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技术领域

本发明涉及一种顶板，尤其用于汽车的客舱的顶板。

背景技术

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DE102008032334 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。

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于汽车的顶板，其中，虽然该顶板几 乎完全由塑料制造，但与几乎全金属的车身相比却使得粘接撕裂的危险最小化。

所述技术问题通过本发明的设计解决，方法是，顶板包括板形的塑料体和沿该塑 料体的边缘连续延伸的金属框。该框阻止塑料体在高温情况下的热膨胀，从而使整个顶板 的膨胀基本上和金属顶板的膨胀一致。因为该金属框的连续延伸的结构，该金属框可以承 受塑料体的很大的力。

所述框可以通过置入在塑料体中而免受损坏，此外，当所述框未被敞露而且顶板 的与粘结剂发生接触的表面统一地由塑料制成时，这简化了顶板在周围的车身的载体上的 粘接。

所述框可以通过金属线构成，所述金属线优选地应该具有无边棱的横截面，以便 避免在塑料体和框之间出现的应力的局部集中和可能由此导致的塑料体的损坏。

塑料体尤其可以包括两个彼此相叠地固定的部件，在所述部件之间置入框。所述 部件可以是比如板形的坯料；然而其中一个部件也可以通过沿塑料体的边缘延伸的连接件 形成，所述连接件具有容纳所述框的槽。

为了确保顶板的高负荷能力，一个或者多个部件可以由纤维增强塑料构成。

为了补偿框在热应力作用下的变形，连接线可以和框的开口相交并且利用连接线 的两端固定在框上。

和框自身一样，连接线优选地置入在部件之间，尤其在两个板形的坯料之间。

连接线可以形成编织层或者网格，所述编织层或网格优选地均匀填充框的开口。

当相互交叉的连接线在编织层或者网格的交点上互相固定时，在顶板受热情况下 出现的应力的一大部分就已经由网格吸收，并且所述框以这种方式去负载。

为了容纳用于在汽车车身上固定的粘结剂，粘结剂槽可以沿顶板的边缘的至少一 部分延伸。

当上述相叠地固定的部件中的下部部件具有比上部部件更小的边长时，可以通过 符合目的的方式得到具有合适的、不仅向下而且也分别向顶板的边敞开的横截面的粘结剂 槽。

为了改进顶板的负荷能力，顶板可以通过在横向方向上延伸的加强肋加固。所述 加强肋可以在顶板的制造过程中作为独立的部件加装在板形的塑料体上。

符合目的地，多个所述加强肋在梳式横截面的横架中分别一体式地连接。

此外，顶板的制造可以更有效，方法是通过加强肋形成梯子状构件的横杆，所述梯 子状的构件的竖杆沿顶板的侧向边缘延伸。所述竖杆也能用于对粘结剂槽的限界。

附图说明

本发明的其它特征和优点从下面的引用附图对实施例的说明中得出。

附图中：

图1示出从上方观察的按照本发明的顶板视图；

图2示出从下方观察的所述顶板的视图；

图3示出部件的拆解图，顶板由所述部件组成；

图4a至4f示出所述顶板的制造步骤；

图5示出剖切所述顶板的侧向边缘区域的横截面；

图6示出剖切所述顶板前部边缘区域和汽车车身的顶横梁的横截面，顶板安装在 所述顶横梁上；和

图7示出沿汽车纵向剖切所述顶板的中央区域的截面。

具体实施方式

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

附图标记列表

1顶板

2前边棱

3后边棱

4纵向边棱

5连接件

6连接件

7加强肋

8上部坯料

9金属结构

10下部坯料

11梯子状构件

12框

13编织层

14金属线

15成形工具下部件

16成形工具上部件

17粘结剂槽

18边条

19侧板

20中间空间

21横梁

22粘结剂道

23前挡风玻璃

24架

25背侧部段