[發明專利]多層復合泄氣型氣囊裝甲

在審

• 申請號: 201310344878.2
• 申請日: 2013-08-03
• 公開（公告）號: CN104097598A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 汪烈生
• 申請（專利權）人: 汪烈生
• 主分類號: B60R19/20
• 分類號: B60R19/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及多層復合泄氣型氣囊裝甲，本發明的功能在于提高汽車的抗碰撞防護能力即以柔克剛的軟車體，從而節省汽車碰撞的維修費用和降低交通事故的傷亡率。

背景技術

目前，轎車保險杠絕大多采用塑料，保險杠的結構由面部塑料與杠梁之間夾層泡沫結構塑料，用于吸收沖擊能，這樣才能滿足美觀和安全法規的技術標準。傳統保險杠在抗碰撞和吸收吸收沖擊能性能上相對而言太弱了！例如：輕微的刮碰保險杠漆面就會留下刮痕，正面的哪怕只是中輕度碰撞，保險杠無疑會破裂甚至嚴重變形損壞，而重度的碰撞就有可能造成車毀人亡的悲劇！

啄木鳥啄樹木沖擊速度是2080千米/小時，當啄木鳥的頭部從樹木上彈回時，它減速的沖擊能大的驚人-約有1000個重力常數。要知道，一輛汽車如果以每小時56千米速度撞擊一堵磚墻上，其力量不過是10個重力常數，奇怪的是啄木鳥從來不會因此發生腦震蕩。進行手術解剖，獲得發現，啄木鳥的頭部構造與眾不同，腦子被細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，能起吸震和消震作用。

箭魚游速可達120千米/小時，其箭可擊穿約30cm厚的木船甲板，箭受到的沖擊力有150千克，但箭魚的箭和腦部卻能得到保護。其原因在于：箭的基部骨頭是蜂窩狀的結構，孔隙中充滿油液，好像多孔的沖擊波吸收器。箭魚的頭蓋骨結構相當緊密，又跟箭基部連成一體，所以使箭魚能夠經受很大的沖擊能。不愧是一個天然的防震器！

美國舊金山的XP?vehicles公司研制出一款充氣式電動車Whisper，Whisper可能是由氣袋制成-使用的是美國宇航局火星漫游者著陸時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，擁有多個艙室不會像氣球一樣，遭到一次攻擊便不復存在，即使駕駛者意外沖下懸崖也安然無恙。

傳統保險杠在設計及安全性能上還不足以跟啄木鳥和箭魚相提并論。充氣式電動汽車的安全性能很理想，但這種設計方案不太適宜且很難移植到傳統燃油汽車上。其受限有多方因素，如燃油車身較重且需要設置進氣柵欄，即便安裝這種厚度較薄的“氣袋”保護車體，其抗沖擊力的強度和安全性能將大幅下降！通過增加“氣袋”的厚度是可以相應的提高其強度，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，安裝這種氣袋相對較難且不美觀。

微孔結構閉口型的泡沫橡膠和二次發泡PhyLoN鞋底材料均有極佳的彈性和吸震性能，且有相對穩定的結構(不同于彈性體“氣袋”靠氣壓支撐保持形狀)，但其抗撕裂性和強度有它的極限性。通過引入增強材料，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，即可大幅提高其強度。而通過何種工藝才能將增強材料均勻的布置到泡沫基材中呢？

鄙人一直致力于研發一種安全性能理想的氣囊裝甲取代傳統保險杠！2012年2月14日申請一項“立體織物厚層氣囊裝甲”實用新型專利且同日申請了發明專利(ZL：201220055172.5和ZL：201210036721.9)，年末時遇孫亞平導師，在他的鼓勵和指導下，鄙人決定購買立體織物獨立研發樣品，認證設計構想的可行性和新型成型工藝的可靠性。由于經濟拮據，試驗階段只能選用平面塊狀的玻纖立體織物，通過“負壓真空吸附塑形法”實驗得知這種織物做成曲面結構的氣囊會形成折皺，雖通過裁剪或其它方法有望克服問題，但其美觀性和強度必然受影響，而直接選用曲面異型結構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上才能編織出來，且受專利技術的限制，將其浸漬液體硅橡膠且保持芯柱能很好的立起來，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，針對不同的車型開發不同的曲面的異型立體織物所付出的代價太大了，其實用性和市場推廣必然受到限制！

條條大路通羅馬，此路不便，只能開辟新道！3D立體打印技術，它是一種以數學模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等粘合材料，通過逐層的方式來構造物體的技術。靈感一閃，鄙人所困惑的工藝難題，只需采用數個模腔間隙不同的模具組，通過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瓶頸！(可遺憾的是，這位受人尊敬的老者卻永遠的離開了我們，若不受他的鼓勵和指導，此工藝很有可能不會誕生！)

發明內容

本發明為多層復合泄氣型氣囊裝甲，其功能在于提高汽車的抗碰撞防護能力即以柔克剛的軟車體，從而節省汽車碰撞的維修費用和降低交通事故的傷亡率。

本發明是這樣實現的：