[发明专利]泡沫金属防撞保护装置

说明书

技术领域

本发明属于一种泡沫金属防撞保护装置。

背景技术

交通工具防撞设备如汽车保险杠或汽车侧面安全防护板、梁等能在交通工具受到高速撞击时吸收大部分能量，从而达到保护乘坐人员及运载货物安全的装置。以汽车保险杠为例，传统的汽车保险杠有以下几种类型：1、采用钢板冲压而成。此类保险杠随着冲撞速度的提高，冲击力迅速增加，能量吸收率很低，容易造成车体及人员的伤害；2、利用弹簧作为缓冲元件。但弹簧在吸收了能量以后将以几乎同样大的力反作用与车体，将造成对人体或车辆的2次伤害。3、利用泡沫塑料作为吸能材料。由于非金属塑料的强度很低，因此在使用了大量的泡沫以后，吸收的能量仍然很少。4、专利号99221233.2的实用新型专利公布了一种高能量吸收泡沫金属保险杠，该保险杠在车架前端和左右两侧的防护面罩与车体之间分散设置有小块能量吸收的泡沫金属。由于泡沫金属的用量很少，因此吸收的能量很少，按其说明书所述，对于20Km/h车速的防护所需成本是100多元，而一般汽车防护要求车速为60km/h，能量为20km/h的9倍，远远达不到能量吸收的目的。对此专利200420069769.0提出整个保险杠内部全部用泡沫金属填充，但是，汽车在冲撞时，一般只在特定的受力点受力，发生冲撞时变形主要发生在这些点，其它部分的泡沫金属起不到吸能的作用。因此，虽然泡沫铝的用量增加了，但是却大大降低了材料的利用率及保护能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种泡沫金属防撞保护装置，利用泡沫金属能吸收大能量，避免上述防撞装置的不足，提高交通工具防护功能。

本发明由前面板、导向块、导向盒组成，前面板与导向块连接，导向块与导向盒内填充的泡沫金属相连，导向盒和车体连接。

本发明结构简单、安装方便，具有制造工艺简单、吸收能量大、价格较低、防护效果好、泡沫金属利用率高等特点，宜推广作用。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

所谓泡沫金属5是一种在金属基体(如铝)上分布了大量孔洞的材料。实体金属在变形时，随着形变量的增加，受力迅速增加，而泡沫金属5则能在发生大形变量的情况下，保持受力不变(或增加很少)。这样，当泡沫金属5作为冲击保护材料使用时，只要泡沫金属5还没有完全致密化，就能保证被保护物体的受力始终维持在不超过其所能承受的水平，外界的冲击能量通过泡沫金属5的变形而被吸收，从而达到保护物体的目的。简单地将泡沫金属5做成防护装置，有材料利用率低的缺点，而泡沫金属5的造价较高，从而造成浪费，并且防护效果不理想。但如果能在交通工具碰撞时，所有的(或绝大部分)泡沫金属5都参与变形，则能大大提高防护效果。

本发明所制的交通工具防护装置是由前面板1，导向块2，导向盒3组成，所述的导向盒3内填充泡沫金属5。所述的导向盒3和车体4连接。所述的导向块2可以插入导向盒3内部。装置所具有的导向块2和导向盒3的数量和尺寸根据不同交通工具型号而不同。

工作原理

当汽车或其它交通工具发生高速碰撞时，前面板1带动导向块2沿着导向盒3的壁面向导向盒3的内部运动，由于泡沫金属5的屈服应力比车体4、导向盒3、导向块2小，因此将挤压泡沫金属5，导致泡沫金属5变形，从而吸收撞击时的动能并保护了车体。而导向块2及导向盒3的存在，会引导不同撞击点的能量作用于泡沫金属，不会形成能量分布不均的问题。因此，泡沫金属5的利用率很高。

实施例1

本实施例描述轿车用正面防护杠。将泡沫铝5填充入导向盒3内，泡沫铝孔隙率80％，前面板1、导向块2、导向盒3均采用钢材，导向块2和导向盒3横截面均为圆柱形，直径100毫米，长度1米，一共设置3组导向块2及导向盒3。将3个导向盒3等距焊接在车体上，将前面板和车体用弹簧连接。对于1吨重的轿车来说，该装置能将60公里时速的动能全部吸收。

实施例2

本实施例描述轿车用侧面吸能防护装置。导向盒3长度25厘米，横截面为边长20厘米的正方形，将泡沫铝5填充入导向盒3内，泡沫铝孔隙率70％，泡沫铝长度为20厘米，导向块2长度25厘米，导向块2插入导向盒3内5厘米，设置2组导向盒3及导向块2，将导向盒3铆接在车门内。前面板1、导向块2、导向盒3均采用铝合金制成。该装置能将1吨重汽车以60公里时速撞击轿车侧面的能量全部吸收。

实施例3

本实施例描述轿车用背面防护保险杠。将泡沫镁5填充入导向盒3内，泡沫镁孔隙率80％，前面板1、导向块2、导向盒3均采用钢材，导向块2和导向盒3横截面均为六边形，横截面边长100毫米，长度0.5米，一共设置4组导向块2及导向盒3。将4个导向盒3等距粘接在车体上，将前面板和车体用弹簧连接。该装置能将1吨重汽车以70公里时速行进时的动能全部吸收。