CN206900153U - 碳纤维车门以及具有它的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳纤维车门以及具有它的车辆，根据本实用新型第一方面实施例的碳纤维车门包括车门外板、车门侧板、车门内板、前加强板以及后加强板，车门侧板为环形板，车门侧板的外端适于在车门外板的内侧与车门外板的边沿连接，车门侧板适于在车门内板的内端与车门内板的边沿连接，前加强板适于在车门侧板的前方与车门侧板连接，后加强板适于在车门侧板的后方与车门侧板连接，车门外板、车门侧板、车门内板、前加强板、后加强板均包括多个碳纤维布层，前加强板以及后加强板的碳纤维布层的层数＞车门侧板以及车门外板的碳纤维布层的层数＞车门内板的碳纤维布层的层数。该碳纤维车门不仅强度高，而且重量轻。

Description

碳纤维车门以及具有它的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种碳纤维车门以及具有它的车辆。

背景技术

相关技术中，车辆后部的行李厢上方设有车门，车门作为面积较大的外覆盖件，对结构、强度均有一定的要求。传统的车门主要为金属冲压件，车门的各个部分的厚度大体一致。这样，不仅车门的整体重量较大，而且不能满足某些部位对强度、承载的特殊要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种强度高、重量轻的车门。

本实用新型还提出了一种具有上述碳纤维车门的车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的碳纤维车门包括车门外板、车门侧板、车门内板、前加强板以及后加强板，所述车门侧板为环形板，所述车门侧板的外端适于在所述车门外板的内侧与所述车门外板的边沿连接，所述车门侧板适于在所述车门内板的内端与所述车门内板的边沿连接，所述前加强板适于在所述车门侧板的前方与所述车门侧板连接，所述后加强板适于在所述车门侧板的后方与所述车门侧板连接，所述车门外板、所述车门侧板、所述车门内板、所述前加强板、所述后加强板均包括多个碳纤维布层，所述前加强板以及所述后加强板的碳纤维布层的层数＞所述车门侧板以及所述车门外板的碳纤维布层的层数＞所述车门内板的碳纤维布层的层数。

根据本实用新型实施例的碳纤维车门，不仅满足车门各区域对强度的不同要求，而且重量轻、满足轻量化要求。

根据本实用新型的一些实施例，所述车门外板与所述车门侧板通过环形连接板连接，所述环形连接板包括多个碳纤维布层，所述车门内板的碳纤维布层的层数＜所述环形连接板的碳纤维布层的层数＜所述车门外板的碳纤维布层的层数。

根据本实用新型的一些实施例，所述环形连接板为六层结构，所述第一层和第六层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述环形连接板的第二层至第五层采用第二种碳纤维预浸料织布，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

根据本实用新型的一些实施例，所述前加强板和所述后加强板均包括：单向碳纤维布层和对称分布在所述单向碳纤维布层两侧的多个碳纤维织布层，所述单向碳纤维布层的纤维延伸方向为前后方向。

根据本实用新型的一些实施例，所述前加强板为九层结构，所述前加强板的第五层采用单向碳纤维预浸料织布，所述前加强板的第一层、第二层、第八层、第九层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述前加强板的第三层、第四层、第六层、第七层采用第二种碳纤维预浸料织布；所述后加强板为九层结构，所述后加强板的第五层采用单向碳纤维预浸料织布，所述后加强板的第一层、第二层、第八层、第九层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述后加强板的第三层、第四层、第六层、第七层采用第二种碳纤维预浸料织布；其中，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

根据本实用新型的一些实施例，所述车门侧板的碳纤维布层均包括：单向碳纤维布层和对称分布在所述单向碳纤维布层两侧的多个碳纤维织布层，所述单向碳纤维布层的纤维延伸方向为前后方向。

根据本实用新型的一些实施例，所述车门侧板的碳纤维布层为七层结构，所述车门侧板的第四层采用单向碳纤维预浸料织布，所述车门侧板的第一层、第二层、第六层、第七层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述车门侧板的第三层至第五层采用第二种碳纤维预浸料织布，其中，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

根据本实用新型的一些实施例，所述车门内板的碳纤维布层为五层结构，所述车门内板的第一层、第二层、第四层、第五层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述车门内板的第三层采用第二种碳纤维预浸料织布，其中，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

根据本实用新型的一些实施例，所述车门外板为七层结构，所述车门外板的第一层、第二层、第六层、第七层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述车门侧板的第三层至第五层采用第二种碳纤维预浸料织布，其中，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆包括车身以及碳纤维车门，所述前加强板、所述后加强板分别与所述车身连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的碳纤维车门的一个示意图。

图2是根据本实用新型实施例的碳纤维车门的主视示意图。

图3是根据本实用新型实施例的碳纤维车门的俯视示意图。

图4是根据本实用新型实施例的碳纤维车门的左视示意图。

附图标记：

碳纤维车门600，车门外板610，车门侧板620，车门内板630，前加强板640，后加强板650，环形连接板660。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1至图4描述根据本实用新型实施例的碳纤维车门600。

如图1所示，根据本实用新型第一方面实施例的碳纤维车门600包括车门外板610、车门侧板620、车门内板630、前加强板640以及后加强板650，车门侧板620为环形板，车门侧板620的外端适于在车门外板610的内侧与车门外板610的边沿连接，车门侧板620适于在车门内板630的内端与车门内板630的边沿连接，前加强板640适于在车门侧板620的前方与车门侧板620连接，后加强板650适于在车门侧板620的后方与车门侧板620连接。

其中，车门外板610、车门侧板620、车门内板630、前加强板640、后加强板650均包括多个碳纤维布层，前加强板640以及后加强板650的碳纤维布层的层数＞车门侧板620以及车门外板610的碳纤维布层的层数＞车门内板630的碳纤维布层的层数。

根据本实用新型的碳纤维车门600，由于车门内板630主要用于装饰，对力学性能的要求不高，车门外板610以及车门侧板620用于承载车门重量，对力学性能的要求高于车门内板630，而前加强板640以及后加强板650，由于其连接区域的特殊性，使得前加强板640以及后加强板650的力学性能要求最高。由此，通过将前加强板640以及后加强板650的碳纤维布层的层数设置成最多，车门内板630的碳纤维布层的层数设置成最少，在满足车门轻量化的需求的同时，对强度要求较高的区域通过增加碳纤维布层的层数的方式进行补强，兼顾了轻量化和强度要求。

具体地，碳纤维车门600可采用碳纤维增强环氧树脂复合材料。

根据本实用新型的一个实施例，车门外板610与车门侧板620通过环形连接板660连接，环形连接板660包括多个碳纤维布层，车门内板630的碳纤维布层的层数＜环形连接板660的碳纤维布层的层数＜车门外板610的碳纤维布层的层数。这样，车门内板630与车门外板610通过环形连接板660连接，使结构更稳定。

具体地，参照图1所示，环形连接板660为六层结构，第一层和第六层采用第一种碳纤维预浸料织布，环形连接板660的第二层至第五层采用第二种碳纤维预浸料织布，第二种碳纤维预浸料织布的强度高于第一种碳纤维预浸料织布的强度。

如表1所示，环形连接板660的第一层、第三层、第四层、第六层的纤维取向可以是0/90°，第二层、第五层的纤维取向可以是±45°。

表1 环形连接板的碳纤维铺层表

层级	材料	纤维取向
			第一层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°
第二层	第二种碳纤维预浸料织布	±45°
			第三层	第二种碳纤维预浸料织布	0/90°
第四层	第二种碳纤维预浸料织布	0/90°
			第五层	第二种碳纤维预浸料织布	±45°
第六层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°

在一些实施例中，参见图1和图4所示，前加强板640和后加强板650均为单向碳纤维布层和对称分布在单向碳纤维布层两侧的多个碳纤维布层，单向碳纤维布层的纤维延伸方向为前后方向。由此，对前加强板640和后加强板650在前后方向上的强度进行加强，提升了前加强板640和后加强板650与车身连接的稳定性。

具体而言，前加强板640用于与车身可枢转的连接，与车身连接处形成铰链结构，后加强板650用于连接并固定车锁。因此，通过提高前加强板640和后加强板650的强度，提升前加强板640和后加强板650与车身连接的稳定性。

进一步地，如图4所示，前加强板640为九层结构，前加强板640的第五层采用单向碳纤维预浸料织布，前加强板640的第一层、第二层、第八层、第九层采用第一种碳纤维预浸料织布，前加强板640的第三层、第四层、第六层、第七层采用第二种碳纤维预浸料织布。

后加强板650为九层结构，后加强板650的第五层为单向碳纤维布，后加强板650的第一层、第二层、第八层、第九层采用第一种碳纤维预浸料织布，后加强板650的第三层、第四层、第六层、第七层采用第二种碳纤维预浸料织布。

其中，第二种碳纤维预浸料织布的强度高于第一种碳纤维预浸料织布的强度。

参照表2所示，后加强板650的第一层、第三层、第四层、第六层的纤维取向可以是0/90°，第二层、第五层的纤维取向可以是±45°，第五层的纤维取向为0°。

表2 前加强板/后加强板的碳纤维铺层表

层级	材料	纤维取向
			第一层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°
第二层	第一种碳纤维预浸料织布	±45°
			第三层	第二种碳纤维预浸料织布	0/90°
第四层	第二种碳纤维预浸料织布	±45°
			第五层	单向碳纤维预浸料织布	0°
第六层	第二种碳纤维预浸料织布	±45°
			第七层	第二种碳纤维预浸料织布	0/90°
第八层	第一种碳纤维预浸料织布	±45°
			第九层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°

根据本实用新型的一些实施例，如图1和图4所示，车门侧板620的碳纤维布层均包括单向碳纤维布层和对称分布在单向碳纤维布层两侧的多个碳纤维布层，单向碳纤维布层的纤维延伸方向为前后方向。由此，提高了车门侧板620的强度，进而提高了车门侧板620与车门外板610连接的稳定性。

在一个具体实施例中，车门侧板620的碳纤维布层为七层结构，车门侧板620的第四层采用单向碳纤维预浸料织布，车门侧板620的第一层、第二层、第六层、第七层采用第一种碳纤维预浸料织布，车门侧板620的第三层至第五层采用第二种碳纤维预浸料织布，其中，第二种碳纤维预浸料织布的强度高于第一种碳纤维预浸料织布的强度。

参照表3所示，车门侧板620的第一层、第三层、第五层、第七层的纤维取向可以是0/90°，第二层、第六层的纤维取向可以是±45°，第四层的纤维取向为0°。

表3 车门侧板的碳纤维铺层表

层级	材料	纤维取向
			第一层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°
第二层	第一种碳纤维预浸料织布	±45°
			第三层	第二种碳纤维预浸料织布	0/90°
第四层	单向碳纤维预浸料织布	0°
			第五层	第二种碳纤维预浸料织布	0/90°
第六层	第一种碳纤维预浸料织布	±45°
			第七层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，车门内板630的碳纤维布层为五层结构，车门内板630的第一层、第二层、第四层、第五层采用第一种碳纤维预浸料织布，车门内板630的第三层采用第二种碳纤维预浸料织布，其中，第二种碳纤维预浸料织布的强度高于第一种碳纤维预浸料织布的强度。

参照表4所示，车门内板630的第一层、第三层、第五层的纤维取向可以是0/90°，第二层、第六层的纤维取向可以是±45°。

表4 车门内板的碳纤维铺层表

层级	材料	纤维取向
			第一层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°
第二层	第一种碳纤维预浸料织布	±45°
			第三层	第二种碳纤维预浸料织布	0/90°
第四层	第一种碳纤维预浸料织布	±45°
			第五层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°

根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，车门外板610为七层结构，车门外板610的第一层、第二层、第六层、第七层采用第一种碳纤维预浸料织布，车门侧板620的第三层至第五层采用第二种碳纤维预浸料织布，其中，第二种碳纤维预浸料织布的强度高于第一种碳纤维预浸料织布的强度。由此，不仅降低了车门的重量，而且提高了车门外板610的强度。

参照表5所示，车门外板610的第一层、第三层、第五层、第七层的纤维取向可以是0/90°，第二层、第四层、第六层的纤维取向可以是±45°。

表5 车门外板的碳纤维铺层表

层级	材料	纤维取向
			第一层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°
第二层	第一种碳纤维预浸料织布	±45°
			第三层	第二种碳纤维预浸料织布	0/90°
第四层	第二种碳纤维预浸料织布	±45°
			第五层	第二种碳纤维预浸料织布	0/90°
第六层	第一种碳纤维预浸料织布	±45°
			第七层	第一种碳纤维预浸料织布	0/90°

此外，车门外板610与车门侧板620的连接处的碳纤维布层逐渐过渡连接，车门侧板620与车门侧板620的连接处的碳纤维布层逐渐过渡连接，前加强板640与环形连接板660的连接处的碳纤维布层逐渐过渡连接，后加强板650与环形连接板660的连接处的碳纤维布层逐渐过渡连接。

实际生产中，将车门外板610、车门内板630、车门侧板620、前加强板640以及后加强板650这五部分分体成型后粘接到一起，以最终得到车门，显著节约了生产成本、便于批量生产。

需要说明的是，图1并非为剖视图，图1中的剖面线仅仅是为区分各个碳纤维铺设区而设置。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆包括车身以及碳纤维车门600，碳纤维车门600与车身连接。根据本实用新型第二方面实施例的车辆，采用上述碳纤维车门600，不仅实现了整车轻量化，而且具有较好的强度。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种碳纤维车门，其特征在于，包括：

车门外板；

车门侧板，所述车门侧板为环形板，所述车门侧板的外端适于在所述车门外板的内侧与所述车门外板的边沿连接，

车门内板，所述车门侧板适于在所述车门内板的内端与所述车门内板的边沿连接；

前加强板，所述前加强板适于在所述车门侧板的前方与所述车门侧板连接；以及

后加强板，所述后加强板适于在所述车门侧板的后方与所述车门侧板连接；

其中，所述车门外板、所述车门侧板、所述车门内板、所述前加强板、所述后加强板各自均为依次叠置的多层结构且均包括多个碳纤维布层，所述前加强板以及所述后加强板的碳纤维布层的层数＞所述车门侧板以及所述车门外板的碳纤维布层的层数＞所述车门内板的碳纤维布层的层数。

2.根据权利要求1所述的碳纤维车门，其特征在于，所述车门外板与所述车门侧板通过环形连接板连接，所述环形连接板包括多个碳纤维布层，所述车门内板的碳纤维布层的层数＜所述环形连接板的碳纤维布层的层数＜所述车门外板的碳纤维布层的层数。

3.根据权利要求2所述的碳纤维车门，其特征在于，所述环形连接板为六层结构，所述环形连接板的第一层和第六层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述环形连接板的第二层至第五层采用第二种碳纤维预浸料织布，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的碳纤维车门，其特征在于，所述前加强板和所述后加强板均包括：单向碳纤维布层和对称分布在所述单向碳纤维布层两侧的多个碳纤维织布层，所述单向碳纤维布层的纤维延伸方向为前后方向。

5.根据权利要求4所述的碳纤维车门，其特征在于，

所述前加强板为九层结构，所述前加强板的第五层采用单向碳纤维预浸料织布，所述前加强板的第一层、第二层、第八层、第九层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述前加强板的第三层、第四层、第六层、第七层采用第二种碳纤维预浸料织布；

所述后加强板为九层结构，所述后加强板的第五层采用单向碳纤维预浸料织布，所述后加强板的第一层、第二层、第八层、第九层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述后加强板的第三层、第四层、第六层、第七层采用第二种碳纤维预浸料织布；

其中，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的碳纤维车门，其特征在于，所述车门侧板的碳纤维布层均包括：单向碳纤维布层和对称分布在所述单向碳纤维布层两侧的多个碳纤维织布层，所述单向碳纤维布层的纤维延伸方向为前后方向。

7.根据权利要求6所述的碳纤维车门，其特征在于，所述车门侧板的碳纤维布层为七层结构，所述车门侧板的第四层采用单向碳纤维预浸料织布，所述车门侧板的第一层、第二层、第六层、第七层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述车门侧板的第三层至第五层采用第二种碳纤维预浸料织布，其中，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

8.根据权利要求1所述的碳纤维车门，其特征在于，所述车门内板的碳纤维布层为五层结构，所述车门内板的第一层、第二层、第四层、第五层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述车门内板的第三层采用第二种碳纤维预浸料织布，其中，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

9.根据权利要求1所述的碳纤维车门，其特征在于，所述车门外板为七层结构，所述车门外板的第一层、第二层、第六层、第七层采用第一种碳纤维预浸料织布，所述车门侧板的第三层至第五层采用第二种碳纤维预浸料织布，其中，所述第二种碳纤维预浸料织布的强度高于所述第一种碳纤维预浸料织布的强度。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

车身；以及

如权利要求1-9中任一项所述的碳纤维车门，所述前加强板、所述后加强板分别与所述车身连接。