[其他]车辆保险杠组件及其制造方法

说明书

本发明涉及车辆保险杠组件，特别是用塑料制成的车辆保险杠组件。

多年以来，人们用于制造车辆保险杠的材料有许多种。而最近一段时期，特别是第二次世界大战刚结束后钢铁短缺这段时期，尽管有时在一些乡村和城市地区奔弛的车辆上还能看到一些木制保险杠，但钢制保险杠已占了统治地位。

虽然钢制保险杠具有比其它大多数材料制成的保险杠强度高的优点，但钢制保险杠通常比用塑料、橡胶或木材制成的保险杠要重，结果使安装了这种钢制保险杠的车辆油耗增加。此外，钢制保险杠通常必须用抗腐蚀材料覆盖或涂覆，以防止或减缓其损伤。因此，或多或少出于这些原因，最近人们把注意力放在了用合成材料方面，比如热塑性塑料和热固性树脂、合成橡胶和泡沫材料来制造车辆保险杠。而相比热固性材料来说，用热塑性材料制造保险杠，其优点特别显著。

先有技术已公开了许多种用合成材料制成的保险杠。这些保险杠可见于授予林德沃的美国专利4，134，610号，伯吉斯等的美国专利3，666，310号，埃哥特的美国专利3，944，271号，柯雷尔的美国专利3，690，710号，黑斯等的美国专利3，938，840号，伊格韦的美国专利3，829，141号，麦肯泽尔的美国专利3，734，557号，克罗达的美国专利4，320，913号，休伯等的美国专利4，171，143号、4，208，069号和4，241，945号以及德洛马斯特等的美国专利4，466，646号中。

如先有技术所公知的，“装饰型保险杠”的设计只不过是为了使保险杠有个漂亮的外表、并不是为了在车辆与其它物体碰撞时吸收巨大的冲击能量。那些设计成为在碰撞时吸收巨大能量的保险杠称为“结构型保险杠”，除外表外，用于承受冲撞的保险杠部分称为“结构型构件”。正如前述专利所描述的，虽然以前在保险杠装置中用热塑性材料来做钢制加强或抗冲击构件的装饰性构件，几乎没有什么保险杠使用热塑性材料来做结构型构件。

在某些方面非常类似于授予斯科里洛的美国专利4，348，042基本设计思想的一种热塑性结构型保险杠已广泛地用做一些汽车的生产模型。斯科里洛专利公开了一种由一前罩和一加强梁组成的保险杠，它们分别用金属板单独成形、然后焊接到一起。在类似的使用热塑性塑料的设计中，前罩和加强梁分别在单独的工序中用热塑性树脂注塑成形。然后前罩和加强梁通过线性带焊联接在一起，最后装配到汽车上。

线性带焊是一种固定联接热塑性构件的工艺，通过摩擦构件使它们沿焊缝联接到一起。这是因为摩擦产生了热，结果使沿焊缝的塑料熔化。联接到一起的构件随后放到一定的位置上并使其冷却。这使得熔化的塑料逐渐凝固，最后两构件粘结到一起。

然而，不幸的是，使用线性带焊联接热塑性构件使焊缝附近的热塑性材料的化学稳定性大大下降。尽管从结构上讲，线性带焊具有满意的粘结力，这种工艺还有其它一些缺点。

线性带焊不象其它的将两个塑料构件联接起来的方法，它的缺点是必须使用线性带焊机。线性带焊机通常很笨重，有时还要侵占其它工艺设备的使用空间。线性带焊机还需要大量的投资用来配套和维修，而且操作者需具备专门的技术，从而使整个产品的成本大大提高。还有一个缺点是这种焊接使构件局部应力集中，使整个产品强度下降。

由于线性带焊要求构件在同样的温度下熔化，因此所有需焊接到一起的构件必须使用同一种材料制成。虽然这一事实对于其它一些设计来说不算是一种缺点，但对于类似于斯科里洛专利的保险杠来说却是一个很大的缺点，这里前罩既有装饰作用也在结构上起作用。通常人们期望保险杠的可见部分具有平滑、均匀的外表，并且其表面最好适合于涂覆，比如镀铬。然而，大部分具有优良表面特性的热塑性材料并不具有足够的抗冲击能力，它们不适宜做为结构型构件。因此，需要分开考虑结构性和装饰性的作用，以便在选择适当的材料时有更大的自由。

分开考虑装饰性和结构性作用的优点还在于大部分热塑性材料经长期的紫外线照射后会大量剥蚀。实际上所有车辆的保险杠在使用中都要受到这种照射，具有暴露的结构性构件的保险杠，比如类似于斯科里洛设计的保险杠，与其它保险杠，比如本发明的保险杠相比，更易于遭受破坏，本发明中至少用一种构件做装饰性使用和用于遮盖结构性构件使其免于受紫外线辐射。