CN106671751A - 一种塑料后背门结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料后背门结构，设于汽车尾部，包括后背门内板本体和后背门外板本体，后背门内板本体和后背门外板本体均用塑料制成且固连为一体，后背门内板本体和后背门外板本体的空隙间设有加强结构。本发明中，大部件实现模块化，减少装配误差，加工方便，提高生产效率，提高整车造型自由度，复原能力强，具有材料回收优势，减重效果与防护性能兼备，经济性与安全性平衡。

Description

一种塑料后背门结构

技术领域

本发明涉及一种汽车部件结构，更具体地说，它涉及一种塑料后背门结构。

背景技术

随着能源日益紧张与环境问题的急剧恶化，作为快速增长的汽车行业，有责任担负起节能与环保的重任。在现代汽车设计中，轻量化的设计理念能够同时解决这两个问题，因此实现汽车轻量化将是国际先进汽车制造商所追求的重要目标。据估计，汽车重量每减轻10％，就会节省8％~10％的能耗，对于提升新能源车辆的续航里程具有重要意义。而车身部件占汽车总质量40%～60%，因此汽车车身的轻量化对汽车减重有着显著的影响。采用高性能轻质材料是实现汽车轻量化的一条重要途径。除了采用镁铝合金等替代传统的钢铁材料外，塑料材料也被越来越多地应用于汽车中。据统计，目前世界上很多轿车的塑料用量已超过120kg，德国高级轿车塑料使用量已达300kg/辆。现在，塑料在汽车中的应用已从内饰件向外饰件、车身和功能结构件扩展，如车门模块、前端模块、小腿防撞梁、备胎架、顶盖以及背门系统等。而在国内，塑料工业基础还比较弱，与国外比还存在相当大的差距，塑料零部件的应用还存在较大局限性。加快汽车塑料的研究和应用，对于提高汽车自主产品的竞争力，赶超世界汽车强国是一个很好的机会。汽车全塑后背门是近几年出现在市场上的运用塑料产品代替传统钣金车门的内外饰工艺，已经逐渐被部分客户所接受并正在被更多客户接受，市场的认可和接纳为塑料后背门的发展带来了希望，而且无论从轻量化、成本、安全及设计灵活性上来说，汽车塑料后背门将是未来的趋势。随着工艺技术进一步成熟，掌握好“重量”与“安全”的平衡点，车身外饰上采用塑料代替金属是完全可行的。在国内，由于汽车塑料全塑后背门的研究、设计、制造尚处于起步阶段，汽车工程师对塑料后背门的认识还不够，因此还存在一些缺陷，其中最主要的问题就是如何确保塑料后背门结构在取得显著的减重效果的同时具备足够的强度，避免一味减重而缺失必要的安全性。公开号为CN204877144U的实用新型于2015年12月16日公开了一种车门结构，该车门结构包括金属支架、塑料内门板和塑料外门板，塑料内门板和塑料外门板分别设置在金属支架的两侧，金属支架呈环形位于塑料内门板和塑料外门板的边缘。该实用新型设置金属支架作为车门的骨架，将内外的塑料门板设置在金属支架上，由金属支架来承受车门整体的重量和外界的压力，结构更合理且更稳定；金属支架对内外的塑料门板进行良好的支撑，门板不会因为受力不均而变形；金属支架呈环形位于门板的边缘位置，令边缘位置更加牢固，车门整体所能承受的冲击力和抗弯折能力更强；三部分分离的结构便于制造加工和装配，金属支架及门板上的零部件可独立装配，之后再将三部分匹配安装。但该实用新型采用金属支架支撑塑料内门板和塑料外门板，由于金属件比同体积塑料件重量大，因此使得该车门结构减重潜力仍未被充分挖掘。

发明内容

现有的塑料后背门结构仅突出了减重效果，强度却难以保证，为克服这一缺陷，本发明提供了一种兼顾减重与结构强度，使经济性与安全性取得平衡的塑料后背门结构。

本发明的技术方案是：一种塑料后背门结构，设于汽车尾部，包括后背门内板本体和后背门外板本体，后背门内板本体和后背门外板本体均用塑料制成且固连为一体，后背门内板本体和后背门外板本体的空隙间设有加强结构。由于后背门内板本体和后背门外板本体用塑料制成，相比金属，塑料弹性更好但强度较弱，因此如不进行必要的加强，塑料制成的后背门抗压、抗弯、抗冲击性能都难以达到要求，难以确保整车安全性。为此，在本塑料后背门结构中，后背门内板本体和后背门外板本体间保留一定间隙，在此间隙中设置加强结构，一旦后背门受到冲击时，后背门内板本体和后背门外板本体间的空隙、塑料自身的弹性使得冲击力可被后背门外板本体在一定限度内发生形变时吸收减弱，与此同时加强结构可提高后背门内板本体和后背门外板本体的抗压、抗弯曲、抗冲击强度，使塑料后背门结构能够承受更大的外力压迫及冲击，确保整车安全性符合要求。

作为优选，所述加强结构包括加强筋板，加强筋板一体成型地设于后背门内板本体和后背门外板本体的相对面上。加强筋板可以局部增大后背门内板本体和后背门外板本体的厚度，以更少的加工用料获得理想的抗压、抗弯曲、抗冲击强度，既取得显著的减重效果，又获得较好的安全性。考虑到后背门位于车尾，所受的外力冲击一般来自后车追尾，冲击力相对较小，因此采用加强筋板结构而非后背门内板本体、后背门外板本体整体加厚的方式完全可以满足实际安全防护要求，而且更容易达到减重目的。

作为优选，后背门内板本体上的加强筋板每两道一组构成若干个加强筋槽，加强筋槽与后背门外板本体上的加强筋板位置及数目对应，后背门外板本体上的加强筋板适配嵌插在加强筋槽中。单道加强筋板与加强筋槽配合结构可以成为便于后背门内板本体、后背门外板本体装配对位的辅助结构，通过单道加强筋板与加强筋槽的对位，可以叫快速地完成后背门内板本体、后背门外板本体的装配定位。

作为另选，后背门外板本体上的加强筋板每两道一组构成若干个加强筋槽，加强筋槽与后背门内板本体上的加强筋板位置及数目对应，后背门内板本体上的加强筋板适配嵌插在加强筋槽中。单道加强筋板与加强筋槽配合结构可以成为便于后背门内板本体、后背门外板本体装配对位的辅助结构，通过单道加强筋板与加强筋槽的对位，可以叫快速地完成后背门内板本体、后背门外板本体的装配定位。

作为优选，所述加强结构还包括缓冲器，缓冲器两端分别抵接后背门内板本体和后背门外板本体。在常态下，缓冲器自身的张力使后背门内板本体、后背门外板本体保持一定间隙，在受到外部冲击时，由于缓冲器的缓冲作用，后背门内板本体、后背门外板本体受冲击时的形变过程更长，作用在后背门内板本体、后背门外板本体上的冲击力减小，最终可进一步化解对后背门结构整体冲击。

作为优选，缓冲器为液压缓冲器。液压缓冲器依靠液压阻尼对具有速度的物体进行缓冲减速至停止，承受力大，缓冲性能强。

作为另选，缓冲器为弹簧缓冲器。弹簧缓冲器结构简单，价格更低，使用更经济。

作为优选，加强筋板围绕一缓冲器座呈辐射状分布，缓冲器座呈筒状，缓冲器适配安装于缓冲器座中。板状塑料件受到冲击时通常会以撞击点为圆心发生圆形区域的凹陷变形，加强筋板设置成辐射状，能产生以缓冲器为核心的抗变形区域，在后背板实际受力情况下更符合所需的加强作用力分布规律。

作为另选，加强筋板呈网格状分布。网格状分布的加强筋板利于将外部冲击力均匀分散。

作为优选，后背门内板本体、后背门外板本体的边缘设有连接边，后背门内板本体、后背门外板本体的连接边贴合固连。后背门内板本体、后背门外板本体通过连接边的连接实现装配结合。

本发明的有益效果是：

减重效果与防护性能兼备，经济性与安全性平衡。本发明中后背门主体结构用塑料制成，可以显著减轻重量，与此同时，通过设置加强筋板、缓冲器等综合手段可大大提高后背门的结构强度，达到兼顾经济性与安全性的目的。

大部件实现模块化，减少装配误差。本发明中后背门内板本体、后背门外板本体等大部件均由注塑模具一体成型，产品整体精度较高，装配更方便，可减少因零件过多所带来的装配误差，同时可以和玻璃、内外饰件以及电器、线束产品组成模块，整体装配实现模块化生产。

加工方便，提高生产效率。本发明中无大面积钣金冲压件，完全可以在供应商内部完成生产、装配整个流程，实现总成供货，减少主机厂内部相关零件的装配工序，精简了主机厂的流水线，生产效率得到极大提升。

提高整车造型自由度。本发明采用注塑成型，可塑性强，造型自由度更大，能够设计成更多变的造型，较大程度上到达吸睛的效果。

复原能力。与传统的钣金后背门相比，本发明中塑料后背门结构具备塑料本身具有的较好弹性，遭受轻微的碰撞后具有自我复原能力，无需耗时耗力维修，可以进一步减少汽车维修成本。

具有材料回收优势。塑料是整车使用所有材料里面可回收性最高的材料，因此本发明的回收成本低，能源消耗低。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的一种内侧结构示意图；

图3为本发明中局部移除后背门内板本体后的结构示意图；

图4为本发明中局部移除后背门外板本体后的结构示意图。

图中，1-后背门内板本体，2-后背门外板本体，3-加强筋板，4-缓冲器，5-缓冲器座，6-连接边，7-塑料粘胶。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1、图4所示，一种塑料后背门结构，设于汽车尾部，本塑料后背门结构包括后背门内板本体1和后背门外板本体2，后背门上装饰板、后背门左/右装饰板一体注塑成型于后背门内板本体1上，扰流板及尾灯盒集成在后背门外板本体2上，后背门内板本体1和后背门外板本体2均用塑料制成且固连为一体，后背门内板本体1和后背门外板本体2上也设置少量钣金加强板用于安装背门锁、气压撑杆、雨刮电机、后背门铰链等刚性部件。后背门内板本体1和后背门外板本体2的空隙间设有加强结构，所述加强结构包括加强筋板3，加强筋板3一体成型地设于后背门内板本体1和后背门外板本体2的相对面上。后背门内板本体1上的加强筋板3每两道一组构成二十四个加强筋槽，加强筋槽与后背门外板本体2上的加强筋板3位置及数目对应，后背门外板本体2上的加强筋板3适配嵌插在加强筋槽中。所述加强结构还包括三个缓冲器4，缓冲器4两端分别抵接后背门内板本体1和后背门外板本体2。后背门内板本体1和后背门外板本体2上与车头大致等高的位置上，各设有三个加强筋板分布区域，各加强筋板分布区域分别位于后背门内板本体1和后背门外板本体2上大面积平滑部位的左右端和中央位置处，且后背门内板本体1和后背门外板本体2上的加强筋板3分布区域位置对应。每个分布区域中的加强筋板3各围绕一缓冲器座5呈辐射状分布，缓冲器座5呈筒状，缓冲器4适配安装于缓冲器座5中。缓冲器4为液压缓冲器。后背门内板本体1、后背门外板本体2的边缘设有连接边6，后背门内板本体1、后背门外板本体2的连接边6贴合通过塑料粘胶7固连。

具有本塑料后背门结构的车辆一旦遇到后车追尾情况时，后背门内板本体1和后背门外板本体2间的空隙、塑料自身的弹性使得冲击力可被后背门外板本体2在一定限度内发生形变时吸收减弱，与此同时加强筋板3可提高后背门内板本体1和后背门外板本体2的抗压、抗弯曲、抗冲击强度，使塑料后背门结构能够承受更大的外力压迫及冲击，更由于缓冲器4的缓冲作用，后背门内板本体1、后背门外板本体2受冲击时的形变过程更长，作用在后背门内板本体1、后背门外板本体2上的冲击力减小，最终可进一步化解对后背门结构整体冲击，确保整车安全性符合要求。

实施例2：

如图2、图3所示，加强筋板分布区域为两个，后背门外板本体2上的加强筋板3每两道一组构成十二个加强筋槽，加强筋槽与后背门内板本体1上的加强筋板3位置及数目对应，后背门内板本体1上的加强筋板3适配嵌插在加强筋槽中。缓冲器4为弹簧缓冲器。其余同实施例1。

实施例3：

加强筋板3呈网格状分布。后背门内板本体1和后背门外板本体2的空隙间不设缓冲器4。其余同实施例1。

Claims (10)

1.一种塑料后背门结构，设于汽车尾部，其特征是包括后背门内板本体（1）和后背门外板本体（2），后背门内板本体（1）和后背门外板本体（2）均用塑料制成且固连为一体，后背门内板本体（1）和后背门外板本体（2）的空隙间设有加强结构。

2.根据权利要求1所述的塑料后背门结构，其特征是所述加强结构包括加强筋板（3），加强筋板（3）一体成型地设于后背门内板本体（1）和后背门外板本体（2）的相对面上。

3.根据权利要求2所述的塑料后背门结构，其特征是后背门内板本体（1）上的加强筋板（3）每两道一组构成若干个加强筋槽，加强筋槽与后背门外板本体（2）上的加强筋板（3）位置及数目对应，后背门外板本体（2）上的加强筋板（3）适配嵌插在加强筋槽中。

4.根据权利要求2所述的塑料后背门结构，其特征是后背门外板本体（2）上的加强筋板（3）每两道一组构成若干个加强筋槽，加强筋槽与后背门内板本体（1）上的加强筋板（3）位置及数目对应，后背门内板本体（1）上的加强筋板（3）适配嵌插在加强筋槽中。

5.根据权利要求2所述的塑料后背门结构，其特征是所述加强结构还包括缓冲器（4），缓冲器（4）两端分别抵接后背门内板本体（1）和后背门外板本体（2）。

6.根据权利要求5所述的塑料后背门结构，其特征是缓冲器（4）为液压缓冲器。

7.根据权利要求5所述的塑料后背门结构，其特征是缓冲器（4）为弹簧缓冲器。

8.根据权利要求5所述的塑料后背门结构，其特征是加强筋板（3）围绕一缓冲器座（5）呈辐射状分布，缓冲器座（5）呈筒状，缓冲器（4）适配安装于缓冲器座（5）中。

9.根据权利要求2所述的塑料后背门结构，其特征是加强筋板（3）呈网格状分布。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的塑料后背门结构，其特征是后背门内板本体（1）、后背门外板本体（2）的边缘设有连接边（6），后背门内板本体（1）、后背门外板本体（2）的连接边（6）贴合固连。