CN107639990B - 车辆及其平衡杆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车辆及其平衡杆。其中，平衡杆包括：连接杆和连接于所述连接杆两端的连接部；所述连接杆由外向内依次包括外观层、承力层和芯材，所述芯材的密度小于预设值。本发明中，连接杆采用夹层结构，外观层和承力层组成蒙皮，芯材采用轻质低密度材料复合而成。利用蒙皮承载面内载荷，芯材承载剪切，使平衡杆具有高刚度，高挠度的特性，并且，耐疲劳性能优异，同时，也减轻了平衡杆的整体的重量。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆及其平衡杆。
背景技术
汽车平衡杆，亦称顶吧，其作用是为了提供防侧倾的阻力。现代汽车为了消除地面高低不平造成的震动对车体的影响，车体通过独立悬挂系统来大量吸收外来的震动。由于避震装置的弹簧为各自独立，且每个弹簧的材质、物理性能等方面难以保持均匀一致，就造成剩余震动的影响最终还是由车体吸收。其具体表现则是单边吃力，若机动车辆在高速行驶中急转弯或紧急避让时就很容易产生侧倾乃至翻车。
平衡杆用于将机动车辆前避震装置固连为一整体，增强了车体刚性、有效地防止车体变形、平衡了两轮扭力、防止定位位移、减少两轮颠簸度、延长了避震装置的寿命、避免转弯时感到无力及侧倾，从而增加了车身的安全性，使得驾驭操作更灵活，乘坐更舒适。但现有的顶吧多为金属材质，如钢、铝等，重量较重，且易腐蚀，即便将金属顶吧进行前期防腐处理，后期仍需投入资金进行维护保养，此外，金属材质顶吧抗疲劳性差，易变形。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种车辆及其平衡杆，旨在解决现有金属平衡杆重量重及抗疲劳性能差的问题。
一个方面，本发明提出了一种平衡杆，用于车辆，该平衡杆包括：连接杆和连接于所述连接杆两端的连接部；其中，所述连接杆由外向内依次包括外观层、承力层和芯材，所述芯材的密度小于预设值。
进一步地，上述平衡杆中，所述外观层为连续纤维织物复合树脂。
进一步地，上述平衡杆中，所述连续纤维织物复合树脂为碳纤维。
进一步地，上述平衡杆中，所述承力层为连续增强纤维复合树脂。
进一步地，上述平衡杆中，所述连续增强纤维复合树脂包括碳纤维和辅助纤维；其中，所述碳纤维的体积百分含量大于等于30％，所述辅助纤维的体积百分含量小于等于70％。
进一步地，上述平衡杆中，所述辅助纤维包括玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的一种或多种。
进一步地，上述平衡杆中，所述芯材的密度小于预设值。
进一步地，上述平衡杆中，所述芯材为PVC泡沫、PMI泡沫、轻木中的一种或多种。
进一步地，上述平衡杆中，所述外观层与所述承力层胶接。
进一步地，上述平衡杆中，所述连接杆和所述连接部通过结构胶胶接，所述结构胶的剪切强度大于预设值。
进一步地，上述平衡杆中，所述结构胶为环氧结构胶、酚醛结构胶、不饱和树脂、乙烯基树脂、PPSU中的任一种。
进一步地，上述平衡杆中，所述连接部为金属连接部
进一步地，上述平衡杆中，所述承力层的内壁设置有加强筋。
本发明中，连接杆采用夹层结构，外观层和承力层组成蒙皮，芯材采用轻质低密度材料复合而成。利用蒙皮承载面内载荷，芯材承载剪切，提高了制件的高刚度，高挠度，耐疲劳性能优异，同时，也减轻了平衡杆的整体的重量。
另一方面，本发明还提出了一种车辆，该车辆设置有上述任一种平衡杆。
由于平衡杆具有上述效果，所以具有该平衡杆的车辆也具有相应的技术效果。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例中提供的平衡杆的结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的平衡杆中，连接杆的剖面图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
平衡杆实施例：
参见图1和图2，图中示出了平衡杆的优选结构，该平衡杆安装于车辆前盖的下方，连接于前轮两侧悬吊系统上。如图所示，该平衡杆包括：连接杆1和连接于连接杆1两端的连接部2。
其中，连接部2可以为金属连接部，连接部2与连接杆1的两端之间可以通过高韧性结构胶胶接。金属连接部2可以采用铸造工艺，一体成型后进行硬化处理，提高连接部2的寿命。本实施例中，用于连接连接部2和连接杆1的高韧性结构胶的剪切强度可以大于预设值，具体实施时，高韧性结构胶可以为环氧结构胶、酚醛结构胶、不饱和树脂、乙烯基树脂、PPSU(聚亚苯基砜树脂)中的任一种，当然，也可以为本领域技术所熟知的其他高韧性结构胶，本实施例对其不做任何限定。此外，具体实施时，连接部2和连接1之间也可以采用本领域技术人员所熟知的其他方式连接，本实施例对其不做任何限定。
需要说明的是，结构胶的剪切强度的预设值可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。
连接杆1由外向内依次包括外观层11、承力层12和芯材13。外观层11和承力层12组成蒙皮，承载面内载荷。具体地，承力层12的截面形状可以为圆形、方形以及不规则形状等，本实施例对承力层12截面的具体形状不做任何限定。外观层11包覆在承力层12的外部，外观层11可以与承力层12通过结构胶相胶接，例如，PU(聚氨基甲酸酯)胶丙烯酸酯结构胶、环氧结构胶等，当然，也可以通过本领域技术人员所熟知的其他方式进行连接，本实施例对其不做任何限定。优选地，外观层11和承力层12之间采用环氧结构胶胶接。
芯材13承载剪切，采用轻质低密度材料复合而成，芯材13的密度小于预设值。具体地，芯材13可以为轻质基材，具体可以为PVC(聚氯乙烯)泡沫、PMI(聚甲基丙烯酰亚胺)泡沫、轻木中的一种或多种，当然，也可以为本领域技术人员所熟知的其他轻质基材，只要密度小于预设值即可，本实施例对基材的具体种类不做任何限定。需要说明的是，具体实施时，芯材13的密度预设值可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。本实施例中的多种包括两种及两种以上。
本实施例中，连接杆采用夹层结构，外观层11和承力层12组成蒙皮，芯材13采用轻质低密度材料复合而成。利用蒙皮承载面内载荷，芯材13承载剪切，使平衡杆具有高刚度，高挠度，耐疲劳性能优异，同时，也减轻了平衡杆的整体的重量，提高了抗腐蚀性能。
上述实施例中，外观层11可以为连续纤维织物复合树脂，承力层12可以为连续增强纤维复合树脂。
具体地，连续纤维织物复合树脂可以为碳纤维，连续增强纤维复合树脂可以包括碳纤维和辅助纤维。其中，辅助纤维可以包括玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的一种或多种，例如，辅助纤维可以只包括玻璃纤维，或者玻璃纤维和玄武岩纤维的组合，或者玻璃纤维和芳纶纤维，再或者玻璃纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维三种的组合，当然，辅助纤维中还可以包括本领域技术人员所熟知的其他连续纤维，本实施例对辅助纤维的具体种类不做任何限定。
需要说明的是，当辅助纤维中包含两种或者两种以上成分时，各种纤维成分的具体含量可以根据实际情况来确定，本实施例对其不作任何限定。
优选地，碳纤维的体积百分含量大于等于30％，辅助纤维的体积百分含量小于等于70％。例如，碳纤维的体积百分含量为40％，辅助纤维的体积百分含量为60％。
需要说明的是，本实施例中的多个包括两个及两个以上。
本实施例中，连接杆1采用夹层复合材料，利用夹层复合材料高刚性、耐腐蚀的特性，大幅度降低了连接杆1的重量，进而大幅度降低了平衡杆的整体重量。同时，连接杆1两侧的连接部2采用金属铸造而成，复合材料本身耐疲劳性能优异，采用复合材料制成的连接杆1和金属连接部2采用高韧性结构胶胶结而成，可提高接头处的连接寿命。与传统金属平衡杆相比，本实施例中的复合材料平衡杆整体的力学性能好，抗剪性、抗疲劳性能和耐腐蚀性能优异，产品的性能大幅度提升，同时价格上比现有纯碳纤维平衡杆低。
上述实施例中，承力层12的内壁设置有加强筋121。也就是说，本实施例在纤维界面与芯材13的连接处设置了加强筋204，以使连接杆具有高比强，高刚度，高抗剪的性能。
综上，本实施例中的连接杆利用蒙皮承载面内载荷，芯材承载剪切，提高了制件的高刚度，高挠度，耐疲劳性能优异，同时，也减轻了平衡杆的整体的重量。
车辆实施例：
本发明还提出了一种车辆，该车辆设置有上述任一种平衡杆。其中，平衡杆的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。
由于平衡杆具有上述效果，所以具有该平衡杆的车辆也具有相应的技术效果。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种平衡杆，用于车辆，其特征在于，包括：连接杆(1)和连接于所述连接杆(1)两端的连接部(2)；其中，
所述连接杆(1)由外向内依次包括外观层(11)、承力层(12)和芯材(13)，所述外观层(11)与所述承力层(12)通过胶接组成蒙皮，以承载面内负荷，所述承力层(12)为连续增强纤维复合树脂，所述连续增强纤维复合树脂包括碳纤维和辅助纤维，其中所述碳纤维的体积百分含量大于等于30％，所述辅助纤维的体积百分含量小于等于70％，所述承力层(12)的内壁设置有加强筋(121)；
所述连接杆(1)和所述连接部(2)通过结构胶胶接，所述结构胶的剪切强度大于预设值。
2.根据权利要求1所述的平衡杆，其特征在于，所述外观层(11)为连续纤维织物复合树脂。
3.根据权利要求2所述的平衡杆，其特征在于，所述连续纤维织物复合树脂为碳纤维。
4.根据权利要求1所述的平衡杆，其特征在于，所述辅助纤维包括玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维中的一种或多种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的平衡杆，其特征在于，所述芯材(13)的密度小于预设值。
6.根据权利要求5所述的平衡杆，其特征在于，所述芯材(13)为PVC泡沫、PMI泡沫、轻木中的一种或多种。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的平衡杆，其特征在于，所述结构胶为环氧结构胶、酚醛结构胶、不饱和树脂、乙烯基树脂、PPSU中的任一种。
8.根据权利要求1所述的平衡杆，其特征在于，所述连接部(2)为金属连接部。
9.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1至8中任一项所述的平衡杆。
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