CN110167774A - 具有天窗的机动车辆结构、车顶框架以及相应车顶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车辆结构，该机动车辆结构包括车身，该车身的一部分的顶部支撑车顶框架(10)。此框架(10)限定了至少一个开口，并且被构造成能够用作用于闭合该开口的一部分的至少一个可移动车顶的以及用于形成闭合该开口的另一部分的后挡风玻璃的至少一个后玻璃部分的支撑件。该车顶框架(10)的后部部分(12)搁置在该车身的下部后横构件(6)上。用于致动该可移动车顶的致动构件(21)的支撑件(20)被收容在该车辆的后部，在后搁板结构(7)与其衬里(8)之间，靠近该框架(10)的后部部分(12)。此支撑件(20)优选地结合到该车顶框架(10)中。本发明还涉及一种包含用于致动构件的支撑件的车顶框架和由这种框架形成的车顶。

Description

具有天窗的机动车辆结构、车顶框架以及相应车顶

本发明涉及一种具有天窗的机动车辆结构。本发明还涉及机动车辆的车身顶部的结构，更具体地涉及车辆的包括天窗的车身顶部结构，车顶的其余部分能够是金属板车顶、复合材料车顶或(固定的)玻璃车顶。在传统方式中，天窗或固定车顶可以放置在车顶框架上，车顶框架本身由车辆的车身顶部形成或组装在车身顶部上。

框架可以包括挤压型材类型的成型区段。这些挤压型材可以限定在车身的横向梁之间延伸的纵向支撑条带，这些纵向支撑条带被称为车身的“框梁(brancard)”。天窗的玻璃边缘支撑在这些支撑条带上并支撑在这些框梁上。

这些挤压出的宽的支撑件减少了可用于光通过和/或可以由天窗打开的开口的空间。此外，天窗致动电动机必须放置在框架的中心或框架的后部处，通常在框架与车辆后窗之间的分隔部处。然而，此分隔部通常在后座乘客的上方或者非常靠近后座乘客的后方，使得乘客空间的高度减小，并且后座乘客的高空视野可能受到限制。

本发明的目的是消除一些或所有上述缺点。

为此，提出了一种具有天窗的机动车辆结构，该机动车辆结构包括：

-车身，该车身在其顶部部分包括侧向框梁、前框梁横构件，这些侧向框梁包括侧向车门开口的上边缘，并且该车身在后部部分包括下部后横构件，在该车辆的后部乘客空间内延伸并覆盖有衬里的搁板结构与该下部后横构件成一体；

-车顶框架，该车顶框架限定至少一个开口，并且被构造成能够用作用于闭合该开口的一部分的至少一个可移动车顶的以及用于形成闭合该开口的另一部分的后挡风玻璃的至少一个后玻璃部分的支撑件，该车顶框架包括通过纵梁连接的至少一个前端横构件和一个后端横构件。

根据本发明，该车顶框架形成连续框架，该连续框架安装在该车身的侧向框梁、前框梁横构件和下部后横构件的上表面上，该车顶框架的后端横构件安装在该车身的下部后横构件上。此外，用于该可移动车顶的致动构件的支撑件布置在该后搁板结构与其衬里之间，靠近该车顶框架的后端横构件。

因此，可移动车顶致动构件可以布置在乘客空间的后部区域中、在通常所知的车辆的由搁板结构及其衬里形成的后窗区域处，换句话说，布置在位于车辆的第二排座椅的靠背的后部的区域中。这种布置使得可以通过清空先前用于容纳此致动构件的空间来增加乘客空间内部车顶下方可用的高度。

此外，车顶框架延伸远至车身的下部后横构件，该下部后横构件通常形成后玻璃部分的下边缘，该后玻璃部分形成挡风玻璃。换句话说，车身没有能够减小乘客空间的高度的后框梁横构件，这种类型的横构件通常形成后玻璃部分的上边缘，该后玻璃部分形成挡风玻璃。

应当注意的是，根据本发明的机动车辆结构更具体地被设计用于包括座椅后部的储物行李箱的车辆，该储物行李箱可通过位于车身的下部后横构件的后部的开口(即，不支撑后挡风玻璃的开口)来触及。

特别地，车顶框架可以仅限定两个开口：后玻璃部分则可以从框架的后端横构件连续延伸远至框架的内横构件，该内横构件将该后玻璃部分与天窗分隔开。后座乘客则可以利用广阔的可视性和最佳的乘客空间高度。

有利的是，搁板结构可以包括接纳致动构件支撑件的接纳座。这使得可以在不改变衬里的情况下容纳支撑件和致动构件。

根据变型，致动构件的支撑件可以结合在搁板结构中，并且例如形成该接纳座。

根据另一变型，致动构件的支撑件可以与车顶框架成一体，特别地与该车顶框架的后端横构件的一部分成一体。因此，在将车顶框架安装到车辆车身上之前，可以将致动构件安装到车顶框架上。特别地，可以在将车顶框架安装到车辆结构上之前安装车顶框架及其可移动的和固定的车顶零件。

在这个变型中，搁板结构或其接纳座可以参与致动构件的支撑件的固位。

有利的是，车顶框架可以具有例如由两个半壳的组件形成的中空截面，例如管状类型的中空截面。这使得可以获得坚固的结构。

可用于致动可移动车顶的布线元件也可以容纳在具有中空截面的车顶框架内部。于是，没有必要为这些元件提供附加的接纳座，提供附加的接纳座将倾向于减少车顶框架周围可用的自由空间。

此外，该车辆结构可以包括结合在该衬里中、特别是位于该致动构件的支撑件上方的车灯单元。车灯单元的供电部和致动构件的供电部然后可以一起聚集在该结构的单一位置，从而有利于组装。

本发明还涉及车顶框架，该车顶框架特别地可以用于形成根据本发明的车辆结构。

该车顶框架限定了至少一个开口，并且被构造成组装在机动车辆车身的侧向框梁的上表面上、并且组装在车身的前框梁横构件和后横构件的上表面上。车顶框架还被构造成能够用作用于至少一个可移动车顶的和形成后挡风玻璃的至少一个后玻璃部分的支撑件。该后挡风玻璃至少部分地闭合该开口。车顶框架包括通过纵梁连接的至少一个前端横构件和一个后端横构件。根据本发明，该框架形成连续的框架。此外，该框架的后端横构件的一部分与被设计成支撑该可移动车顶的致动构件的支撑件成一体，此支撑件在该框架的被设计成组装在该车辆车身上的侧部上朝向该框架的前端横构件延伸。

这种类型的支撑件使得可以将致动构件朝向该结构的不影响乘客空间的内部容积的区域偏移。

有利的是，为了获得更大的强度，框架可以是具有中空截面的框架，例如具有管状类型的中空截面的框架。具有中空截面(特别地管状类型的中空截面)的这种框架可以包括上半壳与下半壳的组件。优选地，每个半壳可以围绕用于光的开口四周延伸。

半壳可以相互胶合或者还可以焊接(例如通过激光焊接)、卡扣在一起，或者通过诸如用螺钉连接等其他已知技术来组装。

上壳和下壳可以例如由例如按质量计填充有20％至50％的玻璃纤维的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基质类型、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)基质类型或聚酰胺基质类型的复合材料模制而成。

可以设想优选地可以被焊接或胶合的其他材料，特别是复合材料类型的材料。

这两个半壳可以可选地由彼此不同的材料制成。

有利的是，这两个半壳中的每一个半壳都形成三维结构，该三维结构的形式可以基本上在这两个半壳彼此接近的方向上从模具中抽出。

本发明还涉及一种机动车辆车顶，该机动车辆车顶包括根据本发明的车顶框架、部分由该框架的前端横构件支撑的可移动车顶、部分由后端横构件支撑的后玻璃部分、以及由该框架的支撑件支撑的用于致动可移动车顶的构件。有利的是，后玻璃部分可以连续延伸远至车顶框架的前内横构件，该前内横构件将该后玻璃部分与可移动车顶分隔开。在这种情况下，车顶框架限定由前内横构件分隔开的两个开口，该前内横构件优选地位于车辆的前排座椅与第二排座椅之间的区域中。

一般而言，根据本发明的车顶框架优选地没有位于第二排座椅上方或紧邻第二排座椅的后内横构件。

有利的是，该车顶框架可以形成具有中空截面的框架，例如具有连续管状类型的中空截面的框架，从而接纳可用于致动该可移动车顶的布线元件。

现在参考非限制性附图描述本发明，其中：

-图1是根据本发明的实施例的车辆结构的简化透视图，示出了车身、车顶框架、以及搁板结构的衬里；

-图2是图1中表示的车身的简化透视图；

-图3是图1中表示的车辆结构的后部沿线A-A的截面；

-图4是图1中表示的车顶框架的简化透视图；

-图5a和图5b分别表示构成图4中的车顶框架的下半壳和上半壳；

-图6是图4中的车顶框架的后部部分的简化透视仰视图。

在本说明书中，术语前、后、上和下涉及当车顶框架安装在车辆的车身上时车辆的前后方向。X轴、Y轴、Z轴分别对应于该车辆的纵向轴线(从前至后)、横向轴线和竖直轴线。

基本水平、基本纵向或基本竖直指的是与水平、纵向或竖直方向/平面形成最多±20°或最多10°或最多5°的角度的方向/平面。

图1表示具有天窗的机动车辆结构1。此结构包括车身2。车身包括诸如侧向门等开口、以及与前挡风玻璃和后挡风玻璃相对应的玻璃区域。对应于侧向开口的开口和对应于前挡风玻璃的开口在上部部分中分别由两个侧向框梁3、4和前框梁横构件5闭合(图2)。“框梁”对应于形成梁的部分，这些梁在侧向开口和前挡风玻璃的开口上方形成桥部。

将特别注意到的是，车辆结构的车身2没有使后挡风玻璃的上部部分闭合的后框梁。在后部部分处，仅存在与后搁板结构7一体的下部后横构件6。该后搁板结构7在车辆的乘客空间内横向延伸至下部后横构件6的前部，并且被衬里8覆盖。后搁板结构7在车身内部基本水平地延伸，并且被其衬里8覆盖，将形成位于后挡风玻璃的正下方的车辆后窗区域。此搁板结构7能够以传统方式支撑封壳、车灯单元9(制动灯)等。

车辆结构1的车身2由图4、图5a、图5b中展示的车顶框架10覆盖。车顶框架10形成框住车顶的表面、并用作车顶的支撑件的支撑结构。

框架10在其中心限定了一个或多个开口16、17，这些开口可以用作光的开口。这些开口可以例如被透明元件覆盖，诸如一个或多个固定窗和/或一个或多个可移动窗。因此，框架10包括通过纵梁13、14连接的至少一个前端横构件11和一个后端横构件12。在这种情况下，框架10形成连续的框架。

在图1中，框架10表示处于组装在车身2上(特别地组装在车身的上表面上)的位置。前端横构件11放置在前框梁横构件5上，并且左纵梁13放置在左侧向框梁4上，后端横构件12放置在车身的下部后横构件6上，并且右纵梁14沿着其放置在之上的右侧向框梁3而闭合框架。在图4的示例中，框架10还包括将两个开口16、17分开的前内横构件15。

所表示的框架10被构造成能够用作用于闭合开口16的可移动车顶的以及用于形成闭合开口17的后挡风玻璃的至少一个后玻璃部分的支撑件。在图1中表示的示例中，框架的前开口16由可移动车顶26闭合，并且后玻璃部分27完全闭合开口17，从而为后部乘客提供全景视野。

然而，开口17可以包括由后玻璃部分闭合的后部部分，该开口的其余部分由金属板或复合材料车顶闭合。在这种情况下，可以在后玻璃部分与金属板或复合材料车顶之间设置横向支撑条带，用作胶合边缘。这种类型的横向支撑条带不形成框架的一部分，而是被添加到框架上，这使得可以提供具有占据少量空间的小截面的条带，特别地，该条带不是管状的。

在这种情况下，术语“金属板”包含由钢板制成的车顶，而且还包括由任何其他金属(例如铝合金)的不透明板制成的车顶，或者由例如由复合材料制成的不透明板或半透明板制成的车顶。

在所表示的实施例中，框架10形成管状类型的中空三维结构，该结构围绕框架的用于光的(多个)开口16、17四周连续地延伸。

为了形成这种中空管状结构，在这种情况下，框架通过下半壳10a和上半壳10b的组装而获得。这些半壳优选在基本竖直的方向上组装。各个半壳10a、10b分别包括：前端横构件11的一部分11a、11b，后端横构件12的一部分12a、12b，左纵梁13的一部分13a、13b，以及右纵梁14的一部分14a、14b。

如此获得的三维管状结构具有足够的强度来吸收先前设计中车身所承受的一些力。因此，可以减轻车身的结构，特别是在沿着车辆的车身2的框梁顶部延伸的中空梁类型的截面处。

因此，给定的上半壳几何形状可以与不同的下半壳几何形状相结合，这使得能够将单一车顶或单组车顶适配于车辆的不同车身模型。

此外，上半壳的单一几何形状允许组装不同类型的车顶。

在该示例中，上半壳10b支撑框架的前内横构件15。

车辆结构还包括用于可移动车顶的致动构件21的支撑件20。此支撑件20布置在后搁板结构7与其衬里8之间，靠近框架10的后端横构件12和车身2的下部后横构件6。因此，从乘客空间的内部看不到致动构件21及其支撑件20，因为它们被衬里8隐藏，如图3所示。然而，致动构件21仍然可容易地通过衬里8触及。

在所表示的示例中，此支撑件20与框架10成一体，并且更具体地，与其上半壳10b成一体。

然而，本发明不限于此实施例，并且支撑件可以结合在搁板结构7中、或者支撑在该搁板结构上、或者结合在下半壳10a中。

在该示例中，搁板结构7包括接纳致动构件的支撑件20的接纳座23。在这种情况下，该致动构件位于车灯单元9的下方，从而使得这两个单元可以使用单一电源，该车灯单元紧固在衬里8上(见图3)。将特别注意到的是，支撑件20被支撑在接纳座23的基部上。这使得可以限制支撑件的任何疲劳，并且减少支撑件所承受的任何振动。

此外，框架10的管状结构使得可以容纳可用于致动可移动车顶的布线元件。因此，如图6所示，连接到致动构件21的用于驱动可移动车顶的电缆24、25在框架10的侧部13、14(在这种情况下紧固在上半壳10b上)内延伸远至要被致动的可移动车顶。紧邻支撑件20的驱动电缆24、25部分可以被支撑在搁板结构7上，并且在框架10已经被安装在车身2上之后被紧固在该搁板结构上。

在参照附图描述的实施例中，因此，在将框架10安装在车身2上之前，可以将致动构件21及其布线安装在车顶框架10上，特别地安装在车顶框架的上半壳10b上，而不管致动构件的偏移位置如何。可移动车顶26和固定车顶17的不同部分也可以在框架10组装到车身2上之前安装在该框架上：因此，这提供了可以以单件的形式安装在车身2上的车顶30。

本发明不限于所描述的实施例，并且可以被分解成许多变体。除了通过由聚合物材料制成的上半壳和下半壳的组装之外，可以以其他方式形成框架。例如，框架可以通过聚合物预制件吹塑技术，或者通过用于形成管状金属结构的已知技术来获得。框架也可以不具有管状结构，只要它围绕其周缘是连续的即可。

Claims (10)

1.一种具有天窗的机动车辆结构(1)，该机动车辆结构包括：

-车身(2)，该车身在其顶部部分包括侧向框梁(3，4)、前框梁横构件(5)，这些侧向框梁包括侧向车门开口的上边缘，并且该车身在后部部分包括下部后横构件(6)，在该车辆的后部乘客空间内延伸并覆盖有衬里(8)的搁板结构(7)与该下部后横构件成一体，

-车顶框架(10)，该车顶框架限定至少一个开口(16，17)，并且被构造成能够用作用于闭合该开口(16，17)的一部分的至少一个可移动车顶(26)的以及用于形成闭合该开口(16，17)的另一部分的后挡风玻璃的至少一个后玻璃部分(27)的支撑件，该车顶框架(10)包括通过纵梁(13，14)连接的至少一个前端横构件(11)和一个后端横构件(12)，

其特征在于：

-该车顶框架(10)形成连续框架，该连续框架安装在该车身的侧向框梁(3，4)、前框梁横构件(5)和下部后横构件(6)的上表面上，该车顶框架的后端横构件(12)安装在该车身的下部后横构件(6)上，

-用于该可移动车顶的致动构件(21)的支撑件(20)布置在该后搁板结构(7)与其衬里(8)之间，靠近该车顶框架的后端横构件(6)。

2.如权利要1所述的车辆结构(1)，其特征在于，该搁板结构(7)包括接纳该致动构件的支撑件(20)的接纳座(23)。

3.如权利要求1或2所述的车辆结构(1)，其特征在于，该致动构件的支撑件(20)与该车顶框架(10)成一体，特别地与该车顶框架的后端横构件(12)的一部分成一体。

4.如权利要求1至3之一所述的车辆结构(1)，其特征在于，该车顶框架(10)具有中空截面，例如管状类型的中空截面，并且其特征在于，可用于致动该可移动车顶的布线元件(24，25)被容纳在该车顶框架内部。

5.如权利要求1至4中任一项所述的车辆结构(1)，其特征在于，该车辆结构可以包括结合在该衬里(8)中、特别是位于该致动构件的支撑件(20)上方的的车灯单元(9)。

6.一种机动车辆车顶框架(10)，该车顶框架限定至少一个开口(16，17)，该框架被构造成组装在机动车辆车身(2)的侧向框梁(3，4)的上表面上、并且组装在该车身的前框梁横构件(5)和下部后横构件(6)的上表面上，并且被构造成能够用作用于至少一个可移动车顶(26)的和形成后挡风玻璃的至少一个后玻璃部分(27)的支撑件，该框架包括通过纵梁(13，14)连接的至少一个前端横构件(11)和一个后端横构件(12)，其特征在于，该框架(10)形成连续框架，并且其特征在于，该框架的后端横构件(12)的一部分与被设计成支撑该可移动车顶的致动构件的支撑件(20)成一体，所述支撑件(20)在该框架的被设计成组装在该车辆车身上的侧部上朝向该框架的前端横构件(11)延伸。

7.如权利要6所述的车顶框架(10)，其特征在于，该车顶框架形成具有中空截面的框架，例如具有管状类型的中空截面的框架。

8.如权利要7所述的车顶框架(10)，其特征在于，该管状框架包括上半壳(10b)和下半壳(10a)的组件。

9.一种机动车辆车顶(30)，其特征在于，该机动车辆车顶包括如权利要求6至8之一所述的车顶框架(10)、部分由该框架(11)的前端横构件支撑的可移动车顶(26)、部分由该后端横构件(12)支撑的后玻璃部分(27)、以及由该框架的支架件(20)支撑的用于致动该可移动车顶的构件(21)，该后玻璃部分(27)可选地连续延伸远至该车顶框架的前内横构件(15)，该前内横构件将该后玻璃部分与该可移动车顶(26)分隔开。

10.如权利要9所述的车顶(30)，其特征在于，该车顶框架(10)形成具有中空截面的框架，例如具有连续管状类型的中空截面的框架，从而接纳可用于致动该可移动车顶的布线元件(24，25)。