[发明专利]一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁

权利要求书

1.一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁，其特征在于：包括碳纤维复合材料增强U形横梁（1）、悬架纵臂（2）、橡胶转接件（3）和轮毂法兰（4）；所述碳纤维复合材料增强U形横梁（1）的左右两端通过橡胶转接件（3）与悬架纵臂（2）连接，所述轮毂法兰（4）焊接在悬架纵臂（2）上；所述的碳纤维复合材料增强U形横梁（1）包括横梁内层（1-3）和横梁外层（1-1）以及位于上述两者之间的横梁中间层（1-2）；

所述碳纤维复合材料增强U形横梁（1）两端分别插入橡胶转接件（3）的U形孔（3-2），通过胶粘剂进行固定，所述橡胶转接件（3）插入悬架纵臂（2）的横梁管接头（2-3），通过胶粘剂进行固定，并利用限位孔（3-5）和限位块（2-3-1）的配合进行定位，实现碳纤维复合材料增强U形横梁（1）与悬架纵臂（2）连接；

所述碳纤维复合材料增强U形横梁（1）的横梁内层（1-3）和横梁外层（1-1）由碳纤维与热固性树脂或热塑性树脂组成的碳纤维复合材料经过模压成型制成；所述横梁中间层（1-2）由镁合金板通过冲压成形制造；所述横梁外层（1-1）与横梁中间层（1-2）、横梁中间层（1-2）与横梁内层（1-3）分别通过粘接构成复合结构横梁；

所述碳纤维复合材料增强U形横梁（1）的横截面为U形开口剖面结构，从中间部分到两端部分U形截面的两侧边长逐渐增大，所述横梁内层（1-3）、横梁中间层（1-2）和横梁外层（1-1）的两侧边长变化趋势一致；所述横梁内层（1-3）和横梁外层（1-1）的厚度从中间部分到两端部分逐渐变厚，横梁中间层（1-2）的厚度保持不变。

2.根据权利要求1所述的一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁，其特征在于，所述碳纤维复合材料增强U形横梁（1）的截面尺寸、横梁内层（1-3）和横梁外层（1-1）的铺层方向和铺层层数、横梁中间层（1-2）的厚度根据扭转梁的力学性能设计要求进行确定。

3.根据权利要求1所述的一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁，其特征在于，所述悬架纵臂（2）的纵臂本体（2-1）由钢板经过冲压成形，纵臂本体（2-1）的加强筋（2-1-1）上端的宽度从前端到后端逐渐变小；所述纵臂本体（2-1）的前端焊接衬套管（2-2），中间部分焊接横梁管接头（2-3），纵臂本体（2-1）的后端连接弹簧支撑座（2-4）和减振器支架（2-5）；所述横梁管接头（2-3）的内侧沿圆周方向均匀分布八个限位块（2-3-1）；所述弹簧支撑座（2-4）和减振器支架（2-5）均为纵臂本体（2-1）的一部分，经过折弯和焊接工艺制成。

4.根据权利要求1所述的一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁，其特征在于，所述橡胶转接件（3）的橡胶转接件本体（3-1）由橡胶材料制成；在橡胶转接件本体（3-1）中间位置布置U形孔（3-2），所述U形孔（3-2）的截面尺寸与碳纤维复合材料增强U形横梁（1）两端部分的截面尺寸相同；所述橡胶转接件本体（3-1）上U形孔（3-2）的内侧布置有十五个呈3×5方形阵列的六边形减重孔（3-3）；所述橡胶转接件本体（3-1）上U形孔（3-2）的左侧、右侧和下侧分别布置一个椭圆减重孔（3-4）；在橡胶转接件本体（3-1）的外圆柱面上沿圆周方向均匀分布八个限位孔（3-5）。

5.根据权利要求1、3和4中任一项所述的一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁，其特征在于，所述横梁管接头（2-3）上的限位块（2-3-1）的截面尺寸与橡胶转接件本体（3-1）上的限位孔（3-5）的截面尺寸相同；在装调过程中，通过调整限位块（2-3-1）与限位孔（3-5）的装配位置，改变碳纤维复合材料增强U形横梁（1）的U形口朝向。

6.根据权利要求1所述的一种多材料混合结构汽车后悬架扭转梁，其特征在于，所述轮毂法兰（4）为蝶形结构，四角位置均匀分布有四个螺栓孔，中间部分有圆形减重孔。