CN210852355U - 一种车辆后防护栏横杠 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种车辆后防护栏横杠，包括复合材料型材、垫片、和连接箍；所述车辆后防护栏横杠通过连接箍与车辆后防护栏的斜撑焊接；所述复合材料型材的横截面包括日字型横截面，所述复合材料型材包括采用环氧树脂和无碱玻璃纤维的拉挤型材；所述连接箍的材料包括钢或铁，所述连接箍的紧固位置包括大于2毫米的间隙，所述连接箍通过紧固螺栓的锁紧与复合材料型材保持紧密贴合；所述垫片的材料包括橡胶。
Description
技术领域
本实用新型提出了一种车辆后防护栏横杠，属于汽车零部件制造技术领域。
背景技术
无论是新能源汽车还是传统的燃油汽车，车身轻量化要求都是日益迫切。传统的车辆后防护栏一般采用钢结构，如图1所示，主要包括一根长度与车身宽度相同的横杠103和两根斜撑102，横杠103与斜撑102之间一般是焊接或者螺栓连接，斜撑102与汽车底盘的纵梁101之间一般通过螺栓或者铆钉连接，横杠103、斜撑102和汽车底盘纵梁101都是钢结构。这种钢结构后防护栏的特点是连接方便，缺点是重量非常大，严重影响车身轻量化。其中，横杠的重量大约占整个后防护栏重量的70％。在日益紧迫的轻量化要求下，用复合材料后防护栏代替这种钢结构后防护栏可以有效减轻车身重量。
机械结构中常用的复合材料是树脂基复合材料，一般由纤维和树脂组成，纤维是增强相，树脂是基体。复合材料结构也并非都是优点，其突出弱点之一是不宜采用机械连接；同时，常用的复合材料是非金属，也是不能焊接的。针对图1这种车辆后防护栏，如果把斜撑102和横杠103都换成复合材料结构，就会遇到严峻的连接问题。机械连接会切断复合材料结构的增强纤维，造成力学性能的严重下降；此外，由于树脂基复合材料的基体是脆性的，在振动载荷作用下，机械连接的位置会产生松动，而且这种松动会随着振动而加剧。
由于车辆后防护栏使用环境的恶劣性，比如踩踏和意外冲击，采用胶接方式进行连接是不可靠的。
发明内容
基于上述背景，本实用新型提出了一种复合材料防护栏横杠，如图2所示，用来代替图1中的钢结构横杠103，可以有效减轻防护栏重量，能减轻防护栏整体重量的40％，同时可以保证后防护栏的斜撑和横杠之间仍然采用方便可靠的焊接工艺，并且能满足有关国家标准的要求。
如图2所示的复合材料防护栏横杠，包括复合材料型材201、垫片202、和连接箍203；所述复合材料防护栏横杠通过连接箍实现与防护栏斜撑的焊接。所述复合材料型材201是一根长度与车身宽度相同的横杠，所述连接箍203与型材201之间有一层垫片202。所述复合材料型材的横截面为日字型横截面，所述型材的壁厚在2～6毫米之间，所述复合材料型材为采用环氧树脂和无碱玻璃纤维的拉挤型材；所述连接箍203的材料是钢或铁，所述连接箍203的厚度在0.5~1.5毫米之间；所述连接箍的紧固位置有大于2毫米的间隙204，所述连接箍通过紧固螺栓205的锁紧与复合材料型材201保持紧密贴合；所述垫片202的材料是橡胶，所述垫片的厚度为0.5～2毫米。所述连接箍203和垫片202分别有两个，在型材201上的位置和汽车防护栏的两个斜撑位置相对应。
所述型材201采用日字型截面型材，可以有效提高横杠的整体抗弯曲能力，还可以提高承受各种复杂载荷的能力。采用环氧树脂和无碱玻璃纤维的拉挤型材是一种高性能的复合材料拉挤型材。
所述连接箍203的材料为钢或铁等可焊接材料，可以确保复合材料横杠与钢结构斜撑的连接继续使用简单可靠的焊接工艺。所述连接箍的紧固位置预留一定的间隙204，可以确保连接箍203在螺栓205的锁紧力作用下与型材201之间紧密贴合，避免横杠与连接箍之间的滑动。
所述垫片202的作用在于增加连接箍和复合材料型材之间的摩擦力，确保横杠与连接箍之间不会产生滑动，同时可以避免连接箍203对型材201表面的损伤。
实验表明，本实用新型的方案可以满足有关车辆防护栏国家标准的要求。
附图说明
图1为目前常见的钢结构后防护栏及其与车身底盘的连接示意图，101为车身底盘的纵梁，102为后防护栏的斜撑，103为后防护栏的横杠。
图2为本实用新型的实施例示意图，201为复合材料型材，202为垫片，203为连接箍，204为连接箍紧固位置的间隙，205为锁紧连接箍的紧固螺栓。
具体实施方式
如图2所示，首先制造一个拉挤型材201，型材的材料为环氧树脂和无碱玻璃纤维，型材的壁厚为3毫米，型材的长度为1930毫米，型材的横截面为日字型，型材的高度为154毫米，型材的宽度为56毫米。
按照型材的外廓尺寸，制造两个连接箍203，连接箍的连接位置开有4个直径5毫米的孔，连接箍的宽度为50毫米，连接箍的连接位置高度是25毫米，连接位置的间隙204为10毫米。
在连接箍的内表面胶接一层垫片202，垫片的厚度为1毫米，垫片的材料为橡胶。
2个连接箍203与型材201通过紧固螺栓205的锁紧而紧密贴合，2个连接箍距离800毫米，两个连接箍在横杠长度方向均匀排布。
Claims (9)
1.一种车辆后防护栏横杠，其特征是：包括复合材料型材（201）、垫片（202）、和连接箍（203）；所述车辆后防护栏横杠通过连接箍（203）与车辆后防护栏的斜撑焊接；所述复合材料型材（201）是一根长度与车身宽度相同的横杠；所述连接箍（203）通过螺栓（205）的锁紧与型材（201）贴合；所述连接箍（203）与型材（201）之间有一层垫片（202）；所述连接箍（203）和垫片（202）分别有两个，在型材（201）上的位置和车辆后防护栏的2个斜撑的位置相对应。
2.如权利要求1所述的车辆后防护栏横杠，其特征是，所述复合材料型材（201）的横截面为日字型横截面。
3.如权利要求1所述的车辆后防护栏横杠，其特征是，所述复合材料型材（201）的壁厚在2～6毫米之间。
4.如权利要求1所述的车辆后防护栏横杠，其特征是，所述复合材料型材（201）为采用环氧树脂和无碱玻璃纤维的拉挤型材。
5.如权利要求1所述的车辆后防护栏横杠，其特征是，所述连接箍（203）的材料为钢或铁。
6.如权利要求1所述的车辆后防护栏横杠，其特征是，所述连接箍（203）的厚度在0.5~1.5毫米之间。
7.如权利要求1所述的车辆后防护栏横杠，其特征是，所述连接箍（203）的紧固位置有大于2毫米的间隙（204）。
8.如权利要求1所述的车辆后防护栏横杠，其特征是，所述垫片（202）的材料为橡胶。
9.如权利要求1所述的车辆后防护栏横杠，其特征是，所述垫片（202）的厚度为0.5～2毫米。
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