车门框架及配备所述框架的车门.pdf

一种汽车车门的框架(12)，包括形成所述框架的顶部和侧部的型材件(14)。框架一个侧部(22)的下端(22a)在横向于所述框架(12)形成的平面的方向上的厚度大于框架的其余部分的厚度。在一个实施方式中，对接部分(16)固定到型材件(14)上，所述框架一个侧部的下端由对接部分和型材件形成。这使得在强化设计用于承受较高弯曲应力的框架部分的同时，可能构成有符合框架顶部处强度要求的适当横截面的型材件。

1.  一种机动车车门的框架(12)，包括形成所述框架的顶部和侧部的型材件(14)，所述框架一个侧部(22)的下端(22a)处沿横向于所述框架(12)形成的平面的方向上的厚度大于所述框架其余部分的厚度。

2.  如权利要求1所述的框架，其特征在于，所述具有较大厚度的框架侧部下端由两个锚固于所述车门的锚固构件形成。

3.  如权利要求1所述的框架，其特征在于，所述锚固构件之一是型材件(14)。

4.  如前述权利要求之一所述的框架，其特征在于，所述型材件(14)具有恒定的横截面积。

5.  如前述权利要求之一所述的框架，其特征在于，所述框架进一步包括固定至所述型材件(14)的对接部分(16)，所述框架的侧部的下端由所述对接部分和所述型材件形成。

6.  如权利要求5所述的框架，其特征在于，所述框架进一步包括在所述框架的厚度中的缺口部分(18)，所述缺口部分(18)接近所述具有较大厚度的下端，所述对接部分(16)在所述的缺口部分(18)处固定至所述型材件(14)。

7.  如权利要求1至4之一所述的框架，其特征在于，在平行于所述框架的平面的方向上，所述框架具有从其具有较大厚度的侧部下端延伸的槽或者孔，并且其中所述框架的侧部下端由两个相互间隔开的半型材件形成。

8.  如前述权利要求之一所述的框架，其特征在于，所述框架的两个侧部(22、24)的下端(22a、24a)在横向于所述框架(12)的方向上的厚度大于所述框架其余部分的厚度。

9.  如前述权利要求所述的框架，其特征在于，所述框架包括两个各在一个缺口部分处固定至所述型材件(14)的对接部分(16、16’)，所述框架的每个侧部的下端由所述型材件和所述两个对接部分形成。

10.  如权利要求9所述的框架，其特征在于，在平行于所述框架的平面的方向上，所述框架具有从所述两个侧部的下端延伸的槽或孔，所述框架的两个侧部的下端由所述两个相互间隔开的半型材件形成。

11.  如权利要求9或10所述的框架，其特征在于，所述缺口部分(18)，或者所述槽或孔由窗玻璃密封件(32)盖住。

12.  一种包括门壳(13)和如前述权利要求之一所述的框架(12)的车门(10)，所述框架固定至所述门壳。

13.  如权利要求12所述的车门，其特征在于，所述框架(12)的侧部下端带有一具有恒定横截面积的型材件，并且所述框架(12)的侧部下端在其穿入所述门壳(13)处扩张。

14.  如权利要求12或13所述的车门，其特征在于，所述对接部分(16)是窗户玻璃滑道。

15.  如权利要求12至14之一所述的车门，其特征在于，所述对接部分(16)顺着车窗玻璃的弯曲伸入所述车门门壳。

车门框架及配备所述框架的车门
技术领域
本发明涉及机动车车门的框架和具有这种框架的车门。
背景技术
车辆的车门可以包括嵌在门壳部分或门箱体部分的窗户玻璃框架。框架横向于车辆纵轴的抗弯曲强度，除材料强度之外，还由参照于框架嵌入壳体中的支脚的转动惯量(下文简称惯性矩)决定。框架在框架侧部下端的转动惯量应当低于在框架顶端的转动惯量。现在车门框架应当有恒定的横断面，该横断面通常通过挤压成形得到。因此框架横断面的尺寸由将要作用在框架侧面下端的惯性矩决定。因此框架的顶部将与框架的侧部将有相同的惯性矩，这导致框架的顶部尺寸过大。这有增加车门的重量的缺点并且由于框架的顶部材料过多而增加成本。
因此需要有轻而且较低廉的框架。
发明内容
为此目的，本发明提供一种汽车车门的框架，包括形成所述框架的顶部和侧部的型材件(profiled section)，在框架的侧部的下端沿横向于所述框架形成的平面的方向上的厚度大于框架其余部分的厚度。
厚度较大的框架的侧部下端优选地由两个锚固于车门的锚固构件形成。所述锚固构件之一可以是型材件。
型材件优选地具有恒定的横截面积。
所述框架优选地还包括固定到型材件上的对接部分，框架的侧部的下端由对接部分和型材件形成。
框架可以还包括在框架的厚度中的缺口部分，接近于厚度较大的下端，对接部分在所述的缺口部分中固定到型材件中。
优选地，框架沿平行于框架的平面的方向具有从其厚度较大的侧部的下端延伸的槽或者孔，并且框架的所述侧部的下端由两个相互间隔开的半型材件形成。
优选地，框架的两个侧部的下端沿横向所述框架的方向的厚度大于框架其余部分的厚度。
在一个实施方式中，框架包括两个各在一个缺口部分处固定在型材件上的对接部分，框架的每个侧部的下端由所述型材件和这两个对接部分形成。
在此情况下，沿平行于所述框架的平面的方向上，框架可以具有从两个侧部的下端延伸的槽和孔，框架的两个侧部的下端均由相互两个间隔开的半型材件形成。
优选地，所述缺口部分或者所述槽或孔由窗玻璃密封件盖住。
本发明还提供一种包括门壳和上述框架的车门，所述框架固定在门壳上。
在型材件保持其横截面积不变的同时，框架的侧部的下端可以在其穿入门壳处扩张。
对接部分可以是窗户玻璃滑道。
对接部分可以顺着车窗玻璃的曲率伸入进车门壳。
根据参照附图对仅以举例方式提供的一些实施形式所作的详细说明将可以更加清楚地了解本发明的其它特征和优点。
附图说明
图1是根据本发明的一实施方式的车门的立体图。
图2和图3分别是沿图1地线A-A和B-B的截面图。
图4是图1的车门的侧面示意图。
图5是图1的车门侧面的示意图，示出另一实施方式。
具体实施方式
本发明提供一种汽车车门的框架，包括形成所述框架的顶部和侧部的型材件，框架的侧部的下端沿横向于所述框架形成的平面的方向上的厚度大于框架其余部分的厚度。从而框架的惯性矩由形成对接的部分在侧部的下端加强。这使得可以制造具有适于框架顶部的强度要求的尺寸的型材部分，同时框架要承受较大的弯曲力的部分的惯性矩得到加强。由于在框架的顶部上施加的力较小，该型材部分的截面积可以减小。这样的框架可以节省材料和成本。
下面我们将确定车辆的纵方向或者由符号X指示的行驶方向、由Y指示的横向于行驶方向的方向和由Z指示的车辆的竖直方向。
图1是汽车车门10的立体图。车门包括嵌入门壳13中的框架12。框架设计用于把升起的窗玻璃保持定位，并且确保车窗玻璃边缘的密封。标号14标示框架12的型材件。型材件14形成框架12的顶部20和侧部22及24。顶部20设计为与车顶接触。侧部22和24的下端22a和24a嵌入门壳13中；标号22b和24b标示侧部22和24连接框架的顶部20的部分。优选地，侧部22和和24及顶部20形成一个一体化结构的连续型材件14。侧部22和24可以基本上竖直或者相对于所述车辆倾斜。下端20a、24a确定门壳13与框架12之间的边界；然而，框架12可以在门壳13内延伸。型材件14通过例如挤压、深冲压或者折弯形成。
选择型材件的横截面积以使框架的顶部具有达到对框架的顶部所要求的刚性条件的最小惯性矩。例如框架的顶部具有足够刚性以在车门关闭位置可约束车顶密封件。框架的顶部还具有足够的刚性以限制车身沿Y方向向外挠曲。当车辆高速度地行驶时并且车门框架被向车辆外部吸时尤其适用。框架的横截面积选择为恒定地与框架的顶部20所决定的横截面积一致。具有恒定的横截面积的框架使得框架易于制造。而且，由于横截面积依框架顶部所需强度而定，框架顶部不再尺寸过大，这使得节省材料。
图2是沿图1的A-A线的截面图。图2是用作图示目的的框架型材件的实施例。所述型材件具有确定的形状，可让框架能够减少重量并且确保固定车窗玻璃30的密封。型材件14包括管状(例如矩形截面)的立柱26，以减轻其重量。部分28从立柱26延伸。部分28确保车窗玻璃30的密封件32固定在适当的位置。由框架12包绕的车窗玻璃30滑入进密封件32的槽中，同时保证框架12与车窗玻璃30之间密封接触。密封件32可以包括其中插入部分28的槽。密封件可以包括唇部33以保证可与车窗玻璃良好接触，即使存在横向或者平行于由框架形成的平面的活动时也是如此。这保证了更好的车辆总体密封。优选地，密封件32存在于框架12的侧部22和24及顶部20，沿升起位置的车窗玻璃的周边。
厚度在图1的横方向Y上确定。在图2中厚度在横向于车窗玻璃30的平面的方向确定。框架的厚度为自部分28的自由端到立柱26的相对侧面。在图1中，侧部22的下端22a的厚度大于框架的其余部分的厚度。侧部22的下端较框架的其余部分厚。对应地，侧部22上部的厚度(或者框架顶部20的厚度)较小。框架在应力较大的区域较厚，而在应力较低的框架其余部分厚度较小。较大的厚度设计得对框架侧部的下端提供强度，而不强化或者说加强框架的其余部分。优选地，框架在侧部的下端并且不超过侧部22的一半长度上具有较大的厚度。在下端较大的厚度随着向框架的顶部移动而下降至框架顶部的厚度。例如较大的厚度在框架上延伸的长度选择为达到等量的(isometric)弯曲应力性能，并且优化性能与成本之间的平衡。
图1示出框架12的一个实施方式。框架12包括固定到型材件14上的对接部分16。框架12的侧部22的下端20a由对接部分16和型材件14构成。这使得可以增加框架在侧部22的下端的厚度。在横向于框架形成的平面的方向上，有效地增加框架的厚度从而使得能够更好地抵抗沿Y方向的弯曲力。框架在侧部的下端有加强，而框架的其余部分由较小厚度的型材件14构成。这是一种加强框架而同时确保节省材料的简单方法。
框架12可以包括在框架的厚度中的缺口部分18。缺口部分18接近侧部厚度最大的下端22a。对接部分16在缺口部分18中固定到型材件14上。在图1中。缺口部分18形成在框架的侧部22的厚度中。缺口部分18通过用某种切削工具去除框架的一部分得到，不论使用什么样的技术都可以。缺口部分可以通过机加工得到，换言之可以通过渐进地切除材料而得到。缺口部分可以是形成在框架中的凹陷。沿垂直于车窗玻璃的平面的Y方向形成框架厚度中的缺口部分。还可以设想缺口部分18沿X方向形成在框架的侧部之间。这样，缺口部分18将不沿X方向在框架的双侧都开放。缺口部分18可以向下伸到框架的侧部的下端22a，也可以不向下伸到框架的侧部的下端22a；从而可以沿侧部22由上和下两个非缺口的区域界定，或者只有一个位于其上方的无缺口部分。
缺口部分18让对接部分16能够在至少一定的长度上与型材件完全结合。这提供了有利于框架的美学效果和车辆密封更连续的框架。缺口部分18接近框架12的侧部下端。由于缺口部分设计用于容纳使侧部的下端能够加强的装置，所以缺口部分形成为允许对接部分16向下伸到侧部22的下端。优选地，缺口部分伸展长度不超过侧部22长度的一半。例如。缺口部分的延伸长度选择为可以提供等量度弯曲应力性能的外形并且优化性能/成本的平衡。
对接部分16使得能够加强侧部22的下端的惯性矩。框架具有对应于框架的顶部20所必须耐受的力而确定尺寸的恒定的横截面积，同时框架在其锚固在壳13处得到强化。在垂直于车窗玻璃30的Y方向，由型材件14和对接部分16构成的框架12的下部的转动惯量比仅由型材件14构成的框架12上部的转动惯量大，从而使框架12具有更大的抗弯曲刚性和抗扭转刚性。这使框架能够承受框架在侧部22的下端受到的弯曲和扭转应力，同时节省框架受到应力较小的其余部位的材料。
图3示出沿线B-B的框架12的截面。框架12包括带有缺口部分18的型材件14，以及对接部分16。对接部分16例如是挤压或者深冲压的型材件。对接部分16形成型材件14的延伸。对接部分16配接着型材件14的管状截面。由于缺口部分18使型材件具有U形截面，对接部分16具有配合的U形截面。优选地，对接部分16配接型材件14的方形截面。对接部分16也可以具有方形截面。
如图1中所示，框架可以是弓形的；缺口部分18可以设在对着车辆内侧的凸侧上。从而缺口部分18对车辆密封的不利影响较小，因为在框架的周边上有连续的密封路径。在图3中，对接部分16支承并且延伸边缘28。优选地，密封件32沿对接部分16延伸以保证更好的密封。在图1中，框架12是弓形的以增加车内的空间。为此门壳的内壁可以是基本上竖直的，而框架可以倾斜伸向车顶。型材件14在其嵌入门壳内处是基本上竖直的，然后在车顶的方向倾斜。因而对接部分16开始是随着型材件14向型材件的顶部倾斜。然后在型材件14伸直进入车门壳时，对接部分16相切于型材件14延伸。对接部分16顺着车窗玻璃表面的弯曲伸进壳13，从而逐渐地从型材件14移开。从而对接部分16使得可能在侧部22的下端沿Y方向增加框架12的厚度。在框架的下端或者基部，框架12的厚度包括型材件14的厚度和对接部分16的厚度。
沿Y方向增加框架厚度使得能够在门壳处加强框架的基部，以对抗沿Y方向的弯曲应力或者绕Z方向的扭转应力。从而框架型材件的尺寸由框架12的顶部20处的最小惯性矩确定，并且组装在型材件14上的对接部分16使得可以增加框架惯性矩，至少在框架与门壳边界处是如此。在增加框架厚度的同时避免了把框架的顶部尺寸做得过大。这使得可能减少所用的材料量。
对接部分16可以通过焊接而固定到框架12上。焊线36示于图1和图3中。为了提高框架的美学效果和声学效果，可以用一或者几个装饰件37盖住缺口部分18。例如缺口部分可以用窗玻璃密封件32盖住。在图3中，密封件32伸向型材件14以覆盖焊缝36并且结合装饰件37。其优点是同一个部件同时提供密封和盖住。缺口部分18由密封件32盖住产生一个间断，从密封的角度上看这没有影响。而且密封件32还保证缺口部分18的存在不影响引导窗户玻璃。车门可以更快速地组装。盖住可以是部分的，不论是在框架12的内部盖住，还是在框架12的外部盖住。
有利地，框架12具有两个缺口部分18和18`，每个设计用于容纳对接部分16和16`。侧部22和24的每个下端22a和24a分别由型材件14和对接部分16和16`形成。框架包括两个对接部分(16、16`)，每个都由型材件固定在缺口部分中，框架的侧部的下端由型材件和两个对接部分形成。从而框架在两个侧部22和24的下端都加强了，同时在框架的其余部分具有最小的截面积从而减少使用的材料量。
图1中，车门包括界定在朝向乘员室内部的内皮与背离乘员室内部的外皮之间的门壳13。门壳13具有框架12，所述框架12嵌入于门壳13中，并且安装车门的设备，譬如车窗调整器、扬声器或者门锁等，在图中没有示出。门壳13还使得能够在窗户玻璃30降下时容纳所述窗户玻璃。窗户玻璃由车窗调整器直线地移动，并且在其直线运动时由一个或者两个滑道引导。滑道既在门壳内部引导窗户玻璃，也在门壳13的外部引导窗户玻璃。有利地，对接部分16是滑道，并且优选地对接部分16和16`都是滑道。对接部分16和16`在门壳13内沿框架12延伸。这使得可以加强框架的基部对抗弯曲力的能力，因为对接部分16和16`具有较大的抗弯曲强度。而且使用一个或者两个对接部分作为滑道，使得可以使用已经存在于门上的部件。
在图1中，所述的门包括加固件40。加固件40使门10更具有刚性，特别是在受到迎面撞击的情况下，并且有助于提高框架的刚性。加固件40例如在门壳13的顶部延伸于框架12之下。加固件40例如是矩形截面的梁。加固件40沿X方向延伸在框架12的下端22a和24a之间。对接部分16和16`可以从框架12的内侧伸到框架12，绕开加固件40。这在对接部分用作窗户玻璃滑道时是有利的。对接部分16和16`在门壳13的外皮侧绕开加固件40。对于型材件14，可以设想它也伸向门壳内部，沿门壳内皮的侧面从加固件40旁经过。这样的安排让框架12能够在门壳内部延伸并且让它能够封闭加固件40，从而增加其弯曲刚性。变通地，型材件14可以止于加固件40，以更快速地安装。
图4是图1的门侧面的示意图。图中可以看到型材件14、缺口部分18、在缺口部分18处固定到型材件14上的对接部分16，以及加固件40。对接部分16伸入门壳13，绕过加固件40。型材件14在其下端焊接在加固件40上。对接部分16可以邻接加固件40的侧部固定，例如通过焊缝36固定于此。这不但在其下部22a增加了框架12的刚性也增加了对接部分16的刚性。
图5是图1中另一个实施方式的侧面示意图。在平行于框架的平面的方向上，框架具有从其厚度较大的侧部的下端延伸的槽或者孔50。所述框架的侧部的下端22a由间隔开的两个半型材件14a和14b形成。与图1的实施方式比较，半型材件14a具有与型材件14相同的优点，半型材件14b具有与对接部分16相同的优点。特别地，半型材件14b可以充当窗户玻璃滑道。
把框架12的型材件分开为一个内型材件14a和一个窗户玻璃滑道14b可以通过在平行于窗户玻璃表面的平面中分割所述型材件而实现，两个半型材件相互间隔开。装饰件37可以遮盖由于存在槽或者孔而形成的开口。
图1、4和5示出固定部件42。固定部件42使得能够把型材件14固定到加固件40，并且如果需要，可以把所述对接部分固定到加固件40。固定部件42例如是门壳13的边缘壁的一部分。将固定部件42固定到型材件14、对接部分16和加固件40，可以通过螺纹、焊接或者某些其它的结构组装方法进行。
在图1、4和5中示出嵌入在壳13中的框架12。框架的侧部22(或者侧部22、24)的下端由两个用于把框架锚固到门上的构件构成。锚固构件沿Y方向排列。在图1和4中，所述锚固构件是型材件14和对接部分16；在图5中，所述锚固构件是被分开成两个半型材件14a和14b的型材件14。这保证在垂直于框架平面并且包括Y方向的平面中有更好的稳定性。沿Y方向的锚固构件增加框架的厚度。
从而框架12的末端22a、24a通过嵌入进门壳中而固定，而其另一端自由，换言之框架的顶部20为自由端。框架12的基部固定在门壳上并且以悬臂梁的方式由门壳固定。然而框架可以超过框架12和门壳13之间的边界或者说结合处，伸入进门壳13中。特别是对接部分16、16`或者半型材件14b可以伸入门壳13中。例如框架12经过门壳13的顶边缘插入门壳13中。
由于门壳13在Y方向比框架厚，这意味着在框架12与门壳13之间的边界存在间断。由锚固构件14、16构成的框架12的侧部22的下端22a允许框架的侧部的下端随着其插入门壳13中而以扩张的方式张开。从而，图4中的型材件14，或者相应地图5中的半型材件14b，可以沿门壳13的内皮插入进门壳13中。这保证了门的内壁具有更好的连续性。图4中的对接部分16，或者相应地图5中的半型材件14b，以倾斜的方式平行于窗户玻璃插入所述门壳中。对接部分16或半型材件14b更好地沿着门壳13的凸起的或者拱起的形状插入，并且保证在门的外壁门壳13与框架12之间的连续性。这使得门的内壁和外壁具有更好的连续性。从而易于保证框架12插入门壳13的那些区域中对门的密封。
本发明不限于以举例方式说明的实施方式。从而，对接部分16的横截面积可以比型材件14的横截面积大；于是可以以与型材件重叠的方式安排对接部分16。而且固定部件42是与增加框架厚度无关的可获得专利的特征。