CN108621759A - 车门结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车门结构。车门结构包括:门内面板,所述门内面板包括本体壁部、第一相对壁部以及第二相对壁部;门外面板;冲击梁;冲击梁延伸部,所述冲击梁延伸部包括门内面板侧端部和固定端;以及第一加强件,所述第一加强件包括被固定到第一相对壁部的支撑部和从支撑部朝向冲击梁延伸的自由端部,其中,冲击梁延伸部与自由端部被构造成相互配合。
Description
技术领域
本公开涉及车门结构。
背景技术
车辆的门包括:门本体部,门本体部具有袋结构,其中车室侧上的门内面板和车辆外侧上的门外面板在周缘部中成一体;以及窗框架部,窗框架部被附接到门本体部的上部。为了确保门的关于碰撞的刚性,冲击梁在门的前后方向上布置在门本体部内部。被称为冲击梁延伸部的连接构件被焊接到冲击梁的前端和后端,使得冲击梁经由冲击梁延伸部而固定到门内面板。
日本专利申请公报No.9-175180(JP 9-175180 A)描述一种结构,其中第二延伸部与常规的冲击梁延伸部一起被焊接到冲击梁的前端,作为车门的冲击梁支撑结构。JP 9-175180 A描述了第二延伸部具有大体上U形的弯曲形状,并且其弯曲边缘被叠置在门内面板的铰链附接保持器上并且被固定到铰链附接保持器,使得通过冲击梁经由铰链接收的冲击被柱接收。
发明内容
在车门结构中,当车辆遭遇侧面碰撞时,随着冲击梁接收碰撞的负荷,在门内面板与冲击梁延伸部之间的连接点中发生应力集中,这可导致连接点断裂的可能性。有鉴于此,需要一种车门结构,该车门结构能够在车辆受到冲击时抑制在门内面板和冲击梁延伸部之间的连接点上的应力集中。
根据本公开的第一方面的车门结构包括:门内面板,所述门内面板包括本体壁部,所述本体壁部沿着车辆前后方向布置,第一相对壁部,所述第一相对壁部从所述本体壁部的所述车辆前后方向上的边缘在车辆宽度方向上朝向车辆的外侧延伸,以及第二相对壁部,所述第二相对壁部从所述第一相对壁部的所述车辆宽度方向上的外边缘延伸以便远离所述本体壁部的所述车辆前后方向上的中心;门外面板,所述门外面板被布置成在所述车辆宽度方向上比所述门内面板更远离所述车辆的中心以便与所述门内面板相对,所述门外面板的周缘被连接到所述第二相对壁部;冲击梁,所述冲击梁在所述门内面板和所述门外面板之间在所述车辆前后方向上延伸;冲击梁延伸部,所述冲击梁延伸部包括:门内面板侧端部,所述门内面板侧端部被固定到所述第一相对壁部或所述第二相对壁部,和固定端,所述冲击梁被固定在所述固定端的所述车辆宽度方向上的外表面上;和第一加强件,所述第一加强件包括被固定到所述第一相对壁部的支撑部和从所述支撑部朝向所述冲击梁延伸的自由端部,其中,所述冲击梁延伸部和所述自由端部被构造成相互配合。
根据上述方面,冲击梁延伸部被配合到第一加强件,使得它们不需要被连接。也就是说,当冲击梁和冲击梁延伸部受到因车辆的侧面碰撞等所导致的负荷时,不发生当冲击梁延伸部被连接到第一加强件时导致的应力。因此,传递到在门内面板和冲击梁延伸部之间的连接点的负荷变小,因此抑制应力集中。
在上述方面中,当所述冲击梁在受到来自所述车辆的所述车辆宽度方向上的外侧的负荷时朝向所述车辆的车辆宽度方向上的中心移动时,所述冲击梁延伸部可被配合到所述自由端部。
在上述方面中,在所述冲击梁受到来自所述车辆的所述车辆宽度方向上的外侧的所述负荷之前,所述冲击梁延伸部可与所述自由端部隔开。
根据上述方面,在第一加强件中,自由端部在支撑部充当固定端的情况下变形。当冲击梁和冲击梁延伸部受到因车辆的侧面碰撞等所导致的负荷并且冲击梁延伸部移动时,冲击梁延伸部被配合到第一加强件。也就是说,第一加强件接纳冲击梁延伸部的移动。因此,第一加强件的自由端部在支撑部充当固定端的情况下变形。因此,所受到的负荷能够在冲击梁延伸部和第一加强件之间分散,因此抑制在门内面板和冲击梁延伸部之间的连接点上的应力集中。
在上述方面中,所述冲击梁延伸部可包括朝向所述车辆的所述车辆宽度方向上的所述中心突出的突出部。所述冲击梁的末端可与所述冲击梁延伸部隔开。
在上述方面中,所述自由端部可包括接纳部,所述接纳部被构造成使得所述接纳部接纳所述突出部或所述突出部被钩到所述接纳部。
根据上述方面,在第一加强件中,自由端部能够在支撑部充当固定端的情况下变形。当冲击梁和冲击梁延伸部受到因车辆的侧面碰撞等所导致的负荷时,冲击梁延伸部的突出部的移动被第一加强件的接纳部接纳。因此,第一加强件的自由端部在支撑部充当固定端的情况下变形。因此,所受到的负荷能够在冲击梁延伸部和第一加强件之间分散,因此使得能够抑制在门内面板和冲击梁延伸部之间的连接点上的应力集中。
在上述方面中,所述支撑部可以是弯曲的弯曲支撑部。所述自由端部可以是弯曲的弯曲自由端部。
根据上述方面,自由端部弯曲。当冲击梁和冲击梁延伸部受到因车辆的侧面碰撞等所导致的负荷时,能够抑制应力集中在第一加强件的弯曲自由端部的一部分上。此外,根据上述方面,与自由端部类似,支撑部也弯曲。因此,当冲击梁和冲击梁延伸部受到因车辆的侧面碰撞等所导致的负荷时,能够抑制应力集中在第一加强件的弯曲支撑部的一部分上。
在上述方面中,所述车门结构可进一步包括第二加强件,所述第二加强件包括:第一端,所述第一端与所述门内面板侧端部一起被固定到所述第二相对壁部;和第二端,所述第二端与所述第一加强件的支撑部一起被固定到所述第一相对壁部。
根据上述方面,第一加强件的接纳功能能够通过第二加强件加强。例如,在上述方面被应用到前侧门的情形中,能够在车辆受到因来自斜前侧的碰撞所导致的冲击时,抑制第一加强件在车辆前后方向上向后移开。
在上述方面中,所述第一端可以被固定在所述第二相对壁部和所述门内面板侧端部之间。所述第二端可以被固定在所述第一相对壁部和所述支撑部之间。
在上述方面中,当所述冲击梁在受到来自所述车辆宽度方向上的外侧的负荷时朝向所述车辆的所述车辆宽度方向上的所述中心移动时,所述支撑部可比所述自由端部先变形。
根据上述方面,当第一加强件的自由端部受到负荷时,自由端部在支撑部充当固定端的情况下一体地变形,因此防止仅自由端部的末端变形。因此,冲击梁延伸部的突出部能够由第一加强件的接纳部接纳。
在上述方面中,从所述本体壁部到固定部的距离可以是预定距离或小于预定距离,所述固定部是在所述支撑部和所述第一相对壁部之间的一部分。
在上述方面中,所述预定距离可以是10mm。
当在第一相对壁部中的第一加强件的弯曲支撑部的位置较靠近门内面板的本体壁部时,自由端部容易在弯曲支撑部充当固定端的情况下一体地变形。根据上述方面,弯曲支撑部到门内面板的本体壁部的距离处于缓冲距离内。因此,通过将缓冲距离设定为尽可能短,例如,弯曲自由端部容易在弯曲支撑部充当固定端的情况下一体地弯曲。因此,冲击梁延伸部的突出部能够被第一加强件的接纳部接纳。
根据如上所述地构造的车门结构,能够抑制在门内面板和冲击梁延伸部之间的连接点上的应力集中。
附图说明
下面将参照附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,其中相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:
图1是图示应用了实施例的车门结构的车辆的视图;
图2是在门外面板从门的门内面板移除的状态下从车辆宽度方向上的外侧观看时的图1中的车门结构的视图,并且图2是图示前侧上的门和后侧上的门的视图;
图3是图2中的部分A的详细视图;
图4是图3所图示的部分的透视图;
图5是沿着图3中的线V-V截取的截面图;
图6是图示在接收由于来自车辆的侧表面的碰撞所导致的冲击时冲击梁、冲击梁延伸部和第一加强件的操作的视图;
图7是将图5的构造的效果与现有技术进行比较的流程图;
图8是与使用第二加强件的实施例有关的与图5对应的截面图;
图9是与图8有关的与图6对应的每一个元件的操作图;
图10A是图示末端容易弯曲的自由端部的弯曲方式的示例的视图;
图10B是图示图10A的改进方式的视图,并且是图示末端的弯曲刚性增大的示例的视图;
图10C是图示图10A的改进方式的视图,并且是图示第一加强件的固定位置被布置成较接近门内面板的本体壁部的示例的视图;并且
图10D是图示图10A的改进方式的视图,并且是图示弯曲支撑部的固定位置的范围被缩窄的示例的视图。
具体实施方式
下文参照附图详细描述本公开的实施例。下文涉及在车辆宽度方向上的左侧上且在车辆前后方向上的前侧上的车门的冲击梁,但这是用于描述的范例。本公开的车门结构还可应用于其它车门的冲击梁。此外,下文涉及被固定到冲击梁的车辆前后方向上的前侧的冲击梁延伸部,但这是用于描述的范例。本公开的车门结构还可应用于被固定到冲击梁的车辆前后方向上的后侧的冲击梁延伸部。
下文将描述的形状、材料等是用于描述的范例,并且能够根据车门结构的规格等适当地改变。此外,在下文描述中,所有附图中的类似元件具有相同的附图标记,并且其重复描述被省略。在每一附图中,适当地图示了车辆前后方向、车辆宽度方向和车辆上下方向。就车辆前后方向来说,由FR表示的方向是朝向车辆前侧的方向,并且其相反方向是朝向车辆后侧的方向。就车辆宽度方向来说,朝向车室内侧的方向由IN表示,并且朝向车辆外侧的方向由OUT表示,而与车辆的右侧和左侧无关。就车辆上下方向来说,由UP表示的方向是相对于路面朝向上侧的方向,并且其相反方向是朝向路面侧的方向。
图1是具有四门结构的车辆10的左侧视图。车辆10包括设置在主体(未示出)中的三根柱12、14、16。柱12是在主体侧表面上以直立方式设置在前侧上的柱状部分,并且被称为A柱或前柱。柱14是在主体侧表面上以直立方式设置在中央侧上的柱状部分,并且被称为B柱或中柱。柱16是在主体侧表面上以直立方式设置在后侧上的柱状部分,并且被称为C柱或后柱。
图1所图示的门20、21是用于打开和关闭门开口的车门,驾驶员和用户通过门开口上下车。前侧上的门20被称为前侧门,并且后侧上的门21被称为后侧门。前侧上的门20被设置在柱12和柱14之间,并且其前侧表面由门铰链(未示出)相对于柱12可旋转地支撑。此外,门20的后侧表面随着门20的打开/关闭而从柱14释放或与柱14邻接。后侧上的门21被设置在柱14和柱16之间,并且其前侧表面由门铰链(未示出)相对于柱14可旋转地支撑。此外,门21的后侧表面随着门21的打开/关闭而从柱16释放或与柱16邻接。
门20包括门本体部22和附接到门本体部22的上部的窗框架部24。类似地,门21包括门本体部23和附接到门本体部23的上部的窗框架部25。
图2是图示门20、21的车门结构的视图。此处,图2图示了当从车辆10的OUT侧观看时在门外面板28、29从门内面板26、27移除的状态下的门20、21的门本体部22、23的视图,门外面板是车辆外侧上的部分,门内面板是车室侧上的部分。图2图示了门20的车门结构和门21的车门结构。在门20、21中,门内面板26、27的内部结构能被看到。门外面板28、29具有附接到车辆10的几乎相同的外观。
设置在门20、21中的冲击梁30、31是用于加强门20、21的刚性构件。冲击梁30、31具体地接收当车辆10遭受侧面碰撞时导致的冲击,以便维持车室中的用户的安全。冲击梁30、31由圆柱形管材制成,并且被布置在门本体部22、23的相应的下部中,以便在车辆前后方向上延伸。
冲击梁延伸部40、42是被构造成将冲击梁30连接到门20的门内面板26的连接构件。冲击梁延伸部41、43是被构造成将冲击梁31连接到门21的门内面板27的连接构件。在下文描述中,除非另有规定,否则冲击梁延伸部40、41、42、43被称为延伸部40、41、42、43。
门20中的冲击梁30和延伸部40、42的结构和效果大致上与门21中的冲击梁31和延伸部41、43的结构和效果相同。下文描述门20中的冲击梁30和延伸部40、42。
在门20中,延伸部40将冲击梁30的纵向方向上的第一端(前端)连接并固定到门内面板26的车辆前后方向上的前端侧。延伸部42将冲击梁30的纵向方向上的第二端(后端)连接并固定到的门内面板26的车辆前后方向上后端侧。当车辆10遭受侧面碰撞时,冲击梁30接收其负荷,并且与此同时,应力集中在被焊接到冲击梁30的两端的延伸部40、41上。通常,冲击梁30和延伸部40、41的机械强度和连接强度被设定为耐受通过碰撞安全测试等预先确定的负荷。为了应对较大的碰撞负荷,例如,可预想到增大延伸部40、41的机械强度和连接强度。然而,在增大延伸部40、41的机械强度和连接强度的情形中,延伸部40、41大型化,以致于它们的质量增加。也就是说,成本增加。下文描述一种在车辆10中的有限安装空间内的车门结构,该车门结构在侧面碰撞时抑制在延伸部40、41中发生应力集中并且应对较大的碰撞负荷。更具体地,下文描述用于将冲击梁30的纵向方向上的前端连接到门内面板26的前端的连接方法。
作为被构造成抑制能够在车辆10遭受侧面碰撞时在延伸部40中发生的应力集中的构件,第一加强件50被设置在延伸部40的IN侧上,如图2所图示。用词“第一”被分派给第一加强件50的原因是因为第一加强件50与在第一加强件50被进一步加强的实施例中使用的第二加强件80(参见图8)区分开。在下文描述中,除非另有规定,否则第一加强件50和第二加强件80被称为第一R/F 50和第二R/F 80。
首先参照图3到图7描述第一R/F 50的结构和效果,并且此后,将参照图8、图9描述进一步使用第二R/F 80的情形。此外,将参照图10A、图10B、图10C和图10D描述第一R/F 50的弯曲方式。
图3是图2中的部分A的详细图,并且是从OUT侧观看的门内面板26的侧视图。图4是图3所图示的部分的透视图。如这些附图中所图示,延伸部40是使得板材以预定形状成形而获得的构件。延伸部40包括:梁侧固定端部44,梁侧固定端部44被设置在圆柱形冲击梁30侧上;门内面板侧端部46,门内面板侧端部46被固定到门内面板26;以及倾斜部分47,倾斜部分47被构造成将梁侧固定端部44连接到门内面板侧端部46。第一R/F 50的大部分被延伸部40覆盖,从而没有在图3中图示,但在作为透视图的图4中,接纳延伸部40的弯曲弹簧形状被部分地图示。
图5是关于门20在车辆10中关闭时的门本体部22的沿着图3中的线V-V截取的截面图。门内面板26和门外面板28沿着车辆前后方向布置,并且在除了相应的上端之外的周缘部60处通过使用将它们中的一个折弯180度的角度的卷边处理而相互连接。因此,形成带有具有袋结构的截面的门本体部22。图5是门本体部22中的FR侧(其为柱12侧)上的袋结构的截面图。
门内面板26包括:本体壁部62,本体壁部62朝向车辆宽度方向上的IN侧突出以便沿着车辆前后方向延伸;以及延伸部64,延伸部64在从本体壁部62的FR侧上的边缘朝向车辆宽度方向上的OUT侧弯曲的同时朝向车辆前后方向上的FR侧延伸。应注意,在实践中,在图5中平行于车辆前后方向的本体壁部62具有一些梯级。
门内面板26的延伸部64包括第一相对壁部66,第一相对壁部66是连接到本体壁部62的FR侧上的边缘、朝向车辆宽度方向上的OUT侧弯曲并且沿着车辆宽度方向与柱12相对的壁表面。此外,门内面板26的延伸部64包括第二相对壁部68,第二相对壁部68是连接到第一相对壁部66的OUT侧上的边缘、朝向车辆前后方向上的FR侧弯曲并且沿着车辆前后方向与柱12相对的壁表面。第二相对壁部68的FR侧上的边缘是周缘部60,并且连接到门外面板28上的FR侧上的边缘。
门外面板28在门本体部22中沿着车辆前后方向延伸,并且构成OUT侧上的壁表面。门外面板28的FR侧上的边缘是经受卷边处理的周缘部60。门外面板28的周缘部60以连接方式包围门内面板26的第二相对壁部68的末端。粘结材料32是布置在门外面板28的IN侧上的壁表面上以便将冲击梁30的圆柱形状的外周表面固定到门外面板28的固定材料。
延伸部40包括:梁侧固定端部44;倾斜部分47,倾斜部分47从梁侧固定端部44朝向FR侧延伸并且朝向OUT侧弯曲;以及门内面板侧端部46,门内面板侧端部46进一步从倾斜部分47沿着车辆前后方向朝向FR侧延伸。
梁侧固定端部44是圆柱形冲击梁30的FR侧上的端部插入到其中的部分,并且是与冲击梁30的外周表面的IN侧上的大体上半圆周部分形成接触的半圆柱形部分。在冲击梁30插入到半圆柱形部分的状态下,沿着车辆前后方向的梁侧固定端部44的接触端部作为焊接部分70通过点焊而连接到冲击梁30。
倾斜部分47将梁侧固定端部44连接到相对于固定端部44处于OUT侧上的门内面板侧端部46。包括在倾斜部分47中的突出部48是在倾斜部分47被连接到梁侧固定端部44的焊接部分70的FR侧端部的部分中从冲击梁30进一步朝向IN侧突出的部分。突出部48弯曲以使得突出部48的中心部分接近门内面板26。突出部48是通过使倾斜部分的一部分弯曲而提供的。突出部48是被构造成防止延伸部40与冲击梁30的纵向方向上的FR端部的角部形成接触的防接触鼓起部分。在固定端部44和冲击梁30被固定的条件下,冲击梁30的FR端部和延伸部40凹入。突出部48抑制如下情形:当车辆10遭受侧面碰撞并且冲击梁30由于其冲击而朝向IN侧移动时,冲击梁30的纵向方向上的FR端部的角部击中延伸部40以在延伸部40中导致应力集中等。
门内面板侧端部46在从倾斜部分47的FR侧端部在车辆前后方向上延伸的部分中叠置在门内面板26的第二相对壁部68上,并且在焊接部分72中通过点焊而连接到门内面板26。焊接部分72被设置在沿着门内面板侧端部46的扇形部分的宽度方向的若干位置处。
第一R/F 50是接纳延伸部40的具有弯曲弹簧形状的构件,如参照图4所描述。第一R/F 50是沿着门内面板26的本体壁部62和第一相对壁部66延伸的弯曲板构件,并且进一步朝向冲击梁30延伸,以便形成大体上C形。第一R/F 50在与作为焊接部分74的大体上C形的鼓起部分对应的位置处固定到第一相对壁部66。该固定位置充当弯曲支撑部52,并且从弯曲支撑部52朝向冲击梁30延伸的部分是不具有固定部的弯曲自由端部54。弯曲自由端部54能够在弯曲支撑部52作为固定端的情况下弯曲,并且该部分具有作为弯曲弹簧的功能。从弯曲支撑部52沿着第一相对壁部66和本体壁部62延伸的部分是附接部56,并且被固定以在焊接部分76处附接到门内面板26的本体壁部62。类似于焊接部分70、72,焊接部分74、76是通过点焊来执行焊接的部分。
设置在弯曲自由端部54中的接纳部58是与延伸部40相对并且被设置在接纳突出部48的位置处的凹部。作为接纳部58的凹部是在第一R/F 50中朝向OUT侧突出并且朝向IN侧凹入的部分。接纳部58可以不是凹部,而是可具有接纳突出部48或者突出部48被钩到其中的形状。例如,接纳部58可以是与突出部48对应的孔。图5是图示门本体部22没有接收车辆宽度方向上的负荷的正常状态的视图。在图5中,弯曲自由端部54处于自然状态下,包括接纳部58,并且以与延伸部40分开的方式布置,以便不与延伸部40形成接触。
在延伸部40要朝向IN侧移动的状态下,接纳部58首先接纳在延伸部40中朝向IN侧突出最多的突出部48。将参照图6和图7描述在车辆10遭受侧面碰撞时冲击梁30、延伸部40、第一R/F 50等的效果。
当车辆10遭受侧面碰撞时,门20、21接收其冲击。就门20而言,冲击梁30输出关于侧面碰撞的冲击的反作用力,同时弯曲以便朝向IN侧突出,因此抑制门20的变形并且保护车室中的用户等。该系列的动作在极短时间内发生并结束。图6是与图5对应的视图,并且图示在受到侧面碰撞的冲击时导致的该系列的动作的结束的状态。图7是依序图示极短时间中的该系列的动作的流程图。
在图7中,当车辆10遭受侧面碰撞(S10)时,在图6中由白箭头表示的负荷F施加到在图6中的车辆侧表面,使得作为布置在门20的最OUT侧上的元件的门外面板28变形(S12)。在图6中,在施加负荷F之前的图5的状态由双短划线表示。当接收到负荷F时,门外面板28从由双短划线所表示的状态朝向IN侧变形。接着,利用粘结材料32固定到门外面板28的内壁表面的冲击梁30朝向IN侧变形,同时弯曲以朝向IN侧突出,而连接到纵向方向上的两个端部的延伸部40、42被视为支点(S14)。在图6的示例中,接收因侧面碰撞所导致的负荷F的位置是冲击梁30的FR端侧,但这是范例。可在沿着车辆前后方向的除上述位置之外的位置处接收指向车辆宽度方向的负荷F。如图6所图示,冲击梁30的FR侧端部的进入IN侧的移动向延伸部40的梁侧固定端部44提供由白箭头表示的负荷F'。由于施加到梁侧固定端部44的负荷F',延伸部40进入IN侧(S16)。
目前为止的动作与没有设置第一R/F 50的情形相同。与图5中的门结构的效果相比,图7通过双短划线图示在没有设置第一R/F 50的情形中的在S16之后的进展。在没有设置第一R/F的情形中,当由白箭头表示的负荷F'施加到延伸部40的梁侧固定端部44时,应力集中在延伸部40连接到门内面板26的第二相对壁部68的焊接部分72上,使得延伸部40变形(S17)。换句话说,当负荷F'超过延伸部40的机械强度时,冲击梁30的进入无法通过延伸部40来支撑,使得冲击梁30的支撑反作用力降低(S19)。冲击梁30的支撑反作用力是在延伸部40支撑负荷F'时通过冲击梁30自身的机械强度来支撑负荷F的反作用力。因此,在没有设置第一R/F的情形中,如果由于侧面碰撞而被接收的负荷F大于预期,则延伸部40不能够支撑负荷F',使得冲击梁30不能够输出预定的反作用力(S21)。
图5的门结构中的在S16之后的进展在图7中被图示为由实线表示的流程。因为第一R/F 50设置在图5的门结构中,所以当延伸部40在S16中进入IN侧时,延伸部40与第一R/F50形成接触(S18)。图6图示延伸部40与第一R/F 50形成接触以使得第一R/F 50的接纳部58接纳延伸部40的突出部48的状态。因此,从冲击梁30的FR侧端部施加的负荷F'被分散为两份,即,被分散到延伸部40和第一R/F 50中。因此,施加到延伸部40的负荷变得小于F',并且就与减小的量对应的负荷来说,第一R/F 50支撑冲击梁30(S20)。更具体地,弯曲自由端部54在弯曲支撑部52充当固定端的情况下朝向IN侧弯曲,使得第一R/F 50通过弯曲弹簧的反弹力来支撑来自冲击梁30的FR侧端部的负荷。也就是说,负荷F'由延伸部40和第一R/F 50以分散方式支撑,使得与没有设置第一R/F的情形相比,冲击梁能够输出高达较大负荷F'的预定的反作用力(S22)。因此,在图5的构造中,能够抑制应力集中在延伸部40连接到门内面板26的第二相对壁部68的焊接部分72上。
图6图示车辆10遭受侧面碰撞的情形。当车辆10遭受来自斜前侧的碰撞时,延伸部40的梁侧固定端部44接收负荷,并且此外,将第一R/F 50连接到第一相对壁部66的焊接部分74接收来自斜前侧的负荷。如果这导致第一R/F 50在车辆前后方向上向后移开,则第一R/F50的分散地接收负荷的分散接收功能可能不会充分地工作。图8、图9是图示门结构及其效果的视图,该门结构即使在车辆10遭受来自斜前侧的碰撞的情形中也能够确保第一R/F50的分散地接收负荷的分散接收功能。
图8是对应于图5的视图,并且是图示设有用于加强第一R/F 50的分散接收功能的第二R/F 80的门本体部22的结构的视图。第二R/F80包括:第一端82,第一端82与延伸部40的门内面板侧端部46一起被固定到门内面板26的第二相对壁部68;以及第二端84,第二端84与第一R/F 50的弯曲支撑部52一起被固定到门内面板26的第一相对壁部66。从第二端84沿着第一相对壁部66和本体壁部62延伸的部分是附接部86,第二R/F 80经由该附接部86而附接到门内面板26的本体壁部62。
焊接部分73对应于图5中的焊接部分72,但此处,焊接部分73是三层焊接点,其中门内面板26的第二相对壁部68、第二R/F 80的第一端82以及延伸部40的门内面板侧端部46以此顺序层叠。类似地,焊接部分75对应于图2中的焊接部分74,但焊接部分75是三层焊接点,其中门内面板26的第一相对壁部66、第二R/F 80的第二端84以及第一R/F 50的弯曲支撑部52以此顺序层叠。此外,焊接部分77对应于图2中的焊接部分76,但焊接部分77是三层焊接点,其中门内面板26的本体壁部62、第二R/F 80的附接部86以及第一R/F 50的附接部56以此顺序层叠。
图9是对应于图6的视图,并且图示在车辆10接收到因来自斜前侧的碰撞所导致的冲击时导致的一系列的动作的结束的状态。当车辆10接收到因来自斜前侧的碰撞所导致的冲击时由门本体部22接收的负荷G由白箭头表示。由于负荷G,由白箭头表示的负荷G'施加到延伸部40的梁侧固定端部44,并且由白箭头表示的G”施加到焊接部分75。当由白箭头表示的负荷G”施加到焊接部分75,第一R/F 50的弯曲支撑部52可沿着白箭头的方向在车辆前后方向上向后移开。
在图9中,第二R/F 80(其第一端82被连接在焊接部分73处)被设置成沿着门内面板26的内壁表面延伸,并且门内面板26的第一相对壁部66以及第一R/F 50的弯曲支撑部52在焊接部分75处连接到第二R/F 80。焊接部分75处的三层焊接的连接强度强于图5中的焊接部分74处的双层焊接的连接强度。因此,即使负荷G'在白箭头的方向上被施加,第一R/F50的弯曲支撑部52也能够被牢固地保持。因此,即使在车辆10接收因来自斜前侧的碰撞所导致的冲击时,第一R/F 50也不沿着白箭头的方向在车辆前后方向上向后移开,使得第一R/F 50的分散接收功能充分地起作用。
如上所述,第一R/F 50是弯曲悬臂梁,该弯曲悬臂梁在附接部56处附接到门内面板26并且被构造成使得弯曲支撑部52充当支点且弯曲自由端部54充当自由端。与线性延伸的悬臂梁相比,弯曲悬臂梁具有高的吸收施加到自由端的末端的负荷的能力。此外,因为设置了接纳部58,所以负荷能够不仅被弯曲自由端部54的末端接收,而且还被在接纳部58周围的较大区域接收。为了使第一R/F 50有效地接收负荷,作为弯曲悬臂梁的自由端的弯曲自由端部54的弯曲方式是重要的。
图10A到图10D是图示第一R/F 50的弯曲方式的视图。在图10A到图10D中,第一R/F50所固定到的壁表面由斜线表示。在图5、图6的情形中,第一R/F 50所固定到的壁表面是门内面板26的壁表面,并且在图8、图9的情形中,第一R/F 50所固定到的壁表面是门内面板26的壁表面和第二R/F 80。此外,在图10A到图10D中,要施加到第一R/F 50的弯曲自由端部54的负荷由白箭头表示。要施加到第一R/F 50的弯曲自由端部54的负荷在图5、图6的情形中是F',并且要施加到第一R/F 50的弯曲自由端部54的负荷在图8、图9的情形中是G'。此外,弯曲自由端部54的移位方向由箭头表示。
图10A是图示仅弯曲自由端部54的末端容易弯曲的弯曲方式的示例的视图。在该示例中,当末端接收负荷F'(G')时,弯曲自由端部54并不在弯曲支撑部52作为支点的情况下弯曲,而是弯曲自由端部54的最末端弯曲。例如,在弯曲自由端部54的末端的弯曲刚性与接近弯曲支撑部52的根部的弯曲刚性相比较小的情形中发生该弯曲方式。图10A的弯曲方式不能够利用弯曲悬臂梁的特性,所以负荷F'(G')不能够在弯曲自由端部54和延伸部40之间分散,并且负荷F'(G')主要施加到延伸部40。以图10A的弯曲方式中,当由门本体部22接收的负荷F(G)过量时,冲击梁30可朝向IN侧滑过该弯曲自由端部54。
图10B到图10D是弯曲以便利用弯曲悬臂梁的特性的第一R/F 50的结构的示例。这些是在弯曲自由端部54的较接近弯曲支撑部52的一侧上的根部比弯曲自由端部54的末端更容易弯曲的结构的示例。
图10B是弯曲自由端部54的末端的板厚度比根部的板厚度厚的示例。因为与根部的弯曲刚性相比,末端的弯曲刚性变大,所以能够仅防止弯曲自由端部54的最末端弯曲。也就是说,整个弯曲自由端部54容易在弯曲支撑部52充当支点的情况下一体地弯曲。因为整个弯曲自由端部54在弯曲支撑部52充当支点的情况下一体地弯曲,所以负荷F'(G')能够在延伸部40和第一R/F 50之间分散。
图10C是图示作为第一R/F 50的弯曲固定位置的弯曲支撑部52被尽可能接近门内面板26的本体壁部62地布置的示例的视图。从门内面板26的本体壁部62到弯曲支撑部52的距离D在图10C中图示。被“尽可能接近门内面板26的本体壁部62地布置”表示通过将距离D设定在预先确定的缓冲距离D0内而将弯曲支撑部52固定到第一相对壁部66。缓冲距离D0能够在焊接操作能够执行的允许范围等内确定。例如,在图5、图6的情形中,如果通过焊接装置的规格确定的缓冲距离D0是10mm,则第一相对壁部66上的从本体壁部62的内壁表面朝向OUT侧测量的10mm或以下的位置被设定为焊接部分74。在图8、图9的情形中,第一相对壁部66上的从放在本体壁部62上的第二R/F80的内壁表面朝向OUT侧测量的10mm或以下的位置被设定为焊接部分75。缓冲距离D0的值是用于描述的示例,并且取决于门本体部22的形状、焊接装置的规格等而适当地改变。
当通过将到门内面板26的本体壁部62的距离D设定在预先确定的缓冲距离D0内而将第一R/F 50的弯曲支撑部52固定到第一相对壁部66时,能够实现在弯曲支撑部52充当支点的情况下弯曲自由端部54的较大弯曲摆动量。因此,整个弯曲自由端部54容易在弯曲支撑部52充当支点的情况下一体地弯曲,因此使得能够在弯曲自由端部54和延伸部40之间分散负荷F'(G')。
图10D是图示第一R/F 50的弯曲支撑部52的固定位置的范围被缩窄的示例的视图。本文中,在与弯曲支撑部52对应的部分中设置局部隆起部53。焊接部分74(75)当作隆起部53。因此,整个弯曲自由端部54在由隆起部53所限定的狭窄范围被视为支点的情况下一体地弯曲,因此使得能够在弯曲自由端部54和延伸部40之间分散负荷F'(G')。代替在弯曲支撑部52中设置隆起部53,隆起部53可被设置在门内面板26或第二R/F 80中。
本实施例的车门结构包括门内面板26和门外面板28。门内面板26包括沿着车辆前后方向布置的本体壁部62。此外,门内面板26包括:第一相对壁部66,第一相对壁部66从本体壁部62在车辆宽度方向上向外延伸并且被布置成沿着车辆宽度方向与柱12相对;以及第二相对壁部68,第二相对壁部68从第一相对壁部66延伸并且被布置成沿着车辆宽度方向与柱12相对。门外面板28被在门内面板的车辆宽度方向上的外侧,以便沿着车辆前后方向与门内面板相对,并且门外面板28和门内面板在周缘部60处相互连接。车门结构包括冲击梁30,冲击梁30在其纵向方向沿着车辆前后方向的情况下布置在门内面板26和门外面板28之间。此外,车门结构包括:门内面板侧端部46,门内面板侧端部46被固定到门内面板26的第二相对壁部68;以及冲击梁延伸部40,冲击梁延伸部40包括梁侧固定端部44。此处,为了避免与冲击梁30的纵向方向上的端部的角部接触,门内面板侧端部46包括在车辆宽度方向上向内突出的突出部48。此外,车门结构还包括第一加强件50。第一加强件50包括:弯曲支撑部52,弯曲支撑部52被固定到门内面板26的第一相对壁部66;以及弯曲自由端部54,弯曲自由端部54被布置成在自然状态下与冲击梁延伸部40隔开。弯曲自由端部54从弯曲支撑部52朝向冲击梁30延伸,并且包括与冲击梁延伸部40的突出部48对应的接纳部58。
利用上述构造,在第一R/F 50中,弯曲自由端部54能够在弯曲支撑部52充当固定端的情况下弯曲。当冲击梁30和延伸部40接收到因车辆的侧面碰撞等所导致的负荷F'时,第一R/F 50的接纳部58接纳延伸部40的突出部48的移动。因此,第一R/F 50的弯曲自由端部54在弯曲支撑部52充当固定端的情况下弯曲。因此,因此接收的负荷F'能够在延伸部40和第一R/F 50之间分散,并且在延伸部40连接到门内面板26的第二相对壁部68的焊接部分72上的应力集中能够得到抑制。
Claims (11)
1.一种车门结构,其特征在于包括:
门内面板,所述门内面板包括
本体壁部,所述本体壁部沿着车辆前后方向布置,
第一相对壁部,所述第一相对壁部从所述本体壁部的所述车辆前后方向上的边缘在车辆宽度方向上朝向车辆的外侧延伸,和
第二相对壁部,所述第二相对壁部从所述第一相对壁部的所述车辆宽度方向上的外边缘延伸以便远离所述本体壁部的所述车辆前后方向上的中心;
门外面板,所述门外面板被布置成在所述车辆宽度方向上与所述门内面板相比更远离所述车辆的中心以便与所述门内面板相对,所述门外面板的周缘被连接到所述第二相对壁部;
冲击梁,所述冲击梁在所述门内面板和所述门外面板之间在所述车辆前后方向上延伸;
冲击梁延伸部,所述冲击梁延伸部包括:门内面板侧端部,所述门内面板侧端部被固定到所述第一相对壁部或所述第二相对壁部,和固定端,所述冲击梁被固定在所述固定端的所述车辆宽度方向上的外表面上;和
第一加强件,所述第一加强件包括被固定到所述第一相对壁部的支撑部和从所述支撑部朝向所述冲击梁延伸的自由端部,其中
所述冲击梁延伸部和所述自由端部被构造成相互配合。
2.根据权利要求1所述的车门结构,其特征在于
当所述冲击梁在受到来自所述车辆的所述车辆宽度方向上的外侧的负荷时朝向所述车辆的所述车辆宽度方向上的所述中心移动时,所述冲击梁延伸部被配合到所述自由端部。
3.根据权利要求2所述的车门结构,其特征在于:
在所述冲击梁受到来自所述车辆的所述车辆宽度方向上的外侧的所述负荷之前,所述冲击梁延伸部与所述自由端部隔开。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车门结构,其特征在于:
所述冲击梁延伸部包括朝向所述车辆的所述车辆宽度方向上的所述中心突出的突出部;并且
所述冲击梁的末端与所述冲击梁延伸部隔开。
5.根据权利要求4所述的车门结构,其特征在于
所述自由端部包括接纳部,所述接纳部被构造成使得所述接纳部接纳所述突出部或所述突出部被钩到所述接纳部。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的车门结构,其特征在于所述支撑部是弯曲的弯曲支撑部,并且
所述自由端部是弯曲的弯曲自由端部。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的车门结构,其特征在于进一步包括:
第二加强件,所述第二加强件包括
第一端,所述第一端与所述门内面板侧端部一起被固定到所述第二相对壁部,和
第二端,所述第二端与所述第一加强件的支撑部一起被固定到所述第一相对壁部。
8.根据权利要求7所述的车门结构,其特征在于
所述第一端被固定在所述第二相对壁部和所述门内面板侧端部之间,并且
所述第二端被固定在所述第一相对壁部和所述支撑部之间。
9.根据权利要求1所述的车门结构,其特征在于:
当所述冲击梁在受到来自所述车辆宽度方向上的外侧的负荷时朝向所述车辆的所述车辆宽度方向上的所述中心移动时,所述支撑部比所述自由端部先变形。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的车门结构,其特征在于
从所述本体壁部到固定部的距离是预定距离或小于预定距离,所述固定部是在所述支撑部和所述第一相对壁部之间的一部分。
11.根据权利要求10所述的车门结构,其特征在于
所述预定距离是10mm。
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