CN1635966A - 机动车顶盖模件和将该模件装配到机动车上的方法 - Google Patents

Abstract

本发明批露了一种设置成用来装配在机动车车体(12)的顶盖模件(10)。该模件包括顶盖部分(14)和一个或者多个透明面板(16)，其中在将模件(10)固定到车体上之前，将所述一个或者多个透明面板(16)固定到顶盖部分(14)上。

Description

机动车顶盖模件和将该模件装配到机动车上的方法

技术领域

本发明涉及适于装配在机动车上的顶盖模件。更具体地讲，本发明涉及这样一种顶盖模件，即在装配到机动车上之前，该顶盖模件就装设了一个或者多个透明面板(例如挡风玻璃、后窗玻璃、侧面玻璃或者类似部件)。本发明还涉及将该模件装配到机动车上的方法。

背景技术

过去为生产机动车，在装配线上车辆装配工艺必须包括装配大量单独的不同部件。然而，最近机动车装配工艺已经采用预制模件的方式，在一个场所将机动车的多个部件装配成模件，然后在另外一个场所将模件组装成机动车。例如，优选将机动车的顶盖作为预先装配的模件提供给机动车装配线，其中该顶盖包括通常组装在顶盖内的机动车部件，诸如遮阳或者遮挡月亮的顶盖、头顶支架、头顶内衬和其它部件。通常在机动车部件供应厂商的场所组装预装配的顶盖模件，然后将这些模件运输给初始设备制造厂商以将其装配到机动车内。

提供包括作为唯一车体结构的顶盖面板的顶盖模件已经成为普遍的做法。厂商们不将立柱、玻璃或者其它透明面板和顶盖轨道装配到顶盖模件内，因为如果这样装配，则得到的笨重结构会给运输造成麻烦，并且在将顶盖模件装配到车体结构之前，其会限制将车座和其它部件装配到机动车内的空间的大小。因此，需要这样一种适于装配在机动车车体上的顶盖模件，即其可以相对容易地装配在车辆上，不会使车辆其它部分的装配过于复杂。

发明概述

本发明通过提供一种安装在机动车内的顶盖模件来满足上述和其它方面的需求。该顶盖模件包括：

a)具有至少一个边缘的顶盖部分；

b)具有底部边缘和顶部边缘的透明面板，在装配机动车的过程中，所述底部边缘适于连接在机动车的车体上，所述顶部边缘以粘结的方式固定在至少与顶盖部分一个边缘相邻的顶盖部分处；

其中透明面板可在下列部件中选择：挡风玻璃、后窗玻璃、侧面玻璃以及它们的组合。

本发明还提供一种改进的机动车装配方法，依照该方法，在第一个场所装备好诸如上面所述的顶盖模件，然后将之运送到第二个场所以将其装配到机动车上。

从上面和此处的说明可以看出，本发明有利地使得可以在相对较短的时间内装配复杂的顶盖模件系统。通过将部件安装步骤调换到将车辆顶盖面板装配到机动车上之前，本发明改进了装配工人进入顶盖模件的可达性。从而，初始设备机动车制造厂商能够更好地配置用来制造机动车的人力资源。机动车供应厂商还会从能够对部件和装配部件的质量施加更多的控制中受益。下面的说明会使本发明其它的优点变得明显。

附图的简单说明

图1为装配在机动车车身部分的顶盖模件的立体图；

图2为图1示出的顶盖模件的顶盖部分的剖面示意图。

优选实施例的详细说明

总的来说，本发明涉及这样一种顶盖模件，即其包括顶盖部分和一个或者多个像挡风玻璃、后窗玻璃、侧面玻璃和类似部件这样的透明面板(例如玻璃面板)。优选，在将顶盖模件装配到机动车车身上之前，将所述的一个或者多个透明面板固定到顶盖部分。在一个实施例中，顶盖模件包括从挡风玻璃、后窗玻璃和固定的侧面玻璃中选出的至少一个透明面板，该面板在将顶盖模件装配到机动车上之前被固定到顶盖部分上。在另外一个实施例中，顶盖模件包括从挡风玻璃、后窗玻璃和固定的侧面玻璃中选出的至少两个透明面板，该至少两个面板在将顶盖模件装配到机动车上之前被固定到顶盖部分上。

参见图1，其中示出顶盖模件10的示例，该模件构造用于装配在机动车的车体12上。模件10一般包括固定在透明面板16上的顶盖部分14，其中顶盖部分14和透明面板16可以作为一个整体单元装配在机动车的车身12上。

在图1中，顶盖部分14为大体矩形，其包括前边缘20(例如，头部)、后边缘22(例如后头部)和一对侧边缘24(例如侧轨道)。然而，顶盖部分14也可以随安装顶盖模件10的车辆和其它方面的考虑而定，形成多种形状和结构。

顶盖模件10的顶盖部分14可以包括诸如头顶内衬、顶部面板、顶盖轨道组件或者类似部件这样的多个中心部件(即在结构上构成顶盖模件的多个部件)。参见图2，其为具有顶盖轨道组件30的顶盖部分14的剖面图。在示出的该实施例中，顶盖部分14包括固定到顶盖轨道组件30上的顶盖面板34，顶盖轨道组件30至少局部具有固定系统，优选该装置包括粘合剂32。顶盖面板34通常与头顶内衬36相对，从而在它们之间形成一个空间。优选，头顶内衬36至少局部由一种或者多种现场发泡的材料构成，其使得在头顶内衬36在完全成形之前，可以将各种外围部件安装在顶盖模件10内。通常轨道组件30形成一大体上封闭的通道。

优选，本发明的顶盖模件包括一根或者多根立柱。这些立柱从顶盖部分的边缘向外伸展，且优选从顶盖部分的边缘形成的多个转角处向外伸展。所述立柱可以包括设置在立柱部分内部或者上面的结构加强件或者噪音控制装置。而且，这些立柱可以包括A立柱、B立柱、C立柱和其它立柱。在图1中，顶盖模件10包括一对从顶盖部分14的拐角处延伸的A立柱40。

顶盖模件的透明面板可以为机动车的后窗玻璃、挡风玻璃、用于打开顶盖系统的一个或者部分玻璃面板或者固定的侧面玻璃。透明面板可以由诸如聚碳酸脂或者聚甲基丙烯酸甲酯玻璃这样的多种材料构成。透明面板可以包括一层或者多层(例如，石英层和聚合物层)，在图1中，面板16为大体矩形的挡风玻璃，其包括顶部边缘44，底部边缘46和一对侧边缘48。在优选实施例中，面板16可以包括塑料(例如PVC或者RIM塑料)框架，或者其也可以包括部分地或者全部地覆盖面板的一些或者全部边缘44、46、48的密封件。

一般根据本发明所述的顶盖模件可以包括各种添加到顶盖部分和玻璃面板上的或者与之形成一体的外围部件，以用来提高模件的强度、增强其功能性、保护车辆免受环境条件影响、改进模件的外观等等。非限定性地例如，顶盖模件可以包括一个或者多个弓形部、一个或者多个配线系统、电子设备、全球定位系统(GPS)、指南针、天线、扬声器、电话、警报器、照明装置(例如安装在中心高处的停车灯)、彩色监控器、温度传感器、发射装置、接收装置、遮阳盖、遮挡月亮的盖、抗震颤装置和加强搭板、多个马达、密封装置、处理流体的结构挡板或者类似部件。在本发明的一个优选实施例中，顶盖模件包括一遮蔽太阳的组件，其包括多个铝冲压件、由电动马达驱动的驱动电缆的打开和关闭系统以及排水系统。

顶盖模件还可以包括多种部件，例如用来辅助车辆处理流体(例如，通过排水、引导水或者类似方式)的多个密封部件。或者顶盖模件可以包括多种诸如整齐的带子和类似的美观部件。

在图2的说明性实施例中，顶盖模件10包括设置在头顶内衬36和顶盖面板34之间的空间内的配线系统50和噪音控制装置52。

在优选实施例中，在顶盖模件内可以设置抑制车辆冲击的装置。例如，在图2中，在头顶内衬36和顶盖轨道组件30之间设置了气囊54，在顶盖轨道组件30内设置了结构加强件56。其它的抑制车辆冲击的装置可以包括多个结构加强件。

顶盖模件的装配

一般顶盖模件的装配包括诸如图2所示的顶盖面板34的顶盖面板的形成。顶盖面板可以依照多种金属成形工艺来形成，例如这些工艺有液压成形、金属冲压成形、滚压成形、前面几种方式联合成形或者类似的成形工艺。在优选实施例中，模件的顶盖面板由构成至少部分顶盖立柱的多个部分构成。

优选，在将模件装配到车体之前，将顶盖模件的头顶内衬和其它任何所需外围部件固定在顶盖面板上。可以采用借助紧固件的方式、将其模压在合适位置的方式、粘结固定的方式或者这几种方式的组合方式将头顶内衬、外围部件或者二者固定到顶盖面板上。

可以依照多种工艺将一个或者多个透明面板固定到顶盖部分上、立柱上或者两者上。可以借助紧固件、模压在适当的位置的方式、粘结固定的方式或者上述几种方式的组合方式将面板固定。在一个优选实施例中，采用固定系统(例如包括诸如氨基甲酸乙酯的合适粘合剂)将面板至少局部地固定到顶盖部分。或者，可以将底涂层设置在顶盖部分(例如顶盖部分的金属部件)上、玻璃面板上、玻璃面板的密封件上或者它们的组合体上以辅助粘合剂将玻璃面板固定到顶盖部分上。一种合适的样例粘合剂是以BETASEAL的商标出售的，该产品可以从陶氏化学公司(Dow Chemical Corporation，Midland，Michigan)购得。

在将顶盖模件装配到车体之前，可以给顶盖面板刷漆或者不刷漆。在本发明的一个优选实施例中，至少对部分顶盖面板、立柱、轨道组件或者它们的组合体完成A级刷漆工序。更优选，对顶盖面板、立柱和轨道组件都完成A级刷漆从而使得待装配到机动车上的顶盖模件无需任何进一步的刷漆工作。有利的是，预刷漆的顶盖组件使得机动车制造厂商获取了在将顶盖模件装配到机动车上之前，可以给车体刷漆和将机动车内部的多种部件(例如前车座、后车座和类似部件)装配到车体上的机会。而且，因为一个或者多个玻璃面板、顶盖立柱或者两者都是顶盖模件的一部分，所有采用上述做法可以为机动车制造厂商提供更大的空间，以用来装配机动车的内部部件。

在图1示出的实施例中，面板16的顶部边缘44与前边缘20相邻的顶盖部分14相连。优选，面板16的侧边缘48与立柱40相连并随其延伸。在将顶盖模件10装配到车体上之前，下部边缘46是不受约束的(即没有和机动车的车体相连)，可以依照多种固定工艺(例如紧固、焊接、粘固、联锁或者类似工艺)将面板16与顶盖部分14和立柱18连接起来。优选，采用粘合剂，更优选采用氨基甲酸乙酯粘合剂至少使面板16局部地与顶盖部分14、立柱18或者两者相连。

在一个非常优选的实施例中，在将模件安装或者装配到机动车上之前，可以对顶盖模件和其附属的多个外围元件进行局部的或者完全的测试。可以根据多种工艺对顶盖模件的电路、电子系统或者电气系统进行测试，上述工艺包括使电流流入并穿过这些电路和设备这样的工艺。通过使顶盖模件承受多种力、冲击或者类似作用可以测试顶盖模件的整体牢固性。

机动车的装配

将顶盖模件装配到机动车上一般包括以下工序：使用诸如粘合剂、配对结构或者类似的紧固手段将顶盖模件固定到车体上。在将该模件装配到车体上之前，可以采用多种运输方法将顶盖模件运送到将其装配到机动车上的装配线或者其他地方。

可以采用在现场的或者不在现场的设备将顶盖模件提供给邻近机动车装配线的任何一个地方。在一个实施例中，通过将模件放置在台架上来提供模件。给这些台架装上合适的垫子或者使其按照别的方式设置以保护透明面板和模件上的漆面。优选台架是可移动的并且能够根据需要将其设置在邻近机动车装配线的合适位置。预期可以在装配车间一个指定的区域使顶盖模件成型，然后将其输送(例如通过台架)到上述同一车间的另外一个制定区域以将模件装配到机动车的车体部分上。

可以采用人工的或者自动的方式将该模件搬到车体上。在一个优选实施例中，采用可移动的手柄来提供上述模件，上述手柄可以由自控装置适当地抓住。因此，自动装置可以将顶盖模件运送到与机动车的乘客隔间相对的位置，将模件放置在机动车的顶部，然后松开手柄。

可以依照多种方案和工艺将顶盖模件设置在车体的适当位置上并将其固定在上面。优选，采用配对结构来构成机动车的顶盖模件和车体以辅助它们之间的连接。例如，在没有限制的情况下，顶盖模件的立柱可以包括多个配对地装配在车体上的多个孔内的凸起。或者立柱也可以包括多个孔，而顶盖模件可以包括多个凸起。做为另外一个例子，车体的立柱可以包括多个配对地装配在顶盖部分(例如顶盖部分的边缘)中的多个孔内的凸起。或者，立柱可以包括多个孔，而顶盖部分可以包括多个凸起。

优选在装配过程中，配对结构辅助确定顶盖模件相对于车体的位置。而且，优选配对结构通过构成如下的配合方式将顶盖模件固定到车体上，这些方式为紧压配合或者干涉配合方式。粘合剂和其他的紧固手段可以辅助将立柱固定到车体上、顶盖部分上或者两者上。在一个非常优选的实施例中，配对结构自身做为车体上的插入件确定顶盖模件的位置。

将图1中示出的顶盖模件10从机动车的前部装配到车体上。降低模件10按照如下的方式将其设置在车体上，该方式为顶盖模件10的A立柱40上的配对结构(例如凸起70)与车体12的配对结构(例如孔72)配合连接，并且顶盖部分14的边缘20、22、26上的配对结构(例如孔74)与机动车的B立柱和C立柱上的配对结构(例如凸起76)配合连接。

在一个特别优选的实施例中，一旦就位，优选采用包括下述物质的固定系统将透明面板16固定到车体12(例如金属结构、塑料结构或者其它的结构)上。上述物质包括一种或者多种粘合剂、底涂层或者诸如共有的美国专利第5,115,086号、5,603,798号、5,792,811号、5,922,809号、5,976,305号、6,133,398号中的那些物质，所有这些专利在此结合作为参考。这样，粘合剂、底涂层或者两者可以为单组分的物质或者多组分(例如双组分)的组合物。它们可以包括多种密封的成分。优选，它们为氨基甲酸乙酯粘合剂，特别是一种用异氧酸酯和多羟基化合物制备的一种粘合剂，并且可选择催化剂。可以包括一种或者多种诸如增塑剂、填料、加强剂、人造橡胶成分、稳定剂或者类似物质的其它成分。可以选择使粘合剂包括预制聚合体或者也可以由预制聚合体制备。

优选，固定系统是足够充分的，从而可以进行相对较快的固化处理，例如，固化处理的时间小于约4小时，更优选小于约1小时，小于约1/2小时则更佳，这样使得从将面板16固定到车体12上开始，在将部件装配到机动车内之前，只会经过相对较少的时间。

优选，结果使得最后得到的固定系统具有根据ASTM D-3163确定的最佳值为150psi(1033kPa)或者更大的压边(lap)剪切强度并具有9ft-lbs(12.2焦耳)的冲击能量强度。进一步，优选从施加到底层时起60分钟后，本发明的固定系统具有约30psi(206kPa)或者更大的压边剪切强度，具有约60psi(412kPa)或者更大的压边剪切强度更佳，80psi(548kPa)或者更大的压边剪切强度则最佳。压边剪切力是依照ASTM D-3163而确定的。优选当进行加工处理时，固定系统呈现依照ASTM D-638-91确定的300％或者更大的伸度，大于大约600％则更佳。在本发明的一个优选实施例中，伸度为700％或者更小。

顶盖模件可以有利地减少利用机动车装配线来装配机动车所需的总时间。非限定性地例如，可以同时将顶盖部分和透明面板(例如整个顶盖模件)装配到车体上，而不必在将机动车的顶盖装配到车体上之前或者之后，单独地固定一个或者多个透明面板。

顶盖模件还可以有利地减少利用机动车装配线来装配机动车的空间。非限定性地例如，将顶盖部分和一个或者多个透明面板组装成单个顶盖模件可以免除以前用来独立安装顶盖部分和上述一个或者多个面板的设备、台架和类似装置。

如本说明书论述的一样，预期透明面板内还包括机动车领域中通常应用的一个或者多个部件。例如，透明面板可以包括或者可以以其它的方式装配的色泽、反射或者其它的保护层或者膜、天线、灯、加热器、加热显示器、擦拭部件、屏幕、热敏色材料，电化色材料或者类似部件。可以给所述面板设置或者不设置密封件。在之前或之后的加工步骤中也可以加入一个或者多个密封件。

应当理解，本发明并非精确地局限于已经示出和说明的实施例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明对各种各样的变换。

Claims (14)

1.一种将顶盖模件装配到机动车上的方法，包括：

提供一种顶盖模件，其中该顶盖模件包括：

a)具有至少一个边缘的顶盖部分；

b)具有底边缘和顶边缘的透明面板，在装配机动车的过程中，所述底边缘适于连接在机动车的车体上，所述顶边缘以粘结的方式固定在至少与顶盖部分至少一个边缘相邻的顶盖部分处；其中所述透明面板选自挡风玻璃、后窗玻璃、侧面玻璃和它们的组合；以及

将顶盖模件装配到机动车的车体部分上。

2.如权利要求1所述的方法，其中该顶盖部分包括顶盖面板和现场发泡的头顶内衬。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述顶盖部分包括顶盖轨道组件。

4.如权利要求1至3中任何一项所述的方法，其中顶盖部分包括选自下列选项的至少一个外围部件：配线系统、全球定位系统、温度传感器、扬声器、监控器、遮阳组件、遮挡月亮的组件和灯。

5.如权利要求1至4中任何一项所述的一种方法，其进一步包括从下组部件中选出的第二面板，该组部件包括具有顶边缘和底边缘的挡风玻璃和后窗玻璃，其中所述顶边缘固定在与顶盖部分的第二边缘相邻的顶盖部分处。

6.权利要求1至5中任何一项所述的方法，其中至少一个透明面板包括密封件，该密封件至少部分覆盖透明面板的其中一个边缘。

7.如权利要求1至6中任何一项所述的方法，其中顶盖部分包括从下列抑制机动车震动的装置部件中选出的至少一个，该组部件包括气囊和结构加强件。

8.如权利要求1至7中任何一项所述的方法，其中采用氨基甲酸乙酯粘合剂将透明面板的的顶边缘以粘合的方式固定到顶盖部分上。

9.如权利要求8所述的方法，其中利用底涂层来辅助氨基甲酸乙酯粘合剂将透明面板固定到车体部分上。

10.如权利要求1至9中任何一项所述的方法，其中顶盖部分包括顶盖轨道组件，该顶盖轨道组件内设置有结构泡沫材料。

11.如权利要求1至10中任何一项所述的方法，其中提供顶盖模件的步骤包括以下几个步骤：

a)提供顶盖部分，该顶盖部分具有外围边缘，两个前转角部、两个后转角部和至少两个中间的侧部；

b)提供具有顶边缘和底边缘的透明面板，该透明面板从下面的一组部件中选出：挡风玻璃、后窗玻璃、侧面玻璃以及它们的组合。

c)采用氨基甲酸乙酯粘合剂以粘合的方式将透明面板固定到邻近顶盖部分外围边缘的顶盖部分处，以形成顶盖模件；以及

d)将顶盖模件装配到机动车的车体上。

12.如权利要求11所述的方法，还包括将两个相对的并且在空间上隔开的A立柱固定到从与所述顶盖部分相对的转角部相邻之处伸展的顶盖部分处，其中透明面板为挡风玻璃，其侧边缘固定在A立柱上。

13.如权利要求11或12所述的方法，其中将顶盖模件装到机动车车体上的步骤包括将所述机动车的顶盖部分和机动车车体的一对B立柱和C立柱相连，并且包括采用粘合剂将透明面板的底端与车体相连。

14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中在装配车间第一个指定的区域装配该顶盖模件，然后在该车间的另外一个指定区域将所述顶盖模件装配到车体部分上。