[发明专利]车辆及其支撑构件以及支撑构件的制作方法

说明书

本发明属于车辆技术领域，具体提供一种车辆及其支撑构件以及支撑构件的制作方法。本发明旨在利用碳纤维复合材料沿纤维方向力学性能良好的优势来有效保证碳纤维零件的支撑强度，并避免现有金属支撑零件重量较大的问题。为此，本发明的支撑构件包括层叠设置的多个碳纤维层，由于碳纤维属于各向异性材料，其沿着纤维方向的强度远大于垂直于纤维方向的强度，而支撑构件又往往会受到多种载荷，因此，本发明将多个碳纤维层中相邻的两个碳纤维层的纤维铺设方向设置为彼此不同，以便使得支撑构件能够更好地承受来自于各个方向的不同载荷，从而在实现车辆轻量化的同时，还能够有效保证支撑构件的强度和刚度，进而有效保证车辆的安全性能。

技术领域

本发明属于车辆技术领域，具体提供一种车辆及其支撑构件以及支撑构件的制作方法。

背景技术

随着地球能源的不断减少，现有车辆技术领域越来越关注车辆的能耗问题，而作为降低能耗的重要手段，减轻车辆重量一直都是技术人员最为推崇的一种方式。为了减轻车辆重量，现有很多车辆，特别是电动汽车均开始使用碳纤维零件。具体而言，在车辆上使用碳纤维零件能够很好地适应现有车辆技术领域中所提倡的轻量化需求，并且车辆重量的减轻不仅能够提高车辆的综合性能，还能够有效降低车辆的能耗；因此，现有越来越多的技术人员开始重视车辆轻量化的需求。为了有效适应轻量化的需求，技术人员开始尝试将碳纤维零件用于车辆的各个部分；例如，运用碳纤维制造支撑类零件。传统金属材料属于各项同性材料，而碳纤维复合材料属于各项异性材料，虽然其沿非纤维方向的力学性能较差，但是，其沿纤维方向的力学性能却很好。

相应地，本领域需要一种新的车辆及其支撑构件以及支撑构件的制作方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即利用碳纤维复合材料沿纤维方向力学性能良好的优势，以便在最大化实现车辆轻量化的同时，还能够有效保证碳纤维零件的支撑强度，本发明提供了一种用于车辆的支撑构件，所述支撑构件包括层叠设置的多个碳纤维层，所述多个碳纤维层中相邻的两个碳纤维层的纤维铺设方向彼此不同。

在上述用于车辆的支撑构件的优选技术方案中，所述多个碳纤维层包括第一底部碳纤维层、第七顶部碳纤维层以及设置在所述第一底部碳纤维层与所述第七顶部碳纤维层之间的中间碳纤维层组，所述中间碳纤维层组包括多个层叠设置的中间碳纤维层，并且所述第一底部碳纤维层的纤维铺设方向与所述第七顶部碳纤维层的纤维铺设方向相同。

在上述用于车辆的支撑构件的优选技术方案中，所述中间碳纤维层组包括从下到上依次层叠设置的第二中间碳纤维层、第三中间碳纤维层、第四中间碳纤维层、第五中间碳纤维层和第六中间碳纤维层，所述第二中间碳纤维层的纤维铺设方向与所述第六中间碳纤维层的纤维铺设方向相同，所述第三中间碳纤维层的纤维铺设方向与所述第五中间碳纤维层的纤维铺设方向相同。

在上述用于车辆的支撑构件的优选技术方案中，所述第二中间碳纤维层的纤维铺设方向、所述第三中间碳纤维层的纤维铺设方向和所述第四中间碳纤维层的纤维铺设方向各不相同。

在上述用于车辆的支撑构件的优选技术方案中，所述第一底部碳纤维层与所述第二中间碳纤维层的纤维铺设方向之间、所述第六中间碳纤维层与所述第七顶部碳纤维层的纤维铺设方向之间以及所述第四中间碳纤维层与所述第三中间碳纤维层和所述第五中间碳纤维层的纤维铺设方向之间均相差90度；并且所述第二中间碳纤维层与所述第三中间碳纤维层的纤维铺设方向之间以及所述第五中间碳纤维层与所述第六中间碳纤维层的纤维铺设方向之间均相差135度。

在上述用于车辆的支撑构件的优选技术方案中，每个所述中间碳纤维层具有相同的厚度。

在上述用于车辆的支撑构件的优选技术方案中，所述第一底部碳纤维层与所述第七顶部碳纤维层具有相同的厚度。

在上述用于车辆的支撑构件的优选技术方案中，每个所述中间碳纤维层的厚度在0.16毫米至0.20毫米的范围内。