CN106869707A - 一种复合材料的尾门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合材料的尾门，尾门由聚丙烯和长玻璃纤维的复合材料形成；沿着窗框上横梁和D柱饰板的外侧边缘，扰流板通过胶水粘附于内板的上部的周向外缘，扰流板的与窗框上横梁相对的末端通过挡水结构与D柱饰板配合；窗框下横梁具有横贯连续的S型加强结构；连接结构包括两个倒V型结构以及其间的锁扣加强板，左倒V型结构和右倒V型结构连接主体上横梁和主体下横梁；沿着主体的外侧边缘，外板通过胶水粘附于内板的下部的周向外缘；在主体的内部，外部通过胶水粘附于内板的既定刷胶区域。本发明的复合材料的尾门通过以塑代钢的形式，大大降低了尾门的重量，而且，通过在主体上下横梁之间设置倒V型支撑结构，提升尾门的抗扭刚度。

Description

一种复合材料的尾门
技术领域
本发明涉及汽车饰件，更具体地涉及一种复合材料的尾门。
背景技术
在现有技术中，尾门通常由金属材料，例如钢材来形成。由于轻量化是当今车辆技术发展的关键点，因此，由塑料形成的尾门在车辆减重中发挥了很大的作用。例如，某塑料尾门可以相比较原来的金属方案设计减重30％，相当可观。但是，由塑料形成的尾门往往由于材料本身而导致刚度不足的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的塑料尾门的刚度不足的问题，本发明旨在提供一种复合材料的尾门。
本发明所述的复合材料的尾门，包括内板、固定连接于内板的上部的扰流板和固定连接于内板的下部的外板，其中，内板包括一体形成的窗框和位于窗框下方的主体，窗框由首尾相连的左D柱饰板、窗框上横梁、右D柱饰板和窗框下横梁组成，主体包括由上而下依次设置的主体上横梁、连接结构和主体下横梁，尾门由聚丙烯和长玻璃纤维的复合材料形成；沿着窗框上横梁的外侧边缘和左D柱饰板和右D柱饰板的相应外侧边缘，扰流板通过胶水粘附于内板的上部的周向外缘，扰流板的与窗框上横梁相对的末端通过挡水结构与左D柱饰板和右D柱饰板配合；窗框下横梁在左D柱饰板和右D柱饰板之间横贯连接并具有横贯连续的S型加强结构；连接结构包括左倒V型结构、右倒V型结构以及其间的锁扣加强板，左倒V型结构和右倒V型结构连接主体上横梁和主体下横梁；沿着主体的外侧边缘，外板通过胶水粘附于内板的下部的周向外缘；在主体的内部，外部通过胶水粘附于内板的既定刷胶区域。
该既定刷胶区域为左大灯区域、右大灯区域、左倒V型结构的顶端区域、右倒V型结构的顶端区域和锁扣加强板的上部区域。
该既定刷胶区域为中间长两侧短的对称性的粘胶方式。
内板的周向外侧边缘具有T型构造的涂胶支撑面。
该涂胶支撑面包括1mm的挡胶条。
锁扣加强板与主体上横梁通过片状结构连接，该片状结构贯穿主体的整个厚度。
该片状结构为在左倒V型结构和右倒V型结构之间相互平行地间隔开设置的两块片状结构。
该片状结构的壁厚在3.5mm-5mm之间。
左倒V型结构和右倒V型结构关于锁扣加强板对称设置。
左倒V型结构和右倒V型结构的内部设置有加强筋结构。
窗框下横梁的内部设置有若干相连的十字交叉筋结构。
窗框下横梁包括有上部C型口和下部C型口，其中，上部C型口的深度小于下部C型口的深度。
左D柱饰板的面对扰流板的表面上突出设置有作为挡水结构的两条突出筋，在扰流板的相应表面上设置有两道凹槽，该突出筋和凹槽形状配合。
左D柱饰板和右D柱饰板的外侧边缘区域设置有弱化槽。
窗框上横梁的朝向扰流板的表面上设置有扰流板支撑筋。
本发明的复合材料的尾门通过以塑代钢的形式，大大降低了尾门的重量，而且，通过在主体上下横梁之间设置倒V型支撑结构，可以提升尾门的抗扭刚度，在该倒V型结构内部设置内部连接体，可以增强该倒V型结构的自身强度；通过锁体安装位置的上方设置至上而下贯穿整个尾门的片状结构，可以控制尾门在厚度方向上受载的情况下尾门锁扣与主体上横梁的连接强度，进一步提升本发明的复合材料的尾门的总体刚度。在本发明中，通过横贯连续的S型加强结构可以提升尾门玻璃下侧的抗弯刚度。在本发明中，通过沿着内板周缘和既定区域的粘结形式可以提升本发明的复合材料的尾门的总体刚度。相对于现有技术中的内板和外板在非既定的区域进行连接而言，本发明的既定区域是通过多轮优化之后所获得的最优的方案，其所需空间和材料得以优化，并进一步确保尾门质量的合格率。
附图说明
图1是根据本发明的尾门的内板的结构示意图；
图2示出了根据本发明的尾门的内板的D柱饰板的弱化槽；
图3示出了根据本发明的尾门的内板和扰流板的配合；
图4示出了根据本发明的尾门的内板的D柱饰板的挡水结构；
图5是根据本发明的尾门的内板的窗框下横梁的断面图；
图6示出了根据本发明的尾门的内板的连接结构；
图7示出了根据本发明的尾门的内板的既定刷胶区域；
图8是根据本发明的尾门的内板的周向外侧边缘的断面图。
具体实施方式
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
作为汽车的常规饰件，尾门包括内板、扰流板和外板，其中，扰流板固定连接于内板的上部，外板固定连接于内板的下部。由于内板的各区域划分具有约定俗成的名称，为了后续阐述方便，本发明结合图1对各区域首先进行简要说明。
如图1所示，内板1包括一体形成的窗框11和主体12，其中，窗框11位于主体12的上方。窗框11由首尾相连的左D柱饰板111、窗框上横梁112、右D柱饰板113和窗框下横梁114组成。主体12包括由上而下依次设置的主体上横梁121、连接结构122和主体下横梁123。
根据报道，尾门可由SMC材料形成，其中，SMC是片状模塑料Sheet moldingcompound的缩写，实践表明，该SMC材料形成的尾门不能满足VOC(气味性实验)的要求。在本发明中，尾门由PP+LGF材料形成，其中，PP+LGF材料是指基材为聚丙烯，而增强体为长玻璃纤维的材料，实践表明，该PP+LGF材料形成的尾门能够满足VOC(气味性实验)的要求，而且结合本发明的结构能够提供所需的足够的刚度。
根据报道，当尾门由塑料形成时，其通常由于热胀冷缩而带来新的问题。例如，在太阳光直射的情况下，由于D柱饰板区域的下侧设置有气撑而无法增加结构来抵抗热变形，塑料尾门会发生膨胀，影响尾门与周边零件的匹配。在本发明中，左D柱饰板111和右D柱饰板113的外侧边缘区域设置有弱化槽111a，如图2所示，借此对抗热胀冷缩的变形，降低对内板1的边界的影响。
在本发明中，窗框上横梁112的相对的两边缘112a，112b上设置有粘结区域，如图3所示，由此，扰流板2可以借助于该粘结区域连接于该内板1上，从而通过内板1的窗框上横梁112支撑该扰流板2。此外，由于扰流板2通常呈现为盖状，窗框上横梁112的朝向扰流板的表面上可设置有扰流板支撑筋112c，从而提高扰流板2的抗凹刚度。
结合图1，在本发明中，扰流板2的左右两侧可分别通过左D柱饰板111和右D柱饰板113上的安装结构固定于内板1上，而且，沿着窗框上横梁112的外侧边缘112a(参见图3)和左D柱饰板111和右D柱饰板113的相应外侧边缘，扰流板2通过胶水粘附于内板1的上部的周向外缘。其中，扰流板2的与窗框上横梁112相对的末端搭靠在左D柱饰板111和右D柱饰板113上，并且通过挡水结构111b，113b与左D柱饰板111和右D柱饰板113配合。例如，如图4所示，左D柱饰板111的面对扰流板2的表面上突出设置有两条突出筋111b，相对应地，在扰流板2的相应表面上设置有两道凹槽(未示出)，通过该突出筋和凹槽的形状配合，使得扰流板2和内板1的非封闭的连接处不进水。也就是说，通过突出筋和凹槽结构的挡水结构的设置，增加了此处的水流的流动路径，减少了水进入扰流板2和内板1之间的风险，从而有效防止水流入尾门内部。
在本发明中，窗框下横梁114在左D柱饰板111和右D柱饰板113之间横贯连接，彼此可以传力，从而在左右两端保证尾门在抗弯工况下的连通性。该窗框下横梁114具有横贯连续的S型加强结构，其断面如图5所示，包括有上部C型口114a和下部C型口114b，其中，上部C型口114a的深度小于下部C型口114b的深度。上部C型口114a内承载着雨刮电机安装点，其开口的形态与雨刮电机的造型匹配。下部C型口114b主要起到提供车身方向的支撑刚度的作用。另外，参见图1可知，窗框下横梁114的内部设置有若干相连的十字交叉筋结构，从而为其提供足够的刚度。
在本发明中，连接结构122包括左倒V型结构122a、锁扣加强板122b和右倒V型结构122c，如图6所示，其中，锁扣加强板122b位于左倒V型结构122a和右倒V型结构122c之间，而且，左倒V型结构122a和右倒V型结构122c关于锁扣加强板122b对称设置。其中，左倒V型结构122a和右倒V型结构122c连接主体上横梁121和主体下横梁123，提高尾门的抗扭刚度。另外，在左倒V型结构122a和右倒V型结构122c中，可以增设加强筋等结构，以提高倒V型结构自身的抗扭功能。
在本发明中，锁扣加强板122b例如通过螺栓可连接有对称的两块片状结构122d，122e，其在图6的视图中示出为垂直于纸面设置，也就是说，这两块片状结构122d，122e在左倒V型结构122a和右倒V型结构122c之间相互平行地间隔开设置，其贯穿主体12的整个厚度并且连接至主体上横梁121，从而将锁扣加强板122b上所承载的作用力导向主体上横梁121，减少锁扣位置局部区域的承载力。优选地，该片状结构122d，122e的壁厚在3.5mm-5mm之间。
在本发明中，外板通过主体12上的安装结构固定于内板1上，而且，优选在内板1的特定的五个区域通过胶水粘合于内板1上。如图7所示，这五个区域分别为左大灯区域31、右大灯区域32、左倒V型结构122a的顶端区域33、右倒V型结构122c的顶端区域34和锁扣加强板122b的上部区域35。相比于在任意位置的刷胶操作，本发明通过特定区域的选择确保产品的重复率和合格率。而且，本发明的刷胶轨迹优选为中间长两侧短的对称性的粘胶方式。优选地，轨迹路径呈现中间长度为300mm宽15mm的路径，两端分布有长为30mm宽10mm的辅助粘胶区域。可以理解，中间长度范围200mm～350mm，宽度要求大于等于10mm的粘结轨迹满足本发明的要求。实际上，轨迹路径的中间长度可以根据片状加强结构的布置来进行调整；两端的涂胶轨迹宽度根据尾灯角端避让安装孔后的剩余区域以及倒V型的开口区域大小进行调整。
正如上面所述的那样，沿着窗框上横梁112的外侧边缘112a和左D柱饰板111和右D柱饰板113的相应外侧边缘，扰流板2通过胶水粘附于内板1的上部的周向外缘。另外，沿着主体12的外侧边缘，外板通过胶水粘附于内板1的下部的周向边缘。如此，扰流板2和外板覆盖在内板的上方并在周向边缘上相互连接。下面参见图8对该周向的涂胶支撑面进行说明，内板1的涂胶支撑面36在端面上呈现为T型构造，其包括相互垂直的涂胶板361和翻边362。在具体应用中，例如胶水涂覆于涂胶板361的上表面上，翻边362的位于涂胶板361上部的区段形成为挡胶板，防止胶水外溢，而翻边362的位于涂胶板361下部的区域形成为造型板，匹配于尾门的外观面以满足产品要求。优选地，该挡胶板的高度为1mm的挡胶条，防止溢胶。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (15)

1.一种复合材料的尾门，包括内板、固定连接于内板的上部的扰流板和固定连接于内板的下部的外板，其中，内板包括一体形成的窗框和位于窗框下方的主体，窗框由首尾相连的左D柱饰板、窗框上横梁、右D柱饰板和窗框下横梁组成，主体包括由上而下依次设置的主体上横梁、连接结构和主体下横梁，其特征在于，尾门由聚丙烯和长玻璃纤维的复合材料形成；沿着窗框上横梁的外侧边缘和左D柱饰板和右D柱饰板的相应外侧边缘，扰流板通过胶水粘附于内板的上部的周向外缘，扰流板的与窗框上横梁相对的末端通过挡水结构与左D柱饰板和右D柱饰板配合；窗框下横梁在左D柱饰板和右D柱饰板之间横贯连接并具有横贯连续的S型加强结构；连接结构包括左倒V型结构、右倒V型结构以及其间的锁扣加强板，左倒V型结构和右倒V型结构连接主体上横梁和主体下横梁；沿着主体的外侧边缘，外板通过胶水粘附于内板的下部的周向外缘；在主体的内部，外部通过胶水粘附于内板的既定刷胶区域。
2.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，该既定刷胶区域为左大灯区域、右大灯区域、左倒V型结构的顶端区域、右倒V型结构的顶端区域和锁扣加强板的上部区域。
3.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，该既定刷胶区域为中间长两侧短的对称性的粘胶方式。
4.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，内板的周向外侧边缘具有T型构造的涂胶支撑面。
5.根据权利要求4所述的复合材料的尾门，其特征在于，该涂胶支撑面包括1mm的挡胶条。
6.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，锁扣加强板与主体上横梁通过片状结构连接，该片状结构贯穿主体的整个厚度。
7.根据权利要求6所述的复合材料的尾门，其特征在于，该片状结构为在左倒V型结构和右倒V型结构之间相互平行地间隔开设置的两块片状结构。
8.根据权利要求6所述的复合材料的尾门，其特征在于，该片状结构的壁厚在3.5mm-5mm之间。
9.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，左倒V型结构和右倒V型结构关于锁扣加强板对称设置。
10.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，左倒V型结构和右倒V型结构的内部设置有加强筋结构。
11.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，窗框下横梁的内部设置有若干相连的十字交叉筋结构。
12.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，窗框下横梁包括有上部C型口和下部C型口，其中，上部C型口的深度小于下部C型口的深度。
13.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，左D柱饰板的面对扰流板的表面上突出设置有作为挡水结构的两条突出筋，在扰流板的相应表面上设置有两道凹槽，该突出筋和凹槽形状配合。
14.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，左D柱饰板和右D柱饰板的外侧边缘区域设置有弱化槽。
15.根据权利要求1所述的复合材料的尾门，其特征在于，窗框上横梁的朝向扰流板的表面上设置有扰流板支撑筋。
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