车门的制作方法

专利名称：车门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于提高车门对汽车内的乘客或驾驶员(以下通称为乘客)保护性能的技术。
背景技术：
近年来，已经开发出了用于保护车内乘客免受作用于车上的碰撞力的伤害的技术。为提高乘客保护性能，需要对包括车门在内的整个车身结构重新考虑。例如，一种已知为″车门结构″(vehicle door structure)的、设计用来提高乘客保护性能的车门，已经延迟公开在日本专利平-7-25236(HEI-7-25236)中。
所公开的车门结构包括位于门体上部区域的一个开口部分，该门体由内侧和外侧面板所组成，并且包括一个设置在该开口部分用于通过该开口下上运动的窗玻璃。
为确保该开口部分必需的结构刚度，在内侧面板的上部和外侧面板的上部内侧分别设置了加强件，并且沿该开口部分延伸。每个加强件上都具有一个凹口部分，并位于乘客臀部位置的前方。当一外力从车辆侧向作用于门体的时候，也就是，某一物体与车辆侧门碰撞的时候，在凹口部分位置处的加强件朝着车厢内部塑性变形，因此碰撞能量可以被加强件的塑性变形所吸收。因此可以减轻施加到乘客身上的碰撞冲击，从而提高车门的乘客保护性能。
对于上述具有加强件的车门，其设计成能够在外力从侧向作用于车门的时候向车厢内部塑性变形，然而，该加强件没有考虑到设计用于车辆前部受到冲击或碰撞的情况。换句话说，对于外力从车辆正面作用于车辆的情况没有采取任何措施。因而需要一种甚至当车辆受到其正面的外力作用的时候也能确保提高对乘客的保护性能的车门。

发明内容
根据本发明的一种形式，提供一种包括一个内侧门面板并且可连接在车身上的车门，该内侧门面板包括一个门框；位于该门框内部在车身前后方向延伸的长条形部件；每个长条形部件包括一对在车身前后方向延伸的元件；易碎部分，每个易碎部分在车身横向位于该一对元件之间延伸，以提供一个阶梯形部分；并且该易碎部分设计成能在一个大于预定强度的压力作用在该长条形构件上的时候通过断裂应力而断裂。
当碰撞力从车身前方作用于车门的时候，该易碎部分提供了一个在断裂应力作用下断裂的阶梯形部分。易碎部分的断裂导致在车身前后方向延伸的一对元件之一向后移动，吸收了碰撞能量。使用该内侧门面板可以迅速地减少或吸收足够的来自车辆前方的碰撞能量。此外，通过适当设定该易碎部分在该长条形构件上的位置，当碰撞力从车身前方作用于车门上的时候可以清楚地识别断裂发生的位置。因此，其足以将该易碎部分设置在适当的位置以提高乘客的保护性能。
优选，该长条形部件的易碎部分设置在其前或后部，并且具有一个比该前或后部更加远离车身车厢的纵向-中间部分。这意味着，该长条形部件中，从刚度较高的门框向阶梯形部分伸出的较短的元件更加靠近车厢内部。这样一来，较短的元件比较长的元件具有更大的刚度。因此，一旦阶梯形部分断裂就可以使车厢内部受到的不利影响降低到最小。
优选，内侧门面板由铸造形成。相较于内侧门面板由冲压成型的情况，其易于设定该易碎部分的阶梯形部分的形状和尺寸，也就是易于设定车身前后方向延伸的一对元件以及车身横向延伸的较短的元件的形状和尺寸，从而可以以较高的精度设置断裂部分。


下面将参照附图对本发明的某些优选实施例进行仅仅是示例性的详细说明，其中图1是根据本发明的一个实施例的车门的侧视图；图2显示的是本发明的车门的内侧门面板的下半部分的侧视图；图3是沿图2的3-3线的剖面图；图4是沿图2的4-4线的剖面图；
图5是沿图2的5-5线的剖面图；图6A是带有易断部分的第一和第二长条形部件的局部截面图，而图6B显示的是第一和第二长条形部件之一的易断部分已经断开；图7是沿图2的7-7线的剖面图；并且图8A是具有一个门横梁的车门的侧视示意图，图8B显示的是当门横梁受到一个碰撞力作用时车门的瞬间状态，而图8C显示的是门横梁受到碰撞力作用以及第一分隔部件已经相对于第二分隔部件向后移动之后的车门的瞬间状态。
具体实施例方式
图1显示的是从车门10左侧方向看的一个全车门式车辆(full-door type vehicle)的左前方车门10的结构。该车门10包含一个门内侧面板11，其具有一个与其上端部分形成整体的窗框12，以及一个外侧门面板13，其与内侧门面板11的一个外侧-也就是说面向观察者的一侧-连接在一起。车门10利用将内侧门面板11的一个门框20通过上下铰链32连接到图中虚线所表示的车身31上的安装方式来作打开和关闭运动，并且通过固定到该门框20上的一个门锁部分35保持在关闭位置。
窗框12是其中支撑有一个门玻璃(未显示)的元件，使得该玻璃可以沿窗框12上升和下降。在此说明中，术语“内侧门面板”指的是面板11和窗框12的集合。
内侧门面板11的门框20包括一个横向下部框架部件21，一个从该下部框架部件21的前端向上伸展的前框架部件22，一个从该下部框架部件21的后端向上伸展的后框架部件23，以及一个分别在前框架部件22和后框架部件23的顶端之间伸展的上部框架部件24。
为减轻重量，该内侧门面板11由镁合金材料构成；例如该内侧门面板11由镁合金之类的材料铸造(最好为压铸)成型。这是因为镁合金材料具有较低的熔点以及较好的流体流动性。例如，优选B型镁合金压铸件(日本工业标准H5303，MD2B)。
外侧门面板13由板状材料冲压形成，例如，镁合金板、铝合金板或钢板。
此外，在图1中还显示出了车门10和用于乘客Ma的座椅40(即，驾驶员或乘客座椅)之间的关系。由图中虚线所表示的乘客座椅40包括一个座垫41和一个椅背42。座垫41靠近门框20的后下部分，而椅背42靠近门框20后部部分。
该门框20包括一个第一长条形部件25，其基本上水平伸展并面向保持在向上位置的椅背42的一个侧面。从而，该第一长条形部件25基本上面向乘客Ma的肩部Sh。该第一长条形部件25为一加固件，其在前框架部件22的顶端和后框架部件23的一个高度方向的中间部分之间伸展。
图2显示出了内侧门面板11的下半部，其包括门框20和多个在车身的前后方向的门框20内部的长条形部件(上述第一长条形部件25和第二长条形部件26)。具体地说，第一长条形部件25和第二长条形部件26是与门框20形成整体的长条形的门横梁。第二长条形部件26从门框20的前下部(也就是位于下部框架部件21和前框架部件22之间的一角)倾斜地伸向第一长条形部件25的后端。
第一长条形部件25的前端具有一个易断部分60，而第二长条形部件26的前端具有两个易断部分60、后端具有一个易断部分60。这些易断部分60与坐在图1所示的座椅40上的乘客Ma相距预定的距离。该易断部分60的细节将随后论述。
该前框架部件22具有两个固定在其上下部分的铰链32。后框架部件23具有固定在高度方向或其垂直中间部分的门锁部分35，其大体上相应前框架部件22的上下铰链32之间的中点。
门框20包括一个连接在上部铰链32和门锁部分35的固定位置之间的门横梁70，而另一个门横梁70连接在下部铰链32和门锁部分35的固定位置之间。
图3是后框架部件23和第一长条形部件25的剖视图。第一长条形部件25具有一个面向车厢内部In的内壁面25a，并且一个乘客保护罩51以重叠关系固定在面25a上。乘客保护罩51是重量相对较轻的铝合金冲压形成的板，其比使用于内侧门面板11的镁合金具有更大的韧性。″韧性″表示的是材料由于外部冲击断裂或折断的韧性程度以及困难程度。
乘客保护罩51的前端部51a通过多个铆钉52以重叠关系局部固定在内侧门面板11的第一长条形部件25的前部。乘客保护罩51的后部部分51b通过多个铆钉54以与一个支架53成重叠的关系沿第一长条形部件25局部固定在该支架53上。支架53通过多个铆钉55局部固定在门框20的后框架部件23上。
图4详细显示乘客保护罩51的前端部51a是如何通过多个铆钉52以重叠关系固定在第一长条形部件25上的。
图4还显示了一个容纳在第一长条形部件25和外侧门面板13之间的开口57中的门玻璃58，用于通过该开口57垂直移动关闭/打开开口57。
图5详细显示乘客保护罩51的后端部51b是如何通过多个铆钉54以与支架53成重叠关系与第一长条形部件25一起固定在该支架53上的。
回来参见图1，因为第一长条形部件25面向着座椅40，所以乘客保护罩51还位于内侧门面板11至少面向座椅40或与其邻近的部分。此外，内侧门面板11和乘客保护罩51一起以面向座椅40或与其邻近的部分成重叠关系固定在支架53上。
图6A和6B显示了第一和第二长条形部件25和26的局部，而图6B特别显示了呈断裂状态的易断部分60。
该易断部分60是一个设计当第一和第二长条形部件25和26纵向受到一个大于预定强度的压力时通过断裂应力断裂的部分。该易断部分60与该第一和第二长条形部件25和26整体形成在一起。
具体地说，每个易断部分60是由一个在车身横向延伸的较短的连接部分(断裂部分)63形成的阶梯形部分，其在一对大体上在车身前后方向串联伸展的第一和第二元件61和62之间伸展。第二元件62作为每个第一和第二长条形部件25和26的纵向中间部分，比第一元件61设置更靠近车辆外侧Ou(远离车厢)。第一元件61、第二元件62以及断裂部分63各自的壁厚t1、t2和t3大体上彼此相同。
现在参照图6A和6B对每个易断部分60的特性进行描述。如图6A所示，当纵向作用在第一和第二长条形部件25和26上的压力大于预定强度的时候，断裂部分63可以断裂。也就是，当碰撞力Fo从车身前方作用在内侧门面板11上的时候，断裂部分63由于碰撞力Fo而断裂。结果，第一元件61相对于第二元件62向后移动，如图6B所示，以使从车身前方产生的碰撞能量可以由内侧门面板11迅速并且甚至更有效地被吸收和减轻。
此外，通过适当设定该易碎部分60在第一和第二长条形部件25和26上的位置，当碰撞力从车身前方作用于车门10上的时候可以清楚地识别断裂发生的位置。因此，其足以将该易碎部分60设置在适当的位置以提高乘客保护性能。
通过这样的布置，当前这种实施例可以提高车门10的乘客保护性能，以抵抗车身前方受到的碰撞力Fo。
此外，门框20具有相对较大的刚度。该第一和第二长条形部件25和26中，较短的元件(第一元件61)从刚度较高的门框20向阶梯形部分伸出，靠近车厢In内部布置。这样一来，较短的元件比较长的元件(第二元件62)具有更大的刚度。因此，一旦阶梯形部分断裂就可以使车厢内部In受到的不利影响降低到最小。
此外，在当前实施例中，内侧门面板11是由铸造形成的，相较于内侧门面板11由冲压成型的情况，其易于设定该易碎部分60的阶梯形部分的形状和尺寸，也就是易于设定车身前后方向延伸的一对元件(第一和第二元件61和62)以及车身横向延伸的较短的元件(断裂部分63)的形状和尺寸，从而可以以较高的精度设置断裂部分。
图7显示的是早先在图2中所示的门横梁70的剖面结构。在刚才的实施例中，门横梁70包括一系列的分隔部件(第一和第二分隔部件71和72)，其相应的端部71b和72a在车身横向互相重叠，并且彼此连接在一起，使得该分隔部件在一个大于预定强度的压力作用在门横梁70上的时候相互之间可移动一个预定距离。
具体地说，在图示示例中，该分隔部件包括一个布置靠近铰链32的第一分隔部件71以及一个布置靠近门锁部分35的第二分隔部件72，并且端部71b和72a互相连接的区域设置靠近铰链32。第一分隔部件71比第二分隔部件72设置更靠近车厢内部In。
铰链32的一个元件通过一个螺栓和螺母紧固件33安装在虚线所示的车身31上，而铰链32的另一个元件通过一个螺栓73安装在前框架部件22以及第一分隔部件71的前端部71a上。第二分隔部件72的前端部72a与车身横向的第一分隔部件71的后端部71b重叠设置，并通过一个螺栓74与第一分隔部件71的后端部71b连接。此外，第二分隔部件72的后端部72b和门锁部分35的一个支架36相互重叠于车身横向，并由一个铆钉75彼此连接在一起。支架36和后框架部件23由一个铆钉76和螺栓和螺母紧固件77相互连接在一起。
第一分隔部件71的后端部71b比第二分隔部件72的前端部72a设置更靠近车厢内部。
门锁部分35包括一个通常的机构，其包括一个被固定到支架36上的闩锁元件(未显示)，并且门锁部分35与一个固定在车身31上的锁舌片(未显示)相接合。支架36和第一和第二分隔部件71和72每个都是铝合金材料的冲压成型片材。
更准确地说，第一和第二分隔部件71和72的相应端部71b和72a以下列的(1)和(2)中所说明的两种方式中的任何一种方式相互连接在一起。
(1)圆孔78在车身横向延伸形成在第一分隔部件71的后端部71b，一个在门横梁70的纵向拉长的孔79在车身横向延伸形成在第二分隔部件72的前端部72a。然后，端部71b和72a通过贯穿圆孔78和长形孔79的螺栓74相互连接在一起。
(2)在门横梁70的纵向拉长的孔79在车身横向延伸形成在第一分隔部件71的后端部71b，一个圆孔78在车身横向延伸形成在第二分隔部件72的前端部72a，并且尾端部分71b和72a通过螺栓74连接在一起。
长形孔79具有一个长度L1，其决定了第一和第二分隔部件71和72相互之间的可移动范围。
图8A是车门10的侧视示意图，图8B显示的是当门横梁70受到碰撞力Fo作用时车门的状态，并且图8C显示的是门横梁70受到碰撞力Fo作用之后的车门瞬间状态。
在图8A和8B中，当一个大于预定强度的压力作用在门横梁70纵向的时候，压力将超过通过螺栓74的夹紧作用在端部71b和72a之间产生的摩擦力。从而第一和第二分隔部件71和72可以相互移动。
当碰撞力Fo经由铰链32从车身前方作用在门横梁70上的时候，碰撞力Fo通过圆孔78从第一元件71传递到螺栓74。一旦碰撞力Fo超过端部71b和72a之间的摩擦力，第一分隔部件71将相对第二分隔部件72向后移动，如图8C所示。应注意，第一和第二分隔部件71和72相互间能移动的距离L2依赖于长形孔79的长度L1(参见图7)。碰撞能量可以通过上述方式被吸收。
应当理解，体现本发明的基本原则的车门10并不限于左前门，其可以是右前门、左后门或右后门。
此外，体现在本发明中的车门10并不限于全车门式(full doortype)；例如，其可以是装备有窗框的车门，其具有一个单独的窗框体并固定在内侧门面板的上部，或者其可以是无窗框的车门。
此外，本发明的内侧门面板11并不限于由镁合金材料构成；例如，还可能由铝合金或钢构成。另外，内侧门面板11可以不是由铸造而是由冲压形成。
另外，乘客保护罩51可以不是由诸如钢、硬橡胶或工程塑料之类的非铁材料而是由任何其他的适当材料所构成，只要保护罩51的材料比内侧门面板11具有更大的“韧性”即可。
此外，将乘客保护罩51安装在内侧门面板11上的装置，可以在考虑罩51的材料的前提下适当地选择；例如，乘客保护罩51可以不是通过铆钉而是通过螺栓、点焊固定在内侧门面板11上。
工业实用性根据本发明，当碰撞力从车身前方作用在内侧门面板上的时候，易碎部分在断裂应力的作用下断裂，其中每个易碎部分具有一个形成在内侧门面板的长条形部件上的阶梯形部分。然后该长条形部件的一个元件向后移动以吸收碰撞能量。这可以提高车门的乘客保护性能。因此这种布置的车门对应用于汽车工业是十分有益而且有用的。
权利要求
1.一种车门，包括一个内侧门面板并可连接在车身上，所述内侧门面板包括一个门框；位于所述门框内部在车身前后方向延伸的长条形部件；每个所述长条形部件包括一对在车身前后方向延伸的元件；易碎部分，每个易碎部分在车身横向位于所述一对元件之间延伸，以提供一个阶梯形部分；并且所述易碎部分设计成能在一个大于预定强度的压力作用在所述长条形构件上的时候通过断裂应力而断裂。
2.一种根据权利要求1的车门，其特征在于，所述长条形部件的所述易碎部分设置在其前或后部，并且具有一个比所述前或后部更加远离车身车厢的纵向-中间部分。
3.一种根据权利要求1的车门，其特征在于，所述内侧门面板由铸造形成。
全文摘要
一个车门(10)包括一内侧门面板(11)。该内侧门面板包括一个门框(20)以及长条形部件(25、26)。该长条形部件在车身前后方向延伸。该长条形部件具有易碎部分(60)，每个易碎部分在车身横向延伸以提供一个阶梯形部分。当一个大于预定强度的压力(FO)作用在该长条形部件上的时候，该易碎部分在断裂应力的作用下断裂。然后具有这种可断裂的易碎部分的长条形部件的一个元件移动，以吸收压力，从而提高了车门的乘客保护性能。
文档编号E05D5/06GK1620371SQ03802409
公开日2005年5月25日 申请日期2003年1月9日 优先权日2002年1月16日
发明者大森俊尚, 北山贤一 申请人:本田技研工业株式会社