[发明专利]一种车用软管

说明书

技术领域

本发明属于汽车零部件技术领域，涉及一种车用软管。

背景技术

汽车作为人们的代步工具，是主要的交通工具之一。汽车有许多分布在车身各个方位的零部件，因为这类零部件大多为刚性材料制成，且安装在不同方位，所以它们不适合直接连接进行传动，因此软轴就普遍地出现在车身内。因操纵机构与汽车的离合器为刚性结构且安装位置较远，所以软轴尤其适用于汽车的操纵机构与汽车离合器的连接。

众所周知，驾驶员如需改变行车的速度，就必须通过操纵操纵杆摆动来实现，操纵系统进行了两个方向的往复行程，因此软轴需要承载两个方向的作用力，即推力和拉力。软轴的质量直接决定了汽车的变速性能。

软轴包括芯轴和软管，而软管包裹芯轴，软管是软轴的关键部位。在上述的往复行程中，软管的耐磨性和不易变形是决定软轴寿命重要关键要素之一。

综上所述，需要设计一种耐磨性好、不易变形的车用软管。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种耐磨性好、不易变形的车用软管。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种车用软管，包括呈中空设置的外皮以及设置在外皮内的内衬管，所述内衬管和外皮之间依次设有第一扁丝、钢丝层和第二扁丝，所述第一扁丝同轴心设置在内衬管外壁且呈螺旋状紧密包裹内衬管，所述钢丝层同轴心设置在第一扁丝外壁，所述钢丝层由若干均匀分布在第一扁丝外壁的钢条构成，所述第二扁丝同轴心设置且呈螺旋状紧密包裹钢丝层，所述第二扁丝与外皮内壁紧密贴合；其中，所述内衬管由尼龙复合材料制成，所述尼龙复合材料由以下重量份数成分组成：尼龙1311：60-90份，POM：5-25份，碳纤维：10-30份，硅酮粉：1-3份，热塑性聚氨酯弹性体：0.5-10份，增容剂：6-9份，抗氧剂：0.5-2份。

本发明车用软管中的内衬管由尼龙复合材料制成，而尼龙复合材料主要由POM、碳纤维和一些助剂增强尼龙1311制成。尼龙1311具有良好的物理机械性能，其拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、弯曲弹性模量等性能和尼龙12相当，吸水率明显小于尼龙12；弯曲模量、冲击强度和尼龙11相当.断裂伸长率明显高于尼龙11，同时具有良好的电性能和热性能，是一种性能优良的新型工程塑料。而POM产量大，钢性、强度、弹性、耐疲劳性、耐化学品性、耐磨性等综合性能优良。将POM与尼龙1311共混，结合两种聚合物的优点制备出高强度、高耐磨性等力学性能较好的内衬管。

此外，内衬管的材料中还加入了增强体系、助剂等辅助材料。其中，碳纤维增强体系质量轻、强度大，在重量仅相当于钢材重量的20-30％的情况下，硬度却达到钢材的10倍以上。所以用碳纤维增强体系增强内衬管时不仅可以使内衬管轻量化，而且强度、耐磨性更高。而硅酮粉是一种刚性粒子，粒径在1-3μm，具有一定的耐磨性，将硅酮粉加入到复合材料中可起到成核剂的作用，在结晶过程中能形成许多细小的球晶，并能较好地分散到复合材料中，改善润滑性、耐磨性和结晶状态，使复合材料有较细的纹理结构，从而使复合材料制成的内衬管的强度、热变形温度得到提高，摩擦因数降低，耐磨性能提高。另外，热塑性聚氨酯弹性体能与POM分子形成氢键，从而起到很好的增韧作用，提高制品内衬管的韧性。

但是，上述材料在混合体系中并不能很好的相容，所以本发明在复合材料体系中加入了增容剂，增容剂为市售普通增容剂中的一种或多种，如：聚丁二烯接枝马来酸酐(PB-g-MAH)、聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)。这些接枝后的增容剂一端与材料体系中的尼龙1311有较好的相容性，另一端与碳纤维增强体系等其它组分相连，改善了尼龙1311与材料体系中其它组分的相容性，也可以改善韧性。而抗氧剂的加入主要是为了抑制空气中的氧气对复合材料的氧化分解作用，改善本发明材料在有氧空气中加热后物理性能的保留。所述抗氧剂也是市售普通抗氧剂中的一种或多种，如：抗氧化剂B215、抗氧化剂B225、抗氧化剂1010、抗氧化剂1076。

此外，上述尼龙复合材料的各组份的重量份数是在尼龙1311添加60-90份的基础上确定的，如果添加过少，则无法满足制品内衬管的性能要求，如果添加量过多，则会影响复合材料的结构，过多的组分有可能出现自成一相的趋势，降低复合材料强度、耐磨性等力学性能，同样也会影响内衬管的性能。