其中,结构形式类专利数量最多,占总量的60%以上。前唇作为一种保护、扰流和修饰装置,其结构直接影响了技术效果,因而在专利申请中,对结构形式进行改进的专利申请量最大。而材
料是提升前唇耐用性、经济性等因素的配套考量。
2    前唇专利技术创新趋势
2.1    前唇制作材料的改进
前唇制作材料是前唇制作中的关键技术之一。随着科技的不
断进步,前唇制作材料也在不断地改进和创新,以达到更好的性能和稳定性。对铝合金、高强度钢等材料的精细控制,以及对高分子材料、特殊涂层材料的应用都在不断推进,从而提高了前唇的质量和性能。例如,专利号US9027981B2提出了一种树脂前唇,通过振动焊接的方式确保足够的强度,焊接成具有在振动方向上
弯曲的形状,不仅可以减少接合过程的步骤实现成本降低,还可以确保足够的接合强度。又例如,专利号CN205327195U 提出了一种汽车碳纤维前扰流板,包括上下叠合设置的第一碳纤板和第
图1  前唇
图2  前唇申请人区域分布分析汽车保险杠修复
1    前唇专利数量和类型
自20世纪初第1个汽车前唇专利问世以来,全球范围内已申请和授权了数以万计的前唇相关专利。其中,美国是前唇专利申请和授权量最多的国家之一,其次是欧洲地区以及日本(图中国也在逐年增长,成为前唇专利的重要申请人。
线,给予旁边车辆警示的作用。
3    前唇设计与制造材料的优化
3.1    前唇设计
在设计前唇时,需考虑到其气流性、减振性等特点,并结合
车辆整体风阻系数进行设计。而进行空气动力学开发,就是要不断攻克风的挑战,“驯服”气流,实现美学设计和功能设计的完[4]。例如,专利号CN109250001A 提出了一种具有前唇的图4  可调节组合汽车前唇
图3  多功能汽车前唇
第二反光带  2.前缓冲垫3.外保护板  4.缓冲腔  5.内固定板  6. 7.第一反光带  8.外保护膜  9.侧缓冲垫
2.3    前唇生产流程和安装方式
前唇生产流程是前唇制作的重要环节之一。通过对前唇生产流
程的改进和创新,可以提高生产效率和生产质量,从而降低生产成本,增加企业竞争力。前唇生产加工过程,除了采用传统的加工方式外,还可以采用3D 打印技术[3],提高加工精度,实现个性化定制。
国内市场上的前唇包括一体式前唇和分段式前唇2各种品牌和型号的汽车的车头尺寸不同,一体式前唇只能适用于
图5  空气动力学套件
汽车(图5),通过将空气动力学套件安装于车身上以对气流进行
引导,在增加适当阻力下产生较多的下压力。这些下压力会以额
另外,前唇位于机动车辆前端的下方,以便拦截底部和地面
之间的空气流,同时也降低了车辆的底盘。降低车头高度,可以减少前脸的正压区面积,对降低风阻
有积极的意义[5]。而在不同
的车速和路况下,驾驶者对扰流的需求也不相同。在低速、崎岖路段行驶时,前唇可能会降低车辆的越野性能,因此在不同驾驶
状态下呈现不同模式的前唇是一种改进思路。提出了一种可自动定位的前
图6  可自动定位的前唇
US2023129892A1提出了一种具有维修支
持逻辑和机构的车辆主动空气动力装置(图7),前唇可以根据需
要在展开位置和缩回位置之间移动。在展开位置时,驾驶中可以有效减少空气阻力。在缩回位置时,车辆下侧的空气流量增加。
通过上述设计,可以实现不同的空气动力学效果。3.2    制造材料
现在汽车前唇常使用的制造材料有铝、钢、热塑性塑料、橡胶
和碳纤维等。钢材因其廉价、易处理等优势得到广泛应用,但是铝通过弹性材料和硬质材料的配合,
减小扰流板的损坏。
4    专利技术推动前唇技术的发展
4.1    加强专利管理机制
前唇技术的发展需要一个良好的法律和政策环境,尤其是对
于专利管理的规范和监管,需要进一步加强。在此过程中,企业和科研机构应加强专利管理,完善专利申请和授权流程,提高专
利申请的质量和效率。4.2    加大技术投入
前唇技术的推广需要企业不断加大技术投入,以提高核心技
图7  车辆主动空气动力装置
图8  复合材料的前唇
1.车辆
2.乘客舱  3、4.下边  5.气坝  6.前唇  7.前保险杠
D1——展开位置    D2——缩回位置
第一安装孔  2、5.第二安装孔  3.前唇安装凹槽  6.基座部分  7.10.第二安装部分  9.第一安装部分  11.前唇主体部分
12.条带  B——保险杠  S——前唇