CN113329896A - 具有加固护栏区域的有机板材门模块载体的车门结构组件 - Google Patents
具有加固护栏区域的有机板材门模块载体的车门结构组件 Download PDFInfo
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Abstract
所提出的解决方案尤其涉及一种车门结构组件，其具有：‑第一框构件(1)，第一框构件包括用于窗开口(10)的窗框(1A)以及用于限定框缺口(11)的彼此对置的两个侧向的框区段(13A、13B)，并且第一框构件构成护栏区段(12)，护栏区段将两个侧向的框区段(13A、13B)彼此连接起来并且将窗开口(10)和框缺口(11)彼此分开，‑用于加强窗框(1A)的第二框构件(2)，第二框构件固定在第一框构件(1)上，和‑门模块载体(3)，门模块载体由有机板材形成并且至少部分地封闭第一框构件(1)上的框缺口(11)，其中，门模块载体(3)构造有边缘区段(302)，边缘区段沿着护栏区段(12)的纵向延伸方向固定在护栏区段(12)上。由有机板材形成的门模块载体(3)被构造为进行承载的结构构件，并且为此‑在其边缘区段(302)处通过被压注到有机板材上的至少一个加固结构来加固，并且‑利用其边缘区段(302)在没有设置第二框构件(2)的区段的连续区域中对第一框构件(1)的护栏区段(12)进行加强。
Description
技术领域
所提出的解决方案尤其涉及根据权利要求1的前序区段的车门结构组件。
背景技术
按类属的车门结构组件具有作为门骨架结构的一部分的第一框构件，该第一框构件包括用于窗开口的窗框以及用于限定框缺口的两个相对置的侧向的框区段。窗开口和框缺口通过纵向延伸的护栏区段彼此分开，该护栏区段将第一框构件的两个侧向的框区段连接起来。在车门结构组件的装配状态下，在护栏区段上设置有车门的护栏区域。在实践中，为了加强窗框，即护栏区段和护栏区域的上方的区域，设置有第二框构件作为窗框加强部并固定在第一框构件上。典型地，第二框构件在此还沿着护栏区段延伸，以便对该护栏区段进行加固。
为了至少部分地封闭在护栏区段下方的第一框构件上的框缺口，装配有门模块载体，其由有机板材形成。例如从WO 2016/17711 A1已知具有门模块载体的按类属的车门结构组件。在此，门模块载体经由靠近护栏的边缘区段沿着护栏区段的纵向延伸方向多次固定在护栏区段上。由设计结构所造成地，WO 2016/177711 A1的门模块载体在使得门模块载体固定在门骨架结构的护栏区段上的边缘区段的区域中被相对灵活地构成。换言之，经由有机板材在边缘区段上有针对性地引入了一定程度的灵活性，以便使门模块载体装配到框缺口上变得容易，框缺口限定了在车门的装配状态下接近(例如形式为外门板材的)门外皮与(例如形式为门内板材的)门内皮之间的门通道。以此，使得门模块载体在护栏区段的区域中只能有限地承载车门运行是出现的载荷，从而在护栏区段的区域中还必须设置有至少两件式的具有窗框加强部的结构。因此，门模块载体对车门刚度的贡献只是次要的。相应地，用于所出现的力的载荷路径在框缺口周围导引，在车门运行中出现的载荷将沿这些载荷路径传播。
发明内容
基于此所提出的解决方案在于，进一步改进车门结构组件。
该任务利用根据权利要求1的车门结构组件和根据权利要求16的门模块载体来解决。
所提出的车门结构组件在此设置的是，由有机板材形成的门模块载体被构造为进行承载的结构构件，并且为此
-在其边缘区段处通过压注到有机板材上的至少一个加固结构来加固，并且
-利用其边缘区段在没有设置第二框构件的区段的连续区域中对第一框构件的护栏区段进行加强。
所提出的解决方案基于以下基本思路，即，主要部分由有机板材形成的门模块载体在其靠近护栏的、也固定在第一框构件上的边缘区段中被加固并具有加固作用，使得门模块载体成为车门的进行承载的组成部分。通过对由纤维增强的、尤其是连续纤维增强的塑料材料形成的模块载体的有针对性的加固在此实现的是，使得门模块载体在重量相对较低的情况下具有有针对性地提高的机械刚度，使得可以取消通过第二框构件对护栏区段的附加的加强。由此也可行的是，使得与迄今已知的结构相比可以显著扩大框缺口。用于门模块载体的框缺口因此可以仅通过门骨架结构的相对较窄的区段在外周侧环绕地被围框。装配好的门模块载体则例如在装配的状态下跨越超过了窗开口下方的通过门骨架结构限定的面积的85％，尤其是超过了90％。
用有机板材形成门模块载体在此被理解为，门模块载体主要部分由有机板材形成。门模块载体在此沿主平面延伸。在门模块载体上例如紧固有功能元件，例如窗升降器的或门锁的功能元件。门模块载体在此例如可以由片状的半成品构成，该半成品由有机板材构成。有机板材例如是连续纤维增强的热塑性塑料，其中，将形式为由玻璃纤维、凯夫拉纤维、碳纤维或合成纤维制成的无屈曲织物、梭织物或针织物的连续纤维埋入到热塑性基质中。适合作为用于基质的热塑性塑料例如是聚酰胺或聚丙烯。术语连续纤维增强应被理解为，用于增强的纤维的长度基本上受片状的有机板材的尺寸限制。因此，纤维通常不在有机板材内中断。
门模块载体主要部分由有机板材形成，在此还意味着，有机板材形成了门模块载体的承受在正常运行条件下出现的大部分力的那个部分。门模块载体的由有机板材制成的(例如承载一个或多个导轨的连贯的)部分或门模块载体的由有机板材制成的多个(例如承载一个或多个导轨的)部分例如延伸超过了门模块载体的面积的大约30％或更多。
原则上，有机板材因此可以延伸超过门模块载体的面积的30％，尤其是超过40％，并且通常至少超过50％，从而使得有机板材也占据了门模块载体在由其限定的主平面中的表面的超过30％，尤其是超过40％，或超过50％的份额。为了充分发挥有机板材的强度优势，通常会尝试将有机板材在门模块载体的面积中所占的份额最大化。在此不排除在门模块载体上多件式地构造有机板材。
门模块载体的主要组成部例如是由有机板材构成的片状的半成品。因此，有机板材限定了门模块载体的主要面式的延展度，但可以由另外的组分或材料来补充。因此，例如可以将金属的元件和/或塑料元件加入到有机板材中或附接在有机板材上。
在所提出的解决方案的实施变型方案的过程中，第一框构件的护栏区段不通过限定窗框加强部的第二框构件进行加强。固定在第一框构件上的第二框构件因此例如在护栏区段的区域中不连贯地构造并且基本上是呈U形的。与也沿着护栏区段延伸的第二框构件相比，这导致重量和成本优势。
例如，第一框构件的护栏区段在第二框构件的两个相对置的凸缘区段之间延伸，这两个相对置的凸缘区段在第二框构件上仅通过第二框构件的对窗框加强的窗框加强部来彼此连接。两个彼此对置的(在车门结构组件的侧视图中为右边和左边的)凸缘区段因此仅通过第二框构件的在护栏区段上方延伸的窗框加强部彼此连接，而不在车门的护栏区域中连接。
在一个实施变型方案中，第二框构件的凸缘区段均不延伸超出第一框构件的过渡区域，两个侧向的框区段中的一个侧向的框区段经由该过渡区域过渡成护栏区段。各自的凸缘区段经由相应配属的过渡区域固定在第一框构件上，例如单次或多次地螺接。然而，没有设置第二框构件超出凸缘区段的沿着护栏区段的连续的延伸部。
门模块载体的加固结构例如构造有多个加固肋。经压注到门模块载体的有机板材上的相应的加固结构因此可以具有在不同空间方向上延伸的多个加固肋，以便恰好加强门模块载体靠近护栏的边缘区段，该边缘区段用于吸收载荷并能够将门模块载体设置作为进行承载的结构构件。尤其是在该实施变型方案中，加固结构例如设置在靠近门模块载体(关于按规定装配的取向是)上部的边缘的窄带区域中。这个在其中构造有加固结构的窄带区域例如以大约2至10cm、尤其是5至10cm的宽度沿着门模块载体的上边缘延伸。
在一个实施变型方案中，门模块载体的与第一框构件的护栏区段相对置的至少一个边缘部分地或完全地由压注到有机板材上的材料形成。例如，由压注材料形成连贯的边缘接片，在其上设置有密封部用于在护栏区段区域进行密封。
也可以利用加固结构构成至少一个紧固位置，门模块载体的边缘区段经由紧固位置固定在第一框构件的护栏区段上。在经压注的加固结构中，因此例如构造有至少一个贯通开口，例如在至少一个螺纹凸台中构造，在螺纹凸台上设置有门模块载体与第一框构件的护栏区段的螺接部。在相应的螺纹凸台上可以附加地构造有加固结构的一个或多个加固肋。
尤其是考虑到将门模块载体构造为车门内部的进行承载的大面积的结构构件，在一个实施变型方案中，在门模块载体上设置有窗升降器的纵向延伸的导轨，其完全位于第一框构件的框缺口之内。因此在导轨的纵向延伸方向上未设置使导轨探伸超过门模块载体的边缘的超出部。而是，通过将门模块载体构造为进行承载的结构构件可以将门模块载体设计成大面积，使得设置在其上的导轨可以在门模块载体上有完全空间地存在，而不会限制用其所要求实现的用于待调节的窗玻璃的行程。这也便于将已经设有至少一个导轨的门模块载体装配到第一框构件上，这是因为无需让门模块载体发生可能倾斜就能够实现这一点，并且使得导轨可以垂直于其纵向延伸度地被引导穿过框缺口。
为了在门模块载体中实现附加的功能集成，还可以将车窗升降器的至少一个部件压注到门模块载体的有机板材上。例如，将窗升降器的至少一导轨压注到有机板材上。导轨因此通过压注到有机板材上的材料构成并且因此是门模块载体的被整合的组成部分。
加固结构和窗升降器的被压注到有机板材上的至少一个部件也可以由相同的材料构成。
原则上，门模块载体的有机板材可以由纤维增强的塑料材料、尤其是玻璃纤维增强的塑料材料、例如纤维增强的聚丙烯构成。例如将纤维织造织物或纤维非织造织物埋入到相应的塑料材料中。在一个实施变型方案中，门模块载体的有机板材由纤维增强的热固性原料构成。
为了对门模块载体进行附加加固，例如，在一个实施变型方案中，在门模块载体上设置有至少一个双向取向的增强纤维带(英文：“Tape”)。为了至少局部地提高门模块载体的刚度，因此例如施装了具有双向取向的增强纤维的附加带。于是，通过在载荷路径上附加地施装相应的带来实现了对门模块载体的有针对性的加强，在车门运行中的力沿着该载荷路径通过构造为进行承载的结构构件的门模块载体传播。尤其地，可以在经浇注的、其主要部分由长纤维增强或连续纤维增强的聚丙烯形成的有机板材门模块载体上设置相应的带。
至少一个双向取向的增强纤维带例如还可以由层压件形成。
所提出的解决方案的另一方面涉及一种用于车门的门模块载体，其由有机板材形成并且构成承载面。相应的承载面例如可以被设置用于承载车门的功能部件。在承载面上设置有纵向延伸的边缘区段，该边缘区段被设置成用于将门模块载体固定在车门的框构件的限定了窗开口的下边缘的护栏区段上。因此，面式延伸的门模块载体在其(关于按规定装配状态是)上部的边缘处构造有靠近护栏的边缘区段，门模块载体经由该边缘区段被单次或多次地例如借助粘接或螺接地固定在门骨架结构的护栏区段上。
由有机板材形成的门模块载体在此被构造为进行承载的结构构件，并且为此，
-在其边缘区段通过被压注到有机板材上的至少一个加固结构来加固，并且
-利用其边缘区段被设置成用于加强框构件的护栏区段和用于吸收在运行过程中作用在车门上的载荷。
所提出的有机板材门模块载体被构造和设置成用于加固车门上的护栏区域并因此可以在车门之内形成进行承载的结构构件，该有机板材门模块载体尤其能在所提出的车门结构组件的实施变型方案中使用。因此，上文和下文解释的所提出的车门结构组件的实施例的优点和特征也适用于所提出的门模块载体的实施变型方案，并且反之亦然。
附图说明
附图示范性地说明了所提出的解决方案的可能的实施变型方案。
其中：
图1A以分解图示出根据所提出的解决方案的具有大面积有机板材门模块载体的车门结构组件；
图1B以透视图朝内侧看地示出由图1A的车门结构组件形成的车门(没有一个内饰部分或多个内饰部分)；
图2A以侧视图朝外侧看地示出图1A和1B的车门结构组件的通过两个框构件限定的门骨架结构；
图2B在与图2类型一致的视图中示出其上附接有门外皮和用于吸收碰撞引起的车门上的力的附加加固的横向支柱的车门骨架结构；
图3在与图2类型一致的视图中示出车门结构组件，其具有装配在门骨架结构上的门模块载体；
图4至7以放大比例分别示出根据图3的车门结构组件的截段；
图8至11分别以放大的比例朝被加固和进行加固的边缘区段看地示出门模块载体的截段，门模块载体经由该边缘区段被固定在门骨架结构的护栏区段上。
具体实施方式
在图1A至11中，以不同视图示出了所提出的车门结构组件的实施变型方案。在此，门骨架结构由第一框构件1和固定在第一框构件上的起到加强作用的第二框构件2形成。第一框构件1限定了车门T上的用于窗开口10的窗框1A，并且具有两个彼此相对置的侧向的框区段13A和13B以用于限定形成在窗开口10下方的框缺口11。为了将窗开口10与框缺口11分开，在第一框构件1上构造有连贯的护栏区段12，该护栏区段将两个侧向的(右边和左边的)框区段13A和13B彼此连接起来，并利用该护栏区段限定了在按规定装配的车门T上的护栏区域B。
相对较大的框缺口10通过大面积的门模块载体3封闭。该门模块载体3由有机板材形成，也就是说主要部分由有机板材形成，并且在当前构造为进行承载的结构构件。为此，门模块载体3的承载面30的边缘区段302通过至少一个压注到有机板材上的具有多个加固肋的加固结构32来加固。由于门模块载体3的承载功能，使得第一框构件1的护栏区段12上不需要通过第二框构件2进行附加的加强。第二框构件2仅在第一框构件1的窗框1A的区域内形成基本上呈U形延伸的窗框加强部20。第二框构件2仅在第一框构件1的过渡区域14A和14B中经由侧向的凸缘区段22A和22B固定，在过渡区域上，侧向的框区段13A和13B分别过渡成护栏区段12。
在此，不仅将具有加固肋的加固结构32压注到门模块载体3的有机板材上，而且尤其还将形成窗升降器的部件的2个导轨31A和31B压注到其上。门模块载体3在此还承载有窗升降器驱动器A和用于该窗升降器的控制器4。
此外，在门模块载体3上，至少是在靠近护栏的边缘区段302处，通过压注的材料形成连贯的边缘接片30A，其上设置有密封部用于在护栏区段12的区域中进行密封。
使得门模块载体3加固了车门T的护栏区域B中的护栏区段12的加固结构32构造有多个拧接点32A至32F。这些拧接点32A至32F形成针对门模块载体3的紧固位置，在这些紧固位置上，将门模块载体3固定在第一框构件1的护栏区段12上。这些拧接点32A至32F也由压注到有机板材上的材料构成并且在具有加固肋的加固结构32之内成形出。
附图标记列表
1 第一框构件
1A 窗框
10 窗开口
11 框缺口
12 护栏区段
13A、13B 侧向的框区段
14A、14B 过渡区域
2 第二框构件/框加强部
20 窗框加强部
22A、22B 侧向的凸缘区段
3 门模块载体
30 承载面
30A 用于密封部的边缘接片
302 靠近护栏的边缘区段
31A、31B 导轨
32 加固结构
32A-32F 拧接点
4 控制器
5 门外皮
6.1、6.2、6.3 横向支柱
A 窗升降器驱动器
B 护栏区域
S 窗玻璃
T 车门
Claims (16)
1.车门结构组件，所述车门结构组件具有
-第一框构件(1)，所述第一框构件包括用于窗开口(10)的窗框(1A)以及用于限定框缺口(11)的彼此对置的两个侧向的框区段(13A、13B)，并且所述第一框构件构成护栏区段(12)，所述护栏区段将所述两个侧向的框区段(13A、13B)彼此连接起来并且将所述窗开口(10)和所述框缺口(11)彼此分开，
-用于加强所述窗框(1A)的第二框构件(2)，所述第二框构件固定在所述第一框构件(1)上，和
-门模块载体(3)，所述门模块载体由有机板材形成并且至少部分地封闭所述第一框构件(1)上的框缺口(11)，
其中，所述门模块载体(3)构造有边缘区段(302)，所述边缘区段沿着所述护栏区段(12)的纵向延伸方向固定在所述护栏区段(12)上，
其特征在于，
由有机板材形成的门模块载体(3)被构造为进行承载的结构构件，并且为此
-在其边缘区段(302)处通过压注到所述有机板材上的至少一个加固结构来加固，并且
-利用其边缘区段(302)在没有设置所述第二框构件(2)的区段的连续区域中对所述第一框构件(1)的护栏区段(12)进行加强。
2.根据权利要求1所述的车门结构组件，其特征在于，所述第一框构件(1)的护栏区段(12)不通过所述第二框构件(2)进行加强。
3.根据权利要求1或2所述的车门结构组件，其特征在于，所述第一框构件(1)的护栏区段(12)在所述第二框构件(2)的两个彼此对置的凸缘区段(22A、22B)之间延伸，所述凸缘区段在所述第二框构件(2)上仅通过所述第二框构件(2)的加强所述窗框(1A)的窗框加强部来彼此连接。
4.根据权利要求3所述的车门结构组件，其特征在于，所述第二框构件(2)的凸缘区段(22A、22B)均不延伸超出所述第一框构件(1)的过渡区域(14A、14B)，所述两个侧向的框区段(13A、13B)中的一个侧向的框区段经由所述过渡区域过渡成所述护栏区段(12)。
5.根据权利要求4所述的车门结构组件，其特征在于，有凸缘区段(22A、22B)分别固定在所述第一框构件(1)的所配属的过渡区域(14A、14B)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车门结构组件，其特征在于，所述加固结构(32)构造有多个加固肋。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车门结构组件，其特征在于，所述门模块载体(3)的与所述护栏区段(12)相对置的至少一个边缘(30A)部分地或完全地由压注到所述有机板材上的材料形成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车门结构组件，其特征在于，利用所述加固结构(32)构成至少一个紧固位置(32A-32F)，所述门模块载体(3)的边缘区段(302)经由所述紧固位置固定在所述第一框构件(1)的护栏区段(12)上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的车门结构组件，其特征在于，在所述门模块载体(3)上设置有窗升降器的纵向延伸的导轨(31A、31B)，所述导轨完全位于所述第一框构件(1)的框缺口(11)之内。
10.根据前述权利要求中任一项所述的车门结构组件，其特征在于，窗升降器的至少一个部件(31A、31B)压注到所述门模块载体(3)的有机板材上。
11.根据权利要求10所述的车门结构组件，其特征在于，所述窗升降器的至少一个导轨(31A、31B)压注到所述门模块载体(3)的有机板材上。
12.根据权利要求10或11所述的车门结构组件，其特征在于，所述加固结构(32)和所述窗升降器的压注到所述有机板材上的至少一个部件(31A、31B)由相同的材料构成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的车门结构组件，其特征在于，所述门模块载体(3)的有机板材由纤维增强的热固性原料构成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的车门结构组件，其特征在于，所述门模块载体(3)具有至少一个单向取向的增强纤维带，以用于加固。
15.根据权利要求14所述的车门结构组件，其特征在于，所述至少一个单向取向的增强纤维带由层压体形成。
16.用于车门(T)的门模块载体，所述门模块载体由有机板材形成并构成承载面(30)，所述承载面具有纵向延伸的边缘区段(302)，所述边缘区段被设置成用于将所述门模块载体(3)固定在所述车门(T)的框构件(1)的限定窗开口(10)的下边缘的护栏区段(12)上，
其特征在于，
由有机板材形成的门模块载体(3)被构造为进行承载的结构构件，并且为此
-在其边缘区段(302)处通过被压注到所述有机板材上的至少一个加固结构(32)来加固，并且
-利用其边缘区段(302)被设置成用于加强所述框构件(1)的护栏区段(12)和用于吸收在运行过程中作用在所述车门(T)上的载荷。
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