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用于汽车的顶板无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种顶板,尤其用于汽车的客舱的顶板。

相关背景技术

[0002] 在减轻汽车重量和由此也减少汽车燃料消耗的努力中,已经建议了由汽车车身的多种多样的传统上由金属所制造的部件改由塑料制造。例如由文献DE 10 2008 032 334 A1中已知建议了一种顶板,其大部分由纤维增强塑料制造。在至少沿汽车横向方向的剖切面中基本平的顶板沿其侧缘由两个咬边的顶纵梁的水平的法兰所支承,并且通过粘结剂道固定在顶纵梁的法兰上以及侧向的侧板上。
[0003] 因为塑料通常具有比金属明显更大的热膨胀性,该传统顶板的膨胀性能明显地不同于金属的纵梁,(传统顶板固定在所述金属的纵梁上)。因此在粘结剂道上出现明显的压缩力和剪切力,随着时间的推移这可能导致粘接的撕裂。

具体实施方式

[0028] 图1以从上方观察的视图示出按照本发明的顶板1。所述顶板1的边缘包括参照于顶板在汽车中的安装位置的前边棱2、后边棱3以及纵向边棱4,所述前边棱2设置用于邻接在前挡风玻璃的上边棱上,所述后边棱3可以邻接在后窗上或者如此处所示被稍微切除,以便容纳后盖板的上边棱。所述顶板1的上侧不仅沿纵向方向而且也沿横向方向稍微外凸地拱起。拱形限制了顶板1在受热情况下可能会沿顶板的边棱施加在汽车相邻的部件上的压力。在图2中可见的顶板2的下侧上,向下突出的连接件5、6沿边棱2、3、4延伸。一组加强肋7在所述顶板1的下侧上横向延伸,从一个纵向边棱4延伸到另一个纵向边棱4。
[0029] 图3示出部件,由所述部件层式地组成顶板1。从上向下,组件包括由纤维增强塑料制造的上部坯料8、经穿孔的金属结构9、由纤维增强塑料制造的上部坯料10以及梯子状的构件11,在梯子状的构件11中,通过沿纵向定向的连接件6构成梯子结构的两个竖杆,并且连接件5和加强肋7像梯子的横杆一样使连接件6互相连接。
[0030] 所述金属结构9包括框12以及由金属线14制造的编织层或者网格13,所述框12在此通过具有圆形横截面的连续延伸的粗金属线构成,所述编织层或者网格13的端部分别通过点焊或者类似方法固定在框12上。在图3中所示的编织层13中,金属线14分别直线状地延伸并且以直角相互交叉。在交点上金属线14可以相互固定(例如通过焊接、钎焊)或者彼此缠绕。
[0031] 为了制造顶板1连接所述部件8至11,方法是,如图4a)到f)所示,首先坯料8,然后金属结构9、坯料10和构件11置入成形工具下部件15中,并且在下部件15和上部件16之间互相挤压和加热,以便使坯料8、10的塑料基质软化并且在编织层13的金属线之间的间隙中熔融在一起。当以这种方式实现坯料8、10和梯子状的构件11的紧密连接时,成形工具的部件15、16再互相分离,并且可以取下加工完成的顶板1。
[0032] 在图5中基于沿汽车纵向剖切纵向边棱4的截面示出以这种方式得到的顶板1的结构。在图5中示出坯料8、10以及构件11之间的界线,以便清楚地示出顶板1的塑料材料来源于这些不同的原始的部件;在实际上部件8、10、11的熔融应该如此地紧密,以至于在真实的剖切面中不再能明显地区分出这种界线。
[0033] 向下和向侧面敞开的粘结剂槽17沿边4延伸,所述粘结剂槽17设置用于容纳用于将顶板1固定在(此处未示出的)纵梁上的粘结剂道,所述纵梁通过已知的方式在汽车的车门上延伸并且连接A、B和C柱的端部。顶板1的在所述粘结剂槽17上方延伸的边条18在此仅通过原始的上部坯料8构成。把粘结剂槽17朝车辆中心限制的侧向的侧板19来自于梯子状的构件11的侧向连接件6中的一个。框12的粗金属线从上方压进连接件6中;为了这个目的,所述连接件6可以从开始就配设向上敞开的槽。坯料10在此这样设置尺寸,从而使所述坯料10的边缘分别从内部接触框12。也可以考虑的是,如在图5中通过点划线表示的,如此地设置坯料10的尺寸,使所述坯料10和框12一起压进连接件6的槽中并且朝侧板19延伸。
[0034] 在成形工具的压力之下加强肋7在其上侧和料10熔融,并且两个坯料8、10分别挤压进编织层13的金属线14之间的间隙20中并在那里紧密地相互熔融。
[0035] 所述顶板1的构造在前边棱2、后边棱3是和纵向边棱4是相同的,如图6中对于前边棱2所示的。在此,框12压进在横向连接件5的上侧的槽中,并且所述横向连接件5本身在框架12的内部和外部与坯料8、10熔融。车辆车身的由钢制造的横梁21在两个(未示出的)A柱的上端部之间延伸,通过粘结剂道22支承顶板1的前边棱2以及前挡风玻璃23的上边棱。
[0036] 图7示出沿汽车纵向剖切顶板1的中央区域的截面。剖切平面横向于一组加强肋7延伸。加强肋7形成由纤维增强塑料制造的架状件24的梳式横截面的齿部,所述架状件24自身构成梯子状的构件11的梯横杆。梳式横截面的背侧部段25沿虚线和料10熔融。顶板1的中性线基本沿金属线14在坯料8、10之间延伸。因此,远离中性线的加强肋7非常有益于提高顶板1的弯曲刚度。
[0037] 清楚的是,以上详细的说明和附图尽管展示了本发明确定的示例性的设计,但它们被认为仅用于说明并且不应该对本发明的范围构成限制。只要不脱离下面的权利要求和其等效范围,所述设计的各种各样的变型是可能的。尤其地,由本说明和附图也得出未在权利要求中提及的实施例的特征。这些特征也可以有不同于此处特别公布的组合。多个这样的特征在相同的句子中或者以另外的上下文关联方式相互被提及,不能基于这样的事实而推断出所述技术特征只能以专门公开的组合方式出现;而是基本上认为多个这样的特征中中的某个也可以去掉或者被改变,只要其不使本发明的功能受到影响。
[0038] 附图标记列表
[0039] 1  顶板
[0040] 2  前边棱
[0041] 3  后边棱
[0042] 4  纵向边棱
[0043] 5  连接件
[0044] 6  连接件
[0045] 7  加强肋
[0046] 8  上部坯料
[0047] 9  金属结构
[0048] 10 下部坯料
[0049] 11 梯子状构件
[0050] 12 框
[0051] 13 编织层
[0052] 14 金属线
[0053] 15 成形工具下部件
[0054] 16 成形工具上部件
[0055] 17 粘结剂槽
[0056] 18 边条
[0057] 19 侧板
[0058] 20 中间空间
[0059] 21 横梁
[0060] 22 粘结剂道
[0061] 23 前挡风玻璃
[0062] 24 架
[0063] 25 背侧部段

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