[發明專利]車輛及其支撐構件以及支撐構件的制作方法

在審

• 申請號: 201810975411.0
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109109336A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 史浩軒;宋唯佳;保羅·布里斯托;魏斌;詹姆斯·克萊門斯;卡斯騰·切西克
• 申請（專利權）人: 蔚來汽車有限公司
• 主分類號: B29C70/08
• 分類號: B29C70/08;B29C70/22;B29C70/34;B60N2/00
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;吳曉芬

本發明屬于車輛技術領域，具體提供一種車輛及其支撐構件以及支撐構件的制作方法。本發明旨在利用碳纖維復合材料沿纖維方向力學性能良好的優勢來有效保證碳纖維零件的支撐強度，并避免現有金屬支撐零件重量較大的問題。為此，本發明的支撐構件包括層疊設置的多個碳纖維層，由于碳纖維屬于各向異性材料，其沿著纖維方向的強度遠大于垂直于纖維方向的強度，而支撐構件又往往會受到多種載荷，因此，本發明將多個碳纖維層中相鄰的兩個碳纖維層的纖維鋪設方向設置為彼此不同，以便使得支撐構件能夠更好地承受來自于各個方向的不同載荷，從而在實現車輛輕量化的同時，還能夠有效保證支撐構件的強度和剛度，進而有效保證車輛的安全性能。

技術領域

本發明屬于車輛技術領域，具體提供一種車輛及其支撐構件以及支撐構件的制作方法。

背景技術

隨著地球能源的不斷減少，現有車輛技術領域越來越關注車輛的能耗問題，而作為降低能耗的重要手段，減輕車輛重量一直都是技術人員最為推崇的一種方式。為了減輕車輛重量，現有很多車輛，特別是電動汽車均開始使用碳纖維零件。具體而言，在車輛上使用碳纖維零件能夠很好地適應現有車輛技術領域中所提倡的輕量化需求，并且車輛重量的減輕不僅能夠提高車輛的綜合性能，還能夠有效降低車輛的能耗；因此，現有越來越多的技術人員開始重視車輛輕量化的需求。為了有效適應輕量化的需求，技術人員開始嘗試將碳纖維零件用于車輛的各個部分；例如，運用碳纖維制造支撐類零件。傳統金屬材料屬于各項同性材料，而碳纖維復合材料屬于各項異性材料，雖然其沿非纖維方向的力學性能較差，但是，其沿纖維方向的力學性能卻很好。

相應地，本領域需要一種新的車輛及其支撐構件以及支撐構件的制作方法來解決上述問題。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即利用碳纖維復合材料沿纖維方向力學性能良好的優勢，以便在最大化實現車輛輕量化的同時，還能夠有效保證碳纖維零件的支撐強度，本發明提供了一種用于車輛的支撐構件，所述支撐構件包括層疊設置的多個碳纖維層，所述多個碳纖維層中相鄰的兩個碳纖維層的纖維鋪設方向彼此不同。

在上述用于車輛的支撐構件的優選技術方案中，所述多個碳纖維層包括第一底部碳纖維層、第七頂部碳纖維層以及設置在所述第一底部碳纖維層與所述第七頂部碳纖維層之間的中間碳纖維層組，所述中間碳纖維層組包括多個層疊設置的中間碳纖維層，并且所述第一底部碳纖維層的纖維鋪設方向與所述第七頂部碳纖維層的纖維鋪設方向相同。

在上述用于車輛的支撐構件的優選技術方案中，所述中間碳纖維層組包括從下到上依次層疊設置的第二中間碳纖維層、第三中間碳纖維層、第四中間碳纖維層、第五中間碳纖維層和第六中間碳纖維層，所述第二中間碳纖維層的纖維鋪設方向與所述第六中間碳纖維層的纖維鋪設方向相同，所述第三中間碳纖維層的纖維鋪設方向與所述第五中間碳纖維層的纖維鋪設方向相同。

在上述用于車輛的支撐構件的優選技術方案中，所述第二中間碳纖維層的纖維鋪設方向、所述第三中間碳纖維層的纖維鋪設方向和所述第四中間碳纖維層的纖維鋪設方向各不相同。

在上述用于車輛的支撐構件的優選技術方案中，所述第一底部碳纖維層與所述第二中間碳纖維層的纖維鋪設方向之間、所述第六中間碳纖維層與所述第七頂部碳纖維層的纖維鋪設方向之間以及所述第四中間碳纖維層與所述第三中間碳纖維層和所述第五中間碳纖維層的纖維鋪設方向之間均相差90度；并且所述第二中間碳纖維層與所述第三中間碳纖維層的纖維鋪設方向之間以及所述第五中間碳纖維層與所述第六中間碳纖維層的纖維鋪設方向之間均相差135度。

在上述用于車輛的支撐構件的優選技術方案中，每個所述中間碳纖維層具有相同的厚度。

在上述用于車輛的支撐構件的優選技術方案中，所述第一底部碳纖維層與所述第七頂部碳纖維層具有相同的厚度。

在上述用于車輛的支撐構件的優選技術方案中，每個所述中間碳纖維層的厚度在0.16毫米至0.20毫米的范圍內。