CN1205671A - 一体化的汽车车门和底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车底盘,其特征在于,一传统的铰链式车门(10)与它结合成一体,并且关闭车门(10)时,车门成为主底盘的一结构部分。车门关闭时,固定在车门前后边缘上的楔形结构键销(22)与车门侧壁上的配对插孔(24)配合,将压力、拉力和扭转力传递通过车门开口。较可取的是,关闭车门时,车门铰链(14)分离,这样所有的力均传递通过键销(22)和插孔(24)而不受铰链(14)的影响。本发明技术也可用于其他车辆的车门壁板,如滑动侧货车门,发动机罩,行李箱以及吊门和尾部挡板。

Description

一体化的汽车车门和底盘

发明背景

1．发明领域

本发明涉及汽车的底盘，尤其涉及在结构上把传统汽车车门与汽车底盘结合成一体。

2．现有技术的讨论

以前已提出过在结构上将一垂直滑门与车辆底盘成为一体。在颁发给JohnA·Townsend的美国专利中揭示了应用于垂直滑门上的这种车门和底盘一体化技术(DACIT)，在这里结合参考这些专利，它们分别是：1989年1月31日颁布的No．4，801，172；1990年7月10日颁布的No．4，940，282；1995年1月3日颁布的No．5，378，036；以及1994年10月20日申请的No．08／328，124。

在运行中，当关闭作为上述专利主题的垂直滑门时，位于车门边缘上的结构键销件与车门侧壁内的配合插孔接合。在这个位置，每一对键销件和配合插孔都能在车门和汽车底盘间传递压力、拉力和扭转力。因车门开口而在车辆底盘结构内产生的间隙，在车门处于关闭位置时由车门桥接。当车门关闭时存在的这个一体化的底盘系统提供了一个更加坚固的车辆框架，并且更完全地包围车内的乘客，保护他们免受前、后和侧面冲击。

到目前为止，使用结构键销件和配合插孔的DACIT技术还未应用于传统的铰链式车门。但是，在过去已有过当车门关闭时，在结构上把传统车门连接到底盘上的尝试。例如，在1993年7月6日颁发给Marshall的美国专利No．5，224，752中揭示了一种铰链式车门，它具有一根连接杆，能在车门开口相对侧面上的车门杆间传递负载。但是这种装置非常复杂，并且除了连接杆，还需要许多运动件，如一电磁线圈、轴承、卫铁板和一弹簧。

在1975年7月3日颁发给Deckert的美国专利No．3，887，227中，示出了另一个例子。这个装置在车门内采用一拉力件，当车门关闭时，将它连接到车门开口的相对侧上。但是直到发生碰撞时，这些拉力件才向车辆底盘提供支撑，并且即使在这以后，这些部件也仅是传递拉力。在正常行驶过程中，这个装置的拉力件并不支撑底盘结构。另外，这些拉力件不能在整个车门口传递压力或扭转力，而发生前部或后部碰撞时，却很需要通过传递这些力来减小结构变形。

以前提出的把一车门结构与底盘结构结合成一体的结构中，均未能呈现出本发明的所表现出来的简单性和结构刚性。

发明简介

本发明通过采用在车门关闭时与配对插孔配合的结构键销在车门和底盘间传递拉力、压力和扭转力，将传统的车门壁板，如一铰链式车门，与车辆底盘结合成一体。

根据本发明的一个方面，楔形结构键销面朝内地设置在传统铰链式车门前后边缘的顶部和底部。配对插孔面朝外，朝向键销地设置在前、后车门侧壁内。车门关闭时，键销与配对插孔配合形成一紧密配合。配对插孔在结构上与车辆底盘连接，并且键销在结构上相互连接通过车门骨架，车门骨架包括在键销间跨过车门的部件。因此当车门处于关闭位置时，可以通过配对键销和插孔，以及车门结构，将拉力、压力和扭转力传递通过车门开口。

根据本发明的另一方面，结构键销和插孔上的配对表面基本上是与穿过车门铰链的转动轴同心的表面，当车门打开和关闭时与键销所经过的弓形路径匹配。

根据本发明又一方面，当车门关闭时，每个铰链的两部分相互隔离，这样当车门处于完全关闭位置时，没有负载传过铰链。这正是所希望的，这样，一旦关闭车门，在铰链和结构部件间不会咬合，并且关闭车门时，产生一通过车门和底盘的直线负载路径。如果铰链和结构键销以及插孔都能通过车门传递力，就会产生不希望有的咬合力矩，这会减弱车门和底盘结构的结构完整性。

在较佳实施例中，设置分级铰链销来连接每个铰链的两部分。每个铰链销具有一大直径部分和一小直径部分。当车门打开时，利用铰链销的大直径部分，并且由铰链销支承车门的重量。车门到达关闭位置时，提升车门，这样就使用铰链销的小直径部分。当车门完全关闭时，支承铰链销的那半部分铰链不再与铰链的另外半部分接触，这样仅由车门每一端部上的结构键销。配对插孔和一车门锁键将车门固定在适当位置上。在这个位置，主要通过结构键销和插孔在车门和底盘间传递力，而不再由车门铰链传递力。

车门关闭时，为了提升车门以影响铰链的隔离，车门的前后边缘都设置锁杆。一倾斜的撞击板与位于车门侧壁上的每一个锁杆相连。车门到达关闭位置时，车门上的锁杆与车门侧壁上的倾斜撞击板配合，以提升车门。完全关闭车门时，锁杆固定在倾斜撞击板的棘爪内，以保持结构键销位于它们的配对插孔内。为了打开车门，从棘爪中撤回锁杆，并沿着倾斜撞击板下滑。这个运动使车门下降到铰链销的大直径部分，然后车门由铰链支撑，按照传统的方式进一步打开车门。

根据本发明的另一方面，结构键销和配对插孔沿着向内和向上倾斜地定位，以抵抗碰撞过程中的分离。键销和插孔越向上倾斜，它们所支承的向外的力就越多，并且车锁键为了保持车门关闭所必须承担的向外的力也越少。

在较佳实施例中，如前所述，车门到达完全封闭的位置时，提升车门。车门提升率与车门向内转动行程相一致，这样键销和插孔配合时，固定在车门上的结构键销沿着与配对插孔定位相匹配的方向运动。换句话说，倾斜的撞击板的角度与结构键销和配对插孔的角度相匹配，这样键销和配对插孔以平滑的方式紧密配合。

根据本发明将车门和底盘结合成一体后，车辆内的乘客得到了更多的保护。当发生前后碰撞或翻车时，本发明的车门承受压力，保持车辆本体的上部不塌陷到乘客身上。发生侧向碰撞时，由于发生碰撞的车门那侧受到拉力，并且被固定到车辆底盘上，从而防止车门被撞入车辆内部。而在车辆另一侧的车门也受到拉力，防止了底盘围着受碰撞的车辆卷绕进而又防止其被撞入车辆。在所有碰撞和翻转的形式中，本发明的车门都能在结构上与底盘固定，防止它们突然打开或弹到乘客身上。

其他类型的车门壁板，如发动机罩、行李箱、货车滑动侧门、吊门和尾部挡板等，也可以使用这个技术与车辆底盘结合成一体。与目前具有因车门和其他开口的大的总面积产生严重间隙的底盘框架设计，或主结构部件几乎整体地位于乘客下方的典型扁底盘框架不同，它使得整个车辆本体形成一三维底盘框架，从而更好地抵抗扭转力，包围乘客。通过在结构上桥接所有或大多数的车门开口，可以制成一更坚固的车辆底盘。因为这种结构更加有效，所以也能够减轻车辆的重量。

近来所设计的货车都在车辆两侧上设置滑动车门。因为把这些大车门设置在车辆两侧上时，剩余本体／底盘不具有足够的强度和刚度，所以这种类型的设计未能被更广泛地推广应用。在双货车门上使用本发明，可以容易地设计出更强、更坚固、更安全和更轻便的货车车门。

近来在争论安装在小型货车的某些后吊门锁缺乏安全性，因为在发生碰撞时它们易于突然打开。若将本发明的技术应用到一吊门上，不仅可以消除这些问题，还可以大大地提高车辆的整个后部的结构完整性。

在结构上使车门与车辆底盘结合成一体的另一个优点是，它允许车辆制造商能够加固折合式敞篷车的底盘，并且允许在轿车和同类两用型车辆中使用相同的底盘。典型地是，必须加固折合式敞篷车的底盘以补偿应由轿车顶部所提供的刚性的损失。这可能占据乘客的空间，并且仍不能生产一种与相应轿车具有同样扭转刚性的折合式敞篷车。这影响了驾驶性能以及发生碰撞时的安全性。通过本发明将车门和底盘结合成一体，就可以在一条装配流水线上生产代替了两个底盘的一个底盘，只须用较轻的重量就使得轿车和折合式敞篷车获得比以前更大的刚性。

附图简介

图1示出用于铰链式车门时，本发明第一实施例的立体图；

图2是图1中曲线2所包围部分的一局部放大视图，以示出一后结构键销和配合插孔；

图3是图1中曲线3所包围部分的一局部放大视图，以示出一前结构键销和配合插孔；

图4是一局部平面视图，示意地示出在第一实施例中作用于一后结构键销上的力；

图5是一局部平面视图，示意地示出在第一实施例中作用于一前结构键销上的力；

图6是一放大的立体图，示出具有两个车门锁键的另一替换实施例；(为了清楚起见，在这里移去了上横梁)

图7是一立体图，示出处于打开位置时用于一传统的铰链式车门上的本发明第二实施例；

图8是本发明第二实施例中车门处于关闭位置时的立体图；

图9是处于打开位置时，用于第二和第三实施例中的一冲击杆(striker post)和板的的侧视图；

图10是处于打开位置时，用于第二和第三实施例中的一冲击杆和板的的立体图；

图11是处于打开位置时，第二实施例中的一前键销和插孔的立体图；

图12是处于打开位置时，第二实施例中的一后键销和插孔的立体图；

图13是处于关闭位置时，第二实施例中的一前键销和插孔的立体图；

图14是处于关闭位置时，第二实施例中的一后键销和插孔的立体图；

图15是处于打开位置时，第二实施例中的一铰链的立体图；

图16是处于打开位置时，第二实施例中的一铰链的侧视图；

图17是处于关闭位置时，第二实施例中的一铰链的侧视图；

图18是一立体图，示出用于一后吊门(lifttgate)型车门的本发明第三实施例的打开位置；

图19是一立体图，示出车门处于关闭位置时的本发明第三实施例；

图20是处于打开位置时，第三实施例中一铰链的侧视图；

图21是处于关闭位置时，第三实施例中一铰链的侧视图；

图22是处于关闭位置时，第三实施例的一铰链后侧的立体图；

图23是处于关闭位置时，第三实施例的一铰链前侧的立体图；

图24是一立体图，示出用于一侧滑门的本发明第四实施例，此时该侧滑门处于打开位置；

图25是车门处于打开位置时，本发明第四实施例的立体图。

参考实施例的详细说明

参考图1，它示出用于一传统铰链式车门10的本发明第一实施例。通过上下铰链14将车门10可转动地连接到车辆本体12上，并且可绕着穿过上下铰链14的轴15转动。所示的车门10处于打开位置，并沿着箭头A的方向绕着铰链轴15旋转到一关闭位置。通过安装在车门12后边缘上，并与安装在后车门侧壁20上的杆18配合的一传统锁键16，使车门10可脱离地固定在关闭位置。

车门10的前部至少具有一个伸向车辆本体12内部的前结构键销28。类似地，车门10的后部也同样至少具有一个后结构键销30。较可取地是，如图所示，一前结构键销28位于车门10前缘的上部和底部附近，而一后结构键销30位于车门10后缘的上部和底部附近。与每一个前结构键销28结合的是一位于车门侧壁20前部上、与每一个前键销28相邻的配对前插孔32。类似地，与每个后结构键销30结合的是一位于车门侧壁20后部上、与每一个后键销30相邻的配对后插孔34。这样布置插孔32和34，使它们能分别容纳键销28和30，并且当车门10关闭时，能够形成一紧密地配合。

较可取地是，车门10具有一内结构骨架，它包括架设于前键销28和后键销30间的横梁36。前后插孔32和34与车辆本体12的结构底盘刚性地结合成一体。因此，当关闭车门10，结构键销28、30与配对插孔32、34配合时，横梁36就填补了由于车门开口而在车辆本体12的结构底盘内产生的间隙。结构键销28和30、配对插孔32和34以及横梁36共同将压力、拉力和扭转力从车门开口(dooropening)的一边传递到另一边。关闭车门10时，这个结构提供了一更强劲，更坚固的车辆底盘。为了进一步提高冲击强度，可以在车门10的侧边缘和底部边缘上设置附加的键销和配对插孔。如果车窗关闭，车门还具有一围绕着车窗的刚性通道，类似地，可以在车门的这部分和车辆顶部间，和／或车门前后杆A和B间分别形成可脱离的结构连接。

参考图2，每个后键销30具有一锥形表面，使它能与配对的后插孔34正确对齐，并紧密配合。较可取的是，键销的长方形底部大约宽1英寸，高2英寸。较可取的是，每个表面具有10度的斜度(即相对的表面具有20度的夹角)。关闭车门10时，这个角度足够小，对于后键销30和后插孔34间的紧密配合来说，能够提供足够的机械便利，但是又不会小到打开车门10时，使键销30和插孔34楔在一起难以分开。

参考图3，前键销28和配对前插孔32具有与后键销30和配对后插孔34相同的锥形构造。但是由于前键销28的位置非常靠近铰链14，所以它们应当是弯曲的以便与车门10在铰链14上绕轴15转动时所经过的弯曲路径相匹配。换句话说，前键销28的配合表面和插孔32基本上都与铰链轴15同心。由于后键销30和插孔34远离铰链14，并且按较直的路径运动，所以可不用稍微弯曲的配合表面，代之以笔直的表面，从而降低了生产后键销30和后插孔34的成本。

图4将讨论一个典型的、通过后键销30被传递通过车门10的力。所示的压力C通过后插孔34作用于后键销30上。如图所示，可将压力C分解成法向力N和剪切力S。如图所示由于后键销30上具有10度的倾斜表面，法向力N等于C·cos10°或约等于98％的压力C。类似地，剪切力S等于C·sin10°，或约等于17％的压力C。

用淬火钢制造结构键销28、30以及配对插孔32和34，可以通过这个结构承受一较大的法向力N，如来自前方或后方的碰撞力。而另一方面，剪切力S易于使结构键销28和30脱离配对插孔32和34。为了保持后键销30与后插孔34间的紧密接触，应设计一锁键16(如图1中所示)以抵抗通过车门10传递的17％的压力。另外，可以使用两个锁键，每一个均直接与每一个后键销30相邻(如图6所示)。不管车门10处于拉力或压力作用下，后键销30、后插孔34和锁键16基本上以同样的方式工作。

图5将对作用于车门10前部的力作类似的分析。因为车门10前边缘的几何形状，以及铰链14的位置，不可能像铰链14靠近车门10外侧那样设置前键销28。类似地，需要更向内地设置前插孔32，以便不阻碍打开车门。因为前键销28绕着铰链14沿着一绷紧的弧形运动，在这种情况下，前插孔32必须如图所示朝着车辆的前部定位以便容纳前键销28，这与图4中所示的后插孔34直接向内定位相反。在这个例子中，前插孔32的中心呈45度角定位。从图5中可明显看出，这种布置传递压力优于传递拉力。这使得压力驱动前键销28更远地进入前插孔32内，而拉力易于将这两个部件分开，因而需要另一个部件，诸如铰链14来帮助保持它们之间的配合。

在类似于上述对作用于后键销30上力的分析方法中，如图所示，把通过前插孔32作用于前键销28上的拉力T分解成法向力N分量和剪切力S分量。在前键销28上具有一10度的倾斜表面，前键销28后表面的中间部分定位于一55度角方向。在这种情况下，法向力N等于T·cos55°，或约等于57％的拉力T。类似地，剪切力S等于T·sin55°，或约等于82％的拉力T。现在忽略前键销28和前插孔32是弯曲的这一事实，这意味着前键销将在大约82％的拉力T作用下与前插孔32脱离配合。铰链14应设计成具有足够的强度能够抵抗这种负载(这种负载在发生碰撞时特别大)，以保持前键销28与前插孔32间的配合。上述的受力分析表明这样一种愿望，即希望尽可能地使前插孔32保持直接向内的定位。

通过这两个部件的弯曲，上述前键销28从前插孔32中分开的趋势有所减缓。换句话说，因为前键销28的底部比前键销28的其他部分更准确地定位，所以它将负担更多的负载(因此铰链14承担较少的负载)。但是这也使前键销28的负载传递面积较小，因此在设计中，可能需要使前键销28大于后键销30，以便它能够传递同样的负载。

图7至图17示出本发明的第二实施例。第二实施例与第一实施例相似，但是为了消除上述缺点，当车门到达关闭位置时，提升本实施例中的车门，以便实际隔离铰链，并使键销和插孔向上倾斜，这样它们能够抵抗向外的力。

参考图7和图8，如前述，车门110具有与前插孔132和后插孔134分别配合的前键销128和后键销130。另外，提供了包括一后键销130和后插孔134的第五套配对结构部件，以及包括中间键销138和中间插孔140的第六套配对结构部件，它们都位于上车门框架和上车门侧壁上。键销128、130和138，插孔132、134和140沿水平面向上有角度地定位，以便在车门到达关闭位置过程中与车门110向内、向上的运动匹配。较可取地是，这个角度是高于水平面30度。通过使键销128、130和138，以及插孔132、134和140向上有角度地定位，使得插孔132、134和140所施力的水平分量能够作用在键销128、130和138上，这有助于车门锁键确保车门110处于关闭位置。

为了在达到关闭位置时提升车门110，车门110的前端和后端都具有装有弹簧的撞击杆142，它们分别与安装在车门侧壁120上的前、后倾斜的撞击板144和146配合。较可取地是，在车门运动的最后的5／8”内，车门110的两端部上升了3／8”，以便允许键销128、130和138分别与插孔132、134和140平稳配合。箭头A示出车门关闭时车门110转动的水平方向，箭头B示出车门110到达完全关闭的位置时所经历的倾斜运动。当车门110到达完全关闭的位置时，撞击杆142进入撞击板144和146内的棘爪148内，将车门固定在关闭位置上。

为了打开车门110，一传统的车门脱离机构150拉动固定在撞击杆142上的绳索152，以便从棘爪148处回收撞击杆142。然后撞击杆142能够自由地沿着前后斜撞击板144和146滑动，因此下降车门110，使键销128、130和138脱离插孔132、134和140，允许车门110回转打开。

参考图9和图10，它们示出撞击杆142和后撞击板146的较佳设计。撞击杆142具有一有角度的凸缘154，它的末端与撞击板146上的斜面156接触，以便提升车门。在外面的压缩弹簧158偏压有角度的凸缘154，使它靠向撞击板146。与传统的车门锁键相同，这个锁键机构具有两个锁住位置。当车门完全关闭时，如图所示，弹簧158推动有角度的凸缘154进入棘爪148内。棘爪160提供一辅助的安全锁住位置，即使车门未处于完全关闭的位置它也能防止车门打开。较可取的是，有角度凸缘154的前缘，以及棘爪148和160的前缘均呈斜角以便平稳地工作。

较可取的是，结构键销与配对的插孔配合的方式是这样的：即当车门完全关闭时，撞击杆42能轻微地提升，使它离开斜面56，防止咬合。在另一替换的实施例(未示)中，可将斜面56与锁住机构分离或者整个地取消，而仅仅由与配对插孔配合的结构键销提升车门。在这些实施例中，通过采用传统的锁键可以降低制造成本。

前撞击板144(在图7和图8中示出)与一后撞击板146镜面对称，但是最好是与车门的枢转轴同轴弯曲。

图11和图13示出前键销128和前插孔132向上和向前的定位。

图12和图14示出后键销130和后插孔134向上的定位。

图15至17将说明本发明铰链隔离特性。虽然仅示出了一个车门铰链114，但是上、下铰链114是相同的，并且以相同的方式工作。每个铰链114包括一安装到车辆本体或底盘上的本体部分162，一安装到车门上的车门部分164，和一由本体部分162支承、并与两部分162和164相互连接的多级铰链销166。铰链销166具有纵向有间距的两直径较大的部分168，两个在大直径部分168上方的小直径部分170，和两个在较大和较小直径部分168和170间的锥形过渡部分172。本体部分162和车门部分164都是U型的并分别具有两个铰链凸缘174和176。这四个铰链凸缘中的每一个都具有一个直径与铰链销166直径较大部分168的名义直径相同的孔。车门部分的凸缘176靠在本体部分凸缘174的顶部，并且铰链销166穿过所有四个孔。铰链销166刚性地固定到一个或两个本体部分凸缘174上，并且车门部分凸缘176内的孔稍大一点以便车门在铰链销166较大直径部分168上转动。

图15和图16示出车门处于完全打开位置时铰链114的定位。在这种位置，车门的重量由可旋转地靠在本体部分凸缘174上的车门部分凸缘174支撑，并且约束车门绕着铰链轴115转动。铰链114并不约束车门有限的垂直运动，而车门部分凸缘176可以自由地沿着铰链销166向上滑动，并且离开本体部分凸缘174。铰链盖177防止车门被提升离开它的铰链114。

图17示出当车门完全关闭时，铰链114所占的升高和隔离的位置。如上所述，当车门到达完全关闭的位置时，车门升高大约3／8”。在这个升高位置，车门部分凸缘176不再与本体部分凸缘174接触，并且穿过本体部分凸缘176的孔与铰链销166的小直径部分170对齐。因此，在这个位置，铰链114的本体部分62和车门部分64间没有接触，并且两部分实际上相互分开。

关闭车门时，车门不再由铰链114支撑，但是由配对插孔内的结构键销和车门锁键代替铰链支撑它。关闭车门时，通过隔离，切断通过铰链的负载通道，从而消除了不希望有的弯曲和扭转力，仅通过结构键销和插孔路径，穿过车门留下一简单、笔直的负载通道。也消除了铰链和结构键销与插孔间潜在的咬合问题。

如上所述，打开车门时，车门下降。当车门部分凸缘74从升高位置(如图17所示)下降到较低的下降位置(如图15和16)时，它们内部的孔与铰链销66上的过渡部分72碰撞。过渡部分72是锥形的，引导车门部分凸缘74内的孔向下到达较大直径部分68，在那里，可转动地支撑车门。

图18至图23示出了本发明的第三实施例。第三实施例与第二实施例相似，但是它将本发明的车门一体技术应用于一垂直回转的后吊门，而不是应用于一水平回转的客车门。

图18和图19通过铰链214，将车门210可转动地安装在靠近车辆顶部后方的车辆本体212上，这样打开和关闭车门时，车门210绕着铰链轴215转动。三个结构键销230沿车门210的每一侧安装，关闭车门210时，结构键销在结构上与位于车门侧壁220上的配对插孔234配合。并且键销230和插孔234最好向上呈30度。

如前述，到达关闭位置时，升高车门210，从而使键销230沿正确的角度进入插孔234，并与铰链214分开。为了实现这个目的，在车门210的每一侧上提供撞击杆242，以便与位于车门侧壁220每一侧壁上的的斜撞击板246配合。本实施例中垂直回转车门210的设计和功能与上述第二个实施例中的车门110相同，但主要的区别在于铰链214的结构和动作。

参考图20至图23，它们示出了铰链214的结构。由于两个铰链是相同的，所以仅示出一个铰链214。每个铰链214包括一个安装在车辆本体上的本体部分262，和一安装在车门210上的车门部分264。本体部分262包括两个纵向有间隔的轴颈268，用来在它们之间可转动地支撑铰链销266。轴环段280形成于轴颈268间的本体部分262的后侧上，并且离开铰链销266与它有一径向间隔。

当车门210位于打开位置时(图20和图22)，车门部分264尖的未端282保持在铰链销266和轴环段280间，并且本体部分262和车门部分264就像传统的铰链那样共同作用，使车门210可转动地固定到本体212上。当车门210关闭时，未端282转离轴环段280，但是仍与铰链销266保持接触。当车门210到达完全关闭的位置时，如前所述，升高车门210，因此未端282也离开铰链销266。当车门完全关闭时(图21和图23)，车门210不再由铰链214支承，但是却通过配对的键销和插孔以及车门锁键被固定在适当的位置上。在这个位置，本体部分262实际上已与车门部分264隔离，并且不能将力传递通过铰链214。

图24和图25示出了将本发明车门和底盘一体化技术应用于一水平滑动门上(如在货车的一侧上)的第四实施例。这个实施例与先前的实施例相似，但是由于车门安装的性质，以及运动的路径不同，没有使用铰链来隔离，也不必在关闭时使用特殊的具有斜面的锁键来升高车门。

采用传统的轮轨布置，将车门310可滑动地安装在本体312上。沿着车辆本体312较低的外边缘设置下轮轨384，用来容纳通过刚性低臂388安装在车门310下边缘上的下滚轮386。沿着车辆本体312的外侧设置上轮轨390，用来容纳通过枢转上臂394安装在车门312后边缘中部的上滚轮392。下轨道384和上轨道390的向前部分都是弯曲的，或有角度地向内朝向车辆中央。通过这种传统的布置，车门310沿着下轨道384和上轨道390按箭头“A”的方向从打开位置向前滑动至关闭位置，然后在到达完全关闭位置时，沿着图示箭头“B”的方向向内运动一个角度。

沿着车门310前边缘设置三个结构键销330，并且沿着后边缘设置三个键销330，用来与设置在车门侧壁320内的配对插孔334配合。键销330和插孔334有角度地向内，与车门310到达完全关闭位置时的滑动路径一致。与前述实施例相同，较可取地是，键销330和插孔334都向内成30度角，以克服作用在车门上向外的力，并且提供一拉力负载通过车门310的路径。

在车门310前边缘上的传统锁住机构316保持车门关闭，并且保持键销330位于插孔334内。另外，可以采用绳索释放锁住机构，这与第二和第三实施例中使用的机构类似，但却没有提升斜面156或256。

在上述所有实施例中，可以通过在车辆制造过程中准确地安装这些部件，或将键销28和30可调节地安装到车门10上，或将插孔32和34可调节地安装到车门侧壁20上，实现键销28、30和插孔32、34间的正确对齐。可替换的，同时又较可取的是，可以用一可硬化的树脂材料制成插孔32和34，当车门关闭并且键销28或30伸入一尺寸过大的壳体内时，将树脂材料注入这个安装在车门侧壁20上的尺寸过大的壳体内。这种方法在申请日为1994年10月20日的美国专利申请No．08／328，124中有详细的说明，在此引作参考。采用可硬化树脂材料在适当位置制成插孔32和34的优点不仅在于能够准确地相对于键销28和30确定插孔32和34的位置，还在于能够采用更经济更准确的方法制造插孔，使它与键销精确配合。对于上述第二实施例的前插孔32尤其如此。因为这些插孔32是有角度向前，有角度向上，整齐弯曲，并呈楔形的，所以它们具有一个复杂形状，很难通过机械加工形成这个复杂的形状，并且很难确定它的位置使它与向前的键销25配合。

如果需要可以相互调换第一实施例中键销28、30和插孔32、34的位置。换句话说，可以通过将键销28和30设置在车门侧壁20上，以及将插孔32和34设置在车门10上，使车门10和本体12在结构上整体形成。对于第二、第三和第四实施例来说也是一样的，但是在第二和第三实施例中，可能不需要设置在车门上的杯形插孔，以及使它们的开口有角度地向上定位，因为它们可能被外界物质和碎屑堵塞。

如上所述，用于一传统车门、一滑动货车门和一后提升车门的车门壁板与底盘结构上的结合也能应用于其他类型车门壁板，诸如发动机罩，行李箱，向外回转的后货车门，以及向下回转的尾部挡板。使用上述例子，较可取地是，将结构键销设置在车门壁板所有拐角的附近，并且使键销与车门壁板内的结构部件或车门骨架连接在一起。如上述例子中所说明的，键销与结构上固定在车辆本体或底盘上的配对插孔配合。这样当车门壁板关闭时，可以沿着车门壁板开口传递压力、拉力和扭转力。因此当通过结构车门壁板，使车门壁板开口可脱离地桥接时，可以提供一更轻的，更坚固，更加完全封闭的车辆底盘结构。将本发明应用于卡车上的一具体优点是可以沿着底部后边缘形成一较大的卡车开口，可以使货物从地面水平位置处不需提升，就能滑入行李箱。

上述说明和附图仅用作说明的目的，并不是本发明所有可能的替换实施例的说明。可以理解，本发明并不局限于在这里说明的单个实施例，但是它包括了落入所附权利要求书范围内任何和所有变化。

Claims (34)

1．一种改进型汽车底盘，它包括：

一具有车门开口的主底盘结构；

一铰接安装到底盘上，用来交替遮盖或露出车门开口的车门壁板；

分别位于车门壁板相对部分上的可脱离结构连接件，每个连接件包括一结构键销和一用于容纳结构键销的配对插孔，车门壁板遮盖车门开口时，每个连接件在结构上把车门壁板连接到主底盘上；以及

一位于车门壁板上，刚性地跨接于可脱离结构连接件间的结构件，当车门壁板遮盖车门时，结构件和可脱离结构连接件共同作用，使压力、拉力和扭转力穿过车门开口，传递通过主底盘。

2．一种如权利要求1所述的改进型汽车底盘，其特征在于，车门壁板是具有前后边缘的乘客车门，并且一个结构件位于车门前边缘的附近，而另一结构件位于车门后边缘的附近。

3．一种如权利要求2所述的改进型汽车底盘，其特征在于，车门基本上是具有四个拐角区域的矩形，并且每一个结构连接件位于每个拐角区域的附近。

4．一种如权利要求3所述的改进型汽车底盘，其特征在于，结构键销刚性地安装到车门上，并且配对插孔刚性地安装到相邻于车门开口的主底盘结构上。

5．一种如权利要求1所述的改进型汽车底盘，其特征在于，结构键销呈锥形，并具有四个锥形表面。

6．一种如权利要求5所述的改进型汽车底盘，其特征在于，每个锥形表面的定位使它与相对的锥形表面形成20度的夹角。

7．一种如权利要求5所述的改进型汽车底盘，其特征在于，至少一个结构键销的两相对锥形表面是弯曲的，以便适应车门的转动。

8．一种如权利要求3所述的改进型汽车底盘，还包括一车门锁键，它位于车门后边缘上，用来与一底盘上相关结构部件配合，这样车门处于关闭位置时，保持结构键销位于配对插孔内。

9．一种改进型车辆底盘，它包括：

一主底盘部件，它具有一个通过其一个平面的车门开口；

一安装在底盘上的车门部件，用来在一位于车门开口平面外侧的打开位置和位于车门开口平面内关闭位置间相对于底盘部件，作侧向平移运动；

由底盘和车门部件支承的可内部配合的连接件，所述连接件位于车门开口相对侧上，并且每个连接件包括由车门或底盘部件中的一个支承的一键销，和一由另一个部件支承的配对插孔，当车门部件处于关闭位置时，用来相互配合插孔，使得车门部件与底盘结合成一体，作为底盘的结构部分。

10．一种如权利要求9所述的改进型汽车底盘，其特征在于，通过一铰链连接底盘和车门部件，使车门部件安装在底盘上，并作侧向平移运动。

11．一种如权利要求10所述的改进型汽车底盘，其特征在于，

铰链安装车门部件，用来相对于底盘，绕着一由铰链限定的轴作侧向平移运动；并且

至少将一个连接件设置在铰链附近，所述一个连接件的配对键销和插孔沿着一基本上与铰链轴同心的曲线路径延伸。

12．一种如权利要求9所述的改进型汽车底盘，其特征在于，键销和配对插孔是互补的棱锥形。

13．一种如权利要求9所述的改进型汽车底盘，其特征在于，至少有两个有间距的可内部配合的连接件被底盘和车门部件支承在所述相对侧的每一侧面上。

14．一种如权利要求9所述的改进型汽车底盘，其特征在于，将结构撑杆安装到可内部配合的连接件之间的车门部件内。

15．一种如权利要求9所述的改进型汽车底盘，其特征在于，配对键销和插孔具有可相互配合的、相对于车门开口平面呈一定角度延伸的表面，这样处于关闭位置时，就把施加给底盘的拉力和压力传递到车门部件上。

16．组合一个被铰接安装到一车辆底盘部件上的车门部件，用来绕着相对于底盘部件内一车门开口的打开和关闭位置间的一轴作枢转运动，一改进型连接件，用来在车门部件处于关闭位置时，将来自底盘部件上的力传递到车门部件上，所述连接件包括用于车门处于关闭位置时，相互配合的、由车门和底盘支承的配对键销和插孔部件，所述键销和插孔部件沿着与所述轴基本同心的曲线路径延伸。

17．如权利要求16所述的组合内，改进型连接件的特征在于，键销和插孔部件是互补的棱锥形。

18．如权利要求16所述的组合内，改进型连接件的特征在于，配对键销和插孔部件具有相对于车门开口呈一定角度延伸、并相互配合的表面，这样在关闭位置时，就把施加给底盘的拉力和压力传递到车门部件上。

19．组合一个被铰接固定到一车辆底盘部件上的车门部件，用来绕着相对于底盘部件内一车门开口的打开和关闭位置间的一轴作枢转运动，一用来在车门部件处于关闭位置时，将来自底盘部件上的力传递到车门部件上的改进方法，所述方法包括设置在车门关闭位置时，用于相互配合的、由车门和底盘支承的配对键销和插孔部件，所述键销和插孔部件沿着与所述轴基本同心的曲线路径延伸。

20．如权利要求19所述的组合内，改进方法的特征在于，配对键销和插孔部件设置在车门开口的相对侧上，当车门部件在关闭位置时用来相互配合，并且至少某些所述配对键销和插孔部件是相邻于所述轴，并沿基本上与所述轴同心的曲线路径延伸。

21．如权利要求20所述的组合中，改进方法的特征在于，配对键销和插孔部件具有相对于车门开口呈一定角度延伸的、相互配合的表面，这样在关闭位置时，就把施加给底盘的拉力和压力传递到车门部件上。

22．一种如权利要求10所述的改进型车辆底盘，其特征在于，铰链固定车门部件，用于相对于底盘，绕着一由铰链限定的基本垂直的轴作侧向平移运动。

23．一种如权利要求10所述的改进型车辆底盘，其特征在于，铰链固定车门部件，用于相对于底盘，绕着一由铰链限定的基本水平的轴作侧向平移运动。

24．一种如权利要求10所述的改进型车辆底盘，其特征在于：

铰链固定车门部件，用于相对于底盘，绕着一由铰链限定的轴作侧向平移运动；

铰链包括一安装在垂直底盘上的底盘部分和一固定在车门上的车门部分；

底盘和车门部分可转动地相互连接在一起，以固定车门部件，用于绕着铰链轴作侧向平移运动；并且

车辆底盘包括分离装置，用来实际脱离铰链的车门和底盘部分，使得车门部件在关闭位置时，不会在车门和底盘部分间传递车门铰链和键销与插孔之间可能产生的任何干扰力。

25．一种如权利要求24所述的改进型车辆底盘，其特征在于，分离装置包括一斜面部件，当车门部件绕着铰链轴转动时，用它来沿着一平行于铰链轴方向移动车门部件。

26．一种如权利要求10所述的改进型车辆底盘，其特征在于：

铰链固定车门部件，用来相对于底盘，绕着由铰链限定的一轴作侧向平移运动；并且

将配对插孔固定于一倾斜的角度，使得键销与配对插孔配合时，键销同时沿着垂直于铰链轴和平行于铰链轴的方向移动。

27．一种如权利要求9所述的改进型车辆底盘，其特征在于：

车门部件沿着车辆的一纵向侧面移动，然后当它到达关闭位置时，向内移动一定的角度；并且

键销和配对插孔都按相同的向内角度定位，这样当到达关闭位置时，车门部件向内运动。

28．如权利要求16所述的组合中，改进型连接件的特征在于，每个键销和插孔部件沿着一不在一单一平面内的曲线路径运动。

29．如权利要求28所述的组合中，改进型连接件的特征在于，所描述的曲线路径是由具有不变弧形半径的第一部分和具有螺旋段的第二部分所组成。

30．一种用来以可转动方式将车门可脱离地支撑在打开位置和关闭位置间的车门铰接装置，这个装置包括：

一安装到车辆底盘上的铰链底盘部分；

一安装到一车门上的铰链车门部分；

一可由车门和底盘部分中任一部分支撑，并且与其他部分以可转动的方式连接，使得车门在打开和关闭位置间沿着一弓形路径运动的铰链销；以及

当车门到达关闭位置时，用来沿着非弓形路径的方向运动车门，使其他部分脱离铰链销的脱离装置，从而车门处于关闭位置时，在铰链底盘和车门部分间中止了所有实际接触。

31．一种如权利要求30所述的车门铰链装置，其特征在于，脱离装置包括一斜面。

32．一种如权利要求3所述的改进型汽车底盘，还包括两个沿着车门后边缘具有侧向间隔的车门锁键，它们用来与底盘上相关的结构部件配合，以便当车门处于关闭位置时，能够保持结构键销位于配对插孔内。

33．一种如权利要求9所述的改进型车辆底盘，其特征在于，车门部件安装于底盘部件上，通过这个结构进行平移，它包括：

基本上沿着车辆一侧附近的车辆底盘纵向方向延伸的一轮轨，轮轨具有一离开侧面向车辆中心内部延伸的向前部分；以及

一安装到车门部件上，用于与轮轨滚动啮合的滚轮元件，沿着一向前和向内的方向滚轮引导车门部件到达关闭位置。

34．一种如权利要求24所述的改进型车辆底盘，其特征在于，分离装置包括当车门部件绕着铰链轴转动时，用来沿着垂直于铰链轴方向移动车门部件的一斜面部件。

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