CN1246680C - 汽车碰撞试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于汽车安全测试领域的用于汽车被动安全检测的一种汽车碰撞试验装置。该装置由固定壁、轨道、缓冲器、释放机构、导向机构和滑车组成。滑车和释放机构、导向机构连接，试验车被控制在导向机构之间。使用轮胎导向突破了传统的实车导向方式，保持了汽车的结构完整性。导向机构的主滚轮、侧轴滚轮和垂直滚轮限制导向滚轮在导轨竖直方向运动和导轨侧向上的运动，同时又具有相当小的摩擦阻力。调距机构可以实现无级调节导向杆件的间距。试验车辆完全不用考虑其具体的底盘结构形式，适应性很强且不易损坏结构。释放机构工作可靠，操作方便，定位精确。把整车碰撞试验和汽车模拟碰撞试验结合在一个试验台中，成功地实现了“一台两用”。

Description

汽车碰撞试验装置

技术领域

本发明属于汽车安全测试领域，特别涉及用于汽车被动安全检测的一种汽车碰撞试验装置。

背景技术

碰撞试验是汽车被动安全性研究的重要方法。通过碰撞试验可以改进汽车的安全特性，同时还可以对车辆进行安全性认证。国际汽车安全法规以及刚刚实施的中国汽车安全法规关于汽车碰撞试验都有严格的规定。在我国汽车安全性问题已经引起了有关部门的重视，到目前为止已经实行了40项强制性汽车安全法规，其中包含了对座椅、安全带固定点、安全带总成等的要求。1999年在国家机械工业局颁布了正面碰撞乘员保护车辆形式的认证规定(CMVDR294)，标志着我国汽车碰撞安全正式走向法规化。为达到这些规定的要求，功能齐全的碰撞试验台是非常需要的。

美国，欧洲汽车工业发达国家，60年代初期开始汽车碰撞的研究。研究从碰撞的几种形态入手，包括正面碰撞，追尾碰撞，车与车成一定的角度碰撞等。由于对试验方法，试验用具没有统一的规定，各个国家和各汽车厂家采用的试验方法不同点也较多。比较著名的试验室有美国通用公司的交通研究中心，福特公司的试车厂，荷兰的TNO等。

国内在开展汽车被动安全研究的同时，也开始了汽车碰撞的研究，并相继建立了几个汽车试验厂和碰撞试验台。其中有清华大学的汽车碰撞试验台，中国汽车技术研究中心，二汽试车厂，交通部实车碰撞试验台等。在这些试验台上，进行了多台次车模拟碰撞试验，整车碰撞试验以及汽车零部件试验，为在我国开展汽车碰撞试验积累了大量的经验。但是，上述试验台中多数不能兼顾整车碰撞试验和台车模拟碰撞试验，即“一台两用”；同时多数需要对试验车进行一定的处理后才能安装导向装置，而且导向装置不能满足轮距较大的试验车的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车碰撞试验装置，该装置由固定壁1、轨道2、橡皮绳3、缓冲器4、试验车5、滑车6、释放机构7、释放小车8、钢丝绳9、卷扬机10和导向机构11组成。轨道2固定在固定壁1前面的试验深槽两边边缘上，橡皮绳3一端和滑车6固定在一起，另外一端固定在固定壁1前面，滑车6两侧分别和导向机构11连接，试验车5被滑车6推动的同时两侧被导向机构11束缚；在固定壁1前面和滑车6之间的两边轨道2之间相同位置上分别设置缓冲器4；试验时，由卷扬机10通过释放小车8和释放机构7拉动滑车6，从而实现对橡皮绳3的加载，橡皮绳3加载到预定长度后，控制释放机构7释放滑车6，此时滑车6通过它上面伸出的档块推动试验车5向固定壁1加速。在距固定壁一定距离时，滑车6由液压缓冲器4限位制动，试验车5继续向前自由滑行，与固定壁1相撞。其特征在于：所述释放机构分为两部分，一部分固定在滑车6上，随着滑车6运动，这部分是一个只有一面开口的长方体箱体16，里面有一个可以转动的活动挂钩15，通常状态下，活动挂钩15靠弹簧14的弹力保持在水平状态；另外一部分安装在释放小车8中，由固定挂钩17和锁紧插板12组成，锁紧插板12可以通过电机控制，在释放小车8前后方向上移动；挂钩时，固定挂钩17伸入箱体16开口内与里面的活动挂钩15啮合，然后把锁紧插板12插入箱体中的活动挂钩15下面，这样活动挂钩15就不能转动，整个机构就处于锁紧状态；释放时，抽出下面的锁紧插板12，由于两个挂钩之间是通过斜面接触，橡皮绳3作用在挂钩上的拉力在垂直方向的分力会使下面的活动挂钩15向下转动，从而实现了释放；为了防止活动挂钩15和锁紧插板12锁紧过程中的误差和冲击，活动挂钩15和锁紧插板12的端部都设有较大的倒角，而且都是浮动的，可以摆动一定的角度，为了保证挂钩的安全可靠，还特别设置了一个安全销13，在锁紧状态下插入安全销13，即使锁紧插板12出现意外，机构也不会脱开，释放时需要首先抽出安全销13，然后再进行释放。

所述导向机构包括导向杆23、导向滚轮、滚轮支架和调距机构；导向杆23通过滚轮支架和导向滚轮连接，滑车6两边的导向机构11分别在两根轨道2上滑动；所述导向机构11通过后端的定位孔与滑车6上的定位螺钉连接；为了保证导向机构11能适应各种宽度试验车5的需要，导向滚轮有三种型式：在I、II型导向滚轮中，主滚轮18装在滚轮支架的上部，在轨道2面上滚动，III型无主滚轮；在全部三种型式的导向滚轮中，侧轴滚轮19和垂直滚轮20装在滚轮支架的下部，侧轴滚轮19紧靠轨道2侧面，垂直滚轮20卡在轨道2的凹槽内；主滚轮18和垂直滚轮20限制滚轮的上下跳动，侧轴滚轮19限制滚轮的侧向运动；调距机构由滚轮支架、有长孔的连接板21与螺栓22组成，并与导向杆23和滑车6连接，将两根导向杆23之间的距离调整到与试验车5的左右轮外侧宽度相适应，这样，两根导向杆23就形成了跟随车辆运动的左右挡壁，若车辆的运动有所偏移便会被导向杆23施加的侧向力所纠正，从而避免了车辆的运动方向的偏转，达到导向的目的。

本发明的有益效果是提出用车轮侧面进行导向的理论，突破了传统的实车导向方式，使用轮胎导向，无需在实车上安装任何辅助构件，保持了汽车的结构完整性。导向机构的主滚轮和垂直滚轮限制滚轮的上下跳动，侧轴滚轮限制滚轮的侧向运动，同时又具有相当小的摩擦阻力。两个主滚轮还保证了整个滚轮支架结构能在沿导轨方向上自平衡不翘动；调距机构可以实现无级调节导向杆件的间距结构完全解决了导向杆件在非沿导轨方向的定位问题，它在使用中对一定宽度的试验车辆完全不用考虑其具体的底盘结构形式，适应性很强且不易损坏。新型的释放机构，工作可靠，操作方便，定位精确。把整车碰撞试验功能和台车模拟碰撞试验功能结合在一个试验台中，成功地实现了“一台两用”。

附图说明

图1为汽车碰撞试验装置结构示意图。

图2为释放机构结构示意图。

图3(a)、(b)、(c)为I、II、III型导向机构的导向滚轮结构示意图。

图4为调距机构结构示意图。

具体实施方式

本发明为一种汽车碰撞试验装置。该装置由固定壁1、轨道2、橡皮绳3、缓冲器4、试验车5、滑车6、释放机构7、释放小车8、钢丝绳9、卷扬机10和导向机构11组成。

如图1所示，轨道2固定在固定壁1前面的试验深槽两边边缘上，橡皮绳3一端和滑车6固定在一起，另外一端固定在固定壁1前面，滑车6两侧分别和导向机构11连接，试验车5被滑车6推动的同时，两侧被导向机构11束缚；在固定壁1和滑车6之间的两边轨道2之间相同位置上分别设置缓冲器4。试验时，由卷扬机10通过释放小车8和释放机构7拉动滑车6，从而实现对橡皮绳3的加载。橡皮绳3加载到预定长度后，控制释放机构7释放滑车6，此时滑车6通过它上面伸出的档块推动试验车5向固定壁1加速。在距固定壁一定距离时，滑车6由液压缓冲器4限位制动，试验车5继续向前自由滑行，与固定壁1相撞。所述释放机构分为两部分，一部分固定在滑车6上，随着滑车6运动。这部分是一个只有一面开口的长方体箱体16，里面有一个可以转动的活动挂钩15。通常状态下，活动挂钩15靠弹簧14的弹力保持在水平状态。另外一部分安装在释放小车8中，由固定挂钩17和锁紧插板12组成。锁紧插板12可以通过电机控制，在释放小车8前后方向上移动。挂钩时，固定挂钩17伸入箱体16开口内与里面的活动挂钩15啮合。然后把锁紧插板12插入箱体中的活动挂钩15下面，这样活动挂钩15就不能转动，整个机构就处于锁紧状态。释放时，抽出下面的锁紧插板12。由于两个挂钩之间是通过斜面接触，橡皮绳3作用在挂钩上的拉力在垂直方向的分力会使下面的活动挂钩向下转动，从而实现了释放。为了防止活动挂钩15和锁紧插板12锁紧过程中的误差和冲击，活动挂钩13和锁紧插板12的端部都设有较大的倒角，而且都是浮动的，可以摆动一定的角度。为了保证挂钩的安全可靠，还特别设置了一个安全销13(如图2所示)。在锁紧状态下插入安全销13，即使锁紧插板12出现意外，机构也不会脱开。释放时需要首先抽出安全销13，然后再进行释放。这种释放机构的优点非常明显。由于两个挂钩都处于一个封闭的箱体内，它们只能按照规定的方式脱开，不会出现其他意外。释放机构的两个部分都通过轨道2来导向，挂钩过程非常方便。释放插板通过丝杠实现直线释放运动。丝杠有自锁功能，挂钩后电机断开电源，丝杠不会意外运动，所以不会出现意外的释放。

上述导向机构11包括导向杆23，导向滚轮、滚轮支架和调距机构。导向杆23通过滚轮支架和导向滚轮连接，滑车6两侧的导向机构11分别在两根轨道2上滑动，所述导向机构11通过后端的定位孔与滑车6上的定位螺钉连接。为了保证导向机构11能适应各种宽度试验车5的需要，导向滚轮有三种型式(如图3(a)、(b)、(c)所示)。在I、II型导向滚轮中，主滚轮18装在滚轮支架的上部，在轨道2面上滚动，III型无主滚轮；在全部三种型式的导向滚轮中，侧轴滚轮19和垂直滚轮20装在滚轮支架的下部，侧轴滚轮19紧靠轨道2侧面，垂直滚轮20卡在轨道的凹槽内；主滚轮18和垂直滚轮20限制滚轮的上下跳动，侧轴滚轮19限制滚轮的侧向运动；调距机构11由有长孔的连接板21与螺栓22连接组成，并与导向杆23和滑车6连接，通过连接板21上的长孔将两根导向杆23之间的距离调整到与试验车5的左右轮外侧宽度相适应，这样，两根导向杆23就形成了跟随车辆运动的左右挡壁，若车辆的运动有所偏移便会被导向杆23施加的侧向力所纠正，从而避免了车辆的运动方向的偏转，达到导向的目的。I型滚轮允许导向杆调整的范围可以达到1705mm，基本满足大多数车辆的试验要求，在试验中也的确体现出良好性能。但是对于极少数试验车辆如奔驰S500L，这一调整范围是不够的。II型滚轮支架调整范围可达到1795mm和III型滚轮支架的调整范围达到1845mm，这两种滚轮支架的侧轴与立轴滚轮的安装等都与原滚轮支架相同，但为扩大导向杆的调整范围，II型滚轮支架的主滚轮宽度要小很多，而在III型滚轮中，则用固定在滚轮壳体上的薄铜滑块代替了主滚轮。在实际应用中将由III型滚轮支架形成的导向机构应用于奔驰S500L的实车碰撞试验，取得了良好效果。

Claims (2)

1.一种汽车碰撞试验装置，该装置由固定壁(1)、轨道(2)、橡皮绳(3)、缓冲器(4)、试验车(5)、滑车(6)、释放机构(7)、释放小车(8)、钢丝绳(9)、卷扬机(10)和导向机构(11)组成；轨道(2)固定在固定壁(1)前面的试验深槽两边边缘上，橡皮绳(3)一端和滑车(6)固定在一起，另外一端固定在固定壁(1)前面，滑车(6)两侧分别和导向机构(11)连接，试验车(5)被滑车(6)推动的同时两侧被导向机构(11)束缚；在固定壁(1)前面和滑车(6)之间的两边轨道(2)之间相同位置上分别设置缓冲器(4)；试验时，由卷扬机(10)通过释放小车(8)和释放机构(7)拉动滑车(6)，从而实现对橡皮绳(3)的加载，橡皮绳(3)加载到预定长度后，控制释放机构(7)释放滑车(6)，此时滑车(6)通过它上面伸出的档块推动试验车(5)向固定壁(1)加速，在加速过程中，滑车(6)由液压缓冲器(4)限位制动，试验车(5)继续向前自由滑行，与固定壁(1)相撞，其特征在于：所述释放机构分为两部分，一部分固定在滑车(6)上，随着滑车(6)运动，这部分是一个只有一面开口的长方体箱体(16)，里面有一个可以转动的活动挂钩(15)，通常状态下，活动挂钩(15)靠弹簧(14)的弹力保持在水平状态；另外一部分安装在释放小车(8)中，由固定挂钩(17)和锁紧插板(12)组成，锁紧插板(12)可以通过电机控制，在释放小车(8)前后方向上移动；挂钩时，固定挂钩(17)伸入箱体(16)开口内与里面的活动挂钩(15)啮合，然后把锁紧插板(12)插入箱体中的活动挂钩(15)下面，这样活动挂钩(15)就不能转动，整个机构就处于锁紧状态；为了保证挂钩的安全可靠，还设置了一个安全销(13)。

2.根据权利要求1所述汽车碰撞试验装置，其特征在于：所述导向机构包括导向杆(23)、导向滚轮、滚轮支架和调距机构；导向杆(23)通过滚轮支架和导向滚轮连接，滑车(6)两边的导向机构(11)分别在两根轨道(2)上滑动；所述导向机构(11)通过后端的定位孔与滑车(6)上的定位螺钉连接；为了保证导向机构(11)能适应各种宽度试验车(5)的需要，导向滚轮有三种型式：在I、II型导向滚轮中，主滚轮(18)装在滚轮支架的上部，在轨道(2)面上滚动，III型无主滚轮；在全部三种型式的导向滚轮中，侧轴滚轮(19)和垂直滚轮(20)装在滚轮支架的下部，侧轴滚轮(19)紧靠轨道(2)侧面，垂直滚轮(20)卡在轨道(2)的凹槽内；主滚轮(18)和垂直滚轮(20)限制滚轮的上下跳动，侧轴滚轮(19)限制滚轮的侧向运动；调距机构由有长孔的连接板(21)与螺栓(22)连接组成，并与导向杆(23)和滑车(6)连接，将两根导向杆(23)之间的距离调整到与试验车(5)的左右轮外侧宽度相适应，这样，两根导向杆(23)就形成了跟随车辆运动的左右挡壁。

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