CN105452033B - 车门结构 - Google Patents

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Abstract

一种车门结构(10)，具有：门内板(16)，其由树脂制成，并且与门外板(14)一起构成具有闭合截面形状的门主体部(12)；框架(30)，其具有在门纵向方向上延伸的框架主体部(32)，和框架延伸部(34)，该框架延伸部(34)由金属制成，并且设置成与框架主体部(32)的长度方向端部侧连续，框架(30)安置在门主体部(12)的闭合截面之内；以及弯曲部(36)，其在框架延伸部(34)处弯曲成型，并且在平面图中观看时，安置成比框架主体部(32)更加朝着门厚度方向外侧。

Description

车门结构
技术领域
本发明涉及一种车门结构。
背景技术
传统地，已知一种车门结构：其中，在具有由树脂制门内板和树脂制门外板形成的门主体部的车门处，由金属制成的框架安置在门主体部之内，并且门铰链和门锁在夹置门内板的同时紧固到该框架(参见例如日本专利申请公开(JP-A)No.S63-46923)。
发明内容
技术问题
然而，在该门结构中，在车辆侧面碰撞时，当指向门厚度方向内侧的载荷施加到设置在门主体部之内的框架时，存在于门铰链与门锁的紧固区域处夹置的门内板处产生断裂或者破裂的担忧。以这种方式，存在框架设置在门主体部之内的门结构的提升空间。
从而，本发明的目的是获得一种车门结构，其中，即使指向门厚度方向内侧的载荷施加到设置在门主体部之内的框架，也能够抑制门内板的断裂。
解决问题的方案
为了实现上述目的，关于本发明的第一方面的车门结构，具有：门内板，其由树脂制成，并且与门外板一起构成具有闭合截面形状的门主体部；框架，其具有在门纵向方向上延伸的框架主体部，和框架延伸部，该框架延伸部由金属制成，并且设置成与框架主体部的长度方向端部侧连续，框架安置在门主体部的闭合截面之内；以及弯曲部，其在框架延伸部处弯曲或屈曲成型，并且在平面图中观看时，安置成比框架主体部更加朝着门厚度方向外侧或者内侧。
根据关于第一方面的本发明，在平面图中观看时安置成比框架主体部更加朝着门厚度方向外侧或者内侧的弯曲部，在由金属制成的框架延伸部处弯曲或者屈曲成型。因此，在车辆侧面碰撞时，即使指向门厚度方向内侧的载荷施加到设置在门主体部的闭合截面之内的框架，由于框架延伸部的弯曲部拉长为直线形，所以，也有效地吸收了载荷。因此，抑制了门内板的断裂(断裂或者破裂的产生)。
关于本发明的第二方面的车门结构是第一方面的车门结构，其中，由金属制成的接合部件设置在门内板处，从而封闭形成在门内板中的开口部，并且框架延伸部的自由端部接合到接合部件。
根据关于第二方面的车门结构，由金属制成的接合部件设置成封闭形成在门内板中的开口部，并且框架延伸部的自由端部接合到该接合部件。因此，当指向门厚度方向内侧的载荷施加到框架时，框架延伸部的弯曲部直线形拉长，并且从门内板的开口部露出的接合部件变形。因此，更加有效地吸收指向门厚度方向内侧并且施加到框架的载荷，并且更加抑制门内板的断裂(断裂或者破裂的发生)。
关于本发明的第三方面的车门结构是第二方面的车门结构，其中，所述框架延伸部的所述自由端部与门结构件一起接合到所述接合部件，所述门结构件用于将所述门主体部机械连接到车辆主体。
根据关于第三方面的车门结构，框架延伸部的自由端部与门结构件一起接合到接合部件，该门结构件用于将所述门主体部机械连接到车辆主体。因此，在车辆侧面碰撞时，或者在将门主体部嵌合到车辆主体时，即使载荷施加到门结构件，从开口部露出的接合部件变形，并且吸收了载荷。因此，减小了施加到门内板的载荷。因此，抑制接合门结构件的区域处门内板的断裂(断裂或者破裂的发生)。
此外，仅在框架延伸部的自由端部与门结构件接合的门内板的区域处，由金属制成的接合部件设置在门内板处。因此，在确保门主体部相对于车辆主体的支撑刚度的同时，有效地减轻门主体部的质量。
关于第四方面的车门结构是第一方面至第三方面的任意方面的车门结构，其中，弯曲部在平面图中观看时形成为波浪形状。
根据关于第四方面的车门结构，弯曲部在平面图中观看时形成为波浪形状。因此，当指向门厚度方向内侧的载荷施加到框架时，相比弯曲部在平面图中观看时不形成为波浪形状的情况，弯曲部以直线形状拉长得更长。因此，更加有效地吸收指向门厚度方向内侧并且施加到框架的载荷，并且更加抑制门内板的断裂(断裂或者破裂的发生)。
发明的有益效果
如上所述，根据关于本发明的第一方面的车门结构，即使指向门厚度方向内侧的载荷施加到设置在门主体部之中的框架，也能够抑制门内板的断裂。
根据关于本发明的第二方面的车门结构，即使指向门厚度方向内侧的载荷施加到设置在门主体部之中的框架，也能够更加抑制门内板的断裂。
根据关于本发明的第三方面的车门结构，即使载荷施加到门结构件，也能够抑制门内板在门结构件接合到的区域处断裂。
根据关于本发明的第四方面的车门结构，即使指向门厚度方向内侧的载荷施加到设置在门主体部之中的框架，也能够更加抑制门内板的断裂。
附图说明
图1是示出关于第一实施例的车门结构的透视图。
图2是以放大方式示出关于第一实施例的车门结构的主体部分的透视图。
图3是作为图2的X-X线视图的截面图。
图4是示出防撞梁在关于第一实施例的车门结构的侧面碰撞之前的状态的截面图。
图5是示出防撞梁在关于第一实施例的车门结构的侧面碰撞之后的状态的截面图。
图6是以放大方式示出关于第二实施例的车门结构的主体部分的截面图。
图7以放大方式示出关于第三实施例的车门结构的主体部分的截面图。
具体实施方式
下文中，基于附图具体描述关于本发明的实施例。注意，为了便于说明，在各个附图中适当地示出的箭头UP为车门向上方向，箭头FR是车门向前方向，并且箭头OUT是车门厚度方向外侧。此外，在以下说明中，除非另作说明，否则，当使用竖直、纵向和和内/外方向时，它们是指车辆竖直方向上的竖向、车辆纵向方向上的纵向以及车辆厚度方向上的内/外向。
<第一实施例>
首先描述第一实施例。如图1至3所示，关于第一实施例的车门结构10具有：门外板14，其由金属制成，并且设置在车门厚度方向上外侧处；以及门内板16，其由纤维强化塑料制成(由FPR制成)，例如，由碳纤维强化塑料制成(由CRFP制成)，并且设置在门厚度方向上内侧处，并且与门外板14一起构成具有闭合截面形状的门主体部12。此外，门框架18由金属制成并且形成为框架形状，该门框架18设置在门内板16的上部处。
如图3所示，门内板16的前部弯曲地模制成在平面图中观看时的大致“Z”状。门外板14的前端部14F通过卷边加工而接合到门内板16的在车门厚度方向外侧上朝着车前侧突出的前端部16F。注意，在以下说明中，在门内板16的前部处面向门纵向方向的壁部是前壁部16A。
如图1所示，接合到未示出的车辆主体的一对上下门铰链部20设置在门内板16的前壁部16A处。此外，同样如图2所示，门铰链部20具有：铰链主体22，其由金属制成，并且是用于将门主体部12机械连接到车辆主体的门结构件的实例；以及稍后描述的接合部件24，铰链主体22安装到该接合部件24的前表面侧。
如图3所示，在平面图中观看时，铰链主体22形成为大致“L”状，并且轴向为竖直方向的筒状管部23与朝着门前侧突出的末端部一体地连续。注意，因为包括铰链主体22的上下门铰链部20的结构是相同的，所以下文中仅描述在下侧处的门铰链部20。
如图1至3所示，开口部17为矩形并且其长度方向为竖直方向，该开口部17形成在门内板16的与门铰链部20相对应的区域中。此外，由金属(例如，铝)制成并且构成门铰链部20的接合部件24通过插入成型安装到门内板16的前壁部16A，从而封闭该开口部17。
具体地，接合部件24形成为一个尺寸大于开口部17的板状，并且接合部件24的周缘部一体地嵌入到包围开口部17的前壁部16A的板厚之内。因此，在门内板16的前壁部16A处的板厚形成为比接合部件24的板厚更厚(参见图3)。
此外，接合部件24的周缘部弯曲成型，从而在平面图中观看时，匹配门内板16的前壁部16A的形状。即，在门厚度方向外侧处的周缘部弯曲成型从而朝着门前侧突出，并且在门厚度方向内侧处的周缘部朝着门后侧弯曲成型，并且与门后侧连续地朝着门厚度方向内侧弯曲成型。由此，提高接合部件24的相对于门内板16的接合强度。
此外，如图3所示，用于利用螺栓26和螺母28紧固铰链主体22的通孔24A形成在接合部件24的从开口部17露出的大致中央部中。与接合部件24的通孔24A连通的通孔22A也形成在铰链主体22中。
此外，充当框架的防撞梁30安置在门主体部12的闭合截面之内的下部侧处。防撞梁30具有：梁主体部(框架主体部)32，其由金属制成，并且在门纵向方向上延伸；以及梁延伸部(框架延伸部)34，其由金属制成，并且设置成与梁主体部32的长度方向两端部侧连通。
梁主体部32一体地模制成“U”形截面，其朝着门厚度方向外侧开口。梁延伸部34为板状并且具有稍后描述的弯曲部36，并且一体地接合到(通过焊接或者利用螺栓等紧固)梁主体部32的长度方向两端部，并且设置成与梁主体部32的长度方向两端部连续。注意，因为前和后梁延伸部34具有大致对称形状，所以在以下说明中，主要使用在门铰链部20处的梁延伸部作为实例，并且描述其结构。
梁延伸部34形成为在平面图中观看时比虚拟延伸直线K长，该虚拟延伸直线K朝着梁主体部32的门前侧延伸直至到达接合部件24。此外，使得梁延伸部34的除了其稍后描述的自由端部35之外的至少一部分作为弯曲部36，该弯曲部36弯曲成型为安置成比梁主体部32(虚拟延伸直线K)更加朝着门厚度方向外侧。
具体地，梁延伸部34的弯曲部36首先从梁主体部32的前端部侧朝着门厚度方向外侧弯曲成型，并且随后，朝着门前侧弯曲成型。此外，自由端部(比弯曲部36更加朝着门前侧的末端部)35从梁延伸部34的弯曲部36连续，该自由端部35朝着门厚度方向内侧弯曲成型，并且面向门纵向方向。
即，梁延伸部34的自由端部35安置在接合部件24的后表面侧处。此外，与接合部件24的通孔24A连通的通孔35A形成在该梁延伸部34的自由端部35中。
此外，由金属制成的保持器38安置在梁延伸部34的自由端部35的后表面侧处。此外，与接合部件24的通孔24A和自由端部35的通孔35A连通的通孔38A形成在该保持器38中。因此，梁延伸部34的自由端部35与铰链主体22一起如下紧固并且固定到接合部件24。
首先，铰链主体22安置在接合部件24的前表面侧处，并且梁延伸部34的自由端部35安置在接合部件24的后表面侧处。然后，螺栓26从门前侧插通通孔22A、通孔24A、通孔35A、通孔38A，并且与设置在保持器38的后表面侧处的螺母28旋合到一起。由此，铰链主体22和梁延伸部34的自由端部35两者紧固并且固定到接合部件24。
注意，使得螺母28为焊接螺母，其与通孔38A同轴地固定到保持器38的后表面侧，然而不限于此。此外，弯曲部36不限于形成为图示的弯曲形状，并且可以形成为例如曲线形状(未示出)，其屈曲成平面图中观看时的大致圆弧形等。
如图4所示，梁延伸部34在后侧处的自由端部35通过诸如粘合或者未示出的螺栓/螺母等这样的接合方法接合到门内板16，或者接合到接合部件，该接合部件由金属制成，并且设置成封闭未示出的开口部。
如图3所示，形成在梁延伸部34的自由端部35中的通孔35A的内径形成为大于形成在铰链主体22中的通孔22A的内径和形成在保持器38中的通孔38A的内径。因此，吸收了梁延伸部34(自由端部35)的位置相对于安置防撞梁30的位置的差量。
接着描述关于第一实施例并且如上构造的车门结构10的操作。
如图4所示，安置在门主体部12的闭合截面之内的防撞梁30在梁主体部32的前和后两侧处具有梁延伸部34。在平面图中观看时，安置成比梁主体部32更加朝着门厚度方向外侧的弯曲部36在梁延伸部34的除了自由端部35处弯曲成型，该自由端部紧固并且固定(接合)到接合部件24(门内板16)。
因此，如图5所示，当车辆涉及与诸如立柱P等这样的障碍物的侧面碰撞，并且指向门厚度方向内侧的碰撞载荷输入到门主体部12，并且更具体地，经由门外板14输入到防撞梁30的梁主体部32时，与梁主体部32的塑性变形(弯曲变形)一起，各个梁延伸部34的弯曲部36塑性变形从而拉长为直线形状，并且所输入的碰撞载荷被有效地吸收。
因此，在车辆侧面碰撞时，能够抑制和防止门内板16的前壁部16A的断裂，并且更具体地，抑制和防止接合部件24的周缘部所嵌入的、包围开口部17的前壁部16A的断裂(断裂或者破裂)。
此外，以这种方式，开口部17形成在门内板16的前壁部16A中，并且接合部件24设置成封闭该开口部17。此外，梁延伸部34的自由端部35紧固并且固定到从开口部17露出的接合部件24。
因此，输入到防撞梁30(门主体部12)的碰撞载荷还能够由从开口部17露出的接合部件24的塑性变形(弯曲变形)吸收。因此，能够进一步抑制或防止包围开口部17的前壁部16A的断裂。
此外，当然在车辆侧面碰撞时，并且还在载荷施加到铰链主体22，诸如当门主体部12嵌合到车辆主体等时，从开口部17露出的接合部件24塑性变形(弯曲变形)，并且能够吸收载荷。因此，同样在该情况下，能够减小施加到包围开口部17的前壁部16A的载荷，并且能够抑制或防止包围开口部17的前壁部16A的断裂。
此外，在门内板16处，由金属制成的接合部件24仅设置在安装门结构件(铰链主体22)的区域处，该门结构件用于将门主体部12机械连接到车辆主体。因此，能够抑制螺栓26与螺母28的紧固力由于时间流逝而降低，并且能够确保门主体部12(门铰链部20)相对于车辆主体的支撑刚度，并且能够有效地减轻门主体部12的质量。
<第二实施例>
接着描述第二实施例。注意，与前述第一实施例的区域等同的区域由相同的参考标号表示，并且适当省略其具体说明(包括共同的操作)。
如图6所示，在关于第二实施例的车门结构10中，使得梁延伸部34的除了自由端部35之外的至少一部分为弯曲部36-2，该弯曲部36-2弯曲成型从而安置成当在平面图中观看时比梁主体部32(虚拟延伸直线K)更加朝着门厚度方向内侧。具体地，该梁延伸部34同样形成为当在平面图中观看时比虚拟延伸直线K长，该虚拟延伸直线K朝着梁主体部32的门前侧延伸直至到达接合部件24。
此外，梁延伸部34的弯曲部36-2首先从梁主体部32的前端部侧朝着门厚度方向内侧弯曲成型，并且随后，朝着门前侧弯曲成型。此外，梁延伸部34的自由端部35进一步朝着门厚度方向外侧弯曲成型，并且安置在接合部件24的后表面侧处。
而且在具有如此结构的第二实施例的梁延伸部34处，获得与前述第一实施例相同的操作和效果。注意，在平面图中，在前和后两侧处的梁延伸部34的弯曲部36-2可以构造成安置为比梁主体部32更加朝着门厚度方向内侧。或者，可以存在这样的结构：其中，在前侧或者在后侧的任意一侧处的梁延伸部34的弯曲部36-2安置成比梁主体部32更加朝着门厚度方向内侧，并且在前侧或者后侧的另一侧处的梁主体部34的弯曲部36-2安置成比梁主体部32更加朝着门厚度方向外侧。
<第三实施例>
接着描述第三实施例。注意，与前述第一实施例和第二实施例的区域等同的区域由相同的参考标号表示，并且适当省略其具体说明(包括共同的操作)。
如图7所示，在关于第三实施例的车门结构10中，使得梁延伸部34的除了自由端部35之外的至少一部分为弯曲部36-3，该弯曲部36-3弯曲成型从而安置成当在平面图中观看时比梁主体部32(虚拟延伸直线K)更加朝着门厚度方向外侧，并且该弯曲部36-3在平面图中观看时形成为波浪形状。具体地，该梁延伸部34同样形成为当在平面图中观看时比虚拟延伸直线K长，该虚拟延伸直线K朝着梁主体部32的门前侧延伸直至到达接合部件24。
此外，梁延伸部34的弯曲部36-3首先从梁主体部32的前端部侧朝着门厚度方向外侧弯曲成型，并且随后(比虚拟延伸直线K更加朝着门厚度方向外侧)以朝着门厚度方向内侧、门厚度方向外侧、门厚度方向内侧的顺序弯曲成型为波浪形状。此外，梁延伸部34的自由端部35进一步朝着门厚度方向内侧弯曲成型，并且安置在接合部件24的后表面侧处。
在具有这样的结构的第三实施例的梁延伸部34处，当指向门厚度方向内侧的碰撞载荷输入到梁主体部32时，弯曲部36能够塑性变形，从而拉长为比上述第一实施例和第二实施例的梁延伸部34甚至更长的直线形状。因此，能够甚至更有效地吸收输入到防撞梁30(门主体部12)的碰撞载荷。注意，在第三实施例中的弯曲部36-3的波浪形状可以在第二实施例中的弯曲部36-2处形成。
以上已经基于附图描述了关于本实施例的车门结构10，然而关于本实施例的车门结构10不限于图示结构，并且在不偏离本发明的主旨的范围之内，能够适当地改变其设计。例如，防撞梁30可以构造成横跨在上侧处的门铰链部20与未图示的门锁定部(由金属制成并且未示出的锁定主体接合到的接合部件)之间。
即，关于本实施例的门结构件不限于铰链主体22。此外，梁延伸部34的自由端部35不限于与门结构件(铰链主体22)一起紧固到接合部件24的结构。即，梁延伸部34的自由端部35可以构造成独立于门结构件(铰链主体22)地接合到接合部件24或者门内板16。
此外，梁延伸部34不限于与梁主体部32一体地接合，并且与梁主体部32连续地设置的结构；并且可以构造成与梁主体部32一体地模制并且与梁主体部32连续地设置的结构。此外，可以存在这样的结构：其中，梁延伸部34(弯曲部36)仅设置在前后侧中的任意一侧处。此外，形成梁延伸部34的弯曲部36的波浪形状的数量也不限于图示结构的数量。
此外，梁主体部32不限于形成朝着门厚度方向外侧开口的截面“U”形，并且例如，可以形成为朝着门厚度方向内侧开口的截面“U”形，或者朝着门向上方向或门向下方向开口的截面“U”形，或者甚至是(中空)管状等。
此外，接合部件24不限于通过插入成型而设置在门内板16处的结构，并且可以构造成通过诸如未示出的螺栓/螺母或者粘合剂等这样的接合工具而设置。此外，接合部件24不必须由金属制成，并且可以存在其中不设置接合部件24的结构。
日本专利申请公开No.2013-157736的公开通过引用而将其全部内容并入到本说明书内。本说明书中提及的所有出版物、专利申请以及技术标准以与这样的独立出版物、专利申请或者技术标准具体且单独地表示为通过引用而并入相同的程度，通过引用而并入到本说明书内。

Claims (3)

1.一种车门结构，包括：
门内板，该门内板由树脂制成，并且与门外板一起构成具有闭合截面形状的门主体部；
框架，该框架具有：框架主体部，该框架主体部在门纵向方向上延伸；以及框架延伸部，该框架延伸部由金属制成，并且设置成与所述框架主体部的长度方向端部侧连续，所述框架安置在所述门主体部的闭合截面之内；以及
弯曲部，框架延伸部的该弯曲部首先从所述框架主体部的前端部侧朝着门厚度方向外侧或内侧弯曲或屈曲成型，随后，在比所述框架主体部更加朝着门厚度方向外侧或内侧安置的位置，朝着门前侧弯曲或屈曲成型，其中，
由金属制成的接合部件设置在所述门内板处，从而封闭形成在所述门内板中的开口部，并且
所述框架延伸部的自由端部接合到所述接合部件。
2.如权利要求1所述的车门结构，其中，所述框架延伸部的所述自由端部与门结构件一起接合到所述接合部件，所述门结构件用于将所述门主体部机械连接到车辆主体。
3.如权利要求1或2所述的车门结构，其中，在平面图中观看时所述弯曲部形成为波浪形状。
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