專利名稱：車門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提高車門對(duì)汽車內(nèi)的乘客或駕駛員(以下通稱為乘客)保護(hù)性能的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，已經(jīng)開發(fā)出了用于保護(hù)車內(nèi)乘客免受作用于車上的碰撞力的傷害的技術(shù)。為提高乘客保護(hù)性能，需要對(duì)包括車門在內(nèi)的整個(gè)車身結(jié)構(gòu)重新考慮。例如，一種已知為″車門結(jié)構(gòu)″(vehicle door structure)的、設(shè)計(jì)用來提高乘客保護(hù)性能的車門，已經(jīng)延遲公開在日本專利平-7-25236(HEI-7-25236)中。
所公開的車門結(jié)構(gòu)包括位于門體上部區(qū)域的一個(gè)開口部分，該門體由內(nèi)側(cè)和外側(cè)面板所組成，并且包括一個(gè)設(shè)置在該開口部分用于通過該開口下上運(yùn)動(dòng)的窗玻璃。
為確保該開口部分必需的結(jié)構(gòu)剛度，在內(nèi)側(cè)面板的上部和外側(cè)面板的上部?jī)?nèi)側(cè)分別設(shè)置了加強(qiáng)件，并且沿該開口部分延伸。每個(gè)加強(qiáng)件上都具有一個(gè)凹口部分，并位于乘客臀部位置的前方。當(dāng)一外力從車輛側(cè)向作用于門體的時(shí)候，也就是，某一物體與車輛側(cè)門碰撞的時(shí)候，在凹口部分位置處的加強(qiáng)件朝著車廂內(nèi)部塑性變形，因此碰撞能量可以被加強(qiáng)件的塑性變形所吸收。因此可以減輕施加到乘客身上的碰撞沖擊，從而提高車門的乘客保護(hù)性能。
對(duì)于上述具有加強(qiáng)件的車門，其設(shè)計(jì)成能夠在外力從側(cè)向作用于車門的時(shí)候向車廂內(nèi)部塑性變形，然而，該加強(qiáng)件沒有考慮到設(shè)計(jì)用于車輛前部受到?jīng)_擊或碰撞的情況。換句話說，對(duì)于外力從車輛正面作用于車輛的情況沒有采取任何措施。因而需要一種甚至當(dāng)車輛受到其正面的外力作用的時(shí)候也能確保提高對(duì)乘客的保護(hù)性能的車門。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一種形式，提供一種包括一個(gè)內(nèi)側(cè)門面板并且可連接在車身上的車門，該內(nèi)側(cè)門面板包括一個(gè)門框；位于該門框內(nèi)部在車身前后方向延伸的長(zhǎng)條形部件；每個(gè)長(zhǎng)條形部件包括一對(duì)在車身前后方向延伸的元件；易碎部分，每個(gè)易碎部分在車身橫向位于該一對(duì)元件之間延伸，以提供一個(gè)階梯形部分；并且該易碎部分設(shè)計(jì)成能在一個(gè)大于預(yù)定強(qiáng)度的壓力作用在該長(zhǎng)條形構(gòu)件上的時(shí)候通過斷裂應(yīng)力而斷裂。
當(dāng)碰撞力從車身前方作用于車門的時(shí)候，該易碎部分提供了一個(gè)在斷裂應(yīng)力作用下斷裂的階梯形部分。易碎部分的斷裂導(dǎo)致在車身前后方向延伸的一對(duì)元件之一向后移動(dòng)，吸收了碰撞能量。使用該內(nèi)側(cè)門面板可以迅速地減少或吸收足夠的來自車輛前方的碰撞能量。此外，通過適當(dāng)設(shè)定該易碎部分在該長(zhǎng)條形構(gòu)件上的位置，當(dāng)碰撞力從車身前方作用于車門上的時(shí)候可以清楚地識(shí)別斷裂發(fā)生的位置。因此，其足以將該易碎部分設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢靡蕴岣叱丝偷谋Ｗo(hù)性能。
優(yōu)選，該長(zhǎng)條形部件的易碎部分設(shè)置在其前或后部，并且具有一個(gè)比該前或后部更加遠(yuǎn)離車身車廂的縱向-中間部分。這意味著，該長(zhǎng)條形部件中，從剛度較高的門框向階梯形部分伸出的較短的元件更加靠近車廂內(nèi)部。這樣一來，較短的元件比較長(zhǎng)的元件具有更大的剛度。因此，一旦階梯形部分?jǐn)嗔丫涂梢允管噹麅?nèi)部受到的不利影響降低到最小。
優(yōu)選，內(nèi)側(cè)門面板由鑄造形成。相較于內(nèi)側(cè)門面板由沖壓成型的情況，其易于設(shè)定該易碎部分的階梯形部分的形狀和尺寸，也就是易于設(shè)定車身前后方向延伸的一對(duì)元件以及車身橫向延伸的較短的元件的形狀和尺寸，從而可以以較高的精度設(shè)置斷裂部分。


下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行僅僅是示例性的詳細(xì)說明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的車門的側(cè)視圖；圖2顯示的是本發(fā)明的車門的內(nèi)側(cè)門面板的下半部分的側(cè)視圖；圖3是沿圖2的3-3線的剖面圖；圖4是沿圖2的4-4線的剖面圖；
圖5是沿圖2的5-5線的剖面圖；圖6A是帶有易斷部分的第一和第二長(zhǎng)條形部件的局部截面圖，而圖6B顯示的是第一和第二長(zhǎng)條形部件之一的易斷部分已經(jīng)斷開；圖7是沿圖2的7-7線的剖面圖；并且圖8A是具有一個(gè)門橫梁的車門的側(cè)視示意圖，圖8B顯示的是當(dāng)門橫梁受到一個(gè)碰撞力作用時(shí)車門的瞬間狀態(tài)，而圖8C顯示的是門橫梁受到碰撞力作用以及第一分隔部件已經(jīng)相對(duì)于第二分隔部件向后移動(dòng)之后的車門的瞬間狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示的是從車門10左側(cè)方向看的一個(gè)全車門式車輛(full-door type vehicle)的左前方車門10的結(jié)構(gòu)。該車門10包含一個(gè)門內(nèi)側(cè)面板11，其具有一個(gè)與其上端部分形成整體的窗框12，以及一個(gè)外側(cè)門面板13，其與內(nèi)側(cè)門面板11的一個(gè)外側(cè)-也就是說面向觀察者的一側(cè)-連接在一起。車門10利用將內(nèi)側(cè)門面板11的一個(gè)門框20通過上下鉸鏈32連接到圖中虛線所表示的車身31上的安裝方式來作打開和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)，并且通過固定到該門框20上的一個(gè)門鎖部分35保持在關(guān)閉位置。
窗框12是其中支撐有一個(gè)門玻璃(未顯示)的元件，使得該玻璃可以沿窗框12上升和下降。在此說明中，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)側(cè)門面板”指的是面板11和窗框12的集合。
內(nèi)側(cè)門面板11的門框20包括一個(gè)橫向下部框架部件21，一個(gè)從該下部框架部件21的前端向上伸展的前框架部件22，一個(gè)從該下部框架部件21的后端向上伸展的后框架部件23，以及一個(gè)分別在前框架部件22和后框架部件23的頂端之間伸展的上部框架部件24。
為減輕重量，該內(nèi)側(cè)門面板11由鎂合金材料構(gòu)成；例如該內(nèi)側(cè)門面板11由鎂合金之類的材料鑄造(最好為壓鑄)成型。這是因?yàn)殒V合金材料具有較低的熔點(diǎn)以及較好的流體流動(dòng)性。例如，優(yōu)選B型鎂合金壓鑄件(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)H5303，MD2B)。
外側(cè)門面板13由板狀材料沖壓形成，例如，鎂合金板、鋁合金板或鋼板。
此外，在圖1中還顯示出了車門10和用于乘客Ma的座椅40(即，駕駛員或乘客座椅)之間的關(guān)系。由圖中虛線所表示的乘客座椅40包括一個(gè)座墊41和一個(gè)椅背42。座墊41靠近門框20的后下部分，而椅背42靠近門框20后部部分。
該門框20包括一個(gè)第一長(zhǎng)條形部件25，其基本上水平伸展并面向保持在向上位置的椅背42的一個(gè)側(cè)面。從而，該第一長(zhǎng)條形部件25基本上面向乘客Ma的肩部Sh。該第一長(zhǎng)條形部件25為一加固件，其在前框架部件22的頂端和后框架部件23的一個(gè)高度方向的中間部分之間伸展。
圖2顯示出了內(nèi)側(cè)門面板11的下半部，其包括門框20和多個(gè)在車身的前后方向的門框20內(nèi)部的長(zhǎng)條形部件(上述第一長(zhǎng)條形部件25和第二長(zhǎng)條形部件26)。具體地說，第一長(zhǎng)條形部件25和第二長(zhǎng)條形部件26是與門框20形成整體的長(zhǎng)條形的門橫梁。第二長(zhǎng)條形部件26從門框20的前下部(也就是位于下部框架部件21和前框架部件22之間的一角)傾斜地伸向第一長(zhǎng)條形部件25的后端。
第一長(zhǎng)條形部件25的前端具有一個(gè)易斷部分60，而第二長(zhǎng)條形部件26的前端具有兩個(gè)易斷部分60、后端具有一個(gè)易斷部分60。這些易斷部分60與坐在圖1所示的座椅40上的乘客Ma相距預(yù)定的距離。該易斷部分60的細(xì)節(jié)將隨后論述。
該前框架部件22具有兩個(gè)固定在其上下部分的鉸鏈32。后框架部件23具有固定在高度方向或其垂直中間部分的門鎖部分35，其大體上相應(yīng)前框架部件22的上下鉸鏈32之間的中點(diǎn)。
門框20包括一個(gè)連接在上部鉸鏈32和門鎖部分35的固定位置之間的門橫梁70，而另一個(gè)門橫梁70連接在下部鉸鏈32和門鎖部分35的固定位置之間。
圖3是后框架部件23和第一長(zhǎng)條形部件25的剖視圖。第一長(zhǎng)條形部件25具有一個(gè)面向車廂內(nèi)部In的內(nèi)壁面25a，并且一個(gè)乘客保護(hù)罩51以重疊關(guān)系固定在面25a上。乘客保護(hù)罩51是重量相對(duì)較輕的鋁合金沖壓形成的板，其比使用于內(nèi)側(cè)門面板11的鎂合金具有更大的韌性?！屙g性″表示的是材料由于外部沖擊斷裂或折斷的韌性程度以及困難程度。
乘客保護(hù)罩51的前端部51a通過多個(gè)鉚釘52以重疊關(guān)系局部固定在內(nèi)側(cè)門面板11的第一長(zhǎng)條形部件25的前部。乘客保護(hù)罩51的后部部分51b通過多個(gè)鉚釘54以與一個(gè)支架53成重疊的關(guān)系沿第一長(zhǎng)條形部件25局部固定在該支架53上。支架53通過多個(gè)鉚釘55局部固定在門框20的后框架部件23上。
圖4詳細(xì)顯示乘客保護(hù)罩51的前端部51a是如何通過多個(gè)鉚釘52以重疊關(guān)系固定在第一長(zhǎng)條形部件25上的。
圖4還顯示了一個(gè)容納在第一長(zhǎng)條形部件25和外側(cè)門面板13之間的開口57中的門玻璃58，用于通過該開口57垂直移動(dòng)關(guān)閉/打開開口57。
圖5詳細(xì)顯示乘客保護(hù)罩51的后端部51b是如何通過多個(gè)鉚釘54以與支架53成重疊關(guān)系與第一長(zhǎng)條形部件25一起固定在該支架53上的。
回來參見圖1，因?yàn)榈谝婚L(zhǎng)條形部件25面向著座椅40，所以乘客保護(hù)罩51還位于內(nèi)側(cè)門面板11至少面向座椅40或與其鄰近的部分。此外，內(nèi)側(cè)門面板11和乘客保護(hù)罩51一起以面向座椅40或與其鄰近的部分成重疊關(guān)系固定在支架53上。
圖6A和6B顯示了第一和第二長(zhǎng)條形部件25和26的局部，而圖6B特別顯示了呈斷裂狀態(tài)的易斷部分60。
該易斷部分60是一個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)?shù)谝缓偷诙L(zhǎng)條形部件25和26縱向受到一個(gè)大于預(yù)定強(qiáng)度的壓力時(shí)通過斷裂應(yīng)力斷裂的部分。該易斷部分60與該第一和第二長(zhǎng)條形部件25和26整體形成在一起。
具體地說，每個(gè)易斷部分60是由一個(gè)在車身橫向延伸的較短的連接部分(斷裂部分)63形成的階梯形部分，其在一對(duì)大體上在車身前后方向串聯(lián)伸展的第一和第二元件61和62之間伸展。第二元件62作為每個(gè)第一和第二長(zhǎng)條形部件25和26的縱向中間部分，比第一元件61設(shè)置更靠近車輛外側(cè)Ou(遠(yuǎn)離車廂)。第一元件61、第二元件62以及斷裂部分63各自的壁厚t1、t2和t3大體上彼此相同。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6A和6B對(duì)每個(gè)易斷部分60的特性進(jìn)行描述。如圖6A所示，當(dāng)縱向作用在第一和第二長(zhǎng)條形部件25和26上的壓力大于預(yù)定強(qiáng)度的時(shí)候，斷裂部分63可以斷裂。也就是，當(dāng)碰撞力Fo從車身前方作用在內(nèi)側(cè)門面板11上的時(shí)候，斷裂部分63由于碰撞力Fo而斷裂。結(jié)果，第一元件61相對(duì)于第二元件62向后移動(dòng)，如圖6B所示，以使從車身前方產(chǎn)生的碰撞能量可以由內(nèi)側(cè)門面板11迅速并且甚至更有效地被吸收和減輕。
此外，通過適當(dāng)設(shè)定該易碎部分60在第一和第二長(zhǎng)條形部件25和26上的位置，當(dāng)碰撞力從車身前方作用于車門10上的時(shí)候可以清楚地識(shí)別斷裂發(fā)生的位置。因此，其足以將該易碎部分60設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢靡蕴岣叱丝捅Ｗo(hù)性能。
通過這樣的布置，當(dāng)前這種實(shí)施例可以提高車門10的乘客保護(hù)性能，以抵抗車身前方受到的碰撞力Fo。
此外，門框20具有相對(duì)較大的剛度。該第一和第二長(zhǎng)條形部件25和26中，較短的元件(第一元件61)從剛度較高的門框20向階梯形部分伸出，靠近車廂In內(nèi)部布置。這樣一來，較短的元件比較長(zhǎng)的元件(第二元件62)具有更大的剛度。因此，一旦階梯形部分?jǐn)嗔丫涂梢允管噹麅?nèi)部In受到的不利影響降低到最小。
此外，在當(dāng)前實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)門面板11是由鑄造形成的，相較于內(nèi)側(cè)門面板11由沖壓成型的情況，其易于設(shè)定該易碎部分60的階梯形部分的形狀和尺寸，也就是易于設(shè)定車身前后方向延伸的一對(duì)元件(第一和第二元件61和62)以及車身橫向延伸的較短的元件(斷裂部分63)的形狀和尺寸，從而可以以較高的精度設(shè)置斷裂部分。
圖7顯示的是早先在圖2中所示的門橫梁70的剖面結(jié)構(gòu)。在剛才的實(shí)施例中，門橫梁70包括一系列的分隔部件(第一和第二分隔部件71和72)，其相應(yīng)的端部71b和72a在車身橫向互相重疊，并且彼此連接在一起，使得該分隔部件在一個(gè)大于預(yù)定強(qiáng)度的壓力作用在門橫梁70上的時(shí)候相互之間可移動(dòng)一個(gè)預(yù)定距離。
具體地說，在圖示示例中，該分隔部件包括一個(gè)布置靠近鉸鏈32的第一分隔部件71以及一個(gè)布置靠近門鎖部分35的第二分隔部件72，并且端部71b和72a互相連接的區(qū)域設(shè)置靠近鉸鏈32。第一分隔部件71比第二分隔部件72設(shè)置更靠近車廂內(nèi)部In。
鉸鏈32的一個(gè)元件通過一個(gè)螺栓和螺母緊固件33安裝在虛線所示的車身31上，而鉸鏈32的另一個(gè)元件通過一個(gè)螺栓73安裝在前框架部件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與車身橫向的第一分隔部件71的后端部71b重疊設(shè)置，并通過一個(gè)螺栓74與第一分隔部件71的后端部71b連接。此外，第二分隔部件72的后端部72b和門鎖部分35的一個(gè)支架36相互重疊于車身橫向，并由一個(gè)鉚釘75彼此連接在一起。支架36和后框架部件23由一個(gè)鉚釘76和螺栓和螺母緊固件77相互連接在一起。
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設(shè)置更靠近車廂內(nèi)部。
門鎖部分35包括一個(gè)通常的機(jī)構(gòu)，其包括一個(gè)被固定到支架36上的閂鎖元件(未顯示)，并且門鎖部分35與一個(gè)固定在車身31上的鎖舌片(未顯示)相接合。支架36和第一和第二分隔部件71和72每個(gè)都是鋁合金材料的沖壓成型片材。
更準(zhǔn)確地說，第一和第二分隔部件71和72的相應(yīng)端部71b和72a以下列的(1)和(2)中所說明的兩種方式中的任何一種方式相互連接在一起。
(1)圓孔78在車身橫向延伸形成在第一分隔部件71的后端部71b，一個(gè)在門橫梁70的縱向拉長(zhǎng)的孔79在車身橫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通過貫穿圓孔78和長(zhǎng)形孔79的螺栓74相互連接在一起。
(2)在門橫梁70的縱向拉長(zhǎng)的孔79在車身橫向延伸形成在第一分隔部件71的后端部71b，一個(gè)圓孔78在車身橫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通過螺栓74連接在一起。
長(zhǎng)形孔79具有一個(gè)長(zhǎng)度L1，其決定了第一和第二分隔部件71和72相互之間的可移動(dòng)范圍。
圖8A是車門10的側(cè)視示意圖，圖8B顯示的是當(dāng)門橫梁70受到碰撞力Fo作用時(shí)車門的狀態(tài)，并且圖8C顯示的是門橫梁70受到碰撞力Fo作用之后的車門瞬間狀態(tài)。
在圖8A和8B中，當(dāng)一個(gè)大于預(yù)定強(qiáng)度的壓力作用在門橫梁70縱向的時(shí)候，壓力將超過通過螺栓74的夾緊作用在端部71b和72a之間產(chǎn)生的摩擦力。從而第一和第二分隔部件71和72可以相互移動(dòng)。
當(dāng)碰撞力Fo經(jīng)由鉸鏈32從車身前方作用在門橫梁70上的時(shí)候，碰撞力Fo通過圓孔78從第一元件71傳遞到螺栓74。一旦碰撞力Fo超過端部71b和72a之間的摩擦力，第一分隔部件71將相對(duì)第二分隔部件72向后移動(dòng)，如圖8C所示。應(yīng)注意，第一和第二分隔部件71和72相互間能移動(dòng)的距離L2依賴于長(zhǎng)形孔79的長(zhǎng)度L1(參見圖7)。碰撞能量可以通過上述方式被吸收。
應(yīng)當(dāng)理解，體現(xiàn)本發(fā)明的基本原則的車門10并不限于左前門，其可以是右前門、左后門或右后門。
此外，體現(xiàn)在本發(fā)明中的車門10并不限于全車門式(full doortype)；例如，其可以是裝備有窗框的車門，其具有一個(gè)單獨(dú)的窗框體并固定在內(nèi)側(cè)門面板的上部，或者其可以是無窗框的車門。
此外，本發(fā)明的內(nèi)側(cè)門面板11并不限于由鎂合金材料構(gòu)成；例如，還可能由鋁合金或鋼構(gòu)成。另外，內(nèi)側(cè)門面板11可以不是由鑄造而是由沖壓形成。
另外，乘客保護(hù)罩51可以不是由諸如鋼、硬橡膠或工程塑料之類的非鐵材料而是由任何其他的適當(dāng)材料所構(gòu)成，只要保護(hù)罩51的材料比內(nèi)側(cè)門面板11具有更大的“韌性”即可。
此外，將乘客保護(hù)罩51安裝在內(nèi)側(cè)門面板11上的裝置，可以在考慮罩51的材料的前提下適當(dāng)?shù)剡x擇；例如，乘客保護(hù)罩51可以不是通過鉚釘而是通過螺栓、點(diǎn)焊固定在內(nèi)側(cè)門面板11上。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)碰撞力從車身前方作用在內(nèi)側(cè)門面板上的時(shí)候，易碎部分在斷裂應(yīng)力的作用下斷裂，其中每個(gè)易碎部分具有一個(gè)形成在內(nèi)側(cè)門面板的長(zhǎng)條形部件上的階梯形部分。然后該長(zhǎng)條形部件的一個(gè)元件向后移動(dòng)以吸收碰撞能量。這可以提高車門的乘客保護(hù)性能。因此這種布置的車門對(duì)應(yīng)用于汽車工業(yè)是十分有益而且有用的。
權(quán)利要求
1.一種車門，包括一個(gè)內(nèi)側(cè)門面板并可連接在車身上，所述內(nèi)側(cè)門面板包括一個(gè)門框；位于所述門框內(nèi)部在車身前后方向延伸的長(zhǎng)條形部件；每個(gè)所述長(zhǎng)條形部件包括一對(duì)在車身前后方向延伸的元件；易碎部分，每個(gè)易碎部分在車身橫向位于所述一對(duì)元件之間延伸，以提供一個(gè)階梯形部分；并且所述易碎部分設(shè)計(jì)成能在一個(gè)大于預(yù)定強(qiáng)度的壓力作用在所述長(zhǎng)條形構(gòu)件上的時(shí)候通過斷裂應(yīng)力而斷裂。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1的車門，其特征在于，所述長(zhǎng)條形部件的所述易碎部分設(shè)置在其前或后部，并且具有一個(gè)比所述前或后部更加遠(yuǎn)離車身車廂的縱向-中間部分。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1的車門，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)門面板由鑄造形成。
全文摘要
一個(gè)車門(10)包括一內(nèi)側(cè)門面板(11)。該內(nèi)側(cè)門面板包括一個(gè)門框(20)以及長(zhǎng)條形部件(25、26)。該長(zhǎng)條形部件在車身前后方向延伸。該長(zhǎng)條形部件具有易碎部分(60)，每個(gè)易碎部分在車身橫向延伸以提供一個(gè)階梯形部分。當(dāng)一個(gè)大于預(yù)定強(qiáng)度的壓力(FO)作用在該長(zhǎng)條形部件上的時(shí)候，該易碎部分在斷裂應(yīng)力的作用下斷裂。然后具有這種可斷裂的易碎部分的長(zhǎng)條形部件的一個(gè)元件移動(dòng)，以吸收壓力，從而提高了車門的乘客保護(hù)性能。
文檔編號(hào)E05D5/06GK1620371SQ03802409
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2003年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月16日
發(fā)明者大森俊尚, 北山賢一 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社