由塑料材料制成的界定出空心体的开口面板结构 |
|||||||
| 申请号 | CN201480005318.7 | 申请日 | 2014-02-11 | 公开(公告)号 | CN104918810B | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 雷诺股份公司; | 发明人 | O·格洛莫; | ||||
| 摘要 | 一种由塑料材料制成的界定出空心体的开口面板结构。一种用于 机动车辆 的开口面板(10)的结构(100)，具体而言是机动车辆的侧 门 的结构，该结构包括了由塑料材料制成的 内衬 (101)，取决于该结构(100)的厚度，该内衬被安置在该结构的旨在面向车辆客厢的一侧上；以及一个由塑料材料制成的外部结构增强件(102)，取决于该结构(100)的厚度，该外部结构增强件被安置在该结构(100)的相对于该内衬(101)与客厢相反的一侧上。该内衬(101)以及该外部结构增强件(102)被配置和组装到彼此上以便一起限定一个空心体，该空心体给开口面板(10)提供了对于外界冲击、尤其是对施加到侧门的正向冲击和侧向冲击的强度的抵抗性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于机动车辆的开口面板(10)的结构(100)，该结构包括：一方面，由一种塑料材料制成的一个内衬(101)，取决于该结构(100)的厚度，该内衬被安排在该结构的旨在面向该车辆的客厢的一侧；并且，另一方面，由一种塑料材料制成的一个外部结构增强件(102)，取决于该结构(100)的厚度，该外部结构增强件被安排在该结构(100)的相对于该内衬(101)与该客厢相反的一侧；该内衬(101)以及该外部结构增强件(102)被配置并且组装在一起以在它们之间界定一个空心体，该空心体为该开口面板(10)提供对外部冲击的耐受性。 |
||||||
| 说明书全文 | 由塑料材料制成的界定出空心体的开口面板结构[0001] 发明技术领域 [0004] 常规地，机动车辆的开口面板(具体而言是侧门)的结构是由金属材料形成的，这使得它能够向开口面板提供所期望的牢固性以抵抗施加于所述开口面板的正向冲击和侧向冲击。 [0006] 为了应对这个问题，利用塑料材料代替金属材料的解决方案无法给予必要的刚性、牢固性以及冲击吸收特性，特别是由于金属材料与塑料材料之间的杨氏模量的差异。 [0008] 然而，尽管已取得进展，但这个解决方案仍然被开口面板的重量问 题困扰，其由于这个原因依然有待优化，但就开口面板的牢固性、刚性以及冲击吸收性而言，不影响开口面板的耐受性特性。 [0009] 发明目的 [0010] 本发明的目的是提出一种用于机动车辆的开口面板的结构，该结构着手解决了以上列出的缺点。 [0011] 具体地而言，本发明的一个目标是提供这种与现有解决方案相比将允许节省重量的结构，与此同时就其刚性、其牢固性以及对施加于开口面板的外部冲击的吸收而言，给予开口面板所期望的特性。 [0012] 这些目的可以由一种用于机动车辆的开口面板的结构实现，具体而言是机动车辆的侧门的结构，该结构包括：一方面，由一种塑料材料制成的一个内衬，取决于该结构的厚度，该内衬被安排在该结构的旨在面向该车辆的客厢的一侧上；并且，另一方面，由一种塑料材料制成的一个外部结构增强件，取决于该结构的厚度，该外部结构增强件被安排在该结构的相对于该内衬与客厢相反的一侧上；该内衬以及该外部结构增强件被配置并且组装在一起以在它们之间界定一个空心体，该空心体为该开口面板提供对外部冲击的耐受性，尤其是对施加于该侧门的正向冲击和侧向冲击的耐受性。 [0013] 由组装在一起的该外部结构增强件和该内衬所界定的该空心体对于该开口面板的整个周边或者对于该开口面板的周边的至少一部分可以是闭合的。 [0014] 该内衬以及该外部结构增强件可以由一种热塑性或热固型塑料材料各自以其整体形成。 [0015] 该外部结构增强件包括： [0016] -在该外部结构增强件上的多个安装元件，这些安装元件用于多个铰接元件，这些铰接元件旨在用于将该开口面板铰接到包括该开口面板的车辆的车身壳体上，[0017] -和/或在该外部结构增强件上的多个安装元件，这些安装元件用于锁，[0018] -和/或在该外部结构增强件上的多个安装元件，这些安装元件用于该开口面板的末端止动件， [0019] -和/或在该外部结构增强件上的多个安装元件，这些安装元件用于扩音器，[0020] -和/或在该外部结构增强件上的多个安装元件，这些安装元件用于骨盆侧面气囊， [0021] -和/或在该外部结构增强件上的多个安装元件，这些安装元件用于该开口面板的加强带， [0022] -和/或在该外部结构增强件上的多个安装元件，这些安装元件用于后视镜的全部或部分， [0023] -和/或在该外部结构增强件上的多个安装元件，这些安装元件用于窗玻璃的多个导向元件的全部或部分元件，该窗玻璃旨在用于相对于该结构在上升位置与容纳在该开口面板的下部区段中的下降位置之间滑动， [0024] -和/或一个形成框架的元件，该框架被安排在一个处于上升位置的窗玻璃的周边上， [0026] 该内衬可以包括： [0027] -旨在用于提供密封性的多个密封元件，这种密封性防止在该开口面板与包括这样一个开口面板的车身壳体之间进入空气和水， [0028] -和/或多个装饰元件，这些装饰元件相对于该车辆的车身壳体为该开口面板提供有吸引力的外部饰面， [0029] -和/或在该内衬上的用于多个饰面元件的多个安装元件，这些饰面元件给该客厢的一侧上的该开口面板提供有吸引力的内部饰面。 [0031] 一种用于机动车辆的开口面板、具体而言是机动车辆的侧门可以因此有利地包括这种结构。 [0032] 此开口面板可以包括至少一个外部饰面面板，该至少一个外部饰面面板具体而言是由一种热塑性材料制成、在该开口面板的相对于该结构与该客厢相反的一侧(具体而言是在该外部结构增强件上)被附接到该结构上。 [0033] 该开口面板还可以包括至少一个加强元件，该至少一个加强元件具体而言是由一种塑料材料成形、被插入在该结构与该外部饰面面板之间以便给予该外部饰面面板刚性，从而抵抗在与客厢相反的一侧上施加于该开口面板的外部冲击。 [0034] 具体而言，该结构和/或该加强元件和/或该外部饰面面板通过焊接、具体而言是超声波式或激光式焊接、和/或通过粘接和/或通过螺纹连接和/或通过卡扣接合和/或通过铆接和/或通过顶锻而被组装在一起。 [0035] 此外，该窗玻璃可以优选地被定位于该结构与该加强元件之间，这是通过以下方式进行的：将该窗玻璃安排在由该结构界定的空心体的外 侧、独立于其下降位置与上升的极限位置之间所采用的位置。 [0036] 最终，机动车辆可以装备有至少一个这种开口面板。 [0038] 其他优点和表征特征从以下通过非穷尽实例的方式提供的并且在附图中描绘的对本发明的具体实施例的说明中将会被更清楚地认识到，在附图中： [0039] -图1是包括有根据本发明的结构的实例的机动车辆的侧门组装的分解图的透视图， [0040] -图2是外部结构增强件的透视图，该外部结构增强件属于图1中使用的结构，[0041] -图3是内衬的透视图，该内衬属于图1中使用的结构， [0042] -图4是图1中的侧门的横向竖直截面图， [0043] -图5是图1中的侧门的纵向水平截面图， [0044] -并且图6是图1中的侧门在窗玻璃框架的立柱的水平高度处的纵向水平截面图。 [0045] 用于实施本发明的优选模式的说明 [0046] 现在将关于其附属图1至图6在下文描述本发明，这些附图描绘了根据本发明的机动车辆的开口面板10的实例并且包括根据本发明的开口面板10的结构100的实例。图1至图6涉及由机动车辆的侧门构成的开口面板10的具体情况，该情况是非穷尽的但由本发明确切地引用。然而，此开口面板10可以由另一类型的开口面板(如后挡板)形成。 [0047] 更确切地讲，机动车辆的开口面板10(在这种具体情况下是根据所展示的实施例的侧门)包括如以下更详细讨论的结构100。 [0048] 在本文件中所使用的术语“结构”指示这是开口面板10的元件，该开口面板旨在承受由于施加于开口面板10的外部冲击而产生的力的绝大部分。以此方式，所述力的相当小的一部分可能旨在由开口面板10的独立于结构100的其他元件来承受，这些其他元件具体而言是至少一个外部饰面面板11和可能被插入在该结构100与该外部饰面面板11之间的至少一个加强元件12。除了由结构100给予的刚性以外，此加强元件12的作用是给予外部饰面面板11刚性，从而抵抗在与客厢相反的一侧上施加于开口面板10的外部冲击。借助于这种加强元件12给予开口面板10的刚性将因此被添加至刚性、牢固性以及冲击吸收性的特性，这些特性由结构100给予开口面板10。 [0049] 根据一个基本表征结构，开口面板10的结构100包括一个内衬101(图1和图3)以及一个外部结构增强件102(图1和图2)，两者本质上均由塑料材料形成。用于形成内衬101的塑料材料可以与形成外部结构增强件102的材料完全相同或不同。取决于与结构100的厚度相对应的方向(该方向对应于开口面板10的厚度方向，在侧门情况下，当这个侧门相对于车辆的车身壳体关闭时，该厚度方向整体上旨在被定向成朝着车辆的横向水平方向)，内衬101被安排至结构100的旨在被定向朝着在车辆的客厢方向的一侧。另一方面，外部结构增强件102取决于结构100的厚度而被安排在结构100的相对于内衬101与车辆的客厢方向相反的一侧上。换言之，外部结构增强件102被定向成在车辆的外部的方向、在与在客厢的方向上延伸的方向相反的方向上被定向。 [0050] 内衬101以及外部结构增强件102实质上被配置(其对应于对空间安排以及这两个元件的外形的尺寸的限定)和组装在一起以便在它们之间界定一个空心体，该空心体对该开口面板10提供对于外部冲击的耐受性(刚性、牢固性、能量吸收特性)，尤其是对施加于开口面板10(当它由侧门构成时)的正向冲击和侧向冲击的耐受性。 [0051] 表述“空心体”用于表示以下事实：内衬101以及外部结构增强件102在它们之间界定箱型或空腔型的、表示为“V”的内部容积(图5)，此容积V是闭合的或者朝着外侧是部分开放的。开口面板10的此周边空心体给整体的刚性作出了重大贡献，并且能够满足应用于开口面板10(具体是侧门)的功能规格。因此，这个预组装结构100支撑开口面板(具体是侧门)经受的机械力的输入及输出的大部分或者甚至全部。 [0052] 然而当前的方法是在侧门中包括由金属材料(钢或铝)制成的增强件以便保证性能，这些增强件通常通过包覆模制组装，由于塑料材料的使用同时借助于由结构100界定的空心体的安排针对该开口面板10行使功能而给予必要的机械性能，此处描述的解决方案使得能够节省重量。 [0053] 有利地，由组装在一起的外部结构增强件102和内衬101所界定的空心体对于开口面板10的整个周边是闭合的。可能地，由组装在一起的外部结构增强件102和内衬101所界定的空心体可以对于开口面板10的周边的至少一部分是闭合的。这可以通过在开口面板10的整个下部区段中(在该下部区段上，窗玻璃13被安排在其下降位置)以及在该开口面板的整个上部区段中(当窗玻璃占据了其上升位置时，该上部区段形成围住窗玻璃13的框架)，优选针对该开口面板10的整个周长提供该内衬101相对于外部结构增强件102的连续支承接触来实现。这可以是例如图3中所展示的安排在内衬101的整个外围周长上的连续延伸的焊接，包括在内衬101的框架1011的水平高度处，该框架围住处于上升位置的窗玻璃13。这些表征特征不排除该空心体在开口面板10的中央区段开放的可能性，具体是邻近于所述开口面板10的上部区段与下部区段之间的连接处，在该连接处，例如，用于开口面板10的增强带16的安装元件1026被安排在外部结构增强件102上。图6具体展示了该空心体以连续的方式延伸，包括在开口面板10的在其上部区段中的多个立柱 上，也就是说，沿着内衬101的上部区段所界定的框架1011的立柱、并且沿着增强件102的上部所界定的并且被定位成朝向彼此的框架1027的立柱并且距离框架101的立柱一定距离以便在开口面板10的上部周边上局部地界定所述空心体。这个表征特征在开口面板10(连接开口面板10的立柱)的上部横构件上延续。类似地，在开口面板10的下部区段中，内衬101以及增强件102被定位成朝向彼此，并且彼此相距一定距离，以便在开口面板10的下部周边上局部地界定所述空心体。 [0054] 内衬101以及外部结构增强件102是由热塑性或热固型塑料材料分别以其整体形成。例如，该热塑性材料是聚丙烯或聚酰胺基质。该热固性材料是基于例如环氧树脂、或者是“SMC”、或“片状模塑料”类型。 [0055] 具体参见图2，外部结构增强件102可以有利地包括： [0056] -在外部结构增强件102上的多个安装元件1021，这些安装元件用于(铰链类型的)铰接元件14，这些铰接元件旨在用于将开口面板10铰接在包括开口面板10的车辆的车身壳体上， [0057] -和/或在外部结构增强件102上的多个安装元件1022，这些安装元件用于锁15，[0058] -和/或在外部结构增强件102上的多个安装元件1023，这些安装元件用于该开口面板的末端止动件(此处未展示)， [0059] -和/或在外部结构增强件102上的多个安装元件1024，这些安装元件用于扩音器(此处未展示)， [0060] -和/或在外部结构增强件102上的多个安装元件1025，这些安装元件用于骨盆侧面气囊(此处未展示)， [0061] -在外部结构增强件102上的多个安装元件1026，这些安装元件用于该开口面板的加强带16， [0062] -在外部结构增强件102上的多个安装元件，这些安装元件用于后视镜的全部或部分(此处未展示)， [0063] -形成了框架1027的一个元件，该框架被安排在处于上升位置的窗玻璃13的周边上，从而与由内衬101所界定的框架1011在该框架的上部区段中相吻合，[0064] -提供密封性的多个密封元件，这种密封性防止在处于上升位置的窗玻璃13与外部结构增强件102之间进入空气和水， [0065] -在外部结构增强件102上的多个安装元件，这些安装元件用于窗玻璃13的多个导向元件的全部或部分(例如，以附接到增强件102的多个导轨的形式)，该窗玻璃预期相对于结构100在上升位置(由内衬101在其上部区段中界定的框架1011和/或由外部结构增强件102在其上部区段中界定的框架1027包围)与安排在由内衬101的下部区段以及外部结构增强件102的下部区段的组合形成的开口面板10的下部区段中的下降位置之间滑动(例如直接在其上方或在其内)。 [0066] 有利地，内衬101还可以包括从以下各项中选择的至少一个功能元件： [0067] -旨在用于提供密封性的多个密封元件(此处未展示)，这种密封性防止在开口面板10与包括这种开口面板10的车身壳体之间进入空气和水， [0068] -和/或多个装饰元件(此处未展示)，这些装饰元件相对于车辆的车身壳体为开口面板10提供有吸引力的外部饰面， [0069] -和/或在内衬101上的用于多个饰面元件17的多个安装元件，这些饰面元件为客厢侧的开口面板10提供有吸引力的内部面层；具体而言，这些安装元件可以是具体由塑料材料制成的细木工元件17。 [0070] 由于以基础塑料材料为形式的这种结构100的安排，外部结构增强件102以及内衬101可以有利地通过焊接(具体而言是超声波式或激光式焊接)和/或通过粘接而被组装在一起。然而，作为替代方案，或以组合的方式，取决于要求以及所需的机械特性(刚性、牢固性、吸收由外 部冲击产生的能量的能力)，外部结构增强件102到内衬101的附接可以通过螺纹连接和/或通过卡扣接合和/或通过铆接和/或通过顶锻来实现。 [0071] 如先前所指示的，开口面板10包括(除了结构100以外)至少一个外部饰面面板11，该外部饰面面板可以具体地由热塑性材料制成并且在开口面板10的相对于结构100与客厢相反的一侧上附接到结构100上。外部饰面面板11的附接具体可以在外部结构增强件102上进行。另一方面，应注意的是，开口面板10可以包括具体由热塑性材料形成的至少一个加强元件12，该至少一个加强元件被插入在结构100与外部饰面面板11之间以便给予外部饰面面板11刚性，从而抵抗在与客厢相反的一侧上施加于开口面板10的外部冲击。 [0072] 为了进行开口面板10的组装，外部结构增强件102和/或加强元件12和/或外部饰面面板11可以有利地通过焊接(具体而言是超声波式或激光式)和/或通过粘接被组装在一起，这是通过利用这些元件的基本塑料构成材料进行的。然而，如之前针对结构100的组装所描述的，仍然可能考虑机械解决方案，如螺纹连接和/或卡扣接合和/或铆接和/或顶锻，取决于要求以及所需的机械特性(刚性、牢固性、吸收由外部冲击产生的能量的能力)。 [0073] 因此，从上述内容清楚的是，开口面板10包括(从车辆的客厢朝外侧移动)： [0074] -由塑料材料基本制成的内衬101， [0075] -随后是外部结构增强件102，该外部结构增强件是由塑料材料基本制成的并且以构成如前所述的结构100这种方式与内衬101组装在一起， [0076] -随后是由热塑性材料基本制成的加强元件12， [0077] -随后是由塑料制成的至少一个外部饰面面板11，该至少一个外部饰面面板被固定到结构100上，具体而言固定到外部结构增强件102上。 [0078] 在这个叠层中，加强元件12被固定到面板11上(该加强元件旨在用于增强)和/或固定到结构100上，具体而言是固定到外部结构增强件102上。 [0079] 可以包括其他中间元件，如用于该开口面板的窗玻璃13和至少一个增强带16，例如，被安排在内衬101与外部结构增强件102之间的空心体的内部。有趣地，窗玻璃13可以被定位于结构100与加强元件12之间，这是通过以下方式进行的：该窗玻璃被安排在由结构100界定的空心体的外部而独立于其下降位置与上升极限位置之间所采用的位置。这种表征特征有趣是因为，在下降位置，窗玻璃13的位置于是朝向该开口面板相对于该结构的外部。这可能导致需要提供窗玻璃13的单独弯曲和窗玻璃13例如到加强元件12上的单独附接。 [0080] 最后，本发明涉及一种装备有至少一个此种开口面板10的机动车辆，具体而言在相对于该车辆的车身壳体的其余部分枢转或滑动的至少一个侧门的安排区域中。 [0081] 前述解决方案的基本优势是节省了开口面板、具体是侧向开口面板的重量。在轿车类型的机动车辆中，这种节省估计在15kg与20kg之间并且被实现，同时由于结构100界定的空心体的安排给予开口面板必要的机械特性(就刚性、牢固性以及吸收由外部冲击产生的能量的能力方面)。 [0082] 开口面板10由塑料整体制成具体而言由热塑性材料制成的这一原理使得能够坚持塑料部件循环利用的原则。与传统的薄钢板解决方案相 比较，这种解决方案还可以使得能够节省重量，而并不危害循环利用的性能。 [0083] 开口面板10由塑料整体制成(特别是由热塑性材料制成)的这一原理还使得能够相比于现有解决方案实质上增加了开口面板10的区段的机械惯量，这些区段在开口面板10的待吸收的力的强度是最大的那些区域中。 [0084] 此外，开口面板10的几何结构可以完全或部分地由连接到内衬101上的外部结构增强件102提供。该开口面板的其他部件、具体地外部饰面面板11仅起到提供覆盖和有吸引力的饰面的作用。 [0085] 在开口面板10组装过程中，结构100的预组装阶段(通过将内衬101与外部结构增强件102组装在一起)可以在实施将其他部件(窗玻璃13、加强元件12、增强带16、外部饰面面板11、元件17)固定到结构100上和/或到彼此上之前进行。 [0086] 内衬101以及外部结构增强件102各自起到了特定作用。内衬101(贯穿本文件，其还可以被称为“箱”)通过包括组成传统侧门的细木工的零件中的绝大多数零件而仅确定了开口面板10的内部外观。该内衬还支撑提供密封性的连续轨迹，防止进入空气和水，以便由此确保关于客厢的这种性能。该内衬还包括在顶级系列车辆中使用的框架装饰物1011(此处未展示)。 [0087] 外部结构增强件102包括或支撑如之前所述的所有其他零部件：铰接元件14、锁15、末端止动件、扩音器、骨盆侧面气囊、用于该开口面板的增强带16、后视镜的全部或部分、界定在该增强件的上部的框架1027、提供密封性以防止处于上升位置的窗玻璃13与外部结构增强件 102之间进入空气和水的密封元件、用于对窗玻璃13导向的元件中的所有元件或一部分元件。这个增强件102从开口面板10的外部是不可见的事实意味着对于外观没有约束，因此在不存在审美约束的情况下允许外部结构增强件102(肋、形状、厚度等)的尺寸被确定。此外，这一解决方案使得这些部件的安装能够从外侧进行，并且相应地，具有内衬101，如已经解释的，该内衬确保部分或完全的内部覆盖功能，同时包括相对于车身壳体的主密封轨迹。 [0088] 在提供在开口面板上(和/或车身壳体上)的密封背景内，为了更加优化期望的功能并且节省重量，可以设想使外部结构增强件102在框架1011上可见，并且使该外部结构增强件包括该密封的一部分以及框架装饰物。 |
||||||
