CN1948814B - 空心面板和用于制造该空心面板的方法 - Google Patents

空心面板和用于制造该空心面板的方法 Download PDF

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Abstract

空心面板包含面板体和连接到其上的导轨构件。所述面板体以两个板状构件通过多根肋连接的结构形成。所述面板体包含开口空间部分和闭合空间部分。形成所述开口空间部分使其在所述面板体的挤压方向上延伸，并且在垂直挤压方向的横截面内将所述开口空间部分形成为开口空间。在所述闭合空间部分垂直挤压方向的横截面内具有由所述板状构件之间的肋限定多个闭合空间的形状。所述导轨构件被压入配合到所述开口空间部分中。

Description

空心面板和用于制造该空心面板的方法
技术领域
本发明涉及空心面板和用于制造该空心面板的方法。
背景技术
迄今为止，已经将用于引导滑动门的钢轨构件连接到面板如汽车门面板上。
日本未审查专利申请公布No.2003-120116公开了一种使用螺钉和螺母将导轨构件固定到上面的门内面板。另外，日本未审查专利申请公布No.2002-145116公开了一种用螺杆将钢轨构件(中心钢轨)固定在上面的四开外部面板。
然而，当用螺钉和螺母或螺杆将钢轨构件固定到面板上时，面板仅在用螺钉固定或螺杆固定的部分固定钢轨构件。因此，难以提高面板固定导轨构件的能力。另外，当用螺钉和螺母或螺杆将钢轨构件固定到面板上时，负荷趋于集中在用螺钉固定或螺杆固定的部分上。因此，为了承受负荷，要求面板在连接钢轨构件的部分具有厚壁。这导致面板重量的增加。
发明内容
本发明是用以解决上述问题的。本发明的一个目的是提供具有提高的固定连接构件如导轨的能力并且重量轻的空心面板。
为达到该目的，在本发明的一个方面中，空心面板包含面板体和连接到该面板体上的连接构件。面板体以多个板状构件通过多根肋连接的结构形成。面板体包含开口空间部分和闭合空间部分。形成开口空间部分使其在预定方向上延伸，并且在垂直所述预定方向的横截面内将该开口空间部分形成为开口空间。闭合空间部分在垂直所述预定方向的横截面内具有由板状构件之间的肋限定多个闭合空间的形状。连接构件被压入配合到开口空间部分中。
在这种空心面板中，如上所述，在面板体中形成开口空间部分使其在预定方向上延伸，并且连接构件被压入配合到该开口空间部分中。因此，和用螺钉和螺母将连接构件固定到面板体上的情况不同，固定连接构件的开口空间部分的面积大。因此，可以提高固定连接构件的能力。另外，和用螺钉和螺母将连接构件固定到面板体上的情况不同，负荷不集中在特定部分上。因此，面板体在和连接构件连接的部分无需具有高强度以承受负荷。因此，将连接构件连接到其上的面板体的部分，即开口空间部分能够具有薄壁以减轻空心面板的重量。
在空心面板中，优选开口空间部分包含在预定方向上延伸形成并且在开口对面彼此相对安置的一对突出部分，并且所述一对突出部分与被压入配合到该开口空间部分中的连接构件的一侧接触。因为在预定方向上延伸的一对突出部分与连接构件的一侧接触，所以能够增加开口空间部分和连接构件的接触面积。因此，与在开口空间部分的开口没有安置这种突出部分的情况相比，能够提高开口空间部分固定连接构件的能力。
具体而言，可以如下配置空心面板。面板体以两个板状构件通过多根肋连接的结构形成。开口空间部分包含安置在横截面内平行于板状构件的宽度方向上一端的肋中一根，和在平行于板状构件的宽度方向上从该肋向外突出的两个板状构件的端部。形成一对突出部分使其从两个板状构件的端部的外端向两个板状构件之间的间隙延伸。在一对突出部分之间形成开口使其沿着预定方向延伸。
作为选择，可以如下配置空心面板。面板体以两个板状构件通过多根肋连接的结构形成。开口空间部分包含相邻的两根肋、位于所述两根相邻肋之间的第一板状构件的部分和位于所述两根相邻肋之间的第二板状构件的部分。在第一板状构件中形成开口使其沿着预定方向延伸。一对突出部分由位于所述两根相邻肋之间的第一板状构件的部分形成。
在空心面板中，优选连接构件由强度比面板体材料大的材料形成。当连接构件需要高强度时，这种构造能够容易和选择性地赋予连接构件以高强度。
空心面板可以被配置成汽车地板面板、汽车门面板和汽车顶板面板中的一种，并且连接构件可以被配置成用于引导导向构件的导轨构件。
在空心面板中，优选面板体的开口空间部分和闭合空间部分是通过挤压成型由铝合金整体形成的。在这种情况下，在面板体中的开口空间部分的位置由挤压装置的冲模的形状和尺寸确定。因此，能够保证开口空间部分的位置精度和尺寸精度。
作为用于制造空心面板的方法，通过将连接构件压入配合到开口空间部分中，可以将连接构件连接到面板体上。
在用于制造空心面板的这种方法中，和用螺钉和螺母将连接构件固定到面板体上的方法不同，固定导轨构件的开口空间部分的面积大。因此，能够提高固定导轨构件的能力。另外，和用螺钉和螺母将连接构件固定到面板体上的方法不同，负荷不集中在特定部分上。因此，面板体在和连接构件连接的部分无需具有高强度。因此，和连接构件连接的面板体的部分即，开口空间部分能够具有薄壁以降低空心面板的重量。
如上所述，在根据本发明的空心面板中，能够提高固定连接构件的能力，并且能够减轻空心面板的重量。
附图说明
图1是显示根据本发明的第一实施方案的空心面板的整体结构的透视图；
图2是在面板体的挤压方向上观察图1所示的根据第一实施方案的空心面板的侧视图；
图3是显示挤压装置的示意性截面图；
图4是示意性显示图3所示的挤压装置的冲模的入口部分的正视图；
图5是示意性地显示图3所示的挤压装置的冲模的出口部分的正视图；
图6显示根据本发明的第一实施方案的空心面板的修改并且对应于图2；
图7显示根据本发明的第一实施方案的空心面板的另一种修改并且对应于图2；
图8显示根据本发明的第一实施方案的空心面板的另一种修改并且对应于图2；
图9显示根据本发明的第二实施方案的空心面板并且对应于图2；
图10显示根据本发明的第三实施方案的空心面板并且对应于图2；和
图11显示根据本发明的第四实施方案的空心面板并且对应于图2。
具体实施方式
现在参考附图详细描述本发明的优选实施方案。
第一实施方案
图1和图2显示根据本发明的第一实施方案的空心面板10。根据第一实施方案的空心面板10被配置成汽车地板面板。空心面板10包含面板体20和导轨构件30(连接构件)。面板体20是通过挤压成型由铝合金形成的单件。图2显示沿着挤压成型中的挤压方向(图1中方向A)观察的空心面板10。作为面板体20的材料，使用JIS6000系列的铝合金，例如合金A6N01的铝合金。以下将描述用于形成面板体20的方法。
如图1和图2所示，面板体20包含一对板状构件21。该对板状构件21在厚度方向上彼此平行并且彼此分开安置，并且通过安置在两个板状构件21之间的多根肋22、23和24连接。所述肋包含第一肋22、第二肋23和第三肋24。以下将描述肋的详细构造。
在第一实施方案中，面板体20包含开口空间部分25和闭合空间部分26以及连接端部分27，形成这些部分使它们在挤压方向(方向A)上延伸。导轨构件30沿着挤压方向A被压入配合到开口空间部分25中。开口空间部分25、闭合空间部分26和连接端部分27是整体形成的。
将面板体20的开口空间部分25安置在平行于板状构件21的宽度方向上的面板体20的第一端(在图2中左端)。换句话说，在垂直于面板体20的挤压方向(方向A)的横截面内，将开口空间部分25安置在平行于面板体20的板状构件21的宽度方向上的面板体20的第一端。开口空间部分25包含第一肋22、板状构件21的一对端部21a和一对突出部分28。在垂直于板状构件21的面板体20一端，并且在面板体20的挤压方向(方向A)的整个长度上形成第一肋22。在与板状构件21平行的宽度方向上，一对端部21a从第一肋22向外突出。一对突出部分28从一对端部21a的外端向两个板状构件21之间的间隙延伸。形成两个突出部分28，使它们在挤压方向(方向A)上延伸，并且将它们安置成在开口29对面彼此相对。在两个突出部分28之间形成开口29，并且使其沿着挤压方向(方向A)延伸。由于开口29，在垂直于挤压方向(方向A)的横截面内形成开口空间部分25作为开口空间。
导轨构件30用于引导例如滑动门(导向构件)(没有显示)。将导辊35沿着导轨构件30安置在滑动门辊的下端。在垂直于挤压方向(方向A)的横截面内，导轨构件30具有略小于开口空间部分25的尺寸和类似于开口空间部分25的形状。
具体而言，在导轨构件30被压入配合到开口空间部分25中时，导轨构件30具有分别与在第一肋22和板状构件21的端部21a的开口空间一侧上的表面接触的壁30a、30b和30c。也就是说，在导轨构件30被压入配合到开口空间部分25中时，安置壁30a使其垂直于板状构件21并且在第一肋22的挤压方向(方向A)的整个长度上与第一肋22接触。安置壁30b和30c使其平行两个板状构件21并分别与两个板状构件21的端部21a在其挤压方向(方向A)的整个长度上接触。
在第一实施方案中，与两个板状构件21的端部21a接触的壁30b和30c分别配置有突出部分30d和30e，所述突出部分30d和30e对应开口空间部分25的突出部分28并且向两个壁30b和30c之间的间隙延伸。因此，在导轨构件30被压入配合到开口空间部分25中时，开口空间部分25的一对突出部分28分别与导轨构件30的突出部分30d和30e在其纵向(方向a)的整个长度上接触。
安置导轨构件30的突出部分30d和30e使其彼此在开口30f对面彼此相对。形成开口30f使其对应开口空间部分25的开口29并且沿着导轨构件30的纵向(方向A)延伸。将导辊35的支座35a穿过导轨构件30的开口30f和开口空间部分25的开口29插入导轨构件30。
在第一实施方案中，导轨构件30的材料是强度比形成面板体20的铝合金大的JIS4000系列的高硅浇铸合金材料(例如，合金号A4032的合金)，或者JIS5000系列的耐腐蚀合金(例如，合金号A5052的合金)。作为选择，导轨构件30可以由强度大于面板体20的铝合金的钢形成。
在安置于面板体20的第一端(在图2中左端)的第一肋22的右侧形成面板体20的闭合空间部分26。闭合空间部分26包含安置在两个板状构件21之间的多根第二肋23。在垂直于挤压方向(方向A)的横截面内，在平行于板状构件21的宽度方向上形成第二肋23。第二肋23与板状构件21成一角度以形成Z字形。形成第二肋23使其在板状构件21的挤压方向(方向A)的整个长度上延伸。
在平行于板状构件21的宽度方向上的面板体20的第二端(在图2中右端)安置连接端部分27。连接端部分27是安置在第二端的第三肋24在宽度方向上的外侧(在图2中右侧)上的部分。连接端部分27是用于与另一个面板连接的部分并具有正方形C-截面。将构成连接端部分27的第三肋24垂直于板状构件21设置并使其在板状构件21的挤压方向(方向A)的整个长度上形成。
包含第三肋24的连接端部分27的壁比分别包含第一肋22和第二肋23的开口空间部分25和闭合空间部分26的壁更厚。也就是说，因为壁厚，连接端部分27的强度得到提高。另一方面，减少开口空间部分25和闭合空间部分26因为壁薄而重量得以减轻。
图3至5说明了用于制造面板20的挤压装置40的结构。参考图1和图3至5，将描述用于制造空心面板10的方法，包括形成面板体20的方法和将导轨构件30配合到面板体20中的方法。
用于制造面板体20的挤压装置40包含容器42、与容器42分开安置的压板44和安置在容器42和压板44之间的成型部分46。
容器42具有在其中形成并且在坯料48的挤压方向上延伸的内孔42a。在内孔42a中，将连接到液压缸(没有显示)的杆上的杆柄49安置成可前后移动。将压板44安置在相对于容器42的坯料48的挤压方向上(在图3中容器42的右侧)并以这种状态固定。
成型部分46包含模座(die slide)50、模环52、冲模54、支持物(backer)56和垫圈58。模座50在垂直于坯料48的挤压方向的方向上可移动。模座50可在设定位置和缩回位置之间移动。在设定位置，将模座50安置在容器42和压板44之间。在缩回位置，模座50在垂直于坯料48的挤压方向的方向上从设定位置水平移动。
模座50固定模环52。将模环52和垫圈58在图3中水平方向上并排安置在容器42和压板44之间。
模环52为环形。将冲模54和支持物56安置在模环52内部。以这种顺序在挤压方向上安置冲模54和支持物56。
如图4和5所示，冲模54包含入口部分60和出口部分62。将从容器24压出的坯料48压入口部分60中。将出口部分62安置在入口部分60的出口侧上。入口部分60具有在其中形成的多个入口60a，即挤压方向上的通孔。将从容器42压出的坯料48压入入口60a中以分成多个部分。图4示意性显示了从容器42侧观察的入口部分60。
出口部分62具有在其中形成的成型孔62a。将从入口60a压出的坯料48的挤压材料的多个部分连接并且挤压通过成型孔62a，从而形成面板体20的形状。也就是说，如图5所示，在出口侧的成型孔62a的形状对应于面板体20的横截面形状。
通过液压缸驱动杆柄49以将坯料48从容器42压出。将坯料48压入冲模54的入口部分60的入口60a中，从而分成多个部分。将从入口部分62的入口62a压出的挤压材料的多个部分连接并挤压通过出口部分62的成型孔62a。因此，从出口部分62将面板体20压出。
单独地，由JIS4000系列高硅浇铸合金材料(例如，合金号A4032的合金)、JIS5000系列的合金材料(例如，合金号A5052的合金)或钢形成导轨构件30。
接着，将导轨构件30沿着面板体20的挤压方向(在图1中方向A)压入配合到面板体20的开口空间部分25中。从而，将导轨构件30连接到面板体20上，并且完成根据第一实施方案的空心面板。
在第一实施方案中，如上所述，在面板体20中形成开口空间部分25使其在挤压方向上延伸，并且将导轨构件30压入配合到该开口空间部分中。因此，和用螺钉和螺母将导轨构件30固定到面板体20上的情况不同，固定导轨构件30的开口空间部分25的面积大。因此，能够提高固定导轨构件30的能力。另外，和用螺钉和螺母将导轨构件30固定到面板体20上的情况不同，负荷不集中在特定部件上。因此，面板体20在连接导轨构件30的部分上无需具有高强度以承受负荷。因此，连接导轨构件30的面板体20的部分，即开口空间部分25能够具有薄壁以减少面板体20(空心面板10)的重量。
在第一实施方案中，将一对突出部分28安置在开口空间部分25中，使其在挤压方向上延伸并且在开口29对面彼此相对。一对突出部分28分别与被压入配合到开口空间部分25中的导轨构件30的突出部分30d和30e接触。因此，能够增加开口空间部分25与导轨构件30的接触面积。因此，与在开口空间部分25的开口29没有安置这种突出部分28的情况相比，能够提高开口空间部分25固定导轨构件30的能力。
在第一实施方案中，导轨构件30由强度比形成面板体20的铝合金大的金属材料形成。因此，能够容易和选择性地赋予需要高强度的导轨构件30以高强度。也就是说，第一实施方案可以通过铝挤压体形成壁薄、重量轻的面板并赋予需要高强度的面板部分以所需的强度。
在第一实施方案中，在面板体20中，通过挤压成型整体形成开口空间部分25和闭合空间部分26。因此，开口空间部分25的位置由挤压装置40的冲模54的形状和尺寸确定。从而，能够保证开口空间部分25的位置精度和尺寸精度。
在第一实施方案中，将第二肋23连续安置在宽度方向上使得在挤压方向上观察时每个闭合空间均为三角形。然而，本发明并不限于此。例如，如图6所示，可以分开安置第二肋23使得在从挤压方向观察时每个闭合空间均为梯形。作为选择，如图7所示，第二肋23可以垂直板状构件21使得每个闭合空间均为矩形。
在第一实施方案中，面板体20的开口空间部分25和闭合空间部分26几乎全部具有薄壁。然而，本发明并不限于此。例如，如图8所示，开口空间部分25和邻近开口空间部分25的闭合空间部分26的预定部分可以具有厚壁。在这种情况下，提高厚壁部分的强度。
第二实施方案
将根据本发明的第二实施方案的空心面板10配置成汽车地板面板。如图9所示，第二实施方案与第一实施方案的区别在于将导轨构件30压入配合到其中的开口空间部分25形成在面板体20的宽度方向(垂直于挤压方向的方向)上的中间位置。根据第二实施方案的导轨构件30用作钢轨，例如在使座位(没有显示)纵向滑动时用于引导座位。
在第二实施方案中，将面板体20在宽度方向上(在图9中水平方向)分成两个部分，并且在它们之间形成开口空间部分25。也就是说，在构成开口空间部分25的上板状构件21的部分中形成开口68使其沿着突出方向延伸。第一肋22形成在开口68的每一侧。两根相邻第一肋22和位于两根第一肋22之间的上、下板状构件21的部分构成开口空间部分25。
位于两根第一肋22之间的上板状构件21的部分突出，以在开口68对面彼此相对并且充当开口空间部分25的一对突出部分28。导轨构件30被压入配合到开口空间部分25中。开口空间部分25的开口68和导轨构件30的开口30f彼此对应。
面板体20包含第一闭合空间部分26a和第二闭合空间部分26b。当在挤压方向上观察时，将第一闭合空间部分26a安置在开口空间部分25的左侧，并且将第二闭合空间部分26b安置在开口空间部分25的右侧。对应面板体20的宽度方向上的外端的第一闭合部分26a和第二闭合部分26b的部分分别配置有能够和其它面板连接的连接端部分27a和27b。每个第一闭合空间部分26a和第二闭合空间部分26b包含第二肋23。每个连接端部分27a和27b包含第三肋24。连接端部分27a和27b因为壁厚而强度得以提高。另一方面，开口空间部分25、第一闭合空间部分26a和第二闭合空间部分26b因为壁薄而得以减轻重量。
同样在第二实施方案中，通过如上配置可以得到如第一实施方案中的相同效果。也就是说，例如能够提高固定导轨构件30的能力。另外，能够减轻面板体20(空心面板10)的重量。
在第二实施方案中，面板体20包含将导轨构件30压入配合到其中的单个开口空间部分25。然而，本发明并不限于此。例如，面板体20可以包含两个开口空间部分25使其在宽度方向上分为三个部分。其它构造、功能和效果与第一实施方案相同。
第三实施方案
如图10所示，将根据本发明的第三实施方案的空心面板10配置成汽车顶板面板。空心面板10的面板体20包含一对弯曲的板状构件21。将肋22、23和24安置在板状构件21之间。将开口空间部分25安置在面板体20宽度方向上的一端。第一肋22是水平的。一对第一突出部分71a从第一肋22向下突出。一对第二突出部分78(突出部分)从第一突出部分71a的下端水平延伸。因此，开口空间部分25具有朝下的开口29。将导轨构件30压入配合到开口空间部分25中使得导轨构件30的开口30f面朝下面。将导辊安置在导轨构件30中滑动门(没有显示)辊的上端。其它构造、功能和效果与第一实施方案相同。
第四实施方案
如图11所示，将根据本发明的第四实施方案的空心面板10配置成汽车门面板。根据第四实施方案的空心面板10包含两个垂直安置的开口空间部分25a和25b。也就是说，空心面板10的面板体20包含三个闭合部分：第一闭合空间部分26a、第二闭合空间部分26b和第三闭合空间部分26c。将开口空间部分25a安置在闭合空间部分26a和26b之间，并且将开口空间部分25b安置在闭合空间部分26b和26c之间。导轨构件30被压入配合到两个开口空间部分25a和25b的每个中。
构成面板体20的第一板状构件21a是弯曲的。与第一板状构件21a相对安置的第二板状构件包含三个板状构件21b、21c和21d。三个板状构件21b、21c和21d是基本平直的。因此，面板体20的厚度不是均匀的，并且面板体20中间厚。其它构造、功能和效果与第一实施方案相同。
应理解公开的实施方案在所有方面均是说明性而不是限制性的。本发明的范围由后附权利要求而不是由前述描述说明，并且其中包含在与权利要求相等的含义和范围内的所有变化。
例如，在上述实施方案中，面板体20的开口空间部分25包含一对突出部分28。然而，本发明并不限于此。开口空间部分25不是必须包含突出部分28。在此情况下，可以在上述实施方案的压入配合方向(方向A)上或通过开口空间部分25的开口29将导轨构件30压入配合到开口空间部分25中。
在上述实施方案中，导轨构件30作为根据本发明的连接构件的一个实例。然而，本发明并不限于此。任何其它连接构件均可以连接到所述面板体上。

Claims (4)

1.一种空心面板，其包含：
以多个板状构件通过多根肋连接的结构形成的面板体，所述面板体包含开口空间部分和闭合空间部分；和
连接到所述面板体上的连接构件，
其中形成所述开口空间部分使其在预定方向上延伸，并且在垂直于所述预定方向的横截面内将所述开口空间部分形成为开口空间，
其中所述闭合空间部分在垂直于所述预定方向的横截面内具有由所述板状构件之间的肋限定多个闭合空间的形状，并且
其中所述连接构件被压入配合到所述开口空间部分中，
其中所述空心面板被配置成汽车地板面板、汽车门面板和汽车顶板面板中的一种，并且所述连接构件被配置成用于引导导向构件的导轨构件，
其中所述开口空间部分包含在所述预定方向上延伸形成并在开口对面彼此相对安置的一对突出部分，并且其中所述一对突出部分与被压入配合到所述开口空间部分中的所述连接构件的一侧接触，和
其中所述面板体以两个板状构件通过多根肋连接的结构形成，其中所述开口空间部分在所述横截面内包含安置在平行所述板状构件的宽度方向上一端的肋中的一根，和在平行所述板状构件的宽度方向上从所述肋向外突出的所述两个板状构件的端部，其中形成所述一对突出部分使其从所述两个板状构件的所述端部的外端向所述两个板状构件之间的间隙延伸，并且其中在所述一对突出部分之间形成所述开口使其沿着所述预定方向延伸。
2.根据权利要求1所述的空心面板，其中所述连接构件由强度比所述面板体的材料大的材料形成。
3.根据权利要求1所述的空心面板，其中所述面板体的所述开口空间部分和所述闭合空间部分是通过挤压成型由铝合金整体形成的。
4.一种用于制造根据权利要求1所述的空心面板的方法，该方法包括将所述连接构件压入配合到所述开口空间部分中，从而将所述连接构件连接到所述面板体上的步骤。
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