CN113386537A - 一种天窗加强环总成、天窗顶盖总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种天窗加强环总成、天窗顶盖总成及车辆，天窗加强环总成包括加强环本体和加强环连接支架，所述加强环本体包括加强环第一段、加强环第二段、加强环第三段和加强环第四段，且所述加强环第一段和所述加强环第三段沿车身长度方向间隔布置，所述加强环第二段和所述加强环第四段沿车身宽度方向间隔布置，所述加强环第一段、所述加强环第二段、所述加强环第三段和所述加强环第四段首尾相连接，并形成一个用于安装天窗玻璃的封闭环状结构；所述加强环连接支架一端与所述加强环第三段相连接，另一端用于与顶盖外板的后部相连接。本申请可以解决相关技术中采用补强片的方式存在增加了工人的工作量，增加了生产成本，影响了焊接效率的问题。

Description

一种天窗加强环总成、天窗顶盖总成及车辆

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，特别涉及一种天窗加强环总成、天窗顶盖总成及车辆。

背景技术

车身顶盖总成是白车身的一部分，车身顶盖总成包括顶盖外板与天窗加强环，顶盖外板指的是车顶外覆盖件，为乘员提供空间及保护，同时，在一些车辆的顶盖外板上开设有天窗，也就是说，顶盖外板还为天窗的支撑和安装提供载体，天窗加强环指的是一种框梁式的加强件，通过涂胶和弧焊与顶盖外板连接，用于支撑顶盖外板，提高车身顶盖的刚度，保护乘员的安全，同时对天窗的安装提供强度。且顶盖外板与天窗加强环连接时，需要保证顶盖外板与天窗加强环之间的贴合度，即顶盖外板与天窗加强环的搭接面不能出现缝隙，否则会出现制造缺陷，此种缺陷会导致支撑强度不足、搭接面变形等问题，严重时会导致天窗玻璃无法安装，后期质量优化也很难完全消除这些缺陷，经常出现停产和顶盖返修等情况，严重时会导致整个白车身报废。

顶盖外板与天窗加强环的组合结构，通常容易出现顶盖外板后部刚性不足的问题。为了解决此类问题，在一些相关技术中，一般采用补强片，也就是将补强片粘贴在顶盖外板上，并通过电泳烘烤硬化来提高顶盖外板后部的刚度。

为了达到降低车身重量，实现轻量化，同时节约成本的目的，一般主机厂采用较低料厚的顶盖外板，同时在顶盖外板后部设计补强片对刚度进行加强。这种方法依然存在一些弊端，比如：补强片需要在主机厂焊装车间进行装配，这就需要额外增加一个工位来放置顶盖外板，并且需要多个工人抬起顶盖外板进行翻转，在贴上补强贴之后再次翻转，最后送上总拼线，这无形之中又增加了工人的工作量，增加了生产成本，影响了焊接效率。

发明内容

本申请实施例提供一种天窗加强环总成、天窗顶盖总成及车辆，以解决相关技术中采用补强片的方式存在增加了工人的工作量，增加了生产成本，影响了焊接效率的问题。

第一方面，提供了一种天窗加强环总成，其包括：

加强环本体，所述加强环本体包括加强环第一段、加强环第二段、加强环第三段和加强环第四段，且所述加强环第一段和所述加强环第三段沿车身长度方向间隔布置，所述加强环第二段和所述加强环第四段沿车身宽度方向间隔布置，所述加强环第一段、所述加强环第二段、所述加强环第三段和所述加强环第四段首尾相连接，并形成一个用于安装天窗玻璃的封闭环状结构；

加强环连接支架，所述加强环连接支架一端与所述加强环第三段相连接，另一端用于与顶盖外板的后部相连接。

本实施例提供的天窗加强环总成采用了加强环连接支架，加强环连接支架与加强环本体固定连接，在进行总成安装时，加强环连接支架与顶盖外板的后部相连接，通过加强环连接支架，对顶盖外板的后部进行抵顶支撑，从而增强顶盖外板的后部刚性；由于加强环连接支架与加强环本体是固定连接的，对天窗加强环总成进行安装时，整体与顶盖外板对接，从而无需按照相关技术方案中，需要额外增加一个工位来放置顶盖外板，并且需要多个工人抬起顶盖外板进行翻转，在贴上补强贴之后再次翻转，最后送上总拼线，因此，本申请实施例提供的天窗加强环总成在满足增强顶盖外板的后部刚性的条件下，还能够减少工人的工作量，降低生产成本，并且提高焊接效率。

本实施例提供的天窗加强环总成，其中的加强环本体采用分段式的结构，分为前后左右共四段，也即加强环第一段、加强环第二段、加强环第三段和加强环第四段，这四段可以先通过激光拼焊将原材料连接在一起，然后一次冲压成型，这样就可以大大地减少中间废料的产生，材料利用率大大增加。

一些实施例中，所述加强环连接支架上设置有第一涂胶凹槽，所述第一涂胶凹槽用于涂胶，以将所述加强环连接支架连接于所述顶盖外板的后部，设置第一涂胶凹槽，其好处是：一方面，利用涂胶的方式将加强环连接支架连接于顶盖外板的后部，相比于相关技术中通过焊接方式将补强片焊接于顶盖外板的后部，安装方式更加简单，提高了安装节拍；另一方面，第一涂胶凹槽的设置，增加了加强环连接支架的强度，进一步地保证了加强环连接支架与加强环本体对顶盖外板后部的支撑作用，从而进一步地满足刚度性能；和/或，

所述加强环第三段所使用的材料的冲压级别，高于所述加强环第一段、所述加强环第二段和所述加强环第四段所使用的材料的冲压级别；和/或，

所述加强环连接支架设有两个，且沿车身宽度方向间隔分布，两个加强环连接支架对称地布置在加强环第三段左右两侧，使得加强环连接支架与加强环本体对顶盖外板后部的支撑力更加均衡。

一些实施例中，所述加强环连接支架焊接于所述加强环第三段的空腔的侧壁上；或，

所述加强环连接支架焊接于所述加强环第三段的空腔的凸筋上。

一些实施例中，当所述加强环连接支架与顶盖外板的后部相连接时，所述加强环连接支架远离侧围的一端与侧围最外部的距离为700mm～750mm。

一些实施例中，所述加强环连接支架远离侧围的一端与侧围最外部的距离为730mm。

一些实施例中，所述加强环连接支架包括主体部，所述主体部上设置有多个焊接部，所述焊接部间隔地分布在所述主体部的四周。

一些实施例中，所述焊接部设有四个，四个所述焊接部连接在所述主体部上，以使所述加强环连接支架呈中心对称结构。

一些实施例中，所述加强环连接支架上设置有第一涂胶凹槽，所述第一涂胶凹槽位于所述主体部上，且其长度沿车身宽度方向延伸，所述第一涂胶凹槽用于涂胶，以将所述加强环连接支架连接于所述顶盖外板的后部；

所述焊接部设有三个，其中一个所述焊接部位于所述第一涂胶凹槽一端，余下两个所述焊接部位于所述第一涂胶凹槽另一端，且该两个所述焊接部关于所述第一涂胶凹槽轴对称，三个所述焊接部的连线呈等腰三角形。

第二方面，提供了一种天窗顶盖总成，其包括：

顶盖外板；以及，

如上任一所述的天窗加强环总成，所述加强环第一段、所述加强环第二段、所述加强环第三段和所述加强环第四段与所述顶盖外板相连接，且所述加强环连接支架与顶盖外板的后部相连接。

第三方面，提供了一种车辆，其包括如上所述的天窗顶盖总成。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本实施例提供的天窗加强环总成采用了加强环连接支架，加强环连接支架与加强环本体固定连接，在进行总成安装时，加强环连接支架与顶盖外板的后部相连接，通过加强环连接支架，对顶盖外板的后部进行抵顶支撑，从而增强顶盖外板的后部刚性；由于加强环连接支架与加强环本体是固定连接的，对天窗加强环总成进行安装时，整体与顶盖外板对接，从而无需按照相关技术方案中，需要额外增加一个工位来放置顶盖外板，并且需要多个工人抬起顶盖外板进行翻转，在贴上补强贴之后再次翻转，最后送上总拼线，因此，本申请实施例提供的天窗加强环总成在满足增强顶盖外板的后部刚性的条件下，还能够减少工人的工作量，降低生产成本，并且提高焊接效率。

本实施例提供的天窗加强环总成，其中的加强环本体采用分段式的结构，分为前后左右共四段，也即加强环第一段、加强环第二段、加强环第三段和加强环第四段，这四段可以先通过激光拼焊将原材料连接在一起，然后一次冲压成型，这样就可以大大地减少中间废料的产生，材料利用率大大增加。

加强环第一段、加强环第二段、加强环第三段和加强环第四段的原材料可以根据实际需要确定，可以都不相同，也可以部分相同部分不相同，每一段都可以使用不同厚度的材料，也可以选用不同强度的材料，可以根据具体的性能需要分别选择，从而达到解决局部位置处性能设计过剩或强度不足的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的天窗加强环总成示意图；

图2为本申请实施例提供的加强环连接支架一个视角示意图(具有三个焊接部)；

图3为本申请实施例提供的加强环连接支架另一个视角示意图(具有三个焊接部)；

图4为本申请实施例提供的加强环连接支架焊接于空腔的侧壁上的示意图(具有四个焊接部)；

图5为本申请实施例提供的加强环连接支架焊接于空腔的凸筋上的示意图(具有三个焊接部)。

图中：1、加强环本体；11、加强环第一段；12、加强环第二段；13、加强环第三段；130、空腔；131、凸筋；14、加强环第四段；2、加强环连接支架；20、第一涂胶凹槽；21、主体部；22、焊接部。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种天窗加强环总成，其能解决相关技术中采用补强片的方式存在增加了工人的工作量，增加了生产成本，影响了焊接效率的问题。

参见图1所示，本申请实施例提供的一种天窗加强环总成，其包括加强环本体1和加强环连接支架2，加强环本体1包括加强环第一段11、加强环第二段12、加强环第三段13和加强环第四段14，且加强环第一段11和加强环第三段13沿车身长度方向间隔布置，加强环第二段12和加强环第四段14沿车身宽度方向间隔布置，加强环第一段11、加强环第二段12、加强环第三段13和加强环第四段14首尾相连接，并形成一个用于安装天窗玻璃的封闭环状结构，加强环连接支架2一端与加强环第三段13相连接，另一端用于与顶盖外板的后部相连接。

本实施例提供的天窗加强环总成采用了加强环连接支架2，加强环连接支架2与加强环本体1固定连接，在进行总成安装时，加强环连接支架2与顶盖外板的后部相连接，通过加强环连接支架2，对顶盖外板的后部进行抵顶支撑，从而增强顶盖外板的后部刚性；由于加强环连接支架2与加强环本体1是固定连接的，对天窗加强环总成进行安装时，整体与顶盖外板对接，从而无需按照相关技术方案中，需要额外增加一个工位来放置顶盖外板，并且需要多个工人抬起顶盖外板进行翻转，在贴上补强贴之后再次翻转，最后送上总拼线，因此，本申请实施例提供的天窗加强环总成在满足增强顶盖外板的后部刚性的条件下，还能够减少工人的工作量，降低生产成本，并且提高焊接效率。

发明人在对市面上的大部分天窗加强环进行研究发现，这些天窗加强环都是采用同一种材质，通过一体冲压成型，采用这种方案存在一些弊端，比如：由于天窗加强环中间开口的地方比较大，在进行冲压成型时，造成废料尺寸比较大，原材料浪费比较多，这大大地增加了生产成本，降低了产品的市场竞争力，也与当前所倡导的环保节约理念不相符；再比如，天窗加强环的整体尺寸比较大，且因各部分性能要求不同，在采用相同材质冲压成型的前提条件下，如果使用的是高强度材料，则会造成天窗加强环局部位置处性能过剩，进而增加生产成本，如果采用的是弱强度材料，则会造成天窗加强环局部位置处强度不足，容易发生变形等产品缺陷。

因此，本实施例提供的天窗加强环总成，其中的加强环本体1采用分段式的结构，分为前后左右共四段，也即加强环第一段11、加强环第二段12、加强环第三段13和加强环第四段14，这四段可以先通过激光拼焊将原材料连接在一起，然后一次冲压成型，这样就可以大大地减少中间废料的产生，材料利用率大大增加。

加强环第一段11、加强环第二段12、加强环第三段13和加强环第四段14的原材料可以根据实际需要确定，可以都不相同，也可以部分相同部分不相同，每一段都可以使用不同厚度的材料，也可以选用不同强度的材料，可以根据具体的性能需要分别选择，从而达到解决局部位置处性能设计过剩或强度不足的目的。

在一些优选的实施方式中，参见图2和图3所示，加强环连接支架2上设置有第一涂胶凹槽20，第一涂胶凹槽20用于涂胶，以将加强环连接支架2连接于顶盖外板的后部。本实施例设置第一涂胶凹槽20，其好处是：一方面，利用涂胶的方式将加强环连接支架2连接于顶盖外板的后部，相比于相关技术中通过焊接方式将补强片焊接于顶盖外板的后部，安装方式更加简单，提高了安装节拍；另一方面，第一涂胶凹槽20的设置，增加了加强环连接支架2的强度，进一步地保证了加强环连接支架2与加强环本体1对顶盖外板后部的支撑作用，从而进一步地满足刚度性能。

在一些优选的实施方式中，由于加强环第一段11、加强环第二段12和加强环第四段14的产品结构简单，而加强环第三段13的产品结构较为复杂，为了满足冲压工艺性，加强环第三段13所使用的材料的冲压级别，高于加强环第一段11、加强环第二段12和加强环第四段14所使用的材料的冲压级别；比如，加强环第一段11、加强环第二段12和加强环第四段14的材料采用DC03，而加强环第三段13的材料采用DC04，其中DC03和DC04为软钢牌号。

在一些优选的实施方式中，参见图1所示，加强环连接支架2设有两个，且沿车身宽度方向间隔分布，两个加强环连接支架2对称地布置在加强环第三段13左右两侧，使得加强环连接支架2与加强环本体1对顶盖外板后部的支撑力更加均衡。

参见图4所示，在一些优选的实施方式中，加强环连接支架2焊接于加强环第三段13的空腔130的侧壁上。

参见图5所示，在另一些优选的实施方式中，加强环连接支架2焊接于加强环第三段13的空腔130的凸筋131上。

在一些优选的实施方式中，当加强环连接支架2与顶盖外板的后部相连接时，加强环连接支架2远离侧围的一端与侧围最外部的距离为700mm～750mm。优选地，加强环连接支架2远离侧围的一端与侧围最外部的距离为730mm。

参见图2所示，在一些优选的实施方式中，加强环连接支架2包括主体部21，主体部21上设置有多个焊接部22，焊接部22间隔地分布在主体部21的四周。

参见图4所示，在一些优选的实施方式中，焊接部22设有四个，四个焊接部22连接在主体部21上，以使加强环连接支架2呈中心对称结构，考虑通用化，将加强环连接支架2设计成左右通用的零件，节约了成本。

继续参见图4所示，加强环连接支架2的四个焊接部22都是焊接在加强环第三段13的空腔130的侧壁上，这种方式的好处是，加强环连接支架2覆盖的区域更大，在受到力的作用时，因为覆盖区域更大，覆盖面积更广，受到的压强较小，提高了顶盖外板的抗凹性能。

参见图2和图5所示，在另一些优选的实施方式中，加强环连接支架2上设置有第一涂胶凹槽20，第一涂胶凹槽20位于主体部21上，且其长度沿车身宽度方向延伸，第一涂胶凹槽20用于涂胶，以将加强环连接支架2连接于顶盖外板的后部；焊接部22设有三个，其中一个焊接部22位于第一涂胶凹槽20一端，余下两个焊接部22位于第一涂胶凹槽20另一端，且该两个焊接部22关于第一涂胶凹槽20轴对称，三个焊接部22的连线呈等腰三角形。继续参见图5所示，加强环连接支架2的三个焊接部22都是焊接在加强环第三段13的空腔130的凸筋131上。

在本实施例中，考虑加强环本体1上的第二涂胶凹槽(图中未标出)，分析其对顶盖外板的支撑区域，同时模拟50％人体尺寸，将加强环连接支架2布置在顶盖外板后部，且加强环连接支架2远离侧围的一端距侧围最外部730mm的地方，此外，前述将加强环连接支架2焊接在加强环第三段13的空腔130的侧壁上的方案，焊接时焊钳需伸入侧壁后空腔，操作困难，本实施例考虑到加强环连接支架2需要在加强环第三段13狭窄的空腔130里布置及焊接，将焊接部22设计在加强环第三段13的空腔130的凸筋131上，而非侧壁上，焊接时可在竖直方向焊接，操作空间大，不仅降低了零件的重量，也方便了焊接工艺性；同时考虑通用化，将加强环连接支架2设计成左右通用的零件，节约了成本。对该方案进行CAE分析，顶盖外板的抗凹性能提高了23％，满足刚度目标。

本申请实施例还提供了一种天窗顶盖总成，其包括顶盖外板以及前述的任一的天窗加强环总成，加强环第一段11、加强环第二段12、加强环第三段13和加强环第四段14与顶盖外板相连接，且加强环连接支架2与顶盖外板的后部相连接。

本实施例由于采用了加强环连接支架，加强环连接支架与加强环本体固定连接，在进行总成安装时，加强环连接支架与顶盖外板的后部相连接，通过加强环连接支架，对顶盖外板的后部进行抵顶支撑，从而增强顶盖外板的后部刚性；由于加强环连接支架与加强环本体是固定连接的，对天窗加强环总成进行安装时，整体与顶盖外板对接，从而无需按照相关技术方案中，需要额外增加一个工位来放置顶盖外板，并且需要多个工人抬起顶盖外板进行翻转，在贴上补强贴之后再次翻转，最后送上总拼线，与顶盖外板进行拼装，因此，本申请实施例提供的天窗顶盖总成在满足顶盖外板的后部刚性的条件下，在生产时还能够减少工人的工作量，降低生产成本，并且提高焊接效率。

本申请实施例还提供了一种车辆，其包括上述的天窗顶盖总成。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种天窗加强环总成，其特征在于，其包括：

加强环本体(1)，所述加强环本体(1)包括加强环第一段(11)、加强环第二段(12)、加强环第三段(13)和加强环第四段(14)，且所述加强环第一段(11)和所述加强环第三段(13)沿车身长度方向间隔布置，所述加强环第二段(12)和所述加强环第四段(14)沿车身宽度方向间隔布置，所述加强环第一段(11)、所述加强环第二段(12)、所述加强环第三段(13)和所述加强环第四段(14)首尾相连接，并形成一个用于安装天窗玻璃的封闭环状结构；

加强环连接支架(2)，所述加强环连接支架(2)一端与所述加强环第三段(13)相连接，另一端用于与顶盖外板的后部相连接。

2.如权利要求1所述的天窗加强环总成，其特征在于：

所述加强环连接支架(2)上设置有第一涂胶凹槽(20)，所述第一涂胶凹槽(20)用于涂胶，以将所述加强环连接支架(2)连接于所述顶盖外板的后部；和/或，

所述加强环第三段(13)所使用的材料的冲压级别，高于所述加强环第一段(11)、所述加强环第二段(12)和所述加强环第四段(14)所使用的材料的冲压级别；和/或，

所述加强环连接支架(2)设有两个，且沿车身宽度方向间隔分布。

3.如权利要求1所述的天窗加强环总成，其特征在于：

所述加强环连接支架(2)焊接于所述加强环第三段(13)的空腔(130)的侧壁上；或，

所述加强环连接支架(2)焊接于所述加强环第三段(13)的空腔(130)的凸筋(131)上。

4.如权利要求1所述的天窗加强环总成，其特征在于：

当所述加强环连接支架(2)与顶盖外板的后部相连接时，所述加强环连接支架(2)远离侧围的一端与侧围最外部的距离为700mm～750mm。

5.如权利要求4所述的天窗加强环总成，其特征在于：

所述加强环连接支架(2)远离侧围的一端与侧围最外部的距离为730mm。

6.如权利要求1所述的天窗加强环总成，其特征在于：

所述加强环连接支架(2)包括主体部(21)，所述主体部(21)上设置有多个焊接部(22)，所述焊接部(22)间隔地分布在所述主体部(21)的四周。

7.如权利要求6所述的天窗加强环总成，其特征在于：

所述焊接部(22)设有四个，四个所述焊接部(22)连接在所述主体部(21)上，以使所述加强环连接支架(2)呈中心对称结构。

8.如权利要求6所述的天窗加强环总成，其特征在于：

所述加强环连接支架(2)上设置有第一涂胶凹槽(20)，所述第一涂胶凹槽(20)位于所述主体部(21)上，且其长度沿车身宽度方向延伸，所述第一涂胶凹槽(20)用于涂胶，以将所述加强环连接支架(2)连接于所述顶盖外板的后部；

所述焊接部(22)设有三个，其中一个所述焊接部(22)位于所述第一涂胶凹槽(20)一端，余下两个所述焊接部(22)位于所述第一涂胶凹槽(20)另一端，且该两个所述焊接部(22)关于所述第一涂胶凹槽(20)轴对称，三个所述焊接部(22)的连线呈等腰三角形。

9.一种天窗顶盖总成，其特征在于，其包括：

顶盖外板；以及，

如权利要求1至8任一所述的天窗加强环总成，所述加强环第一段(11)、所述加强环第二段(12)、所述加强环第三段(13)和所述加强环第四段(14)与所述顶盖外板相连接，且所述加强环连接支架(2)与顶盖外板的后部相连接。

10.一种车辆，其特征在于：其包括如权利要求9所述的天窗顶盖总成。

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