CN105235478B - 用于车辆的车门结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车辆的车门结构，侧门结构(10)包括：由CFRP制成的内板(22)，其中，侧铰链(26)的车门侧部件(28)设置在通过角状部(22C)与侧壁(22S)连接的前壁(22RF)中；以及加强部(30)，其跨越角状部(22C)连结到前壁(22RF)和侧壁(22S)。在角状部(22C)的内侧上，加强部(30)与内板(22)一起形成了加强闭合截面(36)。

Description

用于车辆的车门结构

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的车门结构。

背景技术

已知一种用于车辆的侧门的构造，其中，其上安装了侧铰链的车门的前部中设置了加强部(例如，日本专利申请公开No.2007-216831(JP2007-216831A))。

当为了减轻车门的重量而将纤维增强树脂用作用于门板的材料时，存在对车门的铰链部件固定区域周围的不充分的刚度的担忧。从这个角度来看，存在提升的空间。

发明内容

本发明提供了一种用于车辆的车门结构，其能够确保铰链部件固定区域周围的刚性，而不依靠门板以及加固部的板厚的增加。

本发明的一个方面设计用于车辆的车门结构，包括：门板，该门板由纤维强化树脂制成，并且该门板包括：第一壁部；第二壁部；以及第一弯曲部，该第一弯曲部设置在所述第一壁部与所述第二壁部之间，其中，铰链部件安装在所述第一壁部中；以及加强部，该加强部跨越所述第一弯曲部连结到所述第一壁部与所述第二壁部，并且该加强部具有位于相对于所述铰链部件的第二壁部侧上并且位于所述第一弯曲部的内侧上的加强截面。

在该用于车辆的车门结构中，在第一壁部侧上，铰链部件安装在由纤维强化树脂制成的内板中。例如，铰链部件通过加强部直接或者间接固定到第一壁部。随着加强部连结到门板的第一壁部和第二壁部，加强截面在第二壁部侧上并且在第一弯曲部的内侧上形成在门板中。由于该加强截面，门板的第一壁部的在例如过度打开时载荷主要输入到的部分与加强截面在第一壁部侧上的端部相邻，并且当不存在由跨越第一弯曲部连结到第一壁部和第二壁部的加强部所产生的加强截面时，该部分相比于门板在第一壁部侧上的端部更靠近铰链部件。这意味着，在过度打开时由于外力而作用在第一壁部上的弯曲载荷(弯矩)减小。

如上所述，相比于例如仅加固第一壁部的构造，在前述的用于车辆的车门结构中，能够确保铰链部件固定区域周围的更大的刚性而不依靠门板和加固部的板厚的增加。

利用所述加强部、所述第一壁部、所述第二壁部、以及所述第一弯曲部，闭合截面可以设置在相对于所述铰链部件的所述第二壁部侧上作为所述加强截面。

在用于车辆的车门结构中，作为加强截面的闭合截面由跨越第一弯曲部而连结到第一壁部和第二壁部的加强部、第一壁部、第二壁部和第一弯曲部形成。闭合截面使得能够确保铰链部件固定区域周围的刚性，而不依靠上述门板和加强部的板厚。

在用于车辆的车门结构中，所述加强部可以包括：金属第一加强板，其中，所述第一加强板的第一部分和所述第一加强板的第二部分在所述第一弯曲部的所述内侧上分别连结到所述第一壁部和所述第二壁部；以及金属第二加强板(34)，该第二加强板跨越所述角部连结到所述第一部分和所述第二部分。所述第一加强板的角部可以设置在所述第一部分与所述第二部分之间。所述闭合截面可以设置有所述第一加强板和所述第二加强板。

在用于车辆的车门结构中，前述闭合截面由门板的第一加强板结合到的部分和第二加强板形成。换句话说，闭合截面由分别由金属制成的第一加强板和第二加强板形成，该闭合截面连结到由纤维强化树脂制成的门板的第一壁部和第二壁部。因此，相比于闭合截面在周向上的部分仅由纤维强化树脂制成的构造，由闭合截面产生的加强(刚性提高)效果更高。因此，在利用诸如铝这样的轻的金属材料形成第一加强板与第二加强板的(至少一者)的同时，获得了期望的加强效果。

在用于车辆的车门结构中，所述第二加强板可以包括倾斜壁，在从所述倾斜壁的端部侧的观察中，所述倾斜壁分别倾斜到所述第一壁部和所述第二壁部，并且该倾斜壁直线状地连接所述第一部分与所述第二部分。

在用于车辆的车门结构中，在从板端侧的视图中(闭合截面的截面方向)，第二加强板的倾斜壁从第一壁部直线状地延伸到第二壁部。因此，相比于例如设置中间具有弯折部分的弯折壁来代替倾斜壁的构造，能够以最小的第二加强板(的质量)确保铰链部件固定区域周围的更大的刚性。

所述铰链部件可以至少固定到所述第一部分，并且所述第二加强板可以使所述第一加强板中的所述铰链部件固定到的区域部分在所述第二壁部侧上的端部与所述第二部分互相连接。

在用于车辆的车门结构中，闭合截面在铰链部件侧上的端部碰到或者非常靠近第一加强板中铰链部件固定(接触)范围在第二壁部侧上的端部。因此，在过度打开时由于外力而作用在第一壁部上的弯曲载荷(弯曲)显著降低。

所述铰链部件可以利用紧固工具紧固到所述第一壁部中所述第一加强板与所述第二加强板互相叠加的部分，并且弯折部可以布置在所述第二加强板中相对于所述紧固工具的所述第二壁部侧上。所述弯折部设置在第一壁部侧上与所述第一加强板重叠的部分与所述角部之间。

在用于车辆的车门结构中，闭合截面在铰链部件侧上的端部布置成与第二加固板中紧固铰链部件的紧固工具相邻。因此，降低了在过度打开时由于外力而作用在第一壁部上的弯曲载荷(弯矩)。

用于车辆的车门结构还可以包括辅助加强部，该辅助加强部设置在所述第一加强板与所述第二加强板的至少一部分第二弯曲部中，所述第二弯曲部形成所述闭合截面的内角或者外角。

在用于车辆的车门结构中，辅助加强部设置在形成所述闭合截面的角状部(内角或者外角)的所述第一加强板与所述第二加强板的第二弯曲部中。因此，相比于没有辅助加固部的构造，提高了在形成闭合截面的区域与不形成闭合截面的区域之间的边界处的弯曲刚度，以及抵抗闭合截面的截面皱缩的刚性。

所述门板可以具有设置在所述第一壁部中的开口，并且所述铰链部件可以在通过所述开口与所述第一部分接触的状态下，紧固并且固定到所述第一加强板和所述第二加强板。

在用于车辆的该车门结构中，在紧固载荷不作用在由纤维强化树脂制成的门板上的构造中，能够确保铰链部件固定区域的刚性，而不依靠门板和加强部的板厚。

如目前所说明的，根据发明的用于车辆的车门部件具有如下良好效果：确保铰链部件固定区域的刚性而不依靠门板和加强部的板厚。

附图说明

下面将通过参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势、技术和工业重要性，其中，相同的标号表示相同的元件，并且，其中：

图1是示出根据发明的第一实施例的侧门结构的主体部分的视图，并且是沿着图2A中的线1-1截取的截面图；

图2A和2B是示出应用了根据本发明的第一实施例的侧门结构的侧门的整体示意性构造的视图，其中，图2A是局部剖开的侧视图，并且图2B是沿着图2A中的线2B-2B截取的截面图；

图3A和3B是示出构成根据发明的第一实施例的侧门结构的第二加强板的辅助加强部的视图，其中，图3A是从弯折部的内侧观察的透视图，并且图3B是从弯折部的外侧观察的透视图；

图4是对应于图1的截面图，其示意性地示出了根据发明的第一实施例的侧门结构的主体部分；

图5A至5B是示意性地示出根据发明的实施例的比较例的侧门结构的主体部分的视图，其中，图5A是变形之前的截面图，并且图5B是变形之后的截面图；

图6是对应于图1的截面图，其示出了根据发明的第二实施例的侧门结构的主体部分；

图7是示出根据发明的第三实施例的后门结构的主体部分的侧截面图；

图8是示意性地示出根据发明的实施例的第一修改实例的侧门结构的截面图；

图9是示意性地示出根据发明的实施例的第二修改实例的侧门结构的截面图。

具体实施方式

基于图1至图5B说明作为根据发明的实施例的用于车辆的车门结构的侧门结构10。需要时附图中所示的箭头FR表示车辆纵向方向上的前方，箭头UP表示车辆竖直方向上的上方，并且箭头OUT表示车辆宽度方向上的外侧。在下面的说明中，除非另作指定，否则前和后方向、以及上和下方向分别表示车辆纵向方向上的前和后、以及车辆竖直方向上的上和下。

[侧门的整体示意性结构]

图2A示出了应用侧门结构10的车辆的侧门12的整体示意性构造的侧视图，并且图2B示出了沿着图2A中的线2B-2B截取的截面图。如图2A所示，侧门12通过包括车门本体14以及在车门本体14的上端(带线)上方突出的车门框架16而构成。侧窗玻璃20设置在窗口部18中，该窗口部18由车门本体14和车门框架16包围。

如图2B所示，车门本体14通过包括外板24和充当车门板的内板22而构成。内板22具有：侧壁22S，其沿着前后方向和上下方向延伸；周壁22R，其从侧壁22S的周缘在车辆宽度方向上向外延伸；以及凸缘部22F，其从周壁22R的车辆宽度方向上的外部边缘延伸到周壁22R的外侧。周壁22R至少包括：前壁22RF，其从侧壁22S的前缘在车辆宽度方向上向外延伸；后壁22RR，其从侧壁22S的后缘在车辆宽度方向上向外延伸；以及下壁22RL，其从侧壁22S的下缘在车辆宽度方向上向外延伸。如图1的放大视图所示，台阶部22RS形成在前壁22RF中。

以上说明的内板22由纤维强化树脂制成。在本实施例中，采用碳纤维强化树脂(后文中，称为“CFRP”)作为纤维强化树脂。

同时，外板24形成了从汽车的外侧观看的侧门12的设计，并且该外板24由金属制成。在本实施例中，构成外板24的金属是铝(或者铝合金)。外板24的周缘部分利用卷边结构固定到内板22的凸缘部22F。

如图1所示，车门本体14或侧门12由安装在侧门12的前部(前壁22RF)中的侧铰链26支撑，使得侧门12能够相对于车身(未示出)打开或者关闭。在本实施例中，侧铰链26的铰链轴26A沿着上下方向，并且侧门12在水平方向上枢转，以使用于进出而开口的车门打开或者关闭。

在构成车门本体14的前壁22RF中，侧铰链26布置在车辆宽度方向上的相对于台阶部22RS的外侧部分中。包括台阶部22RS的前壁22RF在车辆宽度方向上的内侧部分充当与挡风雨条(未示出)的接触表面，该挡风雨条沿着车门开口的内缘设置在车身侧上。

(铰链安装结构)

接着说明用于将车门侧部件28安装(固定)到车门本体14的结构。车门侧部件28充当铰链部件，该铰链部件作为侧铰链26在侧门12侧上的部件。

如图1所示，车门侧部件28具有基部28B以及由铰链轴26A支撑为能够转动的被支撑部28S。基部28B形成为板状，并且被支撑部28S从基部28B在车辆宽度方向上的外侧部分突出到前方。在基部28B在车辆宽度方向上的内侧部分中，形成了用于紧固的螺栓孔(未示出)。

车门侧部件28固定到充当内板22的第一壁部的前壁22RF。在本实施例中，车门侧部件28通过加强部30间接固定到前壁22RF。下面给出具体说明。

内板22设置有用于增强车门侧部件28的安装部分(及其周边)的刚度的加强部30。在本实施例中，开口22H形成在内板22的前壁22RF中，并且开口22H由加强部30闭合。车门侧部件28安装在加强部30的闭合开口22H的部分上。换句话说，在车门侧部件28穿过开口22H与加强部30接触的状态下，车门侧部件28固定到加强部30，在前壁22RF上，该加强部30形成了用于车门侧部件28的安装支座表面。

更具体地，加强部30主要由第一加强板32和第二加强板34构成。在平面图中(从板端侧观察)第一加强板32沿着内板22的内表面形成。具体地，第一加强板32具有：侧壁32S，其从车辆宽度方向上的外侧与侧壁22S接触，该侧壁22S充当内板22的第二壁；以及前壁32F，其从后侧与前壁22RF接触，该前壁22RF充当包括台阶部22RS的第一壁。在本实施例中，第一加强板32还包括凸缘部32Fr，该凸缘部32Fr从车辆宽度方向上的外侧与内板22的凸缘部22F接触。

第一加强板32的侧壁32S附着并且固定到侧壁22S在车辆宽度方向上的外表面，并且第一加强板32的前壁32F在车辆宽度方向上的、附着并且固定到前壁22RF的后表面和台阶部22RS外表面。此外，第一加强板32的凸缘部32Fr附着并且固定到凸缘部22F在车辆宽度方向上的外表面。

在本实施例中，除了沿着位于内板22的侧壁22S与前壁22RF之间的角状部22C的内侧的角部32C之外，第一加强板32的几乎整个表面都附着并且固定到内板22。内板22的角状部22C能够被视作发明的第一弯曲部。角状部22C的内侧意味着由前壁32F与侧壁32S所制成的角度较小的一侧。

如图2A所示，在侧视图中第一加强板32的安装范围是车门本体14的上前部。在本实施例中，在相对于车身支承侧门12的上侧和下侧铰链26中，本发明用于上侧铰链26的安装区域的加强结构中。加强下侧铰链26的安装区域，例如，与防撞杆(未示出)的安装结构一起。

第二加强板34连结到第一加强板32的前壁32F(前壁22RF)和侧壁32S(侧壁22S)，并且在角状部22C(角部32C)的内侧上形成了闭合截面36。具体地，第二加强板34包括：前壁34F，其通过粘合、焊接等固定到前壁32F的后表面；侧壁34S，其通过粘合、焊接等固定到侧壁32S在车辆宽度方向上的外表面；以及倾斜壁34C，其跨越角部32C使前壁34F与侧壁34S互相连接。从而，闭合截面36由第一加强板32的前壁32F(内板22的前壁22RF)、侧壁32S(侧壁22S)以及倾斜壁34C形成。简言之，跨越角部32C的前壁34F与侧壁34S的互相连接意味着第二加强板34桥接前壁34F与侧壁34S，而不途经角部32C(的附近)。

本实施例中的倾斜壁34C在平面图中使前壁34F与侧壁34S直线地互相连接，并且该倾斜壁34C形成为平板状。如图4所示，当示意性地示出无前壁22RF(32F、34F)的台阶部22RS的图示时，理解为闭合截面36在平面图中形成为三角形。在图1的实例中，闭合截面36形成为由台阶部22RS限定的两个截面。台阶部22RS的尺寸和形状依据车辆类型而变化，并且，相比于图1中的构造，具有小的台阶部22RS的构造更接近图4中的构造。在本实施例中，第二加强板34还包括凸缘部34Fr，该凸缘部34Fr附着到第一加强板32的凸缘部32Fr在车辆宽度方向上的外表面。

通过紧固螺栓38和螺母40，车门侧部件28固定(安装)到前述加强部30中第一加强板32的前壁32F与第二加强板34的前壁34F互相叠加的部分(闭合开口22H的部分)。在本实施例中，螺母40是通过焊接而固定到板状保持器42的焊接螺母，该保持器42与第二加强板34的前壁34F的后表面接触。本发明中保持器42能够视作紧固工具。

第二加强板34的倾斜壁34C从第一加强板32的前壁32F的车门侧部件28与其接触的安装支座表面(图4中的区域A)的车辆宽度方向上的内侧(侧壁22S侧)的端部开始，并且到达第一加强板32的连结到侧壁22S的侧壁32S。在本实施例中，弯折部34B1形成第二加强板34的前壁34F与倾斜壁34C之间的边界，并且该弯折部34B1布置成与充当侧壁22S侧上的紧固工具的保持器42的端部相邻。换句话说，弯折部34B1形成了闭合截面36在前壁22RF侧上的基端，将弯折部34B1设定在第一加强板32的侧壁32F中车门侧部件28的安装支座表面的范围之内，或者在安装支座表面的车辆宽度方向上的内侧的端部附近。简言之，在第二加强板34中，确保紧固螺栓38和螺母40所需的最小支座表面(平坦表面)处于前壁34F中，并且弯折部34B1设定到刚好足以确保支座表面在车辆宽度方向上的内侧上的端部的平整度的位置处。

弯折部34B2形成了倾斜壁34C与侧壁34S之间的边界，该弯折部34B2的位置设定在由前壁34F与倾斜壁34C(参见图1)所产生的角度α不小于30°或不大于60°(30°≦α≦60°)的范围之内。此处，弯折部34B1能够被当作本发明的弯折部，并且弯折部34B1、34B2能够被当作本发明的第二弯曲部。

在目前已经说明的加强部30中，第一加强板32和第二加强板34由金属制成。在本实施例中，构成第一加强板32和第二加强板34的材料是铝(或者铝合金)。

第一加强板32和第二加强板34具有不同的板厚。具体地，第一加强板32的板厚大于第二加强板34的板厚t2。在本实施例中，第一加强板32的板厚为2mm，并且第二加强板34的板厚为1mm。在本实施例中，用于保持器42的材料为铝(或者铝合金)，并且保持器42的板厚为3mm。

在第二加强板34中，辅助加强部44形成在形成闭合截面36的外角的弯折部34B1、34B2中。如图3A和3B所示，通过使第二加强板34的弯折部34B1、34B2从外侧(具有较大角度的一侧)朝着内侧凹入，而形成辅助加强部44。因此，在平面图中，辅助加强部44形成朝着弯折部34B1、34B2的内侧突出的三角形。辅助加强部44布置成相对于车门侧部件28(保持器42)在上下方向上偏置，并且不与车门侧部件28(保持器42)干涉。

在本实施例中，弯折部34B1中的辅助加强部44形成在包括车门侧部件28(保持器42)的上侧和下侧两者的多个位置处。弯折部34B2中的辅助加强部44形成在上下方向上互相分离的多个位置处。在本实施例中，弯折部34B1中的每个辅助加强部44与弯折部34B2中的每个辅助加强部44都布置在上下方向上相同的位置(高度)处。

[操作]

接着，说明第一实施例的操作。

侧门12由车身通过侧铰链26支撑，并且通过围绕铰链轴26A枢转而打开和关闭车身的车门开口。

存在如下情况：载荷通过例如强风而作用在侧门12上，并且超过打开的极限(过度地)使侧门12在打开方向上运动(后文中，称为“过度打开”)。在载荷F(参见图2B)作用在侧门12的后端上并且发生过度打开的情况下，大的载荷输入到侧门12在侧铰链26的车门侧部件28的固定区域周围的部分。由于该载荷，在侧门12中主要发生两种形式的变形：稍后将描述的θ1变形和θ3变形，并且θ1变形和θ3变形受侧门结构10抑制。下面给出具体说明。

(θ1变形)首先，参考图5A和图5B说明θ1变形。图5A所示的比较例中的侧门100包括加强部102，而不是加强部30。加强部102主要由第一加强板32和整体叠加在第一加强板32上的第二加强板104构成。简言之，闭合截面36不形成在侧门100中。第二加强板104的板厚等于第二加强板34的板厚。除此之外，与侧门12相似地构成侧门100。

在根据修改例的侧门100中，当在打开方向上的载荷F施加在后端侧上时，用于将侧壁22S拉向后侧的载荷(为便于说明，该载荷还称为载荷F)输入到内板22的前壁22RF在车辆宽度方向上的内端。由于该载荷F，如图5B所示，前壁22RF接收弯曲变形，从而从车门侧部件28的紧固区域开始朝着后侧偏斜。前壁22RF的弯曲变形量能够表达为从车门侧部件28的紧固区域开始的角位移θ1，并且在下面的说明中，弯曲变形将称为θ1变形。当从侧铰链26的车门侧部件28的紧固点到侧壁22S的距离为L1(参见图5)、加强部102的弹性模量为E、并且加强部102的二次截面距为I时，如下表达比较例中的角位移θ1c：θ1c＝-F×L12/(2×E×I)。

相比之下，相比于根据比较例的侧门100，在应用了根据本实施例的侧门结构10的侧门12中，抑制了θ1变形。通过使用如图4所示的未示出台阶部22RS、保持器42等的示意模型来说明抑制侧门12的θ1变形的操作。

在应用到侧门12的侧门结构10中，到达侧壁22S的闭合截面36形成在车门侧部件28在车辆宽度方向上的内侧上。因此，来自侧壁22S的载荷F输入到前壁22RF中闭合截面36在车辆宽度方向上的外侧上的基端，换句话说，输入到第二加强板34的弯折部34B1(的附近)。当从弯折部34B1到侧铰链26的车门侧部件28的紧固点的距离为L2(参见图4)时，如下表示作为本实施例中的θ1变形量的角变形θ1e：θ1e＝-F×L22/(2×E×I)，其中，E表示加强部30的弹性模量，I表示在弯折部34B1处对弯曲的二次截面距。

由于L2<L1(在本实施例中，L2<<L1)，相比于比较例，在根据本实施例的侧门结构10中，理解为更有效地抑制了θ1变形。换句话说，相比于根据比较例的侧门100，侧门结构10提高了侧门12抵抗θ1变形的刚度。

如目前所说明的，相比于前述的比较例，在根据第一实施例的侧门结构10(侧门12)中，在不依靠内板22和加强部30的板厚的情况下，能够确保构成侧铰链26的车门侧部件28的固定区域周围的更大的刚度。此外，相比于仅加强前壁22RF的构造，毫无疑问能够确保构成侧铰链26的车门侧部件28的固定区域周围的更大的刚度，而不依靠内板22和加强部30的板厚。

此外，第二加强板34的弯折部34B1设定在第一加强板32的前壁32F中用于车门侧部件28的安装支座表面(图4中的区域A)的范围之内，或者在安装支座表面在车辆宽度方向上的内侧上的端部附近。在本实施例中，弯折部34B1布置成与保持器42在侧壁22S侧上的端部相邻，该保持器42支撑车门侧部件28的紧固载荷。因此，在侧门结构10中，前述的距离L2是最小的。因此，甚至更有效地抑制了侧门12的θ1变形。

(θ3变形)如图5B所示，在根据比较例的侧门100中，在过度打开时，由于载荷F侧壁22S从前端侧(角状部22C)开始变形，从而靠近前壁22RF。当在变形之后由侧壁22S与前壁22RF所形成的角度为θ2、并且在变形之前由侧壁22S与前壁22RF形成的角度为θ0(图示的实例中为90°)时，如下表示侧壁22S的变形量θ3：θ3＝θ0-θ2(≒90°-θ2)。在下面的说明中，该弯曲变形将称为θ3变形。

在根据比较例的侧门100中，为了抑制由具有比金属材料小的弹性模量小的CFRP制成的内板22的θ3变形，需要增加第一加强板32和第二加强板104中的一个或者两者的板厚。板厚的增加导致加强部102的质量的增加，这降低了用于内板22的CFRP的使用的减重效果。

相比之下，在应用了根据本实施例的侧门结构10的侧门12中，在不依靠第一加强板32和第二加强板34的厚度的情况下抑制了θ3变形。下面通过使用如图4所示的省略了台阶部22RS的示意模型来说明侧门12的抑制θ3变形的效果。

为了在具有闭合截面36的构造中抑制θ3变形，抑制如下部分的弯曲变形是有效的：弯曲部34B1、34B2，其作为截面改变部分(刚度急剧改变的部分)；或者闭合截面36的外角部，其易于变为变形的起始点。在侧门结构10中，辅助加强部44形成在第二加强板34的弯折部34B1、34B2中。因此，相比于不形成辅助加强部44的构造，第二加强板34的弯折部34B1、34B2具有更大的弯曲刚度。因此，将侧门12从弯折部34B1、34B2开始的弯曲抑制到小的程度。

此外，为了抑制具有闭合截面36的构造中的θ3变形，抑制闭合截面36本身的截面皱缩是有效的。相比于易于变为变形的起始点的弯折部设置在使前壁34F与侧壁34S互相连接的壁部中的比较例，在侧门结构10中，由于第二加强板34的倾斜壁34C直线状地使前壁34F与侧壁34S互相连接，所以更加抑制了闭合截面36的截面皱缩。换句话说，在本实施例中，抑制了由闭合截面36的截面皱缩(角状部22C的变形)而引起的θ3变形。

根据前述，在侧门12的闭合截面36的外侧上，作为由前壁22RF与侧壁22S形成的角度的θ2的改变是小的，并且在不依靠第二加强板34的厚度的情况下抑制了θ3变形。特别地，没有因为通过凹入第二加强板34而形成的辅助加强部44而增加质量。因此，没有降低或者抑制用于内板22而使用CFRP产生的减重效果。

另外，辅助加强部44形成在相对于侧铰链26的上侧和下侧上。因此，相比于辅助加强部44形成在相对于侧铰链26的上侧和下侧两者之一上的构造，更有效地抑制了θ3变形。

(其他操作效果)

在侧门12中，由于闭合截面36形成为加强截面，所以能够以轻的重量获得与将实心截面设置为加强截面的构造(本发明中的构造)相同的加强效果，该实心截面具有与闭合截面36相同的周缘形状。特别地，由于采用铝(或者铝合金)作为构成加强部30的金属材料，所以相比于例如使用钢基金属材料的构造，没有减低或者抑制内板22使用CFRP而产生的减重效果。

此外，加强部30主要由第一加强板32和第二加强板34构成。因此，加强部30通过第一加强板32的大的面积连结到内板22，从而确保了加强部30与内板22之间的结合强度。然后，能够利用由第一加强板32加强的内板22的前壁22RF和侧壁22S、以及第二加强板34来形成闭合截面36。换句话说，包含金属材料的闭合截面36形成在整个外周上，并且从而能够称为闭合截面36利用由金属制成的第一加强板32和第二加强板34所构成。

如上所述，由于闭合截面36由具有比CFRP高的弹性的金属材料(铝)形成，所以相比于闭合截面在周向上的部分仅由CFRP形成的构造相比，提高了侧门12在车门侧部件28的固定区域周围的刚度。而且，由闭合截面36产生的加强(提高刚度)效果较大，从而在由比钢基材料轻的铝构造第一加强板32和第二加强板34的同时，提供了必需的加强效果。换句话说，同时减轻了重量并且确保了刚度。相比于闭合截面在周向上的部分仅由CFRP形成的构造，侧门12的每个部分的薄的厚度(各层的总厚度)是充分的，这增加了车门本体14内的空间效率。

此外，在平面图中，第二加强板34的倾斜壁34C形成为直线状。因此，能够以最少的材料确保侧门12在车门侧部件28的固定区域周围的刚度。

在侧门结构10中，车门侧部件28通过形成在内板22的前壁22RF中的开口22H而紧固并且固定到加强部30。因此，能够将车门侧部件28安装在侧门12上，而不将紧固载荷施加到由CFRP制成的内板22。

<其它实施例>

接着，将说明根据发明的其它实施例。利用与第一实施例或者现有技术的实施例相同的参考标号表示基本与第一实施例或者现有技术的实施例基本相同的构造和操作，并且省略了其说明和图示。

<第二实施例>

图6是对应于图1的截面图，其示出了作为根据发明的第二实施例的用于车辆的车门结构的侧门结构50所应用到的侧门12的主体部分。如该附图中所示，侧门结构50与侧门结构10的不同之处在于：加强部30设置有第二加强板52，而没有与第一加强板32一起形成平面图中的大致三角形的闭合截面36的第二加强板34。

第二加强板52连结到第一加强板32的前壁32F(前壁22RF)和侧壁32S(侧壁22S)，并且在平面图中在角状部22C的内侧上形成矩形的闭合截面54。具体地，第二加强板52包括：前壁52F，该前壁52F通过粘合、焊接等固定到前壁32F的后表面；侧壁52S，其通过粘合、焊接等固定到侧壁32S在车辆宽度方向上的外表面；以及弯折壁52C，其跨越角部32C使前壁52F与侧壁52S互相连接。

从而，如上所述，在平面图中，闭合截面54通过第一加强板32的前壁32F(内板22的前壁22RF)、侧壁32S(侧壁22S)、以及区弯折壁52C形成为矩形。在第二加强板52中，形成了：形成前壁52F与弯折壁52C之间的边界的弯折部52B1、形成弯折壁52C与侧壁52S之间的边界的弯折部52B2、以及弯折壁52C的弯折部52B3。弯折部52B1、52B2布置成与第一实施例的弯折部34B1、34B2相似。

在本实施例中，辅助加强部44形成在每个弯折部52B1、52B2、52B3中。弯折部52B1中的辅助加强部44形成在包括相对于车门侧部件28(保持器42)的上侧和下侧两侧的多个位置处。弯折部52B2、52B3中辅助加强部44形成在上下方向上互相分离的多个位置处。在本实施例中，弯折部52B1中的每个辅助加强部44和弯折部52B2、52B3中每个辅助加强部44都布置在上下方向上相同的位置(高度)处。

此外，在本实施例中，辅助加强部44形成在第一加强板32的角部32C中。换句话说，辅助加强部44形成在闭合截面54的四个角状部(形成闭合截面54的外角的弯折部52B1、52B2；形成内角的弯折部52B3；以及角部32C)的每个角状部中，该闭合截面54在平面图中形成为矩形。此处，弯折部52B1能够被视作发明的弯折部分，并且弯折部52B1至52B3和角部32C能够被视作根据发明的第二弯曲部。包括未示出的部分的侧门结构50的剩余构造与侧门结构10的对应的构造相同。

因此，利用侧门结构50，除了通过设置第二加强板34中的平面图中形成为直线状的倾斜壁34C(以及形成为三角形的闭合截面36)所获得的操作效果之外，能够通过与侧门架构10相似的操作获得相似的效果。

在侧门结构50中，辅助加强部44形成在构成具有矩形形状的闭合截面54的第二加强板52的每个弯折部52B1、52B2、52B3中。因此，在相比于平面图中具有三角形形状的闭合截面更加易受截面皱缩(所谓的火柴盒变形)的截面形状中，抑制了截面皱缩。特别地，辅助加强部44还形成在与第二加强板52一起形成闭合截面54的第一加强板32的角部32C中。因此，甚至更加有效地抑制了闭合截面54的截面皱缩。因此，利用侧面结构50，同样抑制了由闭合截面54的截面皱缩(角状部22C的变形)而引起的θ3变形。

<第三实施例>

图7是示出作为根据发明的第三实施例的用于车辆的车门结构的后门结构60的主体部分的侧截面图。图7主要示出了应用后门结构60的汽车的后门62在后窗玻璃62G的上端上方的一部分。如附图中所示，后门62的上端部由后门铰链64支撑，使得后门62能够相对于车身B打开和关闭后门。在本实施例中，后门铰链64的铰链轴64A沿着车辆宽度方向，并且后门62在上下方向上枢转，从而打开和闭合后门。

后门62设置有内板66，该内板66由CFRP制成并且充当门板。内板66包括：侧板66S，其相对于上下方向倾斜，使得在侧截面图中上端侧定位在下端侧的前方；前壁66RF，其从侧壁66S的上前边缘向上延伸；以及凸缘部66F，其从前壁66RF的上缘向前延伸。前壁66RF能够被视作发明的第一壁部，并且侧壁66S能够被视作发明的第二壁部。台阶部66RS形成在前壁66RF中。

后门62设置有金属外板68。外板68结合到内板66，并且与内板66一起构成具有闭合截面结构的后门本体。图7示出了定位在后窗玻璃62G上方并且在车辆宽度方向上延伸的上端侧上的闭合截面结构。构成外板68的金属是铝(或者铝合金)。

(铰链安装结构)

接着，说明将车门侧部件28安装(固定)在车门本体14上的结构。车门侧部件28充当作为在后门62侧上的后门铰链64的部件的铰链部件。

内板66设置有用于增加后门铰链64中的车门侧部件28的安装部(及其周边)的刚性的加强部70。在本实施例中，由加强部70闭合的开口66H形成在内板66的前壁66RF中，并且车门侧部件28安装在加强部70的闭合开口66H的部分上。加强部70主要由第一加强板72和第二加强板74构成。

第一加强板72包括侧壁72S和前壁72F。侧壁72S附着到侧壁66S在车辆宽度方向上的外表面，侧壁66S充当内板66的第二壁部。前壁72F附着到充当包括台阶部66RS的第一壁部的前壁66RF的后表面。第一加强板72在侧壁72S与前壁72F之间的部分被视作角部72C。

在本实施例中，除了沿着位于内板66的侧壁66S与前壁66RF之间的角状部66C的内侧而呈现的角部72C之外，第一加强板72的几乎整个表面都附着并且固定到内板66。此处，内板66的角状部66C能够被视作发明的第一弯曲部。

第二加强板74连结到第一加强板72的前壁72F(前壁66RF)和侧壁72S(侧壁66S)，并且在角状部66C的内侧上形成了闭合截面76。具体地，第二加强板74包括：前壁74F，其通过附着、焊接等固定到前壁72F的后表面；侧壁74S，其通过附着、焊接等固定到侧壁72S在车辆宽度方向上的外表面；以及倾斜壁74C，其跨越角部72C使前壁74F与侧壁74S互相连接。

从而，由第一加强板72的前壁72F(内板66的前壁66RF)、侧壁72S(侧壁66S)以及倾斜壁74C形成闭合截面76。在本实施例中，虽然稍微弯曲从而避免与内板66的台阶部66RS干涉，但是倾斜壁74C整体形成了大致平板状(在从板端侧的视图中为直线形状)。因此，本实施例中的闭合截面76形成为由台阶部分割成具有侧视图中的三角形状的两个闭合截面。

车门侧部件28利用螺栓38和螺母40紧固并且固定到以上说明的加强部70的第一加强板72的前壁72F与第二加强板74的前壁74F互相叠加的部分(闭合开口66H的部分)。在本实施例中，构成第一加强板72和第二加强板74的金属是铝(铝合金)。

以上说明的第二加强板74的倾斜壁74C从第一加强板72的前壁72F安装支座表面的车辆宽度方向上的内侧(侧壁66S侧)上的端部处开始，其中，车门侧部件28与安装支座表面接触。然后，倾斜壁74C到达第一加强板72与侧壁66S结合的侧壁72S。在本实施例中，弯折部74B1形成第二加强板74中的前壁74F与倾斜壁74C之间的边界，该弯折部74B1布置成与充当紧固工具的保持器42在侧壁66S侧上的端部相邻。换句话说，弯折部74B1形成闭合截面76在前壁66RF侧上的基端，将弯折部74B1设定在设置于第一加强板72的前壁72F中用于车门侧部件28的安装支座表面的范围之内，或者设定成与安装支座表面在车辆宽度方向上的内侧上的端部相邻。简言之，确保第二加强板74中上述的用于紧固螺栓38和螺母40所需的最小支座表面(平坦表面)处于前壁74F中，并且弯折部74B1设定成靠近刚好足以确保支座表面在车辆宽度方向上的内侧上的端部中的平整度的位置处。

辅助加强部44形成在形成闭合截面76的外角的弯折部74B1中。辅助加强部44还形成在弯折部74B2中，该弯折部74B2形成第二加强板74中的侧壁74S与倾斜壁74C之间的边界，或者闭合截面76的外角。弯折部74B1能够被视作发明的弯折部，并且弯折部72B2、74B3能够被视作发明的第二弯曲部。

在根据本实施例的后门结构60中，虽然围绕铰链轴64A的打开和闭合方向不同于侧门结构10，但是通过与侧门结构10的基本上相似的操作(机构)获得相似的效果。

<修改例>

(第一修改例)

在以上所述的每个实施例中，示出了加强部主要由第一加强板和第二加强板构成的实例。然而，本发明不限于此，例如，如图8示意性示出的，可以使用如下构造：其中，充当加强截面的闭合截面84由主要由单一加强板80组成的加强部82所形成。

加强板80在平面图中具有与第二加强板34相似的形状。在加强板80中，前壁80F连结到前壁22RF，侧壁80S连结到侧壁22S，并且倾斜壁80C跨越角状部22C连接前壁80F与侧壁80S。因此，在本修改例中，平面图中具有大致三角形的闭合截面84由CFRP制成的内板22的前壁22RF和侧壁22S以及加强板80所形成。跨越角状部22C连接前壁80F与侧壁80S意味着加强板80桥接前壁80F与侧壁80S，而不途经角状部22C(的附近)。

在本修改例中，除了使加强部30主要由第一加强板32和第二加强板34、52中的一者构成而获得的操作效果之外，通过与侧门结构10相似的操作获得了相似的效果。通过在加强板80的每个弯折部80B中形成辅助加强部44，能够从与侧门结构50相似的操作获得相似的效果。在修改例中，加强板80还可以具有与第二加强板52相似的形状，从而在平面图中形成矩形闭合截面。

(第二修改例)

在上述的每个实施例和修改例中，说明了利用加强部30、70、82而使闭合截面形成为加强截面的实例。然而，本发明不限于此，这意味着根据发明的加强部通过跨内板22的角状部22C连结到前壁22RF和侧壁22S而形成加强截面。因此，例如，如图9示意性示出的，可以采用这样的构造：其中，内板22的厚部22T与倾斜壁88C接触(或者附着)，从而形成实心截面86作为加强截面。

(其它修改例)

然而此外，在每个前述的实施例和修改例中，描述了由CFRP制成内板的实例。然而，本发明不限于此。例如，可以采用由使用玻璃或者芳纶作为强化纤维的纤维强化树脂制成的内板。另一方面，加强部30、70不限于铝，并且可以使用各种类型的金属材料。在加强部30、70包括第一加强板和第二加强板的构造中，可以使用不同的金属材料以制造第一加强板和第二加强板。加强部82不限于金属材料，并且可以通过使用例如纤维强化树脂而构成。

在每个前述的实施例和修改例中，描述了发明应用到具有前铰链的侧门和具有上铰链的后门的实例。然而，本发明不限于此。本发明还可以应用到例如具有后铰链的侧门、具有上铰链的侧门(所谓的鸥翼车门)、具有侧铰链的后门以及具有下铰链的后门的下部。

在每个前述的实施例和修改例中，描述了闭合截面36、54、76在各个部分中具有中空结构的实例。然而，本发明不限于此。例如，可以使用肋部布置在闭合截面内侧的构造。该肋部可以闭合整个闭合截面，可以连接形成闭合截面的多个壁部(推挤壁部从而抑制变形)，或者可以设置在例如一个壁部中(以增加截面模量)。

在前述实施例中，说明了这样的实例：其中，角状部22C、66C分别形成为第一壁部(前壁22RF、66RF)与第二壁部(侧壁22S、66S)之间的弯曲部。然而，本发明不限于此。例如，可以使用这样的构造：其中，圆形部(具有比角状部大的曲率半径的弯曲部)形成为第一壁部与第二壁部之间的弯曲部。

在前述实施例中，描述了辅助加强部44形成在构成闭合截面36、54、76的每个加强部中的实例。然而，本发明不限于此。例如，可以使用利用肋部等代替辅助加强部44来抑制θ3变形的构造。然而，作为抑制θ3变形的构造，优选地形成提高抵抗θ3变形的刚性而不增加质量的辅助加强部44。而且，辅助加强部44的布置、尺寸、形状和数量等不限于前述实施例，并且根据需要设定为适当的。此外，在第一和第三实施例中，毫无疑问的是可以在角部32C、72C中设置辅助加强部。

在每个前述的实施例和修改例中，描述了这样的实例：其中，闭合截面36、54、76、84和实心截面86在前壁22RF、66RF侧上的基端与侧壁22S、66S侧上的利用螺栓38和螺母49紧固的紧固区域(保持器42)相邻。然而，本发明不限于此，并且加强截面仅需要在比铰链部件更靠近第二壁部的侧上，利用跨越角状部22C的加强部而形成在第一壁部中。因此，例如，在具有充当门板的内板的台阶部22RS、66RS的构造中，闭合截面36、54、76等可以构造成使得在台阶部22RS、66RS第一加强板与第二加强板互相叠加的部分变为闭合界面的基端。在每个前述实施例与修改例中，在不存在保持器42的构造中，仅需要基于充当紧固工具的螺栓38(的头部)与螺母来确定将闭合截面36等的基端布置在那里。

在每个前述实施例和修改例中，描述了这样的实例：其中，加强部30、70、82(第一加强板32、72；第二加强板34、52、74以及加强板80)设置为专用部分。然而，本发明不限于此。例如，加强部30、70、82可以构造有其它功能，或者可以与其它功能部件(例如，车门框架16的构件)一体地构成。

在将发明应用到侧门结构的实例中，发明应用到用于上侧和下侧铰链26中的上侧铰链26的安装部。然而，本发明不限于此。例如，发明可以应用到用于下侧铰链26的安装部，并且发明可以分别应用到上侧和下侧铰链26的安装部。在后面的实例中，用于上侧和下侧铰链26的安装部的加强结构可以互相一体地构成。

另外，毫无疑问的是，能够利用不背离本发明的主旨而做出的各种改变来执行本发明。例如，可以通过组合前述修改例的结构(元件)来做出加强结构。

Claims (8)

1.一种用于车辆的车门结构，包括：

门板(22)，该门板(22)由纤维强化树脂制成，并且包括：第一壁部(22RF)；第二壁部(22S)；以及第一弯曲部(22C)，该第一弯曲部(22C)设置在所述第一壁部与所述第二壁部之间，其中，铰链部件(28)安装在所述第一壁部上；以及

加强部(30)，该加强部(30)跨越所述第一弯曲部连结到所述第一壁部与所述第二壁部，并且该加强部(30)具有相对于所述铰链部件在所述第二壁部侧上并且在所述第一弯曲部的内侧上的加强截面，

利用所述加强部(30)、所述第一壁部(22RF)、所述第二壁部(22S)、以及所述第一弯曲部(22C)，闭合截面相对于所述铰链部件设置在所述第二壁部侧上作为所述加强截面，

所述加强部(30)包括：

金属的第一加强板(32)，其中，所述第一加强板的第一部分和所述第一加强板的第二部分在所述第一弯曲部的所述内侧上分别连结到所述第一壁部和所述第二壁部，并且所述第一加强板的角部设置在所述第一部分与所述第二部分之间，以及

金属的第二加强板(34)，该第二加强板跨越所述角部连结到所述第一部分和所述第二部分；并且

其中，所述闭合截面设置有所述第一加强板和所述第二加强板。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的车门结构，其中

所述第二加强板(34)包括倾斜壁，在从该倾斜壁的端部侧观察中，该倾斜壁分别倾斜到所述第一壁部和所述第二壁部，并且该倾斜壁直线状地连接所述第一部分与所述第二部分。

3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的车门结构，其中

所述铰链部件(28)至少固定到所述第一部分，并且

所述第二加强板(34)使所述第一加强板中的所述铰链部件固定到的区域部分的所述第二壁部侧的端部与所述第二部分互相连接。

4.根据权利要求1或2所述的用于车辆的车门结构，其中

所述铰链部件(28)利用紧固工具紧固到所述第一壁部中所述第一加强板与所述第二加强板互相叠加的部分，并且

弯折部布置在所述第二加强板(34)中相对于所述紧固工具的所述第二壁部侧上，所述弯折部设置在所述第一壁部侧上与所述第一加强板重叠的部分与所述角部之间。

5.根据权利要求1或2所述的用于车辆的车门结构，还包括：

辅助加强部(44)，该辅助加强部(44)设置在所述第一加强板与所述第二加强板的至少一部分第二弯曲部中，所述第二弯曲部形成所述闭合截面的内角或者外角。

6.根据权利要求1或2所述用于车辆的车门结构，其中

所述门板(22)具有设置在所述第一壁部中的开口，并且

所述铰链部件(28)在通过所述开口与所述第一部分接触的状态下，紧固并且固定到所述第一加强板和所述第二加强板。

7.根据权利要求1或2所述的用于车辆的车门结构，其中

由所述第一壁部(22RF)与所述第二壁部(22S)形成的角度小于180度。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的车门结构，其中

由所述第一壁部(22RF)与所述第二壁部(22S)形成的角度为大约90度。