CN1867471A - 机动车门结构 - Google Patents

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Abstract

一种机动车门组件包括一个基本上U字形结构的内金属片层(16)。所述内金属片层包括一个门闩安装表面和至少一个铰链安装表面。一个基本上平面的外金属片层(14)连接在内金属片层上以形成一个内腔。一个结构加强构件(30)安置在所述内金属片层与外金属片层之间,以加强内金属片层和外金属片层并且包含用于门闩和铰链安装表面的加强件(44A、B和28A、B)。一个承载组件(60)安装在所述结构加强构件上并且覆盖所述U字形区域。一个内装饰板(50)覆盖所述承载组件。通过设有结构加强构件,内金属片层和外金属片层的厚度可以减小,以实现净重和材料成本上的节约。

Description

机动车门结构
技术领域
本发明涉及一种机动车门的构造。更具体地说,本发明涉及一种机动车门的加强构件和一种协同的门模块组件,它们共同使车门能够快速和方便地组装,同时使车门的材料成本能够降低。
背景技术
一个机动车门典型地包括具有一个外薄片金属板和一个内薄片金属板的一个结构门体、多个安装在所述外和内薄片金属板之间形成的一个内腔之中的硬件部件,以及一个内部装饰板。所述门的完整组件涉及许多个制造步骤和为数众多的零件。为了降低制造复杂性,人们知道把许多硬件部件包括进一个门模块组件中,然后将其安装进该结构门体之内。然而这引起其本身的一套问题,这些问题在于该模块一般体积大并且可能因为进路受限而难于在结构门体上安装各种硬件部件,譬如门闩。
而且,门模块组件首先并不降低制造结构门体的复杂性或者成本,而且可能在事实上增加该成本。例如,如果将各硬件部件固附到一个廉价的非结构性的衬底上,在此情况下多数硬件必须用螺栓固定在结构门体上,所述结构门体必须足够地刚硬以能够承受由这些部件造成的应力。因此在诸如门闩之类的高应力点处常常用缝焊板材(tailor blanks)来加强结构门体。作为替代方案,可以为门模块组件使用一种结构承载部件,但是这可能显著地增加材料成本。
然而,最理想的是能够降低结构门体的材料成本,而同时使用一种采取廉价的非结构性衬底的门模块组件。
发明内容
根据本发明的一个方面,提出一种结构性的机动车门体,其中包括一个内金属片层和一个外金属片层。所述内金属片层提供一个门闩安装表面和至少一个铰链安装表面。一个结构加强构件布置在内金属片层与外金属片层之间,以加强内金属片层和外金属片层并且提供至少一个铰链加强件和一个门闩加强件。
在该优选实施方式中,所述结构加强构件提供必需的抗扭刚度,以便能够用一种U字形结构的形式提供该内金属片层并且还降低了内金属片层和外金属片层的厚度,包括取消对缝焊板材的需要。尽管所述结构性门构件增加重量,但是总效果是降低重量并由此降低了材料成本。
根据本发明的另一个方面,提出一种结构性的机动车门体,其中包括一个形成基本上U字形结构的内金属片层和一个外金属片层。至少该内金属片层和外金属片层之一包括一个门闩安装表面和至少一个铰链安装表面。一个结构加强构件安置在内金属片层和外金属片层之间。该构件包括顶部横穿构件、中部横穿构件和底部横穿构件以及相连的侧周边。所述顶部构件与邻近所述U字形结构顶部的外板贴合并且沿该外板伸展。所述中部横穿构件在侧周边之间延伸以起一种侧冲击梁的作用。所述底部横穿构件贴合并且支承内和外金属片层。所述侧周边包括至少一个铰链加强件和一个门闩加强件。
本发明的另一个方面,涉及结构门加强件本身。
本发明的另一个方面涉及一种机动车门组件,其中包括内金属片层和外金属片层。所述内金属片层形成一个基本上U字形的结构并且包括一个门闩安装表面和至少一个铰链安装表面。一个结构加强构件布置在内金属片层与外金属片层之间用于加强所述内金属片层和外金属片层,并且提供至少一个铰链加强件和一种门闩加强件。一个承载组件至少安装在所述结构加强构件上并且覆盖所述U字形区域。所述承载组件包括与一个非结构性硬件承载件连接的一个带线(belt-line)装载构件,所述非结构性硬件承载部件具有至少一个安装于其上的车窗升降器。一个装饰部件覆盖所述承载组件。
在该优选实施方式中,该硬件承载件包括一个辅助装饰部件,其中为一个地图兜提供了一个搁板结构,并且所述装饰部件包括所述地图兜的一个壁。
另外,该优选的车窗升降器包括至少一个轨条以其一端安装在所述带线装载构件上,以及用于调整所述轨条另一端的横向和竖直位置的装置。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细说明可以很容易更好地理解本发明因而体会本发明的诸优点,在附图中:
图1是根据本优选实施方式的一个结构门体的装配图;
图2A是图1中所示的结构门体的分解透视图;
图2B是图2A的一个反视角图;
图3A是根据本优选实施方式的一个门组件的分解透视图;
图3B是图3A的一个反视角图;
图4是图3A和图3B中所示的门组件的透视装配图;
图5是图3A和图3B中所示的门组件中采用的一种带线装载构件的截面图;
图6是图3A和图3B中所示门组件中采用的车窗升降器的调整机构的一个局部透视图;
图7是图6中所示的车窗升降器的调整机构的另一个局部透视图;和
图8是图6中车窗升降器调整机构的一个局部透视图,以初始或发货状态示出。
具体实施方式
图4示出一个组装的机动车门10,它包括在图1(用组装图)和在图2A和图2B(用分解图)中分离地示出的一个结构门体12。参见图1、图2A和图2B,所述结构门体12包括一个相连的板形式的外金属片层14和一个总体上U字形的内金属片层16。更具体地说,内金属片层16包括一个底壁18和两个相连的对置端壁20、22。每个壁18、20和22具有相连的邻接侧壁面19A、19B、21A、21B和23A、23B。端壁22的特征为一个门闩安装表面26,而侧壁21B的特征为两个铰链安装表面28A和28B。
应注意内金属片层16没有与底壁平行走向的顶部构件从而该内金属片层16提供一个很大的开口24。外和内金属片层14和16优选地用本领域内公知的金属冲压技术形成。
一个结构的门加强板30安置在外和内金属片层14、16之间以对之提供结构性强化。更具体地说,加强板30包含相应的顶部、中部和底部横穿构件32、34、36,以及相连的侧周边38和40。侧周边38和40贴合并且支承侧壁面21B和23B。侧周边38包括两个与之构成整体的铰链加强接片44A和44B,它们配合并且加强内金属片层16的铰链安装表面28A和28B。所述接片44A和44B具有紧固孔,它们与安装表面28A和28B上形成的紧固孔对齐。侧周边40包括一个与之成整体的门闩加强伸出部46,它配合并且加强内金属片层16的门闩安装表面26。
顶部和中部横穿构件32和34总体上沿侧周边38和40的同一平面安放,从而对其绝大的部分而言是与外金属片层14邻接。做有波纹筋并且对角地在侧周边38和40之间延伸的中部横穿构件34起一种侧冲击防撞杆的作用。顶部横穿构件32包括一个稍向内伸展以形成车窗引导件的一个窄边缘42(参见图2最清楚),如在下文中更加详细地论述的那样。底部横穿构件36向内伸展以贴合和支承侧壁面19A。
组装时,结构性加强板30优选为点焊到内金属片层16上。然后把外金属片层14在其周边上对内金属片层16卷边,如本领域内所公知。
通过把结构性加强板30结合进结构门体12,可以显著地减少外和内金属片层14、16的厚度并且不再需要用缝焊板材加强。结构加强构件30的确增加重量,然而考虑到把金属片层的厚度例如从约1.6-2.0mm降低到约0.8mm,并且考虑到内金属片层16没有平行于底壁18走行的顶部构件从而提供大的开口24的事实,总的结果是减轻重量并且因此节省原料成本。然而,即使内金属片层16相对地薄并且采取一个总体上U字形的形状(从而取消了典型的跨内金属片层顶部的板),由于加强板的结果结构门体12具有良好的抗扭刚度,并且因而具有良好的挠曲特性。(典型的挠曲测量是通过在安装门的铰链的对侧边缘上施加一个1000N的竖直力并且在施力点检测总竖直挠曲)。例如可以用厚度约1.2mm的冲压钢材提供加强板30。
另外参见图3A和图3B,机动车门10包含上文论述的结构门体12、一个内装饰板50和一个辅助装饰/硬件承载组件,后者在本文中简称为承载组件60。
装饰板50在内金属片层16和承载组件60上延伸以从乘员室一侧提供门的审美上令人愉快的外观。装饰板50一般地通过模制工艺形成,如本领域内所公知。例如,参见美国专利5,387,390;5,397,409;5,571,335;5,571,355;5,585,662;6,013,210;和6,017,617。装饰板50经常规的装饰紧固件,譬如按扣、夹子或者螺丝,部分地固定到内金属片层16的侧壁面19A、21A和23A上。
装饰板50有个异型的下部区域以提供一个地图兜区域。在该区域的上边缘设有一个地图兜开口52,它可以在模制过程中形成也可以在模制以后切割或者修整。承载组件60包括一个与板50分开形成的辅助装饰部件62,所述辅助装饰部件与板50协同提供一种紧密结合的装饰组件。在图示的实施方式中,所述辅助装饰部件62提供一个地图兜后壁63、一个搁板结构64,和一个内侧释放手柄槽或室66。这些结构中每个的车内表面都优选精修成一个“A级″表面,以在审美上配合装饰板50。在完全装配门10以后,地图兜开口52、后壁63,和搁板结构64提供一个可以从乘员室进入的地图兜用于存放物品。
除了辅助装饰部件62以外,承载组件60还包括一个优选地用轻质挤压成型铝形成的带线装载构件70。构件70的截面图在图5中示出。应注意,弯曲的边缘71可以容纳稍微弯曲的窗户。可以用一个单独的冲压步骤将所述弯曲的形状赋与挤压成型的铝坯件。
承载组件60优选与机动车门10的其余部分分别进行装配,其中把辅助装饰部件62用常规的紧固件预先紧固在带线装载构件70上。辅助装饰部件62的车外表面和其车内表面的其余部分不需要精修成A级表面,因为它们被装饰板50挡住了视线。因而这些表面用于承载许多分别地固定到辅助装饰部件62或者带线装载构件70上的硬件部件。辅助装饰部件62提供充分的结构整体性,以承载固附于它的各种硬件并且把这些固附于它的硬件从一个装配该承载组件60的辅助装配厂运送到一个原始设备制造商(OEM)处,在此处把所述承载组件60安装到内金属片层16上。
如图3A和图3B中所示,所述承载组件内安装了以下的硬件部件:
●一个在辅助装饰部件62的车外周边上的防水密封压条68,当安装承载组件时所述辅助装饰部件紧靠着内金属片层16的一个平坦部分安放。压条68可以由本领域内公知的一个机器人施加;可以是例如由一个泡沫共同注射工艺得出的整体地形成的部分,如本领域内所公知;也可以是一个单独形成的零件,以磨擦配合装进绕辅助装饰部件的外周边形成的一个夹持结构中。从而承载组件60提供一种水屏蔽功能,把内部装饰和乘员室与外部环境相隔离。承载组件还对污物密封并且提供隔音。
●一个总体上用参考号74代表的车窗升降器,在所示的实施方式中它包括双轨条76、升降板78和一个相互连接的传动系统80。轨条76在其顶部固定到能够接受由车窗升降器传递负荷的带线装载构件70上。每个轨条76的底部都有一个调整机构77,它在所述承载部件安装到结构门体上时用于调整轨条76的竖直和横向位置,如下文所详细论述。
●一个车窗升降器马达82,它安装在辅助装饰部件62的干燥侧,只以一个变速箱输出轴伸进潮湿侧,从而使该马达所有的电气连接和其它的电气部件都可以承载在或者制造在干燥侧上。
●一个掦声器(图中未示出),安装在辅助装饰部件62内的一个整体的壳84中。
●一个内侧释放手柄或者扛杆86,它与带线装载构件70铰链连接。可以在该杠杆上固附一些杆或者缆绳(图中未示出)用于开动车门。
●一个靠手88。优选地,至少该靠手的一部分安装到带线装载构件70上。
在此优选的实施方式中,门10的装配如下:
首先,按上述方式装配结构门体12,并且同时分别装配承载组件60。
接着,将一个门闩(图中未示出)安装到结构门体12的门闩安装表面26和下方的加强伸出部46上。由于大的开口24的结果对该区域提供了方便的通路。门的外手柄和一个门挡(图中未示出)优选地也安装在结构门体12上。
然后承载组件60可以安装到结构门体12上。带线装载构件70在多个紧固位置92处安装到内金属片层16上,所述多个紧固位置从空间关系上固定了构件70的方位。然后可以做各种连接,例如进行线束的布线。
在此阶段,车窗升降器轨条76安装在结构门体上。每个轨条的上部固附在带线装载构件70上,而调整机构77使车窗升降器能够绕其对带线装载构件的固定处进行枢转运动。
更加具体地说,如在图6和图7中所示,每个轨条76的下端整体地连接到一个平台105上,其中设有一个孔105a。轨条76沿一个实质上竖直的方向延伸,通常称之为Z方向。调整装置77包含一个异形材做的基底件110,优选地用塑料制造。所述基底件110定位在结构门体12的底壁18上,所述底壁设有各带一个槽沟或者孔121的支撑条120。
基底件110包含一个上侧110a、一个下侧110b和连接所述上侧和下侧的壁110c、110d。下侧110b形成有两个以一个角度从下侧110b向下伸的翼状伸出部。在基底件110的上侧和下侧相应地设有长孔111a、111b。所述长孔111a、111b实质上水平地延伸并且与车辆(未示出)的运动方向垂直。这个方向通常称为Y方向。
一个滑块112定位在基底件110中,安放在下侧110b的内侧上。滑块112包含一个水平延伸的基底部112a,和两个实质上沿Z方向延伸的壁112b。滑块112也优选用塑料制造。滑块112在其基底部中形成有一个孔113,所述孔与长孔111a、111b对齐。
一个设有内螺纹114a的螺丝114经滑块112中的孔113和基底件110下侧中的长孔111b穿过。该螺丝114有一个形成为螺丝帽的第一螺丝端114b,和一个形成有一个槽沟的第二螺丝端114c,在所述的槽沟中可以啮合用于转动螺丝的器件。螺丝114的第一端114b安放在滑块112的基底部上。螺丝114还经设在门段120中的孔121向下伸出,该孔121与孔113和111b对齐。
一个螺栓116经平台105中的孔105a向下伸并且固定地附着在所述平台上。螺栓116形成有一个安放在平台105上的螺栓帽116a。螺栓116的下端形成与螺丝114的内螺纹啮合的一个螺丝杆。通过转动螺丝114(例如通过在形成于第二螺丝端114c中的槽沟中插入一个适当的转动器件),可以沿Z方向调节螺丝114。
参见图8,根据本发明的调整装置以其发货状态示出。如从图中可见,螺丝114的螺帽114b顶在基底件110的上侧110a的内侧。而且,上侧110a的外侧顶住平台105。从而,开始时螺丝帽114b与上侧110a之间以及上侧110a与平台105之间没有间隙。相反,在初始状态,在滑块112与螺帽114b之间设有一个间隙g。
从而,开始时,即在其发货的状态,螺丝114在一个它接合基底件110上部110a的内侧的位置。即,如在图6中所指出的间隙x是最小的位置。这对图6中所指出的基底件上侧110a与平台之间的间隙y也是同样成立的。在此位置,即螺丝114与滑块112不接触的位置,所述滑块可以沿Y方向在基底件110中滑动。从而,如前所述,车窗升降器可以绕其在车门的上段中的固定处进行枢转运动。借助于滑块112a的这样一个滑动可以有效地设定导轨76的所希望的角度。为了沿Y方向确定滑块112的特定位置,壁110c、110d的内侧和壁112b的外侧设有互动的缺口。
在基底件110的上侧110a上设有至少一个销钉样零件118,用于啮合在平台105中形成的长孔130。孔113的长度实质上沿Y方向延伸。从而,在转动螺丝114的情况下可以防止导轨相对于基底件110的旋转。
通过相对于螺栓116转动螺丝114,螺丝114开始一种相对螺丝116和平台105的向下运动,由此产生间隙x和y。当间隙x和y充分形成时,螺丝的螺帽114b开始接触滑块112。通过进一步转动螺丝114,可以达到滑块114在基底件110中的固定。在此啮合的关系中,有效地防止滑块112的进一步滑动,并且从而防止导轨114b的进一步的枢转运动。
在此同时,作为车窗升降器的支撑条120与平台105之间的一个压力(实质上沿Z方向)的结果,通过调整机构77达到沿Z方向的容差补偿。从而,例如轨条76或者基底件110,沿Z方向的任何偏移或者容差都可以有效地得到补偿。
在各图中未示出的一个可供选择的替代实施方式中,从孔121向下伸的螺丝114的外侧可以设有一种螺纹。这使得能够把一个带有对应的内螺纹的螺母(未示出)啮合在所述螺丝114的外侧上,从而可以进一步增强螺丝对支撑条120的固定。
在安装了车窗升降器以后,可以经本领域内公知的卡具把窗玻璃安装在车窗升降器上。然后,内部装饰板通过常规的安装技术安装在结构门体12和承载组件70上。最后,把组装的车门安装在车辆的铰链上。
本领域内熟练人员应当理解无须偏离本发明的精神即可对本文阐述的实施方式进行各种变更。

Claims (12)

1.一种结构性的机动车门体,包含:
一个内金属片层,所述内金属片层包括一个门闩安装表面和至少一个铰链安装表面;
一个外金属片层;和
一个结构加强构件安置在该内金属片层与外金属片层之间,以加强内金属片层和外金属片层并且提供至少一个铰链加强件和一个门闩加强件。
2.如权利要求1所述的结构性机动车门体,其中所述结构加强构件包括一个侧冲击梁。
3.如权利要求1或2所述的结构性机动车门体,其中所述内金属片层提供一个实质上U字形的结构,并且所述结构加强构件包括一个顶部构件,所述顶部构件贴合该外板且在所述U字形的结构的开放部分附近沿此外板伸展。
4.如权利要求1至3之一所述的结构性机动车门体,其中所述结构加强构件包括一个底部横穿构件,所述底部横穿构件贴合并且支承该内金属片层和外金属片层。
5.如权利要求1至4之一所述的结构性机动车门体,其中所述结构加强构件焊接到所述内金属片层上。
6.如权利要求5所述的结构性机动车门体,其中所述外金属片层卷边地包在所述的内金属片层上。
7.如权利要求1所述的结构性机动车门体,其中所述结构加强构件基本上由顶部横穿构件、中部横穿构件和底部横穿构件以及相连的侧周边组成,所述顶部横穿构件加强所述外板,所述中部横穿构件在所述侧周边之间延伸以起一种侧冲击梁的作用,所述底部横穿构成贴合并且支承所述内金属片层和外金属片层;并且其中所述侧周边包括至少一个铰链加强件和一个门闩加强件。
8.一种结构的机动车门体,包括:
一个内金属片层,限定一个基本上U字形的结构;
一个外金属片层;
至少该内金属片层和外金属片层之一包括一个门闩安装表面和至少一个铰链安装表面;
一个结构加强构件,安置在该内金属片层与外金属片层之间,所述构件包含顶部横穿构件、中部横穿构件和底部横穿构件以及相连的侧周边,其中:
所述顶部构件贴合外板且在所述U字形的结构开放的顶部附近沿所述外金属片层伸展;
所述中部横穿构件在所述的侧周边之间延伸以起一种侧冲击梁的作用;
所述底部横穿构件贴合和支承所述内金属片层和外金属片层;并且
所述侧周边包括至少一个铰链加强件和一个门闩加强件。
9.一种门加强构件,用于安置在机动车门的内金属片层与外金属片层之间,所述加强构件包含顶部横穿构件、中部横穿构件和底部横穿构件以及相连的侧周边,其中:
所述顶部构件加强所述外板;
所述中部横穿构件在所述的侧周边之间延伸以起一种侧冲击梁的作用;
所述底部横穿构件贴合和支承所述内金属片层和外金属片层;并且
所述侧周边包括至少一个铰链加强件和一个门闩加强件。
10.一种门组件,包含:
一个内金属片层,限定一个基本上U字形的结构的,所述内金属片层包括一个门闩安装表面和至少一个铰链安装表面;
一个外部的、基本上平面的金属片层;
一个结构加强构件,安置在该内金属片层与外金属片层之间以加强内金属片层和外金属片层并且提供至少一个铰链加强件和一个门闩加强件;
一个承载组件,包括连接到一个非结构性硬件承载件的一个带线装载构件,所述非结构性硬件承载件具有至少一个安装于其上的车窗升降器,所述承载组件至少安装在结构加强构件上并且覆盖该U字形的区域;和
一个用于覆盖所述承载组件的装饰部件。
11.如权利要求9所述的门组件,其中所述硬件承载件包括一个辅助装饰部件,所述辅助装饰部件为一个地图兜提供一个搁板结构,并且所述装饰部件包括所述地图兜的一个壁。
12.如权利要求9或10所述的门组件,其中所述车窗升降器包括以其一端安装在所述带线装载构件上的至少一个轨条以及用于调整所述至少一个轨条另一端的横向和竖直位置的装置。
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