專利名稱：車輛用塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用保險(xiǎn)杠桿。更具體地，本發(fā)明涉及一種能夠減少重量和成本并同時(shí)具有良好機(jī)械性能和碰撞特性的車輛用塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿。
背景技術(shù)：
通常，車輛用保險(xiǎn)杠組件分別安裝在車體的前后端以在發(fā)生碰撞時(shí)減震，從而在事故過程中保護(hù)駕駛員和乘客并防止車體變形。圖I示出了車輛保險(xiǎn)杠組件的基本結(jié)構(gòu)。如圖所示，車輛保險(xiǎn)杠組件通常包括用于覆蓋或包圍車體的前端或后端的整個(gè)底部區(qū)域的保險(xiǎn)杠罩10,用于吸收保險(xiǎn)杠罩10轉(zhuǎn)移的震動(dòng)和沖擊能量的能量吸收器20,位于能量吸收器20的后面以避免車體在撞擊時(shí)損傷的保險(xiǎn)杠桿(或后桿)30，以及用于將保險(xiǎn)杠桿30固定和支撐于車體的撐桿40。
在小型車中，保險(xiǎn)杠組件可以僅由保險(xiǎn)杠蓋、保險(xiǎn)杠桿和撐桿(stay)組成而不包括能量吸收器，以減輕重量。在這樣的結(jié)構(gòu)中，保險(xiǎn)杠桿被配置成有效地吸收沖擊能量。保險(xiǎn)杠桿可以根據(jù)車型或所要求的性能由諸如鋼鐵、鋁、塑料復(fù)合材料等多種材料制成。美國專利第5，290，079號(hào)和美國專利第6，286，879號(hào)中各公開了纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，美國專利第6，817，638號(hào)中公開了一種由玻璃氈增強(qiáng)型熱塑料(glassmat-reinforced thermoplastic,GMT)形成的具有C形部并包括加強(qiáng)片的保險(xiǎn)杠桿。歐洲專利第0945253號(hào)中公開了由含有聚烯烴和玻璃纖維的填充GMT復(fù)合材料形成的保險(xiǎn)杠桿，韓國專利第10-2007-0111812號(hào)中公開了一種具有由GMT材料形成的外桿構(gòu)件和由鋼鐵材料制成的內(nèi)桿的保險(xiǎn)杠桿。此外，韓國專利申請(qǐng)公開第10-2010-0104457號(hào)中公開了一種使用GMT或長纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的保險(xiǎn)杠桿，而韓國專利申請(qǐng)公開第10-2010-0006672號(hào)中公開了一種包括通過LFT-D工序引入或一體成形的單向增強(qiáng)纖維板的保險(xiǎn)杠桿。通過上面的描述可以知道，這些常規(guī)的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿主要由包括經(jīng)壓模(壓模成型)成保險(xiǎn)杠桿形狀的單向連續(xù)纖維的GMT復(fù)合材料構(gòu)成。典型地，GMP保險(xiǎn)杠桿被形成為具有大約4至15mm的厚度以保證強(qiáng)度和碰撞性能。然而，有必要減小保險(xiǎn)杠的厚度以提高保險(xiǎn)杠在設(shè)計(jì)上的自由度，同時(shí)提高沖擊能量的吸收效率以降低與事故有關(guān)的維修成本。本發(fā)明背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本發(fā)明一般背景技術(shù)的理解，因此，可能包含不構(gòu)成對(duì)本國本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種車輛用的熱塑性或熱固性塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其能夠?qū)崿F(xiàn)重量減少和成本降低，并具有良好的機(jī)械特性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、碰撞性能、負(fù)載導(dǎo)入、對(duì)固定點(diǎn)的負(fù)載分布，從而與要求至少4mm-15mm以便在事故中有效的常規(guī)塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿相比，減小了保險(xiǎn)杠的厚度。因此，由于保險(xiǎn)杠厚度減小而可以增大設(shè)計(jì)的自由度和可銷售性。
一方面，本發(fā)明提供一種車輛用熱塑性或熱固性塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其包括具有保險(xiǎn)杠桿形狀并由纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料形成的保險(xiǎn)杠桿體。此外，插入加強(qiáng)件被插入到保險(xiǎn)杠桿體中。該插入加強(qiáng)件具有環(huán)形形狀并被布置在保險(xiǎn)杠桿體的長度方向上。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，保險(xiǎn)杠桿體還可以包括選自玻璃氈增強(qiáng)塑料(GMRP)復(fù)合材料、長纖維增強(qiáng)塑料(LFRP)復(fù)合材料和短纖維增強(qiáng)塑料(SFRP)復(fù)合材料的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料。在另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，插入加強(qiáng)件可以包括具有比保險(xiǎn)杠桿體本身更高強(qiáng)度的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料。此外，插入加強(qiáng)件的纖維增強(qiáng)塑料 復(fù)合材料可以是連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料。在另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，保險(xiǎn)杠桿體用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料和插入加強(qiáng)件用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料可以包括選自玻璃纖維、碳纖維、天然纖維、芳綸纖維和超高分子量聚乙烯纖維的增強(qiáng)纖維。在又一個(gè)示例性實(shí)施方式中，保險(xiǎn)杠桿體用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料和插入加強(qiáng)件用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料可以包括相同的基體，使得插入加強(qiáng)件在成型過程中與保險(xiǎn)杠桿體一體形成。在又一個(gè)示例性實(shí)施方式中，保險(xiǎn)杠桿體用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料和插入加強(qiáng)件用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料可以包括不同的基體，使得插入加強(qiáng)件在成型過程中與保險(xiǎn)杠桿體一體形成。在又一個(gè)示例性實(shí)施方式中，保險(xiǎn)杠桿體的表面由機(jī)織(woven)、編織(braided)或針織的(knitted)纖維加強(qiáng)片或固定于此的連續(xù)纖維加強(qiáng)片來加強(qiáng)。在還有的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，除了環(huán)形插入加強(qiáng)件以外，保險(xiǎn)杠桿體還由具有不連續(xù)直線或曲線形狀并在保險(xiǎn)杠桿體的長度方向上插入的插入加強(qiáng)件進(jìn)一步加強(qiáng)。以下討論本發(fā)明的其它方面和示例性實(shí)施方式。


現(xiàn)將參照由下面僅以示例方式給出的附圖示例性說明的特定典型的實(shí)施方式來詳細(xì)說明本發(fā)明的以上和其它特征，因此，這些特征不限制本發(fā)明，并且其中圖I是示出典型的車輛用保險(xiǎn)杠組件的結(jié)構(gòu)的立體圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的車輛用保險(xiǎn)杠桿的結(jié)構(gòu)的立體圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的車輛用保險(xiǎn)杠桿的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式的車輛用保險(xiǎn)杠桿的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖5-8是示出根據(jù)本發(fā)明多個(gè)實(shí)施方式的車輛用保險(xiǎn)杠桿的結(jié)構(gòu)的橫截面圖，其中同時(shí)使用插入加強(qiáng)件和輔助加強(qiáng)件。附圖中涉及的附圖標(biāo)記包括下文將進(jìn)一步討論的下列部件10 :保險(xiǎn)杠罩20 :能量吸收器30 :保險(xiǎn)杠桿40 :撐桿
31 :前部32 和 33:側(cè)部34:凸緣部35 :插入加強(qiáng)件38:輔助加強(qiáng)件(加強(qiáng)片)應(yīng)該理解的是，附圖不必按比例繪制，僅簡(jiǎn)化示出說明本發(fā)明基本原理的各種示例性特征。如本文所公開的包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征，部分地由特定應(yīng)用和使用環(huán)境確定。在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示所有附圖中相同或者等同的部件。
具體實(shí)施例方式下文將詳細(xì)參照本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式，在附圖中示出并在下文中描述其實(shí)施例。盡管將結(jié)合示例性實(shí)施方式說明本發(fā)明，然而應(yīng)該理解的是，本說明書不是要將本發(fā)明限制到這些典型的實(shí)施方式。相反地，本發(fā)明不僅要涵蓋這些示例性實(shí)施方式，還涵蓋包含在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的思想和范圍內(nèi)的各種替代、修改、等效物及其它實(shí)施方式。除非特別指出或從上下文顯而易見，如在這里所使用的，術(shù)語“大約”應(yīng)該理解為在本領(lǐng)域技術(shù)的正常公差范圍內(nèi)，例如在平均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差內(nèi)。大約可被理解為在設(shè)置值的 10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0· 5%、0· 1%、0· 05%或 O. 01% 內(nèi)。除非從上下文來看是清楚的，否則這里提供的所有數(shù)值均為術(shù)語大約所修飾。應(yīng)當(dāng)理解此處使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似的術(shù)語包括，諸如包括運(yùn)動(dòng)用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、多種商用車輛的載客汽車的機(jī)動(dòng)車輛，包括各種船和艇的水運(yùn)工具，航行器等，并且包括混合動(dòng)力車、電動(dòng)車輛、插入式混合電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛和其它可選的燃料車輛(例如從除了石油以外的資源中獲得的燃料)。參照此處所述，混合動(dòng)力車為具有兩個(gè)或更多個(gè)動(dòng)力源的車輛，例如既有汽油動(dòng)力又有電動(dòng)力的車輛。本發(fā)明提供一種車輛用塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其特征在于，將環(huán)形插入加強(qiáng)件插入到保險(xiǎn)杠桿以提供改良的機(jī)械特性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、碰撞性能、負(fù)載導(dǎo)入和對(duì)固定點(diǎn)的負(fù)載分布。具體而言，本發(fā)明的保險(xiǎn)杠桿包括具有保險(xiǎn)杠桿形狀并且由纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料形成的保險(xiǎn)杠桿體，以及插入到保險(xiǎn)杠桿體中的插入加強(qiáng)件。更具體地，插入加強(qiáng)件具有環(huán)形的形狀并被布置在保險(xiǎn)杠桿體的長度方向上。這里，可以將插入加強(qiáng)件插入到保險(xiǎn)杠桿體內(nèi)的一個(gè)位置或多個(gè)位置中?？蛇x地，可以將一個(gè)插入加強(qiáng)件或多個(gè)插入加強(qiáng)件插入到保險(xiǎn)杠桿體的各個(gè)位置中。下面將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的保險(xiǎn)杠桿。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的車輛用保險(xiǎn)杠桿30的結(jié)構(gòu)的立體圖，其中，插入加強(qiáng)件35與保險(xiǎn)杠桿30分離，但在實(shí)踐中其被插入并結(jié)合到保險(xiǎn)杠桿30 (即插入到保險(xiǎn)杠桿體)。在圖2中，由于保險(xiǎn)杠桿30是兩邊對(duì)稱的，因而示出了通過切開中心所獲得的保險(xiǎn)杠桿30的一半，同樣示出了通過切開中心所獲得的插入加強(qiáng)件35的一半。如圖所示，本發(fā)明的保險(xiǎn)杠桿30具有大致“Π”的截面形狀。形成保險(xiǎn)杠桿30的形狀的本體(以下稱為保險(xiǎn)杠桿體)，具有沿著突出前部的整個(gè)圓周連續(xù)形成側(cè)部32和33并且沿著側(cè)部32和33的端部連續(xù)形成凸緣部34的結(jié)構(gòu)。在圖2中，位于保險(xiǎn)杠桿體的頂部和底部的側(cè)部以及位于保險(xiǎn)杠桿體兩端的側(cè)部分別用附圖標(biāo)記32和33來表不。插入加強(qiáng)件35單獨(dú)由高強(qiáng)度材料形成并在保險(xiǎn)杠桿體的成型過程中被插入到保險(xiǎn)杠桿體中，并且整個(gè)插入加強(qiáng)件35具有三維環(huán)形形狀(例如環(huán)形，圖2中示出半個(gè)部分)。插入加強(qiáng)件35用來增大保險(xiǎn)杠桿30的機(jī)械強(qiáng)度并保證足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和碰撞性能、負(fù)載導(dǎo)入、對(duì)固定點(diǎn)的負(fù)載分布。因此，整個(gè)插入加強(qiáng)件35嵌入保險(xiǎn)杠桿體中，而不是位于其表面上,并在保險(xiǎn)杠桿體的成型過程中與保險(xiǎn)杠桿體一體形成。此外，插入加強(qiáng)件35沿著保險(xiǎn)杠桿體兩側(cè)上的長度方向上和保險(xiǎn)杠桿體兩端的上下方向上的環(huán)式路徑連續(xù)地布置。 這樣，在保險(xiǎn)杠桿體的成型過程中，將單獨(dú)形成的插入加強(qiáng)件35插入到保險(xiǎn)杠桿體需要加強(qiáng)的區(qū)域中，因而通過保險(xiǎn)杠桿組件的減少來提高保險(xiǎn)杠桿30的整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和碰撞性能，以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和碰撞性能、負(fù)載導(dǎo)入、對(duì)固定點(diǎn)的負(fù)載分布。在本發(fā)明中，用于保險(xiǎn)杠桿體的主要材料可以是纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料，例如玻璃租增強(qiáng)塑料(glass mat-reinforced plastic, GMRP)復(fù)合材料、長纖維增強(qiáng)塑料(long fiber-reinforced plastic, LFRP)復(fù)合材料和/或短纖維增強(qiáng)塑料(shortfiber-reinforced plastic, SFRP)復(fù)合材料。熱塑性塑料和熱固性塑料都可以使用。具有如中間材料那樣的三維環(huán)形形狀的插入加強(qiáng)件35可以由與保險(xiǎn)杠桿體本身用材料相比的高強(qiáng)度材料形成，或者由與保險(xiǎn)杠桿體同樣材料的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料形成。然而，優(yōu)選地，插入加強(qiáng)件35可以由連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料形成。在此，保險(xiǎn)杠桿體用的主要材料和插入加強(qiáng)件用的中間材料可以是具有諸如聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、熱塑性彈性體(TPE)等熱塑性樹脂或諸如不飽和聚酯(UP)、環(huán)氧(EP)聚氨酯(PUR)等熱圓性樹脂的基體的復(fù)合材料。此外,保險(xiǎn)杠桿體用的主要材料和插入加強(qiáng)件用的中間材料可以分別包括諸如玻璃纖維、碳纖維、天然纖維、芳綸纖維或超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)等增強(qiáng)纖維。插入加強(qiáng)件35可以包括與保險(xiǎn)杠桿體用的主要材料同樣的基體。在這種情況下，即使沒有使用粘合劑或焊接處理也可以保證足夠的界面粘性。然而，插入加強(qiáng)件35可以由具有比保險(xiǎn)杠桿體用的主要材料更高強(qiáng)度的材料即含有更高含量的增強(qiáng)纖維形成。例如，當(dāng)使用GMRP、LFRP或SFRP復(fù)合材料時(shí)，用于保險(xiǎn)杠桿30的主要材料可以包括相對(duì)于保險(xiǎn)杠桿體的總重量的大約5至50體積％的量的增強(qiáng)纖維，更優(yōu)選地為大約10至30體積％的量，并且用于插入加強(qiáng)件35的材料可以包括大約15至90體積％的量的增強(qiáng)纖維，更優(yōu)選地為大約20至65體積％的量。連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性質(zhì)比短纖維增強(qiáng)或長纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性質(zhì)更為有利，因此，如果用于保險(xiǎn)杠桿30的主要材料包括短纖維或長纖維并且用于插入加強(qiáng)件35的材料含有連續(xù)纖維，則插入加強(qiáng)件35的纖維含量沒必要這么高。保險(xiǎn)杠桿體可以通過各種已知的方法，例如注塑成型、擠壓/壓縮成型、擠壓/注塑成型等以及壓縮成型(即加壓成型)、注塑/壓縮成型來形成。參考圖2，示出了由熱塑性樹脂的基體36中的增強(qiáng)纖維37增強(qiáng)的插入加強(qiáng)件35的截面結(jié)構(gòu)。插入加強(qiáng)件35可以具有如圖所示的大致圓形的截面，還可以具有其它各種截面，例如大致橢圓形的截面或包括正方形、矩形、六邊形等的大致多邊形的截面。這樣，本發(fā)明的保險(xiǎn)杠桿30通過將具有三維環(huán)形形狀的插入加強(qiáng)件35插入到保險(xiǎn)杠桿30的預(yù)定位置而不是在保險(xiǎn)杠桿30的表面上來形成。因此，保險(xiǎn)杠桿30實(shí)現(xiàn)改善了的機(jī)械特性和碰撞性能。由于含有高強(qiáng)度纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料的插入加強(qiáng)件35形成為三維環(huán)形形狀，因此，在保險(xiǎn)杠桿30的撞擊能量吸收方面更有利。典型地，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性能隨纖維的長度和含量而變化，并且當(dāng)含有高含量的連續(xù)纖維的材料用作插入加強(qiáng)件35時(shí)，進(jìn)一步提聞了加強(qiáng)效果。在本發(fā)明中，通過改變截面結(jié)構(gòu)、厚度、形狀等，可以使具有三維環(huán)形形狀的插入加強(qiáng)件35形成為各種結(jié)構(gòu)，并通過用于例如注塑成型或壓縮成型等的模具的適當(dāng)設(shè)計(jì)，可 以被插入到保險(xiǎn)杠桿體中的多個(gè)位置。圖3至圖7是示出根據(jù)本發(fā)明多個(gè)實(shí)施方式的車輛用保險(xiǎn)杠桿的結(jié)構(gòu)的截面圖。首先，在圖3所示的示例性實(shí)施方式中，將環(huán)形插入加強(qiáng)件35插入到凸緣部34和側(cè)部之間連接撐桿(stay)的邊界。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式中，僅僅使用一個(gè)具有大直徑的插入加強(qiáng)件35。然而，在如圖4所示的另一個(gè)實(shí)施方式中，可以將多個(gè)具有較小直徑的插入加強(qiáng)件35插入到圖3所示的相同位置。這樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以將插入加強(qiáng)件35插入到安裝有撐桿的保險(xiǎn)杠桿30中。在圖5所示的又一個(gè)實(shí)施方式中，可以將多個(gè)具有相同或不同直徑的插入加強(qiáng)件35插入到不同位置。在此情況下，將插入加強(qiáng)件35插入到凸緣部34和側(cè)部32之間的邊界中并進(jìn)一步插入到向前突出的前部31中。具體而言，插入加強(qiáng)件35被插入到安裝有撐桿的保險(xiǎn)杠桿30中，并插入到朝著該組件的前面突出的前部31中。在此，可以去除被插入到安裝有撐桿的保險(xiǎn)杠桿30的插入加強(qiáng)件35。在如圖6和7所示的其它實(shí)施方式中，可以同時(shí)使用環(huán)形插入加強(qiáng)件35和輔助加強(qiáng)件38。輔助加強(qiáng)件38可以是編織的纖維增強(qiáng)或連續(xù)纖維增強(qiáng)帶形式的加強(qiáng)片。輔助加強(qiáng)件38附著在朝著該組件的前面突出的前部31的外側(cè)(見圖6)或者附著在前部31的內(nèi)側(cè)(見圖7)。纖維增強(qiáng)帶形式的加強(qiáng)片可以是由在保險(xiǎn)杠桿的長度方向上的單向(UD)纖維增強(qiáng)的增強(qiáng)帶。此外，輔助加強(qiáng)件38布置在保險(xiǎn)杠桿兩側(cè)的長度方向上，并且在保險(xiǎn)杠桿體的成型過程中，可以通過插入或通過使用粘合劑粘合來固定在保險(xiǎn)杠桿體的表面上。在如圖8所示的又一個(gè)實(shí)施方式中，輔助加強(qiáng)件38還用于圖5的實(shí)施方式中，插入加強(qiáng)件35和輔助加強(qiáng)件38與上面描述的相同。除了環(huán)形插入加強(qiáng)件35之外，可以按同樣的方式將具有不連續(xù)直線或曲線形狀且非連續(xù)環(huán)形的附加插入加強(qiáng)件插入到保險(xiǎn)杠桿體中。具有不連續(xù)直線或曲線形狀的插入加強(qiáng)件可以由與環(huán)形插入加強(qiáng)件相同的材料形成并布置在保險(xiǎn)杠桿體的長度方向上。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的車輛用塑料復(fù)合材料保險(xiǎn)杠桿通過將具有三維環(huán)形形狀的插入加強(qiáng)件插入到保險(xiǎn)杠桿中而形成。因此，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式所描述的保險(xiǎn)杠桿具有改良的機(jī)械特性和碰撞性能。此外，本發(fā)明的保險(xiǎn)杠桿使汽車制造商可生產(chǎn)具有減小厚度的保險(xiǎn)杠桿，同時(shí)具有與常規(guī)更厚的保險(xiǎn)杠相當(dāng)?shù)男阅?。此外，本發(fā)明的保險(xiǎn)杠桿可實(shí)現(xiàn)與制造車輛有關(guān)的重量和制造成本的降低。此外，本發(fā)明的保險(xiǎn)杠桿具有改良的機(jī)械特性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、碰撞性能、負(fù)載導(dǎo)入、對(duì)固定點(diǎn)的負(fù)載分布，因此，由于保險(xiǎn)杠厚度的減小而可以提高設(shè)計(jì)的自由度和可銷售性。上面已參照本發(fā)明的示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。然而，可以理 解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變型，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求及其等價(jià)形式限定。
權(quán)利要求
1.一種車輛用塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，包括 保險(xiǎn)杠桿體，具有與保險(xiǎn)杠桿相同的形狀并由纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料形成；以及 被插入到所述保險(xiǎn)杠桿體中的插入加強(qiáng)件，所述插入加強(qiáng)件具有環(huán)形形狀并被布置在所述保險(xiǎn)杠桿體的長度方向上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述插入加強(qiáng)件被插入到所述保險(xiǎn)杠桿體的一個(gè)位置或多個(gè)位置中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中一個(gè)插入加強(qiáng)件或多個(gè)插入加強(qiáng)件被插入到所述保險(xiǎn)杠桿體的各個(gè)位置中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述保險(xiǎn)杠桿體具有沿著前部的周圍連續(xù)形成側(cè)部并且同時(shí)沿著所述側(cè)部連續(xù)形成凸緣部的結(jié)構(gòu)，并且所述插入加強(qiáng)件被插入到所述側(cè)部與所述凸緣部之間的邊界中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述插入加強(qiáng)件被插入到所述保險(xiǎn)杠桿體的前部中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述保險(xiǎn)杠桿體具有沿著前部的周圍連續(xù)形成側(cè)部同時(shí)沿著所述側(cè)部連續(xù)形成凸緣部的結(jié)構(gòu)，所述插入加強(qiáng)件被插入到所述側(cè)部與所述凸緣部之間的邊界中并被進(jìn)一步插入到所述保險(xiǎn)杠桿體的所述前 部中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述保險(xiǎn)杠桿體包括選自玻璃氈增強(qiáng)塑料(GMRP)復(fù)合材料、長纖維增強(qiáng)塑料(LFRP)復(fù)合材料，和短纖維增強(qiáng)塑料(SFRP)復(fù)合材料的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述插入加強(qiáng)件包括具有比所述保險(xiǎn)杠桿體更高強(qiáng)度的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述插入加強(qiáng)件的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料是連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述保險(xiǎn)杠桿體用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料和所述插入加強(qiáng)件用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料包括選自玻璃纖維、碳纖維、天然纖維、芳綸纖維和超高分子量聚乙烯纖維的增強(qiáng)纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述保險(xiǎn)杠桿體用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料和所述插入加強(qiáng)件用的纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料包括相同或不同的基體，其中所述插入加強(qiáng)件在成型過程中與所述保險(xiǎn)杠桿體一體形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料的所述基體選自聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、熱塑性彈性體(TPE)以及諸如不飽和聚酯(UP)、環(huán)氧(EP)聚氨酯(PUR)等熱固性樹脂。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述保險(xiǎn)杠桿體的表面由機(jī)織、編織或針織的纖維加強(qiáng)片或固定于所述保險(xiǎn)杠桿體的表面的連續(xù)纖維加強(qiáng)片來加強(qiáng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中除了所述環(huán)形形狀的插入加強(qiáng)件之外，所述保險(xiǎn)杠桿體還由具有不連續(xù)直線或曲線形狀并在所述保險(xiǎn)杠桿體的長度方向上插入的插入加強(qiáng)件進(jìn)一步加強(qiáng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其中所述插入加強(qiáng)件具有大體上圓形、橢圓形或多邊形的橫截面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種車輛用塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿，其能夠?qū)崿F(xiàn)重量的減少和成本的降低，并具有改良的機(jī)械特性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、碰撞性能、負(fù)載導(dǎo)入和對(duì)固定點(diǎn)的負(fù)載分布，從而與常規(guī)塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿相比，減小了保險(xiǎn)杠的厚度。因此，由于保險(xiǎn)杠厚度的減小而可以增大設(shè)計(jì)的自由度和可銷售性。更具體地，車輛用塑料復(fù)合保險(xiǎn)杠桿包括具有保險(xiǎn)杠桿形狀并由纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料形成的保險(xiǎn)杠桿體；以及插入到保險(xiǎn)杠桿體的插入加強(qiáng)件，該插入加強(qiáng)件具有環(huán)形形狀并被布置在保險(xiǎn)杠桿體的長度方向上。
文檔編號(hào)B60R19/03GK102806877SQ20111033063
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者崔致勛, 咸要翰, J-A·曼森, T·瓊森 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社, Eelcee有限公司