WO2021008150A1 - 防撞缓冲吸能装置 - Google Patents
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- B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
Definitions
- the energy absorbing wall is arranged in parallel and at intervals on one side of the first bottom plate, the energy absorbing wall includes a second bottom plate, a first energy absorbing block and a first skin, and the second bottom plate is connected with the energy absorbing mechanism,
- the first energy absorbing block is fixed on the surface of the second bottom plate away from the energy absorbing mechanism, the first skin is wrapped around the outside of the first energy absorbing block, and the first skin
- the profile of the longitudinal section is isosceles trapezoid or rectangular.
- the first bent board 2110 includes a first main board 2110a and two first side boards 2110b, wherein the two first side boards 2110b are respectively connected to the first main board Two opposite sides of 2110a, and the two first side plates 2110b are bent toward the other paired first bending plate 2110.
- the two first side plates 2110b respectively extend from the opposite side edges of the first main plate 2110b to the side where the other first bending plate 2110 is fitted, so that the first energy absorbing unit 211 is connected to the adjacent two
- the two connecting frames 212 are enclosed to form an octagonal frame with a longitudinal cross-sectional profile.
- the fixed connection is on the opposite side edges of the supporting plate.
- the anti-collision buffering energy-absorbing device 1 receives a positive impact (as shown in FIG. 4), that is, when the transmission direction of the impact F is perpendicular to the force surface of the energy-absorbing wall 30, the first energy-absorbing block 32 first absorbs the impact force F Part of the energy generated is then transmitted to the energy absorbing mechanism 20 through the second bottom plate 31.
- at least two first energy absorbing unit groups 21 absorb the remaining energy generated by the impact force F through their own telescopic deformation. In this way, the safety of the vehicle and the drivers and passengers is ensured.
- the two adjacent energy-absorbing cylinders 2141 can be connected to each other through the second bending plate 21411, or connected to each other through the connecting plate 21412, which are firmly connected to the first bottom plate 10, wherein a pair of second bending plates 21411 and a pair of The connecting plates 21412 are distributed symmetrically.
- the second bending plate 21411 and the connecting plate 21412 are welded or integrally formed.
- a pair of second bending plates 21411 and a pair of connecting plates 21412 are enclosed to form an energy absorbing tube 2141.
- the X-shaped bracket 25 further includes a reinforcing member 252, and the reinforcing member 252 is sleeved in the middle of the second support tube 251.
- the reinforcement 252 is preferably an aluminum tube, and two second support tubes 251 sheathed with the reinforcement 252 can be connected in series to form an X-shaped bracket 25 by connecting pins or bolts, etc., thereby effectively increasing the X-shaped bracket 25
- the structural strength of the hinge point increases the pulling strength of the X-shaped bracket 25 on the energy absorbing wall 30 in the plane direction where it is located, making the entire anti-collision buffering energy absorbing device 1 more stable.
- each second energy absorbing block 242 changes the energy absorption strength of honeycombs at various levels by adjusting the thickness of the honeycomb material, for example: the first-level honeycomb
- the energy absorption strength of the low-strength honeycomb used is 1MPa (megapascals)
- the thickness of the aluminum sheet used is 1mm
- the energy absorption strength of the medium-strength honeycomb used in the second-level honeycomb is 1.5MPa
- the thickness of the aluminum sheet used is 1.5 mm
- the energy absorption strength of the high-strength honeycomb used in the third-level honeycomb is 2MPa
- the thickness of the aluminum sheet used is 2mm, so that the crushing strength of at least two second energy-absorbing blocks 242 is lower than that of the second bottom plate 31
- the side of the first bottom plate 10 gradually increases to achieve the multi-stage energy absorption effect of the energy absorption box 24.
- the cross-sectional profile can be square, rhombus, regular hexagon, olive, etc.; here, as shown in FIG. 17, for convenience of description, two adjacent second energy absorbing blocks 242 are named second energy absorbing blocks 242 And the second energy-absorbing block 242', wherein the overall cross-sectional area of the second energy-absorbing block 242 and the second energy-absorbing block 242' is the same, and the shapes of the cells 2420 and 2420' of the two are also the same.
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Abstract
本申请公开一种防撞缓冲吸能装置（1），包括第一底板（10）；吸能机构（10），连接于第一底板上；以及吸能壁（30），平行且间隔设置于第一底板的一侧，吸能壁包括第二底板（13）、第一吸能块（32）和第一蒙皮（33），第二底板与吸能机构连接，第一吸能块固定于第二底板的远离吸能机构的表面上，第一蒙皮包裹于第一吸能块的外侧，且第一蒙皮的纵截面轮廓呈等腰梯形或矩形。本申请提供的防撞缓冲吸能装置解决了防撞缓冲装置受到正向、斜向以及偏斜向撞击时吸能性能差的技术问题。
Description
本申请要求于2019年7月17日提交中国专利局，申请号为201921129171.9(申请名称为“多向防撞缓冲装置”)、申请号为201921125890.3(申请名称为“多向防撞吸能装置”)和申请号为201921125955.4(申请名称为“复合吸能防撞缓冲装置”)以及于2019年8月29日提交中国专利局，申请号为201910806188.1(申请名称为“防撞缓冲吸能装置”)和申请号为201921419488.6(申请名称为“防撞缓冲吸能装置”)的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请属于被动安全防护装置技术领域，更具体地说，是涉及一种防撞缓冲吸能装置。
随着我国经济的飞速发展，交通运输承担着非常重要的角色，其中，轨道运输、公路运输等便捷、高效的运输及出行方式已经成为人们生活中不可缺少的一部分，因此安全防护问题也变得不容忽视。在没有安全防护的情况下，一旦发生事故，行驶中的车辆发生撞击时，作为高速运行的大质量体所携带的巨大动能会在瞬间以多种形式的能量耗散，造成巨大的财产损失和人员伤亡，因此如何延长能量耗散时间，在短时间内将大量动能吸收，尤其在斜向撞击的情况下依然能保持优良的吸能特性，就成为装置在车辆上的防撞缓冲装置必须攻克的难题。
目前，防撞缓冲装置存在多个方面的不足，其中，当受到正向、斜向、偏斜向撞击时，防撞缓冲装置不会按照预定设想的情况发生变形，使吸能性能大大降低，甚至失效，带来极大的危险。
发明概述
本申请的目的在于提供一种防撞缓冲吸能装置，包括但不限于解决防撞缓冲装置受到正向、斜向以及偏斜向撞击时吸能性能差的技术问题。
问题的解决方案
为解决上述技术问题，本申请实施例采用的技术方案是：提供了一种防撞缓冲吸能装置，包括：
第一底板，用于连接被防护物；
吸能机构，连接于所述第一底板上；以及
吸能壁，平行且间隔设置于所述第一底板的一侧，所述吸能壁包括第二底板、第一吸能块和第一蒙皮，所述第二底板与吸能机构连接，所述第一吸能块固定于所述第二底板的远离所述吸能机构的表面上，所述第一蒙皮包裹于所述第一吸能块的外侧，且所述第一蒙皮的纵截面轮廓呈等腰梯形或矩形。
在一个实施例中，吸能机构包括：
吸能箱，固定于所述第一底板上；
两个导向支架，分别分布于所述吸能箱的相对两侧，所述导向支架包括两个导向管和至少两个第一支撑管或支撑板，两个所述导向管的一端分别与所述第一底板的两个角部连接，两个所述导向管的另一端分别与所述第二底板的两个角部连接，至少两个所述第一支撑管或所述支撑板紧固连接于两个所述导向管之间；以及
两个X形支架，分别分布于所述吸能箱的相对两侧，并分别与两个所述导向支架、所述第一底板和所述第二底板围合形成容置空间，所述吸能箱容置于所述容置空间内，所述X形支架包括两个第二支撑管，两个所述第二支撑管铰接，所述第二支撑管的相对两端分别与两个所述导向管的端部连接，所述导向管的弯折角朝向于所述第二支撑管。
发明的有益效果
本申请实施例提供的防撞缓冲吸能装置的有益效果在于：采用了吸能壁与吸能机构配合，通过吸能壁调整撞击力的传递方向和吸收撞击力产生的部分能量，并且通过吸能机构吸收撞击力产生的剩余能量，从而有效地解决了防撞缓冲装置受到正向、斜向以及偏斜向撞击时吸能性能差的技术问题，提升了防撞缓冲 吸能装置的正向、斜向以及偏斜向缓冲能力，使得肇事车辆的加速度≤20g，起到保护司乘人员生命安全的作用。
对附图的简要说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例一提供的防撞缓冲吸能装置的立体示意图；
图2为本申请实施例一提供的防撞缓冲吸能装置中吸能壁的结构示意图；
图3为本申请实施例一提供的防撞缓冲吸能装置中第一吸能单元组的主视示意图；
图4为本申请实施例二至五提供的防撞缓冲吸能装置受到正向撞击时的工作状态示意图；
图5为本申请实施例二至五提供的防撞缓冲吸能装置受到斜向撞击时的工作状态示意图；
图6为本申请实施例三提供的防撞缓冲吸能装置的立体示意图；
图7为本申请实施例四提供的防撞缓冲吸能装置中第一吸能单元组的立体示意图；
图8为本申请实施例五提供的防撞缓冲吸能装置的立体示意图；
图9为本申请实施例五提供的防撞缓冲吸能装置中第一吸能单元组和第三吸能单元组的立体示意图；
图10为本申请实施例六提供的防撞缓冲吸能装置的立体示意图；
图11为本申请实施例六提供的防撞缓冲吸能装置中吸能箱的立体示意图；
图12为本申请实施例七和十三提供的防撞缓冲吸能装置中导向支架和X形支架的立体示意图；
图13为本申请实施例八和十三提供的防撞缓冲吸能装置的立体示意图；
图14为本申请实施例八提供的防撞缓冲吸能装置中导向支架和束缚组件的立体 示意图；
图15为图13中A部分的放大示意图；
图16为本申请实施例十提供的防撞缓冲吸能装置中导向支架和X形支架的立体示意图；
图17为本申请实施例十一提供的防撞缓冲吸能装置中第二吸能块的立体示意图；
图18为本申请实施例十四提供的防撞缓冲吸能装置中第一底板的立体示意图。
其中，图中各附图标记：
1-防撞缓冲吸能装置、F-撞击力；
10-第一底板、100-透气孔；
20-吸能机构、21-第一吸能单元组、22-导向支架、23-第二吸能单元组、24-吸能箱、25-X形支架、26-第一连接片、27-束缚组件、28-第二连接片、211-第一吸能单元、212-连接框架、213-第二吸能单元、214-第三吸能单元、215-第四吸能单元、216-第一隔板、221-导向管、222-第一支撑管、231-第五吸能单元、232-第二隔板、240-容置腔、241-第二蒙皮、242/242′-第二吸能块、251-第二支撑管、252-加强件、271-绳索、272-凸耳、2110-第一弯折板、2130-波形板、2141-吸能筒、2142-加强肋、2150-第一弧形板、2310-第二弧形板、2420/2420′-胞元、2210-弯曲部、2211-第一管体、2212-第二管体、2213-通槽、2214-通孔、2720-过孔、2110a-第一主板、2110b-第一侧板、21300-凹槽、21411-第二弯折板、21412-连接板、21411a-第二主板、21411b-第二侧板；
30-吸能壁、31-第二底板、32-第一吸能块、33-第一蒙皮、34-加强梁。
发明实施例
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另 一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
实施例一：
请参阅图1和图2，防撞缓冲吸能装置1包括第一底板10、吸能机构20和吸能壁30，其中，第一底板10用于连接被防护物，即可以焊接在被防护物上，或者通过螺栓等紧固件固定在被防护物上；吸能机构20连接在第一底板10上；吸能壁30与第一底板10平行，并且间隔地设置在第一底板10的一侧，具体地，吸能壁30包括第二底板31、第一吸能块32和第一蒙皮33，其中，第二底板31与吸能机构20连接，第一吸能块32固定在第二底板31的远离吸能机构20的表面上，第一蒙皮33包裹在第一吸能块32的外侧，即第一蒙皮33与第二底板31围合形成容置腔，第一吸能块32容置在容置腔内，并且第一蒙皮33的纵截面轮廓呈等腰梯形或者矩形，其纵截面沿I-I方向剖切得到，即第一蒙皮23的左右两侧端面分别与第二底板21的夹角为大于0°且小于或者等于90°，此处，第一吸能块32为多孔固体材料件，优选为泡沫铝块或者铝箔蜂窝材料件，当然，根据具体情况和需求，在本申请的其它实施方式中，第一吸能块32还可以为橡胶材料等具有缓冲作用的弹性材料，此处第一吸能块32不限于塑性材料。
当防撞缓冲吸能装置1受到斜向撞击，即撞击方向与吸能壁30的受力面之间的夹角大于等于45°且小于90°，或者受到偏斜向撞击，即撞击方向与吸能壁30的受力面之间的夹角大于0°且小于45°时，第一吸能块32会先吸收撞击力产生的部分能量，此时第一吸能块32在撞击力的作用下被压实，并且在第一吸能块32被压实的过程中，撞击力被调整为正向施加于吸能机构20上，然后吸能机构20将撞 击力产生的剩余能量吸收。
本申请提供的防撞缓冲吸能装置1，采用了吸能壁30与吸能机构20配合，通过吸能壁30调整撞击力的传递方向和吸收撞击力产生的部分能量，并且通过吸能机构20吸收撞击力产生的剩余能量，从而有效地解决了防撞缓冲装置受到正向、斜向以及偏斜向撞击时吸能性能差的技术问题，提升了防撞缓冲吸能装置1的正向、斜向以及偏斜向缓冲能力。
进一步地，请参阅图3，在本实施例中，吸能机构20包括至少两个第一吸能单元组21，至少两个第一吸能单元组21固定在第一底板10上，并且至少两个第一吸能单元组21呈间隔分布，此处，第一吸能单元组21包括至少两个第一吸能单元211和至少三个连接框架212，其中，第一吸能单元211包括一对第一弯折板2110，一对第一弯折板2110呈对称分布，连接框架212连接相邻的两个第一吸能单元211，连接框架212还连接第一吸能单元211和第一底板10，并且连接框架212还连接第一吸能单元211和第二底板31。具体地，在一个第一吸能单元组21内，至少两个第一吸能单元211夹设在至少三个连接框架212之间的间隔处，第一吸能单元组21的相对两端通过两个连接框架212分别与第一底板10和第二底板31紧固连接。这样通过多对第一弯折板2110的弯曲变形和相互牵引可以吸收撞击力产生的能量和修正撞击力的传递方向，提升了在受到斜向撞击时防撞缓冲吸能装置1的缓冲效果。
进一步地，请参阅图3，在本实施例中，第一弯折板2110包括第一主板2110a和两个第一侧板2110b，其中，两个第一侧板2110b分别相接在第一主板2110a的相对两侧，并且两个第一侧板2110b朝向配对的另一个第一弯折板2110弯折。具体地，两个第一侧板2110b分别从第一主板2110b的相对两侧边缘向与之配合的另一个第一弯折板2110所在侧延伸，使得第一吸能单元211与相邻的两个连接框架212围合形成一个纵截面轮廓呈八边形的框架，这样当受到撞击时，第一弯折板2110的弯折处首先发生弯曲变形，使得第一吸能单元组21沿一对第一弯折板2110的对称轴进行叠缩变形，既可以吸收撞击力产生的能量，又可以起到导向作用，从而修正撞击力的传递方向。
进一步地，请参阅图2，本实施例中，第一吸能块32的远离第二底板31的端面 为第一吸能块32的顶面，第一吸能块32的紧贴第二底板31的端面为第一吸能块32的底面，第一吸能块32的连接顶面和底面的端面为第一吸能块32的侧面，第一吸能块32的侧面与第一吸能块32的底面的夹角为45°。具体地，第一吸能块32的外轮廓呈等腰梯形或者矩形，整个第一吸能块32被包裹在第一蒙皮33内，当受到撞击力的传递方向与第一吸能块32的顶面之间的夹角大于0°且小于90°的斜向及偏斜向撞击时，第一吸能块32不仅可以吸收撞击力产生的部分能量，而且可以有效地调整撞击力的传递方向。
进一步地，请参阅图2，本实施例中，在第二底板31上设置有加强梁34。具体地，加强梁34固定在第二底板31的底面上，并且沿第二底板31的长度方向延伸至第二底板31的左右两侧边缘，此处，加强梁34的布置数量由加强梁34的宽度决定，加强梁34优选为采用高硬度的方形金属管材制成，既可以保证吸能壁30大面积地承受和传递撞击力，提高了吸能壁30的抗撞击强度，又不至于使吸能壁30增加过多的重量，确保了防撞缓冲吸能装置1的轻量化。
实施例二：
请参阅图4至图6，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例一的基本一致，其主要区别在于：吸能机构20还包括两个导向支架22，两个导向支架22分别分布在至少两个第一吸能单元组21的相对两侧，并且两个导向支架22与第一底板10和第二底板31连接形成容置空间，至少两个第一吸能单元组21容置在该容置空间内。此处，导向支架22包括两个导向管221和至少两个第一支撑管222或者支撑板(未图示)，即每个导向支架22由两个导向管221和至少两个第一支撑管222组装而成，或者由两个导向管221和一个支撑板组装而成，其中，两个导向管221的一端分别与第一底板10的两个角部连接，两个导向管221的另一端分别与第二底板31的两个角部连接，至少两个第一支撑管222或者支撑板紧固连接在两个导向管221之间。具体地，第一底板10的外轮廓和第二底板31的外轮廓呈矩形，导向管221的外轮廓呈V形或者圆弧形，第一底板10的角部和第二底板31的角部分别连接有导向管221，四个导向管221分布在第一底板10和第二底板31之间的间隔处；第一支撑管222的一端与导向管221的端部焊接或者通过螺栓等紧固件紧固连接，第一支撑管222的另一端与另一个导向管221的端部焊接或者通过螺 栓等紧固件紧固连接，或者两个导向管221分别焊接或者通过螺栓等紧固件紧固连接在支撑板的相对两侧边缘上。这样当防撞缓冲吸能装置1受到正向撞击(如图4所示)，即撞击F的传递方向与吸能壁30的受力面垂直时，第一吸能块32先吸收撞击力F产生的部分能量，接着通过第二底板31将撞击力F传递给吸能机构20，此时，至少两个第一吸能单元组21通过自身的叠缩变形吸收撞击力F产生的剩余能量，进而保证了车辆及司乘人员的安全，在此过程中，导向支架22主要起到支承吸能壁30的作用；当防撞缓冲吸能装置1受到斜向及偏斜向撞击(如图5所示)，即撞击力F的传递方向与吸能壁30的受力面之间的夹角大于0°且小于90°时，第一吸能块32先吸收撞击力F产生的部分能量，此时在撞击力F的作用下吸能块22被压实，使得撞击力F的传递方向进行一定程度的调整，并且通过第二底板31传递给吸能机构20，接着导向支架22通过自身的弯曲变形牵引和修正撞击力F的传递方向，使得撞击力F分散在第一吸能单元组21的正向上，然后至少两个第一吸能单元组21通过自身的叠缩变形将撞击力F产生的剩余能量，进而解决斜向撞击力吸能难度大的问题，有效地提升了防撞缓冲吸能装置1的正向、斜向以及偏斜向缓冲能力。
实施例三：
请参阅图6，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例二的基本一致，其主要区别在于：至少两个第一吸能单元组21依序相接，即靠近第一底板10的第一吸能单元组21与第一底板10紧固连接，接着相邻的两个第一吸能单元组21之间相互紧固连接，而靠近第二底板31的第一吸能单元组21可以与第二底板31紧固连接，或者与第二底板31之间保留一定的间隙；此处，第一吸能单元组21包括第二吸能单元213，该第二吸能单元213包括一对波形板2130，该一对波形板2130对称连接，并且一对波形板2130的对称轴与第一底板10平行。具体地，波形板2130沿平行于第一底板10的长边的方向延伸，波形板2130的波峰或者波谷的纵截面轮廓优选为呈等腰梯形，一对波形板2130对称地焊接或者粘接后，整个第二吸能单元213呈由多个纵截面轮廓呈六边形的筒体组成。这样当受到撞击时，第一吸能单元组21可以通过多个筒体的叠缩变形吸收撞击力产生的能量，并且有效地提升了吸能过程的稳定性。
进一步地，请参阅图6，在本实施例中，在波形板2130上开设有凹槽21300，该凹槽21300沿波形板2130的长度方向延伸。具体地，在波形板2130上开设有多个凹槽组，多个凹槽组沿波形板2130的宽度方向间隔分布，每个凹槽组包括多个凹槽21300，该凹槽21300采用冷轧或者锻压工艺加工形成，多个凹槽21300沿波形板2130的长度方向间隔分布，并且分布在波形板2130上的凹槽21300的具体数量、凹陷深度和分布间隔可以根据波形板2130的强度要求选定，此处不作唯一限定，这样有效地提高了波形板2130的结构强度，进而提升了整个吸能机构20的吸能效果。
实施例四：
请参阅图7，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例二的基本一致，其主要区别在于：第一吸能单元组21固定在第一底板10上，即第一吸能单元组21的一端与第一底板10紧固连接，第一吸能单元组21的另一端可以与第二底板31紧固连接，或者与第二底板31之间保留一定的间隙，此处，第一吸能单元组包括第三吸能单元214，该第三吸能单元214包括吸能筒2141和加强肋2142，其中，加强肋2142环设在吸能筒2141的内表面上。具体地，至少两个第三吸能单元214沿第一底板10的长度方向排列，吸能筒2141包括一对第二弯折板21411和一对连接板21412，吸能筒2141通过连接板21412与第一底板10紧固连接，相邻的两个吸能筒2141可以通过第二弯折板21411相互连接，或者通过连接板21412相互连接，其中，一对第二弯折板21411和一对连接板21412分别呈对称分布，第二弯折板21411与连接板21412焊接或者一体成型，一对第二弯折板21411与一对连接板21412围合形成吸能筒2141，吸能筒2141的轴线与第一底板10平行，加强肋2142环绕在吸能筒2141内孔的孔壁上，用于提高吸能筒2141的结构强度；此处，第二弯折板21411包括第二主板21411a和两个第二侧板21411b，其中，两个第二侧板21411b分别从第二主板2110b的相对两侧边缘向与之配合的另一第二弯折板21411所在侧延伸，使得一对第二弯折板21411与一对连接板21412围合形成一个纵截面轮廓呈八边形的吸能筒2141，这样当受到撞击时，第二弯折板21411的弯折处首先发生弯曲变形，使得吸能筒2141沿一对第二弯折板21411的对称轴进行叠缩变形，既可以吸收撞击力产生的能量，又可以起到导向作用，从而修正撞 击力的传递方向。
实施例五：
请参阅图8和图9，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例二的基本一致，其主要区别在于：第一吸能单元组21固定在第一底板10上，即第一吸能单元组21的一端与第一底板10紧固连接，第一吸能单元组21的另一端可以与第二底板31紧固连接，或者与第二底板31之间保留一定的间隙，此处，第一吸能单元组21包括至少两个第四吸能单元215和至少三个第一隔板216，其中，第四吸能单元215包括一对第一弧形板2150，并且一对第一弧形板2150呈对称分布，第一隔板216用于连接相邻的两个第四吸能单元215，并且第一隔板216用于连接第四吸能单元215和第一底板10，第一隔板216还可以用于连接第四吸能单元215和第二底板31；同时，吸能机构20还包括至少一个第二吸能单元组23，该第二吸能单元组23设置在相邻的两个第一吸能单元组21之间，第一吸能单元组21和第二吸能单元组23沿第一底板10的长度方向交替排列，并且第二吸能单元组23同样固定在第一底板10上，即第二吸能单元组23的一端与第一底板10紧固连接，第二吸能单元组23的另一端可以与第二底板31紧固连接，或者与第二底板31之间保留一定的间隙，此处，第二吸能单元组23包括至少两个第五吸能单元231和至少三个第二隔板232，其中，第五吸能单元231包括一对第二弧形板2310，该一对第二弧形板2310呈对称分布，并且一对第二弧形板2310的对称轴与一对第一弧形板2150的对称轴垂直，第二隔板232用于连接相邻的两个第五吸能单元231，并且第二隔板232用于连接第五吸能单元231和第一底板10，第二隔板232还可以用于连接第五吸能单元231和第二底板31，并且第二隔板232与第一隔板216一体成型。可选地，第一弧形板2150朝与其配对的另一个第一弧形板2150所在侧凹陷，并且沿平行于第一底板10的长边的方向延伸，第二弧形板2310朝远离与其配对的另一个第二弧形板2310的方向凹陷，并且沿平行于第一底板10的短边的方向延伸。当然，根据具体情况和需求，在本申请的其它实施例中，第一弧形板2150可以朝远离与其配对的另一个第一弧形板2150的方向凹陷，第二弧形板2310可以朝与其配对的另一个第二弧形板2310所在侧凹陷，此处不作唯一限定。这样当受到撞击时，吸能机构20可以通过第一吸能单元组21和第二吸能单元组23 的弯曲变形吸收多个方向撞击力产生的能量，并且有效地提升了吸能过程的稳定性。
实施例六：
请参阅图10和图11，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例一的基本一致，其主要区别在于：吸能机构包括吸能箱24、两个导向支架22和两个X形支架25，其中，吸能箱24固定在第一底板10上；两个导向支架22分别分布在吸能箱24的相对两侧，此处导向支架22包括两个导向管221和至少两个第一支撑管222或者支撑板(未图示)，两个导向管221的一端分别与第一底板10的两个角部连接，两个导向管221的另一端分别与第二底板31的两个角部连接，至少两个第一支撑管222或者支撑板紧固连接在两个导向管221之间；两个X形支架25分别分布在吸能箱24的相对两侧，并且两个X形支架25分别与两个导向支架22、第一底板10和第二底板31围合形成容置空间，吸能箱24容置在该容置空间内，此处X形支架25包括两个第二支撑管251，两个第二支撑管251铰接，并且第二支撑管251的相对两端分别与两个导向管221的端部连接，导向管221的弯折角朝向第二支撑管251。具体地，第一底板10的外轮廓和第二底板31的外轮廓呈矩形，导向管221的外轮廓呈V形或者圆弧形，第一底板10的角部和第二底板31的角部分别连接有导向管221，四个导向管221分布在第一底板10和第二底板31之间的间隔处，分布在吸能箱24上方或者分布在吸能箱24下方的两个第二支撑管251交叉铰接形成X形支架25，该X形支架25的四端分别与其分布在吸能箱24同侧的两个导向管221的四个端部连接，并且各导向管221的弯折角朝向与其分布在吸能箱24同侧的X形支架25的铰接轴。当防撞缓冲吸能装置1受到撞击时，导向管221的弯曲部2210首先发生弯曲变形，由于组成X形支架25的两个第二支撑管251相互铰接，接着在导向管221的驱使下，X形支架25朝向导向管221的夹角逐渐变小，确保了第二支撑管251不会发生弯曲变形，同时使得分布于吸能箱24左右两侧的导向管221始终相互牵引，并且保持对吸能壁30提供均匀的支撑，有效地修正撞击力的传递方向，使得大部分的撞击力作用在吸能箱24的正向上，从而防止了防撞缓冲吸能装置1在受到斜向撞击时，吸能性能大幅地降低或者吸能失效。此处，导向管221和第二支撑管251均为铝质方管，具有质量轻、塑性好和防腐性佳等特点 ，当然，根据具体情况和需求，在本申请的其它实施方式中，导向管221和第二支撑管251可以分别为其它具有质量轻、塑性好和防腐性佳等特点的管材，此处不作唯一限定。
进一步地，请参阅图10，在本实施例中，X形支架25还包括加强件252，该加强件252套设在第二支撑管251的中部。具体地，加强件252优选为铝管，通过连接销或者螺栓等可以将两个套设有加强件252的第二支撑管251串连形成X形支架25，从而有效地增加了X形支架25铰接点的结构强度，提高了X形支架25在其所在平面方向上对吸能壁30的牵拉强度，使得整个防撞缓冲吸能装置1更加稳固。
进一步地，请参阅图11，在本实施例中，吸能箱24包括第二蒙皮241和第二吸能块242，其中，第二蒙皮241与第一底板10围合形成容置腔240，第二吸能块242容置在容置腔240内。具体地，整个吸能箱24的外轮廓可以呈棱柱状或者圆柱状或者椭圆柱状等，第二蒙皮241包裹在第二吸能块241的外侧，可以隔绝第二吸能块241与外部环境接触，有效地防止了水汽、雨水、灰尘等对第二吸能块的侵蚀，进而提高了第二吸能块242的使用寿命。
进一步地，请参阅图10，在本实施例中，吸能机构20还包括至少四个第二连接片28，第二连接片28的一端与第二支撑管251紧固连接，第二连接片28的另一端与吸能箱24紧固连接。具体地，在各第二支撑管251的相对两个端部上分别连接有两个第二连接片28，第二连接片28的一端固定在第二支撑管251的铰接点和第二支撑管251与导向管221连接的连接端之间，第二连接片28的另一端与吸能箱24的表面紧固连接。这样通过第二连接片28将X形支架25与吸能箱24连接在一起，提高了防撞缓冲吸能装置1结构的连接强度。由于第二连接片28采用铝片弯折制成，其连接强度低，不会影响撞击力在导向支架22发生弯曲变形过程中的传递，当然，根据具体情况和需求，在本申请的其它实施方式中，第二连接片28还可以采用其它易于变形的材料制成，此处不作唯一限定。
实施例七：
请参阅图12，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例六的基本一致，其主要区别在于：吸能机构20还包括八个第一连接片26，该第一连接片26为高应变材料件，第二支撑管251的相对两端分别与两个导向管221的端部通过两个第一 连接片26连接。具体地，第一连接片26采用伸长率大于15％的合金材料制成。当防撞缓冲吸能装置1受到斜向撞击时，导向管221的弯曲部2210首先发生弯曲变形，接着在导向管221的驱使下，X形支架25朝向导向管221的夹角逐渐变小，同时第一连接片26发生拉伸和弯曲变形，从而确保了导向管221与第二支撑管251保持连接以及第二支撑管251不会发生弯曲变形，在此过程中分布于吸能箱24左右两侧的导向管221始终相互牵引，保持对吸能壁30提供均匀支撑，有效地修正撞击力的传递方向，使得大部分的撞击力作用在吸能箱24的正向上，然后吸能箱24通过自身的叠缩变形将撞击力产生的剩余能量吸收，进而解决斜向撞击力吸能难度大的问题。
实施例八：
请参阅图13至图15，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例六的基本一致，其主要区别在于：吸能机构20还包括两组束缚组件27，两组束缚组件27分别分布在吸能箱24的相对两侧，用于连接两个导向支架22，束缚组件27包括两条绳索271和至少六个凸耳272，其中，导向管221的相对的两个端部和导向管221的中部上分别设有至少一个凸耳272，绳索271首尾相接，并且每条绳索271依序穿过其中一个导向管221上的凸耳271和另一个导向管221的一个端部上的凸耳272。具体地，至少六个凸耳272分别固定在位于吸能箱24同一侧的两个导向管221的两个端部和中部上，并且各凸耳272上开设有过孔2720，为了方便说明，此处将位于吸能箱24同一侧的两个导向管221命名为导向管A和导向管B，那么束缚组件27中的一根绳索271依序穿过导向管A上所有凸耳272的过孔2720和导向管B的一个端部上至少一个凸耳272的过孔2720，将至少四个凸耳272串连起来，同理地，束缚组件27中的另一根绳索271依序穿过导向管B上所有凸耳272的过孔2720和导向管A的一个端部上至少一个凸耳272的过孔2720，将至少四个凸耳272串连起来，这样两根绳索271通过凸耳272交叉地穿设在位于吸能箱24同一侧的两个导向管221的支点和应力集中处，有效地束缚导向管221的变形，即使导向管221发生断裂，也可避免导向管221的碎段飞出导致二次伤害，从而增强了导向支架22在变形时的稳定性和在使用过程中的安全性。可以理解的是，在本申请提供的实施例中，“端”所指的范围是零部件的一个面、一根线或者一个点，“端部”所 指的范围是零部件的一个局部。
实施例九：
本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例八的基本一致，其主要区别在于：束缚组件27包括两条绳索271但不包括凸耳272，绳索271依序穿设在其中一个导向管221、一个第二支撑管251和另一个导向管221的端部内。具体地，每根绳索271可以首先穿过其中一个导向管221的内腔，接着从该导向管221的与第二支撑管251连接的端部穿入第二支撑管251内，接着穿过第二支撑管251的内腔后再从另一个导向管221的与第二支撑管251连接的端部穿入另一个导向管221内。这样每根绳索271连接第二支撑管251及与该第二支撑管251连接的两个导向管221，有效地束缚导向管221的变形，即使导向管221发生断裂，也可避免导向管221的碎段飞出导致二次伤害，从而增强了导向支架22在变形时的稳定性和在使用过程中的安全性；并且由于绳索271隐藏在导向管221和第二支撑管251的内部，减少了与外部环境接触，有效地延长了绳索271的使用寿命。
实施例十：
请参阅图16，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例六的基本一致，其主要区别在于：导向管221包括第一管体2211和第二管体2212，其中，第一管体2211的一端与第一底板10铰接；第二管体2212的一端与第二底板31铰接，第二管体2212的另一端与第一管体2211的另一端铰接。具体地，第一管体2211的一端与第一底板10、第二管体2212的一端与第二底板31以及第一管体2211与第二管体2212可以分别通过连接销或者螺柱等铰接，这样使得导向管221的端部和其弯曲部2210都具有一定的摆动自由度，确保了导向管221的端部和其弯曲部2210先于导向管221的其它部位发生弯曲变形；同时，第二支撑管251可以与导向管221紧固连接或者铰接，使得导向支架22可以按照预先设计的方向进行弯曲折叠，确保了导向支架22的导向效果。
实施例十一：
请参阅图17，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例六的基本一致，其主要区别在于：吸能箱24包括至少两个第二吸能块242，至少两个第二吸能块242的压溃强度从第二底板31的一侧向第一底板10的一侧依序增大。具体地，第二 吸能块242为多孔固体材料件，优选为采用波纹铝片层叠制成的蜂窝材料件，其中，靠近第二底板31的蜂窝材料件的承载强度小于靠近第一底板10的蜂窝材料件的承载强度，当然，根据具体情况和需求，在本申请的其它实施方式中，第二吸能块242还可以采用泡沫铝、腈纶瓦楞纸等制成的多孔固体材料件，此处不作唯一限定；这样使得在接受撞击时，吸能箱24会从第二底板31的一侧向第一底板10的一侧依序变形，其变形顺序可控、过程稳定，有效地提高了吸能箱24的吸能效率和吸能过程的稳定性，满足了各种速度、载重撞击的防护要求。
进一步地，请参阅图17，在本实施例中，相邻两个第二吸能块242的截面积相等、胞元2420形状相同以及胞元壁厚度从第二底板31的一侧向第一底板10的一侧依序增大。具体地，第二吸能块242为蜂窝材料件，其压缩率最高可达80％，并且第二吸能块242由横截面轮廓为规则几何形状的多个胞元2420组件，胞元2420的横截面轮廓可以呈正方形、菱形、正六边形或者橄榄形等；此处，如图17所示，为了方便说明，将相邻的两个第二吸能块242命名为第二吸能块242和第二吸能块242′，其中，第二吸能块242和第二吸能块242′的整体横截面的面积相等，两者的胞元2420和2420′形状也相同，但是两者的胞元壁的厚度从第二底板31的一侧向第一底板10的一侧依序增大，即靠近第二底板31的第二吸能块242的胞元壁的厚度小于靠近第一底板10的第二吸能块242′的胞元壁的厚度，也就是说，各第二吸能块242是通过调整蜂窝材料的厚度来改变各级蜂窝的吸能强度，例如：第一级蜂窝使用的低强度蜂窝的吸能强度为1MPa(兆帕)，其采用的铝片厚度为1mm，第二级蜂窝使用的中强度蜂窝的吸能强度为1.5MPa，其采用的铝片厚度为1.5mm，依次类推，第三级蜂窝使用的高强度蜂窝的吸能强度为2MPa，其采用的铝片厚度为2mm，从而使至少两个第二吸能块242的压溃强度从第二底板31的一侧向第一底板10的一侧依序增大，实现了吸能箱24的多级吸能效果。
实施例十二：
请参阅图17，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例十一的基本一致，其主要区别在于：相邻的两个第二吸能块242的截面积相等、胞元壁厚度相等、胞元2420形状相同以及胞元2420数量从第二底板31的一侧向第一底板10的一侧依 序增多。具体地，第二吸能块242为蜂窝材料件，其压缩率最高可达80％，并且第二吸能块242由横截面轮廓为规则几何形状的多个胞元2420组件，胞元2420的横截面轮廓可以呈正方形、菱形、正六边形或者橄榄形等；此处，如图17所示，为了方便说明，将相邻的两个第二吸能块242命名为第二吸能块242和第二吸能块242′，其中，第二吸能块242和第二吸能块242′的整体横截面的面积相等，两者的胞元2420和2420′形状也相同，两者的胞元壁厚度也相等，但是两者的胞元2420和2420′数量从第二底板31的一侧向第一底板10的一侧依序增多，即靠近第二底板31的第二吸能块242为大孔格蜂窝材料件，靠近第一底板10的第二吸能块242′为小孔格蜂窝材料件，而处于第二吸能块242和第二吸能块242′之间的为中孔格蜂窝材料件，也就是说，各第二吸能块242是通过调整蜂窝孔格的大小来改变各级蜂窝的吸能强度，例如：第一级蜂窝使用的低强度蜂窝的吸能强度为1MPa(兆帕)，其采用的为大孔格蜂窝，第二级蜂窝使用的中强度蜂窝的吸能强度为1.5MPa，其采用的为中孔格蜂窝，依次类推，第三级蜂窝使用的高强度蜂窝的吸能强度为2MPa，其采用的为小孔格蜂窝，从而使至少两个第二吸能块242的压溃强度从第二底板31的一侧向第一底板10的一侧依序增大，实现了吸能箱24的多级吸能效果。
实施例十三：
请参阅图12和图13，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例六至十二任一项所述的防撞缓冲吸能装置基本一致，其主要区别在于：在导向管221的相对两端上分别开设有通槽2213。具体地，在导向管221的与第一底板10连接的端面和与第二底板31连接的端面上分别开设有通槽2213，该通槽2213从该导向管221的连接端面向导向管221的端部延伸，并且通槽2213贯穿导向管221的端部，这样有效地削弱了导向管221的端部的结构强度，使得导向管221的端部可以配合导向管221的弯曲部同时发生弯曲变形，进而使导向支架22按照预先设计的方向进行弯曲折叠，确保了导向支架22的导向效果。
进一步地，请参阅图12和图13，在本实施例中，在导向管221的中部上开设有通孔2214。具体地，通孔2214贯穿导向管221的相对两侧的端面，这样可以有效 地削弱导向管221的中部的结构强度，确保了导向管221的中部先于导向管221的其它部位发生弯曲变形，使得导向支架22可以按照预先设计的方向进行弯曲折叠，确保了导向支架22的导向效果。
实施例十四：
请参阅图11和图18，本实施例提供的防撞缓冲吸能装置与实施例六至十二任一项所述的防撞缓冲吸能装置基本一致，其主要区别在于：在第一底板10上开设有透气孔100。具体地，透气孔100与容置腔240连通，可以有效地防止吸能箱24在受到撞击发生叠缩变形时发生气爆现象。
以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (19)
- 防撞缓冲吸能装置，其特征在于：包括：第一底板，用于连接被防护物；吸能机构，连接于所述第一底板上；以及吸能壁，平行且间隔设置于所述第一底板的一侧，所述吸能壁包括第二底板、第一吸能块和第一蒙皮，所述第二底板与吸能机构连接，所述第一吸能块固定于所述第二底板的远离所述吸能机构的表面上，所述第一蒙皮包裹于所述第一吸能块的外侧，且所述第一蒙皮的纵截面轮廓呈等腰梯形或矩形。
- 如权利要求1所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述吸能机构包括至少两个第一吸能单元组，至少两个所述第一吸能单元组固定于所述第一底板上，并呈间隔分布，所述第一吸能单元组包括：至少两个第一吸能单元，所述第一吸能单元包括一对第一弯折板，所述一对第一弯折板呈对称分布；以及至少三个连接框架，所述连接框架连接相邻的两个所述第一吸能单元，所述连接框架连接所述第一吸能单元和所述第一底板，所述连接框架连接所述第一吸能单元和所述第二底板。
- 如权利要求1所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述吸能机构包括：至少两个第一吸能单元组，固定于所述第一底板上；以及两个导向支架，分别分布于所述至少两个第一吸能单元组的相对两侧，并与所述第一底板和所述第二底板连接形成容置空间，至少两个第一吸能单元组容置于所述容置空间内，所述导向支架包括两个导向管和至少两个第一支撑管或支撑板，两个所述导向管的一端分别与所述第一底板的两个角部连接，两个所述导向管的另一端分别与所述第二底板的两个角部连接，至少两个所述第一支撑管或所述支撑板紧固连接于两个所述导向管之间。
- 如权利要求3所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：至少两个所述第一吸能单元组依序相接，所述第一吸能单元组包括：第二吸能单元，所述第二吸能单元包括一对波形板，所述一对波形板对称连接，且所述一对波形板的对称轴与所述第一底板平行。
- 如权利要求3所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述第一吸能单元组包括：第三吸能单元，所述第三吸能单元包括吸能筒和加强肋，所述加强肋环设于所述吸能筒的内表面上。
- 如权利要求3所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述第一吸能单元组包括：至少两个第四吸能单元，所述第四吸能单元包括一对第一弧形板，所述一对第一弧形板呈对称分布；以及至少三个第一隔板，所述第一隔板连接相邻的两个所述第四吸能单元，所述第一隔板连接所述第四吸能单元和所述第一底板，所述第一隔板连接所述第四吸能单元和所述第二底板；所述吸能机构还包括至少一个第二吸能单元组，所述第二吸能单元组设置于相邻的两个所述第一吸能单元组之间，并固定于所述第一底板上，所述第二吸能单元组包括：至少两个第五吸能单元，所述第五吸能单元包括一对第二弧形板，所述一对第二弧形板呈对称分布，所述一对第二弧形板的对称轴与所述一对第一弧形板的对称轴垂直；以及至少三个第二隔板，所述第二隔板连接相邻的两个所述第五吸能单元，所述第二隔板连接所述第五吸能单元和所述第一底板，所述第二隔板连接所述第五吸能单元和所述第二底板，且所述第二隔板与所述第一隔板一体成型。
- 如权利要求1所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述吸能机构包括：吸能箱，固定于所述第一底板上；两个导向支架，分别分布于所述吸能箱的相对两侧，所述导向支架包括两个导向管和至少两个第一支撑管或支撑板，两个所述导向管的一端分别与所述第一底板的两个角部连接，两个所述导向管的另一端分别与所述第二底板的两个角部连接，至少两个所述第一支撑管或所述支撑板紧固连接于两个所述导向管之间；以及两个X形支架，分别分布于所述吸能箱的相对两侧，并分别与两个所述导向支架、所述第一底板和所述第二底板围合形成容置空间，所述吸能箱容置于所述容置空间内，所述X形支架包括两个第二支撑管，两个所述第二支撑管铰接，所述第二支撑管的相对两端分别与两个所述导向管的端部连接，所述导向管的弯折角朝向于所述第二支撑管。
- 如权利要求7所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述吸能机构还包括：八个第一连接片，为高应变材料件，所述第二支撑管的相对两端分别与两个所述导向管的端部通过两个所述第一连接片连接。
- 如权利要求7所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述吸能机构还包括：两组束缚组件，分别分布于所述吸能箱的相对两侧，用于连接两个所述导向支架，所述束缚组件包括两条绳索和至少六个凸耳，所述导向管的相对两端部和所述导向管的中部上分别设有至少一个所述凸耳，所述绳索首尾相接，并依序穿过其中一个所述导向管的凸耳和另一个所述导向管的一端部的所述凸耳。
- 如权利要求7所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述吸能机构还包括：两组束缚组件，分别分布于所述吸能箱的相对两侧，用于连接两个所述导向支架，所述束缚组件包括两条绳索，所述绳索首尾相接，并依序穿设于其中一个所述导向管、一个所述第二支撑管和 另一个所述导向管的端部内。
- 如权利要求7所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述导向管包括：第一管体，所述第一管体的一端与所述第一底板铰接；以及第二管体，所述第二管体的一端与所述第二底板铰接，所述第二管体的另一端与所述第一管体的另一端铰接。
- 如权利要求7所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述吸能箱包括：第二蒙皮，与所述第一底板围合形成容置腔；以及第二吸能块，容置于所述容置腔内。
- 如权利要求12所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述吸能箱包括至少两个所述第二吸能块，至少两所述第二吸能块的压溃强度从所述第二底板的一侧向所述第一底板的一侧依序增大。
- 如权利要求13所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：相邻的两个所述第二吸能块的截面积相等、胞元形状相同以及胞元壁厚度从所述第二底板的一侧向所述第一底板的一侧依序增大。
- 如权利要求13所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：相邻的两个所述第二吸能块的截面积相等、胞元壁厚度相等、胞元形状相同以及胞元数量从所述第二底板的一侧向所述第一底板的一侧依序增多。
- 如权利要求7至15任一项所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述吸能机构还包括：至少四个第二连接片，所述第二连接片的一端与所述第二支撑管紧固连接，所述第二连接片的另一端与所述吸能箱紧固连接。
- 如权利要求16所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述导向管的相对两端上分别开设有通槽。
- 如权利要求17所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述导向管的中部上开设有通孔。
- 如权利要求16所述的防撞缓冲吸能装置，其特征在于：所述第一底板上开设有透气孔。
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