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1、(10)申请公布号 CN 103813944 A (43)申请公布日 2014.05.21 CN 103813944 A (21)申请号 201280045960.9 (22)申请日 2012.06.21 11182164.1 2011.09.21 EP B60R 19/18(2006.01) B60R 19/03(2006.01) (71)申请人 贝卡尔特公司 地址 比利时茨维夫格姆 申请人 奥钢联多元标准尼夫特里克有限公 司 巴斯夫欧洲公司 (72)发明人 E洛克雷 J加朗斯 V范瓦森霍夫 H罗梅尔 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 林振波 。
2、(54) 发明名称 未锚固帘线与基体非化学结合的防撞梁 (57) 摘要 防撞梁 （40） ， 包括聚合物基体和增强结构， 增强结构包括多个金属增强帘线 （22） 和设在金 属增强帘线之间用于将金属增强帘线保持到一 起的非金属细长束缚元件 （26） 或者涂覆非金属 的细长束缚元件。每个金属帘线具有金属横截 面积 Ametal， 且金属横截面积 Ametal与外接圆面积 （dcord2/4） 的比值为至少 0.60。金属帘线与基体 之间为非化学结合， 并且非金属细长束缚元件或 者涂覆非金属的细长束缚元件与所述聚合物基体 之间为化学键联。因金属帘线与基体之间不具有 机械互联以及非化学结合， 故整个金。
3、属帘线受应 力， 而非局部点受应力， 在后一种情况中， 金属帘 线将由于非常高的撞击力而局部断裂。 因此， 可以 显著地提高作为发明主题的防撞梁在撞击期间和 之后的结构完整性。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.03.21 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/061918 2012.06.21 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/041255 EN 2013.03.28 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页。
4、 附图5页 (10)申请公布号 CN 103813944 A CN 103813944 A 1/2 页 2 1. 一种防撞梁， 包括聚合物基体和增强结构， 所述增强结构包括多个金属增强帘线 和设置在金属增强帘线之间用于将金属增强帘线保持在一起的非金属细长束缚元件或者 涂覆有非金属的细长束缚元件， 每个所述金属帘线具有金属横截面积 Ametal， 金属横截面积 Ametal与外接圆面积 （dcord2/4） 的比值为至少 0.60， 所述金属帘线与所述聚合物基体之 间为非化学结合， 其特征在于， 所述非金属细长束缚元件或者涂覆非金属的细长束缚元件 与所述聚合物基体之间为化学键联。 2. 如权利要。
5、求 1 所述的防撞梁， 其中， 通过双功能偶联剂来实现所述化学键联， 一个官 能团是负责与非金属细长束缚元件或者涂覆非金属的细长束缚元件的键联， 另一官能团是 与聚合物反应。 3. 如权利要求 2 所述的防撞梁， 其中， 所述偶联剂包括硅烷化合物。 4.如权利要求1到3中任一项所述的防撞梁， 其中， 所述聚合物基体包括热塑性聚合物 材料。 5. 如权利要求 4 所述的防撞梁， 其中， 所述热塑性聚合物材料选自于由以下材料构成 的组 ： 热塑性弹性体、 聚丙烯、 聚乙烯、 聚酰胺、 聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚对苯二甲酸丁二 醇酯、 聚碳酸酯、 聚苯醚 ； 以及聚丙烯、 聚乙烯、 聚酰胺、 聚对苯。
6、二甲酸乙二醇酯、 聚对苯二甲 酸丁二醇酯、 聚碳酸酯、 聚苯醚的混合物。 6. 如权利要求 5 所述的防撞梁， 其中， 所述热塑性聚合物材料为聚丙烯基热塑性弹性 体或者聚酰胺基热塑性弹性体。 7.如权利要求1到6中任一项所述的防撞梁， 其中， 所述金属帘线设置在一个方向或者 两个方向上。 8. 如权利要求 7 所述的防撞梁， 其中， 所述金属帘线设置在仅一个方向上， 所述仅一个 方向为防撞梁长度方向。 9. 如权利要求 8 所述的防撞梁， 其中， 在所述防撞梁长度方向上在相邻金属帘线之间 的距离基本上彼此相等。 10. 如权利要求 7 中所述的防撞梁， 其中， 所述金属帘线设置在两个方向上， 。
7、在这两个 方向中， 经向和纬向基本上彼此垂直。 11. 如权利要求 10 中所述的防撞梁， 其中， 所述经向上相邻金属帘线之间的距离基本 上与所述纬向上相邻金属帘线之间的距离是一致的。 12. 如权利要求 1 到 11 中任一项所述的防撞梁， 其中， 所述金属帘线是钢帘线。 13. 如权利要求 12 中所述的防撞梁， 其中， 所述钢帘线具有从由 3 9、 1 18、 127 组成的组中选出的结构。 14.如权利要求1到13中任一项所述的防撞梁， 其中， 所述帘线的每单位长度的锚固力 fa 小于 18N/mm， 例如小于 10N/mm。 15. 一种用于提供防撞梁的方法， 所述方法包括以下步骤 。
8、： - 提供金属帘线和非金属细长束缚元件或者涂覆非金属的细长束缚元件 ； - 提供混合织物 ； - 将混合织物放入注塑模具中， 并且将混合织物定位在模具中 ； - 将聚合物材料注入到所述混合织物上， 以提供防撞梁 ； - 冷却防撞梁。 权 利 要 求 书 CN 103813944 A 2 2/2 页 3 16.如权利要求1到15任一项所述防撞梁用于车辆保险杠或者用于提高车辆车身抗撞 击性的用途。 权 利 要 求 书 CN 103813944 A 3 1/7 页 4 未锚固帘线与基体非化学结合的防撞梁 技术领域 0001 本发明涉及防撞梁和增强件， 并且涉及提供防撞梁的方法。本发明还涉及防撞梁 。
9、用于支承车辆的保险杠或者用于车辆部件的防撞增强的用途。 背景技术 0002 目前已知的复合防撞梁包括用玻璃纤维或者其他聚合物纤维增强的聚合物基体。 0003 防撞梁还可包括金属部分， 该金属部分通常设置在撞击期间防撞梁承受压缩载荷 的部位。 0004 例如， EP-B1-1483137 公开了一种具有聚合物基体和金属增强结构的防撞梁， 该金 属增强结构包括优选嵌入条带中的金属帘线。 金属帘线是可以吸收相当高数量撞击能的类 型。这种防撞梁对由碰撞引起的冲击具有提高的抗性 , 并且在撞击期间和之后具有提高的 完整性。然而， 当通过注射成型工艺来制造防撞梁时， 会发生不同性质的问题。例如， 已经 发。
10、现， 很难通过注射成型来获得在撞击期间避免防撞梁脆性行为的增强结构。得到的是具 有良好准静态特性的刚性材料， 并且该材料在撞击时显示出脆性失效。当使用例如 PP（聚 丙烯） 材料时， 上述静态特性是不充分的。 0005 还已知由包含纺织品的半成品片材构造成的防撞梁。 纺织品包括非金属纤维构成 的单个织物层以及多个金属帘线。例如， US2006/013990 公开了一种具有半成品片材的防 撞梁， 该半成品片材包括聚合物基体和包含金属帘线的纺织品， 金属帘线优选被缝合到所 述单个织物层中。金属帘线是可以吸收相当高数量撞击能的类型。这种防撞梁减轻或解决 了帘线在挤压期间的迁移问题。然而， 该已知的防。
11、撞梁具有一些缺点。由于通过缝合将金 属帘线结合到非金属纤维层中， 因此与常规纺织品仅需一个制造步骤相比， 在生产过程中 将包含一个或多个步骤。此外， 由于单独的织物层以及缝合的钢帘线很好地机械锚固和化 学锚固到聚合物基体， 因此钢帘线不可能在基体内有一定的移动。因此， 当发生撞击时， 金 属帘线极可能由于非常高的冲击力而局部断裂。 然而， 已证明， 对由碰撞引起撞击的断裂抗 性处于高风险， 并且在撞击期间和之后的结构完整性显著地减小。 发明内容 0006 本发明的目的是提供一种改进的防撞梁， 其中， 避免了至少一个上述现有技术的 缺点。 0007 本发明的另一目的是提供一种用于防撞梁的增强结构。
12、， 其表现出更好的韧性和对 撞击的断裂抗性提高。 0008 本发明的又一目的是提供一种防撞梁， 其中， 金属帘线保持等距离， 无需另外的加 工步骤。 0009 本发明的再一目的是提供一种用于制造具有上述增强结构的防撞梁的方法。 0010 作为发明主题的防撞梁包括聚合物基体和增强结构。根据本发明， 增强结构包括 多个细长的金属增强帘线和设置在金属增强帘线之间用于将金属增强帘线保持在一起的 说 明 书 CN 103813944 A 4 2/7 页 5 非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件。 金属帘线和非金属的细长束缚 元件或涂覆有非金属的细长束缚元件形成了混合结构， 例如混合织物， 。
13、其中， 术语 “混合” 是 指金属元件和非金属元件的组合。 0011 用来增强防撞梁的每个金属帘线必须遵从一简单关系 ： 0012 0013 其中， 符号具有以下意义 ： 0014 是金属填充系数， 即， 帘线中丝的金属面积与帘线外接圆面积的比值。 取各丝的 垂直横截面积的总和作为金属面积 Ametal（根据 DIN3051， 第 3 章） 。 0015 dcord是帘线外接圆的直径。 0016 /4 是几何系数， 因为钢帘线被认为是圆的。 0017 金属面积 Ametal与外接圆面积 （dcord2/4） 的比值 （或者说如以上所限定的） 必须 至少为 0.60。这是帘线 “开放” 程度的指。
14、标。数越大， 则可进入到帘线中的聚合物越少 ； 并 且， 如果可以进入帘线中的聚合物越少， 则越好地允许帘线与基体之间的一定移动。因此， 所使用的金属帘线类型应当是其与基体材料之间不具有很好机械锚固性的类型。缺乏锚 固有助于制出韧性复合材料并且增大可由防撞梁吸收的撞击量。此外， 因为金属帘线与基 体之间为非化学结合， 而非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件与所述 聚合物基体之间为化学键联， 所以还很大程度有助于金属帘线在基体内的韧性， 这对可由 防撞梁吸收的撞击量来说也具有正面效果。在撞击时， 金属帘线将首先通过接收少量能量 而从基体中松脱从而起到能量吸收器的作用， 然后由于在基。
15、体内部移动而整体发挥强度作 用， 这是因为金属帘线与基体之间具有非化学结合。因与基体之间不具有机械互联或者良 好的化学粘附， 所以整个帘线长度受应力， 而非局部点受应力， 在后一种情况中， 金属帘线 将由于非常高的撞击力而局部断裂。因此， 可以显著地提高作为发明主题的防撞梁在撞击 期间和之后的结构完整性。 0018 如所阐述的， 要避免金属帘线与基体之间的锚固太好， 并且也要避免金属帘线与 基体之间化学键联太好。然而， 非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件 与基体之间很好的化学键联已经证明是有益的。 0019 为了确保非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件与聚合物材 。
16、料之间的良好粘附， 可以在非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件上施 加增粘剂。可用的增粘剂是双功能偶联剂， 例如硅烷化合物。偶联剂的一个官能团是负责 与非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件的结合， 另一个官能团是与聚 合物起反应。也就是说， 非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件与所述 聚合物基体之间为化学键联。 0020 在可选的清理操作之后， 利用选自于有机功能性硅烷、 有机功能性钛酸盐和有机 功能性锆酸盐的底料来涂覆非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件 （现 有技术中已知用于所述用途的。优选但非排他地， 有机功能性硅烷底料选自于具有以。
17、下通 式的化合物 ： 说 明 书 CN 103813944 A 5 3/7 页 6 0021 Y-(CH2)n-SiX3 0022 其中 ： 0023 Y 表示选自于 -NH2、 CH2=CH-、 CH2=C（CH3） COO-、 2,3- 环氧丙氧、 HS- 和 Cl- 的有 机官能团， 0024 X 表示选自于 -OR、 -OC（=O） R、 -Cl 的硅官能团， 其中， R 和 R 各自独立选自于 C1 到 C4 烷基， 优选 -CH3 和 -C2H5 ； 以及 0025 n 是 0 到 10 之间的整数， 优选从 0 到 10， 并且最优选从 0 到 3。 0026 上述有机功能性硅烷。
18、是市场上可买到的产品。可以在 PCT 申请 WO-A-9920682 中 找到关于这些偶联剂的更多细节。除非明确说明， 以下提到的制成聚合物基体的所有类型 材料都与一种可用的增粘剂混合 ； 将以下提到的非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属 的细长束缚元件涂覆上一层另一种可用的增粘剂。更可能的是， 这两种可用的增粘剂是双 功能偶联剂。 0027 作为发明主题的防撞梁包括热塑性聚合物材料。 0028 聚合物基体可包括聚合物材料， 其为热塑性弹性体聚合物材料或者热塑性弹性体 材料聚合物材料。 更优选是， 聚合物材料选自于由聚丙烯、 聚乙烯、 聚酰胺、 聚对苯二甲酸乙 二醇酯、 聚对苯二甲酸丁二醇酯、。
19、 聚碳酸酯、 聚苯醚以及这些材料的混合物组成的组 ； 或者 热塑性弹性体， 例如聚酰胺基热塑性弹性体或者聚烯烃基热塑性弹性体， 如聚酯酰胺、 聚醚 酯酰胺、 聚碳酸酯 - 酯酰胺或聚醚嵌段酰胺。 0029 聚合物基体还可包括玻璃纤维或者碳纤维、 聚合物纤维和 / 或矿物填料， 以增强 聚合物基体。纤维可以是无规的、 单向的、 机织的 ； 缝编的、 短切的， 或者它们的组合。 0030 防撞梁的特征在于预计作用在防撞梁上的撞击力的方向。 该方向在下文中被称为 “撞击方向” 。防撞梁的特征在于撞击平面， 其是垂直于撞击方向的平面。该平面的一个尺 寸通常比较大， 并且在下文被称为防撞梁的长度。防撞梁。
20、在该撞击平面中的第二尺寸通常 比长度小很多。该方向在下文被称为防撞梁的高度。垂直于撞击平面的防撞梁尺寸被称为 防撞梁的厚度。 0031 作为发明主题的防撞梁的金属帘线可以沿一个方向或者两个方向设置。 0032 优选是， 金属帘线沿垂直于防撞梁高度布置的防撞梁长度方向设置。多个相互平 行的金属增强帘线之间设有非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件， 以 用于将金属增强帘线保持到一起。 每个非金属元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件顺着 / 沿着金属帘线以一定路径延伸， 以在模制作为发明主题的防撞梁之前提供混合织物。然 后， 在防撞梁的模制期间， 可以使混合织物具有曲线形状。 曲面围绕由。
21、防撞梁的长度和高度 限定的平面 “下垂” ， 并且朝由防撞梁的长度和厚度限定的方向弯曲。在厚度方向上的弯曲 部分优选延伸至预计撞击力将要作用的防撞梁侧面。 0033 更优选是， 防撞梁长度方向上的相邻金属帘线之间的距离基本上彼此相等。如果 距离相互不同， 则撞击能量的吸收量是不均匀的， 这不能确保撞击能量的平均分布。 遭受最 多撞击能量的位置趋向于首先断裂， 这将进一步引起整个防撞梁以及其他物体的损坏。显 然， 相邻金属帘线之间的均一距离不但对提高防撞梁的完整性有另外的贡献， 而且显著地 增大了在撞击期间和之后的抗撞击性。 0034 然而， 优选是金属帘线沿两个方向设置， 其中， 经向和纬向基。
22、本上相互垂直。 说 明 书 CN 103813944 A 6 4/7 页 7 0035 “基本上垂直” 应理解为 ： 对于每对金属帘线 （在经向具有一条金属帘线并且另一 条在纬向） ， 金属帘线相互接触， 经纬向之间的角度为大约 90 度， 例如， 89 度或者 92 度或者 甚至 95 度。 0036 根据本发明， 多个相互平行的金属增强帘线沿经向设置， 并且另外多个金属增强 帘线设计成沿纬向设置并与经向上的金属增强帘线相互附连到一起。 每个非金属元件或者 涂覆有非金属的细长束缚元件不但在经向而且在纬向上沿着金属帘线以一定路径延伸， 以 提供混合织物。 并且， 在模制作为发明主题的防撞梁之前。
23、， 将混合织物固定到垂直于撞击方 向的平面中， 纬向或者经向平行于防撞梁长度。在防撞梁的模制期间也使该混合织物具有 段中所描述的曲线形状。 0037 更优选是， 所述经向的相邻金属帘线之间的距离和所述纬向的相邻金属帘线之间 的距离是基本上一致的。具有如第段中所描述的相同优点。 0038 最优选是， 钢帘线用于提供作为发明主题的防撞梁。可以使用目前已知的合金钢 来提供钢帘线。可选地是， 对钢帘线进行应力消除热处理， 例如， 在生产期间使钢帘线穿过 长度与钢帘线速度相适的一段高频或者中频电感线圈。观察到， 使温度升高到超过 400 C 保持一段时间， 钢帘线的抗拉强度下降 （减小大约 10%） ，。
24、 但是同时帘线在断裂前的塑性伸长 率增加了超过 6%。 0039 优选用于作为发明主题的防撞梁的钢帘线是能够满足如第段中所定义的公 式 ?c 0.6 的类型。本文的实例为 ： 0040 - 紧密帘线， 例如 1n 型， 即， 包括 n 个钢丝的钢帘线， n 大于 3， 通过一个步 骤仅沿一个方向扭捻成紧密横截面， 例如 190.385mm 或者 1120.265mm 或者 1270.175mm ； 最后的数字是以 mm 表示的每根丝的直径 ； 紧密帘线的所有钢丝可具有 如上所述的相同直径， 或者钢丝的直径可以相互不同， 例如， 30.265mm+90.245mm 或者 10.225mm+180。
25、.175mm， 每个被乘数后面的数字是以 mm 表示的钢丝直径。 0041 - 分层金属帘线， 例如， l m（ n） 型的， 即这样的金属帘线 ： 芯为 l 根丝， 芯被 一层 m 根丝包围， 并且还可选地被另一层 n 根丝包围， 例如 4 100.30mm， 最后面的数字 是以 mm 表示的每根丝的直径。 0042 在基体聚合物中钢帘线每单位长度的锚固力 fa 大体上小于 18N/mm， 例如， 小于 15N/mm， 例如， 小于 10N/mm。 0043 对于聚酰胺基体， 锚固力 fa 小于 18N/mm。对于聚丙烯基体， 锚固力 fa 小于 10N/ mm。 0044 一种用于提供作为。
26、发明主题的防撞梁的方法， 包括以下步骤 ： 0045 - 提供金属帘线和非金属的细长束缚元件或者涂覆有非金属的细长束缚元件 ； 0046 - 提供混合织物 ； 0047 - 将混合织物放入注塑模具中并且将混合织物定位在模具中 ； 0048 - 将聚合物材料注入到所述混合织物上， 以提供防撞梁 ； 0049 - 冷却防撞梁。 0050 根据本发明， 术语 “防撞梁” 是指与抗冲击性相关的车辆轻质结构件。 “防撞梁” 可 以是前保险杠、 后保险杠、 前门中的一或两个梁、 后门中的一或两个梁、 A柱或A立柱、 B柱或 B 立柱、 C 柱或 C 立柱和 D 柱或 D 立柱 ； 备轮舱 ； 或者电池仓 。
27、（对于混合车或者电动车） 。 说 明 书 CN 103813944 A 7 5/7 页 8 附图说明 0051 图 1a 示意性地示出了作为发明主题的防撞梁的横截面视图 ； 0052 图 1b 示意性地示出了作为发明主题的防撞梁的前视图 ； 0053 图 1c 示意性地示出了用于作为发明主题的防撞梁增强件的混合织物的前视图 ； 0054 图 2 和图 3 示意性地示出了作为发明主题的备选防撞梁的横截面视图。 0055 图 4a 示意性地显示了采用作为发明主题的防撞梁来支承车辆保险杠的用途 （在 撞击之前） 。 0056 图 4b 示意性地显示了采用作为发明主题的防撞梁来支承车辆保险杠的用途 （。
28、在 撞击之后） 。 0057 图 5 显示了两种梁的力 - 位移曲线。 具体实施方式 0058 图 1a 和图 1b 中示意性地示出了作为发明主题的防撞梁。 0059 防撞梁 40 具有长度 10， 其显著大于防撞梁 40 的高度 12 和厚度 14。如图 1a 中所 示的实施例具有由一对支腿 16 和一主体 18 提供的厚度。支腿 16 可以用来将防撞梁固定 到安装对象的其他部分上， 而且有助于梁的撞击强度， 而主体 18（具有厚度 20） 将吸收由沿 箭头 50 表示方向的撞击提供的大部分撞击能量。 0060 在图 1a 中， 主体 18 和支腿 16 包括聚合物基体。并且， 在主体 18。
29、 和支腿 16 两者 中， 存在混合织物 22。如前面所述， 弯曲部分面朝撞击方向， 并且因此在最初撞击时首先参 与撞击吸收， 支腿 16 将弯曲到与以箭头 50 表示的撞击方向垂直的平面中并且与主体 18 一 起吸收撞击。 0061 在图1b中， 支腿的面朝撞击方向的弯曲部分不那么重要， 因为在这里是主体18对 梁的撞击强度做贡献。 0062 用于提供如图1c中所示混合织物22的金属帘线24为3+9的帘线， 芯股为0.24mm 的丝， 芯股周围有用一个步骤仅沿一个方向扭捻成紧密横截面的 9 根 0.225mm 的丝。沿两 个方向提供金属帘线 24， 其中， 经向和纬向彼此基本上垂直， 并且所。
30、述经向上的相邻金属帘 线之间的距离与所述纬向上的相邻金属帘线之间的距离相同。然后， 非金属元件 26 沿金属 帘线 24 以一定路径延伸， 以在模制作为发明主题的防撞梁之前提供混合织物 22。 0063 基体是聚酰胺基热塑性弹性体材料。也可以在 PCT 申请 WO-A-9920682 中找到关 于所选偶联剂的更多细节， 一个是对非金属元件26起作用， 并且另一个是与主体18和一对 支腿 16 的聚合物起反应。 0064 图 2 和图 3 中示出了备选实施例。 0065 图 2 显示了作为发明主题的防撞梁， 其包括具有另一种金属帘线的混合织物 30。 用于提供混合织物的金属帘线为 119 的紧密。
31、帘线， 芯为 0.34mm 的丝， 围绕该芯扭捻 18 根 0.30mm 的丝。基体的聚合物材料种类为聚丙烯基热塑性弹性体材料。 0066 图 3 显示了作为发明主题的防撞梁的另一备选实施例。混合织物 32 仅包括沿防 撞梁长度方向的金属帘线， 相邻金属帘线之间具有相同距离。然后， 非金属元件沿金属帘 线以另一路径延伸， 以将所有金属帘线束缚到一起。用于提供混合织物的金属帘线为 4+10 说 明 书 CN 103813944 A 8 6/7 页 9 的帘线， 所有丝都为 0.38mm。4+100.38 的结构是以一定捻向和捻距捻到一起的 4 根丝组 成的。在随后的操作中， 以与芯捻向相反的捻向。
32、并以不同于芯捻距的捻距围绕芯扭捻 10 根 丝。基体是聚酰胺基热塑性弹性体材料。 0067 表 1 列举了多种帘线， 对它们在用于增强防撞梁的混合织物中的适用性已经进行 了研究。 （A） 栏到 （F） 栏包含以下内容 ： 0068 (A) 区别帘线的数字 0069 (B) 简要的帘线种类说明。式子后面的两个字母代码是对用于帘线结构的丝的断 裂强度的分类 ： 0070 NT 普通抗拉强度 0071 HT 高抗拉强度 0072 ST 超级抗拉强度 0073 当 d 为丝的直径 （mm） 时， 对于目标抗拉强度 （N/mm2） 的定义 ： 0074 NT=3250-2000d 0075 HT=380。
33、02000d 0076 ST=39802000d 0077 注意 ： 在每个强度等级内， 抗拉强度随着丝直径的增大而减小。 0078 (C) 帘线直径 dcord。借助于光学断面观测镜确定直径， 其中， 在两条平行线之间精 确地匹配帘线的直部分 （涵盖帘线的大于十个捻距） 的轮廓。两条平行线之间的距离为光学 直径。 0079 (D) 为帘线的断裂载荷 Fb。 0080 (E) 为如先前限定的帘线的填充系数 c。 0081 (F) 帘线每单位长度的锚固力 fa。通过在 25.4mm 长度上将金属帘线嵌入聚合物 基体材料块中来确定 fa。在适当冷却之后， 纵向地抽出钢帘线并且记录最大的作用力， f。
34、a 则等于所述作用力除以嵌入长度， 并且以 N/mm 来表示。可以在 PCT 申请 WO-A-5103545 中 找到关于所述试验的更多细节。 只有以下一些结构适合于解决如下所说明的防撞梁增强结 构的未锚固问题。 0082 表 1 0083 0084 编号 1 ：“730.15” 为由围绕中心股扭捻的 6 个股组成的多股结构。所有的股 说 明 书 CN 103813944 A 9 7/7 页 10 是由丝直径 0.15mm 的 3 根丝以与缆线中的股捻向相反的捻向捻到一起组成的。 0085 编号 5 ：“(4) (6)0.30” 是由以一定帘线捻距相互捻到一起的两个股组成的。 两个股的特性完全。
35、不同。包含 4 根丝的股具有非常长的捻距 ； 包含 6 根丝的股具有与帘线 的捻向和捻距接近或者相同的捻向和捻距。所有丝的直径等于 0.30mm。 0086 考虑到上述所有的内容， 对所属领域技术人员来说很清楚的是， 编号2到编号4类 型的结构最适合于增强用于防撞梁增强的混合织物。编号 1 和编号 5 类型的帘线相对于其 断裂强度而言具有与基体材料锚固的过好锚固力 （由于与基体机械锁定） 。在撞击时， 仅帘 线的各单个元件经受部分载荷， 并且该作用力将高于钢元件的强度。编号 2 到编号 4 的其 他类型帘线与其抗拉强度相比具有较低的锚固力， 并且从而在撞击时， 在克服了该锚固力 之后帘线总体上。
36、将承受 （并传递） 载荷。 0087 现在将描述提供作为发明主题的防撞梁的方法。 通过将非金属的细长束缚元件与 金属帘线机织到一起或者通过将非金属的细长束缚元件与金属帘线经编来制造出混合织 物。 当借助于结合在工具的两个工具部分之一中的磁体将如此形成的混合织物放置到注射 成型模具的相对侧上并且然后注入热塑性材料时， 热塑性材料将包封住混合织物， 并且当 模具闭合时， 混合织物将因大的压力强度而弯曲成曲线形状。曲面围绕由防撞梁的长度和 高度限定的平面 “下垂” ， 并且朝由防撞梁的长度和厚度限定的方向弯曲。在厚度方向上的 弯曲部分优选延伸至预计撞击力将作用的防撞梁侧面。图 1a 中示意性示出了作。
37、为发明主 题的防撞梁的横截面。 0088 在该模制之后， 将模具和所成形的防撞梁冷却至聚合物材料固化的温度。 然后， 可 以从模具中取出防撞梁， 并且准备用于进一步的处理， 例如质量控制或者设置附加开口。 0089 如此提供了防撞梁， 可以被用作支撑车辆软性保险杠的支撑件， 如图 4a 中所示。 0090 防撞梁61连接至车辆车身的外围元件62。 可以提供软性保险杠元件63来覆盖防 撞梁 61。当车辆撞击物体时， 方向 64 的撞击力如图 4b 中所示地施加。 0091 如图 4b 中所示， 存在于防撞梁 61 中的混合织物的金属帘线将因金属绳帘线与聚 合物基体之间的未锚固而在很大程度上吸收了。
38、撞击能。此外， 由于金属帘线在处于高应力 下的基体内部从基体松开， 以及由于防撞梁的聚合物材料在很大程度上粘附到混合织物的 非金属元件上的这种特性， 就避免了聚合物材料的颗粒进一步朝位于防撞梁后面的车辆部 件投射。 0092 图 5 还显示了两种防撞梁的作用力 - 位移曲线。基准的防撞梁包括聚合物基体 和结构为 740.12mm 的锚固钢帘线的增强结构 （曲线 80） ； 并且根据本发明的防撞梁包 括相同的聚合物基体和结构为 30.265 90.245mm 的非锚固钢帘线的增强结构 （曲线 90） 。 从图5中可以明显地看出， 一旦达到最大作用力， 曲线80就有很大下降， 并且在第二下 降处，。
39、 整个部件断裂成两个， 并且不能再承受载荷。这意味着基准的防撞梁具有脆性特性。 而在曲线 90 中显示出， 由于最初基体的破裂， 在该曲线中更早地有非常小的下降， 但是发 生位移所需的作用力仍增大了。此外， 在最大作用力之后， 承受载荷能力仅有逐渐的减小， 并且梁显示出韧性。根据本发明的防撞梁保持了完整性并且仍能传递载荷。因此， 曲线 90 中使梁弯曲所需的功高于曲线 80 中的， 但更重要的是， 根据本发明的防撞梁在试验之后仍 具有完整性。 说 明 书 CN 103813944 A 10 1/5 页 11 图 1a 说 明 书 附 图 CN 103813944 A 11 2/5 页 12 图 1b 图 1c 说 明 书 附 图 CN 103813944 A 12 3/5 页 13 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103813944 A 13 4/5 页 14 图 4a 图 4b 说 明 书 附 图 CN 103813944 A 14 5/5 页 15 图 5 说 明 书 附 图 CN 103813944 A 15 。