多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲，采用閉口型、微孔結(jié)構(gòu)的泡沫橡膠作為基體材料，由泡沫橡膠和增強(qiáng)織物布多層復(fù)合而成，將多片增強(qiáng)織物布如：凱夫拉纖維布、碳纖維布、玻璃纖維布與多片泡沫橡膠交替間隔粘接復(fù)合制成多層復(fù)合半體氣囊(1)，它由多層復(fù)合半體氣囊(1)、杠梁硬基支撐面(2)、充氣嘴(3)、泄氣裝置(4)組成，充氣嘴(3)和泄氣裝置(4)均設(shè)置在杠梁硬基支撐面(2)上，多層復(fù)合半體氣囊(1)與杠梁硬基支撐面(2)的粘接組裝成一封閉厚層氣囊，高壓氣體通過(guò)充氣嘴(3)充入空腔內(nèi)吸收汽車碰撞的沖擊能，當(dāng)沖擊能過(guò)大時(shí)，泄氣裝置(4)打開(kāi)閥門釋放部分氣壓，氣囊裝甲凹陷形變吸收超強(qiáng)沖擊能，充氣恢復(fù)原形，外皮美觀層采用本色，碰撞時(shí)不易留下刮痕和減少傷亡事故。
【專利說(shuō)明】多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲，本實(shí)用新型的功能在于提高汽車的抗碰撞防護(hù)能力即以柔克剛的軟車體，從而節(jié)省汽車碰撞的維修費(fèi)用和降低交通事故的傷亡率。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，轎車保險(xiǎn)杠絕大多采用塑料，保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)由面部塑料與杠梁之間夾層泡沫結(jié)構(gòu)塑料，用于吸收沖擊能，這樣才能滿足美觀和安全法規(guī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)保險(xiǎn)杠在抗碰撞和吸收吸收沖擊能性能上相對(duì)而言太弱了！例如:輕微的刮碰保險(xiǎn)杠漆面就會(huì)留下刮痕，正面的哪怕只是中輕度碰撞，保險(xiǎn)杠無(wú)疑會(huì)破裂甚至嚴(yán)重變形損壞，而重度的碰撞就有可能造成車毀人亡的悲?。?br> [0003]啄木鳥(niǎo)啄樹(shù)木沖擊速度是2080千米/小時(shí)，當(dāng)啄木鳥(niǎo)的頭部從樹(shù)木上彈回時(shí)，它減速的沖擊能大的驚人-約有1000個(gè)重力常數(shù)。要知道，一輛汽車如果以每小時(shí)56千米速度撞擊一堵磚墻上，其力量不過(guò)是10個(gè)重力常數(shù)，奇怪的是啄木鳥(niǎo)從來(lái)不會(huì)因此發(fā)生腦震蕩。進(jìn)行手術(shù)解剖，獲得發(fā)現(xiàn)，啄木鳥(niǎo)的頭部構(gòu)造與眾不同，腦子被細(xì)密松軟的骨骼包裹著，在腦子的外腦膜與腦髓之間，有一段狹窄的肌肉系統(tǒng)，能起吸震和消震作用。
[0004]箭魚(yú)游速可達(dá)120千米/小時(shí)，其箭可擊穿約30cm厚的木船甲板，箭受到的沖擊力有150千克，但箭魚(yú)的箭和腦部卻能得到保護(hù)。其原因在于:箭的基部骨頭是蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，孔隙中充滿油液，好像多孔的沖擊波吸收器。箭魚(yú)的頭蓋骨結(jié)構(gòu)相當(dāng)緊密，又跟箭基部連成一體，所以使箭魚(yú)能夠經(jīng)受很大的沖擊能。不愧是一個(gè)天然的防震器！
[0005]美國(guó)舊金山的XP vehicles公司研制出一款充氣式電動(dòng)車Whisper, Whisper可能是由氣袋制成一使用的是美國(guó)宇航局火星漫游者著陸時(shí)起緩沖作用的同一類聚合材料，whisper擁有極低的車身重量，一次充電可行駛482公里，擁有多個(gè)艙室不會(huì)像氣球一樣，遭到一次攻擊便不復(fù)存在，即使駕駛者意外沖下懸崖也安然無(wú)恙。
[0006]傳統(tǒng)保險(xiǎn)杠在設(shè)計(jì)及安全性能上還不足以跟啄木鳥(niǎo)和箭魚(yú)相提并論。充氣式電動(dòng)汽車的安全性能很理想，但這種設(shè)計(jì)方案不太適宜且很難移植到傳統(tǒng)燃油汽車上。其受限有多方因素，如燃油車身較重且需要設(shè)置進(jìn)氣柵欄，即便安裝這種厚度較薄的“氣袋”保護(hù)車體，其抗沖擊力的強(qiáng)度和安全性能將大幅下降！通過(guò)增加“氣袋”的厚度是可以相應(yīng)的提高其強(qiáng)度，但“氣袋”太厚其緩沖性能和彈性將大大下降，即其厚度是受限制，安裝這種氣袋相對(duì)較難且不美觀。
[0007]微孔結(jié)構(gòu)閉口型的泡沫橡膠和二次發(fā)泡PhyLoN鞋底材料均有極佳的彈性和吸震性能，且有相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)(不同于彈性體“氣袋”靠氣壓支撐保持形狀)，但其抗撕裂性和強(qiáng)度有它的極限性。通過(guò)引入增強(qiáng)材料，如:凱芙拉、碳纖維、玻璃纖維、三維立體織物作為泡沫基材的骨架材料，即可大幅提高其強(qiáng)度。而通過(guò)何種工藝才能將增強(qiáng)材料均勻的布置到泡沫基材中呢？
[0008]鄙人一直致力于研發(fā)一種安全性能理想的氣囊裝甲取代傳統(tǒng)保險(xiǎn)杠！ 2012年2月14日申請(qǐng)一項(xiàng)“立體織物厚層氣囊裝甲”實(shí)用新型專利且同日申請(qǐng)了發(fā)明專利(ZL:201220055172.5和ZL:201210036721.9)，年末時(shí)遇孫亞平導(dǎo)師，在他的鼓勵(lì)和指導(dǎo)下,鄙人決定購(gòu)買立體織物獨(dú)立研發(fā)樣品，認(rèn)證設(shè)計(jì)構(gòu)想的可行性和新型成型工藝的可靠性。由于經(jīng)濟(jì)拮據(jù)，試驗(yàn)階段只能選用平面塊狀的玻纖立體織物，通過(guò)“負(fù)壓真空吸附塑形法”實(shí)驗(yàn)得知這種織物做成曲面結(jié)構(gòu)的氣囊會(huì)形成折皺，雖通過(guò)裁剪或其它方法有望克服問(wèn)題，但其美觀性和強(qiáng)度必然受影響，而直接選用曲面異型結(jié)構(gòu)的立體織物制作氣囊也是有難度的，這種三維織物需專用的編織機(jī)上才能編織出來(lái)，且受專利技術(shù)的限制，將其浸潰液體硅橡膠且保持芯柱能很好的立起來(lái)，其工藝上也是不容易的，而且每款汽車的尺寸、外形有很大差異，針對(duì)不同的車型開(kāi)發(fā)不同的曲面的異型立體織物所付出的代價(jià)太大了，其實(shí)用性和市場(chǎng)推廣必然受到限制！
[0009]條條大路通羅馬，此路不便，只能開(kāi)辟新道！ 3D立體打印技術(shù)，它是一種以數(shù)學(xué)模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等粘合材料，通過(guò)逐層的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。靈感一閃，鄙人所困惑的工藝難題，只需采用數(shù)個(gè)模腔間隙不同的模具組，通過(guò)逐層的注入泡沫基材和逐層的粘貼凱夫拉纖維布(或碳纖維布)就可突破制造氣囊裝甲所需的工藝和技術(shù)瓶頸！(可遺憾的是，這位受人尊敬的老者卻永遠(yuǎn)的離開(kāi)了我們，若不受他的鼓勵(lì)和指導(dǎo)，此工藝很有可能不會(huì)誕生！)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型為多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲，其功能在于提高汽車的抗碰撞防護(hù)能力即以柔克剛的軟車體，從而節(jié)省汽車碰撞的維修費(fèi)用和降低交通事故的傷亡率。
[0011]本實(shí)用新型的構(gòu)造是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0012]多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲，采用閉口型、微孔結(jié)構(gòu)的泡沫橡膠作為基體材料，由泡沫橡膠和增強(qiáng)織物布多層復(fù)合而成，將多片增強(qiáng)織物布如:凱夫拉纖維布、碳纖維布、玻璃纖維布與多片泡沫橡膠基材交替間隔粘接復(fù)合制成多層復(fù)合半體氣囊，它由多層復(fù)合半體氣囊、杠梁硬基支撐面、充氣嘴、泄氣裝置組成，充氣嘴和泄氣裝置均設(shè)置在杠梁硬基支撐面上，多層復(fù)合半體氣囊與杠梁硬基支撐面的粘接組裝成一封閉厚層氣囊，高壓氣體通過(guò)充氣嘴充入空腔內(nèi)吸收汽車碰撞的沖擊能，當(dāng)沖擊能過(guò)大時(shí)，泄氣裝置打開(kāi)閥門釋放部分氣壓，氣囊裝甲凹陷形變吸收超強(qiáng)沖擊能，充氣恢復(fù)原形。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):應(yīng)用多層復(fù)合的結(jié)構(gòu)制作的厚層氣囊裝甲可獲得超高的強(qiáng)度和驚人的緩沖性能，氣囊裝甲的外皮采用本色，碰撞時(shí)不易留下刮痕，大大減少刮碰的維修費(fèi)用，配備泄氣功能的氣囊裝甲遇重大汽車碰撞事故時(shí)，可大大提高司乘人員的生存概率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖為多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記:多層復(fù)合半體氣囊1、杠梁硬基支撐面2、充氣嘴3、泄氣裝置4。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1、多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲，采用閉口型、微孔結(jié)構(gòu)的泡沫橡膠作為基體材料，由泡沫橡膠和增強(qiáng)織物布多層復(fù)合而成，將多片增強(qiáng)織物布如:凱夫拉纖維布、碳纖維布、玻璃纖維布與多片泡沫橡膠基材交替間隔粘接復(fù)合制成多層復(fù)合半體氣囊，它由多層復(fù)合半體氣囊(1)、杠梁硬基支撐面(2)、充氣嘴(3)、泄氣裝置(4)組成，充氣嘴(3)和泄氣裝置(4)均設(shè)置在杠梁硬基支撐面(2)上，多層復(fù)合半體氣囊(1)與杠梁硬基支撐面(2)的粘接組裝成一封閉厚層氣囊，高壓氣體通過(guò)充氣嘴(3)充入空腔內(nèi)吸收汽車碰撞的沖擊能，當(dāng)沖擊能過(guò)大時(shí)，泄氣裝置(4)打開(kāi)閥門釋放部分氣壓，氣囊裝甲凹陷形變吸收超強(qiáng)沖擊能，充氣恢復(fù)原形。
【權(quán)利要求】
1.多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲，采用閉口型、微孔結(jié)構(gòu)的泡沫橡膠作為基體材料，由泡沫橡膠和增強(qiáng)織物布多層復(fù)合而成，將多片增強(qiáng)織物布與多片泡沫橡膠基材交替間隔粘接復(fù)合制成多層復(fù)合半體氣囊(1)，所述多層復(fù)合泄氣型氣囊裝甲由多層復(fù)合半體氣囊(1)、杠梁硬基支撐面(2)、充氣嘴(3)、泄氣裝置(4)組成，其特征在于:充氣嘴(3)和泄氣裝置(4)均設(shè)置在杠梁硬基支撐面(2)上，多層復(fù)合半體氣囊(1)與杠梁硬基支撐面(2)的粘接組裝成一封閉厚層氣囊，高壓氣體通過(guò)充氣嘴(3)充入空腔內(nèi)吸收汽車碰撞的沖擊能，當(dāng)沖擊能過(guò)大時(shí)，泄氣裝置(4)打開(kāi)閥門釋放部分氣壓，氣囊裝甲凹陷形變吸收超強(qiáng)沖擊能，充氣恢復(fù)原形。
【文檔編號(hào)】B60R19/20GK203511539SQ201320488038
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月15日
【發(fā)明者】汪烈生 申請(qǐng)人:汪烈生