CN109849828B - 一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，包括防护板和若干组单元体，相邻单元体间隔布设并采用缓冲棒隔离，防护板与单元体及缓冲棒间的空隙处均填充有粘结剂；每组单元体均包括底座和基本微元结构，底座设为H型结构，且凹形结构两侧的内壁上均设有定位凹槽，基本微元结构装入底座的凹形结构中，构成单元体，且基本微元结构凸出底座布设，在长度方向上，相邻单元体间隔重复排列布设，且左右两端的单元体通过缓冲棒与减震腔的左右内壁接触。该用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，能够在很大程度上对撞击能量进行耗散，在受到撞击时，主要是起到缓冲作用，通过橡胶棒起作用，通过弹性变形对冲击能量进行缓冲减振，达到很好的吸能效果。

Description

一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板

技术领域

本发明属于汽车碰撞缓冲减振防护技术领域，特别涉及一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板。

背景技术

汽车作为一种的交通工具，给人们的生活带来诸多便利，但是随着汽车数量的增加以及道路情况的复杂化，交通事故发生更加频繁，给人们的安全和财产都带来了影响。虽然大多数道路上都设置有防撞护栏、防撞杆等防护装置，但是，这些装置的防护性能并不是很好，并且这些防护装置都是脱离汽车本身，无法在遭受碰撞时对汽车的安全起到直接作用，因此，汽车自身设防护装置是很有必要的。

在设计汽车防护装置时应考虑刚柔配合，合理地设置刚性和弹性部件，使得汽车在受到碰撞时能够有效地缓冲分散能量，减弱冲击力，进而在最大程度上保证车中人员的安全。目前大多数汽车上虽都有保险杠，但是缓冲效果有限，在汽车碰撞中容易损坏；另外一些现有技术中的防撞梁吸能效率低，且容易发生变形失效，在发生变形后无法较好地进行修复，造成了成本的增加。

中国实用新型专利“一种汽车前防撞梁内板”(专利号：CN208593361U)公开了一种汽车前防撞梁内板，包括：固定板、第一挡板、第二挡板、第三挡板、防撞梁外板、加强板、防撞梁内板；所述防撞梁外板设置为两端有弧形过渡结构的矩形板，且防撞梁外板的背部设置有与防撞梁外板为一体式结构的防撞梁内板；该汽车前防撞梁内板，虽然对车前防撞梁内板的改进，具有中空结构的溃散区，然而其变形缓冲的空间有限，能吸收分散撞击力有限。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，提高缓冲吸振效果。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，包括防护板和若干组单元体，且防护板内部设有用于放置单元体的减震腔，相邻单元体间隔布设并采用缓冲棒隔离，防护板与单元体及缓冲棒间的空隙处均填充有粘结剂；每组单元体均包括底座和基本微元结构。

所述底座设为H型结构，且H型结构的上下部均为凹形结构，且凹形结构两侧的内壁上均设有定位凹槽，基本微元结构装入底座的凹形结构中，构成单元体，且基本微元结构凸出底座布设。

在长度方向上，相邻单元体间隔重复排列布设，且左右两端的单元体通过缓冲棒与减震腔的左右内壁接触；在高度方向上，采用重复增设一层单元体，且相邻单元体间隔对称布设，而凸出底座的基本微元结构通过缓冲棒与减震腔的上下内壁接触；在宽度方向上，采用与前方重复增设若干列单元体，且相邻单元体紧邻接触布设，而相邻的缓冲棒在宽度方向上不接触。

所述基本微元结构为设有多个通孔的陶瓷基体结构，且陶瓷基体结构内配设有加强芯，陶瓷基体结构的两侧还设有与定位凹槽配设的定位凸块，基本微元结构通过定位凸块装入底座的凹形结构中，构成单元体。

所述定位凸块到陶瓷基体结构底面的距离小于定位凹槽到凹形结构底面的距离，相差距离构成的间隙用于填充橡胶层。

所述H型结构上下对称设置，且定位凹槽也对称布设。

所述陶瓷基体结构的顶端两侧均设有用于支撑缓冲棒的倒角棱部。

所述防护板与单元体之间，以及单元体与单元体之间均采用缓冲棒隔离，且单元体间的相邻处共用同一缓冲棒，缓冲棒的长度小于单元体沿定位凹槽方向的长度。

所述加强芯为铝芯棒，并采用铝水浇注而成。

所述防护板采用六块护板围设组成，并采用卯榫结构组合。

本发明的有益效果是：

1）该用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，通过防护板以及若干组单元体和橡胶棒的布设，能够在很大程度上对撞击能量进行耗散，在受到撞击时，主要是起到缓冲作用，首先通过芳纶纤维护板的阻挡缓冲，随后橡胶棒先起作用，通过弹性变形对冲击能量进行缓冲减振，能量传播到橡胶棒周围所接触的单元体上扩散，单元体上的陶瓷基体结构对能量进行吸收，再经过逐级结构和材料的特性对能量进行吸收消耗，达到很好的吸能效果。

2）根据本发明结构的可重复性，可以达到改变整体长度、宽度和高度的效果；在长度方向上可通过增加或减少单元体和橡胶棒的个数来改变整体的长度，在宽度方向上通过直接接触并列排布一列或者多列单元体，来改变整体的宽度；在高度方向上可以增加层数改变整体的高度，变化灵活，能够应做于不同汽车的碰撞防护板。

3）结构紧凑，安装简单方便，质量轻，且缓冲减振吸能防护板由若干单元体和橡胶棒组合而成，当结构中的任何一个或者多个单元体遭到撞击破坏后都可以进行更换，大大的提高了互换性和维修效率，同时降低了成本。

4）本发明结构布设合理，且选用的材料均对撞击能量具有很好的缓冲吸收作用；芳纶纤维抗冲击耐疲劳，且韧性好、不易断裂，作为护板材料使用能够对撞击起到一定的缓冲作用；橡胶是高弹性材料，具有很好的弹性性能，对撞击有良好的减振作用；陶瓷材料具有很大的抗压强度和硬度，需要吸收很大的能量才能产生变形，但是陶瓷材料的塑性和韧性很差，脆性大，发生变形会导致破碎，通过在陶瓷基体中加入铝芯棒结构并不会影响陶瓷的强度，而会提高整体的韧性，使得陶瓷结构的吸能效果更好；通用粘结剂密度小，质量轻，填充在结构的空隙中能够对结构进行固定并具有一定的缓冲作用。

附图说明

图1是基本微元结构的结构示意图；

图2是底座的结构示意图；

图3是单元体的剖视图；

图4是本发明的主视图；

图5是本发明的A-A剖视图；

图6是本发明的部分立体结构示意图；

图7是上护板的结构示意图；

图8是下护板的结构示意图；

图9是前、后护板的结构示意图；

图10是左、右护板的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本发明提供了一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，如图1至图10所示。该用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，包括防护板6和若干组单元体4，且防护板6内部设有用于放置单元体4的减震腔，相邻单元体4间隔布设并采用缓冲棒5隔离，防护板6与单元体4及缓冲棒5间的空隙处均填充有粘结剂7；每组单元体4均包括底座2和基本微元结构1。优选的，缓冲棒5采用橡胶棒进行缓冲。

所述底座2设为H型结构，且H型结构的上下部均为凹形结构21，且凹形结构21两侧的内壁上均设有定位凹槽22，基本微元结构装入底座2的凹形结构21中，构成单元体；本实施中，底座2采用铝材料制成。优选的，H型结构上下对称设置，且定位凹槽22也对称布设。

所述基本微元结构1为设有多个通孔的陶瓷基体结构11，且陶瓷基体结构11内配设有加强芯12，本实施例中，所述加强芯12为铝芯棒，并通过往陶瓷基体结构11的通孔中浇注铝水制成。

陶瓷基体结构11的两侧还设有与定位凹槽22配设的定位凸块13，基本微元结构1通过定位凸块13装入底座2的凹形结构21中，构成单元体4；优选的，陶瓷基体结构11的顶端两侧均设有用于支撑橡胶棒的倒角棱部，方便支撑橡胶棒。本实施例中，所述防护板6与单元体4之间，以及单元体4与单元体4之间均采用橡胶棒隔离，且单元体4间的相邻处共用同一橡胶棒，橡胶棒的长度小于单元体沿定位凹槽22方向的长度。

所述定位凸块13到陶瓷基体结构11底面的距离小于定位凹槽22到凹形结构21底面的距离，相差距离构成的间隙用于填充橡胶层3。所述防护板6采用六块芳纶纤维护板围设组成，并采用卯榫结构组合；所述防护板6分别为对应配设的上护板61、下护板62、前后护板63和左右护板64，且护板具有抗冲击耐疲劳性能。

缓冲减振吸能防护板的组合方式具体如下：

以图6所示的部分结构的立体结构示意图为例，橡胶棒支撑在单元体4中陶瓷基体结构11的倒角处，且所支撑的单元体4之间在长度方向上并不接触，图6中只给出了部分的结构，根据本发明的结构特殊性，可以在长度方向上继续排列单元体4和橡胶棒，满足实际需求后用芳纶纤维护板将其右端限制，使得在长度方向上固定；宽度方向上采用与前方重复增设一列单元体，且相邻单元体紧邻接触布设，由于橡胶棒的长度小于单元体4沿底座2定位凹槽22方向的长度，因此相接处的单元体4受到冲击时在长度方向上也不会发生干涉，宽度方向确定后同样在前后设芳纶纤维护板来保证宽度方向不活动；高度方向上的改变是通过直接重复增加一层单元体4，且相邻单元体4间隔对称布设，而凸出底座2的陶瓷基体结构通过缓冲棒5与减震腔的上下内壁接触，并与上一层相邻的单元体4共用橡胶棒，由此来改变整体装置的厚度，在结构所留空隙间填充通用粘结剂7对各部分结构的位置进行限定，最后再用芳纶纤维护板封住，构成整个用于缓冲减振吸能的防护板。

受到撞击时，缓冲减振吸能防护板的具体工作过程如下：

将缓冲减振吸能防护板的上表面作为主要受力面承受撞击力，如图4所示，在受到碰撞时，撞击力沿着箭头B的方向作用到芳纶纤维护板上，由于抗冲击耐疲劳的特点，且芳纶纤维硬度高、韧性大，通过芳纶纤维护板之后撞击能量得以部分缓冲和吸收，穿过芳纶纤维护板之后，撞击能量先作用到橡胶棒上，橡胶棒对撞击能量起到减振缓冲作用，然后撞击能量继续传递到橡胶棒所支撑的所有单元体4的陶瓷基体结构11上，将能量分散传递，由于陶瓷超高的硬度和抗压强度，因此其破坏需要消耗大量的能量，对冲击能量有很大的消耗，然后再通过橡胶层3和底座2的缓冲消耗，能量继续传递下去，实现利用结构和材料的性质对撞击能量进行最大程度上的消耗，最终在受到碰撞时达到良好的缓冲减振吸能效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (8)

1.一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，其特征在于：包括防护板和若干组单元体，且防护板内部设有用于放置单元体的减震腔，相邻单元体间隔布设并采用缓冲棒隔离，防护板与单元体及缓冲棒间的空隙处均填充有粘结剂；每组单元体均包括底座和基本微元结构；

所述底座设为H型结构，且H型结构的上下部均为凹形结构，且凹形结构两侧的内壁上均设有定位凹槽，基本微元结构装入底座的凹形结构中，构成单元体，且基本微元结构凸出底座布设；

在长度方向上，相邻单元体间隔重复排列布设，且左右两端的单元体通过缓冲棒与减震腔的左右内壁接触；在高度方向上，采用重复增设一层单元体，且相邻单元体间隔对称布设，而凸出底座的基本微元结构通过缓冲棒与减震腔的上下内壁接触；在宽度方向上，采用与前方重复增设若干列单元体，且相邻单元体紧邻接触布设，而相邻的缓冲棒在宽度方向上不接触。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，其特征在于：所述基本微元结构为设有多个通孔的陶瓷基体结构，且陶瓷基体结构内配设有加强芯，陶瓷基体结构的两侧还设有与定位凹槽配设的定位凸块，基本微元结构通过定位凸块装入底座的凹形结构中，构成单元体。

3.根据权利要求2所述的一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，其特征在于：所述定位凸块到陶瓷基体结构底面的距离小于定位凹槽到凹形结构底面的距离，相差距离构成的间隙用于填充橡胶层。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，其特征在于：所述H型结构上下对称设置，且定位凹槽也对称布设。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，其特征在于：所述陶瓷基体结构的顶端两侧均设有用于支撑缓冲棒的倒角棱部。

6.根据权利要求4所述的一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，其特征在于：所述防护板与单元体之间，以及单元体与单元体之间均采用缓冲棒隔离，且单元体间的相邻处共用同一缓冲棒，缓冲棒的长度小于单元体沿定位凹槽方向的长度。

7.根据权利要求4所述的一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，其特征在于：所述加强芯为铝芯棒，并采用铝水浇注而成。

8.根据权利要求4所述的一种用于汽车碰撞的缓冲减振吸能防护板，其特征在于：所述防护板采用六块护板围设组成，并采用卯榫结构组合。

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