用于车辆侧门的内部结构衬层和如此装备的侧门

摘要

本发明涉及一种用于车辆侧门的内部结构面层以及如此装备的侧门，该侧门包括一个处于第一片材形式的填充模制的树脂内部面层(30)，该第一片材包括与在一个窗洞处转弯的一个倾斜的顶部部分(30b)相连的一个基本上竖直的主要部分(30a)并且是由一种模制的复合塑料制成，该第一片材与一个处于第二片材形式的嵌条加强部(40)形成结构，该第二片材包括三个平面部分(41，42，43)，这三个平面部分在它们之间形成多个纵向棱缘(44)并且被刚性地连接到该第一片材上以便与所述片材形成一个中空体(60)，该中空体提供了对纵向压缩力的抗性。

说明书

本发明涉及一种机动车辆侧门及其内部衬层部分。

在常规设计中，例如在本申请人署名的文件WO 2010/125264的图3 中所展示的，侧门由金属板结构(钢和铝)构成，并且在一方面该侧门 通过一个外部蒙皮实现在车辆的外侧上并且通过由塑料制成的一个或多 个内部衬层部分而实现在内侧上。具体地讲，前侧门的上部区域是由金 属片制成的一个结构部分与随后的在一个或多个部分中由(塑料)复合 材料制成的门内部衬层构成。该金属板结构由一个门壳、一个钢制门嵌 条以及该嵌条到该壳的组装(点焊和/或铆接和/或粘结)构成。

这种组装是结构性的以便抵抗碰撞：正面碰撞和侧面碰撞两者。就 特征而言，该门嵌条必须抵抗5000daN的纵向力作用下的翘曲和压缩 (“纵向”方向是指车辆的纵向轴线)。这是该嵌条由钢板制成的原因： 该嵌条被生产成一个型材并且形成一个中空体，其由此产生的惯性对于 这种抵抗而言是重要的。该嵌条的重量是相对较高的。

对于客户而言，该内部衬层不具有结构功能而是简单具有美学功能。 将这个衬层组装到壳上是通过多个螺钉和/或夹子来实现的。

出于减轻车辆重量的目的，希望用由更加轻质的材料、如铝或塑料 复合材料制成的部分来替代这些钢制部分。然而，这种替代一定不能实 施成有损对碰撞、特别是纵向压缩和翘曲的抵抗。

本发明的目的是提出一种新型的门结构或门部分，该门结构或门部 分明显减轻重量但保留并甚至改善对压缩和翘曲的抗性。

本发明实现这一目的是通过一种复合衬层，该复合衬层用于在一个 窗洞的底部区域中形成一个车辆侧门的内部蒙皮，该复合衬层处于一个 第一片材的形式，该第一片材包括在该窗洞下方与一个倾斜的上部返回 部分相连的一个基本上竖直的主要部分、是以一种模制的塑料复合材料 生产出的，该衬层与一个处于第二片材形式的嵌条加强部形成结构，该 第二片材包括至少两个部分，该至少两个部分相对彼此形成一个角并且 被固定到该第一片材上以便与该第一片材形成一个中空体，该中空体提 供了对纵向压缩力的抗性，其特征在于，构成该内部衬层的第一片材在 这个朝向该窗洞的返回部分的下方包括一个肋状物，该肋状物呈从该主 要竖直部分的外表面突出的一个直线型棱缘的形状。

因此，根据本发明，该肋状物被设计成抵抗压缩力而且也有效地形 成如以下看到的中空体的结构的一部分。

此外，通过使该衬层配备有一个中空体，就有可能使至今都单纯起 美学作用的该衬层还对于抵抗纵向压缩力而言起到一定结构性作用。在 实践中，在衬层部分上提供中空体是指有可能将该中空体生产成比一个 钢制门嵌条上提供的、框架中提供的中空体具有更大的尺寸。更大尺寸 的中空体改善了惯性并且因此改善了其强度。自然，为了给该衬层提供 这种结构功能，有必要例如根据以下原则来适配其几何形状和安装过程。

有利地，为了起到坚固中空体的作用，该嵌条加强部的这两个部分 形成了限定一个直线型纵向棱缘的一个角。更确切地讲，多个直线型棱 缘提供了对于纵向压缩最大的抗力。

优选地，该嵌条加强部包括三个平面部分或基本上平面的部分，这 三个平面部分或基本上平面的部分相对彼此形成两个直线型纵向棱缘。

有利地，形成该嵌条加强部的第二片材是由基于树脂和增强纤维的 塑料复合材料制成的。优选地，该第一片材和第二片材是由基于按重量 计占40％至70％比例的聚酰胺树脂和增强纤维的塑料复合材料、或者提 供类似强度的材料制成的。

类似地，呈直线型棱缘形状的所述肋状物有利地由多个角板形式的 隔板加固，这些角板形成在所述肋状物与该衬层的主要竖直部分的所述 外部面之间。所述角板优选地呈十字件的形式，例如四个十字件。这些 角板不仅支撑呈棱缘形状的肋状物而且它们还有助于硬化该衬层的返回 部分。

如以上列举的，呈棱缘形状的肋状物在组装好由该衬层和该嵌条加 强部限定的中空体之后形成所述中空体的一个横向结构隔板。更确切地 讲，是通过焊接或粘结或任何其他手段组装的。

优选地，该中空体是由在形成该嵌条加强部的片材的上部部分和下 部部分的区域中以及在呈棱缘形状的肋状物的区域中的三条焊接线(或 另一种固定手段)组装成的。

重要的是在形成该嵌条加强部的片材上在该衬层的呈棱缘形状的肋 状物的区域中提供与所述肋状物相协作的一个定位突出部。该突出部用 作针对呈棱缘形状的肋状物的止挡件、并且还通过提供更大的接触表面 或焊接表面而有助于焊接工艺。该定位突出部进而例如由至少一个肋状 物组成，该至少一个肋状物是连续的或不是连续的、或者甚至是两个相 互平行的肋状物，该衬层的呈棱缘形状的肋状物的顶部被放置在这两个 肋状物之间。

本发明还涉及一种机动车辆侧门，该机动车辆侧门具有的类型包括 限定一个窗洞的一个框架、以及用于在窗洞的底部区域中形成该门的内 部蒙皮的一个复合衬层，其特征在于，该内部衬层具有以上列举的特征 中的一个或多个特征。

在本发明的门中，该衬层的中空体构成该门的主要中空体以抵抗纵 向力。换言之，该门的框架不再具有在门嵌条区域中提供的钢制中空体。

本发明的进一步的特征和优点将从以下一个示例性实施例的说明中 显现。将参见以下附图，在这些附图中：

图1是一个根据本发明的侧门的铝制框架的示意图。

图2是覆盖图1的框架的该侧门的内部复合衬层的示意图。

图3是在窗洞下方在门嵌条区域中图2的门的一个截面III-III。

图4是在窗洞下方在门嵌条区域中图2的门的一个截面IV-IV。

图5是在窗洞下方在门嵌条区域中该内部衬层的朝向门框架转弯 的面的透视图。

图6是窗洞下方的与该内部衬层相关联的门嵌条加强部的透视侧 视图。

图7是图6的加强部的侧视图。

图8是与图3或图4相似的并且按相同比例绘制的对现有技术的侧 门结构的视图。

图1示出了一个铝制侧门框架10，该侧门框架包括限定一个窗洞的 一个框架加强部11、在该窗洞下方限定一个嵌条区的一个腰线加强部 12、一个倾斜的防侵入加强部13、壳体的后部部分的一个加强部14以 及该壳体的前部部分的一个加强部15，所有这些部分都是由铝或任何其 他坚固但相对轻质的材料制成。这种铝制框架10被设计成在该车辆的外 侧上接纳该侧门的一个外蒙皮20并且在内侧上接纳侧门30的一个内衬 层(图3)。

外蒙皮20分成若干个部分：围绕该门窗洞跟随门框架11的上部部 分的一个上部部分、以及形成在该窗洞下方覆盖该门底部的一个外面板 的一个下部部分，在图3和图4中示出了这个下部部分被固定到腰线加 强部12上。

内衬层30是由复合材料生产出的。该内衬层具有一个门的总体形状 并且在一个上部框架的区域中限定一个窗洞开口31、并且包括一个下部 面板，该下部面板配备有用于安装如储物槽或窗玻璃升降器的不同装置 的多个开口。衬层30的下部部分处于塑料复合片材的形式，该塑料复合 片材包括一个基本上竖直的主要部分30a、在该窗洞下方通过一个修圆 肩部34连接到一个倾斜的或水平的上部返回部分30b上。该衬层在窗洞 下方的区域(在本文本中还被称作“嵌条区”)在该衬层的面向框架的 面上包括一组突出部，该突出部由一个纵向棱缘32形状的肋状物构组 成，该肋状物由四个(例如)十字件33加固，在图5中更详细地示出了 这些十字件。中央棱缘32处于该嵌条区中；因为该中央棱缘是直线型的 并且是水平的，所以该中央棱缘相对于外表面38(相对于乘客舱是外部 的并且面向框架)垂直地突出。棱缘32在其基部处比在其顶部处稍微更 厚。该棱缘32被放置在返回部分30b下方、即在该窗洞的边缘处在一个 片材35上安排的一个密封唇的区域中，该返回部分使衬层30朝向由一 个车窗(未示出)占据的窗洞31返回。棱缘32基本上形成该门的整个 宽度。在图3的平面中棱缘32的水平尺寸基本上是返回部分30b的水平 突出部的水平尺寸。棱缘32由这四个十字件33加固，每个十字件均由 四个处于接合板或角板形式的隔板形成，这些隔板抵靠棱缘32并且还抵 靠该衬层的表面38。这些十字件中的两个十字件被放置在该门的前部和 后部，并且另两个十字件以等距的方式分布在棱缘32上。这些十字件的 作用是抗压缩并且维持棱缘32；除此之外，这些十字件还在该窗洞下方、 在修圆肩部34与该密封唇的片板35之间给该衬层的返回区30b提供了 一定的刚度，这确保了该密封唇在车窗上的正确运作并且使得能够给可 能抵靠肩部34区域中的衬层的乘客或驾驶员的肘部提供支撑。这组突出 部是与整个衬层30同时以一种经纤维增强(特别是通过玻璃纤维)的塑 料基复合材料(特别是聚酰胺)注塑模制的。在一个实施例中，使用的 聚酰胺PA66和玻璃纤维按重量计占该复合材料的50％。在构成这些部 分30a、30b的片材的区域中衬层30的平均基本厚度大约为3mm，但棱 缘32的厚度优选是稍微更大些。

该内衬层的嵌条区与一个纵向复合嵌条加强部40(在图6和图7中 详述)相协作。所述嵌条加强部本质上是由三个平面表面41、42、43 形成的，这些平面表面相对彼此并且在该门的(以及该车辆的)纵向方 向上形成两个直线型棱缘或棱缘部44。两个下表面42、43基本上形成L 型，并且这些表面41、42形成一个钝角。这两个直线型棱缘部44给这 部分40提供有在由图6的箭头F指明的纵向方向上的高抗压缩度。表面 42在后部包括被设计成紧固如窗玻璃升降器的设备的一个或多个凸台 46。在图3、图4或图7的平面中，水平平面43具有与棱缘32和返回 部30b基本上相同的尺寸。

嵌条加强部40是以一种经纤维增强(特别是通过玻璃纤维)的塑料 基复合材料(特别是聚酰胺)模制的。在一个实施例中，使用的聚酰胺 PA66和玻璃纤维按重量计占该复合材料的60％。形成部分40的片材的 厚度大约为3.5mm。

组装嵌条加强部40和结构衬层30以形成一个壳体或中空体60(图 4)有利地是通过沿图2中的虚线示出的三条水平焊接(或粘结)线50、 51、52进行激光焊接(或者通过粘结)来执行的。这些上线50和下线 52将这些部分30和40的相邻片材组装到彼此上，例如将上片材35组 装到片材41上。

通过激光焊接或通过粘结将棱缘32的顶部组装到表面42上可以通 过在嵌条加强部40的表面42上、在面向内衬层30的一侧上提供一个突 出部45而得到帮助和改善，该突出部被设计成在几何形状上将加强部 40定位在结构衬层30的棱缘32上。该突出部45可以采用一个杆或肋 状物(图6中已经示出了该肋状物的一个区段)或两个肋状物(如图4 和图7所示)的形式，棱缘32的顶部被定位成抵靠这两个肋状物或在这 两个肋状物之间。这些肋状物45可以是不连续的，但更有利的是，这些 肋状物连续地延伸经过整个门并且因此有助于并加固了这种粘结或激光 焊接51。

因此，在组装之后，相对于由与图3和图4以相同比例绘制的图8 中的以截面示出的传统门的钢制嵌条形成的中空体，这些焊接或粘结部 分40和30之间形成的中空体60在该嵌条的区域中是相当大的。在该图 中可见的是固定到一个腰线加强部112上的一个外面板120以及由一个 上部部分131和一个下部部分132形成的一个内衬层130，所述衬层130 不起结构性作用。更确切地讲，衬层130的上部部分131抵靠门壳体， 该门壳体由一个钢制嵌条加固，该钢制嵌条形成一个中空轮廓件160， 该中空轮廓件特别地小于本发明的结合在该内衬层中的中空轮廓件60。 根据本发明的中空轮廓件60的上部区段对于惯性并且因此对于抗翘曲 性具有积极影响。根据本发明的结构有效地抵抗高达大约5000daN的力 水平的压缩力和翘曲力。

本发明的衬层30通过传统的技术和手段、特别是通过夹紧、拧紧以 及粘结而被组装到门的框架10上。

本发明的门以其衬层30维持有吸引力的外观但是由于去除了框架 的钢制嵌条而更加轻质，所述钢制嵌条包括一个中空体，该中空体的抵 抗压缩力的作用现在是由该衬层自身提供的。