CN105711651B - 具有粘接的车辆车顶的车辆车身以及制造机动车的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有在其上安装的车顶的车辆车身，其中车顶借助粘接材料配合地和车辆车身连接。设定限动件，所述限动件把车顶在车高方向上防止脱离地保持在车辆车身处并允许车顶相对于车辆车身在车长方向和/或车宽方向进行运动、尤其进行由温度引起的膨胀运动。本发明还涉及一种用于制造车辆的方法，其中首先制造按照前述的车辆车身作为车辆白车身然后车辆白车身被涂漆、尤其电泳涂漆。此外本发明还涉及具有这样的车辆车身的车辆。

Description

具有粘接的车辆车顶的车辆车身以及制造机动车的方法

技术领域

本发明涉及一种具有在其上安装的车顶的车辆车身，其中，所述车顶材料连接地借助粘接被连接在车辆车身上。此外，本发明涉及使用这种车辆车身的车辆的制造方法。

背景技术

源于对车辆机动车不断提高的环保要求驱使人们尽可能减少燃料消耗并且因此尽可能减少CO2排放。一个措施是在重量上把机动车车辆设计的尽可能的轻。为此使用了更多的轻金属制成的零部件。这些轻金属通常借助粘接固定在通常由钢制成的车辆车身上。

文献DE 103 60 350 A1对由此产生的问题进行了说明。这些问题产生于不同的喷漆和之后的干燥工序，这些是车辆在其制造时要经过的。之后，对于具有钢制车身和轻金属制成的车顶的机动车车辆来说因为比如车辆车顶内的翘曲作用会出现变形，这是通过材料不同的热膨胀性质引起的。

文献DE 103 60 350 A1提供了一种用于制造机动车车辆的方法，其中，对直至车顶模块和车身模块的完成连接的生产过程进行控制，使因为不同的膨胀性质引起的变形几乎完全被排除。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的方式以及一种相应的车身。

该技术问题通过按照本发明的车辆车身和方法解决。所述车辆车身具有在其上安装的车顶，其中车顶借助粘接材料配合地和车辆车身连接，其特征在于，设定限动件(Sicherungsmittel)，所述限动件把车顶在车高方向上防止脱离地保持在车辆车身上、并允许车顶相对于车辆车身在车长方向和/或车宽方向上进行运动、尤其进行由温度引起的膨胀运动。所述方法首先制造按照前述的车辆车身作为车辆白车身、然后车辆白车身被涂漆、尤其电泳涂漆、例如阴极电泳涂漆。此外该技术问题还通过具有前述的车辆车身的、尤其按照前述方法被制造的车辆解决。

按照本发明的实施形式，车辆车身配备在其车辆上安装的车顶，其中车顶借助粘接材料配合地连接在车辆车身上。所述车辆车身可以是车身模件或车身模块、例如预加工过的车身模件或者预加工过的车身。此外，所述车顶可以是车顶模件、例如预加工过的车顶模件或者预加工过的车顶。所述车顶也可以涉及车顶外覆层。

尤其地，车辆车身由不同于车顶的材料构成或车辆车身具有不同于车顶的材料。尤其地，和车顶相对的车辆车身由具有另外的热膨胀性质的材料构成或者具有这样的材料，例如车辆车身和车顶由具有不同的热膨胀性质的不同材料组成。

按照本发明的实施形式设定限动件，所述限动件把车顶在车高方向上防止脱离地保持在车辆车身上，并允许车顶相对于车辆车身在车长方向和/或车宽方向上进行运动、尤其进行由温度引起的膨胀运动。以此，车辆车身可以经受具有热学影响的加工过程，而不生成部件应力或者至少不使部件应力生成到产生变形的程度、尤其产生塑性变形、例如在车辆车身的车顶区域内。因为车顶是如此地被保持在车辆车身上、尤其预固定在车辆车身上，使例如由热学引起的车顶膨胀相对于车辆车身可以不受阻碍地开始进行，其中通过限动件在车高方向上施加保持功能并且以此至少构成车顶相对于车辆车身的防止脱离。

车顶可以由具有与车辆车身不同的热膨胀性质的材料组成或者具有这样的材料，而不会在机动车车辆的制造流程中在热学加工的期间产生非预期的、干扰性的部件应力甚至于部件变形。这里，在机动车车辆制造过程中得到了简化，因为对于要进行的包括了热学成分的过程、例如喷漆过程和/或干燥过程可以忽视是否车顶已经安装在了车身处。所有这些过程都可以在具有安装在车辆车身上的车顶情况下进行。

车高方向指的是车辆在z方向的延伸，所述z方向可被描述为基于车辆底部的法向方向。车长方向指的是车辆的纵向延伸。车宽方向指的是横向于车辆的纵向延伸的方向，尤其横向于车高方向。

按照本发明的实施形式，限动件被这样设计，在电泳涂漆时、尤其在阴极电泳涂漆时、例如在浸渗池中的浸渗过程时、尤其在约60摄氏度到80摄氏度的温度时，把车顶在车高方向上防止脱离地保持在车辆车身上。以此保证，在电泳涂漆时减小或者甚至完全排除非预期的、热学引起的部件应力。

按照本发明的其他实施形式，限动件被设计为，在车顶定位到车辆车身上时例如在预先给定的安装位置中产生连接到车辆车身的、尤其在车高方向上的形状配合连接。以此以在技术上简单的方式实现车顶相对于车辆车身的可以保持的和稳定的防止脱离。

补充地或者备选地，限动件被设计为，在车顶定位到车辆车身上时例如在预先给定的安装位置中产生连接到车辆车身的、尤其在车高方向上的作用力配合连接。这个措施目的也是以在技术上简单的方式实现车顶相对于车辆车身的可以保持的和稳定的防止脱离。

本发明的另外的实施形式在于，通过限动件形成保持力，借助于该保持力把车顶相对于车辆车身在车高方向上固持在预先给定的安装位置，并且允许相对于车辆车身在车长方向和/或车宽方向上的车顶进行由温度引起的膨胀运动。以此例如在车辆车身和车顶一同经历热学加工过程时，避免车顶宽松地或非固定地置于车辆车身上或者达到和车辆车身宽松的或非固定的连接位置。通过限动件的保持力车顶例如长期地被压在车辆车身处，避免车顶从车辆车身上被取下并同时使车顶在向其平面侧边的方向、即车长方向和/或车宽方向能够实现由温度引起的膨胀运动。

所建议的是，通过限动件如此地施加保持力，使在电泳涂漆时、尤其在阴极电泳涂漆时、例如在浸渗池中的浸渗过程时、尤其在约60摄氏度到80摄氏度的温度时，把车顶相对于车辆车身在车高方向上保持在预先给定的安装位置中，并允许车顶相对于车辆车身在车长方向和/或车宽方向进行由温度引起的膨胀运动。以此使保持力针对性地和电泳涂漆的过程协调，使在电泳涂漆的过程中车顶保持被压在车辆车身处。此外，保持力被如此地确定，使车顶的相对于车辆车身在有效的保持力作用下能够进行由温度引起的膨胀运动。

当限动件按照本发明的实施形式被布置在车辆车身处和/或车顶上时，限动件可以以技术上简单的方式实现。

本发明的可能的实施形式在于，限动件通过止动元件和与之形成止动啮合的配对止动元件、例如止挡元件构成，其中一个元件被构造在车辆车身上并且另一个元件被构造在车顶处。以此以技术上简单的方式实现限动件，其中在考虑到车顶的情况时通过止动元件和配对止动元件以较高效率满足了保险功能。

按照本发明的其他实施形式，配对止动元件被设计在车辆车身的车顶框架结构的材料部段上，并相邻于车顶框架结构的配以粘接材料的接合区域。限动件以此在车顶的粘合连接的区域内对车辆车身或者车辆车身的车顶框架结构起作用。以此，在车辆车身和车顶一同承受热学加工过程时以及必要时在粘合剂或者粘合材料还没有完全硬化并且由此还没有最终实现其连接作用时，车顶被保持在车辆车身上也即在车高方向上防止脱离地被保持在安装位置。

所建议的是，旁侧的车顶框架结构具有L形横截面的型材结构，具有基本水平的臂和基本竖直的臂。此外还建议，接合区域被设计在水平的臂处和配对止动元件被设计在竖直的臂处。以此利用常见的旁侧的车顶框架的型材结构，使配对止动元件被设计在或者成形在该型材结构上。这里，限动件的部分以技术上简单的方式和较少耗费被实现。也可以对L型材结构进行改变，例如方法是竖直的臂的材料部段被设计、尤其被成形为配对止动元件、例如以止挡的形式。

本发明的其他的实施形式在于，止动元件被设计在车顶的材料部段处、尤其在边缘部段处，并且相邻于车顶的配以粘接材料的接合区域。通过止动元件在空间上与接合区域靠近使借助于止动元件的固持或保险在车顶和车辆车身之间的连接区域内尤其有效。以此保证，在例如在热学加工过程中车辆车身和车顶一同被加工时和粘接材料还没有完全变硬时，车顶借助于限动件防止脱离地被保持在车辆车身上。

当止动元件和止挡元件在车长方向延伸时、例如连续地延伸时，可以保证较高的保险功能。止动元件和止挡元件以此具有相当大的接触区域，通过所述接触区域构造止动连接。以此也可以承受较大的起作用的力和车顶在车高方向上防止脱离地被保持。

车顶可以由轻金属、尤其铝合金组成或者具有这样的材料。车辆车身可以由钢或者钢合金组成或者具有这样的材料。以此实现的具有互不相同的热膨胀性质的材料的材料混合通过所规定的限动件考虑，使少量热引起的部件应力直到变形被减小在最小范围或者干脆被避免。

此外本发明包括用于制造车辆的方法。在所述方法中，首先制造具有安装在其上的车顶的前述车辆车身或者前述形式的车身作为车辆白车身被制造并且之后车辆被涂漆、尤其电泳涂漆、例如阴极电泳涂漆。

所述方法使用前述车辆车身或者前述形式的车辆车身并且具有已经在其上粘接的车顶的所述车辆车身经历至少一个或多个涂漆过程。车顶相对于车辆车身的少量热膨胀运动在此被承担并且通过前述车辆车身借助所规定的限动件考虑。通过所述方法，在涂漆过程的时刻粘接剂还未硬化时，将车辆车身可以和车顶一同涂漆。

本发明的其他设计在于，已涂漆的车辆白车身经历热涂漆干燥过程。在此，已涂漆的车辆白车身例如可以在约200摄氏度在涂漆干燥炉中被干燥。通过所使用的具有粘接在其上的车顶的车辆车身，车顶的相对于车辆车身的少量热膨胀也可以在这样的温度下被避免。

此外本发明也包括具有前述车辆车身或者具有前述形式的车辆车身的车辆，尤其以前述方法制造的。

通过本发明已经在白车身中就以此实现了车顶和车辆车身的粘合。车顶可以由不同于车辆车身的材料构成。例如车顶可以具有轻金属或者由轻金属构成、例如铝，相反地是车辆车身可以是钢车身。通过在白车身中已进行的车顶在车辆车身处的粘接，可以在车辆的其他加工和制造过程中使用当前的过程，而不必在生产线中建立其他的或者新的工作站。在白车身后接着开始的过程中的车顶的相对于车辆车身的少量运动、尤其车顶的相对于车辆车身的少量热膨胀运动通过本发明考虑。

附图说明

本发明其他的目的、优点、特征和应用的可能由下述事实例基于附图得出。

附图中：

图1示出立体显示中的具有在其上安装的车顶的车辆车身的可能实施形式，

图2示出按照图1的车辆车身在车顶连接区域的截面图，和

图3示出按照图2的车辆车身在车顶连接区域，其中显示在相对于车辆车身的止动位置中的车顶以及在止动之前的状态的车顶。

具体实施方式

图1以立体图显示了车辆车身100的可能的实施形式。车辆车身100具有车顶200，所述车顶200被安装在车辆车身100上，例如方法是，将车顶200材料接合地借助粘接连接在车辆车身100上。车辆车身100两面已经具有侧壁160。车顶200的连接可以在侧壁160的上部区域实现。

图2以沿图1中A-A剖切线的截面图示出车辆车身100的区域，车顶200连接在该区域上。如图所示，车顶200借助粘接层170材料接合地连接在车辆车身100上、例如在车顶框架结构120上。车顶框架结构120优选地是侧壁160的组成部分。例如，可以在车辆车身100上或者车顶框架结构120上连接车顶外层230，所述车顶外层230例如是车顶200的组成部分。

为使车辆机动车在重量方面被构造得较轻，车顶200、尤其车顶外层230可以由轻金属组成或者具有轻金属。所述轻金属可以是铝或者铝合金。车辆车身100、尤其车顶框架结构120可以由钢或者钢合金构成或者具有这样的材料，因而在车辆车身100和安装在其上的车顶200经受热加工过程、例如电泳涂漆和/或涂漆干燥时，要考虑车顶200相对于车辆车身100热膨胀运动。

因此，设定限动件300，所述限动件300把车顶200在车高方向z上防止脱离地保持在车辆车身100上并且允许车顶200相对于车辆车身100的运动、尤其温度引起的在车长方向x和/或车宽方向y上的膨胀运动。

限动件300优选地被构造为，在阴极电泳涂漆的情况下把车顶200在车高方向z上防止脱离地保持在车辆车身100上。此外限动件300优选地被构造为，在车顶200放置在车辆车身100上时、例如在预先给定的安装位置中起到在车高方向z上与车辆车身100形状配合连接的作用。

可以规定，通过限动件300形成保持力F，借助所述保持力使车顶200相对于车辆车身100在车高方向z上被保持在预先给定的安装位置中，并且允许车顶200相对于车辆车身100在车长方向x和/或车宽方向y上进行由温度引起的膨胀运动。优选地，保持力F被确定为，使在阴极电泳涂漆的情况下车顶200相对于车辆车身100在车高方向z上被保持在安装位置中，并且仅可以使得车顶200相对于车辆车身100在车长方向x和/或车宽方向y上进行由温度引起的膨胀运动。

如图2所示，限动件300优选地布置在车辆车身100上和/或车顶200上。例如限动件300可以通过止动元件310和与之形成止动啮合的配对止动元件320、例如止挡元件构成，其中止动元件310优选地构造在车顶200上并且配对止动元件320优选地构造在车辆车身100上。例如配对止动元件320可以构造在车辆车身100的车顶框架结构120的材料部段110上，并且相邻于车顶框架结构120的配以粘接材料170的接合区域130。

旁侧的车顶框架结构120可以具有L形横截面的型材结构，具有基本水平的臂140和基本竖直的臂150。接合区域130可以被构造在水平的臂140上和配对止动元件320可以被构造在竖直的臂150上。

止动元件310可以被构造在材料部段210处、例如车顶200的边缘部段并相邻于车顶200的配以粘接材料170的接合区域220。

优选地，止动元件310和配对止动元件320在车长方向x上沿车顶框架结构120延伸，优选连续地延伸。

图3以沿图1中A-A剖切线的截面图示出具有安装在其上的车顶200的车辆车身100，其中可以看到示出了在其相对于配对止动元件320的止动位置中的止动元件310和没有与配对止动元件320啮合的止动元件。没有啮合的止动元件以附图标记310’标示。

止动元件310可以被布置、尤其可以构成在弹性的、尤其弹簧弹性的可运动的臂240上。以此，在车顶200已经借助粘接层170连接在车辆车身100上时，在臂240上的止动元件310可以从其初始位置运动进止动位置。为了形成止动元件310相对于配对止动元件320的止动啮合，产生保持力F，所述保持力F使车顶200尤其在其接合区域220内压着车辆车身100、尤其压着接合区域240并以此引起在粘接层170上的压力，所述压力将车顶200和车辆车身100保持在一起。

止动元件310可以具有向外突出的轮廓。配对止动元件320可以具有基本上与之相对应的轮廓或者构成至少一个止挡，使在止动元件310相对于配对止动元件320的啮合中形状配合在车高方向z上起作用。

通过止动元件310和配对止动元件320可以实现在车高方向z上的高度止挡，通过所述高度止挡防止车顶200在车高方向z上从车辆车身100脱离，相反地在出现热膨胀运动的情况下车辆车顶200可以相对于车辆车身100在车长方向x和/或车宽方向y上还能膨胀。以此可以在白车身中就能实现具有与之粘接的车顶200的车辆车身100，并且都可以在此组装配置中顺利历经所有的后续加工过程、尤其热加工过程，其中车顶200在车高方向z上处于被保持并且避免在车顶200的区域内的少量热学组件应力直到热产生的变形。

虽然根据至少一个示例性的实施形式对本发明进行了说明，要清楚的是，存在各种各样的变型。还要知道的是，一个或多个示例性的实施形式仅是例子并且不是对保护范围、应用性或者实施性或者构造以任何形式的限制。前面的说明向技术人员给出了适合的指引用以实施或者进行最少一个实施形式；要知道的是，不脱离权利要求的保护范围和其法律上的等效内容而对前述至少一个示例性的实施形式中的说明在功能以及元件和组件的布置上的不同的改变是可行的。

附图标记列表

100 车辆车身

110 材料部段

120 车顶框架结构

130 接合区域

140 水平的臂

150 竖直的臂

160 侧壁

170 粘接层

200 车顶

210 材料部段

220 接合区域

230 车顶外层

240 臂

300 限动件

310 止动元件

320 配对止动元件

x 车长方向

y 车宽方向

z 车高方向

F 保持力

Claims (11)

1.一种车辆车身(100)，具有在其上安装的车顶(200)，其中，设定限动件(300)，所述限动件把车顶(200)在车高方向(z)上防止脱离地保持在车辆车身(100)上、并允许车顶(200)相对于车辆车身(100)在车长方向(x)和/或车宽方向(y)进行由温度引起的膨胀运动,

其特征在于，所述限动件(300)通过止动元件(310)和与之形成止动啮合的配对止动元件(320)构成，其中，所述止动元件具有向外突出的轮廓，所述配对止动元件具有与所述向外突出的轮廓相对应的轮廓或者构成至少一个止挡，使在止动元件相对于配对止动元件的啮合中形状配合在车高方向上起作用，

其中，车辆车身(100)的车顶框架结构具有水平的臂和竖直的臂，并且车顶框架结构(120)的配以粘接材料的接合区域(130)被设计在所述水平的臂处，车顶(200)借助粘接材料配合地连接在所述接合区域(130)上，所述配对止动元件被设计在所述竖直的臂处。

2.按照权利要求1所述的车辆车身，其特征在于，限动件(300)被构造为，在电泳涂漆时把车顶(200)在车高方向(z)上防止脱离地保持在车辆车身(100)上。

3.按照权利要求1或2所述的车辆车身，其特征在于，限动件(300)被构造为，在车顶定位到车辆车身(100)上时产生连接车辆车身(100)的形状配合连接。

4.按照权利要求1或2所述的车辆车身，其特征在于，通过限动件(300)构成保持力(F)，借助所述保持力(F)把车顶(200)相对于车辆车身(100)在车高方向(z)上保持在预先给定的安装位置上，并且允许车顶(200)相对于车辆车身(100)在车长方向(x)和/或车宽方向(y)上进行由温度引起的膨胀运动。

5.按照权利要求1或2所述的车辆车身，其特征在于，通过限动件(300)施加保持力(F)，使在电泳涂漆时借助所述保持力(F)把车顶(200)相对于车辆车身(100)在车高方向(z)上保持在预先给定的安装位置中并允许车顶(200)相对于车辆车身(100)在车长方向(x)和/或车宽方向(y)进行由温度引起的膨胀运动。

6.按照权利要求1或2所述的车辆车身，其特征在于，止动元件310)和配对止动元件(320)在车长方向(x)上延伸。

7.按照权利要求1或2所述的车辆车身，其特征在于，车顶(200)具有铝或者铝合金材料。

8.按照权利要求1或2所述的车辆车身，其特征在于，车辆车身(100)具有钢或者钢合金材料。

9.一种用于制造机动车的方法，其中首先制造按照前述权利要求之一所述的车辆车身(100)作为车辆白车身，然后车辆白车身被电泳涂漆。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，已涂漆的车辆白车身经受热涂漆干燥过程。

11.一种车辆，其具有按照权利要求1至9之一所述的车辆车身(100)。

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