CN106183740B - 具有铰链加强件的机动车车门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车车门，用来可摆动地支承在机动车的车身上，所述机动车车门具有车门框架(11)，所述车门框架具有设置在车门框架(11)的内侧(15)上的铰链加强件(10；50)，所述铰链加强件至少在两个相对置的外边缘上分别具有支承在车门框架(11)上的固定凸缘部段(21、22、23、24)，并且在至少两个相对置的固定凸缘部段(21、22、23、24)之间具有力吸收区(20)，所述力吸收区在形成空腔(28)的情况下与车门框架(11)相隔地安置。

Description

具有铰链加强件的机动车车门

技术领域

本发明涉及一种用来可摆动地支承在机动车车身上的机动车车门，其具有车门框架以及设置在车门框架内侧上的铰链加强件。另一方面，本发明还涉及一种配备有这种机动车车门的机动车。

背景技术

机动车、尤其是轿车(Pkw)典型地具有多个可摆动地支承在A柱或B柱上的侧门。机动车的可摆动地支承的侧门因此典型地铰接在机动车车身的承载式的并因此足够稳定且不易扭曲的部件上。但为了将车身以及机动车重量降至最低，该机动车车门自身尽量由相对壁薄的金属片部件构成。就此而言，为了可摆动地支承这种机动车车门，在车门侧设置有用于相应车门铰链的加强件。

由DE 10 2005 023 644 A1已知一种在机动车车门的铰链和机动车车身的车门框架之间的螺丝连接。每个螺丝连接都设置有防丢装置，它在铰链从车门框架上去除时将螺丝保持在车身侧的车门框架上。该防丢装置在此设置在附加零件上，该附加零件固定在车门框架上。

发明内容

相应地，本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有铰链加强件的机动车车门，它的特征在于较高的稳定性以及相对小的重量。铰链加强件在此应该使力尽量均匀地、避免点状负荷地传导到车门框架中，因此有助于实现耐用的、持久的且无需维护的门侧铰链连接。此外规定，整体上减少了用来实现铰链加强件的零件数量，以便尤其减少制造和生产费用以及与之相关的制造成本。

所述技术问题借助一种机动车车门、一种机动车车身以及一种机动车得以解决。有利的构造方案在此是下述实施例的内容。

就此而言，设置用来可摆动地支承在机动车的车身上的机动车车门。机动车车门具有车门框架，该车门框架具有设置在车门框架的内侧上的铰链加强件。铰链加强件在此至少在两个相对置的外边缘或外侧上分别具有支承在车门框架上的固定凸缘部段。铰链加强件的力吸收区位于固定凸缘部段之间，该力吸收区在形成空腔的情况下与车门框架间隔开来，并且当铰链加强件设置或固定在车门框架上时在形成空腔的情况下与车门框架间隔开来。

通过形成空腔，并且通过在结构上将至少两个相对置的固定凸缘部段连接起来，能够通过相对较大的表面或通过相对较大的区域将机械负荷引导到车门框架中。以这种方法和方式能够在很大程度上消除车门框架中的点状负荷和力作用。这一点能够对门的疲劳强度和免维修性产生有利的影响。此外，由此原则上还能降低车门框架和/或铰链加强件自身的板材厚度。由于所用材料较少，所以这一点不仅降低了成本，而且还尤其降低了机动车车门和机动车的重量。

按另外的构造方案，力吸收区借助至少一个套筒支撑在车门框架上。在此尤其规定，该套管构成用于铰链侧翼(Scharnierflügel)的固定器件的支座，并且就此而言通过套筒将力引导到铰链加强件中，并且通过相互隔开的固定凸缘部段将力引导到机动车车门的车门框架中。

由于形成了朝向车门框架的空腔，并且由于通过朝套筒径向隔开的固定凸缘部段将力引导到车门框架中(力传导通过套筒实现)，能够尤其力矩稳定地将车门铰链连接到车门框架上。通过这种连接，能够在车门铰链或车门铰链侧翼和车门框架(因此和机动车车门)之间传递相对较高的负荷。

根据改进方案，该套筒穿透空腔，并且还朝设置在车门框架中的通穿孔对齐。该套筒能够以这种方式和方法容纳固定器件(例如固定螺丝)，该固定器件被引导穿透车门框架的通穿孔。该套筒(尤其是它的内壁)能够尤其与这种固定器件或固定元件共同作用，并且当作固定元件的支座来用。

由于该套筒穿透空腔并且还在结构上与铰链加强件的力吸收区(其与车门框架是隔开的)相连，则它还能额外地增强力吸收区并且分开地支撑在车门框架上，该力吸收区例如能够设计得大范围平坦。就此而言可规定，力吸收区至少三重地支撑在车门框架上，即通过至少两个相对置的固定凸缘部段以及至少一个套筒。所述多重支撑尤其能够在车门框架和铰链加强件之间实现分散的力引导和力传递。

按照改进方案，套筒还与力吸收区连接成一体。它还可模制在力吸收区上面。通过力吸收区和套筒的集成化设计，并因此通过套筒在铰链加强件上的集成化设计，一方面能够提供力吸收区和套筒尤其良好且耐用的连接。另一方面，与力吸收区一体化相连的套筒尤其能够被特别合理地制成。该套筒尤其能够在变形过程中、例如通过深冲以及通过坯件的热加工或冷加工而模制在力吸收区上。备选地可考虑的是，套筒借助接合过程(例如焊接)不可松脱地与力吸收区相连。

在改进方案中，套筒在面向力吸收区的端部部段上具有内螺纹部段。它尤其用来构成螺丝的螺丝连接，该螺丝穿透了车门框架的通穿孔。由于内螺纹部段只设置在套筒的自由端部上，该自由端部面向力吸收区并且背向套筒的自由端部，所以能够在螺丝和套筒之间与车门框架隔开地进行动力或力矩传递。这一点有利于铰链加强件和车门框架之间通过边缘侧的固定凸缘部段进行的力引导和力传递。就此而言，能够在车门铰链和车门框架之间提供相对大面积的且均匀的力和力矩传递。此外，还由此可在车门铰链和车门框架之间实现一种双剪切(zweischnittig)的连接。

在改进方案中，套筒在面向车门框架的端部部段上具有无螺纹的部段。因此通过这个无螺纹部段在应用螺丝时能够传递拧紧或固定力矩。就此而言，能够在很大程度上避免或至少减少点状负荷，例如通过套筒自身支撑在车门框架上的点状符合。

按另外的构造方案，该无螺纹的部段占套筒的总长的约50％至85％。就此而言规定，套筒的内螺纹部段占套筒总长的最多50％且最少15％，该内螺纹部段设置得面向力吸收区并且背向车门框架。内螺纹部段可在此一直邻接到在很大程度上构造得平坦的力吸收区上。套筒典型地大致垂直于力吸收区或垂直于力吸收区的平面进行延伸。通过套筒和力吸收区的成形或一体化构造，力吸收区能够具有通穿孔，它的圆周边缘与套筒连接成一体或者过渡到该套筒中。

按另外的构造方案，套筒的长度是在20mm至40mm之间。优选可在25mm至30mm之间。套筒的内螺纹部段的长度能够是15mm至25mm。根据模拟和负荷计算，套筒及其内螺纹部段以及无螺纹部段的这种尺寸和纵向延伸已经证实，对于车门铰链和车门框架之间的尽量均匀且大面积的力和力矩传递来说是尤其有利的，该力和力矩传递是通过至少两个相对置的固定凸缘部段和支撑在车门框架上的套筒实现的。

在套筒的长度较小(其也会引起相应更短的间距以及在力吸收区和车门框架之间的较小空腔)时，则会增强地产生点状负荷。相反，套筒的明显更长的设计方案以及随之产生的固定凸缘部段的几何构造能够引起铰链加强件的倾斜不稳定性，这会尽可能要求铰链加强件具有厚壁的结构。

按另外的构造方案，套筒在其面向车门框架并因此背向力吸收区的端部部段上具有径向扩展的边缘(Bund)或凸缘或法兰。借助径向扩展的边缘或凸缘，能够在套筒和车门框架之间提供相对于套筒的壁厚扩大的支承面。能够以这种方式和方法大范围地将点状负荷降到最低。

按铰链加强件的另一构造方案，它具有环绕的且构成外部边缘的凸缘结构。在例如力吸收区的类似四边形或长方形的结构中，铰链加强件具有大致四个跟随着该吸收区的外部边缘的固定凸缘部段，其中每两个成对地相对置。

但该环绕的凸缘结构能够具有与车门框架的具体构造形式相匹配的几何形状。该凸缘结构尤其构造与车门框架的为此设置的连接区域协调一致或相同，因此它们能够尽量大表面地且全面地与车门框架相连。典型的是，铰链加强件通过凸缘结构不可松脱地与车门框架相连。它典型地与车门框架焊在一起。但原则上也可考虑其它的固定方式，例如粘合或铆焊。

按另外的构造方案，铰链加强件构成为槽状或杯状。力吸收区在此构成槽底或杯底，它由环绕的凸缘结构包围着。在此尤其可规定，力吸收区典型地具有平坦的结构和几何形状、并且在边缘侧过渡到侧部部段(Wangenabschnitt)中，该侧部部段大致垂直于力吸收区的平面进行延伸并且至少局部地环绕地围绕着该力吸收区，该侧部部段自身背向力吸收区并且过渡到朝外突出的凸缘结构中。

铰链加强件在横截面中能够具有例如罩形的轮廓。通过铰链加强件的槽状或杯状结构，它能够具有自身封闭的几何形状和表面轮廓，它能够用来加固铰链加强件。

按另外的构造方案，在力吸收区中铰链加强件具有至少两个相互隔开的且相互平行定向的(典型的是构造得相同)套筒。借助至少两个或多个套筒，不仅能够将铰链加强件多重地支撑在车门框架。只要这两个套筒设置有内螺纹部段，则每个套筒都能当作固定器件(例如螺丝)的支座来用，因此通过每个套筒能够将力和力矩相互隔开地传递到力吸收区以及至少两个相对置的固定凸缘部段中，并因此传导到环绕的凸缘结构中。

由于套筒的一体化结构并且由于套筒设置有内螺纹部段，使得例如焊接螺母的常用接合和应用都变得多余。其它常用的焊接螺母或铆接螺母因此也是多余的，它们例如焊接到吸收动力的螺纹板上。因此总的说来，以有利的方式减少了实现铰链加强件所需的零件数量。

按另外的构造方案，车门铰链的车门铰链侧翼借助与套筒啮合的螺丝通过车门加强件与车门框架相连。每个螺丝的螺丝头在此贴靠在机动车车门的背向车门加强件的外侧面上。典型地，该螺纹能够从端侧并且从外面引导穿过设置在车门框架上的通穿孔，并且能够引导到与车门框架侧的通穿孔齐平设置的通穿孔中，随后与套筒的内螺纹部段拧在一起。

通过拧紧螺丝，套筒自身一方面能够朝车门框架的内侧压紧。此外通过拧紧螺丝能够将一定的拧紧力矩通过铰链加强件的力吸收区传导到边缘侧的固定凸缘部段中，因此总体上力多重地且在空间中分散地引导到车门框架中。

此外另一方面，机动车车身还设置有至少一个柱子，至少一个前面描述的机动车车门借助至少一个车门铰链可摆动地固定在该柱子上。

除此以外在另一角度中，机动车设置有这种机动车车身，它具有至少一个前述的并且借助至少一个车门铰链可摆动地支承在它上面的机动车车门。

附图描述

在下面参照附图的实施例中描述了其它目的、特征以及有利的应用可能性。其中：

图1示出了机动车的示意性侧视图；

图2在前斜观察的立体图中示出了机动车车门；

图3在从外面观察的侧视图示出了机动车车门，此时外部板材已被取下；

图4在扩大视图中示出了图3的一部分；

图5在隔开且立体的视图中示出了铰链加强件；

图6在横截面A-A中示出了按图4的结构；以及

图7示出了铰链加强件的另一实施例。

具体实施方式

图1以侧视图示出的机动车1具有承载式机动车车身2，其具有起客舱作用的内部空间3。图1还示出了多个机动车车门4，其中下面只描述左边前方的机动车车门4。机动车车门4在具体的实施例中通过两个在车辆高度方向(z)上相互隔开且只在图1和2中标出的A柱6上的车门铰链5可转动地支承在机动车车身2上。

图2示出了属于车门铰链5且设置在机动车车门侧的铰链侧翼8，它们分别借助两个螺丝9与车门框架11拧在一起，该车门框架在图3中示出并且当作机动车车门4的承载结构来用。为了提供支座并且为了稳定地、持久地且力矩稳定地将铰链侧翼8连接到车门框架11上，对于车门框架11上的每个铰链侧翼8来说设置有在图5和7中分离地且立体地示出的铰链加强件10、50。

如图3所示，图3所示的车门框架11还设置有对角线加强件12，它起侧面碰撞斜撑的作用。在未详细示出的腰身线上方，机动车车门4具有车窗留空13。通过车门的前方端侧4a，将铰链或者铰链侧翼8连接或固定到车门框架11以及机动车车门4上。图3和4示出了图2的机动车车门，其在此分别具有被取下的且起外皮作用的外部板材4b。

铰链加强件10设置在内侧上，即设置在车门框架的内侧15上，该内侧如图6所示朝外被外部板材4b限定并且该内侧15贴靠在车门框架11的背向前方端侧4a的侧面上。

图5和6独立的且在安装位置中示出的铰链加强件10具有大范围平坦的力吸收区20，它位于至少两个相对而置的固定凸缘部段21、22之间。固定凸缘部段21在此设置在侧部26的延长部位中，该固定凸缘部段朝力吸收区20大致垂直地延伸。

与边缘侧的固定凸缘部段21相对置的是另一固定凸缘部段22，其同样通过侧部25过渡到力吸收区20内。这些侧部25、26大概相互平行地定向。设置在侧部25、26的自由端部上的且背向力吸收区20的固定凸缘部段21、22在此大概相互垂直地定向，以便提供与车门框架11协调一致的并因此相同的接合结构。

图5所示的铰链加强件10除了位于左右的固定凸缘部段21、22以外还具有上方和下方的固定凸缘部段23、24，它们相应地同样设置在力吸收区20的相对置的边缘上。在图5中以立体图示出的固定凸缘部段21、22、23、24无缝地交织地过渡，并且构成环绕的凸缘结构27，它大范围地全面地支撑在车门框架11上，并且典型地借助焊接连接29材料锁合地与车门框架11不可松脱地相连。

在图6所示的最终装配结构中，力吸收区20与车门框架11间隔开来，并且与车门框架11一起构成空腔28。力吸收区20还具有两个在装配结构中沿车辆高度方向(z)相互隔开的套筒30，它们在其背向力吸收区20的自由端部上分别具有径向扩展的边缘32。

套筒30借助其边缘32支撑在车门框架11的通穿孔17的孔口边缘上。中空设计的套筒30与边缘32以及套筒30的自由端部间隔地还具有内螺纹部段34，它邻接到无螺纹的部段36上，该无螺丝部段一直延伸至套筒30的自由端部或套筒的边缘32上。该内螺纹部段34尤其一直邻接到力吸收区20上。

该内螺纹部段尤其与螺丝9的螺纹部段16一起作用，该螺丝能够从端侧4a和外侧19引导穿过车门框架11的通穿孔17，并且导入与之齐平设置的套筒30中。在螺丝头18和车门框架11的构成端侧4a的部段之间还设置有压力分配板14，它当作用于螺丝头18的支座并且当作增强结构的垫片来用。

内螺纹部段34的轴向长度以及相对于套筒30的总长的轴向位置这样进行选择，即在拧紧螺丝9时并且在构成螺丝9和套筒30的螺丝连接时尤其通过边缘侧的固定凸缘部段21、22、23、24将力和力矩相对大面积地并因此均匀地且尤其力矩稳定地引导到车门框架11中。

在力吸收区20和车门框架11之间的间距D在22mm和40mm之间，尤其在25mm和30mm之间。该间距在此与套筒30的轴向长度协调一致。

该套筒30尤其与铰链加强件10设计为一体式，尤其与其力吸收区20构成为一体。铰链加强件10在此能够尤其设计为板材成形件，尤其由钢板构成。但它也可由轻金属(例如铝或镁)构成，或者至少局部地具有轻金属。

通过在与力吸收区20构成为一体的套筒30中形成和制造内螺纹部段34，能够省略对于铰链连接来说常见的焊接螺母。就此而言，以有利的方式减少了铰链连接的制造和生产成本。

图7示出了铰链加强件50的备选构造方案，它除了环绕的凸缘结构27以外只具有左边的固定凸缘部段21和相对置的右边的固定凸缘部段22，它们与图5所示的铰链加强件10的构造相比构造得基本相同或类似。与图5所示的铰链加强件10相比，这种铰链加强件50由于缺少了上方和下方的固定凸缘部段23、24，具有更轻的重量。

这些示出的实施例只示出了本发明的可能的构造方案，对此也可考虑其它众多的变形方案并且属于本发明的范畴。示例性示出的实施例绝对不会对本发明的范围、应用性或配置可能性方面形成限制。本说明书只是向本领域技术人员展示按本发明的实施例的可能的实施方式。因此能够在所述元件的功能和结构方面进行多种多样的改变，只要不脱离本申请权利要求书所限定的保护范围或其等同保护范围即可。

附图标记列表

1 机动车

2 机动车车身

3 内部空间

4 机动车车门

4a 端侧

4b 外部板材

5 车门铰链

6 柱

8 车门铰链侧翼

9 螺丝

10 铰链加强件

11 车门框架

12 对角线加强件

13 窗形留空

14 压力分配板

15 内侧

16 螺纹部段

17 通穿孔

19 外侧面

20 力吸收区

21 固定凸缘部段

22 固定凸缘部段

23 固定凸缘部段

24 固定凸缘部段

25 侧部

26 侧部

27 凸缘结构

30 套筒

32 边缘

34 内螺纹部段

36 无螺纹的部段

50 铰链加强件

Claims (14)

1.一种机动车车门，用来可摆动地支承在机动车的车身上，所述机动车车门具有车门框架(11)，所述车门框架具有设置在车门框架(11)的内侧(15)上的铰链加强件(10；50)，所述铰链加强件至少在两个相对置的外边缘上分别具有支承在车门框架(11)上的固定凸缘部段(21、22、23、24)，并且在至少两个相对置的固定凸缘部段(21、22、23、24)之间具有力吸收区(20)，所述力吸收区在形成空腔(28)的情况下与车门框架(11)相隔地安置，其中，在力吸收区(20)中的铰链加强件(10)具有至少两个相互隔开的且相互平行定向的套筒(30)。

2.按权利要求1所述的机动车车门，其中，力吸收区(20)借助至少一个套筒(30)支撑在车门框架(11)上。

3.按权利要求2所述的机动车车门，其中，所述套筒(30)穿透空腔(28)，并且与设置在车门框架(11)中的通穿孔(17)对齐。

4.按权利要求2或3所述的机动车车门，其中，所述套筒(30)与力吸收区(20)连接成一体或者模制在力吸收区上。

5.根据权利要求2或3所述的机动车车门，其中，所述套筒(30)在面向力吸收区(20)的端部部段上具有内螺纹部段(34)。

6.根据权利要求2或3所述的机动车车门，其中，所述套筒(30)在面向车门框架(11)的端部部段上具有无螺纹的部段(36)。

7.按权利要求6所述的机动车车门，其中，所述无螺纹的部段(36)占套筒(30)的总长的50％至85％。

8.根据权利要求2或3所述的机动车车门，其中，所述套筒(30)的长度在20mm至40mm之间或在25mm至30mm之间。

9.根据权利要求2或3所述的机动车车门，其中，所述套筒(30)在其面向车门框架(11)的端部部段上具有径向扩展的边缘(32)。

10.根据权利要求1或2所述的机动车车门，其中，所述铰链加强件(10)具有环绕的且构成外边缘的凸缘结构(27)。

11.根据权利要求1或2所述的机动车车门，其中，铰链加强件(10；50)构成为槽状或杯状，并且其中力吸收区(20)构成槽底或杯底。

12.根据权利要求2或3所述的机动车车门，其中，车门铰链(5)的车门铰链侧翼(8)借助与套筒(30)啮合的螺丝(9)通过车门加强件(10)与车门框架(11)相连，其中螺丝头(18)贴靠在背向车门加强件(10)的外侧面(19)上。

13.一种机动车车身，具有至少一个柱子(6)，并且具有至少一个按上述权利要求中任一项所述的机动车车门(4)，所述机动车车门借助至少一个车门铰链(5)可摆动地支承在机动车车门上面。

14.一种机动车，具有机动车车身，并且具有至少一个按上述权利要求1到12中任一项所述的机动车车门(4)，所述机动车车门借助至少一个车门铰链(5)可摆动地支承在机动车车门上面。

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