[發(fā)明專利]基于形狀記憶材料的汽車保險杠

無效

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• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101590835A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設計）人: 冷勁松;劉彥菊;趙書婧;蘭鑫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: B60R19/03
• 分類號: B60R19/03;B60R19/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 徐愛萍

技術領域

本發(fā)明涉及一種汽車保險杠，屬于汽車工業(yè)技術領域。

背景技術

汽車保險杠是吸收緩和外界沖擊力、防護車身前后部的安全裝置。20年前，轎車前后保險杠是以金屬材料為主，用厚度為3mm以上的鋼板沖壓成U形槽鋼形結(jié)構，表面處理鍍鉻，與車架縱梁鉚接或焊接在一起，與車身有一段較大的間隙，好像是一件附加上去的部件。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車保險杠作為一種重要的安全裝置也走向了革新的道路上。今天的轎車前后保險杠除了保持原有的保護功能外，還要追求與車體造型的和諧與統(tǒng)一，追求本身的輕量化。為了達到這種目的，目前轎車的前后保險杠采用了非金屬材料，現(xiàn)在比較普遍采用塑料保險杠。塑料保險杠是由外板、緩沖材料體和橫梁三部分組成。其中外板和緩沖材料體用塑料制成，橫梁用厚度為1.5mm左右的冷軋薄板沖壓成U形槽形狀；外板和緩沖材料體附著在橫梁上，橫梁與車架縱梁螺釘連接，可以隨時拆卸下來。這種塑料保險杠使用的塑料大體上選用聚酯系和聚丙烯系兩種系列。

然而，無論是金屬保險杠還是塑料保險杠，一般情況下，撞擊變形后均不可恢復原狀，即無法實現(xiàn)保險杠的重復利用。在歐洲，如果車輛屬于較高的保險等級，就意味著顧客在同等條件下要多支付保險費用。目前，中國的保險公司主要是按照車價劃分保險等級，但隨著中國保險行業(yè)市場逐步對國外保險公司的開放，這種更精確反映汽車性能的要求將在中國逐漸推廣。維修費用試驗是德國安聯(lián)保險公司技術中心(AZT)開發(fā)的劃分汽車保險等級的權威試驗，試驗的結(jié)果直接影響車輛的保險等級。歐洲汽車公司開發(fā)的車型都要充分考慮AZT維修費用，盡可能減少碰撞造成的維修損失，以降低AZT的保險等級，與同級別的車型相比可以花更少的保險金，給消費者帶來更多的實惠。低的保險等級就意味著發(fā)生事故后零部件損傷較小。如果采用形狀記憶聚合物材料，則可在一定外界條件作用下實現(xiàn)保險杠的重復利用，且能在一定程度上減少碰撞造成的維修損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于形狀記憶材料的汽車保險杠，以解決金屬保險杠和塑料保險杠撞擊變形后均不可恢復原狀，無法實現(xiàn)保險杠的重復利用的問題。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的采取的技術方案是：本發(fā)明所述汽車保險杠由外板、緩沖材料體、保險杠橫梁和附屬部件組成；所述附屬部件由兩個保險杠支架、進風口格柵、裝飾條和導流板組成；所述保險杠橫梁、緩沖材料體和外板均為U形槽形結(jié)構，所述緩沖材料體置于外板內(nèi)并與外板固接，所述保險杠橫梁置于緩沖材料體內(nèi)并與緩沖材料體和外板固接，所述外板的進風口處設置有進風口格柵，所述裝飾條固裝在外板的前外表面及兩側(cè)外表面上，所述導流板與外板的下端面固接，所述兩個保險杠支架分別位于保險杠橫梁的兩端，保險杠支架與外板、緩沖材料體和保險杠橫梁固接；保險杠橫梁由形狀記憶復合材料模壓成型制成，外板、緩沖材料體及附屬部件均由形狀記憶聚合物材料或形狀記憶復合材料制成。

本發(fā)明具有以下有益效果：一、保險杠橫梁的強度是保險杠設計中關注的焦點。保險杠橫梁在高速碰撞發(fā)生時，必需保證自身不斷裂并能有效連接車身的兩根縱梁，把碰撞的大量動能傳遞給兩根縱梁。由縱梁將碰撞能量分成若干小的能量流被各鈑金件吸收，從而確保乘客的生存空間。高強度的保險杠橫梁更有利于碰撞能量的均勻分布。但在設計中，不可能通過無限制增加鋼材厚度達到增加強度的目的。出于節(jié)油考慮，目前各個汽車生產(chǎn)廠商對整車重量控制越來越嚴格。一般情況下，前保險杠橫梁的分配重量占整車重量的0.3％左右。本發(fā)明中，保險杠橫梁采用形狀記憶復合材料制成，因此，具有強度高、重量輕、耐腐蝕等特點，能夠滿足生產(chǎn)汽車時，對款式、耐沖擊、防偏斜、耐氣候等方面的要求。經(jīng)過擺式?jīng)_擊試驗(速度為8公里/小時)進行驗證，其拉伸強度、沖擊強度及彎曲強度等機械性能參數(shù)均滿足設計要求；二、輕微碰撞(4km/h)對整車造成損傷的情況在日常使用中經(jīng)常出現(xiàn)(泊車時兩車間的輕微碰撞、輕微撞墻、撞柱等)。當安裝有本發(fā)明的保險杠的車輛在中低速行駛狀況下與外在物發(fā)生碰撞時，損傷或變形的保險杠可通過加熱等手段消除，保險杠恢復至初始狀態(tài)，可降低碰撞后車輛的維修成本；三、本發(fā)明的保險杠可以減少原來保險杠部件的數(shù)目，從而節(jié)省裝配時間；四、本發(fā)明的保險杠利用標準型的模壓設備成型。其突出的優(yōu)點是可以制作成較深凹槽的幾何形狀，壁厚可以任意選擇，不僅如此，還可以在一個構件上直接制出整體的加強肋條，其材料性能設計自由度大，適于廣泛推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于形狀記憶材料的汽車保險杠的零部件拆分圖，圖2是將本發(fā)明的保險杠安裝在汽車上的安裝結(jié)構示意圖。

具體實施方式