车辆后保险杠和具有其的车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆制造领域，具体而言，涉及一种车辆后保险杠和具有其的车辆。

背景技术：

相关技术中，车辆的后保险杠通过金属制成，虽然能保证强度，但是重量较重，不利于车辆的轻量化布置。此外，在利用其它材料制造后保险杠时，各个位置的强度单一，而后保险杠的部分位置无需较强强度，容易造成功能过剩，增加了后保险杠的制造成本和重量。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一方面提出了一种至少在一定程度上能在具有较强工作可靠性的同时具有较轻重量的车辆后保险杠。

本实用新型的第二方面提出了一种具有上述车辆后保险杠的车辆。

根据本实用新型第一方面所述的车辆后保险杠，包括保险杠主体、溃缩管和车架安装部，所述保险杠主体包括左部、中间部和右部，所述中间部连接在所述左部与所述右部之间，所述左部从与所述中间部的连接处向左逐渐向前延伸，所述右部从与所述中间部的连接处向右逐渐向前延伸，所述中间部由通过铺设多层碳纤维层形成的第一碳纤维结构制成，所述左部和所述右部均由通过铺设多层碳纤维层形成的第二碳纤维结构制成，所述溃缩管连接在所述保险杠主体的前部并向前延伸，所述溃缩管由通过铺设多层碳纤维层形成的第三碳纤维结构制成，所述车架安装部设置在所述溃缩管的前端，所述车架安装部由通过铺设多层碳纤维层形成的第四碳纤维结构制成，其中，所述第三碳纤维结构的碳纤维层数＞所述第一碳纤维结构的碳纤维层数＞所述第二碳纤维结构的碳纤维层数≥所述第四碳纤维结构的碳纤维层数。

根据本实用新型第一方面所述的车辆后保险杠，通过在不同位置设置不同的碳纤维结构，能在具有较强工作可靠性的同时具有较轻重量。

根据本实用新型所述的车辆后保险杠，所述第一碳纤维结构依次包括：第一外包装层、第一强化层、第一内包装层，所述第一强化层的强度大于所述第一外包装层的强度以及所述第一内包装层的强度，所述第二碳纤维结构依次包括：第二外包装层、第二强化层、第二内包装层，所述第二强化层的强度大于所述第二外包装层的强度以及所述第二内包装层的强度，所述第三碳纤维结构依次包括：第三外包装层、第三强化层、第三内包装层，所述第三强化层的强度大于所述第三外包装层的强度以及所述第三内包装层的强度，所述第四碳纤维结构依次包括：第四外包装层、第四强化层、第四内包装层，所述第四强化层的强度大于所述第四外包装层的强度以及所述第四内包装层的强度。

进一步地，所述第一强化层由三层碳纤维层铺设而成，所述第三强化层由四层碳纤维层铺设而成，所述第二强化层和所述第四强化层均由两层碳纤维层铺设而成。

进一步地，所述第一强化层、所述第二强化层、所述第三强化层、所述第四强化层中的每层所述碳纤维层均为600gsm碳纤维层。

进一步地，所述第一外包装层、所述第一内包装层、所述第二外包装层、所述第二内包装层、所述第三外包装层、所述第三内包装层、所述第四外包装层、所述第四内包装层均由一层碳纤维层组成。

进一步地，所述第一外包装层、所述第一内包装层、所述第二外包装层、所述第二内包装层、所述第三外包装层、所述第三内包装层、所述第四外包装层、所述第四内包装层中的所述碳纤维层均为400gsm碳纤维层。

进一步地，所述第一外包装层、所述第二外包装层、所述第三外包装层与所述第四外包装层为一体结构，所述第一内包装层、所述第二内包装层、所述第三内包装层与所述第四内包装层为一体结构。

进一步地，在所述第一碳纤维结构和所述第三碳纤维结构的连接处，每从所述第三碳纤维结构朝向所述第一碳纤维结构移动距离d时，所述第三碳纤维结构的碳纤维层的层数减少一层，在所述第一碳纤维结构和所述第二碳纤维结构的连接处，每从所述第一碳纤维结构朝向所述第二碳纤维结构移动距离d时，所述第一碳纤维结构的碳纤维层的层数减少一层，在所述第四碳纤维结构和所述第三碳纤维结构的连接处，每从所述第三碳纤维结构朝向所述第四碳纤维结构移动距离d时，所述第三碳纤维结构的碳纤维层的层数减少一层。

可选地，每层所述碳纤维层均为2×2斜纹纤维布。

根据本实用新型第二方面所述的车辆，设有如本实用新型第一方面所述的车辆后保险杠。

根据本实用新型第二方面所述的车辆，车辆后保险杠能在具有较强工作可靠性的同时具有较轻重量，从而既保证了车辆的防碰可靠性，又使车辆具有较轻的重量。

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是本实用新型实施例的车辆后保险杠的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的第一碳纤维结构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的第二碳纤维结构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的第三碳纤维结构的结构示意图；

图5是本实用新型实施例的第三碳纤维结构的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的第三碳纤维结构与第四碳纤维结构的连接示意图。

附图标记：

车辆后保险杠1，保险杠主体11，左部111，中间部112，右部113，溃缩管12，车架安装部13，400gsm碳纤维层21，600gsm碳纤维层22，第一碳纤维结构31，第一外包装层311，第一强化层312，第一内包装层313，第二碳纤维结构32，第二外包装层321，第二强化层322，第二内包装层323，第三碳纤维结构33，第三外包装层331，第三强化层332，第三内包装层333，第四碳纤维结构34，第四外包装层341，第四强化层342，第四内包装层343。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“内”、“外”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装置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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并参考具体实施例描述本实用新型。

首先结合图1-图6描述本实用新型实施例的车辆后保险杠1。

如图1-图6所示，本实用新型实施例的车辆后保险杠1可以包括保险杠主体11、溃缩管12和车架安装部13，保险杠主体11包括左部111、中间部112和右部113，中间部112连接在左部111与右部113之间，左部111从与中间部112的连接处向左逐渐向前延伸，右部113从与中间部112的连接处向右逐渐向前延伸，以使在车辆后方发生碰撞时，保险杠主体11的强度分布合理，能承受更大的碰撞力。

中间部112由通过铺设多层碳纤维层形成的第一碳纤维结构31制成，左部111和右部113均由通过铺设多层碳纤维层形成的第二碳纤维结构32制成，溃缩管12连接在保险杠主体11的前部并向前延伸，溃缩管12由通过铺设多层碳纤维层形成的第三碳纤维结构33制成，车架安装部13设置在溃缩管12的前端，车架安装部13由通过铺设多层碳纤维层形成的第四碳纤维结构34制成。

车辆后保险杠1安装在车辆后方，溃缩管12的前端通过车架安装部13与车辆的车架(例如车辆的纵梁)固定，从而溃缩管12连接在保险杠主体11与车架之间。当车辆后方发生碰撞时，保险杠主体11首先受到撞击，以吸收能能量。进而能量传递至溃缩管12，由于溃缩管12为碳纤维结构，当溃缩管12受到保险杠主体11传递的碰撞力较小时，可以进一步将碰撞力向前传递至车架。当溃缩管12受到保险杠主体11传递的碰撞力较大时，溃缩管12发生破坏折断，从而可以至少减小向前传递至车架的碰撞力，以保护乘员舱内的乘员安全。

此外，当车辆后方发生碰撞时，保险杠主体11受到撞击时，中间部112为主要承力部，左部111和右部113为辅助承力部，因此，中间部112的强度需要大于左部111和右部113的强度，即第一碳纤维结构31的碳纤维层数＞第二碳纤维结构32的碳纤维层数。

此外，第三碳纤维结构33的碳纤维层数＞第一碳纤维结构31的碳纤维层数＞第二碳纤维结构32的碳纤维层数≥第四碳纤维结构34的碳纤维层数。由此，溃缩管12可以具有较强的强度以向车身传递碰撞力，保险杠主体11具有足够的强度以承受车辆后碰时的撞击力，车架安装部13具有足够的强度以实现溃缩管12与车架的固定。

根据本实用新型实施例的车辆后保险杠1，通过在不同位置设置不同的碳纤维结构，能在具有较强工作可靠性的同时具有较轻重量。

在本实用新型的一些可选的实施例中，如图2-图6所示，第一碳纤维结构31依次包括：第一外包装层311、第一强化层312、第一内包装层313，第一强化层312的强度大于第一外包装层311的强度以及第一内包装层313的强度，第二碳纤维结构32依次包括：第二外包装层321、第二强化层322、第二内包装层323，第二强化层322的强度大于第二外包装层321的强度以及第二内包装层323的强度，第三碳纤维结构33依次包括：第三外包装层331、第三强化层332、第三内包装层333，第三强化层332的强度大于第三外包装层331的强度以及第三内包装层333的强度，第四碳纤维结构34依次包括：第四外包装层341、第四强化层342、第四内包装层343，第四强化层342的强度大于第四外包装层341的强度以及第四内包装层343的强度。

由此，第一强化层312为第一碳纤维结构31的主要承力层，第一内包装层313和第二外包装层321分别位于第一强化层312两侧，为第一碳纤维结构31的辅助承力层，同时为第一强化层312进行保护。第二强化层322为第二碳纤维结构32的主要承力层，第二内包装层323和第二外包装层321分别位于第二强化层322两侧，为第二碳纤维结构32的辅助承力层，同时为第二强化层322进行保护。第三强化层332为第三碳纤维结构33的主要承力层，第三内包装层333和第二外包装层321分别位于第三强化层332两侧，为第三碳纤维结构33的辅助承力层，同时为第三强化层332进行保护。第四强化层342为第四碳纤维结构34的主要承力层，第四内包装层343和第二外包装层321分别位于第四强化层342两侧，为第四碳纤维结构34的辅助承力层，同时为第四强化层342进行保护。

具体地，如图2-图6所示，第一强化层312由三层碳纤维层铺设而成，第三强化层332由四层碳纤维层铺设而成，第二强化层322和第四强化层342均由两层碳纤维层铺设而成。由此可以实现第三碳纤维结构33的碳纤维层数＞第一碳纤维结构31的碳纤维层数＞第二碳纤维结构32的碳纤维层数≥第四碳纤维结构34的碳纤维层数，在令车辆后保险杠1具有较轻重量的同时满足左部111、中间部112、右部113、溃缩管12、车架安装部13的强度需求。

具体地，如图2-图6所示，第一强化层312、第二强化层322、第三强化层332、第四强化层342中的每层碳纤维层均为600gsm(即碳纤维密度为600g/m²)的碳纤维层22。由此，可以令第一强化层312、第二强化层322、第三强化层332、第四强化层342具有较强的强度，满足保险杠主体11、溃缩管12、车架安装部13的强度需求。

具体地，如图2-图6所示，第一外包装层311、第一内包装层313、第二外包装层321、第二内包装层323、第三外包装层331、第三内包装层333、第四外包装层341、第四内包装层343均由一层碳纤维层组成。由此，可以令车辆后保险杠1具有较轻重量的同时满足左部111、中间部112、右部113、溃缩管12、车架安装部13的强度需求。

具体地，如图2-图6所示，第一外包装层311、第一内包装层313、第二外包装层321、第二内包装层323、第三外包装层331、第三内包装层333、第四外包装层341、第四内包装层343中的碳纤维层均为400gsm(即碳纤维密度为400g/m²)的碳纤维层21。

由此，可以令第一外包装层311、第一内包装层313、第二外包装层321、第二内包装层323、第三外包装层331、第三内包装层333、第四外包装层341、第四内包装层343具有较强的强度，满足保险杠主体11、溃缩管12、车架安装部13的强度需求。

在一些具体的实施例中，第一外包装层311、第二外包装层321、第三外包装层331与第四外包装层341为一体结构，第一内包装层313、第二内包装层323、第三内包装层333与第四内包装层343为一体结构。此时车辆后保险杠1的各个部件的强化层可以粘接固定，进而在强化层的两面分别粘贴固定外包装层和内包装层，以使车辆后保险杠1的一体性更强。

具体地，如图6所示，在第一碳纤维结构31和第三碳纤维结构33的连接处，每从第三碳纤维结构33朝向第一碳纤维结构31移动距离d时，第三碳纤维结构33的碳纤维层的层数减少一层，由此第一碳纤维结构31(中间部112)和第三碳纤维结构33(溃缩管12)的连接处厚度变化更平缓，强度分布更合理。特别地，当第一碳纤维结构31与第三碳纤维结构33的碳纤维层数只差一层时，第一碳纤维结构31与第三碳纤维结构33可以直接连接。

在第一碳纤维结构31和第二碳纤维结构32的连接处，每从第一碳纤维结构31朝向第二碳纤维结构32移动距离d时，第一碳纤维结构31的碳纤维层的层数减少一层，由此第一碳纤维结构31(中间部112)和第二碳纤维结构32(左部111或右部113)的连接处厚度变化更平缓，强度分布更合理。特别地，当第一碳纤维结构31与第二碳纤维结构32的碳纤维层数只差一层时，第一碳纤维结构31与第二碳纤维结构32可以直接连接。

在第四碳纤维结构34和第三碳纤维结构33的连接处，每从第三碳纤维结构33朝向第四碳纤维结构34移动距离d时，第三碳纤维结构33的碳纤维层的层数减少一层，由此第三碳纤维结构33(溃缩管12)和第四碳纤维结构34(车架安装部13)的连接处厚度变化更平缓，强度分布更合理。

具体地，每层碳纤维层均为2×2斜纹纤维布。换言之，第一碳纤维结构31、第二碳纤维结构32和第三碳纤维结构33中的每层碳纤维层均为2×2斜纹纤维布，2×2斜纹纤维布可以由两组互相彼此相交的碳纤维交叉织成，每组碳纤维均包括多股平行设置的碳纤维，每股碳纤维均设有两条紧邻设置的碳纤维，以形成2×2斜纹纤维布。由此，可以使车辆后保险杠1整体具有较强强度。

具体地，车辆后保险杠1中的每个碳纤维结构中的相邻的两层碳纤维层的延伸方向相差45°，由此，可以使车辆后保险杠1的各个部件在各个方向的强度更均匀。

具体地，如图1所示，车架安装部13为固定在溃缩管12上的安装板，车架安装部13与车架螺纹固定。

在一些具体的实施例中，车辆后保险杠1的各个部件可以分别采用预浸料热压罐法制造，具体为：首先将每层碳纤维层浸润粘胶，随后将多层碳纤维层铺设并通过粘胶紧固，进一步通过真空袋对多层碳纤维层抽真空，最后利用热压罐对多层碳纤维层进行热压固化，以使多层碳纤维层整体具有较高的强度。最后可以将车辆后保险杠1的各个部件粘接固定，以使车辆后保险杠1整体具有较高强度。

下面描述本实用新型实施例的车辆。

本实用新型实施例的车辆设有如本实用新型上述任一种实施例的车辆后保险杠1。

根据本实用新型实施例的车辆，通过设置车辆后保险杠1，车辆后保险杠1能在具有较强工作可靠性的同时具有较轻重量，从而既保证了车辆的防碰可靠性，又使车辆具有较轻的重量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。