吸能式保险杠技术综述

《吸能式保险杠技术综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、吸能式保险杠技术综述　　摘要：由于交通事故死亡人数年年攀升，而很多交通事故都与汽车保险杠有关，因此，改进对保险杠的设计对于提高汽车的碰撞安全性具有重要意义。本文对吸能式保险杠的发展历程和技术分支进行了梳理，以促进深入了解和利于相关专利的审查。　　关键词：保险杠；吸能；气囊式；技术分支　　1.前言　　根据公安部交管局的统计，自2001年起，我国每年道路交通事故死亡人数都在10万人以上，连续十年居世界第一位。汽车碰撞安全问题越来越引起人们的关注，从各类交通事故的死亡人数来看，很多交通事故都与汽车保险杠有关，目前，国内外对

2、汽车保险杠的研究越来越多。因此，分析与研究汽车保险杠的碰撞特性和碰撞过程中的吸能特性，改进和设计吸能式保险杠对于提高汽车的碰撞安全性具有重要的意义。　　2.吸能式保险杠概述　　汽车保险杠作为安全防护装置是现代汽车结构的重要组成部分，它能有效地减轻人员伤亡程度以及汽车损坏程度。在低速碰撞时，保险杠要满足保护驾驶员、乘员和行人的安全，还要缓和外界对车身的撞击保护车体主要结构。5　　按保险杠的功能，可分为非吸能式和吸能式。吸能式保险杠按缓冲吸能的方式不同可大致分为三类：自身吸能式、液压吸能式、带气腔式。现在，出于保护行人的

3、要求，现在国外也在研究安全气囊式保险杠。　　（1）、普通式（自身吸能式）保险杠　　这种保险杠结构比较简单，它主要通过内衬和支架的变形吸收能量。大部分轿车都是使用这种型式的保险杠。　　（2）、液压吸能式保险杠　　液压缓冲器通常作为保险杠的支架。当汽车与障碍物发生碰撞时，冲击力通过横杠内侧加强件传到活塞上，活塞推动液压油通过节流孔压向活塞右腔，推动活塞向左移动，并使氮气受到压缩。这样利用液压油的节流力吸收能量，效率可以高达80%，工作特性比较稳定。撞击后靠氮气产生复原动力，使保险杠复位。这种保险杠由于造价较高，通常使用在

4、高档的轿车上。　　（3）、带气腔式保险杠　　气腔通常作为内衬安装在外盖板和横杠之间。当碰撞发生时，气腔被压缩，进而影响其外面包裹部件的变形方式，从而改善吸能效果。相关文献曾指出，合理的设计气腔个数和气压并保证包裹气腔部件的强度，这种保险杠与第一类保险杠相比能使15km/h、40%偏置碰撞的减速度减小20%～50%。　　（4）、气囊式吸能保险杠5　　这是一种专门为了保护行人而设计的保险杠。简单的说，就是把安全气囊装入保险杠内。在行人触及保险杠的瞬间，保险杠内藏推板迅速落下，阻止行人被撞倒在车底下，与此同时，保险杠前方和

5、两侧的气囊迅速充气，将被撞行人托起。这种保险杠可以有效的保证被撞行人的安全，但尚处于研究和试验阶段。　　作为吸能式保险杠未来研究和发展的趋势，下面对气囊式吸能保险杠的专利技术状况作具体分析。　　3.安全气囊吸能式保险杠国外发展概况　　2005年，欧洲将实施长期法规，更改汽车的设计，加装外部安全气囊以保护行人在碰撞事故中免受腿部伤害，并致力于减小40km/h速度下碰撞事故中行人的伤亡，相类似的法规也将于2007年在日本执行。　　从图1安全气囊吸能式保险杠全球专利申请情况图中可以看出全球气囊式保险杠专利申请大致呈现三个阶

6、段：　　1、缓慢发展期（1994年前）　　这一时期，全球每年只有极少量申请，基本只是涉及到将安全气囊运用到保险杠的概念性的层面。另外由于当时的道路交通安全问题不突出，因此人们对此重视程度不够，因此相关专利一直处于缓慢发展的态势。　　2、快速发展期（1994-1999年）　　随着道路交通安全问题的凸显，人们开始对行人保护的关注度逐渐提升。关于气囊吸能式保险杠的专利申请量开始逐年增长。　　3、缓慢发展期（1999年之后）　　由于相关法规没有具体完善，在经历快速发展期后，专利申请量开始趋于平缓，以四年为一周期缓慢攀升。其中

7、在2008-2009年由于世界经济危机，该时间段专利申请量也是跟随着达到局部波谷值。5　　从图2中全球主要国家或地区专利申请数量分布图中可以看出气囊式保险杠专利申请主要集中在德国、日本、韩国、中国和美国几大传统汽车生产制造大国中。　　4.气囊吸能式保险杠关键技术分析　　4.1气囊吸能式保险杠具体技术分支　　1、临撞预警技术　　1、随着主动避撞技术的日趋成熟，临撞判断技术（对不可避免的碰撞时间的预测）的开发已经接近到可以区分即将被撞的物体是障碍物还是行人的程度，这就意味着，在碰撞发生之前的瞬间可以根据被撞对象的性质改变

8、保险杠的刚度。　　2、气囊结构　　气囊的具体形状及展开形式。　　3、安全气囊和保险杠安装附件　　通过对安全气囊吸能式保险杠在华申请人的统计数据，发现现代自动车株式会社在中国对安全气囊吸能式保险杠的专利申请量很多，下面基于安全气囊吸能式保险杠技术分支对现代汽车在该领域的专利布局作进一步分析。　　4.2现代自动车株式会社气囊式吸能保险杠专利布局分析