車門及其製造方法、加強結構體和應用車門的車輛與流程

2023-06-01 21:02:21

本發明涉及一種車輛技術領域，特別涉及一種車門及其製造方法、加強結構體和應用車門的車輛。

背景技術：

隨著人類工業的發展，汽車日益得到廣泛的使用。伴隨著汽車的普及，汽車領域的安全技術受到越來越多的重視。對於一輛汽車而言，車門的結構強度很大程度上影響著該車在發生碰撞時整個車身的變形情況。因此，高品質的汽車的車門結構強度要求通常比較高。

目前，汽車車門基本為鈑金結構。現有技術的金屬車門主要包括鈑金內板、鈑金外板以及多個鈑金加強板，多個鈑金加強板固定於鈑金內板並位於鈑金內板與鈑金外板之間。然而，採用這種結構形式的金屬車門存在以下缺陷：金屬的密度較大導致金屬車門的整體重量較大，從而增加了油耗，以及由於金屬鈑金成型問題，需要多套模具才能完成工藝成型，生產成本較高。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中的傳統的金屬車門重量大、油耗大以及生產成本高的缺陷，提供一種車門及其製造方法、加強結構體和應用車門的車輛。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種車門，所述車門包括一內板和固定於所述內板的外側面的一外板，且所述內板的外側面與所述外板的內側面之間具有一容置腔室，所述車門還包括：

一加強結構體，所述加強結構體包括：

一加強主體部分，所述加強主體部分固定於所述內板的側梁的內部區域並位於所述容置腔室內，且所述加強主體部分的一端延伸至所述內板的窗口的側邊，另一端延伸至所述內板的窗口的下方，所述加強主體部分的材質為非金屬材質；及

一粘接部分，所述粘接部分的外側面粘接於並覆設於所述加強主體部分的內側面，所述粘接部分的內側面粘接於並覆設於所述內板的外側面。

較佳地，所述加強主體部分的內側面具有一凹槽，所述粘接部分位於所述凹槽內，且所述粘接部分的一端延伸至所述內板的窗口的側邊，另一端延伸至所述內板的窗口的下方。

較佳地，所述粘接部分的材質為複合膠。

較佳地，所述粘接部分的材質為環氧樹脂泡沫。

較佳地，所述粘接部分的所有區域的厚度相同。

較佳地，所述加強主體部分的一端設有第一固定部，所述第一固定部位於所述內板的側梁的內部區域並位於所述容置腔室內，且所述第一固定部位於所述內板的窗口的側邊，所述第一固定部的內側面粘接於所述內板的外側面。

較佳地，所述第一固定部包括：

一固定板，所述固定板從所述加強主體部分的一端沿所述加強主體部分的長度方向向上延伸，所述固定板的內側面具有凹槽；及

一雙面膠，所述雙面膠的外側面粘接於所述固定板的所述凹槽內，且所述雙面膠的內側面粘接於所述內板的外側面。

較佳地：

所述車門還包括一鈑金加強筋，所述鈑金加強筋固定於所述內板的外側面並位於所述內板的窗口的周邊，所述鈑金加強筋的一端延伸至所述固定板並沿所述車門的厚度方向覆蓋所述固定板的外側面的至少部分；

所述第一固定部還包括一懸臂梁，所述懸臂梁從所述固定板中遠離所述加強主體部分的一端沿所述加強主體部分的長度方向向上延伸，並位於所述內板的外側面與所述鈑金加強筋的內側面之間，且所述懸臂梁抵靠於所述鈑金加強筋的內側面。

較佳地，所述懸臂梁包括沿其長度方向依次設置的直線段和彎曲段，所述直線段的一端設置於所述固定板中遠離所述加強主體部分的一端，所述彎曲段中遠離所述直線段的一端為自由端，所述彎曲段的頂部設有凸筋，所述凸筋抵靠於所述鈑金加強筋的內側面。

較佳地，所述加強主體部分的另一端設有第二固定部，所述第二固定部卡設於所述內板。

較佳地，所述內板上設有定位孔，所述第二固定部包括延伸臺和定位板，所述延伸臺設置於所述加強主體部分的另一端，所述定位板設置於所述延伸臺的內側面，且所述定位板卡設於所述定位孔內。

較佳地，所述第二固定部還包括勾狀物，所述勾狀物的一端設置於所述定位板，另一端抵靠於所述內板的內側面，且所述勾狀物的開口朝向所述延伸臺。

較佳地，所述延伸臺的外側面與所述加強主體部分之間設有加強筋。

較佳地，所述加強主體部分採用鏤空骨架；和/或，所述加強主體部分的材質為塑料。

較佳地，所述車門包括兩個所述加強結構體，兩個所述加強結構體相對設置並分別設置於所述內板的相對設置的兩側梁的內部區域，且兩個所述加強結構體分別位於所述內板的窗口的兩側邊。

本發明還提供了一種加強結構體，所述加強結構體包括：

一加強主體部分，所述加強主體部分具有一內側面，所述加強主體部分的材質為非金屬材質；及

一粘接部分，所述粘接部分具有一內側面和一外側面，所述粘接部分的所述外側面粘接於並覆設於所述加強主體部分的所述內側面。

較佳地，所述加強主體部分的內側面具有一凹槽，所述凹槽沿所述加強主體部分的長度方向延伸，所述粘接部分位於所述凹槽內，且所述粘接部分沿所述凹槽的長度方向從所述凹槽的一端延伸至所述凹槽的另一端。

較佳地，所述粘接部分的材質為複合膠。

較佳地，所述加強主體部分的一端設有第一固定部，所述第一固定部包括：

一固定板，所述固定板從所述加強主體部分的一端沿所述加強主體部分的長度方向向上延伸，所述固定板的內側面具有凹槽；

一雙面膠，所述雙面膠的外側面粘接於所述固定板的所述凹槽內；及

一懸臂梁，所述懸臂梁從所述固定板中遠離所述加強主體部分的一端沿所述加強主體部分的長度方向向上延伸。

較佳地，所述加強主體部分的另一端設有一第二固定部，所述第二固定部包括：

一延伸臺，所述延伸臺設置於所述加強主體部分的另一端；

一定位板，所述定位板設置於所述延伸臺的內側面；

一勾狀物，所述勾狀物的一端設置於所述定位板，另一端為自由端，且所述勾狀物的開口朝向所述延伸臺。

本發明還提供了一種車門的製造方法，所述製造方法包括以下步驟：

s100、將一粘接部分的外側面安裝於採用非金屬材質製得的一加強主體部分的內側面，將所述粘接部分的內側面覆設於一內板的外側面，並將所述加強主體部分固定於所述內板的側梁的內部區域並位於所述內板的外側面，且所述加強主體部分的一端延伸至所述內板的窗口的側邊，另一端延伸至所述內板的窗口的下方；

s101、將一外板固定在所述內板上，製得半成品車門；

s102、將所述半成品車門進行電泳處理，以使所述粘接部分受熱呈發泡狀，將所述粘接部分的內側面粘接於所述內板的外側面，並將所述粘接部分的外側面粘接於所述加強主體部分的內側面；

s103、將進行電泳處理後的所述半成品車門進行冷卻，以使所述粘接部分呈固態，製得車門。

較佳地，在所述步驟s101中，將所述外板通過焊接包邊工藝固定在所述內板上。

較佳地，所述步驟s102具體包括以下步驟：將整個所述半成品車門浸入至電泳液中一預定時間，以使所述粘接部分受熱呈發泡狀，將所述粘接部分的內側面粘接於所述內板的外側面，並將所述粘接部分的外側面粘接於所述加強主體部分的內側面。

較佳地，所述預定時間為20分鐘-30分鐘，所述電泳液中的溫度保持為165℃-185℃。

本發明還提供了一種車輛，所述車輛包括如上所述的車門。

在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。

本發明的積極進步效果在於：

(1)本發明在內板上設置由非金屬材質製得的加強主體部分，不僅降低了車門的整體重量，從而降低了油耗達到節能減排的效果，並且加強主體部分的工藝成型相對於鈑金加強板所需的成型模具較少，從而降低了模具成本，進而降低了車門的生產成本；

(2)在加強主體部分與內板之間設置有粘接部分，使得加強主體部分與內板固定的面積較大，提高了加強主體部分固定於內板的牢固性，從而提高了加強主體部分與內板、外板配合處的結構強度，進而保證了位於加強主體部分的外側的外板與相鄰的鈑金車身之間的間隙及面差；

(3)對車門整體進行電泳處理，使得粘接部分的粘性增強，從而進一步提高加強主體部分與內板、外板配合處的結構強度。

附圖說明

圖1為本發明一實施例下的車輛的結構示意圖。

圖2為本發明一實施例下的車門的立體結構示意圖。

圖3為本發明一實施例下的車門的立體結構示意圖，其中，外板被移除。

圖4為本發明一實施例下的車門的加強結構體與鈑金加強筋配合部分的結構示意圖。

圖5為本發明一實施例下的車門的加強結構體的第一位置狀態的立體結構示意圖。

圖6為圖5中a部分的放大結構示意圖。

圖7為圖5中b部分的放大結構示意圖。

圖8為本發明一實施例下的車門的加強結構體的第二位置狀態的立體結構示意圖。

圖9為圖8中c部分的放大結構示意圖。

圖10為圖9中勾狀物與內板配合部分的結構示意圖。

圖11為本發明一實施例下的車門的加強結構體的第三位置狀態的立體結構示意圖。

圖12為本發明一實施例下的車門的製造方法的流程示意圖。

附圖標記說明：

車輛1

車門2

內板20

內側面200

外側面201

側梁202

窗口203

側邊2030

定位孔204

外板21

加強結構體22

加強主體部分220

內側面2200

外側面2201

第一側面2202

第二側面2203

粘接部分221

第一固定部222

固定板2220

雙面膠2221

懸臂梁2222

直線段22220

彎曲段22221

凸筋22222

第二固定部223

延伸臺2230

定位板2231

勾狀物2232

加強筋2233

擋板224

鈑金加強筋23

內外方向i

上下方向h

寬度方向w

具體實施方式

本發明的各種實施例將參照附圖進行說明。在說明書及附圖中，具有類似結構或功能的元件將用相同的元件符號表示。可以理解，附圖僅為提供參考與說明使用，並非用來對本發明加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為便於清晰描述，而並不限定比例關係或對本發明進行窮盡性的說明，也不是對本發明的範圍進行限制。

圖1根據本發明一個實施例示出了一種車輛1的示意性結構。車輛1通常包括車身和車門2，車門2用於和車身共同限定出車廂。本實施例的車門可以用於任意的車輛，且本實施例的車門為尾門，當然，本發明中的車門也並不局限於以上類型的車門，也可以為車輛前車門或後車門。

圖2示出了一種車門2的示意性結構。圖3示出了去除外板21後的車門2的示意性結構。如圖2-3所示，車門2包括內板20、外板21和加強結構體22。需要理解的是，在本發明的描述中，「內外側」、「內外方向」是相對於車輛的車廂而言，即鄰近車廂的一側是內側，遠離車廂的一側是外側。其中，「內外方向i」例如圖2和圖3中的箭頭所示。

外板21固定於所述內板20的外側面201，也就是說，外板21固定在內板20的遠離車廂的一側面。外板21的周邊具有向內的翻邊以包裹內板20的周邊。換言之，外板21和內板20的周邊可以通過該翻邊進行固定，以使外板21和內板20周邊連接在一起。優選地，外板21的周邊焊接於內板20的周邊。且所述內板20的外側面201與所述外板21的內側面之間具有一容置腔室。在本實施例中，內板20和外板21均採用鈑金板。

如圖5-11所示，所述加強結構體22包括加強主體部分220和粘接部分221。加強主體部分220固定於內板20的側梁202的內部區域並位於容置腔室內。且加強主體部分220的一端延伸至內板20的窗口203的側邊2030，另一端延伸至內板20的窗口203的下方。車輛的尾部安裝有尾燈。優選地，加強主體部分220的另一端延伸至內板20中與尾燈的下端平齊的位置。其中，在本實施例中，內板20的窗口203用於安裝風窗。加強主體部分220的材質為非金屬材質。

在內板20上設置由非金屬材質製得的加強主體部分220，不僅降低了車門2的整體重量，從而降低了油耗達到節能減排的效果，並且加強主體部分220的工藝成型相對於鈑金加強板所需的成型模具較少，從而降低了模具成本，進而降低了車門2的生產成本。

所述加強主體部分220具有相對設置的第一側面2202和第二側面2203，所述第一側面2202和所述第二側面2203均沿加強主體部分220的長度方向延伸，且均鄰接加強主體部分220的內側面2200和外側面2201。在車門2的寬度方向w上，第一側面2202位於第二側面2203的外側，即第一側面2202相對於第二側面2203更靠近內板20的邊緣。

粘接部分221的外側面粘接於並覆設於加強主體部分220的內側面2200，粘接部分221的內側面粘接於並覆設於內板20的外側面201。在加強主體部分220與內板20之間設置有粘接部分221，使得加強主體部分220與內板20固定的面積較大，提高了加強主體部分220固定於內板20的牢固性，從而提高了加強主體部分220與內板20、外板21配合處的結構強度，進而保證了位於加強主體部分220的外側的外板21與相鄰的鈑金車身、尾燈之間的間隙及面差。

如圖5所示，所述加強主體部分220採用鏤空骨架，這樣在保證加強主體部分220結構強度的同時，能夠減輕其重量，進而降低車門2的整體重量。加強主體部分220的材質優選為塑料，其工藝成型更簡單，且重量較低，使得車門2的整體重量較低，且生產成本較低。

在本實施例中，所述車門2包括兩個所述加強結構體22，兩個加強結構體22相對設置並分別設置於內板20的相對設置的兩側梁202的內部區域，且兩個加強結構體22分別位於所述內板20的窗口203的兩側邊2030。優選地，兩個加強結構體22對稱設置。當然，在本發明中，加強結構體22的數量並不局限於兩個，在此並不對本發明的保護範圍產生限定作用。

在本發明的實施例的描述中「上下方向h」例如圖2和圖3中的箭頭所示。但是需要說明的是，該方向的指示只是出於示例的目的，而不是為了限制本發明的保護範圍。

如圖5-6所示，所述加強主體部分220的一端設有第一固定部222，所述第一固定部222位於內板20的側梁202的內部區域並位於容置腔室內。且第一固定部222位於內板20的窗口203的側邊2030，第一固定部222的內側面粘接於所述內板20的外側面201。優選地，第一固定部222與加強主體部分220一體成型。

其中，所述第一固定部222包括固定板2220、雙面膠2221和懸臂梁2222。固定板2220從加強主體部分220的一端沿加強主體部分220的長度方向向上延伸，所述固定板2220的內側面具有凹槽。雙面膠2221的外側面粘接於固定板2220的所述凹槽內，且雙面膠2221的內側面粘接於內板20的外側面201。這樣能夠實現加強主體部分220相對於內板20在內外方向i的固定，以確保加強結構體22在進行加熱即電泳之前能夠準確地固定在內板20的預設位置。

如圖3和圖4所示，所述車門2還包括一鈑金加強筋23，鈑金加強筋23固定於內板20的外側面201並位於內板20的窗口203的周邊。所述鈑金加強筋23的一端延伸至固定板2220並沿車門2的厚度方向覆蓋固定板2220的外側面的至少部分。所述鈑金加強筋23的另一端延伸至所述內板20中位於所述窗口203的上方的區域。所述懸臂梁2222從固定板2220中遠離加強主體部分220的一端沿加強主體部分220的長度方向向上延伸，並位於所述內板20的外側面201與鈑金加強筋23的內側面之間，且懸臂梁2222抵靠於鈑金加強筋23的內側面。優選地，懸臂梁2222與鈑金加強筋23的內側面具有足夠的接觸部分。

在安裝時，加強結構體22先安裝在內板20上，之後在內板20上安裝鈑金加強筋23。鈑金加強筋23安裝後，加強結構體22上端的懸臂梁2222會壓在鈑金加強筋23上，這樣相當於在加強結構體22上施加了內外方向i的限制。

結合圖6予以理解，所述懸臂梁2222包括沿其長度方向依次設置的直線段22220和彎曲段22221。所述直線段22220的一端設置於固定板2220中遠離加強主體部分220的一端，所述彎曲段22221中遠離所述直線段22220的一端為自由端。所述彎曲段22221的頂部設有凸筋22222，所述凸筋22222抵靠於鈑金加強筋23的內側面。在本實施例中，凸筋22222具有兩個，且兩個凸筋22222沿懸臂梁2222的長度方向間隔設置。當然，本領域技術人員可以理解，凸筋22222的數量並不局限於兩個，也可以為一個、三個或三個以上，在此並不對本發明的保護範圍產生限定作用。

如圖7-10所示，所述加強主體部分220的另一端設有第二固定部223，所述第二固定部223卡設於所述內板20。優選地，第二固定部223設置於加強主體部分220的另一端的第二側面2203。並且，第二固定部223優選地與加強主體部分220一體成型。所述第二固定部223包括延伸臺2230和定位板2231，延伸臺2230設置於加強主體部分220的另一端，定位板2231設置於所述延伸臺2230的內側面。內板20上設有定位孔204。且定位板2231卡設於定位孔204內。從而限制加強結構體22在車門2的寬度方向w上相對於內板20的位置。

優選地，延伸臺2230從加強主體部分220的另一端的第二側面2203沿車門2的寬度方向w向內延伸。進一步優選地，延伸臺2230的內側面設有間隔並相對設置的兩個所述定位板2231。所述延伸臺2230的外側面與加強主體部分220之間設有加強筋2233，這樣能夠增加延伸臺2230與加強主體部分220之間的結構強度。

更進一步優選地，如圖10所示，所述第二固定部223還包括勾狀物2232，所述勾狀物2232的一端設置於定位板2231，另一端抵靠於內板20的內側面，且勾狀物2232的開口朝向延伸臺2230。

另外，如圖11所示，所述加強主體部分220的第一側面2202設有擋板224，所述擋板224抵靠於內板20的側梁202的側面，以進一步限定加強結構體22相對於內板20在車門2寬度方向w上的位置。

如圖8所示，所述加強主體部分220的內側面具有一凹槽。凹槽從加強主體部分220的一端延伸至另一端。所述粘接部分221位於所述凹槽內，且粘接部分221的一端延伸至內板20的窗口203的側邊2030，另一端延伸至內板20的窗口203的下方。優選地，粘接部分221從凹槽的一端延伸至另一端。所述粘接部分221的所有區域的厚度相同。

粘接部分221的材質為複合膠。粘接部分221的材質優選為環氧樹脂泡沫。經過高溫保壓一段時間，環氧樹脂泡沫發泡膨脹，具有很強的粘接性能。這樣能夠進一步增加加強結構體22與內板20之間配合部分的結構強度。在本實施例中，粘接部分在常溫下呈固態，在受熱達到一定溫度時膨脹呈發泡狀，冷卻至一定溫度後呈固態。

圖12示出了一種車門的製造方法的流程示意圖。該製造方法包括以下步驟：

步驟100、將呈固態的一粘接部分221的外側面安裝於採用非金屬材質製得的一加強主體部分220的內側面，將所述粘接部分221的內側面覆設於一內板20的外側面，並將所述加強主體部分220固定於所述內板20的側梁的內部區域並位於所述內板20的外側面，且所述加強主體部分220的一端延伸至所述內板20的窗口的側邊，另一端延伸至所述內板20的窗口的下方。

在該步驟中，具體為，將粘接部分221的外側面粘接於加強主體部分220的內側面的凹槽內，並將第二固定部223的定位板2231卡設於內板20的定位孔204內，且勾狀物2232抵靠於內板20的內側面200；將第一固定部222的雙面膠2221粘接於內板20的外側面201；將鈑金加強筋23固定於內板20的外側面201並位於內板20的窗口203的周邊，並使鈑金加強筋23壓設於第一固定部222的懸臂梁2222的頂部。這樣能夠非常穩固、精確、可靠地將加強主體部分220固定於內板20的預定位置。

步驟101、將所述外板21固定在所述內板20上，形成半成品車門。

在該步驟中，具體為，將所述外板21通過焊接包邊工藝固定在內板20上。

步驟102、將所述半成品車門進行電泳處理，以使所述粘接部分221受熱呈發泡狀，將所述粘接部分221的內側面粘接於所述內板20的外側面，並將所述粘接部分221的外側面粘接於所述加強主體部分220的內側面。對半成品車門整體進行電泳處理，使得粘接部分221的粘性增強，從而進一步提高加強主體部分220與內板20、外板21配合處的結構強度。

該步驟具體包括以下步驟：將整個所述半成品車門浸入至電泳液中一預定時間，以使所述粘接部分221受熱呈發泡狀，將所述粘接部分221的內側面粘接於所述內板20的外側面，並將所述粘接部分221的外側面粘接於所述加強主體部分220的內側面。這樣能夠使得粘接部分221發泡膨脹，使其非常牢固地粘接於內板20的外側面201與加強主體部分220的內側面的凹槽之間，提高其結構強度。

步驟103、將進行電泳處理後的所述半成品車門進行冷卻，以使所述粘接部分221呈固態，製得車門2。在本實施例中，電泳處理完成後，需將進行電泳處理後的半成品車門從電泳液中取出，並進行冷卻，從而使得粘接部分更牢固地粘接於內板20的外側面201與加強主體部分220的內側面的凹槽之間。

優選地，所述預定時間為20分鐘-30分鐘，電泳液中的溫度保持為165℃-185℃。這樣能夠使得粘接部分充分發泡粘接於內板的外側面上，並且保證了粘接部分的材料特性。進一步優選地，所述預定時間為20分鐘，電泳液中的溫度保持為165℃。在電泳液中的溫度到達165℃時，粘接部分(比如複合膠)呈發泡狀，在保溫的20分鐘內，呈發泡狀的粘接部分充滿加強主體部分的內側面與內板的外側面之間，且同時呈發泡狀的膠粘貼至內板上，這樣進一步增強了粘接部分的粘性，從而更進一步提高加強主體部分與內板、外板配合處的結構強度。當然，本領域技術人員可以理解，預定時間以及電泳處理的溫度並不局限於以上所述，在此並不對本發明的保護範圍產生限定作用。

雖然以上描述了本發明的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這僅是舉例說明，本發明的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式作出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護範圍。