一种碳纤维安全门结构及成型方法

摘要

本发明公开了一种碳纤维安全门结构及其成型方法，其结构包括外门框及内门。外门框与车体连接，内门与外门框铰接以锁止或开启，内门包括内门框、外蒙皮及内蒙皮。内门框的外侧面的边缘形成向外延伸的第一凸缘，第一凸缘的高度不小于5mm，内门框至少在其下侧形成逃生窗；外蒙皮的内侧面的边缘形成向内延伸的第二凸缘，第二凸缘的端部抵接内门框的外侧面上，所述第二凸缘的外边缘插接在第一凸缘的内边缘中，并胶粘剂连接；内蒙皮的内侧边缘插接在逃生窗中，内蒙皮的外侧边缘向外侧延伸并与外蒙皮连接以形成安装腔。本发明通第一凸缘与第二凸缘的配合实现对外部冲击的防御，但又不妨碍锁体失效的极端情况下从内部的暴力应急开启。

权利要求

1.一种碳纤维安全门结构，包括外门框及内门，所述外门框与车体连接，所述内门与所述外门框铰接以锁止或开启，其特征在于，所述内门包括：内门框，所述内门框的外侧面的边缘形成向外延伸的第一凸缘，所述第一凸缘的高度不小于5mm，所述内门框至少在其下侧形成逃生窗，所述逃生窗的上下边缘设有余边；所述内门框的上侧形成有视窗，所述视窗与所述逃生窗间形成L型横梁，所述L型横梁中设有第一防撞梁；

外蒙皮，所述外蒙皮的内侧面的边缘形成向内延伸的第二凸缘，所述第二凸缘的端部抵接所述内门框的外侧面上，所述第二凸缘的外边缘插接在所述第一凸缘的内边缘中，并胶粘剂连接，所述第二凸缘的端部截面呈半圆状；所述外蒙皮对应于所述逃生窗的区域中心竖直连接有第二防撞梁，所述第二防撞梁的两端抵接于所述逃生窗的上下边缘；

内蒙皮，所述内蒙皮的内侧边缘插接在所述逃生窗中，所述内蒙皮的外侧边缘向外侧延伸并与所述外蒙皮连接以形成安装腔；

所述第一防撞梁及所述第二防撞梁为碳纤维树脂复合材料制备的方钢，所述方钢包括第一槽型件及第二槽型件，所述第一槽型件相向扣合在所述第二槽型件中，并胶粘剂连接，所述第一槽型件及所述第二槽型件的开口方向为安全门的厚度方向。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维安全门结构，其特征在于：所述内门框的内腔边缘设有对内腔侧壁进行补强的L型角铁。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维安全门结构，其特征在于：所述外门框包括外门框本体及分别连接在所述外门框本体上侧及两侧的上槽型件及侧槽型件。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维安全门结构，其特征在于：所述外蒙皮上设有外检修口及封闭所述外检修口的外封板及密封圈；所述内蒙皮上设有对应于所述外检修口的内检修口，所述内蒙皮的侧部形成供安装件通过的让位槽。

5.一种碳纤维安全门成型方法，用于成型如权利要求1‑4任一项所述的碳纤维安全门结构，其特征在于，包括：S1、选取树脂及增强材料，采用真空导入工艺分别成型所述内门框、所述外蒙皮及所述内蒙皮；

S2、将所述内蒙皮对应于所述逃生窗的位置安装于所述外蒙皮的内侧；

S3、将所述第二凸缘与所述第一凸缘对应，将所述外蒙皮插接在所述内门框中；

S4、沿所述第二凸缘与所述第一凸缘的间隙涂覆胶水，固化成型。

6.如权利要求5所述的一种碳纤维安全门成型方法，其特征在于，S1中还包括成型第一防撞梁及成型第二防撞梁，其包括：S11、选取树脂及碳纤维，采用真空导入工艺分别成型第一槽型件及第二槽型件；所述第一槽型件的外边缘尺寸适配于所述第二槽型件的内腔尺寸；

S12、将所述第一槽型件相向扣合在所述第二槽型件中，在所述第一槽型件与所述第二槽型件的间隙涂覆胶水，等待固化。

说明书

一种碳纤维安全门结构及成型方法

技术领域

[0001] 本发明涉及客车安全门技术领域，具体涉及一种碳纤维安全门结构及成型方法。

背景技术

[0002] 客车安全门一般设置在车后部，是用于紧急情况下供乘客逃生的车门，平时处于关闭状态，紧急状态可开启作为疏散旅客备用。

[0003] 当前，客车安全门大多只关注如何关闭安全门，却极少关注在安全门锁体失效时如何应急开启。或者，安全门的开启步骤繁琐，为此，授权公告号为CN207225042U，专利名称为《一种公交客车安全门逃生装置》的实用新型专利，公开了一种通过螺钉锁止安全门，在应急使用时乘客无需有过多意识性动作，只需将安全门的螺钉轻松拧开，即可有效的向外推开车门，但其仍然存在弊端，即，需要扳手才能实现螺钉的解锁。

发明内容

[0004] 本发明的第一目的在于提供一种碳纤维安全门结构，旨在实现安全门开启失效时，仍然能够紧急开启。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0006] 一种碳纤维安全门结构，包括外门框及内门，所述外门框与车体连接，所述内门与所述外门框铰接以锁止或开启，所述内门包括：

[0007] 内门框，所述内门框的外侧面的边缘形成向外延伸的第一凸缘，所述第一凸缘的高度不小于5mm，所述内门框至少在其下侧形成逃生窗；

[0008] 外蒙皮，所述外蒙皮的内侧面的边缘形成向内延伸的第二凸缘，所述第二凸缘的端部抵接所述内门框的外侧面上，所述第二凸缘的外边缘插接在所述第一凸缘的内边缘中，并胶粘剂连接；

[0009] 内蒙皮，所述内蒙皮的内侧边缘插接在所述逃生窗中，所述内蒙皮的外侧边缘向外侧延伸并与所述外蒙皮连接以形成安装腔。

[0010] 优选地，所述第二凸缘的端部截面呈半圆状。

[0011] 优选地，所述内门框的内腔边缘设有对内腔侧壁进行补强的L型角铁。

[0012] 优选地，所述外门框包括外门框本体及分别连接在所述外门框本体上侧及两侧的上槽型件及侧槽型件。

[0013] 优选地，所述内门框的上侧形成有视窗，所述视窗与所述逃生窗间形成L型横梁，所述L型横梁中设有第一防撞梁。

[0014] 优选地，所述逃生窗的上下边缘设有余边，所述外蒙皮对应于所述逃生窗的区域中心竖直连接有第二防撞梁，所述第二防撞梁的两端抵接于所述逃生窗的上下边缘。

[0015] 优选地，所述第一防撞梁及所述第二防撞梁为碳纤维树脂复合材料制备的方钢，所述方钢包括第一槽型件及第二槽型件，所述第一槽型件相向扣合在所述第二槽型件中，并胶粘剂连接，所述第一槽型件及所述第二槽型件的开口方向为安全门的厚度方向。

[0016] 优选地，所述外蒙皮上设有外检修口及封闭所述外检修口的外封板及密封圈；所述内蒙皮上设有对应于所述外检修口的内检修口，所述内蒙皮的侧部形成供安装件通过的让位槽。

[0017] 本发明的第二目的在于提供一种碳纤维安全门成型方法，用于成型前述的安全门。

[0018] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0019] 一种碳纤维安全门成型方法，用于成型如前所述的碳纤维安全门结构，其包括：

[0020] S1、选取树脂及增强材料，采用真空导入工艺分别成型所述内门框、所述外蒙皮及所述内蒙皮；

[0021] S2、将所述内蒙皮对应于所述逃生窗的位置安装于所述外蒙皮的内侧；

[0022] S3、将所述第二凸缘与所述第一凸缘对应，将所述外蒙皮插接在所述内门框中；

[0023] S4、沿所述第二凸缘与所述第一凸缘的间隙涂覆胶水，固化成型。

[0024] 优选地，S1中还包括成型第一防撞梁及成型第二防撞梁，其包括：

[0025] S11、选取树脂及碳纤维，采用真空导入工艺分别成型第一槽型件及第二槽型件；所述第一槽型件的外边缘尺寸适配于所述第二槽型件的内腔尺寸；

[0026] S12、将所述第一槽型件相向扣合在所述第二槽型件中，在所述第一槽型件与所述第二槽型件的间隙涂覆胶水，等待固化。

[0027] 采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

[0028] 1、本发明在内门框的外侧面的边缘形成向外延伸的第一凸缘，在外蒙皮的内侧面的边缘形成向内延伸的第二凸缘，然后通过插接方式连接第一凸缘与第二凸缘并胶粘剂，如此，当外蒙皮受到来自外侧的力时，其会向内凹，继而引起第二凸缘向外扩张，但是第一凸缘限制了第二凸缘的向外扩张，如此，使得外蒙皮具有抵御一定外部力的作用；而当安全门开锁失效时，由于外蒙皮与内门框之间只是通过边缘的胶接，通过从内侧冲击外蒙皮，可以将外蒙皮与内门框分离，进而打开逃生窗，以便于逃生。

[0029] 2、本发明将第一凸缘的高度设置为不小于5mm，使得内门框具有一定抵御外蒙皮边缘扩张的能力，使得具备一定的外部抵御力。

[0030] 3、本发明将内门框的端部截面设置为半圆状，如此，当外蒙皮受到来自内部的冲击力而向外侧凸出时，其第一凸缘易于向内翻，使得第一凸缘与第二凸缘之间挣脱胶的束缚，而实现分离。

[0031] 4、本发明在内门框的内腔边缘设有对内腔侧壁进行补强的L型角铁，以使得内门框具有足够的强度，防止向外过度扩张，使得其对外蒙皮的第二凸缘的向外扩张形成有力的约束。

[0032] 5、本发明在外门框本体上侧及两侧设置上槽型件及侧槽型件，既便于排水，也便于加强门体的整体刚性。

[0033] 6、本发明在L型横梁中设有第一防撞梁，在外蒙皮中设有第二防撞梁，第一防撞梁与第二防撞梁呈T型分布，进一步加强了门体抵御外部冲击的能力。

[0034] 7、本发明将通过分布成型第一槽型件与第二槽型件，然后复合胶粘剂的方式制成方钢，解决了通过纤维及树脂材料以真空树脂导入方式制备传统封闭式管件时容易造成边缘R角不紧密而致使强度下降的缺陷，使得所制备的方钢可用作第一防撞梁与第二防撞梁，提升门体抵御外部冲击的能力。

附图说明

[0035] 图1为本发明从外侧观察的结构示意图；

[0036] 图2为本发明从内侧观察的结构示意图；

[0037] 图3为本发明拆解示意图；

[0038] 图4为本发明剖视图；

[0039] 图5为图4中A处细节示意图；

[0040] 图6为图4中B处细节示意图；

[0041] 图7为内门框的腔壁加固示意图。

[0042] 附图标记说明：

[0043] 100、外门框；110、外门框本体；120、上槽型件；130、侧槽型件；200、内门；210、内门框；211、第一凸缘；212、逃生窗；213、L型角铁；214、视窗；215、L型横梁；216、第一防撞梁；2161、第一槽型件；2162、第二槽型件；220、外蒙皮；221、第二凸缘；222、胶粘剂；223、视窗开孔；224、玻璃；225、第二防撞梁；226、外检修口；227、外封板；228、密封圈；230、内蒙皮；231、内检修口；232、让位槽。

具体实施方式

[0044] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0045] 另外，需要说明的是：术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示本发明的装置或者元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

[0046] 当元件被称为“固定于”或者“设置于”或者“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。

[0047] 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
实施例1

[0048] 请参照图1‑图4所示，本实施提供了一种碳纤维安全门结构，其包括外门框100及内门200。

[0049] 其中，外门框100与车体连接，内门200的一端与外门框100铰接，另一端设有锁具，以锁止在外门框100上或开启。

[0050] 请参考图3及图5所示，内门200包括内门框210、外蒙皮220及内蒙皮230。其中，内门框210的外侧面的边缘形成向外延伸的第一凸缘211，外蒙皮220内侧面的边缘形成向内延伸的第二凸缘221，第二凸缘221与第一凸缘211适配，从而将第二凸缘221的端部抵接在内门框210的外侧面上，将第二凸缘221的外边缘插接在第一凸缘211的内边缘中。然后，二者之间通过胶粘剂222连接。

[0051] 如此，通过在外蒙皮220的边缘设置第二凸缘221，有利于提高外蒙皮220的整体抗弯曲强度，而当车门遭受到外侧冲击力（如车辆撞击），外蒙皮220呈向内凹陷的趋势，此时，其边缘的第二凸缘221会呈向外翻的趋势，但由于第一凸缘211的阻挡作用，使其具备了抵御第二凸缘221外翻的能力，从而使得外蒙皮220具备一定抵御外部冲击的能力。

[0052] 易于理解，金属冲压薄板在遭受冲击时容易变形凹陷，而通过树脂与增强材料（纤维材料）制备的外蒙皮220及内门框210，相比金属冲压板，其具有更好的弹性恢复能力，因此，其抵御能力要由于传统的金属冲压薄板。故而，本实施例中，内门框210及外蒙皮220均采用树脂增强材料制成。

[0053] 本发明将第一凸缘211的高度不小于5mm，使得第一凸缘211对第二凸缘221具有足够的束缚空间，防止第二凸缘221形变挣脱胶粘剂222并从第一凸缘211中脱出。

[0054] 本实施例至少在内门框210的下侧形成逃生窗212，且胶粘剂222仅仅作用于第一凸缘211与第二凸缘221的间隙边缘，如此，当门锁失效无法开启时，通过内部的暴力冲击（脚踹等方式）可以将外蒙皮220由内部冲开，进而打开逃生窗212，供人们紧急逃出。

[0055] 在遭受外部轻度冲击时，第二凸缘221在第一凸缘211的束缚下被限制扩张，但为了避免轻度的外部冲击即导致第二凸缘221与第一凸缘211之间即出现间隙进而导致脱胶，本发明中胶粘剂222的断裂拉升率应不低于200％，如，可采用玻璃224胶。

[0056] 内蒙皮230的内侧边缘则插接在逃生窗212中，内蒙皮230的外侧边缘向外侧延伸并与外蒙皮220连接以形成安装腔，用于安装锁具等。

[0057] 为了使得在遭受内部冲击时，外蒙皮220更易于从内门框210上脱胶分离，第二凸缘221的端部截面呈半圆状，如此，在外蒙皮220遭受向外冲击而向外凸出，使得第二凸缘221向内凹陷时，该半圆状截面更易使得第二凸缘221向内凹陷，从而使得胶粘剂222断裂分离。

[0058] 由于，第二凸缘221是通过第一凸缘211的束缚防止扩张形变，从而具备抵御外部冲击的能力，但内门框210为了安装锁具等，又必须具备一定的厚度，该厚度会降低内门框210的边缘强度，进而降低第一凸缘211的强度，因此，请参考图7所示，内门框210的内腔边缘设有对内腔侧壁进行补强的若干个L型角铁213，即，通过L型角铁213，拉紧内门框210的内腔侧壁，使其具备更好的强度。

[0059] 请参考图3所示，本发明在内门框210的上侧形成有视窗214，对应地，外蒙皮220上设有对应于视窗214的视窗开孔223，然后通过玻璃224封堵该视窗214。

[0060] 易于理解，该视窗214也可以作为紧急逃生通道，在必要时，通过破窗工具破窗玻璃224，以便于从视窗214中逃生。

[0061] 请参考图3及图6所示，视窗214与逃生窗212间形成L型横梁215，L型横梁215中设有第一防撞梁216。此外，请参考图3所示，逃生窗212的上下边缘设有余边，所述外蒙皮220对应于逃生窗212的区域中心竖直连接有第二防撞梁225，第二防撞梁225的两端抵接于逃生窗212的上下边缘，以通过逃生窗212的上下余边构成第二防撞梁225的受力件。如此，通过第一防撞梁216与第二防撞梁225构成T型分布，一横一竖，大幅增加了抵御外部冲击的能力，而又不妨碍从内部破开的强度。

[0062] 本实施例中，第一防撞梁216及所述第二防撞梁225为碳纤维树脂复合材料制备的方钢。以第一防撞梁216为例，本发明中，方钢包括第一槽型件2161及第二槽型件2162，第一槽型件2161相向扣合在第二槽型件2162中，并胶粘剂222连接，第一槽型件2161及所述第二槽型件2162的开口方向为安全门的厚度方向，以增加抗冲击的能力。

[0063] 为便于检修，外蒙皮220上设有外检修口226及封闭外检修口226的外封板227及密封圈228；内蒙皮230上设有对应于外检修口226的内检修口231，内蒙皮230的侧部形成供安装件（如锁具）通过的让位槽232。

[0064] 为加强外门框100的强度，以及便于实现排水，请参考图3所示，外门框100包括外门框本体110及分别连接在外门框本体110上侧及两侧的上槽型件120及侧槽型件130。实施例2

[0065] 本发明的第二方面在于提供一种碳纤维安全门成型方法，以成型实施例1所述的碳纤维安全门结构，具体而言，其包括：

[0066] S1、选取树脂及增强材料，采用真空导入工艺分别成型内门框210、外蒙皮220及内蒙皮230；树脂可以选用环氧树脂，增强材料可以选择玻璃224纤维、碳纤维或石墨纤维。通过增强材料，实现了相对于金属材料的大幅减重（减重30％以上），而且，提供了更强的弹性恢复能力，使其满足本申请的约束要求。

[0067] S2、将内蒙皮230对应于逃生窗212的位置安装于外蒙皮220的内侧，以构建用于安装锁具等安装件的安装腔。

[0068] S3、将第二凸缘221与第一凸缘211对应，将外蒙皮220插接在内门框210中；

[0069] S4、沿第二凸缘221与第一凸缘211的间隙涂覆胶水，固化成型。

[0070] 前述的方钢，则通过如下方式成型：

[0071] S11、选取树脂及碳纤维，采用真空导入工艺分别成型第一槽型件2161及第二槽型件2162；第一槽型件2161的外边缘尺寸适配于第二槽型件2162的内腔尺寸；

[0072] S12、将第一槽型件2161相向扣合在第二槽型件2162中，在第一槽型件2161与第二槽型件2162的间隙涂覆胶水（优选地采用环氧树脂），等待固化。固化成型后，第一防撞梁216通过螺栓连接于内门框210上，第二防撞梁225则通过螺栓连接于外蒙皮220上。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。