CN102854021B - 汽车碰撞模拟台车装置 - Google Patents

Abstract

汽车碰撞模拟台车装置，包括台车和轨道，台车包括沿轨道做直线滑动的直线滑台和用于固定试验车身的偏转平台；直线滑台和偏转平台之间设有一个铰接结构，所述铰接结构位于偏转平台的中部，直线滑台和偏转平台两者的前端之间或两者的后端之间设有一个推动偏转平台转动的偏转动力源。本发明涉及汽车被动安全试验检测装置，解决了现有模拟台车试验所获得的试验数据不能反映汽车碰撞时与车身偏转运动相关的动态过程的问题，为设计和制造安全性能更好的汽车提高了一个很好的试验研究设备。

Description

汽车碰撞模拟台车装置

技术领域

本发明涉及汽车被动安全试验检测装置，尤其是涉及一种汽车碰撞模拟台车。

背景技术

目前，汽车碰撞安全性能试验主要有实车碰撞试验和碰撞模拟台车试验两种。碰撞模拟台车试验成本低，是汽车设计研发过程中一种常用试验检测装置。

于2005-06-08公开、公开号为CN2703686、名称为“汽车正面台车碰撞试验装置”的中国专利文件公开了一种汽车正面台车碰撞试验装置：制动波形控制器后端固定板固定在地面上,两侧横梁与钢筒固定连接,该钢筒两侧各固定连接了两个加强筋,该钢筒内腔充满液压油,波形控制杆左端固定,右端与活塞内腔滑动接触,活塞与钢筒内腔滑动连接,活塞左端为冲击面,右端开有流液孔;滑台平台通过滚珠与地面滚动接触,滑动平台上固定白车身,白车身上按实车位置固定连接仪表板、转向盘及安全气囊、安全带、前排座椅和假人8。优点在于:结构新颖简单,使用方法直观,与实车试验方向相同,易于理解。可以使平台在碰撞过程模拟出任何一个实车碰撞方式下的动力学过程。

于2011-10-12公开、公开号为CN202008434U、名称为“一种正面台车碰撞试验装置”的中国专利文件公开了一种正面台车碰撞试验装置：包括发射装置、台车、轨道,台车的后端设有推动台车水平运动的发射装置,台车的下方设有供台车滑行的固定轨道和活动轨道,活动轨道的下方设有控制活动轨道升降的液压装置及导向机构,台车两侧的前端和后端分别设有滑动装置,台车两侧前端的滑动装置与活动轨道活动连接,台车两侧后端的滑动装置与固定轨道活动连接。本实用新型适用于汽车制造行业。

现有技术存在的问题是：汽车碰撞时，汽车车身除有与汽车运动方向一致和与汽车运动方向平行的竖直平面内的运动变化外，还会出现偏转运动变化，且该偏转运动变化的重要性仅次于与汽车运动方向一致的的运动变化。而现有模拟台车试验中，由于试验车身固定在模拟台车上，模拟台车直线运动，在模拟碰撞过程中无法模拟出汽车车身的偏转运动变化，因此现有模拟台车试验所获得的试验数据不能反映与所述偏转运动相关的动态过程。

发明内容

本发明主要是解决现有汽车正面碰撞模拟台车所存在的无法模拟出碰撞时汽车车身的偏转运动变化，因此所获得的试验数据不能反映与所述偏转运动相关的动态过程的技术问题，提供一种能够模拟汽车碰撞时的偏转运动变化的汽车碰撞模拟台车装置。

本发明所用的技术方案是：一种汽车碰撞模拟台车装置，包括台车和轨道，台车包括沿轨道做直线滑动的直线滑台和用于固定试验车身的偏转平台；直线滑台和偏转平台之间设有一个铰接结构，直线滑台和偏转平台之间设有一个推动偏转平台转动的偏转动力源。

本发明，所设置的铰接结构和偏转运动动力源配合，构成了碰撞试验时模拟车身偏转运动的偏转运动模拟结构，因此获得的试验数据可以反映与真实碰撞中偏转运动相关的动态过程。

作为优选，所述铰接结构位于偏转平台的中部，偏转动力源设于直线滑台和偏转平台两者的前端之间或两者的后端之间。本优选方案，偏转所需推动力小，节约能耗，模拟响应快，精度高。

作为优选，所述铰接结构包括一个万向球，万向球的底座固定在直线滑台上，万向球的滚珠和偏转平台固连，作为一个优选，万向球的滚珠上设有一个螺纹孔，偏转平台与万向球的滚珠螺纹连接；此外直线滑台和偏转平台两者之间还设有至少两个用于支撑偏转平台用的辅助万向球，辅助万向球的底座固定在偏转平台上。本优选方案，偏转平台可以稳定支撑在直线平台，且结构简单，安装方便。

作为优选，直线滑台和偏转平台两者的前端之间和两者的后端之间同时设有两个辅助万向球，四个辅助万向球分别设在与试验车身车轮安装位置相对应的位置，四个辅助万向球的底座与偏转平台之间设有弹性装置；弹性装置的上端与偏转台固连，弹性装置的下端和辅助万向球的底座固连。本优选方案，尤其适用于乘用车的碰撞模拟台车碰撞试验，不仅可以模拟车身水平偏转运动，还可以模拟车身在竖直方向的运动变化，因此可以更加全面地反映出实车碰撞的真实情况。

作为优选，偏转动力源包括偏转运动驱动件；所述偏转运动驱动件可以是液压缸、汽缸或直线电机，偏转运动驱动件的两端分别和直线平台和偏转平台铰接。本优选方案，通过伺服控制系统控制偏转运动驱动件推动偏转平台绕着偏转平台和直线平台的铰接结构的转动轴线或转动中心转动，通过伺服控制系统的控制变化，可以模拟出各种不同的偏转运动，因此可以方便地进行各种偏转模拟碰撞试验，有利于获得更全面和准确的试验数据。

综上所述，本发明带来的有益效果是：利用本发明进行碰撞模拟试验，可以反映实车碰撞时车身出现偏转运动时车身的真实动态变化情况，因此本发明是一种能够准确反映车辆碰撞真实情况的车辆碰撞试验装置，为设计和制造安全性能更好的汽车提高了一个很好的试验研究设备。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是图2的B向视图；

图4是万向球的结构示意图；

图5是图1C处的局部放大图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例为一种乘用车的正面碰撞模拟台车装置。

如图1所示，包括台车1、轨道2、发射装置7、偏转动力源5和图中未示出的相关伺服控制系统。发射装置7设于台车1的后端，台车1包括沿轨道做直线滑动的直线滑台1.1和用于固定试验车身3的偏转平台1.2；直线滑台1.1和偏转平台1.2之间设有一个铰接结构4，所述铰接结构4位于偏转平台1.2的中部，所述铰接结构4包括一个万向球4.1，万向球4.1的底座固定在直线滑台上，万向球4.1的滚珠和偏转平台1.2固连。如图4所示，本实施例，万向球4.1的滚珠上设有一个轴线通过滚珠球心的螺纹孔4.1.1，螺纹孔4.1.1的两侧相对设有两个防转台4.1.2，如图5所示，偏转平台1.2的底面相应地固定有两个与防转台4.1.2适配的防转块4.2，偏转平台1.2用图中未示出的沉头螺钉与万向球4.1的滚珠螺纹连接，从而使万向球4.1的滚珠和偏转平台1.2固连，偏转平台1.2可以绕万向球4.1滚珠的球心转动；直线滑台1.1和偏转平台1.2两者的前端之间和两者的后端之间同时设有两个辅助万向球6，四个辅助万向球6分别设在与试验车身车轮安装位置相对应的位置，四个辅助万向球6的底座与偏转平台1.2之间设有弹性装置6.1；弹性装置6.1的上端与偏转台1.2固连，弹性装置6.1的下端和辅助万向球6的底座固连，弹性装置6.1的弹性根据试验要求设定，本实施例的弹性装置6.1为压簧；推动偏转平台1.2转动的偏转动力源5设于直线滑台1.1和偏转滑台1.2两者的前端之间，偏转动力源5包括偏转运动驱动件5.1，偏转运动驱动件5.1与图中未示出的相关伺服控制系统相连；所述偏转运动驱动件5.1可以是液压缸、汽缸或直线电机，本实施例的偏转运动驱动件5.1为液压缸，碰撞前液压缸的轴线水平且垂直于轨道2；如图2和图3所示，偏转平台1.2前端的右侧下方设有第二铰接座1.2.1，直线平台1.1前端的左侧向前突出有第一铰接座1.1.1，液压缸的右端与第二铰接座1.2.1的下端铰接，从而使偏转运动驱动件5.1与偏转平台1.2铰接，液压缸的左端和直线平台1.1前端的第一铰接座1.1.1之间设有铰接元件8，铰接元件8的两端分别和液压缸的左端与第一铰接座1.1.1的前端铰接且这两个铰接的铰接轴线相互垂直，从而使偏转运动驱动件5.1的左端通过铰接元件8和直线平台1.1万向铰接。

试验时，发射装置7给台车提供加速度，直线平台1.1带动偏转平台1.2及固定在偏转平台1.2上的试验车身3沿轨道2向前做直线运动的同时，偏转平台1.2同时绕万向球4.1的球心做水平偏转运动及竖直平面内的转动。与现有技术相比，本发明可以更加准确地模拟出汽车碰撞时汽车车身的运动变化情况，为设计和制造安全性能更好的汽车提供了一个很好的试验研究设备。

实施例中，根据试验要求的不同，可以取消辅助万向球和偏转平台之间的弹性装置，即辅助万向球的底座直接固定在偏转平台上，同时也可以只在直线滑台和偏转平台两者的前端或两者的后端之间设置辅助万向球。辅助万向球的底座也可固定在直线滑台上，此时辅助万向球的个数可以根据试验设计多于两个；推动偏转平台转动的偏转动力源也可设于直线滑台和偏转滑台两者的后端之间；根据试验要求，例如不需要考虑车身竖直面内的偏转运动时，铰接结构也可以采用各种传统的铰接轴竖直固定不动的铰接结构。凡此类同说明，以上所述之具体实施例仅为本发明较佳的实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围。凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化理应均包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种汽车碰撞模拟台车装置，包括台车（1）和轨道（2），其特征是：台车（1）包括沿轨道做直线滑动的直线滑台（1.1）和用于固定试验车身（3）的偏转平台（1.2）；直线滑台（1.1）和偏转平台（1.2）之间设有一个铰接结构（4），直线滑台（1.1）和偏转平台（1.2）之间设有一个推动偏转平台（1.2）转动的偏转动力源（5）；所述铰接结构（4）包括一个万向球（4.1），万向球（4.1）的底座固定在直线滑台上，万向球（4.1）的滚珠和偏转平台（1.2）固连；万向球（4.1）的滚珠上设有一个螺纹孔，偏转平台（1.2）与万向球（4.1）的滚珠螺纹连接；其中万向球（4.1）的滚珠上所设的螺纹孔（4.1.1）的轴线通过滚珠球心，螺纹孔（4.1.1）的两侧相对设有两个防转台（4.1.2），偏转平台（1.2）的底面相应地固定有两个与防转台（4.1.2）适配的防转块（4.2），偏转平台（1.2）用沉头螺钉与万向球（4.1）的滚珠螺纹连接；直线滑台（1.1）和偏转平台（1.2）之间设有四个辅助万向球（6），四个辅助万向球（6）分别设在与试验车身车轮安装位置相对应的位置，四个辅助万向球（6）的底座与偏转平台（1.2）之间设有弹性装置（6.1）；偏转动力源（5）包括偏转运动驱动件（5.1）；所述偏转运动驱动件（5.1）是液压缸、汽缸或直线电机，偏转运动驱动件（5.1）的两端分别和直线滑台（1.1）和偏转平台（1.2）铰接。

2.根据权利要求1所述的汽车碰撞模拟台车装置，其特征是：所述铰接结构（4）位于偏转平台（1.2）的中部。

3.根据权利要求1所述的汽车碰撞模拟台车装置，其特征是：偏转动力源（5）设于直线滑台（1.1）和偏转平台（1.2）两者的前端之间或两者的后端之间。

4. 根据权利要求1所述的汽车碰撞模拟台车装置，其特征是：弹性装置（6.1）的上端与偏转平台（1.2）固连，弹性装置（6.1）的下端和辅助万向球（6）的底座固连。