CN107848380A - 车门组件 - Google Patents

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Abstract

车门组件包括具有下边梁区域和腰线区域的外板。由一个或更多个部件制成的加强构件沿着外板的外周缘的至少一部分与外板附接。门组件还包括模块，该模块制成为单个一体件并与加强构件固定地附接。该模块具有内部腰线加强件并且对车窗调节器和一对车窗槽道进行支承，该车窗调节器用于以可控的方式使车窗在打开位置与关闭位置之间升高和降低。

Description

车门组件
相关申请的交叉引用
本PCT专利申请要求于2015年7月23日提交的标题为“Vehicle Door Assembly(车门组件)”的序列号为62/195,818的美国临时专利申请的权益，上述申请的全部公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分并且通过参引并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及车门。
背景技术
典型的门组件包括大量的结构部件，这些结构部件均为单独形成并在车辆的最终组装期间彼此连接。例如，典型的门组件包括侧面防撞梁、外板、外部腰线加强件、内板、内部腰线加强件、模块、车窗框架、车窗调节器、玻璃窗面等。在许多情况下，在车辆的最终组装期间，外板和内板在涂漆之前彼此连接。然后，在完成涂漆之后，将具有车窗调节器和一对车窗槽道的模块通过内板中的开口插入到内板与外板之间的空间中。然后，车窗玻璃下降穿过内部腰线加强件与外部腰线加强件之间的间隙进入到车窗槽道中。
仍然需要一种可以被更高效地制造的改进的门组件，该改进的门组件在车辆的最终组装期间需要较少的资源并且具有比其它已知的门组件更小的质量。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种用于车辆的改进的门组件。该门组件包括外板，该外板具有下边梁区域、腰线区域和带造型的外表面。由一个或更多个构件制成的加强构件在外板的外周缘的至少一部分周围与外板附接。门组件还包括模块，该模块制成为单个一体件并与加强构件固定地附接。该模块具有内部腰线加强件并且对车窗调节器和一对车窗槽道进行支承，该车窗调节器用于以可控的方式使车窗在打开位置与关闭位置之间升高和降低。
该模块被构造成可以在模块与外板或加强构件附接之前预先组装有门五金件——比如车窗槽道、车窗调节器和车窗。在将模块与外板和加强构件附接之前将车窗与模块附接，由此通过消除将车窗插入内板与外板之间的步骤而实现了更快速、更高效地组装车辆。另外地，将模块制成单件式通过消除通常将模块与内板连接的紧固件而减小了门组件的总质量。
根据本发明的另一方面，单件式模块还包括车窗框架，其中，该车窗框架围绕用于在车窗处于关闭位置时接纳车窗的开口延伸形成闭合形状。
根据本发明的又一方面，单件式模块由非金属材料制成。
根据本发明的再一方面，单件式模块的非金属材料是碳纤维增强聚合物。
根据本发明的另一方面，外板和加强构件两者均由金属制成。
根据本发明的又一个方面，主密封件与模块附接并且延伸通过一封闭环以将车门组件相对于车身密封。
根据本发明的又一方面，至少一个装饰件与模块接合并且至少部分地对模块的与外板相对的面进行覆盖。
根据本发明的另一方面，门组件还包括与加强构件附接的侧面防撞梁。
根据本发明的又一方面，加强构件沿着外周缘的至少一部分与外板附接。
根据本发明的再一方面，加强构件制成为一个一体件。
本发明的另一方面涉及一种制造车门的方法。该方法包括制备外板和具有外部腰线加强件的加强构件的步骤。该方法继续进行将车窗调节器和一对车窗槽道与单件式模块固定地附接的步骤。该方法继续进行将车窗插入到车窗槽道中并将车窗调节器与车窗操作性地连接的步骤。该方法仅在车窗槽道和调节器已经与模块固定地附接之后和仅在车窗已经插入到车窗槽道中并与车窗调节器操作性地连接之后才继续进行将模块与外板和加强构件固定地附接的步骤。
根据本发明的另一方面，该方法还包括从单片金属冲压形成外板的步骤。
根据本发明的又一方面，该方法还包括压铸加强构件的步骤。
根据本发明的再一方面，该方法还包括从碳纤维增强聚合物压缩模制出模块的步骤。
根据本发明的另一方面，该方法还包括将加强构件与外板固定地附接的步骤。
根据本发明的又一方面，该方法还包括将侧面防撞梁与加强构件固定地附接的步骤。
根据本发明的再一方面，该方法还包括将主密封件与模块附接以将门组件相对于车身密封的步骤。
根据本发明的另一方面，该方法还包括将至少一个装饰件与模块的与外板相对的面固定地附接的步骤。
附图说明
通过参照以下详细描述并结合附图，将更容易地理解本发明的这些和其它特征及优点，在附图中：
图1是门组件的示例性实施方式的正视图；
图2是图1的门组件的后视图；
图3是图1的门组件移除了状饰件后的后视图；
图4是图1的门组件的外板、门框和侧面防撞梁的立体图；
图5是图1的门组件的模块的正视图；
图6是图5的模块的后视图；
图7是图5的模块在预先组装有门五金件和车窗的状态下的后视图；并且
图8是门框的替代性实施方式。
具体实施方式
参照附图，其中，贯穿几个视图中相同的附图标记表示对应的部件，在图1至图3中，总体上示出了改进的车门组件20的示例性实施方式。在该示例性实施方式中，门组件20是汽车的前部乘客门。然而，应当理解的是，门组件20可以被构造用于车辆的每一侧和用于车辆的前部或后部中的任一者。门组件20也可以被构造用于在任何合适类型的车辆——包括例如皮卡车、运动型多功能车等——中使用。
现参照图4，门组件20包括具有涂漆的外部带造型的表面(在图1中示出)的大致矩形形状的外板22以及加强构件或内板(在下文中被称为“门框24”)，该加强构件或内板与外板22的内表面附接以在结构上加强外板22。优选地，外板22由单片铝或铝合金冲压成其最终形状或接近最终形状。然而，可以采用包括例如镁、镁合金、钢或合金钢的任何合适的材料。外板22沿竖向方向从腰线区域延伸至下边梁区域并且沿纵向方向(前/后方向)从前方延伸至后方。
门框24制成为一个或更多个构件并具有与外板22的外周缘大致匹配的大致矩形形状的外周缘，并且还包括侧视镜安装件26。在该实施方式中，门框24制成为多个构件，所述多个构件被单独地冲压成其相应的形状并随后被接合在一起。门框24和外板22沿着其相应的外周缘的至少一部分彼此附接。门框24的示例性实施方式具有外部腰线加强件28、围绕开口的一对侧部30和下部32。侧部30中的一个侧部包括一对用于接纳门铰链(未示出)的大致平坦的铰链安装件34。门框24可以通过包括例如机械紧固件(比如铆钉或螺栓)、焊接、钎焊、材料变形、单个剪切接头、双剪切接头、车身接头、电阻点焊、气体保护金属极电弧焊接、气体保护钨极电弧焊接、激光焊接等任何合适的附接方式或附接方式的组合与外板22附接。例如，在示例性实施方式中，侧部30和外部腰线加强件28经由多个紧固件(比如铆钉或螺栓)与外板22附接，并且使外板22变形成包绕门框24的下部32的区域。优选地，门框24由铝或铝合金制成。然而，可以采用任何合适的材料。
侧面防撞梁36与门框24的侧部30附接并在门框24的侧部30之间延伸从而加强门组件20以在侧面冲击碰撞事件中抵抗变形和塌陷。侧面防撞梁36优选地由钢或钢合金制成，但是可以采用任何合适的材料。侧面防撞梁36可以具有用于加强外板22和门框24的任何合适的形状或构型。
现参照图3、图5和图6，门组件20还包括内部承载件(在下文中被称为模块38)，该内部承载件经由诸如铆钉或螺栓的多个紧固件与门框24固定地附接。模块38制成为一个一体材料件并且具有门部分40和大致三角形的车窗框架42。模块38的门部分40基本上覆盖门框24的开口，并且车窗框架42从门部分40的顶端竖向地向上延伸。车窗框架42具有用于在车窗44处于关闭位置时对玻璃窗面或车窗44(在图1和图2中示出)进行支承的开口。在示例性实施方式中，车窗框架42的一部分设置有用于加强车窗框架42的格栅形状的肋结构。
将主密封件46与模块38附接成在车辆的车门组件20与车身(未示出)之间建立流体紧密密封。在示例性实施方式中，主密封件46围绕门部分40和车窗框架42两者延伸形成闭合形状，但是应当理解的是，主密封件46可以根据门组件20的几何形状采取任何合适的形状。优选地，主密封件46经由沿着主密封件46彼此间隔开的多个紧固件而与模块38附接。优选地，主密封件46由弹性材料比如橡胶制成，但是可以采用任何合适的材料。
模块38支承许多门五金件，所述门五金件特别地包括：开关(未示出)；传感器(未示出)；扬声器48；内把手机构50；车窗调节器52；一对车窗槽道54；用于将模块38与车窗44密封的挡风雨条(未示出)；一个或更多个装饰件56；和一个或更多个线束(未示出)。扬声器48设置在模块38上的扬声器开口58中。车窗调节器52包括电动马达和滑轮系统，该滑轮系统构造成以可控的方式将车窗44升高至关闭位置和将车窗44降低至打开位置。车窗槽道54以彼此间隔和平行的关系布置并且用于对在打开位置与关闭位置之间的这种运动进行支承和引导。当车窗44处于打开位置时，车窗44布置在门框24与模块38之间的间隙中。门五金件可以通过包括例如紧固件、粘合剂、钎焊、材料变形等任何合适的方式或方式的组合与模块38固定地附接。
模块38制成为单个轻质材料的一体件并且还包括内部腰线加强件60，内部腰线加强件60与门框24的外部腰线加强件28对齐。在示例性实施方式中，内部腰线加强件60包括沿着模块38的一部分长度延伸的多个肋，所述多个肋用于加强与车窗框架42相邻的模块38。优选地，模块38由碳纤维增强聚合物(CFRP)材料通过压缩模制操作成型为其最终形状或接近最终形状而制成。已经发现CFRP提供了优异强度的优点和质量减轻的优点。然而，可以采用其它轻质材料，比如镁或镁合金。
模块38的独特结构允许模块38在模块38附接至门框24之前预先组装有门五金件和车窗44。然后，具有预先附接的五金件的模块38可以在外板22已经完成车辆的外表面的其余部分的涂漆之后与门框24以及与外板22接合。这样实现了通过消除如在车辆的最终组装期间通常所需的将车窗插入到内门板与外门板之间的常见步骤而节省制造成本。另外地，门制造商可以在将模块38发送至车辆的最终组装工厂之前将模块38与至少一些门五金件预先组装，从而节省了最终组装工厂的宝贵空间和资源，并且允许车辆的组装线通过减少组装每辆车所需的时间来更快速地操作。内部装饰件56和一个或更多个外部装饰件62和侧视镜64也可以在模块38与外板22和门框24固定地附接之前或之后添加至模块38。
在图8中总体上示出了替代性实施方式的门框124，其中，用相同数字添加前缀“1”来表示与上文描述的实施方式相对应的部件。本实施方式的门框124与上文描述的实施方式的门框不同，区别在于，门框124被构造为通过压铸成型为最终形状或接近最终形状的一个一体件。
本发明的另一方面提供一种制造车辆的方法。该方法包括从诸如铝的单片材料冲压形成外板22的步骤。该方法继续进行用诸如铝的金属来压铸形成具有外部腰线加强件28的门框24的步骤。该方法继续进行将门框24固定地附接至外板22的步骤。该方法继续进行将外板22和门框24与车辆的一部分附接的步骤。该方法继续进行对包括外板22的外表面在内的车辆涂漆的步骤。该方法继续进行从CFRP压缩模制出单件式模块38的步骤。该方法继续进行将一对车窗槽道54和车窗调节器52与单件式模块38固定地附接的步骤。该方法继续进行将车窗44插入到车窗槽道54中以及将车窗调节器52与车窗44操作性地连接的步骤。该方法仅在车窗槽道54和车窗调节器52已经与模块38固定地附接之后和仅在车窗44已经插入到车窗槽道54中并与车窗调节器52操作性地连接之后才继续进行将单件式模块38与外板22和门框24固定地附接的步骤。
明显地，根据上述教导，本发明的许多修改和变型是可能的，并且许多修改和变型可以在所附权利要求的范围内以与具体描述不同的方式实施。

Claims (21)

1.一种用于车辆的门组件，包括：
外板，所述外板具有下边梁区域、腰线区域、前部和后部和带造型的表面；
加强构件，所述加强构件制成为至少一个部件并且围绕所述外板的外周缘的至少一部分与所述外板附接；
模块，所述模块制成为单个一体件并与所述加强构件固定地附接；并且
所述模块包括内部腰线加强件并且对车窗调节器和一对车窗槽道进行支承，所述车窗调节器用于以可控的方式使车窗在打开位置与关闭位置之间升高和降低。
2.根据权利要求1所述的门组件，其中，单件式的所述模块还包括车窗框架，所述车窗框架围绕用于在玻璃窗面处于车窗的上部位置时接纳所述玻璃窗面的开口延伸形成闭合形状。
3.根据权利要求2所述的门组件，其中，单件式的所述模块由非金属材料制成。
4.根据权利要求3所述的门组件，其中，单件式的所述模块的所述非金属材料是碳纤维增强聚合物。
5.根据权利要求2所述的门组件，其中，所述外板和所述加强构件均由金属制成。
6.根据权利要求2所述的门组件，还包括主密封件，所述主密封件与所述模块附接并且延伸通过封闭环以将所述门组件相对于所述车辆的车身密封。
7.根据权利要求2所述的门组件，还包括至少一个装饰件，所述至少一个装饰件与所述模块接合并且至少部分地对所述模块的与所述外板相对的面进行覆盖。
8.根据权利要求2所述的门组件，还包括与所述加强构件附接的侧面防撞梁。
9.根据权利要求2所述的门组件，其中，所述加强构件沿着所述外周缘的至少一部分与所述外板附接。
10.根据权利要求2所述的门组件，其中，所述加强构件被制成为一个一体件。
11.一种制造用于车辆的车门的方法，包括以下步骤：
制备外板以及包括外部腰线加强件的加强构件；
将车窗调节器和一对车窗槽道与单件式模块固定地附接；
将车窗插入到所述车窗槽道中并将所述车窗调节器与所述车窗操作性地连接；以及
仅在所述车窗槽道和所述调节器已经与所述模块固定地附接之后和仅在所述车窗已经插入到所述车窗槽道中并已经与所述车窗调节器操作性地连接之后才将所述模块与所述外板和所述加强构件固定地附接。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述单件式模块包括车窗框架。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述单件式模块由非金属材料制成。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述单件式模块的所述非金属材料是碳纤维增强聚合物。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括压缩模制所述单件式模块的步骤。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括从单片金属冲压出所述外板的步骤。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括压铸所述加强构件的步骤。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括将所述加强构件与所述外板固定地附接的步骤。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括将侧面防撞梁与所述加强构件固定地附接的步骤。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括将主密封件与所述模块附接成将所述车门组件相对于所述车辆的车身密封的步骤。
21.根据权利要求18所述的方法，还包括将至少一个装饰件与所述模块的与所述外板相对的面固定地附接的步骤。
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