专利名称：可调式碰撞试验台车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车安全测试设备，尤其是涉及一种对车辆进行安全研究、试验和检验用的汽车碰撞试验台车。
背景技术：
为了增加车辆的安全性能，以及最可靠的设计车内各种设施的强度、稳定性等，在投入生产之前，应对样车的性能做动态检验，以评价撞车时各测试部件的综合强度和综合冲击缓冲性，这一试验是通过再现汽车碰撞时的减速度波形和撞车的速度的模拟试验的方法完成的。采用实车进行碰撞试验可以使试验结果更准确，但是其试验成本相当昂贵。常用的方法是采用模拟碰撞台车，将准备测试的并安装了安全带、安全气囊、吸能管柱、转向盘、 座椅等装置的车身固定在台车上，安装相应的传感器，用台车代替实车实施碰撞，从而得到相应的动态试验图像和测试数据。但是，随着对汽车安全性能的要求越来越高，对于安全带、安全气囊、吸能管柱、转向盘、座椅等的设计开发已不再单独进行，往往都是针对于某一款车型联合开发，如乘员约束系统的设计，这样才能在保证某一部件应有作用的同时，并保证整车的安全性。因此对它们的开发试验必须与相应车型的车身相结合，而不再是像传统的那样简单地将某一安全部件固定在台车上。传统的台车不仅在结构参数(如轮距、轴距、地板高度)与真实汽车相差很大，而且台车一旦设计制造之后，其结构往往都是不能变动的，这就使得传统的台车不能适应不同尺寸的车身。为了对其它款车型进行开发(如乘员约束系统的设计匹配)，就需要重新去设计台车，但这在时间成本和金钱成本上往往是极不经济的。

发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种既能调节车轮轮距和轴距，又能相应地调节台车底板高度，实现与不同尺寸车身较好结合的结构简单、调节方便、成本低廉的可调式碰撞试验台车。本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种可调式汽车碰撞试验台车，包括台车框架和车轮，还包括前轮轮距调节机构、后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构，以及底板高度调节机构；其中后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构集成一体。进一步地，前轮轮距调节机构包括前轮连接轴、轴座、侧边梁、夹紧盖、夹紧螺栓、 固定螺。进一步地，侧边梁上开有容纳前轮连接轴的圆孔，前轮连接轴的一端设有外螺纹， 轴座和夹紧盖构成开合式上、下半圆的第一安装副，在上、下半圆的安装面内设有与前轮连接轴一端的外螺纹相应的内螺纹，前轮连接轴设有外螺纹的一端能旋合于第一安装副的内螺纹内并可以伸入侧边梁上的圆孔中，前轮连接轴通过第一安装副夹紧。进一步地，集成一体的后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构包括后轮连接轴、 上轴座、下轴座、侧边梁、固定螺栓、夹紧螺栓、长形孔以及相互嵌合的锯齿状纹理。
进一步地，侧边梁上开有容纳后轮连接轴的长形孔，后轮连接轴的一端设有外螺纹，上轴座和下轴座构成上、下半圆的开合式第二安装副，在在上、下半圆的安装面内设有与后轮连接轴(21) —端的外螺纹相应的内螺纹。后轮连接轴设有外螺纹的一端能旋合于第二安装副的内螺纹内并可以伸入侧边梁上的长形孔中，后轮连接轴通过第二安装副夹紧。进一步地，在上轴座、下轴座与侧边梁的结合处还设有防止台车轴距调节机构在固定之后沿侧边梁纵向滑动的相互嵌合的锯齿状纹理。进一步地，高度调节机构包括高度调节垫圈、紧固螺钉，以及螺钉连接块。进一步地，高度调节机构沿台车底板左右两侧间隔分布至少各三组，底板与地面的高度通过在底板与底板连接梁之间增减高度调节垫圈进行调整。进一步地，台车的车轮置于侧边梁的内侧，底板通过底板连接梁连接于侧边梁的下方，前纵梁的前端连接刚性架，后端与地板的前端相连，后纵梁的后端连接台车框架的后端，如端与地板的后端相连。本发明之可调式碰撞试验台车，通过前轮轮距调节机构、后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构、底板高度调节机构，可以针对不同的试验车型的具体轮距、轴距、底板高度等参数进行调整；在碰撞试验中最大程度地模拟实车，得到与实车碰撞最为接近的动态响应。本发明，由于通过前轮轮距调节机构、后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构、底板高度调节机构的调整，能适应不同的试验车型，实现“一台多用”，大大节约碰撞试验成本。本发明中的前轮轮距调节机构、后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构、底板高度调节机构，结构简单，调整方便，加工容易。此外，本发明带有底板及前、后纵梁的轮胎内置式台车框架结构可以与车身较好融合，保持了汽车结构的完整性，可最大程度的模拟实车进行汽车安全研究和试验。


此处附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。图I是本发明实施例的主体结构示意图(轴测图)；
图2是图I所示实施例的侧视图3是图I所示实施例的前轮轮距调节机构的结构示意图(轴测图)；
图4是图3中侧边梁安装前轮轮距调节机构位置的轴测图5是图I所示实施例的前轮轮距调节机构俯视图6是图5中A-A处剖视图7是图I所示实施例的后轮轮距调节机构、台车轴距调节机构结构示意图(轴测图); 图8是图7中侧边梁安装后轮轮距调节机构、台车轴距调节机构位置的轴测图9是图I所示实施例的后轮轮距调节机构、台车轴距调节机构俯视图10是图9中B-B处剖视图11是图I所示实施例的底板调节机构结构示意图；图12是图10中C-C处剖视图。图中
I-台车框架；2-后纵梁；3-车轮；4-底板；5_前纵梁；6_刚性架；7_吸能筒；8_前轮轮距调节机构；9_底板连接梁；10_高度调节机构；11_侧边梁；12_后轮轮距调节机构、台车轴距调节机构；13_圆孔；14_前轮连接轴；15_夹紧螺栓；16_固定螺栓；17_夹紧盖；18_轴座；19_侧边梁上锯齿状纹理；20_长孔；21_后轮连接轴；22_夹紧螺栓； 23-固定螺栓；24_上轴座；25_上轴座和下轴座上锯齿状纹理；26_下轴座；27_螺钉连接块；28_底板高度调节垫圈；29_紧固螺钉。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。参照图I和图2，本实施例包括台车框架I、前轮轮距调节机构8、后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构12，以及底板高度调节机构10。其中台车框架I包括底板4、车轮3、刚性架6、前纵梁5、底板连接梁9、侧边梁11、 后纵梁2、吸能筒7。底板4通过底板连接梁9与侧边梁11相连接。前纵梁5的前端连接刚性架6，在刚性6前端的两边连接吸能筒7，前纵梁5的后端与车身地板4的前端相连。后纵梁2的前端与车身地板4的后端连接，后纵梁2的后端与台车框架I的后端相连。车轮 3分别通过前轮轮距调节机构8和后轮轮距调节机构连接于侧边梁11内侧。为便于模拟实车，车轮3采用轮胎车轮，这样可以避免传统的由于其滑轮与导轨的刚性连接，导致仅仅能模拟汽车纵向加速度，不能真实再现汽车碰撞中跳动、翻转、偏移等动态过程，使得在台车上所做试验结果与实车碰撞时的动态响应相差较大，造成所开发部件的安全性大打折扣。参照图3至图6，前轮轮距调节结构8包括轴座18、夹紧盖17、螺栓15、16、前轮连接轴14 ;轴座18通过固定螺栓16固定于侧边梁11上，夹紧盖17通过螺栓15连接在轴座 18上，前轮连接轴14的一端设有外螺纹，侧边梁11上开有容纳前轮连接轴14的圆孔13 ； 轴座18和夹紧盖17构成开合式上、下半圆的第一安装副，在上、下半圆的安装面内设有与前轮连接轴14的一端的外螺纹相应的内螺纹，前轮连接轴14设有外螺纹的一端能旋合于第一安装副的内螺纹内并可以伸入侧边梁11上的圆孔13中，前轮连接轴14通过第一安装副用夹紧螺栓15夹紧固定在侧边梁11的内侧。为便于夹紧，在第一安装副的上、下半圆之间的开口处留有夹紧间隙。参照图7至图10，后轮轮距调节机构和台车轴距调节机构12集成为一体，包括后轮连接轴21、上轴座24、下轴座26、侧边梁11、固定螺栓23、夹紧螺栓22、长形孔20以及相互嵌合的锯齿状纹理19、25
侧边梁11上开有容纳后轮连接轴21的长形孔20，同样在后轮连接轴21的一端设有外螺纹，上轴座24和下轴座26构成上、下半圆的开合式第二安装副，在上、下半圆的安装面内设有与后轮连接轴21的一端设有外螺纹相应的内螺纹。后轮连接轴21设有外螺纹的一端能旋合于第二安装副的内螺纹内并可以伸入侧边梁11上的长形孔20中，后轮连接轴21 通过第二安装副用夹紧螺栓22夹紧固定在侧边梁11的内侧。
为了防止轴距调节机构12固定之后沿侧边梁11纵向滑动，在上轴座24、下轴座 26与侧边梁11的结合处还设有相互嵌合的锯齿状纹理19、25，通过设在侧边梁11上的锯齿状纹理19和设在上、下轴座24、26的锯齿状纹理25相互嵌合作用，能有效的防止上、下轴座24、26沿侧边梁11纵向滑动，进而保持台车前、后轴距。此外，上轴座24和下轴座 26左右两边的开口处都留有夹紧间隙，而且左边带有螺纹端的开口间隙小于右边的开口间隙，以使上轴座24和下轴座26在夹紧后轮连接轴21的同时牢固的固定在侧边梁11内侧。参照图11和图12，底板高度调节机构10包括高度调节垫圈28、紧固螺钉29、螺钉连接块27。高度调节机构10沿台车底板4左右两侧间隔分布至少各三组，本实施例为五组。底板4与地面的高度通过在底板4与底板连接梁9之间增减高度调节垫圈28来进行调整。下面通过一个实例来说明调整原理
经实际测量某款轿车的前轮距1505mm，后轮距1489mm，轴距2612mm，车身地板离地间隙 130mm。首先调节台车地板4与地面高度；参照图11和图12，松开紧固螺钉29，在底板4 与底板连接梁9之间放一个(本实例只需一个，其它情况则可根据需要选择)地板高度调节垫圈28，将紧固螺钉29拧入螺钉连接块27并拧紧；按同样的方法，调节其他九个高度调节机构。此时，台车底板4离地高度为130mm。然后调节前轮轮距，参照图3、图5和图6，松开夹紧螺栓15，同时旋转左边和右边的前轮连接轴14,边旋转边测量左右两边前轮连接轴14的旋出量,保证旋出量一样,直到两前轮之间的距离为1505mm，拧紧夹紧螺栓15。此时，前轮轮距为1505mm。然后调节台车前、后轴距和后轮轮距，参照图7、图9和图10，松开夹紧螺栓22和固定螺，23，通过在侧边梁11上滑动台车轴距调节装置12，直到前轮连接轴14和后轮连接轴21之间的距离为2612mm，拧紧固定螺栓23并适当拧紧夹紧螺栓22 (保证后轮连接轴21可以在上轴座24和下轴座26之间旋转)；同时旋转左边和右边的后轮连接轴21，边旋转边测量左右两边后轮连接轴21的旋出量，保证旋出量一样，直到两后轮之间的距离为 1489mm，将夹紧螺栓22拧紧。此时，后轮轮距为1489mm，台车轴距为2612mm。最后将该款轿车的车身进行必要处理，将处理好的车身安装在本实施例上，实现车身与台车的结合，达到在外形尺寸上与真实车辆相差无异。通过配重之后，使得本发明能在最大程度上模拟实车碰撞时的动态响应。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种可调式碰撞试验台车，包括台车框架(I)和车轮(3)，其特征在于，还包括前轮轮距调节机构(8)、后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构(12)，以及底板高度调节机构(10);所述后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构(12)集成一体。
2.根据权利要求I所述的可调式碰撞试验台车，其特征在于，所述前轮轮距调节机构 (8)包括前轮连接轴(14)、轴座(18)、侧边梁(11)、夹紧盖(17)、夹紧螺栓(15)、固定螺栓 (16)。
3.根据权利要求2所述的可调式碰撞试验台车，其特征在于，所述侧边梁(11)上开有容纳前轮连接轴(14)的圆孔(13)，所述的前轮连接轴(14)的一端设有外螺纹；所述轴座(18)和夹紧盖(17)构成开合式上、下半圆的第一安装副，在所述上、下半圆的安装面内设有与所述前轮连接轴(14)的一端的外螺纹相应的内螺纹；所述的前轮连接轴(14)设有外螺纹的一端能旋合于所述第一安装副的内螺纹内并可以伸入侧边梁(11)上的圆孔(13)中， 所述前轮连接轴(14)通过第一安装副夹紧。
4.根据权利要求I所述的可调式碰撞试验台车，其特征在于，集成一体的后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构(12)包括后轮连接轴(21)、上轴座(24)、下轴座(26)、侧边梁(11)、固定螺栓(23)、夹紧螺栓(22)、长形孔(20)、相互嵌合的锯齿状纹理(19、25)。
5.根据权利要求4所述的可调式碰撞试验台车，其特征在于，所述侧边梁(11)上开有容纳后轮连接轴(21)的长形孔(20);所述的后轮连接轴(21)的一端设有外螺纹；所述上轴座(24)和下轴座(26)构成上、下半圆的开合式第二安装副，在所述上、下半圆的安装面内设有与所述后轮连接轴(21) —端的外螺纹相应的内螺纹；所述后轮连接轴(21)设有外螺纹的一端能旋合于所述第二安装副的内螺纹内并可以伸入侧边梁(11)上的长形孔(20) 中，所述后轮连接轴(21)通过第二安装副夹紧。
6.根据权利要求5所述的可调式碰撞试验台车，其特征在于，所述上轴座(24)、下轴座(26)与所述侧边梁(11)的结合处还设有防止台车轴距调节机构(12)在固定之后沿侧边梁(11)纵向滑动的相互嵌合的锯齿状纹理(19、25)。
7.根据权利要求I所述的可调式碰撞试验台车，其特征在于，所述的高度调节机构 (10)包括高度调节垫圈(28)、紧固螺钉(29)以及螺钉连接块(27)。
8.根据权利要求7所述的可调式碰撞试验台车，其特征在于，所述的高度调节机构(10)沿台车底板(4)左右两侧间隔分布至少各三组，底板(4)与地面的高度通过在底板(4) 与底板连接梁(9)之间增减高度调节垫圈(28)进行调整。
9.根据权利要求I至8中任意一项所述的可调式碰撞试验台车，其特征在于，所述台车的车轮(3 )置于侧边梁(11)的内侧，底板(4 )通过底板连接梁(9 )连接于侧边梁(11)的下方，前纵梁(5)的前端连接刚性架(6)，后端与地板(4)的前端相连，后纵梁(2)的后端连接台车框架(I)的后端，前端与地板(4)的后端相连。
全文摘要
一种可调式碰撞试验台车，包括台车框架(1)和车轮(3)，还包括前轮轮距调节机构(8)、后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构(12)，以及底板高度调节机构(10)，其中后轮轮距调节机构及台车轴距调节机构(12)集成一体。本发明之可调式碰撞试验台车既能调节车轮轮距和轴距，又能相应地调节台车底板高度，实现与不同尺寸车身较好结合，而且结构简单、调节方便、成本低廉。
文档编号G01M17/007GK102607793SQ20121010886
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者卢静, 曹立波, 白中浩 申请人:湖南大学