CN102680200B - 安全气囊头锤跌落静态试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车安全试验装置，特别涉及一种安全气囊静态试验装置，通过滚轮在导轨上滚动对头锤导向，以控制头锤的冲击点；自动控制头锤的提升高度，以保证冲击安全气囊的速度；自动控制气囊起爆及头锤与吊架机构分离，消除吊架机构对碰撞响应的影响；吊架机构能够调节头锤前后、左右的位置，安全气囊调节机构能够调节安全气囊的倾斜角度和前后位置。头锤对安全气囊的冲击角度、位置可调，并能够控制冲击物质量，保证了撞击位置、角度及冲击物质量与相应车型一致；试验可重复性效果好。

Description

安全气囊头锤跌落静态试验装置

技术领域

本发明主要涉及一种汽车安全试验装置，特别涉及一种安全气囊静态试验装置。 

背景技术

当汽车发生碰撞且达到一定碰撞强度时，安全气囊即会在极短的时间内产生大量气体使气袋充气展开。车辆乘员头、胸部与气袋接触时，气袋应充气展开完毕并具有一定的支撑刚度，从而对乘员头、胸部位产生均匀分散的作用力，并通过气袋排气孔的节流阻尼吸收碰撞能量，缓和乘员受到的冲击，减轻乘员伤害。安全气囊对乘员的保护效果取决于其性能参数是否合理。因此，对于不同的车型，有必要设置适合该车型的安全气囊性能参数。目前，国内外安全气囊性能参数的研究与匹配主要采用静态起爆、台车试验以及计算机仿真相结合的方法来实现。 

现有的安全气囊静态试验装置由提升机构、电磁铁、冲击物及控制系统等组成。这种安全气囊静态试验装置不能很好地控制冲击物的质量，无法与真实汽车碰撞事故中撞击在安全气囊上的头或胸部质量相匹配，不能很好地反映气囊在特定冲击质量下的性能；同时，对安全气囊冲击的位置和角度也不能调节，也不利于反映不同车型中气囊的性能。 

发明内容

本发明的目的是提供一种安全气囊头锤跌落静态试验装置，能够有效控制冲击物质量及冲击位置和方向，使试验中冲击物的质量与真实交通事故中撞击在安全气囊上的质量相匹配，同时保证撞击的位置和角度与相应车型一致，并具备冲击物导向功能。 

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种安全气囊头锤跌落静态试验装置，包括框体支架和带安全气囊的方向盘，支架内底部设有调节方向盘位置的安全气囊调节机构，且支架内设有吊起头锤的吊架机构，并在支架内顶部安装控制吊架机构上下运动的提升机构，头锤通过头锤挂钩连接到吊架机构上； 

所述安全气囊调节机构包括两条平行的固定在支架底部左右两侧带燕尾槽的气囊调节导轨，且气囊调节导轨上装有可沿着燕尾槽滑动的气囊调节滑块，并设有气囊转动横梁连接两块气囊调节滑块，气囊转动横梁的两端通过轴承与气囊调节滑块连接，所述气囊转动横梁上设有方向盘固定座，所述方向盘安装在该方向盘固定座上，气囊调节滑块上设有固定方向盘固定座位置的锁紧机构；

所述吊架机构包括沿着支架左右两侧方向设置的吊架横梁和垂直于吊架横梁的吊架纵梁，吊架横梁与吊架纵梁通过吊架纵梁固定板固定，所述吊架纵梁上设有沿着吊架纵梁长度方向布置的腰孔，所述头锤挂钩的顶端安装在该腰孔上并可沿着腰孔长度方向移动，所述吊架横梁顶部中心通过绳索与提升机构连接并在绳索上装设吊架电磁铁，所述吊架横梁的左右两端分别安装吊架侧板，支架的左右两端竖直安装头锤吊架导轨，侧板上装有吊架滚轮且吊架滚轮可沿着头锤吊架导轨上下滑动，

所述试验装置还包括控制头锤速度及安全气囊起爆的行程调节机构和对头锤吊架机构减速的吊架减速机构。

所述行程调节机构包括竖直设在支架一侧的行程开关调节板，并在该行程开关调节板上设有竖直滑槽，竖直滑槽的上侧设有向支架内侧凸出并垂直于行程开关调节板的头锤速度控制行程开关，竖直滑槽的下侧设有向支架内侧凸出并垂直于行程开关调节板的安全气囊起爆行程开关，所述头锤速度控制行程开关和安全气囊起爆行程开关分别可沿着行程开关调节板的竖直滑槽上下移动；吊架横梁靠近行程开关调节板的一侧设有向头锤速度控制行程开关方向凸出并垂直于吊架横梁的行程开关触发板，所述行程开关触发板长度大于头锤速度控制行程开关到吊架横梁的距离同时行程开关触发板长度也大于安全气囊起爆行程开关到吊架横梁的距离。 

所述吊架减速机构包括固定在吊架侧板底部的吊架减速块和支架底部与吊架减速块竖直位置对应的减速杆，所述减速杆相对于支架底面的高度高于方向盘相对于支架底面的高度。 

所述锁紧机构包括固定气囊转动横梁在气囊调节导轨上滑动位置的平移锁紧螺钉和固定气囊转动横梁绕气囊调节滑块转动角度的转动锁紧螺钉。 

所述吊架侧板的四个角分别对称安装吊架滚轮，且支架每端的头锤吊架导轨为两条，头锤吊架导轨分别与相应的吊架滚轮对应。 

如图1-图3所示，支架1的底座钢板上通过螺栓固定安全气囊调节机构2；该安全气囊调节机构2将安全气囊204及方向盘203作为一个总成，通过三角爪盘式的方向盘固定座202进行固定；松动左右两侧的转动锁紧螺钉208，即可通过转动气囊转动横梁201将安全气囊204旋转至需要的角度；松动左右两侧的4个平移锁紧螺钉207，即可在左右两侧的气囊调节导轨205上的燕尾槽内前后移动气囊调节滑块206，实现安全气囊204的前后移动。 

该发明能够根据头锤601在安全气囊204上的撞击位置需要，通过头锤挂钩603在吊架纵梁604腰孔中的位置来调整头锤601的前后位置，通过吊架纵梁604在吊架横梁605上的滑动来调整头锤601的左右位置。 

该发明在支架1顶部安装由电动马达及卷扬轮组成的提升机构6，该提升机构6从上至下依次连接绳索、吊架电磁铁611、绳索、吊架横梁605、吊架纵梁604、头锤挂钩603、绳索、头锤电磁铁612、头锤挂绳602和头锤601，通过电动马达带动卷扬轮转动，可使头锤601等头锤吊架机构6被提升至需要的高度；该高度是根据需要的头锤撞击气囊的速度计算得出的，为保证碰撞速度的准确性，可以加装速度传感器或两对固定距离的光电传感器测量撞击速度后再确定该提升高度值。 

根据所需要的头锤撞击气囊的速度，确定头锤的提升高度，即可以调整头锤速度控制行程开关4在行程开关调节板8上的位置，以使得头锤吊架机构6上的行程开关触发板608到达该位置时，触发吊架电磁铁611释放包含头锤601的整个头锤吊架机构6。 

该头锤吊架机构6的升降运动通过其左右两侧各4个吊架滚轮606在头锤吊架导轨7上滚动实现头锤吊架机构6的导向，从而准确保证头锤601在安全气囊204上的撞击点及撞击位置的可重复性。 

通过调整气囊起爆行程开关3在行程开关调节板8上的位置，以使得头锤吊架机构6上的行程开关触发板608到达该位置时，触发头锤电磁铁612释放头锤601，同时触发安全气囊204起爆，可以实现头锤601在安全气囊204刚好完全展开时与之接触碰撞。 

头锤吊架机构6在释放头锤601后，其左右两侧的橡胶吊架减速块613与吊架减速机构9接触，该头锤吊架机构6在吊架减速机构9的作用下减速，避免与头锤601或安全气囊204接触。 

由以上可知，本发明作为一种安全气囊头锤跌落静态试验装置，头锤对安全气囊的冲击角度、位置可调，并能够控制冲击物质量，保证了撞击位置、角度及冲击物质量与相应车型一致；试验可重复性效果好。 

附图说明

图1为本发明一种实施例的结构立体图； 

图2为图1中安全气囊调节机构的结构示意图；

图3为图1中吊架机构的结构示意图。

具体实施方式

    如图1-图3所示，一种安全气囊头锤跌落静态试验装置，包括框体支架1和带安全气囊204的方向盘203，支架1内底部设有调节方向盘203位置的安全气囊调节机构2，且支架1内设有吊起头锤601的吊架机构6，并在支架1内顶部安装控制吊架机构6上下运动的提升机构5，头锤601通过头锤挂钩603连接到吊架机构6上； 

所述安全气囊调节机构包括两条平行的固定在支架1底部左右两侧带燕尾槽的气囊调节导轨205，且气囊调节导轨205上装有可沿着燕尾槽滑动的气囊调节滑块206，并设有气囊转动横梁201连接两块气囊调节滑块206，气囊转动横梁201的两端通过轴承与气囊调节滑块206连接，所述气囊转动横梁201上设有方向盘固定座202，所述方向盘203安装在该方向盘固定座202上，气囊调节滑块206上设有固定方向盘固定座202位置的锁紧机构；

所述吊架机构包括沿着支架1左右两侧方向设置的吊架横梁605和垂直于吊架横梁605的吊架纵梁604，吊架横梁605与吊架纵梁604通过吊架纵梁固定板610固定，所述吊架纵梁604上设有沿着吊架纵梁604长度方向布置的腰孔，所述头锤挂钩603的顶端安装在该腰孔上并可沿着腰孔长度方向移动，所述吊架横梁605顶部中心通过绳索与提升机构5连接并在绳索上装设吊架电磁铁611，所述吊架横梁605的左右两端分别安装吊架侧板609，支架1的左右两端竖直安装头锤吊架导轨7，吊架侧板609上装有吊架滚轮606且吊架滚轮606可沿着头锤吊架导轨7上下滑动，

所述试验装置还包括控制头锤速度及安全气囊起爆的行程调节机构和对头锤吊架机构减速的吊架减速机构。

所述行程调节机构包括竖直设在支架1一侧的行程开关调节板8，并在该行程开关调节板8上设有竖直滑槽，竖直滑槽的上侧设有向支架1内侧凸出并垂直于行程开关调节板8的头锤速度控制行程开关4，竖直滑槽的下侧设有向支架1内侧凸出并垂直于行程开关调节板8的安全气囊起爆行程开关3，所述头锤速度控制行程开关4和安全气囊起爆行程开关3分别可沿着行程开关调节板的竖直滑槽上下移动；吊架横梁605靠近行程开关调节板8的一侧设有向头锤速度控制行程开关4方向凸出并垂直于吊架横梁605的行程开关触发板608，所述行程开关触发板608长度大于头锤速度控制行程开关4到吊架横梁605的距离同时行程开关触发板608长度也大于安全气囊起爆行程开关3到吊架横梁605的距离。 

所述吊架减速机构包括固定在吊架侧板609底部的吊架减速块613和支架1底部与吊架减速块613竖直位置对应的减速杆9，所述减速杆9相对于支架1底面的高度高于方向盘203相对于支架1底面的高度。 

所述锁紧机构包括固定气囊转动横梁201在气囊调节导轨205上滑动位置的平移锁紧螺钉207和固定气囊转动横梁201绕气囊调节滑块206转动角度的转动锁紧螺钉208。 

所述吊架侧板609的四个角分别对称安装吊架滚轮606，且支架1每端的头锤吊架导轨7为两条，头锤吊架导轨7分别与相应的吊架滚轮606对应。 

Claims (5)

1.一种安全气囊头锤跌落静态试验装置，包括支架（1）和带安全气囊（204）的方向盘（203），支架（1）内底部设有调节方向盘（203）位置的安全气囊调节机构（2），且支架（1）内设有吊起头锤（601）的吊架机构（6），并在支架（1）内顶部安装控制吊架机构（6）上下运动的提升机构（5），头锤（601）通过头锤挂钩（603）连接到吊架机构6上；

其特征是，所述安全气囊调节机构包括两条平行的固定在支架（1）底部左右两侧带燕尾槽的气囊调节导轨（205），且气囊调节导轨（205）上装有可沿着燕尾槽滑动的气囊调节滑块（206），并设有气囊转动横梁（201）连接两块气囊调节滑块（206），气囊转动横梁（201）的两端通过轴承与气囊调节滑块（206）连接，所述气囊转动横梁（201）上设有方向盘固定座（202），所述方向盘（203）安装在该方向盘固定座（202）上，气囊调节滑块（206）上设有固定方向盘固定座（202）位置的锁紧机构；

所述吊架机构包括沿着支架（1）左右两侧方向设置的吊架横梁（605）和垂直于吊架横梁（605）的吊架纵梁（604），吊架横梁（605）与吊架纵梁（604）通过吊架纵梁固定板（610）固定，所述吊架纵梁（604）上设有沿着吊架纵梁（604）长度方向布置的腰孔，所述头锤挂钩（603）的顶端安装在该腰孔上并可沿着腰孔长度方向移动，所述吊架横梁（605）顶部中心通过绳索与提升机构（5）连接并在绳索上装设吊架电磁铁（611），所述吊架横梁（605）的左右两端分别安装吊架侧板（609），支架（1）的左右两端竖直安装头锤吊架导轨（7），吊架侧板（609）上装有吊架滚轮（606）且吊架滚轮（606）可沿着头锤吊架导轨（7）上下滑动，

所述试验装置还包括控制头锤速度及安全气囊起爆的行程调节机构和对头锤吊架机构减速的吊架减速机构。

2.根据权利要求1所述安全气囊头锤跌落静态试验装置，其特征是，所述行程调节机构包括竖直设在支架（1）一侧的行程开关调节板（8），并在该行程开关调节板（8）上设有竖直滑槽，竖直滑槽的上侧设有向支架（1）内侧凸出并垂直于行程开关调节板（8）的头锤速度控制行程开关（4），竖直滑槽的下侧设有向支架（1）内侧凸出并垂直于行程开关调节板（8）的安全气囊起爆行程开关（3），所述头锤速度控制行程开关（4）和安全气囊起爆行程开关（3）分别可沿着行程开关调节板的竖直滑槽上下移动；吊架横梁（605）靠近行程开关调节板（8）的一侧设有向头锤速度控制行程开关（4）方向凸出并垂直于吊架横梁（605）的行程开关触发板（608），所述行程开关触发板（608）长度大于头锤速度控制行程开关（4）到吊架横梁（605）所在竖直平面的距离同时行程开关触发板（608）长度也大于安全气囊起爆行程开关（3）到吊架横梁（605）所 在竖直平面的距离。

3.根据权利要求1所述安全气囊头锤跌落静态试验装置，其特征是，所述吊架减速机构包括分别固定在两个吊架侧板（609）底部的两个吊架减速块（613）和支架（1）底部与两个吊架减速块（613）竖直位置对应的两个减速杆（9），所述减速杆（9）相对于支架（1）底面的高度高于方向盘（203）相对于支架（1）底面的高度。

4.根据权利要求1所述安全气囊头锤跌落静态试验装置，其特征是，所述锁紧机构包括固定气囊转动横梁（201）在气囊调节导轨（205）上滑动位置的平移锁紧螺钉（207）和固定气囊转动横梁（201）绕气囊调节滑块（206）转动角度的转动锁紧螺钉（208）。

5.根据权利要求1所述安全气囊头锤跌落静态试验装置，其特征是，所述吊架侧板（609）的四个角分别对称安装吊架滚轮（606），且支架（1）每端的头锤吊架导轨（7）为两条，头锤吊架导轨（7）分别与相应的吊架滚轮（606）对应。

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