CN108602481A - 车辆保险杠 - Google Patents

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CN108602481A CN201780007537.2A CN201780007537A CN108602481A CN 108602481 A CN108602481 A CN 108602481A CN 201780007537 A CN201780007537 A CN 201780007537A CN 108602481 A CN108602481 A CN 108602481A
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洛塔尔·帕特博格
克莱门斯·拉图斯科
克里斯蒂娜·爱林
罗尔夫·罗特格尔
马丁·基宾
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ThyssenKrupp AG
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
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Abstract

本发明涉及一种车辆保险杠(1)，其包括至少一个由第一材料制成的型材(2)，尤其开放型的型材(2)，该型材具有至少一个由第二材料制成的、由肋部件(R)构成的肋部结构(3)，该肋部结构至少部分地沿着型材(2)安置并且至少部分地与该型材力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接以对该型材(2)进行加强。提供一种符合对碰撞负荷情况所提出的要求并且相比于现有技术可以在负载方面优化设计的保险杠的目的如此解决，即，肋部结构(3)以纤维增强塑料形成并且具有在至少一个特性方面彼此不同的至少一个第一区域(4)和第二区域(5,5‘)。

Description

车辆保险杠
技术领域
本发明涉及一种车辆保险杠，其包括至少一个由第一材料制成的型材，尤其开放型的型材，该型材具有至少一个由第二材料制成的、由肋部件构成的肋部结构，该肋部结构至少部分地沿着型材安置并且至少部分地与该型材力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接以对该型材进行加强。
背景技术
车辆上，尤其是汽车上的尤其前车结构中的保险杠必须满足车辆乘客安全性方面以及重量方面和在损坏时的易更换性方面满足高要求。在发生正面碰撞的情况下，撞击能量可通过保险杠和形变元件的目的性形变，通过塑性变形来吸收并且在其它尤其承载性结构，例如纵梁在承担进一步能量吸收之前将车辆进行决定性的减速，其中这些形变元件优选形成为所谓的碰撞吸收盒并且优选安置在保险杠和车辆纵梁之间。此外，保险杠的作用还在于，在碰撞速度较小时保护承载性车辆结构和车辆设备，例如散热器和发动机不受损伤。此外，在车辆制造领域中追求车辆重量的降低，以减少CO2排放。这种保险杠在现有技术中是已知的。
通过引入碰撞负荷情况的RCAR测试和桩测试(Pahltest)在安全性方面对车辆进行评估并且为消费者提供有关车辆，尤其汽车安全性分级的透明性。
在韩国公开文献2009029937A中例如已知一种横梁作为车辆保险杠，该横梁包括由塑料制成的开放型型材，该型材具有由肋部件组成的、塑料制成的增强肋部结构，该肋部结构完全沿该型材安置并且与该型材相连。为了在轻质的同时提高刚度，其给出在型材内部设置钢制编织物的教导。这种结构类型可以满足对碰撞负荷状态所提出的要求，但是尤其在负载优化设计方面存在另外的改善空间。
发明内容
由此出发，本发明的目的在于提供一种保险杠，其符合对碰撞负荷情况所提出的要求并且相比于现有技术可以在负载方面优化地设计。
在这种保险杠方面所提到的目的这样解决，即，肋部结构以纤维增强塑料形成并且具有在至少一个特性方面彼此不同的至少一个第一区域和第二区域。
根据本发明，车辆保险杠具有至少一个由第一材料制成的型材，尤其开放型的型材，该型材具有至少一个由第二材料制成的、由肋部件构成的肋部结构，该肋部结构至少部分地沿着型材安置并且至少部分地与该型材力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接，优选集成在该开放型的型材中以对该型材进行加强。该肋部结构由具有在至少一个特性方面彼此不同的至少一个第一区域和第二区域的纤维增强塑料构成。由此该肋部结构具有至少两个具有不同特性的区域，这两个区域可尤其考虑到不同的碰撞负载情况而单独地并且适应负载地进行匹配。这些区域可借助于模拟来得出并且在碰撞测试中进行验证。由此，根据本发明的保险杠可以满足RCAR测试和桩测试负载情况中的碰撞要求并且与现有技术中的实施形式相比可以更加符合负载地设计。
根据符合本发明的保险杠的第一个设计方案，其特性至少涉及某个区域中塑料中的纤维比例，形成肋部结构的肋部件的覆盖度、朝向、宽度和/或高度。某一区域中塑料(肋部件)中纤维的比例的意思是塑料内部纤维的体积比例。某一区域中肋部件的覆盖度的意思是该区域总面积中以肋部件(塑料)覆盖的面积，也就是说，基于该区域，肋部件(塑料)可占据＞0％并且＜100％的面积，其中当为100％时，该面积完全由塑料填满。某区域中肋部件的朝向的意思是肋部件可以不同形式形成的图案，例如由通过多个肋部件组合而成的结构构成，其中这些肋部件彼此之间呈角度地安置，可彼此交叉并且通过多个多边形形成，可星形安置和/或可采用其他设计方案，尤其是其组合。在某个区域中的肋部件的宽度的意思是肋部件宽度或该肋部件的材料厚度，该厚度例如可以为0.2至10.0mm，尤其为0.7至8.0mm，优选为0.8至6.0mm，特别优选为1.0至5.0mm。某个区域中肋部件的高度的意思是肋部件高度，也就是肋部件垂直于型材表面的长度，该长度例如可最大为型材的深度。单独地或者组合地利用前述特性，可以目的性地以区域性的方式影响机械特性，尤其是刚度和强度，并与此相结合地对保险杠的抵抗性产生影响。
根据符合本发明的保险杠的另一个设计方案，肋部结构基本完全沿着型材延伸，其中该肋部结构在安置在型材中间区段中的第一区域中具有比直接与该第一区域邻接的第二区域中更高的强度。这种基本完全沿型材的延伸至少部分地包括这样的区域，在这些区域中分别可连接至少一个形变元件(碰撞吸收盒)，这些区域形成用于将保险杠连接至车辆车身上。肋部结构优选继续延伸并且完全位于用于连接至形变元件的区域中。肋部结构例如不与型材的端部齐平地终止，而是距型材端部有一段预定距离地终止，由此型材的端部区段中没有肋部结构，因为在该区域中设置肋部结构不会带来任何改善并且通过省去肋部结构可以节省重量。
根据符合本发明的保险杠的一个优选的设计方案，肋部结构的特性组合沿型材对称分布并且在每个对称区域中，也就是通过型材的对称面所限定出的型材的一半中，具有至少三个，优选四个具有不同特性的区域。通过设置至少三个具有不同特性的区域就考虑到了这样的情况，即，在发生碰撞时，产生的力可能区段性地具有不同的效果并且由此可以目的性地并且灵活地彼此对抗。
根据符合本发明的保险杠的另一个设计方案，肋部结构由嵌入在热塑性或热固性的(塑料)基质中的玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚酯纤维、天然纤维、回收纤维和/或硼纤维构成，其中纤维比例可以为10至50体积％之间。根据纤维种类和纤维体积的不同，可以对机械特性产生影响，尤其随着纤维比例的提高强度增大。低于10体积％，在强度提高方面几乎看不到改善，并且高于50体积％的纤维比例在仅仅带来轻微强度增强的同时导致重量的增加。
根据符合本发明的保险杠的另一个设计方案，型材为开放型的深冲型材、开放型的挤出型材，或者优选为开放型的金属材料轧制型材，其中型材横截面尤其至少区域性地形成为u形、帽形和/或w形。此外，可将该型材形成为纵向恒定或者纵向可变的。优选借助于辊轧成形将具有基本恒定材料厚度的金属材料成本低廉地成形为轧制型材。该轧制型材可根据需求而实施为直的或者弯曲的，其中弯曲可以在生产线中在滚压成型站点中或者在单独的装置中进行。替代性地，深冲工艺或者挤压工艺也是可能的。型材的材料厚度例如为0.5和6.0mm之间，尤其在0.7和5.0mm之间，优选在0.8和4.0mm之间，特别优选在1.0和2.5mm之间。材料选择得越薄，重量节省的潜力就越大。替代性地，也可以使用具有不同材料厚度的、经灵活辊轧的材料。
根据符合本发明的保险杠的另一个设计方案，将肋部结构形成为一件式或多件式的，该肋部结构尤其材料配合地，优选粘贴连接在开放型型材的内部。该一件式或多件式的肋部结构由纺织面料形成，尤其形成为无纺布或者尤其形成为网状物，例如针织物或编织物，或者尤其形成为不形成网孔的系统，例如形成为交错物、编料或织物，或者替代性地形成为嵌入基质中的松散短纤维并例如作为所谓的“有机板”是已知的。例如可以将碳纤维或者特别优选地将玻璃纤维用在热塑性基质或者替代性地用在热固性基质中，其中预制的肋部结构可以以大规模产品并以一个或多个模块的形式生产，并且可以经负载优化地放入或集成在型材中。
替代性地并且特别优选地，将肋部结构以经过负载优化的方式在型材内部注塑成型。借助于传统的注塑工具可以成本低廉地以足够高的生产节奏生产经背面注塑(hinterspritzen)的型材。
根据符合本发明的保险杠的一个有利的设计方案，型材由钢材，优选由具有适度延展性的钢，尤其具有A80＞8％，特别优选A80＞10％的断裂延伸率的钢制成，以能够通过充分的塑性变形来消除尤其在正面碰撞的情况下产生的碰撞能量。例如该钢材在中等断裂延伸率之外还具有例如Rm＞700MPa，尤其Rm＞800MPa，优选Rm＞900MPa的适度的抗拉强度，以能够随着抗拉强度的增加而降低内陷的深度。对于降低保险杠重量的另一个正面影响可由此达到，即使用灵活辊轧的钢材，也被称作“定制轧制板(tailored rolled blank)”或者“定制轧制带(tailored rolled strip)”用作型材材料，该型材具有不同的材料厚度。该型材例如由灵活轧制的延展性冷成型钢构成。铝材，尤其高强度和高延展性铝材同样可以用于生产型材。
根据符合本发明的保险杠的另一个设计方案，肋部结构中至少一个区域填充有泡沫。这有着这样的优点，即，可以局部地在保险杠上得到更高的刚度。
根据第二个方面，本发明涉及一种用于生产车辆保险杠的方法。根据第一个变体方案，该方法包括以下步骤：
-准备由第一材料制成的型材，
-将型材放入打开的注塑工具中，
-关闭注塑工具并注塑第二材料以产生至少一个由肋部件形成的肋部结构，该肋部结构至少区段性地沿型材注塑并且至少区段性地与型材力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接以对型材进行加强，
-硬化所注塑的材料。
-打开注塑工具并取出加强后的型材。
根据本发明，使用纤维增强材料作为第二材料，并且肋部结构具有在至少一个特性方面彼此不同的至少一个第一区域和第二区域。
在传统的注塑工具中可以在足够高的生产节奏下经济地生产经背面注塑的型材，该型材可用作保险杠并且进行负载优化设计。
根据第二个变体方案，该方法包括以下步骤：
-准备由第一材料制成的型材，
-准备至少一个由第二材料制成的、由肋部件形成的肋部结构，其中该肋部结构由纤维增强塑料制成并且具有在至少一个特性方面彼此不同的至少一个第一区域和第二区域，和
-至少区域性地沿着型材安置该肋部结构并且将其至少区域性地与型材力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接以对型材进行加强。
预制的、例如一件式或多件式的肋部结构例如可以一个模块或多个模块的形式生产，该模块可以大规模产品的形式经济地生产并且可以经负载优化的方式放入或集成到型材中。
为了提高在型材第一材料和由纤维增强塑料制成的肋部结构之间的附着，根据符合本发明的、根据前述变体方案中的一个的方法的一个优选设计方案，使用粘附剂，将该粘附剂在型材的生产之前或之后施加在第一材料的至少一个面上，其中将粘附剂设置在型材的内侧。
根据第三个方面，本发明涉及根据本发明的保险杠在车辆，尤其汽车，优选轿车的前车结构中的应用。型材在安装状态下优选是朝向行驶方向开放的。这具有这样的优势，即，在负载情况下，肋部结构不会从开放型的型材中脱落而是支撑在型材上，并且由此提高了保险杠的抵抗性。替代性地，型材在安装状态下能够与行驶方向反向地开放。
附图说明
接下来借助于示出实施例的附图进一步说明本发明。相同的部件以相同的附图标记标出。图中：
图1示出了根据本发明的汽车保险杠的第一个实施例的透视图，
图2示出了某区域的图1中区段的俯视图，
图3示出了符合本发明的、根据第一变体方案的用于生产保险杠的方法的一个实施例的示意性流程图，和
图4示出了符合本发明的、根据第二变体方案的用于生产保险杠的第一方法的一个实施例的示意性流程图。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的保险杠(1)的第一个实施例的透视图。该保险杠包括由第一材料制成的型材(2)，该型材为开放型的深冲型材、开放型的挤压型材或者优选金属制成的开放型的轧制型材。型材(2)的横截面至少区段性地、优选完全形成为w形并且尤其纵向恒定。其它的横截面形状同样是可行的。优选借助于滚压成型将具有基本恒定材料厚度的金属材料成形为轧制型材。该轧制型材可以根据不同需求实施为直的或者优选弯曲的，其中弯曲可以在生产线中在滚压成型站点中或者在单独的装置中进行。型材(2)优选由钢材，尤其由具有适度延展性的冷成型钢，尤其具有A80＞8％，特别优选A80＞10％的断裂延伸率的冷成型钢制成，以能够通过充分你的塑性变形来消除尤其在正面碰撞的情况下产生的碰撞能量。例如该钢材在中等断裂延伸率之外还具有例如Rm＞700MPa，尤其Rm＞800MPa，优选Rm＞900MPa的适度的抗拉强度，以能够在碰撞情况下随着抗拉强度的增加而降低内陷的深度。型材的材料厚度例如为0.5和3.0mm之间，尤其在0.7和2.5mm之间，优选在0.8和2.0mm之间，特别优选在1.0和1.6mm之间。
所示出的开放型的弯曲轧制型材由较高强度钢构成，例如由具有A80＞8％的断裂延伸率和Rm＞800MPa的抗拉强度，同时材料厚度为1.1mm至1.4mm之间的多相钢构成，优选由具有1.2mm的材料厚度的双相钢构成。
在型材(2)的左侧和右侧上，未示出的形变元件连接在连接区域(11,11‘)中，该连接区域可通过优选可松解的螺栓连接连接至未示出的车辆车身纵梁上。型材(2)的开口(12,12‘)的作用是插入用于将形变元件与该型材(2)可松解地连接的、未示出的螺栓。通过这种可松解的连接可以在损坏时以有利的方式简单更换该型材(2)。为了强化这些连接区域(11,11‘)可以设置局部集成的增强件(13,13‘)。尤其为了进一步提高型材(2)的整体刚度可以将该型材(2)的边缘/凸缘(14)进行卷边或弯曲。
根据本发明的保险杠(1)具有至少一个由第二材料制成的、由肋部件(R)构成的肋部结构(3)，该肋部结构至少部分地沿着型材(2)安置并且至少部分地与该型材(2)力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接，优选集成在型材(2)中以对该型材(2)进行加强。肋部结构(3)以纤维增强塑料形成并且具有在至少一个特性方面彼此不同的第一区域(4)和第二区域(5,5‘)。该肋部结构(3)基本完全沿着型材(2)延伸，其中该肋部结构(3)在安置在型材(2)中间区段中的第一区域(4)中具有比直接与该第一区域(4)邻接的第二区域(5,5‘)中更高的强度。由此可以以有利的方式在车辆中间的碰撞点处获得针对弯曲和折断的高抵抗力，尤其当结合优选在车辆方向上开放的、弯曲的并且对称形成的型材时(2)。这种基本完全沿型材(2)的延伸至少部分地包括这样的区域(7,7‘)，即，在这些区域中分别可连接至少一个形变元件(碰撞吸收盒)。肋部结构优选继续延伸并且完全位于用于连接至车身的区域(11,11‘)中。肋部结构(3)例如不与型材(2)的端部齐平地终止，而是距型材(2)端部有一段预定的距离(a，a‘)地终止，由此型材(2)的端部区段中没有肋部结构(3)。肋部结构(3)的特性组合沿型材(2)对称分布并且在每个对称面上具有至少三个，优选至少四个具有不同特性的区域(4,5,5‘，6,6‘，7,7‘)。通过设置至少三个具有不同特性的区域就考虑到了这样的情况，即，在发生碰撞时，产生的力可能区段性地具有不同的效果并且由此可以目的性地并且灵活地彼此对抗并且该保险杠由此可以以符合负载的形式设计。纤维增强塑料例如是热塑性塑料，尤其是例如具有30体积％的纤维比例的PA6，其中尤其使用玻璃纤维。由于型材/轧制型材(2)的w形横截面，构成肋部结构(3)的肋部件(R)的高度在型材(2)的横向上变化，其中肋部件(R)的高度优选最大对应开放型的型材(2)的深度(T)。如下示出形成肋部结构(3)的肋部件(R)在四个区域(4,5,5‘，6,6‘，7,7‘)中覆盖度、朝向和厚度的不同特性。
单独地或者组合地利用前述特性，可以目的性地以区域性的方式影响机械特性，尤其是刚度和强度，并与此相结合地对保险杠的抵抗性产生影响，尤其对用于在发生正面碰撞的情况下通过目的性地在型材(2)预先定义的区域中引发/引入塑性变形以消除碰撞能量的内陷深度。当在肋部结构(3)的至少一个区域(9)中以泡沫填充时，可在保险杠(1)上额外获得刚度的局部提升。
图2中示出了图1中的虚线区域(10)的俯视图。所示出的是第三区域(6)，该区域具有星形定向、10％的密度和形成该肋部结构(3)的肋部件(2)1.5mm的宽度。为了提高肋部结构(3)和型材(2)之间的附着力，优选在型材(2)的内表面(8)上设置增附剂。
图3中示出了根据本发明的、用于生产车辆保险杠(1)的方法的第一种变体方案的流程图。根据步骤(A)，以第一材料制作型材(2)，尤其是以金属材料制作开放型的深冲型材或者优选轧制型材。根据步骤(B)，将优选为开放型的金属轧制型材(2)放入打开的注塑工具中。在步骤(C)中将注塑工具关闭并将第二材料进行注塑以生产至少一个由肋部件(R)构成的肋部结构(3)，该肋部构件至少部分地沿着型材(2)注塑并且至少区段性地与型材(2)力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接以对型材(2)进行加强。经注塑的材料的硬化在步骤(D)中进行，并且随后在步骤(E)中将注塑工具打开并将加强后的型材(2)取出。使用纤维增强塑料作为第二材料，例如热塑性注塑料，优选具有10至50体积％之间的纤维比例的松散短纤维，并且制造具有在至少一个特性方面彼此不同的第一区域(4)和第二区域(5，5‘)的肋部结构(3)。在传统的注塑工具中可以在足够高的生产节奏的同时经济地生产背面注塑型材(2)，该型材用作保险杠(1)并且负载优化地进行设计。
图4中示出了根据本发明的、用于生产车辆保险杠(1)的方法的第二种变体方案的流程图。在步骤(A‘)中以第一材料制作型材(2)，尤其是以金属材料制作开放型的深冲型材或者优选轧制型材。在步骤(B‘)中由第二材料制作至少一个由肋部件(R)构成的肋部结构(3)，其中该肋部结构(3)由纤维增强塑料形成为一件式的或者多件式的并且具有在至少一个特性方面彼此不同的第一区域(4)和第二区域(5，5‘)。在步骤(C‘)中将肋部结构沿型材(2)至少区域性地安置并与型材(2)至少区域性地力配合、形状配合和/或材料配合连接以增强该型材(2)。预制的、一件式或多件式的肋部结构(3)例如可以一个模块或多个模块的形式生产，该模块可以大规模产品的形式经济地生产并且型材(2)可以经负载优化的方式进行设计。
作为优选具有由高强度的延展性钢材制成的轧制型材和由纤维增强塑料，尤其由以玻璃纤维增强的PA6形成的肋部结构的保险杠(1)，在发生碰撞时首先为该保险杠(1)赋予了高强度，这种高强度首先在车辆中间提供了针对弯曲和折断的高抵抗力。所产生的碰撞能导致超过了纤维增强塑料的最大强度，该塑料由于其相对低的断裂延伸率而失效并且可以通过高强度的延展性钢材基于塑性变形而目的性地、尤其在内陷深度较小的情况下将其它的能量分解。
本发明并不限制在联系图示所说明的实施例上。而是在本发明的框架内也可以进行彼此的组合。附加地或者替代地，也可以将根据本发明的保险杠安置或设置在车辆后车结构中，以可以在尾部碰撞时目的性地得到向着轿厢方向的内陷行为的优化。
附图标记说明
1 保险杠
2 型材
3 肋部结构
4 第一区域
5，5‘ 第二区域
6，6‘ 第三区域
7，7‘ 第四区域
8 型材的内侧
9 泡沫填充区域
10 局部视图
11，11‘ 连接区域
12，12‘ 开口
13，13‘ 局部集成的增强件
14 边缘/凸缘
A，B，C，D，E 工艺步骤，工艺流程
A‘，B‘，C‘ 工艺步骤，工艺流程
R 肋部件
T 深度
a，a‘ 没有肋部结构的区域，自由区域
t 肋部件的宽度

Claims (14)

1.用于车辆的保险杠(1)，所述保险杠包括至少一个由第一材料制成的型材(2)，尤其开放型的型材(2)，所述型材具有至少一个由第二材料制成的、由肋部件(R)构成的肋部结构(3)，所述肋部结构至少部分地沿着型材(2)安置并且至少部分地与该型材力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接以对该型材(2)进行加强,
其特征在于,
所述肋部结构(3)以纤维增强塑料形成并且具有在至少一个特性方面彼此不同的至少一个第一区域(4)和第二区域(5,5‘)。
2.根据权利要求1所述的保险杠，
其特征在于，
所述特性至少涉及某个区域中塑料中的纤维比例，形成所述肋部结构(3)的肋部件(R)的覆盖度、朝向、宽度(t)和/或高度。
3.根据权利要求1或2所述的保险杠，
其特征在于，
所述肋部结构(3)基本完全沿着所述型材(2)延伸，其中所述肋部结构(3)在安置在所述型材(2)中间区段中的第一区域(4)中具有比直接与所述第一区域(4)邻接的第二区域(5,5‘)中更高的强度。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的保险杠，
其特征在于，
所述肋部结构(3)的特性组合沿所述型材(2)对称分布并且在每个对称区域中具有至少三个，优选四个分别具有不同特性的区域(4,5,5‘，6,6‘，7,7‘)。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的保险杠，
其特征在于，
所述肋部结构(3)由嵌入在热塑性或热固性的(塑料)基质中的玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚酯纤维、天然纤维、回收纤维和/或硼纤维构成，其中纤维比例在10至50体积％之间。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的保险杠，
其特征在于，
所述型材(2)为开放型的深冲型材、开放型的挤出型材，或者优选为金属材料构成的开放型的轧制型材，其中所述型材(2)的横截面尤其至少区域性地形成为u形、帽形和/或w形。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的保险杠，
其特征在于，
所述肋部结构(3)形成为一件式或多件式的，所述肋部结构尤其材料配合地连接在所述开放型的型材(2)内部，优选进行粘贴或者注塑成型在所述型材(2)的内部。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的保险杠，
其特征在于，
所述型材(2)由金属材料，尤其由钢材制成，优选由具有适度延展性的钢，尤其具有A80＞8％的断裂延伸率的钢制成。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的保险杠，
其特征在于，
所述肋部结构(3)中至少一个区域(9)填充有泡沫。
10.用于生产车辆保险杠(1)，尤其是根据前述权利要求中任意一项所述保险杠的方法，所述方法包括以下步骤：
(A)准备由第一材料制成的型材(2)，
(B)将所述型材(2)放入打开的注塑工具中，
(C)关闭所述注塑工具并注塑第二材料以产生至少一个由肋部件(R)形成的肋部结构(3)，所述肋部结构至少区段性地沿所述型材(2)注塑并且至少区段性地与所述型材(2)力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接以对所述型材(2)进行加强，
(D)硬化所注塑的材料，
(E)打开注塑工具并取出加强后的型材(2)，
其特征在于，
使用纤维增强塑料作为第二材料，并且所述肋部结构(3)具有在至少一个特性方面彼此不同的至少一个第一区域(4)和第二区域(5,5‘)。
11.用于生产车辆保险杠(1)，尤其是根据权利要求1-9中任意一项所述保险杠的方法，所述方法包括以下步骤：
(A‘)准备由第一材料制成的型材(2)，
(B‘)准备至少一个由第二材料制成的、由肋部件(R)形成的肋部结构(3)，其中所述肋部结构由纤维增强塑料制成并且具有在至少一个特性方面彼此不同的至少一个第一区域(4)和第二区域(5,5‘)，和
(C‘)至少区域性地沿着型材(2)安置所述肋部结构(3)并且将其至少区域性地与所述型材(2)力配合地、形状配合地和/或材料配合地连接以对所述型材(2)进行加强。
12.根据权利要求10或11所述的方法，
其特征在于，
使用粘附剂，将所述粘附剂在所述型材(2)的生产之前或之后施加在第一材料的至少一个面上，其中将所述粘附剂设置在所述型材(2)的内侧(8)。
13.根据权利要求1至9中任意一项所述的保险杠(1)在车辆，尤其汽车，优选轿车的前车结构中的应用。
14.根据权利要求13所述的应用，
其特征在于，
所述型材(2)在安装状态下是朝向行驶方向开放的。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102335355B1 (ko) * 2018-03-30 2021-12-06 현대자동차 주식회사 자동차용 범퍼빔
EP3718830B1 (en) * 2019-04-01 2022-10-12 Volvo Car Corporation One piece load distribution device
KR20220045490A (ko) * 2020-10-05 2022-04-12 현대자동차주식회사 차량용 프론트 범퍼구조
FR3132887A1 (fr) * 2022-02-18 2023-08-25 Valeo Systemes Thermiques Poutre de pare-chocs pour véhicule automobile
DE102022122193A1 (de) 2022-09-01 2024-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bauteil, insbesondere für ein Fahrzeug, Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils sowie Fahrzeug

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4275912A (en) * 1979-12-03 1981-06-30 General Motors Corporation Multisectioned cellular energy-absorbing unit and mounting therefor
CN1509239A (zh) * 2001-04-16 2004-06-30 ���չ�˾ 带有表面安装的能量吸收器的保险杠系统
US20070257497A1 (en) * 2005-12-27 2007-11-08 Heatherington David W Vehicle bumper beam constructed of metal and plastic
CN101346259A (zh) * 2005-12-27 2009-01-14 沙普公司 由金属和塑料构成的车辆保险杠梁
CN201472302U (zh) * 2009-05-18 2010-05-19 奇瑞汽车股份有限公司 一种用于车辆的行人保护装置
US7959197B2 (en) * 2008-10-30 2011-06-14 Shape Corp. Bumper beam with multi-concavity-defining cross section
CN102343878A (zh) * 2010-07-28 2012-02-08 爱信精机株式会社 用于车辆的冲击吸收装置和用于车辆的保险杠装置
CN103318111A (zh) * 2013-05-28 2013-09-25 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车保险杠缓冲器
KR20130129649A (ko) * 2012-05-21 2013-11-29 현대모비스 주식회사 차량의 저속충돌 충격흡수부
WO2014069108A1 (ja) * 2012-11-05 2014-05-08 本田技研工業株式会社 繊維強化樹脂製衝撃受け部材および衝撃受け部材の製造方法
US20150015006A1 (en) * 2011-12-20 2015-01-15 Honda Motor Co., Ltd. Automobile fiber-reinforced resin member and method for producing automobile fiber-reinforced resin member
CN104629070A (zh) * 2013-11-11 2015-05-20 现代自动车株式会社 汽车、用于汽车的防撞结构件及防撞结构件的制造方法
US9205794B1 (en) * 2015-01-20 2015-12-08 Ford Global Technologies, Llc Variable-stiffness energy absorber for motor vehicle

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3626150A1 (de) 1986-08-01 1988-02-18 Bayerische Motoren Werke Ag Stossfaenger fuer kraftfahrzeuge, insbesondere personenkraftwagen
DE4119640C2 (de) * 1991-06-14 1995-02-09 Daimler Benz Ag Stoßfänger für Kraftfahrzeuge
DE19603954C2 (de) * 1996-02-05 2003-04-17 Wagon Automotive Gmbh Prallträger für ein Kraftfahrzeug
GB2331492A (en) * 1997-11-25 1999-05-26 Lin Pac Mouldings Vehicle bumper assemblies
FR2827235B1 (fr) * 2001-07-16 2003-10-03 Plastic Omnium Cie Poutre de pare-chocs de vehicule automobile et pare-chocs muni d'une telle poutre
US20040094975A1 (en) 2002-11-14 2004-05-20 Stephen Shuler Hybrid bumper system
FR2847868B1 (fr) * 2002-11-29 2005-03-18 Plastic Omnium Cie Coque de poutre et poutre a renfort metallique
FR2852587A1 (fr) * 2003-03-20 2004-09-24 Thyssenkrupp Elevator Mfg F Dispositif de deblocage d'un parachute pour cabine d'ascenseur, ainsi que le parachute ainsi equipe
KR20090029937A (ko) 2007-09-19 2009-03-24 한라공조주식회사 자동차용 범퍼빔
US8684427B2 (en) * 2010-10-29 2014-04-01 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Reinforced plastic energy absorber system
CN103582585B (zh) * 2011-05-18 2016-11-02 郑云德 汽车用保险杠后梁
US8851539B2 (en) 2012-01-06 2014-10-07 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Energy absorbing assembly
WO2015137547A1 (ko) * 2014-03-13 2015-09-17 주식회사 캠스 차량용 범퍼

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4275912A (en) * 1979-12-03 1981-06-30 General Motors Corporation Multisectioned cellular energy-absorbing unit and mounting therefor
CN1509239A (zh) * 2001-04-16 2004-06-30 ���չ�˾ 带有表面安装的能量吸收器的保险杠系统
US20070257497A1 (en) * 2005-12-27 2007-11-08 Heatherington David W Vehicle bumper beam constructed of metal and plastic
CN101346259A (zh) * 2005-12-27 2009-01-14 沙普公司 由金属和塑料构成的车辆保险杠梁
US7959197B2 (en) * 2008-10-30 2011-06-14 Shape Corp. Bumper beam with multi-concavity-defining cross section
CN201472302U (zh) * 2009-05-18 2010-05-19 奇瑞汽车股份有限公司 一种用于车辆的行人保护装置
CN102343878A (zh) * 2010-07-28 2012-02-08 爱信精机株式会社 用于车辆的冲击吸收装置和用于车辆的保险杠装置
US20150015006A1 (en) * 2011-12-20 2015-01-15 Honda Motor Co., Ltd. Automobile fiber-reinforced resin member and method for producing automobile fiber-reinforced resin member
KR20130129649A (ko) * 2012-05-21 2013-11-29 현대모비스 주식회사 차량의 저속충돌 충격흡수부
WO2014069108A1 (ja) * 2012-11-05 2014-05-08 本田技研工業株式会社 繊維強化樹脂製衝撃受け部材および衝撃受け部材の製造方法
CN103318111A (zh) * 2013-05-28 2013-09-25 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车保险杠缓冲器
CN104629070A (zh) * 2013-11-11 2015-05-20 现代自动车株式会社 汽车、用于汽车的防撞结构件及防撞结构件的制造方法
US9205794B1 (en) * 2015-01-20 2015-12-08 Ford Global Technologies, Llc Variable-stiffness energy absorber for motor vehicle

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