罩顶封板 【技术领域】
本发明涉及一种用于覆盖位于汽车的挡风玻璃和发动机罩之间的通风槽的罩顶封板。
背景技术
在一般的汽车中，在挡风玻璃和发动机罩之间设置一通风槽(well)并用一个罩顶封板(cowl-top cover)覆盖。
日本专利申请No.2002-46649公开了这样一种罩顶封板技术，其中该罩顶封板呈一种封闭的横截面结构。在挡风玻璃受到冲击力的作用下，该封闭的横截面结构变形并且其一些接合部分移动位置以便吸收冲击力。按照该现有技术，由于挡风玻璃的底端在罩顶封板变形的情况下易于向外暴露，所以罩顶封板需要使用特殊的粘合剂粘附到挡风玻璃的底端上。任何关于冲击力可能导致粘合部分变形或者断裂以及将冲击力吸收的教导或者暗示都没有在该文献中被公开。
日本专利申请No.2001-30955公开了另一种相关的技术，其中罩的通风百叶窗具有一个前端和一个后端，该前端借助于夹头固定到机罩前部，该后端具有与之一体形成的、用于弹性夹紧挡风玻璃的夹紧部。在该文献中，任何关于由于吸收冲击力而导致夹紧部变形或者断裂的教导或者暗示都没有被公开。
【发明内容】
本发明在于提供一种能有效地吸收冲击力地罩顶封板，而且该罩顶封板具有简单的结构。
在本发明的第一方面中，公开了一种用于汽车的罩顶封板，该汽车包括一个发动机罩，一个挡风玻璃以及一个设置在两者之间的通风槽，所述罩顶封板包括：一个在发动机罩一侧固定到一车身板件上的固定部；一个设有一底部的接合部，该接合部被构造成能够容纳和可滑动地夹紧挡风玻璃的一端部的结构形式，从而由该端部和底部确定一空间部；以及一用于将固定部与接合部连接起来并覆盖通风槽的主体部，而且该主体部被构造成能够因施加的冲击力而变形并且使接合部沿其底部朝向挡风玻璃的端部移动的方向滑动的结构形式。
在本发明的第二方面中，公开了一种用于汽车的罩顶封板，该罩顶封板设置在一通风槽上，该通风槽位于汽车的发动机罩的一后端和挡风玻璃的一底端之间，该罩顶封板包括一固定到一车身板件上的固定部；一设有一底部的狭槽部，该狭槽部被构造成能够可滑动地容纳和夹持挡风玻璃的底端的一边缘部的结构形式，而且该狭槽部的尺寸被设计成在挡风玻璃的底端和该底部之间留有一间隙；以及一用于将固定部与狭槽部连接起来并覆盖通风槽的主体部，并且该主体部呈凸出形状以便能够变形。
在本发明的第三方面中，公开了一种用于汽车的罩顶封板，该罩顶封板设置在一通风槽上，该通风槽位于汽车的发动机罩的一后端和挡风玻璃的一底端之间，该罩顶封板包括一固定到一车身板件上的固定部；一狭槽部，该狭槽部包括一第一板件部，一第二板件部以及一底部，并且该狭槽部被构造成能够可滑动地容纳和夹持挡风玻璃的底端的一边缘部的结构形式，该第二板件部被构造成能够因施加的冲击力而变形并且使挡风玻璃相对狭槽部滑动的结构形式，从而使挡风玻璃的底端不会向外暴露；以及一用于将固定部与接合部连接起来并覆盖通风槽的主体部。
【附图说明】
图1A和1B为沿本发明第一个实施例的图2中的I-I面剖开的罩顶封板的横截面视图，分别示出受到冲击力之前和之后的状态；
图2为将罩顶封板应用于汽车的透视图；
图3为本发明第二个实施例中罩顶封板的横截面视图，示出了受到冲击力之后的状态；
图4为罩顶封板的横截面视图，示出了紧接图3所示状态的一状态；
图5为罩顶封板的横截面视图，示出了紧接图4所示状态的一状态；
图6为罩顶封板的横截面视图，示出了紧接图5所示状态的一状态；
图7为沿表示本发明第三个实施例的图8中的VII-VII面剖开的罩顶封板的横截面视图；
图8为罩顶封板的透视图；
图9为示出罩顶封板工作情况的横截面视图；
图10为罩顶封板的局部横截面视图；
图11A-11C为本发明第四个实施例中罩顶封板的局部横截面视图，其中图11A示出了罩顶封板和挡风玻璃之间的连接部分，图11B和图11C分别示出沿图11A中XIB-XIB面和XIC-XIC面剖开的横截面视图；
图12A和图12B为本发明第五个实施例中罩顶封板的局部横截面视图，其中图12A示出了罩顶封板和挡风玻璃之间的连接部分，图12B示出沿图12A中XIIB-XIIB面剖开的横截面视图；以及
图13为本发明任一实施例中罩顶封板的横截面视图，示出了将该罩顶封板安装在汽车上的状态。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明优选实施例进行详细说明。在本发明的说明书和权利要求书中，诸如前、后、左和右的方向是相对于汽车的运动方向而言，而诸如横向、纵向、上、下、顶和底底方向是相对于汽车正常放置时的方向而言。
下面，结合附图1A，1B和2对本发明的第一个实施例进行说明。汽车1设有一个发动机罩3和一个位于驾驶室4前方的挡风玻璃5，其中发动机罩3作为罩顶封板的相对件用于覆盖发动机室2。通风槽6位于挡风玻璃5和发动机罩3之间的分隔区之下。罩顶封板11覆盖通风槽6和分隔区。如图1A所示，通风槽6，又可称为“气箱”，是由钢板制成的缓冲板12和罩顶板件14来构成。罩顶板件14构成车身板件的一部分。缓冲板12的上部适当地弯曲以便构成挡风玻璃的支撑件15，将挡风玻璃5通过由诸如热熔粘合剂的弹性防水材料制成的密封材料16而固定到支撑件15上。罩顶板件14包括底板部18，前板部19和罩顶封板支撑件20，其中，该顶板部18的后侧被固定到缓冲板12上，该前板部19从该底板部18向上和向前延伸出来，该罩顶封板支撑件20从前板部19基本水平地延伸出来。通风槽6容纳了一个马达(没有示出)，该马达用于驱动刮水器22的刮水器臂23(如图2所示)。发动机罩3设有一位于外侧(即，在发动机罩3闭合时位于上侧)的发动机罩外部25和一位于内侧(即，在下侧)的发动机罩内部26，该发动机罩外部和内部是整体形成或者是可分离的。
为了阻挡从发动机室2侵入的气体，将一个可弹性变形的密封件27设置在罩顶板件14的罩顶封板支撑件20之上，并使罩顶封板11位于密封件27和罩顶封板支撑件20之间。当发动机罩3闭合时，密封件27与发动机罩3水密接触。密封件27是由橡胶或者热塑性弹性体制成并借助任意粘合剂等粘附到罩顶封板11上。
罩顶封板11(或者称为罩盖)主要在罩顶板件14之上的空间覆盖通风槽6。如图2所示，罩顶封板11呈横向长、纵向短的板件形状，是由任意热塑性树脂，诸如聚丙烯(PP)，聚丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)，聚酰胺系树脂通过注射模塑而制成的。罩顶封板11设有一板状的盖主体31，该盖主体在相对纵向方向的基本中心处向上凸出。
罩顶封板11还在其一前端设有固定部33，该固定部呈基本水平的板状并且与罩顶封板11一体制成。固定部33设有诸如圆孔的开口，以便使固定装置(诸如夹头，没有示出)插入其中并因此将罩顶板件14固定。罩顶封板11还在其一后端设有接合部40。接合部40被设计成可弹性变形的狭槽，该狭槽在朝后方向设有一个开口并沿主体31的后端横向延伸。接合部40包括一个从主体31延伸出来的第一板件部41，一个从主体31向下和内伸出、作为底部的相对部44，以及一个从底部44并沿第一板件部41方向延伸出来的第二板件部42。第一板件部41与主体31平接。将挡风玻璃5的底端部插入到接合部40中。第一和第二板件部41、42分别与挡风玻璃5的外侧和内侧接触并从两侧接合和支撑该挡风玻璃5。接合部40的尺寸被设计成在没有施加外力的情况下，能在挡风玻璃5的端部5a和相对部44之间留有作为间隙的空间部46。在本实施例中，从相对部44的一后端到端部5a的一前端之间测得到的空间部46的长度预定为至少7mm。接合部40沿垂直于挡风玻璃5的方向固定该挡风玻璃5，但是在施加外力的情况下，却允许沿平行于挡风玻璃5的方向，即沿缩小空间部46的方向使该挡风玻璃5相对滑动。在不会影响挡风玻璃5相对滑动的情况下，可以将一个弹性件设置在空间部46中。空间部46仅由挡风玻璃5的端部5a和相对部44之间的尺寸关系来确定并可容纳这样一个弹性件。例如，弹性件由诸如泡沫聚苯乙烯的弹性材料制成并呈椭圆柱形状，其横截面具有7mm的长轴和5mm的短轴，并且能够伸缩。只要端部5a和相对部44之间留有作为空间部46的间隙，就能使这样的一个弹性件容纳在空间部46中，从而实现本发明。
下面，结合附图1A和图1B，说明在安装有罩顶封板11的汽车与前方物体碰撞以及罩顶封板11吸收外力时如何操作罩顶封板11。在附图1A和图1B中，附图标记A代表物体。
如图1A所示，在碰撞的情况下，物体A落到发动机罩3上，接着，发生第二次碰撞使发动机罩3变形。盖主体31经由变形的发动机罩3而接收到冲击力并因此变形从而沿纵向伸长。因此，盖主体31吸收冲击力以便保护物体A和挡风玻璃5免受过大冲击力。由于盖主体31向上凸出，所以在这种情况下其能够比较容易地变形。伴随这种变形，接合部40却趋向于压向挡风玻璃5，如上所述，在相对于空间部46而言长度为L的范围内，允许在接合部40和挡风玻璃5之间的相对滑动。因此，接合部40本身有效地保护挡风玻璃5免受过大的冲击力。在前述操作情况下，罩顶封板11有效地保护物体A和挡风玻璃5免受过大的冲击力。
在接合部40和挡风玻璃5之间的相对滑动超出长度L的范围内的情况下，相对部44邻接端部5a。接着，相对部5a易于变形或者破裂以便允许挡风玻璃5的进一步运动。挡风玻璃5在罩顶封板11之下向下运动而罩顶封板11就相对地运动到挡风玻璃5之上。因此，就避免了挡风玻璃5的端部5a向外，即朝物体A暴露出来。
从上面的描述可知，通过吸收盖主体31的变形以及接合部40和挡风玻璃5之间的相对滑动，罩顶封板11有效地保护物体A和挡风玻璃5免受冲击力和反冲力的影响。
而且，在施加更大的力的情况下，接合部40能够变形或者破裂以便允许接合部40和挡风玻璃5进一步的相对运动并且能避免挡风玻璃5的端部5a向外暴露出来。端部5a就不会与物体A碰撞。因此，即使物体A是一个行人，也能避免他或者她与端部5a碰撞。
通过前述的操作，罩顶封板11有效地保护了发生碰撞的行人免于受到由于第二次碰撞而造成的更大的伤害。
同时，由于端部5a不易于向外暴露，所以罩顶封板11不需要借助任何特殊的粘合剂而牢固地粘附到挡风玻璃5的端部5a上。尽管罩顶封板11的结构比较简单但却不需要任何牢固的粘合剂。
罩顶封板11不仅能吸收由落在发动机罩3上的物体所施加的冲击力，而且还能吸收由于盖主体11的变形或者接合部40和挡风玻璃5之间的相对滑动而从前方向发动机罩3所施加的冲击力。
接合部40的结构并不限于前述的本实施例并且可以进行变化。例如，可以将第二板件42的结构设计成与第一板件41相比更容易变形，这样，在施加冲击力的情况下，挡风玻璃5能在罩顶封板11之下平滑地向下运动。同时，盖主体31的变形以及接合部40和挡风玻璃5之间的滑动中的一个可先后或者两者同时发生。
结合附图3至图6对本发明的第二个实施例进行描述。在下面的描述中，与第一个实施例相同的部件用相同的数字来表示并且省略对其详细说明。相对部51并不是垂直地凸出而是从盖主体31朝挡风玻璃5的方向倾斜。因此，第二板件部42的近端更靠后，即，比第一板件部41的近端更靠近挡风玻璃5的端部5a。因此，第一板件部41和第二板件部42之间的宽度在近端部要小于远端部。此外，相对部51在其远端具有一薄壁部52，而相对部51的厚度被从接合部40的内部刮削掉。
在施加冲击力的情况下，首先，如图3所示，挡风玻璃5相对滑动到接合部40中，因此冲击力被首次吸收了。接着，如图4所示，盖主体31变形，因此冲击力被再次吸收。
此外，当施加更大的力的情况下，即该更大的力使接合部40和挡风玻璃5之间的滑动以及盖主体3 1所能吸收的变形超出一范围时，接合部40如图5所示变形，而且如图6所示从薄壁部52处还出现断裂以便允许在接合部40和挡风玻璃5之间的进一步相对滑动。在断裂的情况下，首先，如图4所示，由于相对部51处于倾斜位置，所以挡风玻璃5的端部5a邻接位于相对部51和第二板件部42的之间一点处。其次，第二板件42变形，从而如图5所示展开。接着，变形引起的应力集中在薄壁部52，这样，接合部40的断裂就从薄壁部52而非相对部51的中间部开始了。
在本发明的第二个实施例中，由于接合部40能够光滑断裂和有效地吸收冲击力，所以罩顶封板11能有效地保护发生碰撞的行人免于受到第二次碰撞所引起的更大的伤害。
在接合部40断裂的情况下，罩顶封板11能够使挡风玻璃5的端部5a避免向外暴露出来，从而保护行人免于受到由于端部5a引起的伤害。此外，冲击越大，罩顶封板11覆盖挡风玻璃5的区域也就越大。因此，有效地保护了行人。
接合部40的结构并不限于前述第二板件部42借助于倾斜的相对部51而展开的实施例，可以发生变化。例如，相对部51或者第二板件部42可以设有一个或者多个用于邻接挡风玻璃5的端部5a的凸起或者肋板以便优先使第二板件部42变形。可以将凸起或者肋板设计成锥形形状。此外，可以省略薄壁部52。
结合附图7至图10对本发明的第三个实施例进行描述。在下面的描述中，与前述第一或者第二个实施例相同的部件用相同的数字来表示并且省略对其详细说明。
如图7和8所示，盖主体31成角形并具有弯曲部55和56。盖主体31从前端附近经弯曲部55至弯曲部56向上凸出，而从弯曲部56至接合部40为平直的。如图8所示，罩顶封板31设有一对用于刮水器的开口61及与其相应的一对凹陷62。固定部33设有多个圆形开口64，将诸如夹头(没有示出)的固定装置插入到该开口中。如图7所示，缓冲板12包括一第一件12a和一第二件12b。从第一件12a向前和向下延伸的部分12c与罩顶板件14连接在一起。发动机罩3设有分别形成并且彼此相连的罩外部25和罩内部26。通风槽6容纳一个用于驱动刮水器22和刮水器臂23的马达65。空间部46容纳一个密封件66。
结合图9和图10对接合部40的结构进行描述。密封件66尽管存在但是在附图中没有示出。箭头D为了形成接合部40而滑动一模具的方向。
第一板件部41和第二板件部42都不与挡风玻璃5平行，而且如图10所示，上述两个板件部分别与挡风玻璃5的上和下表面相交成θA和θB角。因此，第一板件部41在其远端的一内转角处与挡风玻璃5线性而非面对面地接触。第二板件部42在挡风玻璃5的一端的一内转角处与该挡风玻璃5线性接触。
即使在罩顶板件14和安装有罩顶封板11的挡风玻璃5中的一个或者两个都从其设置或者安装到汽车1上时的预定位置偏离开的情况下，例如在罩顶封板11相对挡风玻璃5摆动θB角时，如图9所示，也能够避免产生宽度超过La的间隙。
此外，假设间隙在远端处的宽度保持接近零，则在罩顶封板11与挡风玻璃5叠置的重叠部Lc处的后端部上存在有宽度为La的间隙。
而且，由于接合部40通常沿横向方向呈狭槽形状，所以挡风玻璃能够沿其全长与接合部40相接合，这样，宽度为La和Lb都被制得更小。
同时， 挡风玻璃5的上表面与第一板件部41的下表面相交所构成的角度θA优选为1度，而挡风玻璃5的下表面与第二板件部42的上表面相交所构成的角度θB优选为4度。而且，当θA不小于0.5度且不大于15度时，并且θB不小于3.5度且不大于18度时，罩顶封板11的接合部40和挡风玻璃5之间的间隙为最小，这样能确保两者之间的附着性并且能有效地抑止雨水的侵入。
如上所述，由于第一板件部41和支撑板件部42被设计成与挡风玻璃5不平行并且两个板件部分别以预定的角度在倾斜状态下与该挡风玻璃5相交，所以本发明第三个实施例中的罩顶封板能够容易地提高罩顶封板11的接合部40和挡风玻璃5之间的附着性。尤其是，根据第一板件部41和支撑板件部42以预定的角度倾斜地而与挡风玻璃5相接触的形状，在罩顶板件14和挡风玻璃5中的一个或者两个从其设置或者安装时的预定位置相对移动开的情况下，罩顶封板11的接合部40和挡风玻璃5之间的间隙为最小，这样，可提高两者之间的附着性并提高性能。此外，即使雨水在从挡风玻璃留下的水压作用下，也能有效地抑止雨水向接合部40的侵入并且能将水朝横向方向引导。尤其是，能够抑止水向通风槽6的侵入(流动)。
此外，由于接合部40通常沿横向方向呈狭槽形状，所以挡风玻璃和罩顶封板之间接触表面的波动可引起间隙，该间隙是在借助预定间隔的夹头进行固定的情况下出现的，而且在以预定间隔构成的锁栓结构的情况下被留下来的锁栓，其位于锁栓之间的间隙没有被留下来，除罩顶封板11之外任何因素引起的间隙都能被有效地抑止，而且也能有效地抑止在罩顶封板11和挡风玻璃5之间的间隙。
由于罩顶封板11的接合部40和挡风玻璃5不是面对面而是线性接触，所以两者之间的摩擦减小了，而且安装误差也能被接受，以及在受到由于碰撞等施加的力时，罩顶封板11和挡风玻璃5之间的相对运动平滑，这样都能减轻冲击。
此外，由于接合部40的形状简单而且第二板件部42相对于第一板件部41而言平行于或者朝向远端(即开口部)而延伸，所以用于产品的模具可以具有简单的结构，因此降低了生产成本。
进一步，由于接合部40沿挡风玻璃5的全长覆盖住其端部5a，所以能够抑制在挡风玻璃5和接合部40之间产生的、所谓的低级噪音。
下面，结合附图11A至12B对本发明的第四个实施例进行描述。在下面的描述中，与前述第一或者第二个实施例相同的部件用相同的数字来表示并且省略对其详细说明。
在本发明的第四个实施例中，接合部40的第一板件部41和第二板件部42中的至少一个设有肋板，如图11A至11C所示，第二板件部42设有在其内表面上形成的肋板71，该肋板以均匀的间隔并沿着如图11A所示的挡风玻璃5插入的方向E设置。肋板71从接合部40的开口(即其后端)向内部(即其相对部44)逐渐减小其高度。例如，肋板71的高度在最高处约为0.5mm，而在密封件66与第二板件部接触之处其高度为0mm。肋板71的宽度约为1mm至5mm，优选为3mm。第二板件部42还设有一个延长部73，该延长部从第二板件部42的后端向下延伸出来。
在本发明的第四个实施例中，接合部40借助于肋板71线性接触挡风玻璃5的两个表面中的至少一个而支撑挡风玻璃5，其中，即使第一板件部41和第二板件部42相交成一角度，或者更具体而言，即使第一板件部41平行于第二板件部42，该接触线都是沿着插入方向的。因此，该挡风玻璃5易于被插入到接合部40中。
此外，由于各肋板71从位于下方(即背侧)的第二板件部42凸出来，而且各肋板71朝位于上方(即前面)的空间部46的内部逐渐减小其尺寸，所以挡风玻璃5的表面与接合部40的第一板件部41线性接触而且沿横向方向没有任何间隙。同时，位于空间部46之内的柱状密封件66与第一板件部41和第二板件部42线性接触而且沿横向方向没有任何间隙。因此，就能阻止雨水和灰尘通过空间部46而进入到通风槽6中。而且，在接合部40的相对部44，第二板件部42和密封件66等之间形成的空间可起到排水管的作用，即水流动通道，这样，进入到空间部46中的雨水就可朝横向方向排出来。
同时，如果肋板71的宽度约为1mm至5mm，则由于沿高度方向的间隙小，所以挡风玻璃5的插入就很紧，这种插入可通过铲刮或者弯曲肋板71来获得。
肋板71可与接合部40一体或者单独形成。
在本发明前述的任何一个实施例中，都可对密封件66进行各种变化从而使该密封件66并不和相对部44紧密地接触，因此，确保在密封件66和相对部44之间形成可起到排水管的作用、即水流动通道的空间部，该空间部可将进入到其中的雨水朝横向方向排出来。
例如，在如图12A和图12B所示的本发明第五个实施例中，从位于第一板件部41和相对部44之间的一个转角部中朝接合部40的内部方向凸出来多个作为凸起的定位肋板75，这些肋板75被设置成只要没有接触第二板件部42即可。
根据前述的结构，即使在将挡风玻璃5插入到接合部40中时，由于安装错误而将挡风玻璃5按压到密封件66上，也可避免将密封件66按压在相对部44上，并且能确保在相对部44和第二板件部42之间的转角处形成空间46a。因此，可将空间46a用作把进入到接合部40中的雨水排出的排水管。
定位肋板75可具有诸如凸出横杆的任何适当的形状，而且该肋板75可与接合部40一体或者单独形成。
此外，在上述实施例的描述中，罩顶封板11的盖主体31在其中间处向上凸起而且发动机罩3覆盖该凸起部，但是，该盖主体31等也可以具有其它适当的形状，而且罩顶封板11和发动机罩3的位置关系也能被适当地选择。
例如，如图13所述，发动机罩3也可将被设计成不覆盖盖主体31的凸起部的顶部77。而且，在这种结构中，固定部33并不是设置在罩顶封板33的前端而是设置在距离密封件27所在的前端部略微向后的一位置上。对于该结构，在从前方施加力或者力被施加到盖主体31的凸起部的情况下，通过接合部40和挡风玻璃5之间的滑动以及盖主体31的变形实现了对冲击的吸收，这样，就能有效地吸收冲击力。
在前述实施例之一中，挡风玻璃并不限于由玻璃制成，还可以由诸如丙烯酸树脂的透明材料来制成。
尽管上面已经结合优选实施例对本发明进行了描述，但是本发明并不限于此。在上述启示下，本领域普通技术人员可以对上述实施例进行各种修改和变化。