专利名称：用于车辆的增强式门框架构造的制作方法
技术领域：
本发明总体上但不排它地涉及一种用于车辆的增强式门框架构造及其制造方法。
背景技术：
车辆门框架组件通常设置有结构增强物以提高门的刚度和硬挺度。这种增强物通常为轧制部段或者挤制件，并且被连接至门框架以便为冲压的门框架提供刚度。用于将这些类型的增强物连接至门框架的连接技术一般借助于焊接、具体为熔焊来完成。焊接过程可能是缓慢而不方便的。此外，来自焊接过程的高热量输入可能导致扭曲变形，甚至导致焊接接头周边区域的薄弱。因此，焊接过程可能使成品零件产生功能和外观问题。所有这些问题均会导致产生质量差的门框架，并且由于对组装后的门框架进行刮擦和磨光或再加工以使焊接接头及成品门具有可接受的功能和外观而增加成本。
发明内容
本发明的目的是解决这些问题中的一个或多个。本发明的实施方式可以提供无需焊接的产品及制造过程。通过下文描述、权利要求及附图，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。因此，本发明的方面提供了一种用于车辆的门板组件，其包括门板，门板设置为用于与车辆中的开口相邻并紧固，该门板具有外表面以及相对的内表面，该内表面上设置有一个或多个容纳部，以及增强构件，该增强构件至少部分地与所述一个或多个容纳部接合、并且能够紧固至所述一个或多个容纳部。在实施方式中，增强构件增强门板的结构刚度。在实施方式中，所述一个或多个容纳部包括整体式槽道。在实施方式中，将所述一个或多个容纳部被紧固至门板的内表面。在实施方式中，所述一个或多个容纳部一体地形成在门板的内表面上。在实施方式中，所述一个或多个容纳部位于与门板的内表面的外缘相邻处。门板的内表面可以包括至少一个定位结构，以方便增强构件与所述一个或多个容纳部的组装。在实施方式中，粘合剂被施加至所述一个或多个容纳部或增强构件中的一方，以将增强构件紧固至门板。根据本发明寻求保护的另一方面，提供了一种车辆门，其包括门框架，门框架构造成用于与车辆中的开口相邻并紧固，框架具有外表面和相对的内表面，内表面具有至少一个槽道，槽道设置在框架的内表面的外缘处；和增强构件，增强构件固定地紧固至槽道的至少一部分。在实施方式中，增强构件增强车辆门的结构刚度。在实施方式中，槽道被紧固至门框架的内表面。在实施方式中，槽道一体地形成在门框架的内表面上。
在实施方式中，粘合剂被施加至槽道或槽道中的一方，以便将增强构件紧固至门框架。根据本发明寻求保护的又一方面，提供了一种用于制造车辆的门组件的方法，该方法包括如下步骤提供具有外表面和相对的内表面的门板；提供设置在门板的内表面上的一个或多个容纳部；将增强构件至少部分地与所述一个或多个容纳部进行组装；和将增强构件紧固至门板。在实施方式中，容纳部是形成在门板的内表面上的整体式槽道。在实施方式中，容纳部被紧固至门板的内表面。在实施方式中，容纳部一体地形成在门板的内表面上。在实施方式中，容纳部通过轧辊压铆形成。在实施方式中，增强构件被挤制，以形成适于与容纳部相配合的形状。在实施方式中，增强构件被轧制成型，以形成适于与容纳部相配合的形状。在实施方式中，该方法还包括在门框架与增强构件之间施加粘合剂的步骤。在实施方式中，容纳部绕着门板的内表面的外缘设置。尽管设置有增强构件的常规框架必须被焊接，但本发明提供了无需焊接的产品和制造方法。提供了一种用于车辆的增强式门板组件，其中该组件提高了门的刚度和硬挺度， 其中门对应于车辆中的开口。在本申请的范围内，设想在之前段落中、在权利要求中和/或在下文描述和图中阐明的各种方面、实施方式、示例、特征和替代物可以单独使用也可以以其任何组合使用。 除非存在特征的不相容性，否则结合一个实施方式描述的特征适用于所有实施方式。
现在将参照附图仅以示例的方式描述本发明，附图中图1图示了车辆的立体图，该车辆包括实施本发明的、一种形式的增强式门板组件；图2和图3图示了实施本发明的、一种形式的增强式门板组件的立体图；图4、图5和图6图示了增强式门板组件的增强区域的横截面图；图7图示了门板组件的结构中的定位保持结构的详细视图；和图8图示了详述本发明的门板组件的制造方法的流程图。
具体实施例方式图1图示了车辆10，车辆10包括实施本发明的增强式门板组件。车辆10可以包括一个或多个侧门组件15以及后门或舱门组件20。侧门组件15以及后门或舱门组件20 可以构造成对应于车辆10中的开口 11。侧门组件15或后门组件20可以包括内饰板17以及外部车身板18，所述内饰板17能够紧固至门板组件的内表面，而所述外部车身板18可以构造成可以喷漆的车辆外观表面。通常，机动车辆10可以具有A柱13、B柱14以及车顶19。A柱13支撑车辆10任意一侧的挡风玻璃21，而且A柱13可以为将以铰接方式紧固前侧门组件的区域。如图1中图示的，在四门车辆中，B柱14提供前侧门与后侧门之间的支撑。B柱14可以为这样的区域后侧门组件通常以铰接方式紧固于该区域，而前侧门组件可以闩锁至该区域并锁定在关闭位置。此外，如图1中示出的，后门组件20可以与车顶19相邻地以铰接方式紧固，然而，后门组件20也可以沿着开口的任意侧边铰接。此外，侧门组件15或者后门组件20可以配装有窗16。可以设想，侧门组件15和后门组件20以及任意门组件可以包括本发明的增强式门板组件。图2更详细地图示了本发明的增强式门板组件。门板组件30可以包括门框架31， 门框架31本身又可以包括框架上板32以及框架下板35。框架上板总体上限定窗开口 33， 并且可以与车顶19相邻。图3图示了门板组件的替代性变型，其中门框架可以是包括独立的框架上板32和框架下板35的两件式框架。无论门框架是类似于图2的整体式结构还是如图3中的多板组件，框架下板35通常包括多个开口，所述多个开口用于接近诸如窗调节器的门机构，以及用于打开、关闭或者锁定车门的锁、闩锁或把手机构，以及通常容纳在门组件中的任何其它组件。通常，门板组件可以通过以下方式制成冲压金属板，以限定与车辆轮廓和门开口 11的形状相对应的形状。门板组件30与可以通过诸如注射模制等替代性过程形成，或者例如由复合材料成型而形成。尽管本文描绘的门板组件30是侧门组件15的门板组件，但门板组件30可以构造成用于后门组件20或者未示出的另一车辆门组件。门板组件30可以构造成沿着门板组件30的内表面附接内饰板17。门板组件30还可以具有设置在门板组件 30的外表面上的外部车身板18。门板组件30可以包括至少一个增强构件34，以提高门框架31的结构刚度。尽管增强构件34被描绘为沿着窗开口 33的外缘，但增强构件也可以替代性地定位在门板组件上需要提高结构刚度的任意位置处。如此，也可以设想，可以将增强构件定位在门板组件30 的内部区域上。增强构件34可以竖直定向，也可以相对于门板呈横向，例如除了提供结构刚度以外还提供抗冲击性的防侧撞梁。增强构件34可以被挤制以形成适于与容纳部40相配合并接合的形状。通常，增强构件可以是挤制金属，并且具有管状横截面。然而，增强构件34可以由任何材料形成，或者通过适于形成容纳构件34的任何过程形成，其中所述容纳构件34具有适于与容纳部40 的横截面配合并匹配的形状。增强构件的纵向形状可以形成为与相应的容纳部40的纵向形状接合，或者可以至少部分地与容纳部40接合。增强构件34可以是可以紧固至框架下板35和框架上板32两者的单件，或者可能存在设置在门框架31上的不同位置处的多于一个增强构件34。图4图示了沿显示增强式门板组件30的增强区域的剖面A-A截取的门的剖面，示出了门框架31的增强构件34和保持部40的横截面。如此处显示的，保持部40可以是适于与增强构件34配合的大体U形槽道。在一个实施方式中，门框架31可以大体为冲压金属门框架，而容纳部40使用轧辊压铆(roller clinching)、冲裁或冲压系统形成于门框架中。由于要求保护的发明消除了对焊接过程的需要，故而也可以设想，门框架31与增强构件34可以是不同材料。在门框架31可以例如注射模制的情况下，容纳部40可以与门框架31 —体地模制或者形成在门框架31中。
此外，尽管容纳部40在图4至图6中图示为大体U形槽道，但容纳部40也可以构造成与任何形状的增强构件34配合。此外，在一个实施方式是容纳部40 —体地形成在门框架31的内表面上的情况下，也可以设想，可以将容纳部40紧固至门框架31的内表面。门框架31也可以具有多个容纳部40以接合一个或多个增强构件34，或者门框架31可以具有一个整体式容纳部40。容纳部40的相应的形状和尺寸可以沿着门框架31的不同区域变化。例如，图5 示出了门框架31内的增强区域的沿着剖面B-B截取的横截面，此处容纳部40更深，从而使增强构件34适合于门框架31的外端，以增加这些区域中的I值或者弯曲强度。可以在弯曲转矩更高、或者车辆尺寸和封装限制允许更大的容纳部40的框架部段上，采用如图5中图示的横截面。在前侧门组件的示例中在与闩锁或者B柱14相邻的门框架31区域上，或者沿着框架下板35，容纳部40可以具有图5中的剖面B-B中示出的横截面。在此构型中， 由于容纳构件40的深度增加，故而增强构件34可能无法完全座置。相反，在设计要求可能不允许较深容纳部40的情况下，在门框架31的一些部段中——例如在前侧门组件的示例中与A柱13相邻的部段中，或者与车顶19相邻并且沿着窗开口 33的部段中，如图4中的剖面A-A示出的较浅容纳部40可能是优选的。可以采用增强构件34的替代性的横截面几何形状，以便与容纳部40和定位结构 60的不同几何形状相配合。增强构件34可以通过挤制或者轧制成型形成，以产生适于与容纳部40和门框架31相接合的形状。增强构件34也可以具有与容纳部40的边缘相配合的肩部结构41。为了与容纳部40配合，肩部结构41可以设计为使增强构件34与保持构件 40能够有正确的接合量。为了紧固增强构件34，可以使用粘合剂43将增强构件34附接至容纳部40或附接至门框架31。粘合剂可以是具有短固化时间或者在环境条件下固化的双组分环氧基树月旨。替代性地，在连续喷漆过程中、或者任何附加的固化或热固过程中实现粘合剂固化的情况下，可以使用单组分粘合剂。此外，可以使用能够与同所适用的固化过程相关联的基材相容的任何粘合剂。门框架31也可以包括保持结构，用于在粘合剂43完全固化以前将增强构件34保持于容纳部40。如图7中图示的，一个方法是容纳部40或门框架31包括定位结构60。当增强构件30与容纳部40接合时，定位结构60可以变形，从而与增强构件34配合并约束增强构件34。增强构件可以具有沿着增强构件34设置的肋42，定位结构60与该肋42接合。 肋42可以是连续结构，或者可以设置在沿着增强构件34的一系列位置处。同样地，定位结构60可以是连续结构，或者可以设置在沿着容纳部40的一系列位置处。定位结构60也适于方便组装，并且适于容纳和引导增强构件34以使增强构件34与容纳部40接合。图6显示了当粘合剂43固化时将增强构件34保持在适当位置的替代性方法。在此实施方式中，增强构件34还可以具有与门框架31中的凸缘50相配的紧固突起52。紧固突起52和凸缘50可以用紧固件51保持在一起。紧固件51可以是一系列的螺钉、铆钉、自冲紧固件，或者在粘合剂43固化时保持增强构件34的另一紧固机构。图8是图示了用于制造本发明的门板组件的方法的流程图。在第一步骤70中，可以通过以常规方式冲压金属坯料来提供门板，或者通过例如注射模制诸如塑料的材料或者由复合材料成型等替代性制造过程来提供门板。如此，可以以适于制造车用门板的任何材料或者通过适于制造车用门板的任何过程来提供门板。在该过程的步骤72中，在门上设置容纳部。该容纳部可以是门板内表面上形成的槽道。替代性地，容纳部可以是附接至门框架的单独部件。可以借助于轧辊压铆、轧制成型、 或者一体模制、或者适合于形成具有所需几何形状的槽道的任何其它过程在门板上形成容纳部。在该过程的步骤74中，将增强构件与保持构件进行组装。可以将增强构件压入容纳部，或者与容纳部可滑动地组装，或者以适合于使增强构件与容纳部相匹配的过程组装。 可将增强构件仅与容纳部的一部分进行组装，或者门板可以具有多个保持部，一个或多个增强构件配合在所述多个保持部中。在该过程的步骤76中，将增强构件紧固至门框架。可以仅通过增强构件与容纳部的接合而紧固和保持增强构件。或者，门框架可以设置有定位结构，该定位结构变形以与增强构件配合并保持增强构件。此外，可以用诸如螺钉、铆钉、自冲紧固件或者其它机械紧固件的紧固件将增强构件紧固至门框架。也可以用粘合剂将增强构件紧固至门框架或容纳部。尽管已经图示并描述了本发明的实施方式，但无意于使这些实施方式图示并描述本发明的所有可能的形式。相反，说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，而且可以理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。此外，可以将各种实施方式的特征相组合以形成本发明的其它实施方式。
权利要求
1.一种用于车辆的门板组件，包括门板，所述门板构造成用于与所述车辆中的开口相邻并紧固，所述门板具有外表面和相对的内表面，所述内表面上设置有一个或多个容纳部；和增强构件，所述增强构件至少部分地与一个或多个容纳部相接合、并且能够紧固至所述一个或多个容纳部，其中，所述增强构件增强所述门板的结构刚度。
2.如权利要求1所述的门板，其中，所述一个或多个容纳部包括整体式槽道。
3.如权利要求1或权利要求2所述的门板，其中，所述一个或多个容纳部被紧固至所述门板的所述内表面。
4.如前述权利要求中任意一项所述的门板组件，其中，所述一个或多个容纳部一体地形成在所述门板的所述内表面上。
5.如前述权利要求中任意一项所述的门板组件，其中，所述一个或多个容纳部位于与所述门板的所述内表面的外缘相邻处。
6.如前述权利要求中任意一项所述的门板组件，其中，所述门板的所述内表面包括至少一个定位结构，以方便所述增强构件与所述一个或多个容纳部的组装。
7.如前述权利要求中任意一项所述的门板组件，其中，粘合剂被施加至所述一个或多个容纳部或者所述增强构件中的一方，以将所述增强构件紧固至所述门板。
8.—种车辆门，包括门框架，所述门框架构造成用于与所述车辆中的开口相邻并紧固，所述框架具有外表面和相对的内表面，所述内表面具有至少一个槽道，所述至少一个槽道设置在所述框架的所述内表面的外缘处；和增强构件，所述增强构件固定地紧固至所述槽道的至少一部分， 其中，所述增强构件增强所述车辆门的结构刚度。
9.如权利要求8所述的门，其中，所述槽道被紧固至所述门框架的所述内表面。
10.如权利要求8或权利要求9所述的门，其中，所述槽道一体地形成在所述门框架的所述内表面上。
11.如权利要求8至10中任意一项所述的门，其中，粘合剂被施加至所述槽道或所述槽道中的一方，以将所述增强构件紧固至所述门框架。
12.一种用于制造车辆的门组件的方法，所述方法包括 提供具有外表面和相对的内表面的门板；提供设置在所述门板的所述内表面上的一个或多个容纳部； 将增强构件至少部分地与所述一个或多个容纳部进行组装；和将所述增强构件紧固至所述门板。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述容纳部包括形成在所述门板的所述内表面上的整体式槽道。
14.如权利要求12或权利要求13所述的方法，其中，所述容纳部被紧固至所述门板的所述内表面。
15.如权利要求12至14中任意一项所述的方法，其中，所述容纳部一体地形成在所述门板的所述内表面上。
16.如权利要求12至15中任意一项所述的方法，其中，所述容纳部通过轧辊压铆形成。
17.如权利要求12至16中任意一项所述的方法，其中，所述增强构件被挤制以形成适于与所述容纳部相配合的形状。
18.如权利要求12至17中任意一项所述的方法，其中，所述增强构件被轧制成型，以形成适于与所述容纳部相配合的形状。
19.如权利要求12至18中任意一项所述的方法，还包括如下步骤在所述门框架与所述增强构件之间施加粘合剂。
20.如权利要求12至19中任意一项所述的方法，其中，所述容纳部绕着所述门板的所述内表面的外缘设置。
全文摘要
一种用于车辆的增强式门框架构造及其制造方法。门板组件包括内表面和外表面，其中内表面上设置有容纳部。此外，门板组件具有增强构件，该增强构件至少部分地与容纳部接合，并且能够紧固至该容纳部，以增强门板的结构刚度。为了将增强构件紧固至容纳部，可以在容纳部和增强构件之间施加粘合剂。
文档编号B60J5/04GK102470734SQ201080035880
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者马丁·哈利韦尔 申请人:路虎公司