CN1544277A

CN1544277A - 汽车碰撞试验装置

Info

Publication number: CN1544277A
Application number: CNA2003101132476A
Authority: CN
Inventors: 张金换; 黄世霖; 杜汇良; 王大志; 马春生
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2023-11-11
Also published as: CN1246680C

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9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固定挂钩15，通常状态下，固定挂钩15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出现异外，机构也不会脱开，释放时需要首先抽出安全销，然后再进行释放。

所述导向机构包括导向杆、导向滚轮和调距机构，不是安装在试验车辆上，而是与小滑车连接在一起，导向杆和导向滚轮连接，可以分别在两根轨道上滑动，通过后端的定位孔与滑车上的定位螺钉连接，为了保证导向机构能适应各种宽度试验车的需要，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，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；调距机构包括滚轮式支架上的调距机构与滑车上的调距机构，实际采用有长孔的连接板21与螺栓22组成，导向杆23安装在调距机构上，导向杆之间的距离调整到与试验车辆的左右轮外侧宽度相适应，这样，两个导向杆件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件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侧轴滚轮限制滚轮支架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。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9连接，试验车5被滑车6推动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固定挂钩15。通常状态下，固定挂钩15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，活动挂钩1 3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出现异外，机构也不会脱开。释放时需要首先抽出安全销，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。

上述导向机构包括导向杆，导向滚轮和调距机构，不是安装在试验车辆上，而是与小滑车连接在一起，导向杆和导向滚轮连接，可以分别在两根轨道上滑动，通过后端的定位孔与滑车上的定位螺钉连接。为了保证导向机构能适应各种宽度试验车的需要，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，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；调距机构包括滚轮式支架上的调距机构与滑车上的调距机构(如图4所示)，实际采用有长孔的连接板21与螺栓22组成，导向杆23安装在调距机构上，导向杆之间的距离调整到与试验车辆的左右轮外侧宽度相适应，这样，两个导向杆件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件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

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9连接，试验车5被滑车6推动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；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，在箱体16中的活动挂钩15下面，弹簧14旁边还特别设置了一个安全销13。

2.根据权利要求1所述汽车碰撞试验装置，其特征在于：所述导向机构包括单轨导向杆件，导向滚轮和调距机构，不是安装在试验车辆上，而是与小滑车连接在一起，导向杆和导向滚轮连接，可以分别在两根轨道上滑动，通过后端的定位孔与小滑车上的定位螺钉连接；导向滚轮有三种型式，在I、II型导向滚轮中，主滚轮装在滚轮支架的上部，在轨道面上滚动；III型无主滚轮；在三种型式的导向滚轮中，侧轴滚轮和垂直滚轮都是装在滚轮支架的下部，卡在轨道的凹槽内：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；调距机构包括滚轮式支架上的调距机构与滑车上的调距机构，实际采用有长孔的钢板与螺栓组成，导向杆件之间的距离调整到与试验车辆的左右轮外侧宽度相适应，两个导向杆件就成为跟随车辆运动的左右挡壁。