[发明专利]一种模仿环节动物的仿生减震结构

说明书

本发明公开了一种模仿环节动物的仿生减震结构，所述结构基于类似环节动物水蛭表皮的v型褶皱在遇到垂向冲击力时，v型褶皱将纵向的挤压变为横向的伸展，使冲击中的垂向运动转换成横向运动，增加接触时间的同时v型褶皱的形变也会吸收大量的冲击能量，起到减震的作用，所述结构包括若干等间距排布的v型褶皱及设置于其上的硬度不同的双层可拉伸缓冲垫与设置于其下的柔性滚轮。较之于现有技术，其具有减震效率高、结构简单、无需维护、制造方便及轻便可靠等诸多特点。

技术领域

本发明涉及减震领域，具体为一种模仿环节动物的仿生减震结构。

背景技术

随着越来越多的精密仪器的出现，对于其防冲击减震的要求也越来越多。并且大多数精密仪器都是高精度仪器，对操作环境要求极高，丝毫的晃动也会对检测结构产生影响。

现有的减震结构多为弹簧式、油压式、电磁式等几种类型，弹簧式利用弹簧自身的形变来吸收冲击减震，但形变仍是沿着冲击方向，在减震的过程中会出现反复的上下振动，振幅衰减速度小，不利于满足机密仪器等设备的减震的需求；油压式的减震结构则容易出现漏油，同时制造过程繁琐，生产效率低。弹簧式与油压式减震器较为笨重，安装移动困难，不适用于精巧的精密仪器。电磁虽可做得较为小巧，但电磁式自身带有电磁场，影响精密仪器自身的运转。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种模仿环节动物水蛭的仿生减震结构及结构，其具有减震效率高、结构简单、无需维护、制造方便及轻便可靠等诸多特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种模仿环节动物的仿生减震结构，包括若干等间距排布的褶皱及设置于其上方的缓冲层、设置于其下方的滚轮，其中所述褶皱与缓冲层均可拉伸。该减震结构仿生于环节动物水蛭表皮，其V型褶皱在遇到垂向冲击力时，V型褶皱将纵向的挤压变为横向的伸展，使冲击中的垂向运动转换成横向运动，增加接触时间的同时V型褶皱的形变也会吸收大量的冲击能量，起到减震的作用。

作为上述技术方案的改进，所述褶皱为V型褶皱，所述缓冲层包括硬度不同的上层缓冲垫与下层缓冲垫，所述滚轮为柔性滚轮，其通过滚轴连接于V型褶皱下方。

作为上述技术方案的改进，所述上层缓冲垫的硬度低于所述下层缓冲垫硬度，即缓冲层包括较软的上层缓冲垫与较硬的下层缓冲垫。

所述仿生减震结构的工作原理包括：

步骤A，在冲击过程中，柔性滚轮最先接触地面，在自身产生形变吸收一部分冲击动能的同时，也将冲击力传递到V型褶皱上，在外力作用下，V型褶皱迅速伸展扁平，该变形进一步吸收了冲击动能；

步骤B，V型褶皱的伸展带动其下柔性滚轮向外滚动，保证了褶皱不会因摩擦无法伸展，也将较软的上层缓冲垫与较硬的下层缓冲垫拉伸，拉伸变形将吸收大量的冲击动能；

步骤C，较软的上层缓冲垫与较硬的下层缓冲垫的拉伸会使其纵向厚度降低，V型褶皱与较软的上层缓冲垫与较硬的下层缓冲垫变形，降低纵向总体高度，增加了接触时间，结合拉伸变形吸收的大量的冲击动能，以此实现减震的作用。

作为上述技术方案的改进，所述V型褶皱具有一定的弹性模量，使其在无外力时保持原状，在有外力时迅速横向拉伸。

作为上述技术方案的改进，所述上层缓冲垫与下层缓冲垫具有一定的弹性模量，其弹性模量小于所述V型褶皱的弹性模量，在拉伸吸收冲击动能的同时，纵向厚度减小，增加减震效果。

作为上述技术方案的改进，所述上层缓冲垫、下层缓冲垫与V型褶皱之间均紧密相连，无外力时保持原有形状，有外力时，所述上层缓冲垫、下层缓冲垫为V型褶皱提供额外的横向拉力、吸收更多的冲击动能，增加减震效果。

作为上述技术方案的改进，所述柔性滚轮具有一定的弹性模量，使其可吸收一部分冲击动能，增加减震效果。