CN220298270U - 一种复合材料尾门及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车技术领域，具体提供一种复合材料尾门及汽车，解决现有的复合材料尾门的整体性能较差，严重影响了整车性能和用户体验的问题。为此，本实用新型的复合材料尾门包括内板总成，内板总成包括由注塑工艺制造的内板本体以及设置在内板本体上的加强组件和门锁加强件；以及外板和头部加强板，外板和头部加强板与内板本体粘结相连；外板和头部加强板均由注塑工艺制造而成，外板由热塑性树脂材料制成。该复合材料尾门减轻了尾门的总重量，减少了汽车的能耗，通过于内板总成中设置由金属材料制成的加强组件和门锁加强件，提高了内板本体的结构强度，使得复合材料尾门具有较高的结构强度、抗侧弯度等等，提高了复合材料尾门的稳定性。

Description

一种复合材料尾门及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体提供一种复合材料尾门及汽车。

背景技术

随着电动车浪潮以及设计驱动的因素，塑料尾门产品和技术越来越多地受到主机厂的青睐，并陆续在不同级别的车型上得到应用。比如日产奇骏，标致4008，丰田汉兰达，凯迪拉克等。

但是因为塑料尾门所使用的复合材料和金属钢铝比起来，其物理性能，比如弹性模量、拉伸强度等，存在比较大的差距，故很难在刚度，强度及耐久等性能设计上，在不牺牲重量的前提下达到同一水平。

一些主机厂对于塑料尾门和金属尾门，会给定不同的性能设计目标，这种做法一定程度上牺牲了整车性能，比如侧向刚度、弯曲刚度、推车强度、按压刚度、约束模态等等。这些对于整车的耐久工况，以及NVH性能都有一定的影响。

因此，现有的复合材料尾门的整体性能较差，严重影响了整车性能，进而影响了用户体验。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有的复合材料尾门的整体性能较差，严重影响了整车性能和用户体验的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种复合材料尾门，该复合材料尾门包括内板总成，所述内板总成包括由注塑工艺制造的内板本体以及设置在所述内板本体上的加强组件和门锁加强件；以及外板和头部加强板，所述外板和所述头部加强板与所述内板本体粘结相连；所述外板和所述头部加强板均由注塑工艺制造而成，所述外板由热塑性树脂材料制成。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，所述内板本体和所述头部加强板均由热固性或热塑性复合材料制成；所述外板和所述头部加强板通过结构胶与所述内板本体粘结相连。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，所述内板本体包括用于支撑和固定所述外板的环形加强结构；所述环形加强结构包括第一梁体和沿所述内板本体的宽度方向延伸的第二梁体，所述第一梁体呈U型，所述第一梁体和所述第二梁体合围形成封闭的环形结构。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，所述环形加强结构还包括交叉设置于所述第一梁体和所述第二梁体之间的若干第三梁体。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，所述环形加强结构还包括设置于所述第一梁体和所述第二梁体之间斜顶支撑结构，所述斜顶支撑结构的顶端与所述外板相抵接。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，所述加强组件包括D柱加强件、设置于所述D柱加强件中的铰链安装加强件和电动撑杆球头销支架安装加强件；在所述内板本体靠近D柱的区域分别对称地各设置有一个所述加强组件。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，所述加强组件和所述门锁加强件通过带状件固定连接。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，所述D柱加强件开设有第一条形孔，所述门锁加强件上开设有第二条形孔，所述带状件穿设于所述第一条形孔和所述第二条形孔，以连接所述加强组件和所述门锁加强件。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，所述D柱加强件的横截面呈台阶状。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，还包括安装于所述内板本体上的尾门开关支架。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，还包括安装于所述内板本体上的摄像头支架。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，还包括间隔开设于所述加强组件的若干第一溢胶孔。

在上述复合材料尾门的优选技术方案中，还包括间隔开设于所述门锁加强件的若干第二溢胶孔。

在第二方面，本实用新型提供一种汽车，所述汽车包括上述介绍的复合材料尾门。

在采用上述技术方案的情况下，本实用新型的复合材料尾门通过将外板、内板本体和加强板由复合材料制作而成，减轻了复合材料尾门的总重量，减少了汽车的能耗，节约了资源，通过于内板总成中设置由金属材料制成的加强组件和门锁加强件，提高了内板本体的结构强度，使得复合材料尾门具有较高的结构强度、抗侧弯度等等，提高了复合材料尾门的稳定性，且通过将加强组件和门锁加强件通过嵌件注塑的工艺和内板本体连接，提高了加强组件和门锁加强件的稳定性，提高了内板本体的结构稳定性。

此外，本实用新型在上述技术方案的基础上进一步提供的汽车，由于包括了上述介绍的复合材料尾门，进而具备了上述复合材料尾门所具备的有益效果，相比于改进前的汽车，本实用新型的汽车结构强度更高，汽车能耗更小，用户的使用体验感更佳。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型实施例的复合材料尾门的爆炸示意图；

图2是本实用新型实施例的内板总成的爆炸示意图；

图3是本实用新型实施例的加强组件的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的门锁加强件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的内板总成的结构示意图一；

图6是本实用新型实施例的内板总成的结构示意图二；

图7是图5中沿A-A向的剖视结构示意图；

图8是图6中沿B-B向的剖视结构示意图；

图9是图6中沿C-C向的剖视结构示意图；

图10是图5中沿D-D向的剖视结构示意图；

图11是图6中沿E-E向的剖视结构示意图；

图12是图5中沿H-H向的剖视结构示意图；

图13是本实用新型实施例的复合材料尾门的结构示意图一；

图14是本实用新型实施例的复合材料尾门的结构示意图二；

图15是图14中沿F-F向的剖视结构示意图；

图16是图14中沿G-G向的剖视结构示意图。

附图标记列表：

1、内板总成；

11、内板本体；111、环形加强结构；1111、第一梁体；1112、第二梁体；1113、第三梁体；11131、第一支梁；11132、第二支梁；11133、第三支梁；11134、第四支梁；11135、第五支梁；112、密封面；113、斜顶支撑结构；114、雨刮安装支架；1141、雨刮安装螺母；115、尾灯安装点；116、电动撑杆球头销支架安装点；

12、加强组件；121、D柱加强件；1211、第一溢胶孔；1212、第一条形孔；122、铰链安装加强件；123、电动撑杆球头销支架安装加强件；124、电动撑杆球头销支架安装点；125、铰链安装点；126、台阶结构；127、侧向缓冲块安装点；

13、门锁加强件；131、第二溢胶孔；132、第二条形孔；133、门锁安装点；

14、带状件；

15、动态吸振器安装用拉铆螺母；

16、抽芯铆钉；

2、外板；

21、牌照安装区域；22、尾灯安装区域；23、标志安装区域；24、摄像头安装区域；25、电动撑杆球头支架；26、侧向缓冲块；

3、头部加强板；

4、结构胶；

5、尾门开关支架；

6、摄像头支架；61、摄像头固定用簧片螺母；

7、牌照板安装拉铆螺母；

8、内饰件安装用簧片螺母。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1和图2，图1是本实用新型的复合材料尾门的爆炸示意图，图2是本实用新型的内板总成的爆炸示意图。

如图1和图2所示，本实用新型的该复合材料尾门包括内板总成1、头部加强板3和外板2。

其中，内板总成1包括由注塑工艺制造的内板本体11以及设置在内板本体12上的加强组件12和门锁加强件13，外板2和头部加强板3与内板本体11粘结相连，外板2和头部加强板3均由注塑工艺制造而成，外板2由热塑性树脂材料制成。

在本实用新型的一种较佳实施案例中，内板本体11和头部加强板3均由热固性或热塑性复合材料制成；外板2和头部加强板3通过结构胶4与内板本体11粘结相连。

具体的，该结构胶4为双组分聚氨酯胶水。

较佳地，内板本体11及头部加强板3还可以采用玻璃纤维增强的聚丙烯复合材料制成。

通过这样的设置，可以降低尾门总成的总重量，从而降低汽车的能耗，节约了资源，通过结构胶4粘结，提高了内板本体11和外板2的连接稳定性。

参阅图5和图6，图5是本实用新型的内板总成的结构示意图一，图6是本实用新型的内板总成的结构示意图二。

如图5和图6所示，内板本体11的上半部分开设有供安装车窗的窗口，外板2安装于内板本体11的下半部分，头部加强板3安装于内板本体11的顶部，汽车的扰流板安装于该头部加强板3，加强组件12安装于内板本体11对应窗口的侧部，门锁加强件13安装于内板本体11对应外板2的部分。

进一步地，如图5和图6所示，内板本体11包括用于支撑和固定外板2的环形加强结构111；环形加强结构111包括第一梁体1111和沿内板本体的宽度方向延伸的第二梁体1112，第一梁体1111呈U型，第一梁体1111和第二梁体1112合围形成封闭的环形结构。

环形加强结构111还包括交叉设置于第一梁体1111和第二梁体1112之间的若干第三梁体1113。

内板本体11远离外板2的侧面形成由成环形的密封面112，该密封面112上粘贴有密封条，使得尾门总成能够稳定地贴合于汽车的车架，提高了该尾门总成和车架的密封性。

较佳地，第一梁体1111为沿着密封面34走向布置且设置于内板本体11的下班部分的U型加强梁，第二梁体1112设置于第一梁体1111的内侧且位于靠近窗口的位置。

第一梁体1111包括相对设置的两个第一连接部以及设置于两个第一连接部的底端的第二连接部，第二梁体1112与第二连接部相对设置。

较佳地，如图5和图6所示，第三梁体1113包括两个第一支梁11131、一个第二支梁11132、两个第三支梁11133、两个第四支梁11134以及两个第五支梁11135，

其中，两个第一支梁11131相对设置于第一梁体1111的中间位置且沿内板本体11的高度方向延伸，第二支梁11132设置于两个第一支梁11131之间且沿内板本体11的宽度方向延伸，第三支梁11133倾斜地设置于第二梁体1111和第二连接部之间且两个第三支梁11133分别位于两个第一支梁11131相互远离的侧部，第四支梁11134设置于相邻的第一支梁11131和第三支梁11133之间，第五支梁11135设置于相邻的第一连接部和第四支梁11134之间。

较佳地，该环形加强结构111通过CAE拓扑结构优化分析自动生成，从而能够根据汽车的车架的整体的结构强度进行环形加强梁的结构布置，从而提高尾门的结构强度。

较佳地，如图5和图6所示，位于第一支梁11131的两侧的第三支梁11133、第四支梁11134和第五支梁11135一起组成对称的两个类似X型的结构，两个第一支梁11131延伸到密封面112处，提高了内板本体11的转角处的刚度。

通过环形加强结构111，增加了内板本体11对应待安装外板2的位置的结构强度，提高了内板本体11对应门锁加强件13位置的结构强度，避免了尾门在频繁开合过程中出现变形问题，提高了尾门的整体刚度。

参阅图1、图5、图6及图9，图9是图6中沿C-C向的剖视结构示意图。

具体的，如图5、图6和图9所示，内板本体11的顶部对应窗口的位置设置有雨刮安装支架114，该雨刮安装支架114通过雨刮安装螺母1141安装于内板本体11。

内板本体11位于密封面113的外侧且对应环形加强结构111的位置开设有供安装尾灯的尾灯安装点115以及供安装电动撑杆球头销支架的电动撑杆球头销支架安装点116，环形加强结构111对以上安装点的应力分解有良好的作用，避免了尾门出现变形。

参阅图1、图5、图6及图13和图14，图13是本实用新型的复合材料尾门的结构示意图一；图14是本实用新型的复合材料尾门的结构示意图二。

如图13和图14所示，内板本体11的侧部设置有电动撑杆球头销支架安装点124、铰链安装点125以及侧向缓冲块安装点127，该环形加强结构111也避免了内板本体11对应该些安装点处出现凹陷和变形，提高了内板本体11的结构稳定性，提高了用户的体验感。

参阅图1、图5、图6及图8和图10，图8是图6中沿B-B向的剖视结构示意图；图10是图5中沿D-D向的剖视结构示意图。

环形加强结构111还包括设置于第一梁体1111和第二梁体1112之间斜顶支撑结构113，斜顶支撑结构113的顶端与外板2相抵接。

具体的，斜顶支撑结构113形成于第三梁体1113的梁侧壁，外板2通过结构胶4粘结于该斜顶支撑结构113。

进一步的，如图1、图13和图14所示，外板2包括牌照安装区域21、尾灯安装区域22、标志安装区域23、摄像头安装区域24、电动撑杆球头支架25以及侧向缓冲块26，其中牌照通过牌照板安装拉铆螺母7安装于外板2。

较佳地，该斜顶支撑结构113对应于上述外板2的牌照安装区域21、尾灯安装区域22、标志安装区域23、摄像头安装区域24、电动撑杆球头支架25以及侧向缓冲块26，避免外板2在安装牌照、尾灯、标志、摄像头、电动撑杆以及侧向缓冲块后出现凹陷或者变形，提高了外板的结构稳定性。

较佳地，该斜顶支撑结构113和环形加强结构111提升了外板2的局部按压刚度，提升了用户体验。同时，该斜顶支撑结构113和环形加强结构111由于对内板本体11形成了有力地支撑，可以在用户推车时提供良好的应力传导，避免外板2变形或者开裂。

通过设置该斜顶支撑结构113，使得外板2和内板本体11能够抵接，从而该斜顶支撑结构113能够支撑住外板2，避免外板2受力后发生凹陷，提高了外板2的稳定性。

参阅图2至图6及图12，图3是本实用新型实施例的加强组件的结构示意图，图12是图5中沿H-H向的剖视结构示意图。

加强组件12包括D柱加强件121、设置于D柱加强件121中的铰链安装加强件122和电动撑杆球头销支架安装加强件123；在内板本体12靠近D柱的区域分别对称地各设置有一个加强组件12。

较佳地，D柱加强件121、铰链安装加强件122和电动撑杆球头销支架安装加强件123通过焊接连接。

参阅图2、图3、图5、图6、图12及图4，图4是本实用新型的门锁加强件的结构示意图。

加强组件12和门锁加强件13通过带状件14固定连接。

D柱加强件121开设有第一条形孔1212，门锁加强件13上开设有第二条形孔132，带状件14穿设于第一条形孔1212和第二条形孔132，以连接加强组件12和门锁加强件13。

较佳地，D柱加强件121材料选用LAH340Y410T，料厚设计采用0.8-1.2mm，铰链安装加强件122与电动撑杆球头销支架安装加强件123及门锁加强件13的材料选用LAH340Y410T，料厚设计采用1.5-2.0mm；同时需要说明的是，D柱加强件121也可以使用铝合金材料冲压成型制造，或者采用碳纤维或玻璃纤维单向带铺层设计的复合材料模压成型制造。

较佳地，带状件14为玻璃纤维编织带，该带状件14将内板本体11中的加强组件12和门锁加强件13连接起来，防止汽车在高速碰撞时内板本体11中的加强组件12和门锁加强件13飞溅伤害行人和损害路上其他车辆。

具体的，如图2所示，内板本体11和门锁加强板13之间还通过抽芯铆钉16进行铆接连接，从而能够更好地分散门锁加强件13传递过来的应力，提高了门锁加强件13的稳定性。

参阅图5和图6及图11，图11是图6中沿E-E向的剖视结构示意图。

内板本体11上开设有供安装门锁的门锁安装点133，门锁安装在内板本体11内侧的门锁加强件13上。

进一步地，如图3和图7所示，还包括间隔开设于加强组件12的若干第一溢胶孔1211。

较佳地，该第一溢胶孔1211为内板本体11注塑时的溢胶孔，从而当注塑形成内板本体11后，加强组件12能够位于内板本体11内，且内板本体11和加强组件12之间能够形成嵌套互锁结构，提高了加强组件12和内板本体11的连接强度，也提升了内板本体11的整体刚性。

进一步地，如图4所示，本实施例中的尾门还包括间隔开设于门锁加强件13的若干第二溢胶孔131。

该第二溢胶孔131为内板本体11注塑时的溢胶孔，从而当注塑形成内板本体11后，门锁加强件13能够位于内板本体11内，且内板本体11和门锁加强件13之间能够形成嵌套互锁结构，提高了门锁加强件13和内板本体11的连接强度，也提升了内板本体11的整体刚性。

进一步地，如图1所示，本实施例中的尾门还包括动态吸振器，该动态吸振器通过动态吸振器安装用拉铆螺母15安装于外板2，提高了外板2的抗震能力，避免外板2受力自内板本体11脱落，提高了外板2的连接稳定性，同时，也避免了在开启和关闭尾门时，外板2发生较大的振动，提高了用户体验。

进一步地，如图1所示，本实施例中的尾门还包括内饰件，内饰件通过内饰件安装用簧片螺母8安装于内板本体11远离外板2的侧面，提高了尾门的美观性。

参阅图13和图14及图15和图16，图15是图14中沿F-F向的剖视结构示意图，图16是图14中沿G-G向的剖视结构示意图。

D柱加强件121的横截面呈台阶状，该D柱加强件121处具有连续的两个台阶结构126，该台阶结构126提高了D柱加强件121的截面惯性矩，进而提升了内板总成1的刚度性能。

进一步地，如图1、图5和图6所示，本实施例中的尾门还包括安装于内板本体11上的尾门开关支架5。

进一步地，如图1和图7所示，本实施例中的尾门还包括安装于内板本体11上的摄像头支架6，该摄像头支架6通过摄像头固定用簧片螺母61安装于外板2和内板本体11。

本实用新型还提供一种汽车，该汽车包括如上所述的复合材料尾门。

本实用新型在上述技术方案的基础上进一步提供的汽车，由于包括了上述介绍的复合材料尾门，进而具备了上述复合材料尾门所具备的有益效果，相比于改进前的汽车，本实用新型的汽车结构强度更高，汽车能耗更小，用户的使用体验感更佳。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种复合材料尾门，其特征在于，包括：

内板总成(1)，所述内板总成(1)包括由注塑工艺制造的内板本体(11)以及设置在所述内板本体(11)上的加强组件(12)和门锁加强件(13)；以及

外板(2)和头部加强板(3)，所述外板(2)和所述头部加强板(3)与所述内板本体(11)粘结相连；

所述外板(2)和所述头部加强板(3)均由注塑工艺制造而成，所述外板(2)由热塑性树脂材料制成。

2.根据权利要求1所述的复合材料尾门，其特征在于，

所述内板本体(11)和所述头部加强板(3)均由热固性或热塑性复合材料制成；

所述外板(2)和所述头部加强板(3)通过结构胶(4)与所述内板本体(11)粘结相连。

3.根据权利要求1所述的复合材料尾门，其特征在于，

所述内板本体(11)包括用于支撑和固定所述外板(2)的环形加强结构(111)；

所述环形加强结构(111)包括第一梁体(1111)和沿所述内板本体(11)的宽度方向延伸的第二梁体(1112)，所述第一梁体(1111)呈U型，所述第一梁体(1111)和所述第二梁体(1112)合围形成封闭的环形结构。

4.根据权利要求3所述的复合材料尾门，其特征在于，所述环形加强结构(111)还包括交叉设置于所述第一梁体(1111)和所述第二梁体(1112)之间的若干第三梁体(1113)。

5.根据权利要求4所述的复合材料尾门，其特征在于，所述环形加强结构(111)还包括设置于所述第一梁体(1111)和所述第二梁体(1112)之间斜顶支撑结构(113)，所述斜顶支撑结构的顶端与所述外板(2)相抵接。

6.根据权利要求5所述的复合材料尾门，其特征在于，所述加强组件(12)包括D柱加强件(121)、设置于所述D柱加强件(121)中的铰链安装加强件(122)和电动撑杆球头销支架安装加强件(123)；

在所述内板本体(11)靠近D柱的区域分别对称地各设置有一个所述加强组件(12)。

7.根据权利要求6所述的复合材料尾门，其特征在于，所述加强组件(12)和所述门锁加强件(13)通过带状件(14)固定连接。

8.根据权利要求7所述的复合材料尾门，其特征在于，所述D柱加强件(121)开设有第一条形孔(1212)，所述门锁加强件(13)上开设有第二条形孔(132)，所述带状件(14)穿设于所述第一条形孔(1212)和所述第二条形孔(132)，以连接所述加强组件(12)和所述门锁加强件(13)。

9.根据权利要求6所述的复合材料尾门，其特征在于，所述D柱加强件(121)的横截面呈台阶状。

10.根据权利要求1所述的复合材料尾门，其特征在于，还包括安装于所述内板本体(11)上的尾门开关支架(5)。

11.根据权利要求1所述的复合材料尾门，其特征在于，还包括安装于所述内板本体(11)上的摄像头支架(6)。

12.根据权利要求1所述的复合材料尾门，其特征在于，还包括间隔开设于所述加强组件(12)的若干第一溢胶孔(1211)。

13.根据权利要求1所述的复合材料尾门，其特征在于，还包括间隔开设于所述门锁加强件(13)的若干第二溢胶孔(131)。

14.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至13中任一项所述的复合材料尾门。