具有可缩回后角窗的汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车的车身结构设计领域，更具体地，涉及具有可缩回后角窗的汽车车身。


背景技术：

2.早期的汽车设计需要汽车制造商组装许多小零件来制造车身。虽然这些小零件很容易制造，但这种方法导致车辆组装的材料费用很高，复杂的供应链需要管理许多紧固件和组成车身所需的单个零件。此外，制造和组装过程的每个阶段的变化经常导致成品车辆的质量不一致和差，例如车身板件之间的宽的或不平行的间隙，或者水侵入乘客区域。此外，用于多个部件的复杂组装说明和程序增加了制造缺陷并降低了制造效率，增加了总车辆成本。
3.因此，汽车制造商过渡到单体和一体设计，其中车身的大部分由单片金属冲压而成。这些技术需要能够形成复杂弯曲的大型压力机，以便为车辆提供足够的强度来保护乘客。制造商在模具和压力机方面进行了大量投资，以制造单体设计、简化车身制造、减少所需零件的数量并降低制造成本。冲压或铸造的单体通常比由许多单独零件组装而成的车身具有更高的一致性。
4.此外，单体或一体设计的趋势使制造商在车辆设计上有了更大的灵活性。例如，在单体和一体之前，车辆设计者必须包括支撑结构，并在面板内提供足够的空间，以允许焊工和工具有足够的空间和灵活性来产生坚固的焊接。然而，单体和一体允许复杂的冲压或铸造回旋、曲线和其他具有足够强度的形状，而不需要隐藏或复杂的焊接。通过消除这些制造限制，设计师们获得了制造更复杂、更符合空气动力学、更坚固的车辆的灵活性，这在今天是很常见的。此外，由于零件的减少，单体减轻了车辆重量，提高了性能。单体和一体设计还减少了喷漆所需的步骤，因为整个车身可以在一个步骤中完成喷漆，而不是对单个部件进行喷漆。这进一步减少或消除了搬运和组装过程中对零件和表面的潜在损坏。此外，单体冲压的可重复性简化了质量检查、质量保证和装饰装配过程，同时还降低了零件废品率。
5.传统的单体必须设计成将水保持在外表面上，并消除内侧潮湿区域，以防止腐蚀。因此，为了阻止来自可能进入腔的静水的损害，单体层之间的腔从而设计成保持干燥。这是通过沿着车身的外表面建立湿/干线来实现的。该湿/干线将暴露于水的区域与未暴露于水的区域区分开。车辆设计者也可以保持这些区域干燥，以提供减少道路噪音的缓冲区。
6.然而，单体设计导致单体面板之间的腔中存在未利用且无法接近的空间。腔的边界被密封以保持外表面上的湿/干线，或者设计成能够实现复杂的冲压或铸造方法。这种浪费的空间妨碍了增加有用的特征，例如布线、马达、扬声器、灯或窗凹。
7.因此，需要新颖的汽车设计和制造方法，其提供单体设计的至少一些优点，而没有传统单体设计中固有的空间利用不足的缺点。这使得能够利用这些未被利用的空间来提高乘客的舒适度、乐趣和车辆的美观，同时降低车辆制造成本。


技术实现要素：

8.在一实施例中，公开了一种汽车。该汽车包括车身侧板，该车身侧板包括：设置在汽车车门后方的第一支柱；设置在第一支柱后面的第二支柱；连接第一支柱和第二支柱的内板；后角板，其附接到车身侧板的外部，并在后角板和内板之间形成腔；以及设置在第一支柱和第二支柱之间的可缩回窗；其中可缩回窗配置为在第一位置和第二位置之间移动，第一位置由汽车的车顶、第一支柱和第二支柱限定，第二位置在腔内。
9.在另一实施例中，公开了一种制造汽车的方法。该方法包括冲压车身侧板，该车身侧板包括：设置在汽车车门后方的第一支柱；设置在第一支柱后面的第二支柱；以及连接第一支柱和第二支柱的内板；冲压后角板；将可缩回窗安装在设置在第一支柱和第二支柱上的导轨上；将窗驱动马达安装在由车身侧板和后角板限定的腔中；以及将后角板固定到车身侧板。
10.在另一实施例中，公开了一种用于执行可移动车窗的整体打开操作的系统。该系统包括配置成接收输入信号的接收器；处理器，其配置为识别输入信号中的启动码；缩回乘客门窗的第一马达；第二马达，其缩回位于设置在汽车车门后方的第一支柱和设置在第一支柱后面的第二支柱之间的可缩回窗；以及激活第一和第二马达的信号发生器。
附图说明
11.并入本公开并构成其一部分的附图连同描述示出并解释了本公开的各种示例性实施例的原理。
12.图1a示出了与本公开一致的车窗的全局关闭。
13.图1b示出了与本公开一致的车窗的全局打开。
14.图2a示出了与本公开一致的分解的侧车身。
15.图2b示出了与本公开一致的组装好的侧车身。
16.图3a示出了与本公开一致的组装好的侧车身的水平横截面。
17.图3b示出了与本公开一致的组装好的侧车身的平面图。
18.图4a示出了与本公开一致的组装好的侧车身的竖直横截面。
19.图4b示出了与本公开一致的包括窗路径的竖直横截面。
20.图5示出了与本公开一致的用于全局打开和关闭操作的控制系统。
具体实施方式
21.现在将参考本公开的示例性实施例，其示例在附图中示出。只要有可能，相同的附图标记用于指代相同或相似的部分。
22.本公开寻求解决传统单体结构禁止使用单体表面内部的腔的限制。例如，为了防止水侵入，在传统单体表面之间形成的腔通常被密封。从干区到湿区的分界线，称为湿/干线，沿着单体的外表面。因此，内腔仍是空的，或者在某些情况下，填充有不动的物体，比如绝缘材料。
23.本公开提供了将湿/干线设置在现有已知设计的内侧的单体设计，使得腔在湿/干线的外侧。因此，尽管增加了组装、制造和零件管理的复杂性，以及通常连接在腔中的座椅安全带的硬件紧固点的必要重新定位和认证，腔仍可容纳移动部件，例如可缩回窗。
24.图1a示出了与本公开一致的车辆上的可缩回玻璃窗的全局运动。车辆100包括具有可缩回玻璃窗的多个开口，包括乘客门开口102和104、天窗开口106、后角开口108和尾门开口110。图1a中的车辆100具有延伸以覆盖相应开口的可缩回玻璃窗，也称为全局关闭位置。图1b中的车辆100具有缩回在相应开口中的可缩回玻璃窗，也称为全局打开位置。全局打开位置，包括缩回后提升门和后角开口108，可被称为“加利福尼亚模式”。由于废气可能进入车内，不鼓励打开后尾门或提升门。在一些实施例中，车辆100可以是电动车辆，其中不产生来自燃烧的废气，防止废气从车辆100的排气管通过后提升门或尾门开口进入车厢。在传统车辆中，多排客车的最后一排的窗通常具有不可缩回的固定玻璃窗。在本发明的实施例中，车辆100可以包括在后角开口108之间的一排座椅，使得后排的乘客可以接近打开的窗。当后角开口较小时，这对儿童尤其有利，这样儿童可以打开窗，而不会有儿童掉出的危险。
25.图1b示出了与本公开一致的车窗的全局打开。在全局打开位置，对应于开口102和104的窗缩回到乘客门中，天窗开口106的窗向后缩回。尾门或提升门开口110的窗缩回到车辆100的尾门或提升门内。在图1b中，天窗被图示为处于车辆100车顶上的缩回位置。普通技术人员将理解，缩回的天窗玻璃可以设置在车顶的外表面上、车顶结构中或者沿着车顶的内表面。此外，如图1b所示，与本公开实施例一致的全局打开位置包括缩回设置在后角开口108中的窗。如将在此描述，后角开口108的窗缩回到形成在车辆100的车身侧板的内表面和外表面之间的腔中。
26.图2a示出了与本公开一致的分解的侧车身。车身侧板200形成门框架和后角窗。车身侧板200包括a支柱202，其形成前门框架的前缘，并支撑挡风玻璃。b支柱204位于前门的后方，并为前门提供后支撑，为后门提供前支撑。c支柱206位于b支柱204的后方和后门的后方。c支柱206为后门提供后支撑，并为后角窗提供前支撑。d支柱208形成尾门的支撑。内板210连接c支柱206和d支柱208。内板210可以为车身提供结构支撑，以及硬件、安全带和布线的安装点。如图2a所示，车身侧板200可以由单片金属冲压或模制而成。如图2a和2b所示的实施例所示，车身侧板200形成为不包括后角板212的单个板。所示实施例还包括后角板212。图2a(未组装)和2b(组装位置)示出了后角板212。后角板212也可以由单片金属冲压或模制而成。
27.在一些实施例中，例如对于双门车辆(轿车)，车身侧板200可以仅包括a支柱202、b支柱204和c支柱206。此外，一些实施例，例如公共汽车或豪华轿车，可以具有多个b支柱204，构成多组门或窗。两个最后面的支柱可以限定用于后角窗的开口，使得可缩回窗可以设置在第一支柱和第二支柱之间。例如，在诸如suv的车辆中，两个最后面的支柱中的第一个可以是c支柱，而两个最后面的支柱中的第二个可以是d支柱。可替代地，在诸如运动型轿车的车辆中，第一支柱可以是b支柱，第二支柱可以是c支柱。
28.图2b示出了与本公开一致的组装好的侧车身。在组装好的侧车身中，后角板212固定到车身侧板200的外部。在所示的实施例中，后角板212附接成与内板210重叠。相对于车身侧板200的乘客舱，后角板212附接到车身侧板200的外表面，使得在后角板212和车身侧板200的内板210之间形成腔。例如，在一些实施例中，后角板212可以设置成与内板210相距一段距离，或者至少部分地远离乘客舱凹入，或者可以比内板210更少地朝向乘客舱凸出，以在内板210和后角板212之间形成空间。后角板212可以使用搭扣、焊接、胶水或任何其他
合适的紧固技术附接到车身侧板200。此外，因为组装好的侧车身的湿/干线位于后角板212的内部，所以后角板204和车身侧板200之间的接合处可以提供排水孔，以确保进入内板201和后角板212之间形成的腔的任何水不会聚集并导致腐蚀。
29.因为后角板212与车身侧板200分开制造，后角板212可能经历不同的制造过程。例如，在一些实施例中，后角板212可以由不同于车身侧板200的材料制成，例如玻璃纤维、碳纤维或任何合适的材料，从而减轻重量。此外，后角板212可以在将后角板212固定到车身侧板200之前被涂漆。在一些实施例中，后角板212可以在车辆组装过程中例如临时地安装到车身侧板200，以保护车身侧板200的涂漆表面免受意外损坏。在损坏风险过去后，例如在最终装配或表面处理阶段，后角板可被永久固定。这样，如果发生损坏，车辆制造商可以用新的后角板212替换损坏的后角板212，而不是修理或重新喷漆更大的损坏的车身侧板200，或者在组装之前对车身侧板200施加临时保护，从而减少成本和组装时间。
30.用多种颜色遮盖和着色既费时又费钱。因为传统的单体形成为单件，所以单体通常被漆成单一颜色。当后角板212在固定之前被涂漆时，它可以被涂漆成与相应的车身侧板200不同的颜色。可替代地，由复合材料制成的后角板可以用不同的化学品处理。这可以允许通过提供显示与相应的车身侧板200不同颜色的后角板212来制造具有颜色特色的车辆。这也为客户提供了额外的颜色特色选项。例如，顾客现在可以为后角板212选择第三颜色，或者为两个后角板212中的每个选择两种不同的颜色，而不局限于双色油漆方案，例如在车顶上使用第一颜色，在其他表面上使用第二颜色，从而降低成本。此外，除了后角板212之外，制造商还可以为车辆的任何铰接板提供不同的颜色，例如车门、发动机罩和行李箱，或者悬挂部件，例如挡泥板。这种灵活性可以使车身漆成单一颜色，然后允许客户为角板、车门、尾门和包括挡泥板、面板等在内的其他“悬挂”部件选择颜色。这些部件中的每个都可被涂漆并单独固定到车身侧板200，从而在购买新车时赋予消费者创造力，同时降低制造成本。
31.此外，单独的组装和喷漆允许防腐化学品被施加到内侧腔，包括形成在内板210和后角板212之间的腔。与传统的单体设计相比，单独的后角板生产可以减少车辆的腐蚀，因为制造商无法彻底处理传统单体中的腔。
32.图3a以正交视图示出了与本公开一致的组装好的侧车身的横截面。在图3a中，线304代表后角板212的横截面，线302代表内板210的横截面。腔306形成在后角板212和内板210之间。
33.图3b示出了与本公开一致的图3a所示的组装好的侧车身的一部分的俯视图中的横截面。图3b进一步示出了腔306的形状。如图所示，由线302限定的湿/干线位于由线304描绘的后角板212的内部。因此，腔306是内侧湿区域，其可以容纳暴露于水的移动特征，包括可缩回玻璃窗。此外，示出后角板212的横截面形状的线304与描绘内板210的相应形状的线302匹配。此外，在一些实施例中，后角板212可以停止在支柱308的外表面，使得乘客门接触内板210但不接触后角板212。
34.图4a示出了从车辆后部示出的与本公开一致的组装好的侧车身的后角板区域的竖直横截面。线402描绘了内板210的一部分的竖直形状，而线404示出了后角板212的一部分的竖直形状。图4a进一步示出了腔306。
35.此外，图4b描绘了与本公开一致的可缩回玻璃窗的竖直横截面形状，示出了窗路
径。可缩回玻璃窗可以跟随具有两个位置的窗路径。在第一(延伸)位置406，窗向上延伸到由汽车车顶、第一支柱和第二支柱限定的空间中。在第二(缩回)位置408，窗在腔306内下降。导轨可以安装在第一支柱和第二支柱上，以防止窗在车辆前后移动，并将窗保持在期望的位置。此外，可在车身侧板和可缩回玻璃窗之间安装密封件，以防止水通过由车身侧板的内板210的外表面形成的湿/干线进入。
36.在一些实施例中，马达可以设置在腔306中。马达可以为可缩回玻璃窗在第一位置和第二位置之间的运动提供动力。用于驱动和控制马达的布线可以通过内板210中的密封孔进入腔306。马达可以安装在内板210上，使得后角板212充当保护盖。可替代地，马达可以安装在后角板212上，以便于拆卸和维护。腔306还可以容纳将马达连接到可缩回窗的联动装置。
37.如图5所示，车辆还可以包括执行全局打开和关闭操作的控制系统。如本文体现，全局打开操作打开车辆中的所有可移动窗，例如每个乘客门上的窗、尾门窗、天窗和设置在第一支柱和第二支柱之间的可缩回窗。全局关闭操作关闭所有可移动的窗。图5的系统500包括接收器502、处理器504和信号发生器506。
38.接收器502可以配置为接收输入信号，例如执行全局打开或全局关闭操作的信号。接收器502可以连接到按钮，并且当用户按下按钮或其他致动器开关时，可以产生输入信号。该按钮可以位于车辆的乘客舱中，并通过布线连接到接收器。可替代地和/或另外，接收器502可以包括天线，并且按钮可以设置在密钥卡上。当用户按下密钥卡上的按钮时，密钥卡可以产生输入信号，并通过无线电波或其他发射到天线的电磁辐射将输入信号中继到接收器的天线。此外，接收器502可以无线或有线连接到触摸屏，例如仪表板触摸屏。当用户选择触摸屏上的区域来启动全局关闭或全局打开操作时，触摸屏可以产生输入信号。
39.处理器504可以配置成识别输入信号中的启动码。输入信号可被加密，例如在从密钥卡无线传输的情况下，并且处理器504可以解密输入信号以识别启动码。此外，启动码可以是连接到车辆中物理按钮的电路的闭合，或者是由触摸屏产生的消息。
40.处理器504然后可以使信号发生器506发送信号来激活一个或多个马达，以便升起或降下窗。信号发生器可以通过在预定时间段内关闭马达的电源电路来发送信号，并且可以使马达激活同步，使得窗一起上升或下降。信号发生器还可以反转电路的极性，以反转马达的方向。可替代地，马达可以具有控制旋转速度和方向的内部电路，以及电阻传感器，以确定伴随的窗何时达到行程极限，例如顶部框架或障碍物。
41.系统500还包括缩回和伸展车辆的每个可移动窗的马达。例如，系统500可包括用于前门和后门的一个或多个乘客门窗马达508、为位于汽车车门后方的第一支柱和第一支柱后方的第二支柱之间的可缩回窗提供动力的一个或多个后角窗马达510、一个或多个尾门窗马达512和一个或多个天窗马达514。
42.在前面的公开中，已经参考附图描述了各种示例实施例。然而，显而易见的是，可以对其进行各种修改和改变，并且可以实施额外的实施例，而不脱离如所附权利要求中阐述的本公开的更宽范围。因此，公开内容和附图应被视为说明性的，而不是限制性的。
43.因此，旨在将所公开的实施例和示例仅视为示例，本公开的真实范围由所附权利要求及其等同物来指示。

技术特征：
1.一种汽车，包括：车身侧板，包括：设置在汽车车门后方的第一支柱；设置在第一支柱后面的第二支柱；和连接第一支柱和第二支柱的内板；后角板，其附接到车身侧板的外部，并在后角板和内板之间形成腔；设置在第一支柱和第二支柱之间的可缩回窗，可缩回窗配置成在第一位置和第二位置之间移动，第一位置由汽车的车顶、第一支柱和第二支柱界定，第二位置在腔内；一个或多个附加窗；以及当用户启动输入信号时执行全局打开操作的控制系统，该全局打开操作包括：缩回设置在第一支柱和第二支柱之间的可缩回窗，并且与可缩回窗基本同步地缩回一个或多个附加窗。2.根据权利要求1所述的汽车，其中，所述第一支柱为c支柱，所述第二支柱为d支柱。3.根据权利要求1所述的汽车，其中，所述第一支柱为b支柱，所述第二支柱为c支柱。4.根据权利要求1所述的汽车，还包括：在所述车身侧板和可缩回窗之间的密封件。5.根据权利要求1所述的汽车，还包括：乘客门窗；尾门窗；以及天窗。6.根据权利要求5所述的汽车，其中，所述全局打开操作还包括：缩回所述乘客门窗、尾门窗和天窗。7.根据权利要求1所述的汽车，其中，所述输入信号由设置在遥控钥匙上的按钮启动。8.根据权利要求1所述的汽车，还包括马达，其设置在所述腔中，并且为所述可缩回窗在所述第一位置和第二位置之间移动提供动力。9.根据权利要求1所述的汽车，其中，所述后角板漆成与所述车身侧板不同的颜色。10.根据权利要求1所述的汽车，还包括：接收器，其配置为接收所述输入信号；处理器，其配置为识别输入信号中的启动码；第一马达，其缩回乘客门窗；第二马达，其缩回设置在所述第一支柱和第二支柱之间的可缩回窗；以及激活第一和第二马达的信号发生器。11.根据权利要求10所述的汽车，还包括：缩回尾门窗的第三马达；以及缩回天窗的第四马达，其中，所述信号发生器进一步激活第三和第四马达。12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述接收器连接到按钮。13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述输入信号由用户触摸在触摸屏上显示的区域而被启动。

技术总结
一种汽车包括车身侧板，该车身侧板包括：设置在汽车车门后方的第一支柱；设置在第一支柱后面的第二支柱；连接第一支柱和第二支柱的内板；后角板，其附接到车身侧板的外部，并在后角板和内板之间形成腔；以及设置在第一支柱和第二支柱之间的可缩回窗；其中，可缩回窗配置为在第一位置和第二位置之间移动，第一位置由汽车的车顶、第一支柱和第二支柱限定，第二位置在腔内。置在腔内。置在腔内。


技术研发人员：H
受保护的技术使用者：菲斯克股份有限公司
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2023/10/5