CN1174234C - 汽车碰撞模拟台车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车碰撞模拟台车，在发生碰撞时，推动能量吸收装置的撞杆，通过撞杆的运动对能量吸收管的能量吸收部分进行挤压或扩涨，将台车的动能转化为使能量吸收部分挤压成扁平管或者使其膨胀所需的能量和克服摩擦力所需的能量，从而能够得到准确反映碰撞时真实动态性能的图形，还可以根据实际需要选择能量吸收装置的结构和布置方式，从而增加测试的准确性。而且，这种台车具有较好的缓冲性能、结构简单、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及对车辆进行安全研究、试验和检验用的汽车碰撞模拟台车。
背景技术
为了增加车辆的安全性能以及最可靠地设计车内的各种设施的强度、稳定性等，在投入生产之前，应对车辆的性能作动态试验，以评价前方撞车时各个测试部位的综合强度和综合冲击缓和性，这一试验是通过再现撞车时的减速度波形和撞车的速度的模拟试验方法完成的。为了使得到的试验结果更准确，试验中有时用实车，但是其造价相当昂贵，这是因为在作完试验后，该实车也就基本报废了；常用的方法是采用模拟碰撞台车，将准备测试的安全带、气囊以及座椅等装置分别固定在台车上，在准备测试的装置上安装传感器，用台车代替汽车实施碰撞，从而得到相应的动态试验图形。但是，用传统的台车以及相应设备测试出的动态曲线都只是单一的曲线，其所表现的与汽车碰撞时各待测装置的真实动态性能有偏差。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够准确测试汽车及其内设备的动态特性，具有很好的缓冲性能，结构简单、成本低、可根据实际需要进行调整的汽车碰撞模拟台车。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，具有一固定在台车前横梁上的能量吸收装置，该能量吸收装置包括能量吸收器和导向支承装置，该能量吸收器包括能量吸收管和挤压模口或者撞杆。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，所述挤压模口10在上述前横梁3上形成，其数量与能量吸收管11的数量相对应，该挤压模口10的高度略大于能量吸收管11的壁厚的两倍，宽度略大于能量吸收管11的外径；能量吸收管11由压扁的导向部分23和能量吸收部分24组成，所述压扁的导向部分23穿过上述挤压模口10与受冲击后拉动能量吸收管11的导向支承装置固定，所述能量吸收管11具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度L；所述导向支承装置包括一对导管5，彼此以一定间隔与所述前横梁3固定，两根撞杆6，平行地分别穿过上述导管5，一连接件7与穿过上述导管5的两根撞杆6的端部分别固定，一联接块8固定在连接件7的大致中间位置，该联接块8上形成有朝向挤压模口10的叉形部分，上述能量吸能管11的压扁的导向部分23与上述叉形部分固定；两个撞杆6的另一端分别固定有弹性垫13。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，撞杆20由相互连成一体的粗杆部分和细杆部分组成，粗杆部分和细杆部分之间的过渡部分为锥台或球台；所述能量吸收管19由与所述粗杆部分配合的导向支承套部分26和容纳所述细杆部分的能量吸收部分25组成，所述锥台或球台的外表面与能量吸收管19内相对应的锥形或凹形的内表面相配合；所述导向支承装置的构成是：在上述导向件17内圆周表面的一端形成一个凹槽22，该凹槽22与上述能量吸收管19端部的凸缘部分紧配合，容纳所述能量吸收部分25的所述导向件17的内径等于或大于所述撞杆20的粗杆部分直径与能量吸收管19的能量吸收部分25壁厚的两倍之和。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，能量吸收装置4中设置二根能量吸收管11。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，在前横梁3上至少安装二个上述能量吸收装置16。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，能量吸收管19由具有延展性的铝合金制成。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，各个撞杆20的长度和直径可以相同或不同。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，其特征在于：所述各个能量吸收管的长度、壁厚、直径和材质可以相同或者不同。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，在台车1上安装各种满足不同需要的传感器。
本发明所述的汽车碰撞模拟台车，在发生碰撞时，推动能量吸收装置的撞杆，通过撞杆的运动对能量吸收管的能量吸收部分进行挤压或扩涨，由此，将台车的动能转化为使能量吸收部分挤压成扁平管或者使能量吸收部分膨胀所需的能量和克服摩擦力所需的能量，从而能够得到准确反映碰撞时真实动态性能的图形，同时，可以根据实际需要选择能量吸收管的结构和布置方式，从而增加测试的准确性。这种台车具有较好的缓冲性能、结构简单、成本低。
附图说明
图1表示本发明中装有能量吸收装置的汽车碰撞模拟台车的一个实施例的透视图；
图2表示图1中能量吸收装置的局部剖开的示意图；
图3表示图1中另一种能量吸收装置的局部剖开的示意图；
图4表示第三种能量吸收装置的局部剖开的示意图；
图5表示第三种能量吸收装置安装在台车上的局部剖开的透视图。
如图1所示，台车1可沿着轨道2运动。台车1的前横梁3上安装有两个或者两个以上的能量吸收装置4，本图中只表示出两个，其数量可根据需要调整，这些能量吸收装置4基本上均布在台车的前横梁3上。
图2表示出图1中台车上安装的一个能量吸收装置4的具体结构。该能量吸收装置4包括能量吸收器和导向支承装置。能量吸收器由挤压模口10和至少一个能量吸收管11构成，其中，挤压模口10在前横梁3上形成，其数量与能量吸收管11的数量相对应，这些挤压模口10的高度略大于能量吸收管11的壁厚的两倍，宽度(在本图中将进入纸的方向定义为宽度方向)略大于能量吸收管11的外径，能量吸收管11由压扁的导向部分23和能量吸收部分24组成，在上述导向部分23和能量吸收部分24之间形成有过渡锥形部分，所述压扁的导向部分23穿过上述挤压模口10与受冲击后拉动能量吸收管11的导向支承装置固定，在挤压模口10朝向能量吸收部分24的一侧，形成有与能量吸收管11的过渡部分相同角度的锥形倒角部分，以便于将能量吸收管11引入挤压模口10，同时有助于保护挤压模口10，延长挤压模口11的使用寿命。能量吸收管11具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度L。导向支承装置的结构是：一对导管5，平行地分别穿过在前横梁3上形成的具有一定间隔的孔，利用例如焊接方法将这对导管5固定在前横梁3上，这两根导管5可以是水平方向平行设置，也可以是竖直方向平行设置；两根撞杆6，平行地可滑动地分别穿过上述导管5。一连接件7，利用例如螺钉连接等传统方法，与穿过上述导管5的两根撞杆6的端部分别固定。一联接块8，利用例如螺钉连接等传统方法，与连接件7的大致中间位置固定，该联接块8的大致中间位置上形成有朝向前横梁3的叉形部分9，能量吸能管11的压扁的导向部分23插入叉形部分9中间，利用例如双头螺栓等方法将二者固定。当能量吸收器中装有两个以上的能量吸收管11时，可以采用任何型式的联接块，只要能将能量吸收管的导向部分23与联接块固定即可。在前横梁3外侧的撞杆6的自由端固定有起缓冲作用的弹性垫13，使撞杆6发生碰撞时起到缓冲作用。
图3所示的是另一种型式的能量吸收装置。其结构基本上与图2所示的能量吸收装置的结构相似，所不同的是将能量吸收管11增加为两个，联接块14与图2中的联接块8的结构也略有不同，联接块14上有一个突出部分15伸向前横梁3，在与突出部分15对应的前横梁3上，开有两个使能量吸收管11的导向部分23通过的挤压模口10，这两个挤压模口10之间的间距略大于突出部分15的宽度，使得两个能量吸收管11的导向部分在分别穿过挤压模口10时，正好位于突出部分15的两个侧面，从而，可以利用螺栓12将能量吸收管的导向部分固定在突出部分15的两侧。
对图1所示的装有图2、3所示的能量吸收装置的台车而言，当台车撞向试验所用的障碍壁时，撞杆6首先接触到障碍壁，由于障碍壁重达70吨，撞杆被阻挡在障碍壁上，而台车还继续向前运动，在台车内的连接件7上的联接块8拉动能量吸收管11的能量吸收部分24通过挤压模口10，而使能量吸收部分24变成压扁的导向部分23，从而使台车对能量吸收管11做功，即将台车的动能转化为能量吸收管11的能量吸收部分24收缩成扁平的导向部分所需的能量和克服摩擦力所需的能量。
图4表示与前横梁3固定的第三种能量吸收装置，该能量吸收装置包含能量吸收器16和导向支承装置。能量吸收器16包括撞杆20和能量吸收管19；其中，撞杆20由相互连成一体的粗杆部分和细杆部分组成，粗杆部分和细杆部分之间的过渡部分为锥台或球台；能量吸收管19由与粗杆部分配合的导向支承套部分26和容纳细杆部分的能量吸收部分25组成，导向支承套部分26的端部形成有外凸缘，锥台或球台的外表面与能量吸收管19内相对应的锥形或凹形的内表面相配合，能量吸收管19具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度L。在导向支承装置中，导向件17的凸台部分通过螺钉18与前横梁3固定，在导向件17的凸缘的内圆周表面的一端形成一个凹槽22，该凹槽22与能量吸收管19的导向支承部分26的端部形成的外凸缘部分紧配合，该能量吸收管19的其它部分的外径小于导向件17的内径，所述导向件17的内径等于或大于所述撞杆20的粗杆部分直径与能量吸收管19的能量吸收部分25壁厚的两倍之和。在撞杆20的自由端固定有起到缓冲作用的弹性垫21，对撞杆20发生碰撞时起到缓冲作用。
如图5所示，当台车撞向试验所用的障碍壁时，撞杆20被阻挡在障碍壁上，而台车继续向前运动，撞杆向能量吸收管19中推进，而使能量吸收管19膨胀，从而使台车对能量吸收管19做功，即将台车的能量转化为使能量吸收管19膨胀所需的能量和克服摩擦力所需的能量。
根据不同的模拟试验要求，图2、3和图4所示的能量吸收装置中的能量吸收管的长度、壁厚、直径可以彼此相同或者不同；能量吸收管11的材料可以是铁、铜、铝等金属材料；能量吸收管19应由具有延展性能的材料制成，例如铝合金；对能量吸收装置的布置，既可以全部采用图4所示的膨胀方式的能量吸收装置16，也可以全部采用图2、3所示的收缩方式的能量吸收装置4，或者将两种型式的能量吸能装置安装在同一台车上；在同一台车上的撞杆7、20的长度、直径可以是相同或者不相同。
在测量时可以把要测试的实车放在台车上进行检测；也可以把安全带、座椅等需检测的装置以及假人等直接放在台车上进行检测，此时将测试各种性能的传感器固定在台车的适当位置。
在试验当中，可以根据传感器检测到的信息，绘制出被检测装置的动态性能图，从而对汽车的被检测部件进行准确的分析，有利于及时调整被检测装置的性能，从而提高汽车的安全性能。
Claims (9)
1.一种汽车碰撞模拟台车，具有一固定在台车(1)前横梁(3)上的能量吸收装置(4，16)，其特征在于：所述能量吸收装置包括能量吸收器和导向支承装置，所述能量吸收器包括能量吸收管(11，19)和挤压模口(10)或者撞杆(20)。
2.根据权利要求1所述的汽车碰撞模拟台车，所述挤压模口(10)在上述前横梁(3)上形成，其数量与能量吸收管(11)的数量相对应，该挤压模口(10)的高度略大于能量吸收管(11)的壁厚的两倍，宽度略大于能量吸收管(11)的外径；能量吸收管(11)由压扁的导向部分(23)和能量吸收部分(24)组成，所述压扁的导向部分(23)穿过上述挤压模口(10)与受冲击后拉动能量吸收管(11)的导向支承装置固定，所述能量吸收管(11)具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度(L)；所述导向支承装置包括一对导管(5)，彼此以一定间隔与所述前横梁(3)固定，两根撞杆(6)，平行地分别穿过上述导管(5)，一连接件(7)与穿过上述导管(5)的两根撞杆(6)的端部分别固定，一联接块(8)固定在连接件(7)的大致中间位置，该联接块(8)上形成有朝向挤压模口(10)的叉形部分，上述能量吸能管(11)的压扁的导向部分(23)与上述叉形部分固定；两个撞杆(6)的另一端分别固定有弹性垫(13)。
3.根据权利要求1所述的汽车碰撞模拟台车，其特征在于：所述撞杆(20)由相互连成一体的粗杆部分和细杆部分组成，粗杆部分和细杆部分之间的过渡部分为锥台或球台；所述能量吸收管(19)由与所述粗杆部分配合的导向支承套部分(26)和容纳所述细杆部分的能量吸收部分(25)组成，所述锥台或球台的外表面与能量吸收管(19)内相对应的锥形或凹形的内表面相配合；所述导向支承装置的构成是：在上述导向件(17)内圆周表面的一端形成一个凹槽(22)，该凹槽(22)与上述能量吸收管(19)端部的凸缘部分紧配合，容纳所述能量吸收部分(25)的所述导向件(17)的内径等于或大于所述撞杆(20)的粗杆部分直径与能量吸收管(19)的能量吸收部分(25)壁厚的两倍之和。
4.根据权利要求2所述的汽车碰撞模拟台车，其特征在于：能量吸收装置(4)中设置2根能量吸收管(11)。
5.根据权利要求3所述的汽车碰撞模拟台车，其特征在于：在前横梁(3)上至少安装二个上述能量吸收装置(16)。
6.根据权利要求3所述的汽车碰撞模拟台车，其特征在于：能量吸收管(19)由具有延展性的铝合金制成。
7.根据权利要求3、5和6中任一项所述的汽车碰撞模拟台车，其特征在于：各个撞杆(20)的长度和直径可以相同或不同。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的汽车碰撞模拟台车，其特征在于：所述各个能量吸收管(11，19)的长度、壁厚、直径和材质可以相同或不同。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的汽车碰撞模拟台车，其特征在于：在台车(1)上安装各种满足不同需要的传感器。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI GUANCHI AUTOMOBILE SAFETY TECHNOLOGY CO., Free format text: FORMER OWNER: WANG WUSHENG Effective date: 20100409 Free format text: FORMER OWNER: YU TAO FENG YIMIN |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 434000 NO.32, BIBO ROAD, SHASHI DISTRICT, JINGZHOU CITY, HUBEI PROVINCE TO: 201601 NO.75, DUJIABANG ROAD, INDUSTRIAL PARK,SIJING DISTRICT, SONGJIANG DISTRICT, SHANGHAI CITY |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100409 Address after: Songjiang District Industrial Park District Sijing Du Jia Bang Road 201601 Shanghai City No. 75 Patentee after: Shanghai Guanchi Automobile Safety Technology Co., Ltd. Address before: 434000, No. 32, blue wave road, Shashi District, Hubei, Jingzhou Patentee before: Wang Wusheng Patentee before: Yu Tao Patentee before: Feng Yimin |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20041103 Termination date: 20140423 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |