專利名稱：汽車碰撞模擬臺(tái)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)車輛進(jìn)行安全研究、試驗(yàn)和檢驗(yàn)用的汽車碰撞模擬臺(tái)車。
為了增加車輛的安全性能以及最可靠地設(shè)計(jì)車內(nèi)的各種設(shè)施的強(qiáng)度、穩(wěn)定性等，在投入生產(chǎn)之前，應(yīng)對(duì)車輛的性能作動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)前方撞車時(shí)各個(gè)測(cè)試部位的綜合強(qiáng)度和綜合沖擊緩和性，這一試驗(yàn)是通過再現(xiàn)撞車時(shí)的減速度波形和撞車的速度的模擬試驗(yàn)方法完成的。為了使得到的試驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，試驗(yàn)中有時(shí)用實(shí)車，但是其造價(jià)相當(dāng)昂貴，這是因?yàn)樵谧魍暝囼?yàn)后，該實(shí)車也就基本報(bào)廢了；常用的方法是采用模擬碰撞臺(tái)車，將準(zhǔn)備測(cè)試的安全帶、氣囊以及座椅等裝置分別固定在臺(tái)車上，在準(zhǔn)備測(cè)試的裝置上安裝傳感器，用臺(tái)車代替汽車實(shí)施碰撞，從而得到相應(yīng)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)圖形。但是，用傳統(tǒng)的臺(tái)車以及相應(yīng)設(shè)備測(cè)試出的動(dòng)態(tài)曲線都只是單一的曲線，其所表現(xiàn)的與汽車碰撞時(shí)各待測(cè)裝置的真實(shí)動(dòng)態(tài)性能有偏差。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠準(zhǔn)確測(cè)試汽車及其內(nèi)設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性，具有很好的緩沖性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整的汽車碰撞模擬臺(tái)車。
本實(shí)用新型所述的一種汽車碰撞模擬臺(tái)車，包括一臺(tái)車1，該臺(tái)車1的前端設(shè)置有固定能量吸收裝置的前橫梁3，上述能量吸收裝置包括能量吸收器和導(dǎo)向支承裝置。
本實(shí)用新型所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，所述能量吸收器由擠壓?？?0和至少一個(gè)能量吸收管11構(gòu)成，其中，上述擠壓?？?0在上述前橫梁3上形成，其數(shù)量與能量吸收管11的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，該擠壓模口10的高度略大于能量吸收管11的壁厚的兩倍，寬度略大于能量吸收管11的周長(zhǎng)的一半；能量吸收管11由壓扁的導(dǎo)向部分23和能量吸收部分24組成，所述壓扁的導(dǎo)向部分23穿過上述擠壓模口10與受沖擊后拉動(dòng)能量吸收管11的導(dǎo)向支承裝置固定，所述能量吸收管11具有足夠的吸收設(shè)定的沖擊能量的變形長(zhǎng)度L；所述導(dǎo)向支承裝置包括一對(duì)導(dǎo)管5，彼此以一定間隔與所述前橫梁3固定，兩根撞桿6，平行地分別穿過上述導(dǎo)管5，一連接件7與穿過上述導(dǎo)管5的兩根撞桿6的端部分別固定，一聯(lián)接塊8固定在連接件7的大致中間位置，該聯(lián)接塊8上形成有朝向擠壓?？?0的叉形部分，上述能量吸能管11的壓扁的導(dǎo)向部分23與上述叉形部分固定；兩個(gè)撞桿6的另一端分別固定有彈性墊13。
本實(shí)用新型所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，能量吸收器16包括撞桿20和能量吸收管19；其中，撞桿20由相互連成一體的粗桿部分和細(xì)桿部分組成，粗桿部分和細(xì)桿部分之間的過渡部分為錐臺(tái)或球臺(tái)；所述能量吸收管19由與所述粗桿部分配合的導(dǎo)向支承套部分26和容納所述細(xì)桿部分的能量吸收部分25組成，所述錐臺(tái)或球臺(tái)的外表面與能量吸收管19內(nèi)相對(duì)應(yīng)的錐形或凹形的內(nèi)表面相配合；所述導(dǎo)向支承裝置的構(gòu)成是在上述導(dǎo)向件17內(nèi)圓周表面的一端形成一個(gè)凹槽22，該凹槽22與上述能量吸收管19端部的凸緣部分緊配合，容納所述能量吸收部分25的所述導(dǎo)向件17的內(nèi)徑等于或大于所述撞桿20的粗桿部分直徑與能量吸收管19的能量吸收部分25壁厚的兩倍之和。
本實(shí)用新型所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，能量吸收裝置4中設(shè)置二根能量吸收管11。
本實(shí)用新型所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，在前橫梁3上至少安裝二個(gè)上述能量吸收裝置16。
本實(shí)用新型所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，能量吸收管19由具有延展性的鋁合金制成。
本實(shí)用新型所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，各個(gè)撞桿20的長(zhǎng)度和直徑可以相同或不同。
本實(shí)用新型所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，其特征在于所述各個(gè)能量吸收管的長(zhǎng)度、壁厚、直徑和材質(zhì)可以相同或者不同。
本實(shí)用新型所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，在臺(tái)車1上安裝各種滿足不同需要的傳感器。
本實(shí)用新型所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，在發(fā)生碰撞時(shí)，推動(dòng)能量吸收裝置的撞桿，通過撞桿的運(yùn)動(dòng)對(duì)能量吸收管的能量吸收部分進(jìn)行擠壓或膨脹，由此，將臺(tái)車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為使能量吸收部分?jǐn)D壓成扁平管或者使能量吸收部分膨脹所需的能量和克服摩擦力所需的能量，從而能夠得到準(zhǔn)確反映碰撞時(shí)真實(shí)動(dòng)態(tài)性能的圖形，同時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇能量吸收管的結(jié)構(gòu)和布置方式，從而增加測(cè)試的準(zhǔn)確性。這種臺(tái)車具有較好的緩沖性能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。
如


圖1所示，臺(tái)車1可沿著軌道2運(yùn)動(dòng)。臺(tái)車1的前橫梁3上安裝有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的能量吸收裝置4，本圖中只表示出兩個(gè)，其數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整，這些能量吸收裝置4基本上均布在臺(tái)車的前橫梁3上。
圖2表示出
圖1中臺(tái)車上安裝的一個(gè)能量吸收裝置4的具體結(jié)構(gòu)。該能量吸收裝置4包括能量吸收器和導(dǎo)向支承裝置。能量吸收器由擠壓?？?0和至少一個(gè)能量吸收管11構(gòu)成，其中，擠壓?？?0在前橫梁3上形成，其數(shù)量與能量吸收管11的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，這些擠壓?？?0的高度略大于能量吸收管11的壁厚的兩倍，寬度(在本圖中將進(jìn)入紙的方向定義為寬度方向)略大于能量吸收管11的外徑，能量吸收管11由壓扁的導(dǎo)向部分23和能量吸收部分24組成，在上述導(dǎo)向部分23和能量吸收部分24之間形成有過渡錐形部分，所述壓扁的導(dǎo)向部分23穿過上述擠壓模口10與受沖擊后拉動(dòng)能量吸收管11的導(dǎo)向支承裝置固定，在擠壓模口10朝向能量吸收部分24的一側(cè)，形成有與能量吸收管11的過渡部分相同角度的錐形倒角部分，以便于將能量吸收管11引入擠壓?？?0，同時(shí)有助于保護(hù)擠壓?？?0，延長(zhǎng)擠壓模口10的使用壽命。能量吸收管11具有足夠的吸收設(shè)定的沖擊能量的變形長(zhǎng)度L。導(dǎo)向支承裝置的結(jié)構(gòu)是一對(duì)導(dǎo)管5，平行地分別穿過在前橫梁3上形成的具有一定間隔的孔，利用例如焊接方法將這對(duì)導(dǎo)管5固定在前橫梁3上，這兩根導(dǎo)管5可以是水平方向平行設(shè)置，也可以是豎直方向平行設(shè)置；兩根撞桿6，平行地可滑動(dòng)地分別穿過上述導(dǎo)管5。一連接件7，利用例如螺釘連接等傳統(tǒng)方法，與穿過上述導(dǎo)管5的兩根撞桿6的端部分別固定。一聯(lián)接塊8，利用例如螺釘連接等傳統(tǒng)方法，與連接件7的大致中間位置固定，該聯(lián)接塊8的大致中間位置上形成有朝向前橫梁3的叉形部分9，能量吸能管11的壓扁的導(dǎo)向部分23插入叉形部分9中間，利用例如雙頭螺栓等方法將二者固定。當(dāng)能量吸收器中裝有兩個(gè)以上的能量吸收管11時(shí)，可以采用任何型式的聯(lián)接塊，只要能將能量吸收管的導(dǎo)向部分23與聯(lián)接塊固定即可。在前橫梁3外側(cè)的撞桿6的自由端固定有起緩沖作用的彈性墊13，使撞桿6發(fā)生碰撞時(shí)起到緩沖作用。
圖3所示的是另一種型式的能量吸收裝置。其結(jié)構(gòu)基本上與圖2所示的能量吸收裝置的結(jié)構(gòu)相似，所不同的是將能量吸收管11增加為兩個(gè)，聯(lián)接塊14與圖2中的聯(lián)接塊8的結(jié)構(gòu)也略有不同，聯(lián)接塊14上有一個(gè)突出部分15伸向前橫梁3，在與突出部分15對(duì)應(yīng)的前橫梁3上，開有兩個(gè)使能量吸收管11的導(dǎo)向部分23通過的擠壓?？?0，這兩個(gè)擠壓模口10之間的間距略大于突出部分15的寬度，使得兩個(gè)能量吸收管11的導(dǎo)向部分在分別穿過擠壓?？?0時(shí)，正好位于突出部分15的兩個(gè)側(cè)面，從而，可以利用螺栓12將能量吸收管的導(dǎo)向部分固定在突出部分15的兩側(cè)。
對(duì)
圖1所示的裝有圖2、3所示的能量吸收裝置的臺(tái)車而言，當(dāng)臺(tái)車撞向試驗(yàn)所用的障礙壁時(shí)，撞桿6首先接觸到障礙壁，由于障礙壁重達(dá)70噸以上，撞桿被阻擋在障礙壁上，而臺(tái)車還繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，在臺(tái)車內(nèi)的連接件7上的聯(lián)接塊8拉動(dòng)能量吸收管11的能量吸收部分24通過擠壓模口10，而使能量吸收部分24變成壓扁的導(dǎo)向部分23，從而使臺(tái)車對(duì)能量吸收管11做功，即將臺(tái)車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為能量吸收管11的能量吸收部分24收縮成扁平的導(dǎo)向部分所需的能量和克服摩擦力所需的能量。
圖4表示與前橫梁3固定的第三種能量吸收裝置，該能量吸收裝置包含能量吸收器16和導(dǎo)向支承裝置。能量吸收器16包括撞桿20和能量吸收管19；其中，撞桿20由相互連成一體的粗桿部分和細(xì)桿部分組成，粗桿部分和細(xì)桿部分之間的過渡部分為錐臺(tái)或球臺(tái)；能量吸收管19由與粗桿部分配合的導(dǎo)向支承套部分26和容納細(xì)桿部分的能量吸收部分25組成，導(dǎo)向支承套部分26的端部形成有外凸緣，錐臺(tái)或球臺(tái)的外表面與能量吸收管19內(nèi)相對(duì)應(yīng)的錐形或凹形的內(nèi)表面相配合，能量吸收管19具有足夠的吸收設(shè)定的沖擊能量的變形長(zhǎng)度L。在導(dǎo)向支承裝置中，導(dǎo)向件17的凸臺(tái)部分通過螺釘18與前橫梁3固定，在導(dǎo)向件17的凸緣的內(nèi)圓周表面的一端形成一個(gè)凹槽22，該凹槽22與能量吸收管19的導(dǎo)向支承部分26的端部形成的外凸緣部分緊配合，該能量吸收管19的其它部分的外徑小于導(dǎo)向件17的內(nèi)徑，所述導(dǎo)向件17的內(nèi)徑等于或大于所述撞桿20的粗桿部分直徑與能量吸收管19的能量吸收部分25壁厚的兩倍之和。在撞桿20的自由端固定有起到緩沖作用的彈性墊21，對(duì)撞桿20發(fā)生碰撞時(shí)起到緩沖作用。
如圖5所示，當(dāng)臺(tái)車撞向試驗(yàn)所用的障礙壁時(shí)，撞桿20被阻擋在障礙壁上，而臺(tái)車?yán)^續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，撞桿向能量吸收管19中推進(jìn)，而使能量吸收管19膨脹，從而使臺(tái)車對(duì)能量吸收管19做功，即將臺(tái)車的能量轉(zhuǎn)化為使能量吸收管19膨脹所需的能量和克服摩擦力所需的能量。
根據(jù)不同的模擬試驗(yàn)要求，圖2、3和圖4所示的能量吸收裝置中的能量吸收管的長(zhǎng)度、壁厚、直徑可以彼此相同或者不同；能量吸收管11的材料可以是鐵、銅、鋁等金屬材料；能量吸收管19應(yīng)由具有延展性能的材料制成，例如鋁合金；對(duì)能量吸收裝置的布置，既可以全部采用圖4所示的膨脹方式的能量吸收裝置16，也可以全部采用圖2、3所示的收縮方式的能量吸收裝置4，或者將兩種型式的能量吸能裝置安裝在同一臺(tái)車上；在同一臺(tái)車上的撞桿7、20的長(zhǎng)度、直徑可以是相同或者不相同。
在測(cè)量時(shí)可以把要測(cè)試的實(shí)車放在臺(tái)車上進(jìn)行檢測(cè)；也可以把安全帶、座椅等需檢測(cè)的裝置以及假人等直接放在臺(tái)車上進(jìn)行檢測(cè)，此時(shí)將測(cè)試各種性能的傳感器固定在臺(tái)車的適當(dāng)位置。
在試驗(yàn)當(dāng)中，可以根據(jù)傳感器檢測(cè)到的信息，繪制出被檢測(cè)裝置的動(dòng)態(tài)性能圖，從而對(duì)汽車的被檢測(cè)部件進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，有利于及時(shí)調(diào)整被檢測(cè)裝置的性能，從而提高汽車的安全性能。
權(quán)利要求1.一種汽車碰撞模擬臺(tái)車，包括一臺(tái)車(1)，其特征在于臺(tái)車(1)的前端設(shè)置有固定能量吸收裝置(4，16)的前橫梁(3)，上述能量吸收裝置(4，16)包括能量吸收器和導(dǎo)向支承裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，所述能量吸收器由擠壓?？?10)和至少一個(gè)能量吸收管(11)構(gòu)成，其中，上述擠壓?？?10)在上述前橫梁(3)上形成，其數(shù)量與能量吸收管(11)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，該擠壓?？?10)的高度略大于能量吸收管(11)的壁厚的兩倍，寬度略大于能量吸收管(11)的周長(zhǎng)的一半；能量吸收管(11)由壓扁的導(dǎo)向部分(23)和能量吸收部分(24)組成，所述壓扁的導(dǎo)向部分(23)穿過上述擠壓?？?10)與受沖擊后拉動(dòng)能量吸收管(11)的導(dǎo)向支承裝置固定，所述能量吸收管(11)具有足夠的吸收設(shè)定的沖擊能量的變形長(zhǎng)度(L)；所述導(dǎo)向支承裝置包括一對(duì)導(dǎo)管(5)，彼此以一定間隔與所述前橫梁(3)固定，兩根撞桿(6)，平行地分別穿過上述導(dǎo)管(5)，一連接件(7)與穿過上述導(dǎo)管(5)的兩根撞桿(6)的端部分別固定，一聯(lián)接塊(8)固定在連接件(7)的大致中間位置，該聯(lián)接塊(8)上形成有朝向擠壓?？?10)的叉形部分，上述能量吸能管(11)的壓扁的導(dǎo)向部分(23)與上述叉形部分固定；兩個(gè)撞桿(6)的另一端分別固定有彈性墊(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，其特征在于上述能量吸收器(16)包括撞桿(20)和能量吸收管(19)；其中，撞桿(20)由相互連成一體的粗桿部分和細(xì)桿部分組成，粗桿部分和細(xì)桿部分之間的過渡部分為錐臺(tái)或球臺(tái)；所述能量吸收管(19)由與所述粗桿部分配合的導(dǎo)向支承套部分(26)和容納所述細(xì)桿部分的能量吸收部分(25)組成，所述錐臺(tái)或球臺(tái)的外表面與能量吸收管(19)內(nèi)相對(duì)應(yīng)的錐形或凹形的內(nèi)表面相配合；所述導(dǎo)向支承裝置的構(gòu)成是在上述導(dǎo)向件(17)內(nèi)圓周表面的一端形成一個(gè)凹槽(22)，該凹槽(22)與上述能量吸收管(19)端部的凸緣部分緊配合，容納所述能量吸收部分(25)的所述導(dǎo)向件(17)的內(nèi)徑等于或大于所述撞桿(20)的粗桿部分直徑與能量吸收管(19)的能量吸收部分(25)壁厚的兩倍之和。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，其特征在于能量吸收裝置(4)中設(shè)置2根能量吸收管(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，其特征在于在前橫梁(3)上至少安裝二個(gè)上述能量吸收裝置(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，其特征在于能量吸收管(19)由具有延展性的鋁合金制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、5和6中任一項(xiàng)所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，其特征在于各個(gè)撞桿(20)的長(zhǎng)度和直徑可以相同或不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，其特征在于所述各個(gè)能量吸收管(11，19)的長(zhǎng)度、壁厚、直徑和材質(zhì)可以相同或者不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的汽車碰撞模擬臺(tái)車，其特征在于在臺(tái)車(1)上安裝各種滿足不同需要的傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種汽車碰撞模擬臺(tái)車,在發(fā)生碰撞時(shí),推動(dòng)能量吸收裝置的撞桿,通過撞桿的運(yùn)動(dòng)對(duì)能量吸收管的能量吸收部分進(jìn)行擠壓或擴(kuò)漲,將臺(tái)車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為使能量吸收部分?jǐn)D壓成扁平管或者使其膨脹所需的能量和克服摩擦力所需的能量,從而能夠得到準(zhǔn)確反映碰撞時(shí)真實(shí)動(dòng)態(tài)性能的圖形,還可以根據(jù)實(shí)際需要選擇能量吸收裝置的結(jié)構(gòu)和布置方式,從而增加測(cè)試的準(zhǔn)確性。而且,這種臺(tái)車具有較好的緩沖性能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。
文檔編號(hào)B60S11/00GK2494297SQ0122011
公開日2002年6月5日 申請(qǐng)日期2001年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月23日
發(fā)明者王武生 申請(qǐng)人:王武生, 余濤, 封逸民