本公开涉及一种冲击吸收柱。
尤其涉及一种形成单铸单结构体的冲击吸收柱。
背景技术
抗冲击结构是众所周知的并且具有许多应用。例如，阻尼器/保险杠可以应用于工厂中的墙壁以限制车辆对墙壁的损坏。在其中一个例子中，可在货物装卸区墙壁上安装阻尼器、保险杠和/或缓冲器，以保护装卸区在车辆倒车至装卸区装卸货物时免受损坏。抗冲击护柱也是众所周知的。保险杠安装在车辆的前部，以吸收和消散撞击时的能量，从而最大限度地减少或避免对车身的损坏。
这种抗冲击结构通常包括不同的材料，例如塑料，其由单一材料组成，具有均一特性，可支撑在金属基底上。虽然在对不同部件的力学性能进行选择以获得最佳阻尼性能和结构完整性方面具有优势，但不同材料的接合可能会增加制造过程的复杂性或导致结构的固有缺陷，因为随着时间的推移，结构内的不同材料之间可能倾向于分离。一旦分离，结构可能会完全失效，或者至少其性能会极大地降低。
因此，高度期望一种制品，其不仅可以提供现有技术的实例中的冲击保护和/或阻尼能力并对其进行改进，还可以克服现有技术解决方案中的接合多种材料的问题。
技术实现要素：
根据本公开，提供了一种如所附权利要求书中所述形成单结构体的冲击吸收柱。本发明的其他特征将从从属权利要求和下文的描述中可见。
据此，提供了一种冲击吸收柱(100、102、104)，其包括第一层(20)、第二层(30)和第三层(40)，所述第一层(20)、第二层(30)和第三层(40)形成为单结构体(10)，并且具有长度(L)。所述第三层(40)可以通过所述第二层(30)沿着所述冲击吸收柱(100、102、104)的长度(L)与所述第一层(20)间隔开。所述第三层(40)可以被配置为安装到支撑基材(60)上。所述第二层(30)和所述第一层(20)可以在远离所述支撑基材(60)的方向上延伸。所述第二层(30)可以比所述第一层(20)或所述第三层(40)更具柔性，从而在所述第一层(20)和所述第三层(40)之间形成可枢转的连接。
所述第一层(20)可以与所述第二层(30)具有分子连续性。所述第三层(40)可以与所述第二层(30)具有分子连续性。所述的层(20、30、40)可以由聚合物制成，例如非线性聚合物或橡胶。
所述冲击吸收柱(100、102、104)的所述层(20、30、40)可以限定侧壁(110)，所述侧壁(110)在所述冲击吸收柱(100、102、104)中限定空腔，使得所述冲击吸收柱(100、102、104)沿其长度(L)的至少一部分为中空。
所述侧壁(110)的厚度可以是至少5mm，但不超过30mm。
所述侧壁(110)的厚度可以是至少9mm，但不超过15mm。
所述冲击吸收柱(100、102、104)可以沿着由所述第一层(20)限定的所述冲击吸收柱(100、102、104)的长度的至少一部分为中空。
所述冲击吸收柱(100、102、104)可以沿着由所述第二层(30)限定的所述冲击吸收柱(100、102、104)的长度的至少一部分为中空。
所述冲击吸收柱(100、102、104)可以沿着由所述第三层(40)限定的所述冲击吸收柱(100、102、104)的长度的至少一部分为中空。
所述第三层(40)可以被配置为至少部分地安装在支撑基材(60)中，以使其从所述支撑基材(60)的表面下方延伸。所述第二层(30)的长度为长度(L)的至少2％但不超过长度(L)的10％。所述第三层(40)的长度为长度(L)的至少8％但不超过长度(L)的20％。
所述第二层(30)的长度可以为长度(L)的约4％。所述第三层(40)的长度可以为长度(L)的约14％。
所述第三层(40)被配置为安装在所述支撑基材(60)上并从支撑基材(60)的外表面上延伸。所述第二层(30)的长度为长度(L)的至少2％，但不超过长度(L)的10％。所述第三层(40)的长度为长度(L)的至少3％，但不超过长度(L)的20％。
所述第二层(30)的长度为长度(L)的约4％。所述第三层(40)的长度为长度(L)的约6％。
所述第三层(40)可以限定冲击吸收柱(102)的端壁(112)，所述端壁(112)限定用于接收固定元件(116)的安装特征部(114)，所述固定元件(116)穿过所述端壁(112)延伸至所述支撑基材(60)中。
所述第三层(40)可以包括多个安装特征部(120)，所述多个安装特征部(120)围绕侧壁(110)间隔开，每个安装特征部(120)被配置为用以接收延伸到支撑基材(60)中的固定元件(116)。
所述第一层(20)、第二层(30)和第三层(40)中的每一层都可以具有特征力学性能，所述第一层(20)、第二层(30)和第三层(40)中的每一层的特征力学性能的值都与其他层(20、30、40)不同。
所述特征力学性能可以是硬度，并且所述第一层(20)的硬度值可以大于所述第二层(30)的硬度值，以及大于所述第三层(40)的硬度值。
所述特征力学性能可以是弹性模量，并且所述第一层(20)的弹性模量值可以大于所述第二层(30)的弹性模量值，以及大于所述第三层(40)的弹性模量值。
因此，本公开提供了一种形成单铸单结构体的冲击吸收柱，其被配置为提供冲击弹性、阻尼和/或能量吸收，同时保持其结构完整性。
还可以提供有一种单结构体和构件。
据此，提供了一种单结构体(10)，其包括：第一层(20)和第二层(30)，其中，所述第一层(20)与所述第二层(30)具有分子连续性，所述第一层(20)和所述第二层(30)中的每一层具有特征力学性能，且所述第一层(20)的特征力学性能值与所述第二层(30)的特征力学性能值不同。
所述第一层(20)的特征力学性能值可以与所述第二层(30)的特征力学性能值极大地不同。
所述特征力学性能可以是下述中的一种：
a、硬度；
b、弹性模量；
c、密度；
d、极限抗拉强度；
e、保证强度(Proof strength)；
f、屈服强度；
g、屈服应变；
h、高疲劳强度，或
i、蠕变强度和/或延性。
所述特征力学性能可以是硬度，所述第一层(20)的硬度值与所述第二层(30)的硬度值极大地不同。
所述特征力学性能可以是弹性模量，所述第一层(20)具有与第二层极大不同的弹性模量值。
所述单结构体可以是铸造结构。
所述的层中的至少一个可以包括发泡区域。
所述层可以由聚合物制成。所述层可以由相同的聚合物制成。
还提供了一种构件(50)，其包括如本公开所述的一种单结构体。
所述构件(50)可以是细长的并且具有长度(L)，并且所述第一层(20)的长度可以为长度(L)的至少50％。
所述构件(50)还可以包括第三层(40)，所述第三层(40)通过所述第二层(30)与所述第一层(20)隔开，所述第三层(40)与所述第二层(30)整体成形，并且具有分子连续性，所述第三层(40)具有特征力学性能，所述第三层(40)的特征力学性能值与所述第二层的特征力学性能值不同，所述第二层(30)比所述第一层(20)或所述第三层(40)更具柔性，从而在所述第一层(20)和所述第三层(40)之间形成可枢转的连接。
所述特征力学性能可以是硬度，并且所述第一层(20)的硬度值可以大于所述第二层(30)的硬度值，以及大于所述第三层(40)的硬度值。
所述特征力学性能可以是弹性模量，并且所述第一层(20)的弹性模量值可以大于所述第二层(30)的弹性模量值，以及大于所述第三层(40)的弹性模量值。
所述构件(50)可以是平的，所述构件(50)的长度和宽度(breadth)均大于其厚度(width)。
因此提供了一种单结构体，其可以是单铸单结构体，包括至少两层，并且被配置为提供冲击弹性、阻尼和/或能量吸收，同时保持其结构完整性。
附图说明
现在将参考附图描述本公开的示例，附图示出了本公开所述的可用于不同应用中的单结构体的示例，具体为：
图1、2示出了阻尼器和/或抗冲击构件的示例；
图3、4示出了作为冲击吸收柱的抗冲击构件示例；
图5示出了图4中冲击吸收柱的第一个示例；
图6、7示出了图4中冲击吸收柱的第二个示例；
图8、9示出了图4中冲击吸收柱的第三个示例；
图10示出了处于变形状态下的图4、6、7中的冲击吸收柱和图5、8、9中的类似冲击吸收柱；和
图11、12示出了作为细长构件提供的本公开的抗冲击构件的示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种可作为抗冲击构件50和/或阻尼构件50的单结构体。所述单结构体是由单一材料整体形成的，换言之，所述单结构体是由单一材料形成的一个整体。所述单结构体可以是铸造结构。也就是说，本公开所述结构可以是单铸结构。本公开所述结构可以是整体式结构。
图1至图12示出了如本公开所述的单结构体的示例。术语“构件”是指如本发明所述的抗冲击构件和阻尼构件。
在所有示例中，所述单结构体10包括第一层20和第二层30。也就是说，所述单结构体10至少包括了第一层20和第二层30。还可以包括第三层40，如图2、4、5至12所示。在其他示例中，单结构体10可以包括四层或更多层。
在所有情况下，至少有一些层是整体形成的。也就是说，至少在某些层之间存在分子连续性。换句话说，所述层形成为连续过程的一部分，使得尽管结构中的某一层的特性可能不同于相邻层或其他层，但这些层仍形成为一个单一结构(即一种单结构体)。因此，定义相邻层之间区域的分子形成了所述相邻两层之间的连续结构。也就是说，整体成形的(分子连续的)层之间没有接合点。换句话说，本公开所述的单结构体可以被定义为具有不同特征力学性能的区域(在此描述为截面、体积和/或层)的单一结构。只要不同层的材料组成部分相同，这些层就是由相同的材料制成的，虽然组成部分可能在某些层中与其他层相比有不同的浓度，并导致各层的性能(例如特征力学性能)的差异。
每一层都可以由一个特征力学性能来定义。在仅具有两个整体成形的层的示例中，形成第一层20的材料的截面(即体积)的特征力学性能值与形成第二层30的材料的截面(即体积)的特征力学性能值不同。在有两层以上(如图2、4、5至12所示)的示例中，形成一层的材料的截面(即体积)的特征力学性能值不同于形成至少一个其他层的材料的截面(即体积)的特征力学性能值。在此类示例中，形成两层或更多层(但并非所有层)的材料的截面(即体积)的特征力学性能值可以是相同的。在进一步的示例中，每层的特征力学性能值都可以是不同的。
所述材料可以是，和/或包含聚合物，例如非线性聚合物或橡胶。
因此，如图1、3所示的例子，第一层20与第二层30整体成形。也就是说，所述第一层20与所述第二层30具有分子连续性。换句话说，形成所述第一层20的材料截面(即体积)与形成第二层30的材料截面(即体积)具有分子连续性。所述第一层20和所述第二层30都可以由相同的材料制成。只要所述第一层20和所述第二层30的材料的组成成分相同，所述第一层20和所述第二层30就可以由相同的材料制成，尽管与所述第三层相比，这些组成成分在所述第一层20中的存在浓度可能不同。
定义所述第一层20的截面(即体积)具有特征力学性能，其值与定义的所述第二层30的截面(即体积)的特征力学性能值极大不同。
所述构件50可以是任何适当的几何形状。例如，在图1、2所示的例子中，构件50可以是立方体或圆柱体和/或细长的。在其他示例中，所述构件50可以是板料(例如，其厚度远小于其长度和宽度)。也就是说，所述构件50可以是平的，所述构件50的长度和宽度(breadth)大于其厚度(width)。
在每个示例中，所述构件50具有长度“L”(根据其方向，也可称为高度“H”)，所述长度“L”是包含了所述构件50的所有层的尺寸。所述第一层20可以超过长度“L”的50％，长度“L”的剩余部分由剩余的一层或多层组成。
例如，如图2、4所示的例子，所述构件50包括第三层40，所述第三层40通过第二层30与第一层20隔开。在这样的示例中，所述构件50的长度“L”的至少50％由所述第一层20组成，其余部分由所述第二层30和所述第三层40组成。所述第二层30可以比所述第三层40更长、更短或具有相同的长度。所述第三层40由与所述第二层30相同的材料整体形成，并且与所述第二层30具有分子连续性。所述第三层40具有特征力学性能，其值与所述第二层的特征力学性能值不同。
所述特征力学性能可以是硬度、弹性模量、密度、极限抗拉强度、保证强度、屈服强度、屈服应变、高疲劳强度或蠕变强度和/或延性。
所述第一层20的特征力学性能值可以远大于所述第二层30的特征力学性能值。所述第一层20的特征力学性能值可远小于所述第二层30的特征力学性能值。
所述第一层20的特征力学性能值可以极大地大于所述第二层30的特征力学性能值，且所述第一层20的特征力学性能值可以极大地大于所述第三层40的特征力学性能值，所述第二层30特征力学性能值低于所述第三层40特征力学性能值。
所述第一层20的特征力学性能值可以极大地低于所述第二层30的特征力学性能值，并且所述第一层20的特征力学性能值可以极大地低于所述第三层40的特征力学性能值，所述第二层30特征力学性能值大于所述第三层40特征力学性能值。
在一个所述特征力学性能为硬度的示例中，所述第一层20的硬度值可以与所述第二层30的硬度值极大地不同。例如，所述第一层20的硬度值可以极大地大于第二层30的硬度值。各层的硬度值可以相差至少5％。所述第一层20的硬度值比第二层30的硬度值至少大5％。
在另一个示例中，所述第一层20的硬度值可以极大地小于所述第二层30的硬度值。所述第一层20的硬度值可以不大于所述第二层30的硬度值的95％。
在一个所述特征力学性能为弹性模量的示例中，所述第一层20的弹性模量值可以与所述第二层30的弹性模量值极大地不同。例如，所述第一层20的弹性模量值可以极大地小于所述第二层30的弹性模量值。
在另一个所述特征力学性能为弹性模量的示例中，所述第一层20的弹性模量值可以极大地大于所述第二层30的弹性模量值。
所述第一层20的硬度值可以极大地大于所述第二层30的硬度值，并且大于所述第三层40的硬度值。可选地或附加地，所述第一层20的弹性模量值可以极大地大于所述第二层30的弹性模量值，并且大于所述第三层40的弹性模量值。
所述第一层20的硬度值可以极大地小于所述第二层30的硬度值，并且小于所述第三层40的硬度值。可选地或附加地，所述第一层20的弹性模量值可以极大地小于所述第二层30的弹性模量值，并且小于所述第三层40的弹性模量值。
所述第一层20的硬度值可以极大地大于所述第二层30的硬度值，并且所述第一层20的硬度值可以极大地大于所述第三层40的硬度值，所述第二层30的硬度值小于所述第三层40的硬度值。
所述第一层20在肖氏硬度D标尺上的硬度值可以为约60。
所述第二层30在肖氏硬度A标尺上的硬度值可以为约90。
所述第三层40在肖氏硬度A标尺上的硬度值可以为约95。
可选地或附加地，所述第一层20的弹性模量值可以极大地大于所述第二层30的弹性模量值，并且可以极大地大于所述第三层40的弹性模量值，所述第二层30的弹性模量值低于所述第三层40的弹性模量值。
因此，例如，在图1至图4所示的例子中，所述第一层20可以比所述第二层30的硬度更高，和/或具有更高的弹性模量。
图1、图2的示例被提供为阻尼器或抗冲击构件时，第一层20提供保护层(即，比第二层30更硬且柔性更低)，第二层30提供大部分的阻尼/柔性/能量的吸收，从而保护连接至所述(正在使用中的)构件的支撑基材60。
在图1的示例中，第二层30可以粘附到支撑基材60上，即通过化学结合、机械结合(例如夹具)或通过在所述第二层30和所述支撑基材60上提供协作特征而粘附在所述支撑基材60上，以使他们保持在一起(例如企口接合或类似的布置)。
在图2的示例中，第三层40可以比所述第二层30硬度更高和/或更不具柔性(即具有更高的弹性模量值)，所述第三层40可以用螺栓固定，或以其他方式固定到支撑基材60上，例如，与图1示例中第二层30固定到支撑基材60上的方式相同。
因此，图1、图2的例子可适用于保护(工厂或零售商的)货物装卸区的墙壁60免受来自车辆的冲击损坏，或者可作为车辆的保险杠或其他应用以有利于保护支撑基材60免受冲击。
在图3、4的示例中，冲击吸收柱90、100可配置为抗冲击构件，例如一种防护柱，其具有如图3所示的两层或图4所示的三层。所述冲击吸收柱90、100可使用粘合剂或某些机械夹具固定在地面上，例如，如下面关于图1、2的示例所述的，或如下面关于图5至7、图10的示例所述的。或者，如图9所示，所述冲击吸收柱可以部分嵌入支撑基材60中。在这样的示例中，所述第二层30被制造成比所述第一层20和/或所述第三层40(在该层存在的情况下)更具柔性，从而在所述第一层20和所述支撑基材60之间形成可枢转的连接。
因此，在图3的示例中，第二层30在第一层20和支撑基材60之间提供了铰链。在图4至图10的示例中，第三层40比第二层30硬度更高/具有更高的弹性模量，因此提供了对支撑基材60的刚性锚定。在该示例中，所述第二层30比所述第一层20或所述第三层40更具柔性，在所述第一层20和所述第三层40之间形成一种可枢转的连接/铰链。
图5至图10示出了图4中冲击吸收柱/防护柱100的不同例子。
在附图中，不同的层有不同的阴影/影线，以此表示三个不同的层的存在。然而，在所有的例子中，所有的三层都可以明显相同。也就是说，他们可能都具有相同的外部颜色和纹理，层与层之间没有可见的过渡。
图5示出了图4中的冲击吸收柱的第一个示例100的侧视图，其基本上可以是圆柱形的。图6、7分别示出了图4中冲击吸收柱的第二个示例102的端视图和侧视图。图8、9分别示出了图4中冲击吸收柱的第三个示例104的端视图和侧视图。图10示出了图6、图7中冲击吸收柱102的运行状态(与图5、8、9示例的运行模式相同)。
在图5至图10的所有示例中，冲击吸收柱/防护柱100、102、104包括形成单结构体10并具有长度L的第一层20、第二层30和第三层40。
所述第三层40沿所述柱100、102、104的长度L通过所述第二层30与所述第一层20间隔开。在每个示例中，所述第三层40被配置为安装、锚定和/或固定到支撑基材60上，和/或进入支撑基材60中。也就是说，所述第三层40被配置为(例如，成形并具有合适的结构完整性和物理性能)固定在所述支撑基底60(即地面、建筑物的地板、人造表面，例如混凝土、柏油路面、树脂、陶瓷或硬核结构或其他合适的基础材料)。
因此，在使用中，所述第三层40被固定在适当的支撑基材60上，并且所述第二层30和所述第一层20在远离支撑基材60的方向上延伸，为车辆和其他移动物体提供障碍物、屏障和/或标记。
如前所述的，以及下文就图10的更详细地描述，所述第二层30比所述第一层20或所述第三层40更具柔性，从而在所述第一层20和所述第三层40之间形成可枢转的连接。因此，当被撞击(例如被车辆撞击)时，所述第一层20借助于所述第二层30提供的可枢转连接可相对于所述第三层40移动。所述第一层20和所述第三层40也可以在撞击期间发生变形。
同样如前所述的，所述第一层20与所述第二层30具有分子连续性，所述第三层40与所述第二层30具有分子连续性。所述冲击吸收柱100、102、104中的所述层20、30、40可以由聚合物制成，例如非线性聚合物或橡胶。
同样如前所述的，所述冲击吸收柱100、102、104的第一层20、第二层30和第三层40中的每一层均具有特征力学性能，所述第一层20、所述第二层30和所述第三层40中的每一层所具有的特征力学性能的值与其他层20、30、40不同。
图5至图10中的冲击吸收柱的示例100、102、104的层20、30、40限定侧壁110，所述侧壁110限定所述冲击吸收柱100、102、104内的空腔130，使得所述冲击吸收柱100、102、104沿其长度(L)的至少一部分为中空。图2、3的示例同样也可以是中空的。
所述侧壁110可以有至少5mm但不超过30mm的厚度。所述侧壁110可以有至少9mm但不超过15mm的厚度。所述侧壁110可以有约11mm、11.5mm或12mm的厚度。
图5至图10示例的冲击吸收柱100、102、104可以基本上沿着所述冲击吸收柱100、102、104的整个长度具有至少100mm但不大于300mm的外径。
图5至图10示例的冲击吸收柱100、102、104可以基本上沿着所述冲击吸收柱100、102、104的整个长度具有至少150mm但不大于250mm的外径。
图5至图10示例的冲击吸收柱100、102、104可以基本上沿着所述冲击吸收柱100、102、104的整个长度具有约180mm、190mm或200mm的外径。
在图6、7、10和图8、9的示例中，冲击吸收柱的外径沿着所述冲击吸收柱102、104的整个长度基本恒定。
在图5的示例中，冲击吸收柱的外径可以沿着冲击吸收柱102、104的大部分的长度基本恒定，所述冲击吸收柱的最大直径朝着包括第三层40的冲击吸收柱100的端部增加。
在图5的示例中，外径可沿着冲击吸收柱102、104长度的至少80％但不超过90％基本恒定，所述冲击吸收柱的最大外径朝着包括所述第三层40的冲击吸收柱100的端部增加。
在图5的示例中，外径可沿着冲击吸收柱102、104长度的约85％基本恒定，所述冲击吸收柱的最大外径朝着包括所述第三层40的冲击吸收柱100的端部增加。
在图5至图10的示例中，冲击吸收柱100、102、104可以沿着由第一层20限定的冲击吸收柱100、102、104的长度的至少一部分为中空。在图5至图10的示例中，冲击吸收柱100、102、104可以沿着由第二层30限定的冲击吸收柱100、102、104的长度的至少一部分为中空。在图5至图10的示例中，冲击吸收柱100、102、104可以沿着由第三层40限定的冲击吸收柱100、102、104的长度的至少一部分为中空。
在图8、9的示例中，冲击吸收柱100、102、104可以沿着冲击吸收柱104的整个长度为中空，侧壁110限定了一个中空管，其两端可以是开放的。
在图5至图10的示例中，可设置帽140(如图10所示)以覆盖和/或密封由第一层20限定的冲击吸收柱100、102、104的端部，从而封闭空腔130。
在图5、6、7、10所示的例子中，第三层40被配置为至少部分地安装在支撑基材60上。也就是说，在图5、6、7、10所示的例子中，所述第三层40被配置为安装在支撑基材60的外表面(即面向上方的表面)上。也就是说，在这些示例中，所述第三层40被配置为安装在所述支撑基材60上，使得其从所述支撑基材60的外表面延伸而不是进入到所述支撑基材60的所述外表面中。因此，可以提供一种结构，其包括根据本公开所述的支撑基材60和冲击吸收柱100、102。
在图5、6、7、10的示例中，第三层40限定了冲击吸收柱102的端壁112，所述端壁112限定用于接收固定元件116(例如螺栓、铆钉、销或其他固定构件)的安装特征部114，所述固定元件116穿过所述端壁112延伸到所述支撑基材60中，以将所述冲击吸收柱102固定在适当位置。
在图5的示例中，第三层40的安装特征部114包括围绕侧壁110间隔开的多个安装特征部120，每个安装特征部120配置用于接收固定元件116(如虚线所示)，所述固定元件116在使用中延伸到支撑基材60中以将冲击吸收柱保持在适当位置。所述安装特征部114限定了向具有第三层40的端部直径增大的区域。所述安装特征部114可以设置为具有适当数量的通道的凸台、一个或多个法兰，每个通道被配制为接收固定元件116。
在图6、7、10的示例中，安装特征部114是用于接收穿过端壁112延伸至支撑基材60中的固定元件116的通道118。所述通道118可设置在所述端壁112的几何中心，其可与冲击吸收柱102的中心轴对齐。
在图5、6、7、10的示例中，第二层20的长度可以为长度(L)的至少2％，但不超过10％，第三层20的长度可以为长度(L)的至少3％，但不超过20％。所述第二层(20)的长度可以为长度(L)的约4％，所述第三层20的长度可以为长度(L)的约6％。
在非限制性示例中，图6、7、10的示例中的冲击吸收桩102的长度L可以为约1275mm，第二层30具有约50mm的长度，第三层具有约75mm的长度。
在图8、9所示的示例中，第三层40被配置为至少部分地安装在支撑基材60中。因此，在使用时，第三层40或第三层40的至少一部分长度可以沉入、陷入、埋入和/或浇注到支撑基材60中。因此，可以提供一种结构，其包括根据本公开所述的支撑基材60和冲击吸收柱104。因此，当就位时，所述第三层40可以从支撑基材60的表面下延伸。在冲击吸收柱104沿其长度为中空，并且至少在由第三层40限定的端部是开放的的示例中，因此，支撑基材60的材料可以部分地沿所述冲击吸收柱104的内部延伸，以帮助将所述冲击吸收104固定在适当的位置，例如，当支撑基材是混凝土、柏油路或一些其他硬化介质的时候。
在图8、9所示的例子中，第二层20的长度可以是长度(L)的至少2％，但不超过10％，以及所述第三层40的长度可以为长度(L)的至少8％，但不超过20％。所述第二层20的长度可以为长度(L)的至少4％，所述第三层40的长度可以为长度(L)的约14％。
在非限制性示例中，图8、9的示例中的冲击吸收柱104的长度为约1275mm，第二层30的长度为约50mm，第三层的长度为约175mm。
因此，在使用时，所述第三层40或其部分可以沉入、陷入、埋入和/或浇注到支撑基材60中。因此，可以提供一种结构，其包括根据本公开所述的支撑基材60和冲击吸收柱104。因此，当就位时，所述第三层40可以从所述支撑基材60的表面下延伸。
图10示出了图5至图9所示的布置是如何响应冲击，其中冲击用箭头表示。这些图最接近于图6、图7中的布置，其中，中心螺栓116将冲击吸收柱102保持在支撑基材60上。然而，图3、4、5至9的所有示例的操作模式都是相同的，无论如何安装。
如上所述，所述第二层30被制造成比所述第一层20和/或所述第三层40更具柔性，使得所述第二层30在所述第一层20和所述支撑基材60之间形成可枢转的连接。因此，在操作中，当冲击吸收柱100、102、104被物体(例如车辆)撞击在第一层20上时，第二层30在撞击侧被施加张力，并且在与撞击相对的一侧被压缩，从而使第一层20相对于第三层40和/或支撑基材60枢转(即产生角度)。所述第一层20可因冲击而变形，所述第三层40也可在较小程度上变形。
在所述冲击吸收柱100、102、104的材料包括聚合物(例如非线性聚合物)或橡胶的示例中，当碰撞结束，且物体(例如车辆)从所述冲击吸收柱100、102、104上移开时，所述第一层20、所述第二层30和所述第三层40恢复到其原始的形状和相对取向。
在图11、12的示例中，抗冲击构件50设置为细长构件，其中第一层20和第三层40的特征力学性能值相同，但与夹在其之中的第二层30的特征力学性能值不同。因此，选择第二层30的特征力学性能，使得其具有比第一层20和第三层40更大的柔性，并因此在第一层20和第三层40之间提供铰链。在该应用中，抗冲击构件50可以施加于具有拐角的支撑基材60，如图12所示，使其可以围绕拐角弯曲，第二层30保护所述支撑基材的拐角。第一层20和第三层40被配置成施加到限定拐角的壁，因此，所述第一层20和所述第三层40在使用中彼此成一角度(例如，如图12所示的彼此成直角)。因此，所述第一层20和所述第三层40提供冲击损伤保护，所述第二层30提供附加的阻尼和对拐角的保护，并允许所述抗冲击构件50围绕支撑基材60弯曲并容易地固定到所述支撑基材60上。这表明所述抗冲击构件50可以一体的提供，并在一个步骤中通过拧紧、粘合或以其他方式固定到支撑基材60上，而无需组装。
如上所述，所述结构可以是铸造结构。也就是说，所述单结构体可以通过铸造工艺制造，因此层的材料性能和/或机械性能可以受到铸造结构制造工艺的影响。
在单结构体为非铸造结构，而是例如通过注塑技术制造的示例中，所述层中的至少一个可以包括发泡区域。
尽管单结构体是由单一材料形成为一个部件，但应理解，单结构体可以形成产品的一部分，其中，所述产品包括添加到单结构体上的其他层或材料，例如标签、图形、夹具和配件。
因此，提供了一个整体的抗冲击构件50，所述整体的抗冲击构件50被配置为安装到支撑基材上，以帮助保护所述支撑基材(如图1、2、11、12所示)或作为一个使用所述支撑基材作为锚点的屏障(例如，如图3至10所示)。抗冲击构件包括单结构体(可以是单铸单结构体)的事实意味着其可以提供给用户并安装到位，而不需要进行组装。这简化了制造、运输和安装。此外，与相关技术的示例相比，根据本公开所述的抗冲击构件50具有更好的结构完整性(即，不太可能分开，例如分层)。
可以根据所述冲击吸收柱所需的物理响应，选择图5至10的示例的冲击吸收柱的壁和/或层的绝对和/或相对厚度，以提供对冲击的响应范围。根据应用情况，如果选择的数值太低，则所述结构将无法达到预期效果。太厚则所述冲击吸收柱会弯曲/屈服太多，因此无法有足够的力量抵抗。
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