汽车的顶部总成及汽车的制作方法

本实用新型涉及车身装配技术，特别涉及一种汽车的顶部总成及汽车。

背景技术：

随着汽车轻量化的需求日益增长，铝型材的梁结构越来越多地被使用，以替代传统的冲压钣金件。

然而，对于采用铝型材的梁结构的车身来说，车身骨架的搭建不能沿用传统钣金件的搭接方式。而对于碳纤维的汽车顶盖如何与汽车车身骨架连接，并确保汽车的顶部结构的牢固性、稳定性是本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种汽车的顶部总成，该顶部总成通过粘接方式将碳纤维的车身顶盖外板与顶盖前横梁、顶盖后横梁、侧围上边梁和A柱上段粘接固定，有效实现了异种材质的连接，并且，能够通过顶盖前横梁、顶盖后横梁、侧围上边梁和A柱上段有效的增强顶部总成的强度。本实用新型的另一目的是提供一种具有该顶部总成的汽车。

本实用新型提供了一种汽车的顶部总成，所述顶部总成包括顶盖前横梁、顶盖后横梁、两根侧围上边梁、两根A柱上段和车身顶盖外板；

所述A柱上段连接在对应侧的所述侧围上边梁的前端，所述顶盖前横梁连接在两根所述侧围上边梁的前端之间，所述顶盖后横梁连接在两根所述侧围上边梁的后端之间；

所述车身顶盖外板具有盖主体、由所述盖主体的边缘伸出的前缘、后缘、侧缘以及两根前支梁，所述前支梁由所述前缘向所述汽车的车身长度方向的前方延伸，所述前缘粘接于所述顶盖前横梁、所述后缘粘接于所述顶盖后横梁、所述侧缘粘接于所述侧围上边梁、所述前支梁粘接于所述A柱上段。

可选地，所述顶盖前横梁包括：

前梁型材主体，所述前梁型材主体在汽车的宽度方向上弯曲沿伸以匹配前风挡的形状，所述前梁型材主体被覆盖在所述车身顶盖外板的盖主体下方；

凸缘，所述凸缘自所述前梁型材主体的前边缘的下方倾斜凸出，并且，所述凸缘形成有贴合表面，所述贴合表面通过第一胶层粘接于所述前缘下方。

可选地，所述前梁型材主体的型腔由型腔底板、型腔顶板、型腔前壁以及型腔后壁包围形成，所述前梁型材主体的型腔内还具有连接在所述型腔顶板与所述型腔底板的第一加强筋，并且所述凸缘连接在所述型腔底板与所述型腔前壁的交汇处。

可选地，所述顶盖后横梁的前部成对地连接有加强斜梁，所述加强斜梁在所述顶盖后横梁与车身两侧的所述侧围上边梁之间形成倾斜支撑，所述顶盖后横梁的下部通过顶盖后横梁补板与车身的顶盖后流水槽固定连接。

可选地，所述顶盖后横梁包括：

前顶板；

前底板，所述前底板位于所述前顶板的下方，并且所述前底板的前边缘位于所述前顶板的前边缘的后侧；

前斜壁，所述前斜壁连接在所述前底板的前边缘位于所述前顶板的前边缘之间；

后顶板，所述后顶板连接在所述前顶板的后侧、并相对于所述前顶板具有向上的位置偏移；

后底板，所述后底板连接在所述前底板的后侧；

后面板，所述后面板连接在所述后顶板的后边缘与所述后底板的后边缘之间；

第二加强筋，所述第二加强筋的上边缘连接在所述后顶板与所述前顶板的交界处、所述第二加强筋的下边缘连接在所述后底板与所述前底板的交界处；以及

下凸缘，所述下凸缘自所述后底板与所述前底板的交界处向下倾斜沿伸。

可选地，所述下凸缘通过所述顶盖后横梁补板与车身的顶盖后流水槽固定连接。

可选地，所述后顶板通过第二胶层粘接于所述车身顶盖外板的后缘下方，并且所述前顶板与所述车身顶盖外板的盖主体之间具有间隙。

可选地，所述A柱上段具有上段型材主体和由所述上段型材主体的外边缘凸出的外伸缘，所述前支梁的梁主板的两侧分别折弯形成搭接缘，两侧的所述搭接缘通过第三胶层分别粘接于所述上段型材主体的内侧表面和所述外伸缘。

可选地，所述侧围上边梁的外侧壁向外凸出形成外接缘，所述侧缘通过第四胶层分别粘接于所述外接缘的上方。

本实用新型还提供.一种汽车，该汽车包括以上所述的顶部总成。

本实用新型提供的顶部总成通过粘接方式将碳纤维的车身顶盖外板与顶盖前横梁、顶盖后横梁、侧围上边梁和A柱上段粘接固定，有效实现了异种材质的连接，并且，能够通过顶盖前横梁、顶盖后横梁、侧围上边梁和A柱上段有效的增强顶部总成的强度。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型具体实施例中汽车的顶部总成与车身骨架的分解图；

图2为本实用新型具体实施例中顶盖前横梁与车身顶盖外板的装配结构的剖面图；

图3为本实用新型具体实施例中顶盖前横梁的剖面图；

图4为本实用新型具体实施例中的顶盖前横梁的立体结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例中的顶盖前横梁与遮阳板的装配结构的立体示意图；

图6为本实用新型具体实施例中顶盖后横梁与车身顶盖外板的装配结构的剖面图；

图7为本实用新型具体实施例中顶盖后横梁的剖面图；

图8为本实用新型具体实施例中顶盖后横梁装设于车身骨架的示意图；

图9为本实用新型具体实施例中A柱上段与车身顶盖外板的装配结构的剖视图；

图10为本实用新型具体实施例中侧围上边梁与车身顶盖外板的装配结构的剖视图。

标号说明：

10 顶盖前横梁

11 梁型材主体

11a 型腔底板

11b 型腔顶板

11c 型腔前壁

11d 型腔后壁

110 拉铆螺母

111 遮阳板安装孔

112 线束卡扣安装孔

12 凸缘

120 增厚加强部

121 贴合表面

122 风挡安装定位孔

20 顶盖后横梁

20a 前顶板

20b 前底板

20c 前斜壁

20d 后顶板

20e 后底板

20f 后面板

20g 第二加强筋

20h 下凸缘

21 加强斜梁

22 顶棚后部中安装支架

23 顶棚后部侧安装支架

31 侧围上边梁

31a 外接缘

32 顶盖后流水槽

33 顶盖后横梁补板

40 A柱上段

41 上段型材主体

42 外伸缘

50 车身顶盖外板

500 盖主体

510 前缘

520 后缘

530 侧缘

550 前支梁

550a 搭接缘

60 顶盖内板

70 遮阳板

700 安装架

91 第一胶层、92第二胶层、93第三胶层、94第四胶层、90第五胶层

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

为了解决现有技术中碳纤维的汽车顶盖与车身骨架连接方式的技术问题，本实用新型提供了一种顶部总成，能够将汽车的顶盖牢固、稳定地固定在车身骨架，提升了汽车的顶部总成的可靠性。

下面结合附图对本实用新型的具体方案进行详细说明。

需要说明的是，本文中出现的方位词“前、后、上、下、内、外”均是以顶部总成装设至车身后的位置为基准，其“前”指的是沿车身的长度方向汽车的车头方向、“后”指的是沿车身的长度方向的车尾方向，“上”指的是沿车身的高度方向汽车的车顶方向、“下”指的是汽车的车底方向，“内”指的是朝向汽车的内部方向、“外”指的是朝向汽车的外部方向。这些方位词的使用仅是为了清楚表示技术方案，对本申请请求保护的技术方案并不构成限制。

如图1所示，本实用新型提供一种汽车的顶部总成，顶部总成包括顶盖前横梁10、顶盖后横梁20、两根侧围上边梁31、两根A柱上段40和车身顶盖外板50；A柱上段40连接在对应侧的侧围上边梁31的前端，顶盖前横梁10连接在两根侧围上边梁31的前端之间，顶盖后横梁20连接在两根侧围上边梁31的后端之间；车身顶盖外板50具有盖主体 500、由盖主体500的边缘伸出的前缘510、后缘520、侧缘530以及两根前支梁550，前支梁550由前缘510向汽车的车身长度方向的前方延伸，前缘510粘接于顶盖前横梁10、后缘520粘接于顶盖后横梁20、侧缘530粘接于侧围上边梁31、前支梁550粘接于A柱上段40。

下面结合附图对顶盖前横梁10与车身顶盖外板50进行详细说明。

如图2至图5所示，图2为本实用新型具体实施例中顶盖前横梁与车身顶盖外板的装配结构的剖面图；图3为本实用新型具体实施例中顶盖前横梁的剖面图；图4为本实用新型具体实施例中的顶盖前横梁的立体结构示意图；图5为本实用新型具体实施例中的顶盖前横梁与遮阳板的装配结构的立体示意图。

在一个实施例中，一种顶盖前横梁10可以通过挤压成型、并包括前梁型材主体11和凸缘12。

前梁型材主体11在汽车的宽度方向上弯曲沿伸以匹配前风挡的形状，凸缘12则可以自前梁型材主体11的前边缘的下方倾斜凸出，其中：

前梁型材主体11的型腔底板11a开设有安装遮阳板70的遮阳板安装孔111，优选地，前梁型材主体11的型腔内在对应遮阳板安装孔111的位置处装设有拉铆螺母110，以实现与遮阳板70的安装架700的固定连接；

前梁型材主体11的型腔后壁11c开设有线束卡扣安装孔112，多个线束卡扣安装孔112 沿顶盖前横梁10的沿伸方向间隔排列；

凸缘12形成有附接车身顶盖外板50的贴合表面121。该贴合表面121可以通过第一胶层91粘接于车身顶盖外板50的前缘510下方，并且前梁型材主体11被覆盖在所述车身顶盖外板50的盖主体500下方，另外，车身顶盖外板50的盖主体500的下方还可以通过第五胶层90粘接顶盖内板60。

基于上述结构，顶盖前横梁10可以在前梁型材主体11的型腔底板11a和型腔后壁11d 分别为遮阳板70和线束卡扣提供安装点、并且在凸缘12为车身顶盖外板50提供安装点，从而能够解决现有技术中如何在顶盖前横梁布置安装点的问题。

而且，从图1至图4可以进一步看出，顶盖前横梁10的凸缘12可以进一步开设有前风挡安装定位孔122，从而，顶盖前横梁10还可以进一步在凸缘12为前风挡的安装提供定位功能。

从图3可以清楚地看出，前梁型材主体11的型腔由型腔底板11a、型腔顶板11b、型腔前壁11c以及型腔后壁11d包围形成，前梁型材主体11的型腔内还具有连接在型腔顶板 11b与型腔底板11a的第一加强筋11e，并且凸缘12连接在型腔底板11a与型腔前壁11c 的交汇处。

并且，凸缘12连接在型腔底板11a与型腔前壁11c的交汇处、并且，为了提高凸缘 12对车身顶盖外板50的支撑强度，凸缘12在上述交汇处形成有增厚加强部120，即，增厚加强部120具有比凸缘12更大的厚度。

另外，作为一种使顶盖前横梁兼顾其各安装点需求的设计方案：

凸缘12相对于型腔前壁11c可以具有116°～121°范围内的倾斜角度α0，例如，该倾斜角度α0可以为118.5°；

型腔顶板11b的后边缘向上倾斜，型腔后壁11d的上边缘向前倾斜，第一加强筋11e 的上边缘向后倾斜；其中，型腔后壁11d相对于型腔底板11a可以具有74°～80°范围内的倾斜内角α1，例如，该倾斜内角α1可以为77°；型腔后壁11d相对于型腔顶板11b可以具有91°～97°范围内的倾斜内角α2，例如，该倾斜内角α2可以为94°；第一加强筋11e相对于型腔底板11a可以具有82°～88°范围内的倾斜后角α3，例如，该倾斜后角α3可以为85°。

下面结合附图对顶盖后横梁20与车身顶盖外板50进行详细说明。

如图6至图8所示，图6为本实用新型具体实施例中顶盖后横梁与车身顶盖外板的装配结构的剖面图；图7为本实用新型具体实施例中顶盖后横梁的剖面图；图8为本实用新型具体实施例中顶盖后横梁装设于车身骨架的示意图。

在一个实施例中，一种顶盖后横梁总成包括顶盖后横梁20和一对加强斜梁21。

顶盖后横梁20的两端分别固定(例如焊接方式)于车身两侧的侧围上边梁31。并且顶盖后横梁20的下部与车身的顶盖后流水槽32固定连接，例如顶盖后横梁(20)的下部可以通过顶盖后横梁补板33与(例如通过焊接方式)车身的顶盖后流水槽32固定连接。

加强斜梁21成对地连接(例如通过焊接方式)在顶盖后横梁20的前部、并在顶盖后横梁20与车身两侧的侧围上边梁31之间形成倾斜支撑。

基于上述结构，加强斜梁21可以成对地对顶盖后横梁20形成三角支撑结构，当顶盖后横梁20的上部与车身顶盖外板50固定连接时，三角支撑结构可以降低顶盖后横梁20 由于失稳而导致车身顶盖50扭曲的概率，提升了车身的整体刚度和安全性能。

另外，该实施例中的顶盖后横梁总成还可以包括顶棚后部中安装支架22以及一对顶棚后部侧安装支架23，该顶棚后部中安装支架22可以安装(例如通过焊接方式)在顶盖后横梁20的前部，而顶棚后部侧安装支架23则可以在顶棚后部中安装支架22的两侧成对地安装(例如通过焊接方式)在顶盖后横梁20的前部。

从图6中可以看出，顶盖后横梁20包括前顶板20a、前底板20b、前斜壁20c、后顶板20d、后底板20e、后面板20f、第二加强筋20g以及下凸缘20h。

前底板20b位于前顶板20a的下方，并且前底板20b的前边缘位于前顶板20a的前边缘的后侧；

前斜壁20c连接在前底板20b的前边缘位于前顶板20a的前边缘之间；

后顶板20d连接在前顶板20a的后侧、并相对于前顶板20a具有向上的位置偏移，例如，该位置偏移可以通过圆角台阶结构来实现；

后底板20e连接在前底板20b的后侧；

后面板20f连接在后顶板20d的后边缘与后底板20e的后边缘之间；

第二加强筋20g的上边缘连接在后顶板20d与前顶板20a的交界处、并且第二加强筋 20g的下边缘连接在后底板20e与前底板20b的交界处；

下凸缘20h自后底板20e与前底板20b的交界处向下倾斜沿伸。

其中，前顶板20a、前底板20b、前斜壁20c、后顶板20d、后底板20e、后面板20f 包围形成顶盖后横梁20的型腔，第二加强筋20g是提升型腔强度的加强结构。而下凸缘 20h则是伸出在型腔之外的结构，其与型腔部分的连接强度也可以由第二加强筋20g增强，并且下凸缘20h在车身宽度方向上的沿伸长度可以小于型腔部分在车身宽度方向上的长度。具有上述结构的顶盖后横梁可以通过挤压成型工艺加工得到。

如图6所示，对于具有上述结构的顶盖后横梁20，加强斜梁21、顶棚后部中安装支架22以及顶棚后部侧安装支架23都可以固定在前斜壁20c，下凸缘20h可以通过顶盖后横梁补板33与车身的顶盖后流水槽32固定连接，后顶板20d可以通过第二胶层92粘接于车身顶盖外板50的后缘520下方，并且前顶板20a与车身顶盖外板50的盖主体500之间可以具有间隙。

请参见图6并同时结合图7，作为一种使顶盖后横梁兼顾与其他多个部件连接的优选设计方案：

第二加强筋20g相对于前底板20c可以具有85°～91°范围内的倾斜内角β1，例如，该倾斜内角β1可以为88°；

后面板20f相对于后底板20e可以具有101°～107°范围内的倾斜内角β2，例如，该倾斜内角β2可以为104°；

下凸缘20h相对于前底板20b可以具有115°～121°范围内的倾斜角度β3，例如，该倾斜角度β3可以为118°；

下凸缘20h相对于后底板20e可以具有71°～77°范围内的倾斜角度β4，例如，该倾斜角度β4可以为74°。

下面结合附图对A柱上段40与车身顶盖外板50进行详细说明。

请参见图9所示，图9为本实用新型具体实施例中A柱上段与车身顶盖外板的装配结构的剖视图。

A柱上段40具有上段型材主体41和由上段型材主体41的外边缘凸出的外伸缘42，前支梁550的梁主板的两侧分别折弯形成搭接缘550a，两侧的搭接缘550a通过第三胶层 93分别粘接于上段型材主体41的内侧表面和外伸缘42。

下面结合附图对侧围上边梁31与车身顶盖外板50进行详细说明。

图10为本实用新型具体实施例中侧围上边梁与车身顶盖外板的装配结构的剖视图。

侧围上边梁31的外侧壁向外凸出形成外接缘31a，侧缘530通过第四胶层94分别粘接于外接缘31a的上方。

在另一个实施例中，一种汽车包括如上述实施例中的顶部总成。

在本文中，“一个”并不表示将本实用新型相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本实用新型相关部分的数量“多于一个”的情形。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。