CN206146653U - 一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置，包括导轨支架、E型卡口接合定位块、头部支架总成、撞击板总成、气缸总成、气缸导轨接合装置和弹簧加速装置，弹簧加速装置与导轨支架连接。头部支架安装在导轨支架上，高度与气缸总成保持一致。弹簧加速装置安装在导轨支架上，与气缸总成保持水平；导轨支架上还安装有水平导向装置，水平导向装置与弹簧加速装置相连接；气缸导轨接合装置分别安装于气缸总成前端和水平导向装置上。本实用新型将传统的应用于汽车碰撞试验中安全气囊碰撞试验测试装置进行了机构设计创新，摒弃了传统的人工操作，融合了气压与电子控制技术，能够满足头部碰撞试验的需求，且能提高试验效率。

Description

一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置

技术领域

本实用新型涉及汽车安全检测设备技术领域，具体地说是一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置。

背景技术

汽车碰撞试验是一种通过模拟交通事故发生方式，收集汽车碰撞时的各种数据用以分析评估在汽车碰撞过程中汽车内的驾乘人员与汽车之间的相对运动关系，碰撞对车内乘员和车辆的伤害程度的汽车安全性试验。通过数据采集、仿真模拟和分析计算可以进一步改进车辆的结构安全性设计，增设或改进驾乘人员安全保护装置。通过对放置在试验车辆内假人的受伤状态的评价，可以得到对汽车整体安全性能的综合评价。

汽车碰撞试验中的安全气囊碰撞试验是整个碰撞试验环节之一，安全气囊碰撞试验的测试结果是汽车安全性评价参考的重要指标之一。在汽车碰撞试验中，使用的假人需要具备逼真的仿生学特性，来模拟人体在碰撞过程中的各种反应。碰撞时，假人各个部位与周围物体的接触，属于惯性碰撞。如今撞击假人的装置，普遍为重量各异的摆锤(胸部、膝部、颈部)，具有以下特点:1、需要人工拉到一定高度释放；2、撞击一次完成后，需要及时拉住摆绳，防止二次碰撞；3、完成第二次碰撞需要再次拉到一定高度重复上述动作。这种装置虽然可以达到模拟碰撞的效果，但是其效率低下，费时费力，操作复杂，而且具有一定的安全隐患。因此，我们需要设计一款可以实现惯性撞击的装置以期实现模拟标定过程，假人头部碰撞铁板的功能。这种装置通过控制撞击力度来模拟不同速度工况下假人头部碰撞安全气囊的情况，并且可以实现循环撞击。

鉴于安全气囊碰撞试验是汽车碰撞试验用假人标定试验中的一项重要内容，为了解决现有技术中存在的惯性撞击装置的功能单一效率低下，造价和维护成本高的问题，本实用新型基于传统的安全气囊碰撞试验装置，设计一种新型的用于碰撞假人头部安全气囊碰撞试验的循环往复撞击装置，以期在汽车碰撞试验上得到推广应用。

发明内容

针对上述技术的不足，本实用新型提出了一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置及其使用方法。

一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置，包括导轨支架、E型卡口接合定位块、头部支架总成、撞击板总成、气缸总成、气缸导轨接合装置和弹簧加速装置，所述弹簧加速装置与所述导轨支架连接。所述头部支架安装在导轨支架上，高度与气缸总成保持一致。所述弹簧加速装置安装在导轨支架上，与气缸总成保持水平；所述气缸导轨接合装置安装于气缸总成前端。

所述弹簧加速装置包括：缓冲短弹簧、加速长弹簧、导向轴支座、弹簧加速装置安装基座、圆柱直线导轨和嵌入式法兰双衬型直线轴承,缓冲短弹簧和加速长弹簧套在圆柱直线导轨上，嵌入式法兰双衬型直线轴承安装在弹簧加速装置安装基座中，导向轴支座与圆柱直线导轨相连接固定在导轨支架上。

所述E型卡口接合定位块安装在导轨支架上，头部支架总成固定安装在E型卡口接合定位块上，所述所述弹簧加速装置安装基座上设置加速度传感器，用于采集撞击板总成撞击假人头部模型时，假人头部模型所受到的冲击加速度。

所述导轨支架之外设置ECU控制总成系统，用于接收所述加速度传感器所采集的假人头部模型所受冲击加速度信号以及假人头部位置的力传感器所采集的受力信号，其内运行有比较模块和标定模块；所述比较模块用于比较采集数据和标定数据之间的差异；所述标定模块根据所述比较模块的比较数据对假人头部做出标定检验。

所述气缸导轨接合装置包括固定于弹簧加速装置安装基座上的气缸导轨接合装置、固定于带螺纹型圆台安装基座上，且与所述气缸导轨接合装置通过螺栓固定连接的E型卡口接合定位块，所述E型卡口接合定位块实现气缸总成与弹簧加速装置的连接和分离；所述带螺纹型圆台安装基座通过螺纹与气缸总成前端固定，用于实现所述E型卡口接合定位块的定位安装。

所述弹簧加速装置安装基座上设有加速度传感器，用于采集撞击板总成撞击假人头部模型时，假人头部模型所受到的冲击加速度。

所述头部支架总成包括假人头部模型、十字型圆台安装支撑杆、头部支架安装基座、假人头部模型底部安装盘，所述十字型圆台安装支撑杆通过螺钉与假人头部模型底部相连接，十字型圆台安装支撑杆竖直安装在头部支架安装基座上，头部支架安装基座通过螺钉固定在假人头部模型底部安装盘。

所述的假人头部模型内设有力传感器，用于接收来自撞击板总成撞击假人头部模型时的假人头部模型所受到的冲击力。

一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置的使用方法：包括以下步骤：

(1)将气缸总成、加速度传感器、ECU控制总成系统接通电源，等待试验开始；

(2)当按下气缸总成启动按钮时，二位五通换向阀切至左位，气缸总成按照给定要求迅速向前推进，同时弹簧加速装置推动活塞杆向前直线运动，使活塞杆按照给定参数运动一定行程，安装在活塞杆前端的撞击板总成与气缸总成的活塞杆做相同向前加速运动。

(3)当撞击板撞击安装在头部支撑板上的装有皮肤和传感器的假人人头时，固定在支架上假人头部模型吸收来自撞击板总成的正面冲击，实现一次正面撞击，从而完成一次安全气囊碰撞试验。与此同时，水平导向装置上的缓冲弹簧压缩，吸收来自气缸总成对导轨支架的冲击。

(4)当按下气缸总成回程按钮时，二位五通换向阀切至右位，安装在活塞杆前端的撞击板总成随气缸总成的活塞杆向后运动，返回原位置准备下一次撞击测试。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型将传统的应用于汽车碰撞试验中安全气囊碰撞试验测试装置进行了机构设计创新，摒弃了传统的人工操作，融合了气压与电子控制技术，不仅能够满足头部碰撞试验的需求，且能提高试验效率，大大减少试验测试的时间，操作简单安全。更重要的是，所述发明具有很大的改良空间，通过更换撞击板类型、将假人头部模型替换成其他模型、将头部支架替换成多自由度类型支架等，可以在所述循环往复撞击装置上实现多种汽车被动安全试验。本实用新型相比于传统的碰撞试验装置有很大的改进，具体来说有以下优点：

1、从试验效率上来讲，目前汽车安全气囊碰撞试验使用的头部碰撞装置大都是重量各异的摆锤(头部、颈部、胸部、膝部)，需要人工拉至一定高度，撞击以后需要操作人员拉住绳防止二次撞击，并且进行下一次撞击试验时需要再次拉到指定高度。在需要进行反复碰撞试验的场合，这种方法虽然能模拟出碰撞的效果，但是费时费力，效率低下。本实用新型运用了气压控制技术和新颖的机械结构设计，摒弃普遍使用的摆锤改用撞击锤，利用直线加速模拟碰撞效果，不仅能够满足汽车碰撞中的安全气囊碰撞试验要求，而且省时省力，方便快捷，大大提高了效率。

2、从结构设计上来讲，目前安全气囊碰撞试验中普遍采用摆锤，机械结构单一，操作费力，且试验场地大，本实用新型将气动技术融入到结构设计中，占用试验空间小，对场地要求不高，且具备良好的安全性。

3、从零部件制造方面来看，传统的安全气囊碰撞试验设备价格昂贵，成本高，使用灵活性差，改进余地少。本实用新型所采用的结构部件选取的皆为标准件，采购价格更低，制造更具有通用化，更易标准化生产，且装配时操作空间更大，无疑减少了制造和人工成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对发明进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的气缸总成示意图；

图3为本实用新型的弹簧加速装置结构示意图；

图4为本实用新型的气缸导轨接合装置示结构意图；

图5为本实用新型的头部支架总成结构关系示意图；

图6为本实用新型的头部模型示意图；

图7为本实用新型除去导轨支架之后的主要结构爆炸视图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步阐述。

如图1至图7所示，一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置，包括导轨支架1、E型卡口接合定位块2、头部支架总成3、撞击板总成4、气缸总成7、气缸导轨接合装置9和弹簧加速装置10，所述弹簧加速装置10与所述导轨支架1连接。

所述弹簧加速装置10包括：缓冲短弹簧15、加速长弹簧16、导向轴支座17、弹簧加速装置安装基座33、圆柱直线导轨34和嵌入式法兰双衬型直线轴承19,缓冲短弹簧15和加速长弹簧16套在圆柱直线导轨34上，嵌入式法兰双衬型直线轴承19安装在弹簧加速装置安装基座33中，导向轴支座17与圆柱直线导轨34相连接固定在导轨支架1上。所述缓冲短弹簧15主要起到减缓来自弹簧加速装置安装基座33的冲击力的作用，所述加速长弹簧16主要起到辅助气缸总成使得撞击板总成在标定时间内能够达到撞击假人头部模型时所必需的冲击加速度与冲击力的作用；所述头部支架总成3通过假人头部模型底部安装盘28固定在导轨支架1底部，同时调节假人头部模型高度与撞击板中心保持水平一致，接受来自撞击板的正面冲击，完成汽车安全气囊碰撞试验。

所述E型卡口接合定位块2安装在导轨支架1上，头部支架总成3固定安装在E型卡口接合定位块2上，所述所述弹簧加速装置安装基座33上设置加速度传感器，用于采集撞击板总成4撞击假人头部模型24时，假人头部模型24所受到的冲击加速度。

所述导轨支架1之外设置ECU控制总成系统，用于接收所述加速度传感器所采集的假人头部模型24所受冲击加速度信号以及假人头部位置的力传感器所采集的受力信号，其内运行有比较模块和标定模块；所述比较模块用于比较采集数据和标定数据之间的差异；所述标定模块根据所述比较模块的比较数据对假人头部做出标定检验。

所述气缸导轨接合装置9包括固定于弹簧加速装置安装基座33上的气缸导轨接合装置21、固定于带螺纹型圆台安装基座23上，且与所述气缸导轨接合装置21通过螺栓固定连接的E型卡口接合定位块22，所述E型卡口接合定位块2实现气缸总成7与弹簧加速装置10的连接和分离；所述带螺纹型圆台安装基座23通过螺纹与气缸总成7前端固定，用于实现所述E型卡口接合定位块22的定位安装。

所述弹簧加速装置安装基座33上设有加速度传感器，用于采集撞击板总成4撞击假人头部模型24时，假人头部模型24所受到的冲击加速度。

所述头部支架总成3包括假人头部模型24、十字型圆台安装支撑杆25、头部支架安装基座26、假人头部模型底部安装盘28，所述十字型圆台安装支撑杆25通过螺钉与假人头部模型24底部相连接，十字型圆台安装支撑杆25竖直安装在头部支架安装基座26上，头部支架安装基座26通过螺钉固定在假人头部模型底部安装盘28。

所述的假人头部模型24内设有力传感器，用于接收来自撞击板总成4撞击假人头部模型24时的假人头部模型所受到的冲击力。

具体实施时，采用如下操作方式：

(1)将气缸总成、加速度传感器、ECU控制总成系统接通电源，等待试验开始；

(2)当按下气缸总成启动按钮时，气缸总成中的二位五通换向阀切至左位，气缸总成按照给定要求迅速向前推进，同时弹簧加速装置推动活塞杆向前直线运动，使活塞杆按照给定参数运动一定行程，安装在活塞杆前端的撞击板总成与气缸总成的活塞杆做相同向前加速运动。

(3)当撞击板撞击安装在头部支撑板上的装有皮肤和传感器的假人人头时，固定在支架上假人头部模型吸收来自撞击板总成的正面冲击，实现一次正面撞击，从而完成一次安全气囊碰撞试验。与此同时，水平导向装置20上的缓冲弹簧压缩，吸收来自气缸总成对导轨支架的冲击。

(4)当按下气缸总成回程按钮时，气缸总成中的二位五通换向阀切至右位，安装在活塞杆前端的撞击板总成随气缸总成的活塞杆向后运动，返回原位置准备下一次撞击测试。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置，包括导轨支架(1)、E型卡口接合定位块(2)、头部支架总成(3)、撞击板总成(4)、气缸总成(7)、气缸导轨接合装置(9)和弹簧加速装置(10)，所述弹簧加速装置(10)与所述导轨支架(1)连接，其特征在于：

所述弹簧加速装置(10)包括：缓冲短弹簧(15)、加速长弹簧(16)、导向轴支座(17)、弹簧加速装置安装基座(33)、圆柱直线导轨(34)和嵌入式法兰双衬型直线轴承(19),缓冲短弹簧(15)和加速长弹簧(16)套在圆柱直线导轨(34)上，嵌入式法兰双衬型直线轴承(19)安装在弹簧加速装置安装基座(33)中，导向轴支座(17)与圆柱直线导轨(34)相连接固定在导轨支架(1)上；

所述E型卡口接合定位块(2)安装在导轨支架(1)上，头部支架总成(3)固定安装在E型卡口接合定位块(2)上，所述弹簧加速装置安装基座(33)上设置加速度传感器；

所述导轨支架(1)之外设置ECU控制总成系统，ECU控制总成系统内运行有比较模块和标定模块。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置，其特征在于：所述气缸导轨接合装置(9)包括固定于弹簧加速装置安装基座(33)上的气缸导轨接合装置(21)、固定于带螺纹型圆台安装基座(23)上，且与所述气缸导轨接合装置(21)通过螺栓固定连接的E型卡口接合定位块(22)，所述E型卡口接合定位块(2)实现气缸总成(7)与弹簧加速装置(10)的连接和分离；所述带螺纹型圆台安装基座(23)通过螺纹与气缸总成(7)前端固定。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置，其特征在于：所述弹簧加速装置安装基座(33)上设有加速度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置，其特征在于：所述头部支架总成(3)包括假人头部模型(24)、十字型圆台安装支撑杆(25)、头部支架安装基座(26)、假人头部模型底部安装盘(28)，所述十字型圆台安装支撑杆(25)通过螺钉与假人头部模型(24)底部相连接，十字型圆台安装支撑杆(25)竖直安装在头部支架安装基座(26)上，头部支架安装基座(26)通过螺钉固定在假人头部模型底部安装盘(28)。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车碰撞的循环往复撞击装置，其特征在于：所述的假人头部模型(24)内设有力传感器。