CN107839452A - 一种悬浮式车顶结构及装配制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬浮式车顶结构，配合无框车门使用，包括顶盖，顶盖侧向边缘处设有与无框车门的车窗玻璃配合的侧围；侧围包括外侧的侧围外板；侧围外板的外边缘向下向内弯折，形成导轨固定边；车门上窗导轨固定在导轨固定边上；车门上窗导轨与车窗玻璃适配。在此基础上，本发明还公开了该结构的装配制造方法。本发明的有益效果是：可以使汽车的车顶盖更薄，具有更好的密封防尘防水隔音效果，结构更简单，装配更高效。

Description

一种悬浮式车顶结构及装配制造方法

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，具体是一种悬浮式车顶结构及装配制造方法。

背景技术

家用汽车，例如轿车、SUV、MPV等车型，都可以设计成悬浮式车顶。传统的悬浮式车顶，都是将车侧的A柱、B柱、C柱D柱等设计成黑色，以使其在视觉上被忽略或压缩，形成车顶悬浮在车身上方的错觉。但在结构上，这种所谓的悬浮式车顶并未做出变化，依然保持和传统车型一致的结构，如图4所示，车门设有车窗外框，车窗玻璃在车窗外框中可上下滑动的固定，车窗外框在车门关闭时与门洞上的密封条接触，后者为橡胶材质，受压变形后形成密封。有框车门不仅有车门门框，还有车门门框内侧的车窗玻璃密封条、车门门框外侧的门框密封条，车门门框上端与顶盖接触的位置结构复杂，厚重臃肿，破坏视觉效果，使悬浮感受大打折扣，安装时由于部件较多，有些部件位置互相干涉，导致安装效率不高，费时费力。如果能使用无框车门，则车门上方与顶盖的相应位置的厚度就可以大幅压缩，再配合侧方立柱的改色，就能获得更为显著的车顶悬浮效果。中国专利文献CN203305813U于2013年11月27日公开了“无框车门的防水结构”，主要由车门玻璃、内三角装饰板组成，车门玻璃与内三角装饰板的面差均匀过渡，车门玻璃与内三角装饰板的面差不大于0.3mm。该方案提供了无框车门的防水结构，但是未提供将无框车门与悬浮式车顶结合的结构。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，现有汽车顶盖的厚度较厚，密封效果不理想，从而提供一种悬浮式车顶结构，具有更薄的汽车顶盖，具有更好的密封防尘防水隔音效果，可以更高效的装配；同时提供该结构的装配制造方法。

为了实现发明目的一，本发明采用如下技术方案：一种悬浮式车顶结构，配合无框车门使用，包括顶盖，顶盖侧向边缘处设有与无框车门的车窗玻璃配合的侧围；侧围包括外侧的侧围外板；侧围外板的外边缘向下向内弯折，形成导轨固定边；车门上窗导轨固定在导轨固定边上；车门上窗导轨与车窗玻璃适配。

本技术方案中，不再设置车门门框，而是选用了无框车门，因此门洞密封条、门框密封条、车门门框均不再需要，因此车门上端与顶盖结合的位置结构大幅简化，线条更加流畅，零部件数量也减少了，装配工序得到了有效优化。同时，由于取消了门洞密封条、门框密封条、车门门框，使车门上端与顶盖结合位置的厚度得到了有效压缩，在设计成悬浮式车顶式，视觉效果更加理想。经过这样的设计，车窗玻璃升起至顶后，仅与固定在导轨固定边上的车门上窗导轨嵌合后，就实现了车门的封闭，无论是使用效果上还是视觉效果上还是装配工艺上都得到了优化。

作为优选，：导轨固定边的截面形状为S形，外侧端所在平面与内侧端所在平面平行；外侧端所在平面与车门上窗导轨顶面之间设有间隙X；车门上窗导轨的顶面上设有导轨上密封条，导轨上密封条与伸入间隙X中，并通过变形密封间隙X本方案将导轨固定边的截面形状为S形，其中外侧端所在平面与车门上窗导轨顶面之间设有间隙，该间隙用来容纳导轨上密封条，使导轨上密封条在受压变形时堵住该间隙及间隙后方的结构缝隙，确保密封性。

作为优选，所述导轨上密封条的截面形状为F形，主干固定在车门上窗导轨的外侧，两条横支向上向外的伸入间隙X中，在受压变形时横枝向内侧弯曲变形。在前述间隙中的导轨上密封条的截面形状是经过优化的，其形状为F形，拥有两条横枝，两条横枝均伸入间隙内，在装配时受到压缩而变形，形成内外两道密封，封闭间隙。

作为优选，还设有位于侧围外板内侧的侧围内板和侧围下板；侧围下板为L形，L形的长边与导轨固定边固定，L形的短边与侧围内板的下端固定。本方案中还设计了，侧围内板和侧围下板，与侧围外板一起构成了侧围的完整而封闭的结构。其中侧围下板被设计成L形，L形的两侧分别形成连接面，分别与侧围外板、侧围内板固定连接，使结构上更紧凑，整个顶盖的厚度可以得到进一步压缩。

作为优选，导轨固定边、侧围下板、车门上窗导轨之间以铆接固定；在侧围下板的长边外侧端还以结构胶固封。结构胶一方面可以将侧围下板的长边外侧端、导轨固定边、车门上窗导轨之间进行补充固定，还能通过打胶将彼此之间的间隙填充满，杜绝渗漏。

作为优选，侧围外板和侧围内板之间还设有侧围加强板；侧围加强板的下端固定在侧围下板的L形的短边与侧围内板的下端之间。侧围外板和侧围内板均暴露在外侧，更多的起到确定形状轮廓的作用，而侧围加强板被安装在侧围外板和侧围内板合围的空间内部，可以采用更厚的材料，形成更强的结构。

作为优选，侧围加强板位于侧围外板与侧围内板之间的部分的水平投影外侧端，与导轨固定边的水平投影的内侧端之间设有间隙。为了避免安装时侧围加强板与侧围外板的导轨固定边之间产生干涉，本方案将侧围加强板的部分位置设计成竖直向的，使装配时侧围外板从上向下可以不受干涉的移动到定位，方便组装，有利于提高装配作业效率。

作为优选，车门上窗导轨的截面形状为U形，U形两侧壁的端部向内回钩；开口方向朝向车窗玻璃的延伸方向；车门上窗导轨内设有导轨下密封条；导轨下密封条的截面形状分为底边、内侧翻边和外侧翻边三部分；底边固定在车门上窗导轨的U形底部；内侧翻边为扇形，设有外凸的弧形，弧形的外侧端与车窗玻璃的延伸方向干涉，内侧翻边可沿弧形所在圆的圆心为轴转动，且扇形中心设有空腔，扇形的外侧斜边可向空腔内弯曲变形，扇形的内侧斜边上设有内侧翻边凹槽，与车门上窗导轨内侧壁端部的回钩位置扣合；外侧翻边的外侧壁上设有外侧翻边凹槽，与车门上窗导轨外侧壁端部的回钩位置扣合；外侧翻边的端部与随动边的连接端连接，随动边为外凸的弧形，另一端为自由端；随动边的中部设有随动边凹陷，自由端与车窗玻璃的延伸方向干涉；底边或内侧翻边上还设有一端固定一端自由的辅助密封片；辅助密封片的宽度大于车窗玻璃的厚度；当受到车窗玻璃推挤时，辅助密封片倾斜至其延伸方向与车窗玻璃的厚度方向一致的位置，并位于车窗玻璃的顶部与底边之间；底边上对应车窗玻璃的顶部的位置设有若干条底边凸棱，底边凸棱的延伸方向平行于车窗玻璃的延伸方向。为了更好的使车窗玻璃与车门上窗导轨形成嵌合，本方案设计了导轨下密封条，该密封条一般采用橡胶材质，从截面上看分为底边、内侧翻边和外侧翻边三部分，底板与车门上窗导轨的槽低固定，内侧翻边与外侧翻边分别位于内侧和外侧，通过翻边凹槽与车门上窗导轨的槽壁端部的回钩部分实现咬合固定，且均与车窗玻璃的延伸方向形成干涉，可以通过自身变形来与玻璃形成紧密的贴合，保持良好的密封效果。其中内侧翻边的形状为扇形，扇形可绕圆心转动，形成了良好的贴合效果，扇形的中间为空腔，形成了良好的变形效果。外侧翻边设计有一个一端固定一端自由的随动边，随动边可以随玻璃的移动而随动，形成良好的贴合效果；随动边中部还设有凹陷部，使随动边的摆动效果更优秀，与玻璃的贴合效果更佳。而底边上还另外设计了一个根部固定端部自由的辅助密封片，当玻璃升起至顶时，辅助密封片会弯转并覆盖在玻璃的顶部，增加玻璃顶部对应的底边位置的弹性和密封形，同时还可以保护底边，避免过度挤压导致底边缺损。为了使辅助密封片与底边的外表面不会黏连，本方案中还在底边上对应车窗玻璃的顶部的位置设有若干条底边凸棱，使车窗玻璃降下后辅助密封片与底边迅速分离，辅助密封片可以尽快复位，确保使用寿命与密封效果。

为了实现发明目的二，本发明采用如下技术方案：

一种悬浮式车顶的装配制造方法，依次包括如下步骤：

（1）将车身一侧的侧围下板（7）、侧围内板（8）、侧围加强板（11）三者铆接固定；

（2）将结构胶（10）涂抹在侧围下板的上方；

（3）将侧围外板（3）沿Z向向下移动，至导轨固定边（4）触及侧围下板，并以至少2个定位销（13）对导轨固定边与侧围下板进行定位；同时以至少2个定位块（14）紧贴的置于侧围下板的下方，定位块的定位面紧贴侧围下板的下方，对侧围下板进行防变形限位；

（4）将导轨固定边与侧围下板以若干铆钉（9）铆接；

（5）将车门上窗导轨分别与上方的导轨固定边、侧方的立柱（15）以若干铆钉铆接；

（6）以（1）-（5）相同的步骤安装另一侧。

本装配制造过程大致分为三个部分：一是紧固侧围下板、侧围内板、侧围加强板，三者以铆钉铆接，以满足常规要求即可；二是将侧围外板与侧围下板铆接固定。在该过程中，由于侧围外板的端部向内向下倾斜形成导轨固定边，在传统工艺中会与侧围加强板形成干涉，需要多次调整角度来使工件移动到位，而本方案中由于对侧围加强板的形状进行了重新设计，消除了干涉，因此只需要沿Z向竖直向下移动侧围外板即可正确到达定位；在搭接过程中，需要使用至少2个定位销，实现导轨固定边与侧围下板的定位，其中一个定位销是主定位销，其它为副定位销；定位块用来支撑侧围下板，使其不会被搭接时来自上方的导轨固定边的压力压变形；三是安装车门上窗导轨，将车门上窗导轨分别与上方的导轨固定边、侧方的立柱进行固定。其中，立柱可以是独立的，也可以是与侧围下板连接在一起沿侧下方延伸的。一侧安装完成后再安装另一侧，也可两侧同时安装；固定方式不限于铆钉铆接，也可以是焊接或其它固定方式。

综上所述，本发明优势在于：可以使汽车的车顶盖更薄，具有更好的密封防尘防水隔音效果，结构更简单，装配更高效。

附图说明

图1是本发明的截面示意图。

图2是本发明的车门上窗导轨、车窗玻璃、导轨下密封条三者的配合关系图。

图3是传统结构的车门顶部和车顶盖侧围位置的截面示意图。

图4是侧围外板安装示意图。

图5是图4中D-D位置截面简图。

图6是图4中E-E位置截面简图。

图7是车门上窗导轨安装示意图。

其中图标：1顶盖，2车窗玻璃，3侧围外板，4导轨固定边，5车门上窗导轨，6导轨上密封条，7侧围内板，8侧围下板，9铆钉，10结构胶，11侧围加强板，12导轨下密封条，13定位销，14定位块，15立柱，91铆钉孔，97门洞密封条，98门框密封条，99车门门框，121底边，122内侧翻边，123外侧翻边，124辅助密封片，1211底边凸棱，1221空腔，1222内侧翻边凹槽，1231外侧翻边凹槽，1232随动边，1233随动边凹陷。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

图3是一种典型的传统式汽车车门上端及车顶盖及对应位置的截面图。如图示，传统结构中设有顶盖1，顶盖侧边延伸有侧围外板3，侧围外板内侧以侧围强化板进行结构加强。侧围外板的下端安装有门洞密封条97，而车门的上端为车门门框99，车门门框外侧为门框密封条98，内侧壁设有密封凸起，在关门时密封凸起与门洞密封条接触，使门洞密封条变形，产生密封效果。此类结构部件过多，结构臃肿，密封效果不理想，车顶厚度较厚，制作悬浮式车顶的效果不理想。在装配时，由于侧围外板与侧围强化板在竖直的Z轴上会产生互相干涉，因此安装过程比较复杂，难以提升效率。

如图1所示的实施例，为本发明的全新的一种悬浮式车顶结构。该结构配合无框车门使用，包括顶盖1，顶盖侧向边缘处设有与无框车门的车窗玻璃2配合的侧围；侧围包括外侧的侧围外板3；侧围外板的外边缘向下向内弯折，形成导轨固定边4；车门上窗导轨5固定在导轨固定边上；车门上窗导轨与车窗玻璃适配。导轨固定边的延伸方向与车窗玻璃的延伸方向垂直。导轨固定边的截面形状为S形，外侧端所在平面与内侧端所在平面平行；外侧端所在平面与车门上窗导轨顶面之间设有间隙X；车门上窗导轨的顶面上设有导轨上密封条6，导轨上密封条与伸入间隙X中，并通过变形密封间隙X。导轨上密封条的截面形状为F形，主干固定在车门上窗导轨的外侧，两条横枝向上向外的伸入间隙X中，在受压变形时横支向内侧弯曲变形。该结构还设有位于侧围外板内侧的侧围内板7和侧围下板8；侧围下板为L形，L形的长边与导轨固定边固定，L形的短边与侧围内板的下端固定。导轨固定边、侧围下板、车门上窗导轨之间以铆接固定；在侧围下板的长边外侧端还以结构胶10固封。侧围外板和侧围内板之间还设有侧围加强板11；侧围加强板的下端固定在侧围下板的L形的短边与侧围内板的下端之间。侧围加强板位于侧围外板与侧围内板之间的部分的水平投影外侧端，与导轨固定边的水平投影的内侧端之间设有间隙C，该间隙供安装侧围外板时从上向下沿Z轴竖直的移动下来，保证不会与侧围加强板形成干涉。

如图2所示，车门上窗导轨的截面形状为U形，U形两侧壁的端部向内回钩；开口方向朝向车窗玻璃的延伸方向；车门上窗导轨内设有导轨下密封条12；导轨下密封条的截面形状分为底边121、内侧翻边122和外侧翻边123三部分；底边固定在车门上窗导轨的U形底部；内侧翻边为扇形，设有外凸的弧形，弧形的外侧端与车窗玻璃的延伸方向干涉，内侧翻边可沿弧形所在圆的圆心为轴转动，且扇形中心设有空腔1221，扇形的外侧斜边可向空腔内弯曲变形，扇形的内侧斜边上设有内侧翻边凹槽1222，与车门上窗导轨内侧壁端部的回钩位置扣合；外侧翻边的外侧壁上设有外侧翻边凹槽1231，与车门上窗导轨外侧壁端部的回钩位置扣合；外侧翻边的端部与随动边1232的连接端连接，随动边为外凸的弧形，另一端为自由端；随动边的中部设有随动边凹陷1233，自由端与车窗玻璃的延伸方向干涉；底边或内侧翻边上还设有一端固定一端自由的辅助密封片124；辅助密封片的宽度大于车窗玻璃的厚度；当受到车窗玻璃推挤时，辅助密封片倾斜至其延伸方向与车窗玻璃的厚度方向一致的位置，并位于车窗玻璃的顶部与底边之间；底边上对应车窗玻璃的顶部的位置设有6条底边凸棱1211，底边凸棱的延伸方向平行于车窗玻璃的延伸方向。

本例的一种悬浮式车顶的装配制造方法，依次包括如下步骤：

（1）将车身一侧的侧围下板7、侧围内板8、侧围加强板11三者铆接固定；

（2）将结构胶10涂抹在侧围下板的上方；

（3）将侧围外板3沿Z向向下移动，至导轨固定边4触及侧围下板，并以1主2副的3个定位销13对导轨固定边与侧围下板进行定位；同时以3个定位块14紧贴的置于侧围下板的下方，定位块的定位面紧贴侧围下板的下方，对侧围下板进行防变形限位； 此时的状态如图4所示；定位销位置的截面为D-D截面，截面简图如图5所示；定位块位置的截面为E-E截面，截面简图如图6所示；

（4）将导轨固定边与侧围下板以6个铆钉9通过铆接孔91铆接；

（5）将车门上窗导轨分别与上方的导轨固定边、侧方的立柱15以13个铆钉通过铆接孔铆接；

（6）以（1）-（5）相同的步骤安装另一侧。

其中，导轨固定边外侧端所在平面A需要与导轨上密封条形成密封，其长度要求控制在不小于5mm，本例为8mm；外侧端所在平面B为铆接夹具的夹持面，长度要求不小于15mm，本例为18mm；导轨固定边最内侧位置与侧围加强板最外侧位置之间的间隙C为操作不干涉间隙，要求不小于2mm，本例为3mm；侧围上的铆接孔均为过孔。

Claims (10)

1.一种悬浮式车顶结构，配合无框车门使用，包括顶盖（1），其特征是，顶盖侧向边缘处设有与无框车门的车窗玻璃（2）配合的侧围；侧围包括外侧的侧围外板（3）；侧围外板的外边缘向下向内弯折，形成导轨固定边（4）；车门上窗导轨（5）固定在导轨固定边上；车门上窗导轨与车窗玻璃适配。

2.根据权利要求1所述的一种悬浮式车顶结构，其特征是：所述导轨固定边的延伸方向与车窗玻璃的延伸方向垂直。

3.根据权利要求1或2所述的一种悬浮式车顶结构，其特征是：导轨固定边的截面形状为S形，外侧端所在平面与内侧端所在平面平行；外侧端所在平面与车门上窗导轨顶面之间设有间隙X；车门上窗导轨的顶面上设有导轨上密封条（6），导轨上密封条与伸入间隙X中，并通过变形密封间隙X。

4.根据权利要求3所述的一种悬浮式车顶结构，其特征是：所述导轨上密封条的截面形状为F形，主干固定在车门上窗导轨的外侧，两条横枝向上向外的伸入间隙X中，在受压变形时横支向内侧弯曲变形。

5.根据权利要求3所述的一种悬浮式车顶结构，其特征是：还设有位于侧围外板内侧的侧围内板（7）和侧围下板（8）；侧围下板为L形，L形的长边与导轨固定边固定，L形的短边与侧围内板的下端固定。

6.根据权利要求3所述的一种悬浮式车顶结构，其特征是：导轨固定边、侧围下板、车门上窗导轨之间以铆接固定；在侧围下板的长边外侧端还以结构胶（10）固封。

7.根据权利要求5所述的一种悬浮式车顶结构，其特征是：侧围外板和侧围内板之间还设有侧围加强板（11）；侧围加强板的下端固定在侧围下板的L形的短边与侧围内板的下端之间。

8.根据权利要求7所述的一种悬浮式车顶结构，其特征是：侧围加强板位于侧围外板与侧围内板之间的部分的水平投影外侧端，与导轨固定边的水平投影的内侧端之间设有间隙。

9.根据权利要求1或2所述的一种悬浮式车顶结构，其特征是：车门上窗导轨的截面形状为U形，U形两侧壁的端部向内回钩；开口方向朝向车窗玻璃的延伸方向；车门上窗导轨内设有导轨下密封条（12）；导轨下密封条的截面形状分为底边（121）、内侧翻边（122）和外侧翻边（123）三部分；底边固定在车门上窗导轨的U形底部；内侧翻边为扇形，设有外凸的弧形，弧形的外侧端与车窗玻璃的延伸方向干涉，内侧翻边可沿弧形所在圆的圆心为轴转动，且扇形中心设有空腔（1221），扇形的外侧斜边可向空腔内弯曲变形，扇形的内侧斜边上设有内侧翻边凹槽（1222），与车门上窗导轨内侧壁端部的回钩位置扣合；外侧翻边的外侧壁上设有外侧翻边凹槽（1231），与车门上窗导轨外侧壁端部的回钩位置扣合；外侧翻边的端部与随动边（1232）的连接端连接，随动边为外凸的弧形，另一端为自由端；随动边的中部设有随动边凹陷（1233），自由端与车窗玻璃的延伸方向干涉；底边或内侧翻边上还设有一端固定一端自由的辅助密封片（124）；辅助密封片的宽度大于车窗玻璃的厚度；当受到车窗玻璃推挤时，辅助密封片倾斜至其延伸方向与车窗玻璃的厚度方向一致的位置，并位于车窗玻璃的顶部与底边之间；底边上对应车窗玻璃的顶部的位置设有若干条底边凸棱（1211），底边凸棱的延伸方向平行于车窗玻璃的延伸方向。

10.一种悬浮式车顶的装配制造方法，其特征是，依次包括如下步骤：

（1）将车身一侧的侧围下板（7）、侧围内板（8）、侧围加强板（11）三者铆接固定；

（2）将结构胶（10）涂抹在侧围下板的上方；

（3）将侧围外板（3）沿Z向向下移动，至导轨固定边（4）触及侧围下板，并以至少2个定位销（13）对导轨固定边与侧围下板进行定位；同时以至少2个定位块（14）紧贴的置于侧围下板的下方，定位块的定位面紧贴侧围下板的下方，对侧围下板进行防变形限位；

（4）将导轨固定边与侧围下板以若干铆钉（9）铆接；

（5）将车门上窗导轨分别与上方的导轨固定边、侧方的立柱（15）以若干铆钉铆接；

（6）以（1）-（5）相同的步骤安装另一侧。