔中设置的粘合剂粘结于所述车身,所述粘合剂将所述车顶板与所述托架第一部分的紧固连接部对水分密封,从而防止所述车顶板与托架的相异材料之间出现电化腐蚀,在所述车辆组件的制造过程中将所述车辆组件在烤漆炉中加热时,所述粘合剂还可减少所附接车顶板相对于车身的热畸变。
13.根据权利要求12所述的车辆组件,其中所述车顶板包括在外围边缘部设置的凸缘结构,所述凸缘结构由竖直壁和水平表面限定,每个托架第一部分紧固于所述竖直壁,所述粘合剂将每个托架第二部分粘结于所述水平表面。
14.根据权利要求13所述的车辆组件,其中每个托架大致为L形,并且所述托架的所述第一部分为竖直边,并且所述托架的所述第二部分为水平边,所述竖直边连接于所述车顶板竖直壁的内侧,所述水平边具有包括上部和下部的阶梯式构造。
15.根据权利要求14所述的车辆组件,其中对于所述侧面板托架和所述后托架中的每一者而言,所述水平边的所述上部粘结于所述凸缘结构的所述水平表面,并且对于所述前托架而言,所述水平边的所述下部粘结于所述凸缘结构的所述水平表面。
16.根据权利要求13所述的车辆组件,其中所述四个托架共同地大致延伸于所述车顶板的整个周边。
17.一种组装车辆的方法,包括:
提供由钢或钢合金形成的车身,所述车身包括一对横向隔开的侧面板及前车顶梁和后车顶梁,每个车顶梁跨接在所述侧面板之间;
提供由铝或铝基合金形成的车顶结构,所述车顶结构包括具有设于外围边缘部的凸缘结构的车顶板,所述凸缘部包括垂直壁和水平表面;
在围绕所述车顶板的整个周边的所述凸缘结构的所述水平表面上施加粘合剂;
提供一对侧托架及前托架和后托架,每个托架由钢或合金钢形成,并且将每个所述托架设置在所述凸缘结构上,使得所述粘合剂位于每个托架与所述凸缘结构之间;
将所述车顶结构与所述托架一起设置在所述车身上;
将所述托架分别紧固于所述凸缘结构的所述竖直壁;
将所述侧托架焊接于所述侧面板、所述前托架焊接于所述前车顶梁并且将所述后托架焊接于所述后车顶梁;以及
将所述车身与所述车顶结构和所述托架一起加热至预定温度以使所述粘合剂固化。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括通过使用所述侧托架、前托架和后托架提供大约4mm至大约6mm的位于所述车顶板与所述车身之间的连续竖直间隔,并且在所述间隔中设置所述粘合剂。
19.根据权利要求17所述的方法,还包括将所述托架与所述凸缘结构之间的紧固连接部设置在所述粘合剂的内侧,并且将所述托架与所述车身之间的焊接连接部设置在所述粘合剂的外侧。
20.根据权利要求17所述的方法,其中每个托架大致为L形,并且包括竖直边和水平边,所述水平边具有包括上部和下部的阶梯式构造,并且所述方法包括将每个托架的所述竖直边咬接于所述凸缘结构竖直壁的内侧,并且对于所述侧面板托架和所述后托架中的每一者而言,将所述水平边的所述上部粘结于所述凸缘结构的所述水平表面,并且对于所述前托架而言,将所述水平边的所述下部粘结于所述凸缘结构的所述水平表面。
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