CN100372701C - 车门 - Google Patents

Abstract

一种车门(10)，包括一门框(20)，用于将该门框连接到车身(31)上在打开和关闭位置之间移动的铰链(32)，一用于将车门保持在一闭合位置的门锁部分(35)，以及连接在该铰链和该门锁部分之间的门横梁(70)。每个门横梁包括一系列的多个分隔部件。该多个分隔部件相应的端部(71b，72a)在车身横向相互重叠并相互连接在一起，使得该分隔部件在一个碰撞力作用在该门横梁上的时候相互之间可移动一个预定距离。

Description

车门

技术领域

本发明涉及一种用于提高车门对汽车内的乘客或驾驶员(以下通称为乘客)保护性能的技术。

背景技术

近年来，已经开发出了用于保护车内乘客免受作用于车上的碰撞力的伤害的技术。为提高乘客保护性能，需要对包括车门在内的整个车身结构重新考虑。例如，一种已知为“车门结构”(vehicle doorstructure)的、设计用来提高乘客保护性能的车门，已经延迟公开在日本专利平-7-25236(HEI-7-25236)中。

所公开的车门具有一内侧门面板，其通过上下铰链安装在车身上在打开和关闭位置之间移动。该车门具有一用于保持车门关闭的门锁装置。该内侧门面板包括一个在该铰链和该门锁装置之间伸展的冲击试杆。

当冲击载荷在车身横向作用于车门上的时候，也就是说，当车身在其左侧或右侧受到某一物体碰撞的时候，冲击试杆将碰撞能量从其前后端传递给铰链和门锁装置，从而减轻或降低碰撞。

然而，所公开的设计用于向门锁装置和铰链传递碰撞能量的车门没有对发生在车身前方的碰撞(或施加的碰撞力)采取措施。因而需要甚至当车身受到其前方某一物体碰撞的时候也能确保提高对乘客的保护性能。

人们可以设想制造这样一种可变形的车门，用于当车身受到其前方物体碰撞的时候吸收冲击载荷。甚至在这种情况下，该门锁装置需要能可靠地开启车门。

所需要的一种车门是，当车辆前方发生碰撞的时候提供对乘客更好的保护性能，并且其包括甚至在受到碰撞力之后设计用于确保车门开启的门锁部分。

发明内容

根据本发明的一种形式，提供一种车门，包括：一个可通过铰链连接到车身上并在打开和关闭位置之间移动的门框；一个固定在所述门框上将所述车门保持在一闭合位置的门锁部分；连接在所述铰链和所述门锁部分的固定位置之间的门横梁；所述每个门横梁包括一系列的多个分隔部件，所述多个分隔部件相应的端部在车身横向相互重叠并相互连接在一起，使得该分隔部件在一个大于预定强度的压力作用在所述门横梁上的时候相互之间可移动一个预定距离；其特征在于，所述分隔部件包括一个布置靠近所述铰链的第一分隔部件，以及一个布置靠近所述门锁部分的第二分隔部件，而所述端部互相连接的区域设置靠近所述铰链，并且所述第一分隔部件比所述第二分隔部件设置为更靠近车厢内部。

从车身前方作用于车门的碰撞力，也就是作用于门横梁纵向的压力，通过门横梁从门框的铰链及其周围区域传输到门锁部分及其周围区域。如果作用于门横梁的碰撞力大于预定强度，则每个端部相对于与其呈重叠关系的端部向后移动预定距离，从而吸收碰撞能量。因此，施加在车身前方的碰撞能量可以通过由门横梁迅速而充分地吸收来显著的缓和。此外，因为从车身前方施加的碰撞能量为门横梁所吸收，所以从门横梁传递给门锁部分的冲击力可以大大地减少。因为门锁部分仅仅受到较小的冲击力，所以它仍然可以保持在门锁可以自由脱开的预定状态。因此，甚至车门受到冲击力之后，仍然可以操作该门锁部分，使其可靠地解除锁定状态。

最好是，该分隔部件包括一个布置靠近该铰链的第一分隔部件以及一个布置靠近该门锁部分的第二分隔部件，而端部互相连接的区域设置靠近该铰链，并且该第一分隔部件比该第二分隔部件设置更靠近车厢内部。

该端部互相连接的分隔区域设置靠近铰链，也就是靠近刚度较高的门框。第一分隔部件从铰链到分隔区域仅具有较短的长度，因而它比第二分隔部件具有更大的刚度。因为更大刚度的第一分隔部件设置靠近车辆车厢内部，所以第一分隔部件更难向车厢内部塑性变形。其结果有可能抑制第二分隔部件向车厢内部的塑性变形。通过这种方式可以使第一和第二分隔部件在受到车身前方的碰撞力的时候向车厢内部的塑性变形最小。从而，可以减小施加到乘客身上的冲击，并且甚至可以进一步提高车门的乘客保护性能。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的车门的侧视图；

图2显示的是本发明的车门的内侧门面板的下半部分的侧视图；

图3是沿图2的3-3线的剖面图；

图4是沿图2的4-4线的剖面图；

图5是沿图2的5-5线的剖面图；

图6A是带有易断部分的第一和第二长条形部件的局部截面图，而图6B显示的是第一和第二长条形部件之一的易断部分已经断开；

图7是沿图2的7-7线的剖面图；并且

图8A是具有一个门横梁的车门的侧视示意图，图8B显示的是当门横梁受到一个碰撞力作用时车门的瞬间状态，而图8C显示的是门横梁受到碰撞力作用以及第一分隔部件已经相对于第二分隔部件向后移动之后的车门的瞬间状态。

具体实施方式

图1显示的是从车门10左侧方向看的一个全车门式车辆(full-door type vehicle)的左前方车门10的结构。该车门10包含一个门内侧面板11，其具有一个与其上端部分形成整体的窗框12，以及一个外侧门面板13，其与内侧门面板11的一个外侧-也就是说面向观察者的一侧-连接在一起。车门10利用将内侧门面板11的一个门框20通过上下铰链32连接到图中虚线所表示的车身31上安装用来打开和关闭运动，并且通过固定到该门框20上的一个门锁部分35保持在关闭位置。

窗框12是其中支撑有一个门玻璃(未显示)的元件，使得该玻璃可以沿窗框12上升和下降。在此说明中，术语“内侧门面板”指的是面板11和窗框12的集合。

内侧门面板11的门框20包括一个横向下部框架部件21，一个从该下部框架部件21的前端向上伸展的前框架部件22，一个从该下部框架部件21的后端向上伸展的后框架部件23，以及一个分别在前框架部件22和后框架部件23的顶端之间伸展的上部框架部件24。

为减轻重量，该内侧门面板11由镁合金材料构成；例如该内侧门面板11由镁合金之类的材料铸造(最好为压铸)成型。这是因为镁合金材料具有较低的熔点以及较好的流体流动性。例如，优选B型镁合金压铸件(日本工业标准H5303，MD2B)。

外侧门面板13由板状材料冲压形成，例如，镁合金板、铝合金板或钢板。

此外，在图1中还显示出了车门10和用于乘客Ma的座椅40(即，驾驶员或乘客座椅)之间的关系。由图中虚线所表示的乘客座椅40包括一个座垫41和一个椅背42。座垫41靠近门框20的后下部分，而椅背42靠近门框20后部部分。

该门框20包括一个第一长条形部件25，其基本上水平伸展并面向保持在向上位置的椅背42的一个侧面。从而，该第一长条形部件25基本上面向乘客Ma的肩部Sh。该第一长条形部件25为一加固件，其在前框架部件22的顶端和后框架部件23的一个高度方向中间部分之间伸展。

图2显示出了内侧门面板11的下半部，其包括门框20和多个在车身的前后方向的门框20内部的长条形部件(上述第一长条形部件25和第二长条形部件26)。具体地说，第一长条形部件25和第二长条形部件26是与门框20形成整体的长条形的门横梁。第二长条形部件26从门框20的前下部(也就是位于下部框架部件21和前框架部件22之间的一角)倾斜地伸向第一长条形部件25的后端。

第一长条形部件25的前端具有一个易断部分60，而第二长条形部件26的前端具有两个易断部分60、后端具有一个易断部分60。这些易断部分60与坐在图1所示的座椅40上的乘客Ma相距预定的距离。这些易断部分60与坐在图1所示的座椅40上的乘客Ma相距给定的距离。该易断部分60的细节将随后论述。

该前框架部件22具有两个固定在其上下部分的铰链32。后框架部件23具有固定在高度方向或其垂直中间部分的门锁部分35，其大体上相应前框架部件22的上下铰链32之间的中点。

门框20包括一个连接在上部铰链32和门锁部分35的固定位置之间的门横梁70，而另一个门横梁70连接在下部铰链32和门锁部分35的固定位置之间。

图3是后框架部件23和第一长条形部件25的剖视图。第一长条形部件25具有一个面向车厢内部In的内壁面25a，并且一个乘客保护罩51以重叠关系固定在面25a上。乘客保护罩51是重量相对较轻的铝合金冲压形成的板，其比使用于内侧门面板11的镁合金具有更大的韧性。“韧性”表示的是材料由于外部冲击断裂或折断的韧性程度以及困难程度。

乘客保护罩51的前端部51a通过多个铆钉52以重叠关系局部固定在内侧门面板11的第一长条形部件25的前部。乘客保护罩51的后部部分51b通过多个铆钉54以与一个支架53成重叠的关系沿第一长条形部件25局部固定在该支架53上。支架53通过多个铆钉55局部固定在门框20的后框架部件23上。

图4详细显示乘客保护罩51的前端部51a是如何通过多个铆钉52以重叠关系固定在第一长条形部件25上的。

图4还显示了一个容纳在第一长条形部件25和外侧门面板13之间的开口57中的门玻璃58，用于通过该开口57垂直移动关闭/打开。图5详细显示乘客保护罩51的后端部51b是如何通过多个铆钉54以与支架53成重叠关系与第一长条形部件25一起固定在该支架53上的。

回来参见图1，因为第一长条形部件25面向着座椅40，所以乘客保护罩51还位于内侧门面板11至少面向座椅40或与其邻近的部分。此外，内侧门面板11和乘客保护罩51一起以面向座椅40或与其邻近的部分成重叠关系固定在支架53上。

图6A和6B显示了第一和第二长条形部件25和26的局部，而图6B特别显示了呈断裂状态的易断部分60。

该易断部分60是一个设计当第一和第二长条形部件25和26纵向受到一个大于预定强度的压力时通过断裂应力断裂的部分。该易断部分60与该第一和第二长条形部件25和26整体形成在一起。

具体地说，每个易断部分60是由一个在车身横向延伸的较短的连接部分(断裂部分)63形成的阶梯形部分，其在一对大体上在车身前后方向串联伸展的第一和第二元件61和62之间伸展。第二元件62作为每个第一和第二长条形部件25和26的纵向中间部分，比第一元件61设置更靠近车辆外侧Ou(远离车厢)。第一元件61、第二元件62以及断裂部分63各自的壁厚t1、t2和t3大体上彼此相同。

现在参照图6A和6B对每个易断部分60的特性进行描述。如图6A所示，当纵向作用在第一和第二长条形部件25和26上的压力大于预定强度的时候，断裂部分63可以断裂。也就是，当碰撞力Fo从车身前方作用在内侧门面板11上的时候，断裂部分63由于碰撞力Fo而断裂。结果，第一元件61相对于第二元件62向后移动，如图6B所示，以使从车身前方产生的碰撞能量可以由内侧门面板11迅速并且甚至更有效地被吸收和减轻。

图7显示的是早先在图2中所示的门横梁70的剖面结构。在刚才的实施例中，门横梁70包括一系列的分隔部件(第一和第二分隔部件71和72)，其相应的端部71b和72a在车身横向互相重叠，并且彼此连接在一起，使得该分隔部件在一个大于预定强度的压力作用在门横梁70上的时候相互之间可移动一个预定距离。

具体地说，在图示示例中，该分隔部件包括一个布置靠近铰链32的第一分隔部件71以及一个布置靠近门锁部分35的第二分隔部件72，并且端部71b和72a互相连接的区域设置靠近铰链32。第一分隔部件71比第二分隔部件72设置更靠近车厢内部In。

铰链32的一个元件通过一个螺栓和螺母紧固件33安装在虚线所示的车身31上，而铰链32的另一个元件通过一个螺栓73安装在前框架部件22以及第一分隔部件71的前端部71a上。第二分隔部件72的前端部72a与车身横向的第一分隔部件71的后端部71b重叠设置，并通过一个螺栓74与第一分隔部件71的后端部71b连接。此外，第二分隔部件72的后端部72b和门锁部分35的一个支架36相互重叠于车身横向，并由一个铆钉75彼此连接在一起。支架36和后框架部件23由一个铆钉76和螺栓和螺母紧固件77相互连接在一起。

第一分隔部件71的后端部71b比第二分隔部件72的前端部72a设置更靠近车厢内部。

门锁部分35包括一个通常的机构，其包括一个被固定到支架36上的闩锁元件(未显示)，并且门锁部分35与一个固定在车身31上的锁舌片(未显示)相接合。支架36和第一和第二分隔部件71和72每个都是铝合金材料的冲压成型片材。

更准确地说，第一和第二分隔部件71和72的相应端部71b和72a以下列的(1)和(2)中所说明的两种方式中的任何一种方式相互连接在一起。

(1)圆孔78在车身横向延伸形成在第一分隔部件71的后端部71b，一个在门横梁70的纵向拉长的孔79在车身横向延伸形成在第二分隔部件72的前端部72a。然后，端部71b和72a通过贯穿圆孔78和长形孔79的螺栓74相互连接在一起。

(2)在门横梁70的纵向拉长的孔79在车身横向延伸形成在第一分隔部件71的后端部71b，一个圆孔78在车身横向延伸形成在第二分隔部件72的前端部72a，并且尾端部分71b和72a通过螺栓74连接在一起。

长形孔79具有一个长度L1，其决定了第一和第二分隔部件71和72相互之间的可移动范围。

图8A是车门10的侧视示意图，图8B显示的是当门横梁70受到碰撞力Fo作用时车门的状态，并且图8C显示的是门横梁70受到碰撞力Fo作用之后的车门瞬间状态。

在图8A和8B中，当一个大于预定强度的压力作用在门横梁70纵向的时候，压力将超过通过螺栓74的夹紧作用在端部71b和72a之间产生的摩擦力。从而第一和第二分隔部件71和72可以相互移动。

当碰撞力Fo经由铰链32从车身前方作用在门横梁70上的时候，碰撞力Fo通过圆孔78从第一元件71传递到螺栓74。一旦碰撞力Fo超过端部71b和72a之间的摩擦力，第一分隔部件71将相对第二分隔部件72向后移动，如图8C所示。应注意，第一和第二分隔部件71和72相互间能移动的距离L2依赖于长形孔79的长度L1(参见图7)。碰撞能量可以通过上述方式被吸收。

综上所述，从车身前方作用于车门10的碰撞力Fo，也就是在其纵向作用于门横梁70的压力，通过门横梁70从门框20(参见图2)的铰链32及其周围区域传递到门锁部分35及其周围区域(参见图2)。如果作用于门横梁70的碰撞力Fo大于预定强度，第一分隔部件71的端部71b向后移动预定距离L2，从而吸收碰撞能量。因此，从车身前方施加的碰撞能量可以通过被门横梁70迅速而充分地吸收而较显著减轻。

此外，因为从车身前方施加的碰撞能量为门横梁70所吸收，所以从门横梁70传递到门锁部分35的冲击力可以被大大地减少。由于门锁部分35只受到一个较小的冲击力，其仍然可以处于门锁可自由脱开的预定状态。因此，即使在车门10受到冲击力Fo以后，仍有可能可靠地操作门锁部分35来解除锁定状态。

也就是说，刚才的实施例可以提高车门10的乘客保护性能，以抵抗从车身前方施加的碰撞力Fo，并且，即使在车门10受到冲击力Fo以后，仍可以可靠地解除门锁部分35的锁定状态。

此外，门框20具有相对大的刚度。端部71b和72a互相连接的分隔区域设置靠近铰链32，也就是靠近刚度较高的门框20。第一分隔部件71从铰链32到分隔区域仅具有较短的长度，因而它比第二分隔部件72具有更大的刚度。因为更大刚度的第一分隔部件71设置靠近车辆车厢内部(参见图7)，所以第一分隔部件71更难向车厢内部塑性变形。因此，有可能抑制第二分隔部件72向车厢内部的塑性变形。通过这种方式，刚才的实施例可以使第一和第二分隔部件71和72在受到车身前方的碰撞力Fo的时候向车厢内部In的塑性变形最小。从而，刚才的实施例可以减小施加到乘客身上的冲击，并且甚至可以进一步提高车门10对乘客的保护性能。

此外，因为端部71b和72a的相互连接区域设置靠近铰链32并从而在车身前方远离座椅40(参见图1)及其周围，因而刚才的实施例甚至可以进一步减轻施加到乘客上的冲击，从而更有效地提高该车门10对乘客的保护性能。

应当理解，车门10体现了本发明的基本原则，其并不限于左前门，其可以是右前门、左后门或右后门。

此外，体现在本发明中的车门10并不限于全车门式(full doortype)；例如，其可以是装备有窗框的车门，其具有一个单独的窗框体并固定在内侧门面板的上部，或者其可以是无窗框的车门。

此外，本发明的内侧门面板11并不限于由镁合金材料构成；例如，还可能由铝合金或钢构成。另外，内侧门面板11可以不是由铸造而是由冲压形成。

另外，乘客保护罩51可以不是由诸如钢、硬橡胶或工程塑料之类的非铁材料而是由任何其他的适当材料所构成，只要保护罩51的材料比内侧门面板11具有更大的“韧性”即可。

此外，将乘客保护罩51安装在内侧门面板11上的装置，可以在考虑罩51的材料的前提下适当地选择；例如，乘客保护罩51可以不是通过铆钉而是通过螺栓、点焊固定在内侧门面板11上。

工业实用性

根据本发明，当碰撞力从车身前方作用在车门上的时候，门横梁的分隔部件的端部向后移动预定距离，从而吸收碰撞能量。此外，从门横梁传递给门锁部分的冲击力可以被减少，从而可以脱开门锁。因此，除了可以提高车门的乘客保护性能、以抵抗从车身前方施加的碰撞力之外，还可以即使在车门受到冲击力以后，仍可以可靠地解除门锁部分的锁定状态。因此本发明对应用于汽车工业是十分有用的。

Claims (1)

1.一种车门，包括：

一个可通过铰链连接到车身上并在打开和关闭位置之间移动的门框；

一个固定在所述门框上将所述车门保持在一闭合位置的门锁部分；

连接在所述铰链和所述门锁部分的固定位置之间的门横梁；

所述每个门横梁包括一系列的多个分隔部件，所述多个分隔部件相应的端部在车身横向相互重叠并相互连接在一起，使得该分隔部件在一个大于预定强度的压力作用在所述门横梁上的时候相互之间可移动一个预定距离；其特征在于，

所述分隔部件包括一个布置靠近所述铰链的第一分隔部件，以及一个布置靠近所述门锁部分的第二分隔部件，而所述端部互相连接的区域设置靠近所述铰链，并且所述第一分隔部件比所述第二分隔部件设置为更靠近车厢内部。

Images