CN113022278A - 一种天窗安装结构、天窗加强环及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天窗安装结构、天窗加强环及车辆，具体涉及汽车制造业领域。所述天窗安装结构包括：顶盖外板、天窗加强环和天窗组件。其中，所述顶盖外板上开设有天窗；所述天窗加强环安装在所述顶盖外板上；所述天窗组件与车辆侧围内板相连接，并开启或关闭所述天窗；所述天窗加强环环绕设置在天窗的周围，所述天窗加强环的内侧设置有安装挡边，所述天窗加强环的外侧设置有加强挡边，所述安装挡边和所述加强挡边均向背离顶盖外板的一侧伸出；所述安装挡边与所述天窗的翻边相连接。本发明天窗安装结构避免了天窗加强环与侧围内板之间连接的间隙匹配问题，同时容易实现了工艺简化，轻量化和通用化等目标。

Description

一种天窗安装结构、天窗加强环及车辆

技术领域

本发明涉及汽车制造业领域，具体涉及一种天窗安装结构、天窗加强环及车辆。

背景技术

汽车天窗安装于车顶，能够有效地使车内空气流通，增加新鲜空气的进入，同时汽车天窗也可以开阔视野以及移动摄影摄像的拍摄需求。现有车辆的天窗，多安装在位于车顶的天窗加强环上。天窗加强环的作用是加强顶盖外板的刚度，从而支撑顶盖外板与天窗的连接强度。随着天窗设计工艺的进展和成本的需求，天窗通用平台化的发展，天窗与顶盖外板的连接方式固化，随之天窗加强环的结构设计也可以从成本、重量和工艺上考虑，实现通用化设计。

如图5所示，现有顶盖外板3和天窗加强环1的结构连接形式基本都已经固定，天窗加强环1与顶盖外板3连接成为一个整体，并通过连接支架与侧围连接，连接支架通常为左右各三处，剩下通过胶连接6进行粘接，在这种结构设计下，天窗完全通过螺栓组件5固定在天窗加强环1上，所以天窗加强环1的结构设计复杂，需要同时兼顾自身的强度与顶盖外板3的连接强度，也需要支撑天窗的强度。此外，如图6所示，对于该结构，顶盖外板3与侧围外板7之间的焊缝8通过激光进行焊接，这样会导致天窗加强环1和侧围内板2之间存在匹配间隙，导致胶连接6的性能降低，影响整车的连接强度。并且由于顶盖外板3与侧围外板7激光焊接，导致天窗加强环1与侧围内板2的连接只能通过胶连接6进行粘接，但是如此大范围的胶连接6，局部也无焊点，所以钣金尺寸匹配间隙很难控制在零贴合，如图7中表格所示，在涂胶半径R3和R6在钣金匹配间隙增加的情况下，钣金间胶的连接强度急剧下降，所以该设计对尺寸匹配的要求非常严格，因此需要设计一种天窗安装结构、天窗加强环1及车辆，以解决上述问题。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种天窗安装结构、天窗加强环及车辆，以改善现有天窗加强环受顶盖外板与侧围外板焊接限制，天窗加强环与侧围内板搭接匹配间隙不稳定，影响涂胶连接强度的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种天窗安装结构，包括：顶盖外板、天窗加强环和天窗组件。其中，所述顶盖外板上开设有天窗；所述天窗加强环安装在所述顶盖外板上；所述天窗组件与车辆侧围内板相连接，并开启或关闭所述天窗；所述天窗加强环环绕设置在天窗的周围，所述天窗加强环的内侧设置有安装挡边，所述天窗加强环的外侧设置有加强挡边，所述安装挡边和所述加强挡边均向背离顶盖外板的一侧伸出；所述安装挡边与所述天窗的翻边相连接。

在本发明天窗安装结构一实施例中，所述安装挡边与所述天窗翻边之间焊接或包边连接。

在本发明天窗安装结构一实施例中，所述天窗加强环朝向所述顶盖外板的一侧粘接在所述顶盖外板上。

在本发明天窗安装结构一实施例中，所述安装挡边和所述加强挡边通过连接体相连接，所述安装挡边和/或所述加强挡边与所述连接体为一体结构，并通过圆角相连接。

在本发明天窗安装结构一实施例中，所述安装挡边的延伸方向与所述翻边相匹配，所述安装挡边与所述翻边的配合高度为4～5mm。

在本发明天窗安装结构一实施例中，在所述加强挡边的延伸方向上，具有1～2mm的平直段。。

在本发明天窗安装结构一实施例中，所述天窗加强环与所述顶盖外板之间的粘接面宽度为14～16mm。

本发明还提供一种天窗加强环，该天窗加强环可以简化天窗加强环的相关结构，并容易实现平台通用化需求。所述天窗加强环环绕设置在天窗的周围，所述天窗加强环的内侧设置有安装挡边，所述天窗加强环的外侧设置有加强挡边，所述安装挡边和所述加强挡边均向背离顶盖外板的一侧伸出。

在本发明天窗加强环一实施例中，所述安装挡边和所述加强挡边通过连接体相连接，所述连接体朝向顶盖外板的一侧设置有粘接面。

在本发明天窗加强环一实施例中，所述安装挡边和/或所述加强挡边与所述连接体为一体结构，并通过圆角相连接。

在本发明天窗加强环一实施例中，所述安装挡边的延伸方向与所述翻边相匹配，所述安装挡边与所述翻边的配合高度为4～5mm。

在本发明天窗加强环一实施例中，在所述加强挡边的延伸方向上，具有1～2mm的平直段。

在本发明天窗加强环一实施例中，所述粘接面的宽度为14～16mm。

本发明还提供一种车辆，所述车辆上安装有天窗，所述天窗通过上述任一项所述的天窗安装结构安装。

本发明还提供一种车辆，所述车辆上安装有天窗，所述车辆的天窗周围安装有上述任一项所述的天窗加强环。

综上所述，本发明天窗安装结构中，天窗加强环只与顶盖外板连接，避免了天窗加强环与侧围内板之间连接的间隙匹配问题，同时容易实现了工艺简化，轻量化和通用化等目标。并且在本发明天窗安装结构中，天窗加强环的作用只是保证顶盖因增加天窗安装孔而导致的顶盖外板刚度不足问题，因此焊装车间天窗加强环只与顶盖外板连接，保证了连接的匹配强度。在总装车间，因为天窗不再固定在天窗加强环上，所以可以避免因增加天窗加强环的重量而导致的天窗加强环的增重增强结构，能够实现轻量化设计，并且本发明天窗安装结构中，天窗直接与侧围内板连接，天窗自身充当横梁，增加了车身的整体刚度。

本发明天窗加强环，其能够完美应用于上述天窗安装结构，并且工艺简单，同时本发明天窗加强环只保留了最关键的区域，取消了多余的连接，不仅减少了自身重量，而且在主机厂要求天窗平台化、通用化的目标下，本发明天窗加强环也很容易实现平台化、通用化的要求，不影响造型设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明天窗安装结构一实施例的结构示意图；

图2为图1中天窗加强环位置的局部放大图；

图3为本发明天窗加强环一实施例的俯视图；

图4为图3中的A-A向剖面图；

图5为背景技术中的天窗安装结构图；

图6为背景技术中的天窗位置焊接及粘接位置简图；

图7为钣金间隙与胶粘接强度关系曲线图。

元件标号说明

1、天窗加强环；2、侧围内板；3、顶盖外板；4、天窗组件；5、螺栓组件；6、胶连接；7、侧围外板；8、焊缝；11、安装挡边；12、连接体；13、加强挡边；14、圆角；31、翻边；121、粘接面。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

请参阅图1至图4。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

请参阅图1和图2，图1为本发明天窗安装结构一实施例的结构示意图。图2为图1中天窗加强环1位置的局部放大图。本发明提供一种天窗安装结构，该天窗安装结构不仅可以改善现有天窗加强环1受顶盖外板3与侧围外板7焊接限制，天窗加强环1与侧围内板2搭接匹配间隙不稳定，影响涂胶连接6强度的问题，而且在该天窗安装结构中，天窗加强环1只与顶盖外板3连接，容易实现了工艺简化、轻量化和通用化等目标。并且在本发明天窗安装结构中，天窗加强环1的作用只是保证顶盖因增加天窗安装孔而导致的顶盖外板3刚度不足问题，因此焊装车间天窗加强环1只与顶盖外板3连接，保证了连接的匹配强度。进一步地，在总装车间，因为天窗不再固定在天窗加强环1上，所以可以避免因增加天窗加强环1的重量而导致的天窗加强环1的增重增强结构，能够实现轻量化设计，并且本发明天窗安装结构中，天窗直接与侧围内板2连接，天窗自身充当横梁，增加了车身的整体刚度。

请参阅图1和图2，上述天窗安装结构包括：顶盖外板3、天窗加强环1和天窗组件4。所述顶盖外板3覆盖在车辆的顶部外侧，其上开设有天窗，天窗的边缘设置有向车内侧伸出的翻边31，天窗形状不受限定，考虑到通用性，在本发明一实施例中，所述天窗为长方形，并在各个边相接的位置设置有圆角，圆角可以有效减少应力集中，防止在边角位置出现裂纹等问题。所述天窗加强环1安装在所述顶盖外板3上并环绕设置在天窗的周围，天窗加强环1的轮廓尺寸跟天窗尺寸相匹配，即选择什么规格的天窗，天窗加强环1的轮廓和大小随之进行变化，所述天窗加强环1的内侧(即朝向中心的一侧)设置有安装挡边11，所述天窗加强环1的外侧(即背离中心的一侧)设置有加强挡边13，所述安装挡边11和所述加强挡边13均向背离所述顶盖外板3的一侧伸出，所述安装挡边11与所述天窗的翻边31相连接。所述天窗组件4与车辆侧围内板2通过螺栓组件5相连接，并可以开启或关闭所述天窗。本发明中的天窗组件4可以只与车辆左右两侧的侧围内板2相连接，也可以与车辆左右两侧的侧围内板2及前后的侧围内板2相连接，具体视天窗的大小而定。需要说明的是，本发明中的天窗组件4可以为内藏式、全景式等天窗结构，并可通过一般商业手段获得。

本发明中安装挡边11与天窗翻边31之间的连接方式可以为能够实现所述安装挡边11与所述翻边31可靠连接的一切合适方式，包括但不限于螺栓连接、铆接、焊接和包边连接，如图2所示，在本发明一实施例中所述安装挡边11与所述天窗翻边31之间包边连接。然而在本发明另外一实施例中，所述安装挡边11与所述天窗翻边31之间通过CMT焊接固定。

请参阅图2，在本发明天窗安装结构一实施例中，所述天窗加强环1朝向所述顶盖外板3的一侧粘接在所述顶盖外板3上，粘接方式不仅可以实现天窗加强环1和顶盖外板3之间可靠连接，而且可以减少在顶盖外板3上钻孔，有利于车辆的密封防水性。

请参阅图4，在本发明天窗安装结构一实施例中，所述安装挡边11和所述加强挡边13通过连接体12相连接，所述安装挡边11和所述加强挡边13与所述连接体12之间的连接方式可以为多种，包括但不限于焊接、一体铸造连接、一体折弯成型等，在本实施中，所述安装挡边11和/或所述加强挡边13与所述连接体12为一体结构，并通过圆角14相连接。天窗加强环1的材料可以选择钢板或者铝板；若选择钢板，根据成本最优原则，推荐型钢；选择铝板，可以采用压铸或者型材。

请参阅图4，为了保证天窗加强环1与天窗翻边31的可靠配合，在本发明天窗安装结构一实施例中，所述安装挡边11的延伸方向与所述翻边31相匹配，即当天窗加强环1粘接至顶盖外板3上时，所述安装挡边11与天窗翻边31的延伸方向相同，并通过配合面与天窗翻边31相接触，在本发明天窗安装结构一实施例中，所述安装挡边11与所述翻边31的配合高度H1为4～5mm，这样既可以保证安装挡边11与天窗翻边31的有效配合，又不至于使天窗加强环1过重，加大顶盖外板3的负担。

本发明中，加强挡边13的延伸方向可以与安装挡边11的延伸方向相平行或不平行，请参阅图4，在本发明一实施例中，所述加强挡边13的延伸方向与所述安装挡边11的延伸方向相平行，在所述加强挡边13的延伸方向上，具有平直段,平直段在截面上的高度H2为1～2mm。所述平直段沿所述天窗加强环1环绕一周，形成一闭环加强面，该闭环加强面可以使所述天窗加强环1获得更加优异的加强效果。为了获得更好的粘接效果和更好的加强效果，在本发明天窗安装结构一实施例中，所述天窗加强环1与所述顶盖外板3之间的粘接面121宽度L1为14～16mm。

请参阅图3和图4，图3为本发明天窗加强环1一实施例的俯视图。图4为图3中的A-A向剖面图。本发明还提供一种天窗加强环1，该天窗加强环1不仅可以简化天窗加强环1的相关结构，容易实现平台通用化需求，而且该加强环具有较佳的加强效果。所述天窗加强环1环绕设置在天窗的周围，且环绕形状与天窗的形状相匹配，所述天窗加强环1的内侧(即朝向中心的一侧)设置有安装挡边11，所述天窗加强环1的外侧(即背离中心的一侧)设置有加强挡边13，所述安装挡边11和所述加强挡边13通过连接体12相连接，所述连接体12朝向顶盖外板3的一侧设置有粘接面121，所述安装挡边11和所述加强挡边13均向背离顶盖外板3的一侧伸出。所述粘接面121用于将所述天窗加强环1粘接在顶盖外板3的内侧，所述安装挡边11用于与顶盖外板3上的天窗翻边31相连接，所述加强挡边13沿所述天窗的轮廓方向环绕一周，用于形成一闭环加强挡边13。

本发明天窗加强环1中，所述安装挡边11和所述加强挡边13与所述连接体12之间的连接方式可以为多种，包括但不限于焊接、一体铸造连接、一体折弯成型等，在本发明天窗加强环1一实施例中，所述安装挡边11和/或所述加强挡边13与所述连接体12为一体结构，并通过圆角14相连接。天窗加强环1的材料可以选择钢板或者铝板；若选择钢板，根据成本最优原则，推荐型钢；选择铝板，可以采用压铸或者型材。请参阅图3和图4，在本发明一实施例中，所述天窗加强环1为等壁厚成形，其壁厚t为1.2mm，所述圆角14的半径R不小于2mm。

请参阅图3和图4，在本发明天窗加强环1一实施例中，所述天窗加强环1为等截面结构，整个截面为拱桥式结构，为了保证天窗加强环1与天窗翻边31的可靠配合，所述安装挡边11的延伸方向与所述翻边31相匹配，即当天窗加强环1粘接至顶盖外板3上时，所述安装挡边11与天窗翻边31的延伸方向相同，并通过配合面与天窗翻边31相接触，在本发明天窗安装结构一实施例中，所述安装挡边11与所述翻边31的配合高度为H1为4～5mm，这样既可以保证安装挡边11与天窗翻边31的有效配合，又不至于使天窗加强环1过重，加大顶盖外板3的负担。加强挡边13的延伸方向可以与安装挡边11的延伸方向相平行或不平行，在本实施例中，所述加强挡边13的延伸方向与所述安装挡边11的延伸方向相平行，在所述加强挡边13的延伸方向上，具有平直段，平直段的高度H2为1～2mm。所述平直段沿所述天窗加强环1环绕一周，形成一闭环加强面，该闭环加强面可以使所述天窗加强环1获得更加优异的加强效果。为了获得更好的粘接效果和更好的加强效果，在本发明天窗加强环1一实施例中，所述天窗加强环1与所述顶盖外板3之间的粘接面121宽度为L1为14～16mm。加强挡边13与安装挡边11之间的间距L2根据粘接面121的宽度L1进行确定，最小不少于10mm。

本发明还提供一种车辆，所述车辆上安装有天窗，所述天窗通过上述任一实施例中所述的天窗安装结构安装在车辆的顶部。该车辆中天窗直接与侧围内板2连接，天窗自身充当横梁，增加了车身的整体刚度，并且可以使车辆天窗安装结构具有较轻的重量，提高了车辆的稳定性和防倾倒能力。

本发明还提供一种车辆，所述车辆上安装有天窗，所述车辆的天窗周围安装有上述任一实施例中所述的天窗加强环1，车辆天窗通过本发明中的天窗加强环1进行加强，可以优化天窗的安装结构和重量，不仅减少了车辆的重量，而且车辆天窗加强环1的通用性较高。

综上所述，本发明天窗安装结构中，天窗加强环1只与顶盖外板3连接，避免了天窗加强环1与侧围内板2之间连接的间隙匹配问题，同时容易实现了工艺简化，轻量化和通用化等目标。并且在本发明天窗安装结构中，天窗加强环1的作用只是保证顶盖因增加天窗安装孔而导致的顶盖外板3刚度不足问题，因此焊装车间天窗加强环1只与顶盖外板3连接，保证了连接的匹配强度。在总装车间，因为天窗不再固定在天窗加强环1上，所以可以避免因增加天窗加强环1的重量而导致的天窗加强环1的增重增强结构，能够实现轻量化设计，并且本发明天窗安装结构中，天窗直接与侧围内板2连接，天窗自身充当横梁，增加了车身的整体刚度。本发明天窗加强环1，其能够完美应用于上述天窗安装结构，并且工艺简单，同时本发明天窗加强环1只保留了最关键的区域，取消了多余的连接，不仅减少了自身重量，而且在主机厂要求天窗平台化、通用化的目标下，本发明天窗加强环1也很容易实现平台化、通用化的要求，不影响造型设计。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种天窗安装结构，其特征在于，包括：

顶盖外板，其上开设有天窗；

天窗加强环，安装在所述顶盖外板上；

天窗组件，与车辆侧围内板相连接，并开启或关闭所述天窗；

其中，所述天窗加强环环绕设置在天窗的周围，所述天窗加强环的内侧设置有安装挡边，所述天窗加强环的外侧设置有加强挡边，所述安装挡边和所述加强挡边均向背离所述顶盖外板的一侧伸出；所述安装挡边与所述天窗的翻边相连接。

2.根据权利要求1所述的天窗安装结构，其特征在于，所述安装挡边与所述天窗翻边之间焊接或包边连接。

3.根据权利要求1所述的天窗安装结构，其特征在于，所述天窗加强环朝向所述顶盖外板的一侧粘接在所述顶盖外板上。

4.根据权利要求3所述的天窗安装结构，其特征在于，所述安装挡边和所述加强挡边通过连接体相连接，所述安装挡边和/或所述加强挡边与所述连接体为一体结构。

5.根据权利要求3所述的天窗安装结构，其特征在于，所述安装挡边的延伸方向与所述翻边相匹配，所述安装挡边与所述翻边的配合高度为4～5mm。

6.根据权利要求3所述的天窗安装结构，其特征在于，所述天窗加强环与所述顶盖外板之间的粘接面宽度为14～16mm。

7.一种天窗加强环，其特征在于，所述天窗加强环环绕设置在天窗的周围，所述天窗加强环的内侧设置有安装挡边，所述天窗加强环的外侧设置有加强挡边，所述安装挡边和所述加强挡边均向背离顶盖外板的一侧伸出。

8.根据权利要求7所述的天窗加强环，其特征在于，所述安装挡边和所述加强挡边通过连接体相连接，所述连接体朝向顶盖外板的一侧设置有粘接面。

9.一种车辆，所述车辆上安装有天窗，其特征在于，所述天窗通过权利要求1至6中任一项所述的天窗安装结构安装。

10.一种车辆，所述车辆上安装有天窗，其特征在于，所述车辆的天窗周围安装有权利要求7至8中任一项所述的天窗加强环。

Images