[发明专利]立体织物厚层气囊装甲

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体织物厚层气囊装甲，本发明的目的在于提高汽车的抗碰撞防护能力即以柔克刚的软车体。 

背景技术

目前，轿车保险杠绝大多采用塑料，保险杠的结构由面部塑料与杠梁之间夹层泡沫结构塑料，用于吸收冲击能，这样才能满足美观和安全法规的技术标准。安装在汽车内的气囊技术，可以有效的保护司乘人员，降低事故的伤亡率。 

啄木鸟啄树木冲击速度是2080千米/小时，当啄木鸟的头部从树木上弹回时，它减速的冲击能大的惊人-约有1000个重力常数。要知道，一辆汽车如果以每小时56千米速度撞击一堵砖墙上，其力量不过是10个重力常数，奇怪的是啄木鸟从来不会因此发生脑震荡。进行手术解剖，获得发现，啄木鸟的头部构造与众不同，脑子被细密松软的骨骼包裹着，在脑子的外脑膜与脑髓之间，有一段狭窄的肌肉系统，能起吸震和消震作用。 

箭鱼游速可达120千米/小时，其箭可击穿约30cm厚的木船甲板，箭受到的冲击力有150千克，但箭鱼的箭和脑部却能得到保护。其原因在于：箭的基部骨头是蜂窝状的结构，孔隙中充满油液，好像多孔的冲击波吸收器。箭鱼的头盖骨结构相当紧密，又跟箭基部连成一体，所以使箭鱼能够经受很大的冲击能。不愧是一个天然的防震器！ 

美国旧金山的XP vehicles公司研制出一款充气式电动车Whisper，Whisper可能是由气袋制成一使用的是美国宇航局火星漫游者着陆时起缓冲作用的同一类聚合材料，whisper拥有极低的车身重量，一次充电可行驶482公里，拥有多个舱室不会像气球一样，遭到一次攻击便不复存在，即使驾驶者意外冲下悬崖也安然无恙。 

传统保险杠在设计及安全性能上还不足以跟啄木鸟和箭鱼相提并论。充气式电动汽车的安全性能很理想，但这种设计方案不太适宜且很难移植到传统燃油汽车上。其受限有多方因素，如燃油车身较重且需要设置进气栅栏，即便安装这种厚度较薄的“气袋”保护车体，其抗冲击力的强度和安全性能将大幅下降！通过增加“气袋”的厚度是可以相应的提高其强度，但“气袋”太厚其缓冲性能和弹性将大大下降，即其厚度是受限制，安装这种气袋相对较难且不美观。 

微孔结构闭口型的橡胶和二次发泡PhyLoN鞋底材料均有极佳的弹性和吸震性能，且有相对稳定的结构和气密性，但其抗撕裂性和强度有它的极限性。通过引入增强材料，玻璃纤维(或玻璃纤维/碳纤维/凯芙拉纤维混杂)三维夹心织物作为泡沫橡胶(或PhyLoN鞋底材料)的骨架材料，即可大幅提高其强度。采用这种“微孔结构先进的复合材料”制作超高强度的“厚层气囊”用于汽车的碰撞防护，气囊壁厚约3-6cm最佳。 

制作“立体织物厚层气囊装甲”大致通过以下几个步骤和工艺实现：1、首先是确定“立体织物厚层气囊装甲”的所需厚度，根据设定的厚度开发模具，模具上需开设二个孔，一个供气嘴占用，另一个是供泡沫橡胶(或PhyLoN鞋底材料)灌入的“注射孔”；2、根据模具内空腔的形状和空间的弧度，将玻璃纤维立体织物“修剪”成所需要的形状放置模具内，玻纤三维织物芯拄的高度应与模具空腔的高度一致，芯柱的分布密度不宜过密，泡沫橡胶(或 PhyLoN)由芯柱之间的空隙灌入；3、将气嘴放入模具的气嘴孔且穿透三维织物，气嘴内侧端口与模具壁紧密贴合，以防被灌入的泡沫橡胶(或PhyLoN)堵上充气孔；4、通过“注射孔”灌入微孔结构的橡胶(或PhyLoN)经硫化(或二次发泡)即可制成“半体的立体织物厚层气囊”，闭孔率在90％以上其气密性有保障，其气密性还可通过在内壁粘贴一层弹性体解决；5、将“半体的立体织物气囊”与“杠梁硬基支撑面”通过粘结剂的粘接组装成封闭完整的“立体织物厚层气囊装甲”。 

发明内容

本发明在于提供一种立体织物厚层气囊装甲，其目的在于提高汽车的抗碰撞防护能力即以柔克刚的软车体。 

本发明是这样实现的：