一种安全型汽车车门的制作方法

本发明属于汽车安全技术领域，特别是涉及一种安全型汽车车门。

背景技术：

在汽车碰撞事故中，侧面碰撞事故的发生率占比很高，由于车门内部没有足够大的缓冲空间，因此采取防护措施相对困难，同时导致侧面碰撞事故中的伤亡人数也比较多。

目前，所采取的主要防护措施是在车门内加装防撞梁，用以提高车门的防撞性能，而目前的一些车门防撞梁存在侧面碰撞峰值力高以及防护范围较小的缺陷。

再有，通常情况下，车门内的车窗玻璃升降机构会设置防夹功能，即在车窗玻璃上升过程中，一旦有异物阻挡了车窗玻璃的上升，或是受到较大的垂直向外力时(即平行于车窗玻璃升降方向的外力)，车窗玻璃会立即停止上升，并有一定程度下降，甚至下降到最底部。这就导致一旦遇到危险情况，需要紧急关闭车窗时，而此时的防夹功能却被迫启动，车窗玻璃不但无法紧急关闭，反而会下降甚至全开，这就导致了安全隐患的出现。

另外，在极其特殊的危险情况下，例如汽车坠入水中时，需要紧急打开车窗进行逃生，而目前并没有很好的措施能够在车内快速打开车窗玻璃，导致延误逃生时间，并造成生命和财产损失。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种安全型汽车车门，具有防护范围大、缓冲性能好及防撞性能优良的特点，可以有效防止车窗玻璃的陡然下降，并可在紧急情况下快速在车内开启车窗玻璃，有效避免延误逃生时间。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种安全型汽车车门，包括车门外板、车门内板、车窗玻璃及窗框加强横梁，其特点是：还包括防撞梁总成组件及车窗玻璃安全升降组件；所述车窗玻璃通过车窗玻璃安全升降组件设置在车门内板上，且车窗玻璃安全升降组件位于车门内板与防撞梁总成组件之间；所述窗框加强横梁和防撞梁总成组件均设置在车门内板上，在所述车门外板的内侧加装有碳纤维-泡沫铝-碳纤维复合夹心板，且碳纤维-泡沫铝-碳纤维复合夹心板位于车门外板与防撞梁总成组件之间。

所述防撞梁总成组件包括主防撞梁、第一副防撞梁及第二副防撞梁，所述主防撞梁倾斜设置，主防撞梁两端与车门内板以搭接方式焊接固连；所述第一副防撞梁位于主防撞梁下方，第一副防撞梁上端与主防撞梁以搭接方式焊接固连，第一副防撞梁下端与车门内板以搭接方式焊接固连；所述第二副防撞梁位于主防撞梁上方，第二副防撞梁左端与主防撞梁以搭接方式焊接固连，第二副防撞梁右端与车门内板以搭接方式焊接固连。

在所述主防撞梁上表面设置有端盖，在端盖与主防撞梁之间设置有泡沫铝缓冲层；在所述端盖宽度方向上的边沿处设置有若干弧形缺口，端盖的边沿与主防撞梁搭接焊接在一起，并在弧形缺口处形成弧形焊缝；在所述端盖的长度方向上，端盖的两端与主防撞梁铆接固连。

所述主防撞梁采用高强度钢制成，所述第一副防撞梁、第二副防撞梁及端盖均采用铝合金制成；所述主防撞梁的断面形状为双“几”字形，并在双“几”字形中间构成泡沫铝缓冲层的定位卡槽，在主防撞梁的宽度方向上，主防撞梁的两侧边沿上分别设置有呈“几”字形的转接翼片，所述第一副防撞梁、第二副防撞梁均通过转接翼片与主防撞梁以搭接方式焊接固连；所述泡沫铝缓冲层下表面设有卡块，泡沫铝缓冲层通过卡块与主防撞梁上的定位卡槽相配合；在所述泡沫铝缓冲层上表面设有定位凹槽，在所述端盖上表面设有下凹凸台，端盖通过下凹凸台与泡沫铝缓冲层上的定位凹槽相配合；在所述第一副防撞梁及第二副防撞梁上均设置有“回”字形的冲压凹槽。

所述车窗玻璃安全升降组件包括车窗玻璃托架、主动臂、从动臂、弧形齿条、螺杆、驱动电机、伸缩式调整臂、车窗玻璃防陡降机构及车窗玻璃紧急开启机构；所述车窗玻璃安装在车窗玻璃托架上，所述主动臂与从动臂组成交叉臂式结构，所述车窗玻璃托架内设有滑道，主动臂和从动臂上端安装有导向滑轮，主动臂和从动臂上端通过导向滑轮连接在车窗玻璃托架的滑道内；所述主动臂下端固连在弧形齿条背部，弧形齿条与螺杆相啮合，驱动电机通过螺杆给弧形齿条提供驱动力；所述伸缩式调整臂其中一端铰接在弧形齿条背部，所述从动臂下端与伸缩式调整臂另一端相铰接；所述车窗玻璃防陡降机构与弧形齿条配装使用，所述车窗玻璃紧急开启机构与车窗玻璃托架及伸缩式调整臂配装使用。

所述车窗玻璃防陡降机构包括卡钳、双头电动卷筒、钢丝绳、压力传感器、控制器及车窗玻璃升降控制开关；所述卡钳的钳头与弧形齿条的外齿相配合，卡钳的钳腮固连在车门内板上；在所述卡钳的两个钳头之间连接有复位弹簧；所述钢丝绳为两条，第一条钢丝绳的其中一端固连在卡钳的一个钳头上，第一条钢丝绳的另一端固连在双头电动卷筒的一侧卷筒上，第二条钢丝绳的其中一端固连在卡钳的另一个钳头上，第二条钢丝绳的另一端固连在双头电动卷筒的另一侧卷筒上；所述双头电动卷筒固装在车门内板上，双头电动卷筒的控制端与控制器相连；所述压力传感器安装在车窗玻璃底部与车窗玻璃托架之间，压力传感器的信号输出端与控制器相连，所述车窗玻璃升降控制开关与控制器相连。

所述车窗玻璃紧急开启机构包括空心销轴、钢珠、推力弹簧、推力弹簧护套、紧急冲击杆、紧急冲击杆导向套及拉力弹簧；所述空心销轴作为从动臂与伸缩式调整臂、伸缩式调整臂与弧形齿条在铰接点处的铰接轴；所述从动臂与伸缩式调整臂铰接处的空心销轴固连在从动臂上，伸缩式调整臂通过端部铰孔套装在空心销轴上；所述弧形齿条与伸缩式调整臂铰接处的空心销轴固连在弧形齿条上，伸缩式调整臂通过端部铰孔套装在空心销轴上；在所述空心销轴的侧壁上对称开设有两个钢珠定位孔，钢珠定位孔的尺寸小于钢珠的直径，两个钢珠通过推力弹簧顶压在两个钢珠定位孔中，且钢珠部分表面通过钢珠定位孔突出空心销轴的外表面；所述推力弹簧护套位于推力弹簧外侧，在推力弹簧护套表面开设有钢珠通过孔，用于钢珠的安装；所述伸缩式调整臂的通过端部铰孔套装在钢珠突出点内侧空心销轴上；所述紧急冲击杆导向套套装在紧急冲击杆上，紧急冲击杆内端固连在伸缩式调整臂的中部，紧急冲击杆导向套固装在车门内板上，紧急冲击杆外端设置有顶帽，顶帽位于车内；在所述紧急冲击杆导向套与紧急冲击杆之间加装有保险销；所述拉力弹簧上端固连在车窗玻璃托架上，拉力弹簧下端固连在车门内板底部。

本发明的有益效果：

本发明的安全型汽车车门，具有防护范围大、缓冲性能好及防撞性能优良的特点，可以有效防止车窗玻璃的陡然下降，并可在紧急情况下快速在车内开启车窗玻璃，有效避免延误逃生时间。

附图说明

图1为本发明的一种安全型汽车车门结构示意图；

图2为本发明的车门外板的内侧视图；

图3为本发明的防撞梁总成组件的爆炸视图；

图4为本发明的车窗玻璃安全升降组件(车窗玻璃防陡降机构未示出)的结构示意图；

图5为图4中a-a剖视图；

图6为图5中i部放大图；

图7为本发明的车窗玻璃安全升降组件中的车窗玻璃防陡降机构的结构示意图；

图中，1—车门外板，2—车门内板，3—车窗玻璃，4—窗框加强横梁，5—碳纤维-泡沫铝-碳纤维复合夹心板，6—主防撞梁，7—第一副防撞梁，8—第二副防撞梁，9—端盖，10—泡沫铝缓冲层，11—弧形缺口，12—转接翼片，13—车窗玻璃托架，14—主动臂，15—从动臂，16—弧形齿条，17—螺杆，18—伸缩式调整臂，19—卡钳，20—双头电动卷筒，21—钢丝绳，22—压力传感器，23—控制器，24—车窗玻璃升降控制开关，25—空心销轴，26—钢珠，27—推力弹簧，28—推力弹簧护套，29—紧急冲击杆，30—紧急冲击杆导向套，31—拉力弹簧，32—保险销，33—复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～7所示，一种安全型汽车车门，包括车门外板1、车门内板2、车窗玻璃3、窗框加强横梁4、防撞梁总成组件及车窗玻璃安全升降组件；所述车窗玻璃3通过车窗玻璃安全升降组件设置在车门内板上，且车窗玻璃安全升降组件位于车门内板2与防撞梁总成组件之间；所述窗框加强横梁4和防撞梁总成组件均设置在车门内板2上，在所述车门外板1的内侧加装有碳纤维-泡沫铝-碳纤维复合夹心板5，且碳纤维-泡沫铝-碳纤维复合夹心板5位于车门外板1与防撞梁总成组件之间。

本实施例中，碳纤维-泡沫铝-碳纤维复合夹心板5采用三层结构，中间层为泡沫铝，表面层为碳纤维，碳纤维-泡沫铝-碳纤维复合夹心板5通过螺栓固定在车门外板1上。在车门发生轻微碰撞时，碳纤维-泡沫铝-碳纤维复合夹心板5能够产生一定的吸能和防撞能力，而且在常规使用车辆的过程中，还能起到一定的隔振和降噪作用。

所述防撞梁总成组件包括主防撞梁6、第一副防撞梁7及第二副防撞梁8，所述主防撞梁6倾斜设置，主防撞梁6两端与车门内板2以搭接方式焊接固连；所述第一副防撞梁7位于主防撞梁6下方，第一副防撞梁7上端与主防撞梁6以搭接方式焊接固连，第一副防撞梁7下端与车门内板2以搭接方式焊接固连；所述第二副防撞梁8位于主防撞梁6上方，第二副防撞梁8左端与主防撞梁6以搭接方式焊接固连，第二副防撞梁8右端与车门内板2以搭接方式焊接固连。

在所述主防撞梁6上表面设置有端盖9，在端盖9与主防撞梁6之间设置有泡沫铝缓冲层10；在所述端盖9宽度方向上的边沿处设置有若干弧形缺口11，端盖9的边沿与主防撞梁6搭接焊接在一起，并在弧形缺口11处形成弧形焊缝；在所述端盖9的长度方向上，端盖9的两端与主防撞梁6铆接固连。由于在弧形缺口11处形成了弧形焊缝，当车门发生碰撞时，可以有效避免端盖9出现尖锐的断裂面，提高碰撞发生时的安全性。

所述主防撞梁6采用高强度钢制成，所述第一副防撞梁7、第二副防撞梁8及端盖9均采用铝合金制成；所述主防撞梁6的断面形状为双“几”字形，并在双“几”字形中间构成泡沫铝缓冲层10的定位卡槽，在主防撞梁6的宽度方向上，主防撞梁6的两侧边沿上分别设置有呈“几”字形的转接翼片12，所述第一副防撞梁7、第二副防撞梁8均通过转接翼片12与主防撞梁6以搭接方式焊接固连；所述泡沫铝缓冲层10下表面设有卡块，泡沫铝缓冲层10通过卡块与主防撞梁6上的定位卡槽相配合；在所述泡沫铝缓冲层10上表面设有定位凹槽，在所述端盖9上表面设有下凹凸台，端盖9通过下凹凸台与泡沫铝缓冲层10上的定位凹槽相配合；在所述第一副防撞梁7及第二副防撞梁8上均设置有“回”字形的冲压凹槽。通过在第一副防撞梁7及第二副防撞梁8上增加“回”字形的冲压凹槽，可以进一步提高第一副防撞梁7及第二副防撞梁8的强度。

所述车窗玻璃安全升降组件包括车窗玻璃托架13、主动臂14、从动臂15、弧形齿条16、螺杆17、驱动电机、伸缩式调整臂18、车窗玻璃防陡降机构及车窗玻璃紧急开启机构；所述车窗玻璃3安装在车窗玻璃托架13上，所述主动臂14与从动臂15组成交叉臂式结构，所述车窗玻璃托架13内设有滑道，主动臂14和从动臂15上端安装有导向滑轮，主动臂14和从动臂15上端通过导向滑轮连接在车窗玻璃托架13的滑道内；所述主动臂14下端固连在弧形齿条16背部，弧形齿条16与螺杆17相啮合，驱动电机通过螺杆17给弧形齿条16提供驱动力；所述伸缩式调整臂18其中一端铰接在弧形齿条16背部，所述从动臂15下端与伸缩式调整臂18另一端相铰接；所述车窗玻璃防陡降机构与弧形齿条16配装使用，所述车窗玻璃紧急开启机构与车窗玻璃托架13及伸缩式调整臂18配装使用。

所述车窗玻璃防陡降机构包括卡钳19、双头电动卷筒20、钢丝绳21、压力传感器22、控制器23及车窗玻璃升降控制开关24；所述卡钳19的钳头与弧形齿条16的外齿相配合，卡钳19的钳腮固连在车门内板2上；在所述卡钳19的两个钳头之间连接有复位弹簧33；所述钢丝绳21为两条，第一条钢丝绳21的其中一端固连在卡钳19的一个钳头上，第一条钢丝绳21的另一端固连在双头电动卷筒20的一侧卷筒上，第二条钢丝绳21的其中一端固连在卡钳19的另一个钳头上，第二条钢丝绳21的另一端固连在双头电动卷筒20的另一侧卷筒上；所述双头电动卷筒20固装在车门内板2上，双头电动卷筒20的控制端与控制器23相连；所述压力传感器22安装在车窗玻璃3底部与车窗玻璃托架13之间，压力传感器22的信号输出端与控制器23相连，所述车窗玻璃升降控制开关24与控制器23相连。

所述车窗玻璃紧急开启机构包括空心销轴25、钢珠26、推力弹簧27、推力弹簧护套28、紧急冲击杆29、紧急冲击杆导向套30及拉力弹簧31；所述空心销轴25作为从动臂15与伸缩式调整臂18、伸缩式调整臂18与弧形齿条16在铰接点处的铰接轴；所述从动臂15与伸缩式调整臂18铰接处的空心销轴25固连在从动臂15上，伸缩式调整臂18通过端部铰孔套装在空心销轴25上；所述弧形齿条16与伸缩式调整臂18铰接处的空心销轴25固连在弧形齿条16上，伸缩式调整臂18通过端部铰孔套装在空心销轴25上；在所述空心销轴25的侧壁上对称开设有两个钢珠定位孔，钢珠定位孔的尺寸小于钢珠26的直径，两个钢珠26通过推力弹簧27顶压在两个钢珠定位孔中，且钢珠26部分表面通过钢珠定位孔突出空心销轴25的外表面；所述推力弹簧护套28位于推力弹簧27外侧，在推力弹簧护套28表面开设有钢珠通过孔，用于钢珠26的安装；所述伸缩式调整臂18的通过端部铰孔套装在钢珠26突出点内侧空心销轴25上；所述紧急冲击杆导向套30套装在紧急冲击杆29上，紧急冲击杆29内端固连在伸缩式调整臂18的中部，紧急冲击杆导向套30固装在车门内板2上，紧急冲击杆29外端设置有顶帽，顶帽位于车内；在所述紧急冲击杆导向套30与紧急冲击杆29之间加装有保险销32；所述拉力弹簧31上端固连在车窗玻璃托架13上，拉力弹簧31下端固连在车门内板2底部。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

当车窗玻璃3需要正常进行升降操作时，只需控制车窗玻璃升降控制开关24即可。当车窗玻璃升降控制开关24正常开启时，驱动电机通过螺杆17给弧形齿条16提供驱动力，并带动弧形齿条16移动，进而带动呈交叉臂式结构的主动臂14和从动臂15动作，最终实现车窗玻璃3的升降；并且在车窗玻璃升降控制开关24正常开启的同时，双头电动卷筒20将执行收绳动作，并向后拉动钢丝绳21，进而使卡钳19的钳头与弧形齿条16的外齿处于脱离状态。

当车窗玻璃3升降到所需位置时，车窗玻璃升降控制开关24正常关闭，驱动电机停止工作，同时双头电动卷筒20将执行放绳动作，在复位弹簧33的作用下，卡钳19的钳头复位，并重新卡在弧形齿条16的外齿上，此时车窗玻璃3的位置被固定住。

如果车窗玻璃3在进行正常的升降操作时，压力传感器22检测到的压力值超过了设定值时(例如车窗玻璃3在上升过程中有异物阻挡其上升，或是车窗玻璃3受到较大的垂直向外力时)，为了避免车窗玻璃3的发生陡然下降，压力传感器22会快速将检测到的异常压力值数据传输到控制器23，而控制器23将立即切断车窗玻璃升降控制开关24的控制信号，车窗玻璃3将自动下降1-2秒(可根据实际车型具体设定)，然后双头电动卷筒20立即执行放绳动作，使卡钳19的钳头重新卡在弧形齿条16的外齿上，从而将车窗玻璃3的位置进行紧急固定，最终避免了车窗玻璃3陡降情况的发生。

如果需要紧急打开车窗并进行逃生的极特殊情况发生时，车内人员首先将紧急冲击杆导向套30与紧急冲击杆29之间的保险销32拉下，然后用力拍击紧急冲击杆29，此时紧急冲击杆29产生的冲击力将快速传递给伸缩式调整臂18，使伸缩式调整臂18沿着空心销轴25向外高速移动，原本突出的钢珠26在伸缩式调整臂18高速冲击下，将被迫压挤压回空心销轴25内，而推力弹簧27也将被压缩，钢珠26因无力再对伸缩式调整臂18进行阻挡，只能任由伸缩式调整臂18脱离空心销轴25而掉落。在伸缩式调整臂18脱离空心销轴25以后，从动臂15也变为了自由状态，原本稳定的交叉臂式结构被破坏，而车窗玻璃托架13也将立即失去支撑力，而此时的拉力弹簧31由于失去了制约将进行快速收缩，并且在拉力弹簧31收缩的同时，车窗玻璃托架13也将被快速下拉至最低处，从而实现了车窗玻璃3在紧急状态下的快速开启，为车内人员节约了宝贵的逃生时间。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。