专利名称：汽车试验用防侧翻支架的制作方法
技术领域：
本实用新型属于车辆主动安全 及操纵稳定性试验技术领域，具体涉及一种汽车试验用防侧翻支架。
背景技术：
汽车操纵稳定性试验评价是整车道路性能评价体系中最重要的部分之一，其中包括转向轻便性、行驶时路感、转向操纵灵敏性、抗外力干扰能力以及受干扰后的反应、急转和行驶中的安全稳定性等。随着汽车技术的进步，交通运输业呈现出车辆高速化、驾驶员非职业化和汽车密集化的趋势。这一方面对汽车的操纵稳定性及相应电子控制装置提出了更高的要求，另一方面也促进了试验评价方法的快速发展，更多车速更快、危险性更高的试验在产品的开发及检测中被采用，如ISO 7401 :2003中的瞬态响应试验、QC/T 480-1999中的转向盘角脉冲输入瞬态响应和蛇形试验、NHTSA研究车辆侧翻问题中所采用的Fishhook试验、ECE 13H中进行车辆电子稳定控制系统测试时采用的Sine With Dwell试验等，在此类试验中，车辆都已接近甚至达到了侧向附着极限，极有可能发生侧翻事故引发试验人员伤亡，因而必须加装车辆防侧翻支架以提升试验的安全性，同时为了保证车辆的操稳性能不受到过于严重的影响，必须对支架本身的重量及转动惯量等参数进行严格的限定，从而对设计支架中的材料选取，结构设计都提出了极为苛刻的要求。美国高速公路安全管理署(NHTSA)最早启动了对车辆防侧翻支架的研究与设计，并在法规中对防侧翻支架的重量及转动惯量提出了明确的要求。相关法规中明确规定标准型防侧翻支架不应对车辆本性的操纵稳定性造成严重影响，其质量需小于32kg，转动惯量需小于35. 9kg m2。为达到以上要求，NHTSA防侧翻支架的整个主体部分皆选用了航空材料钛合金Ti-6A1-4V，截面设计为工型以防止应力集中，支架的两端部分镂空，用以减少支架转动惯量。Ti-6A1-4V的密度仅为钢60 %，但能达到相近的强度，同时其机械性能、韧性和抗蚀性能皆极为优秀，可以说完全达到了制作车辆防侧翻支架的要求，但同时需注意到，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质，因而无论采用铸造或是切削加工的方法，其生产工艺都极为复杂，成本高昂，现阶段NHTSA使用Ti-6A1-4V制作的防侧翻支架价格不低于50万人民币，极大地影响了防侧翻支架在汽车测试领域的广泛应用，大量的国内外汽车测试人员不得不在缺乏安全防护的情况下进行高危试验。
发明内容本实用新型的目的是解决现有汽车试验用防侧翻支架成本高、难以普及推广的问题，提供一种制作成本低的汽车试验用防侧翻支架。本实用新型是这样实现的—种汽车试验用防侧翻支架,包括顶板、底板和立板,立板安装在顶板与底板之间，所述支架的横截面为“工”字型；所述立板沿立板的长边方向在内部开有通孔，在立板外侧安装有加固筒。如上所述的顶板和底板均为长方体状，在底板的两端开有通孔；立板为两端为楔形的长方体，立板顶部的长度与顶板底部的长度相等，立板底部的长度与底板顶部的长度相等，在立板的两端对应底板两端通孔的位置开有通孔。如上所述的加固筒为半圆状，加固筒的圆心与立板两端通孔的圆心重合。如上所述的顶板、底板、立板和加固筒均采用铝合金材料7075-T6制成。如上所述的在立板内部的通孔为椭圆形通孔，上述通孔截面的椭圆的长轴垂直于顶板端面。如上所述的立板与顶板和底板的连接处均为圆角。本实用新型的有益效果在于本实用新型通过采用开有沿长边方向通孔的立板3，并在立板3上两端增加加固筒4，大大减小了汽车试验用防侧翻支架的所受应力，在保证能够满足法规和实际要求的前提下，使汽车试验用防侧翻支架能够降低对材料的要求，从而降低了制造成本，使汽车试验用防侧翻支架能够广泛应用。在优化的实施例中，在立板3内部的通孔为椭圆形通孔，上述通孔截面的椭圆的长轴垂直于顶板I端面。立板3与顶板I和底板2的连接处均为圆角。通过采用椭圆形通孔和圆角过渡，进一步提高了所述的支架的强度。采用本实用新型的汽车试验用防侧翻支架，质量及转动惯量符合GTR-8、ECE 13H和FMVSS126等国外法规对防侧翻支架的要求，而成本仅为现有产品的十分之一，有利于防侧翻支架在汽车试验领域的普及。
图I是本实用新型的一种汽车试验用防侧翻支架局部的立体示意图；图2是本实用新型的一种汽车试验用防侧翻支架的主视图；图3是本实用新型的一种汽车试验用防侧翻支架的左视图；图4是本实用新型的一种汽车试验用防侧翻支架局部的俯视图；图中，I.顶板，2.底板，3.立板，4.加固筒。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的一种汽车试验用防侧翻支架作进一步介绍如图1-4所示，一种汽车试验用防侧翻支架，它包括顶板I、底板2和立板3，立板3安装在顶板I与底板2之间，所述支架的横截面为“工”字型。顶板I和底板2均为长方体状，在底板2的两端开有通孔，用以安装车辆发生侧翻时与地面接触的支撑结构。立板3为两端为楔形的长方体，立板3顶部的长度与顶板I底部的长度相等，立板3底部的长度与底板2顶部的长度相等，沿立板3的长边方向在立板3内部开有通孔，在立板3的两端对应底板2两端通孔的位置开有通孔，并在立板3外侧安装有半圆环状加固筒4，加固筒4的圆心与立板3两端通孔的圆心重合。在本实施例中，顶板I、底板2、立板3和加固筒4均采用铝合金材料7075-T6制成。[0023]安装时，将立板3的底部固定安装在底板2的顶部，两端对齐；然后，将顶板I的底部固定安装在立板3的顶部，两端对齐。然后，将加固筒4固定安装在立板3两端通孔的对应位置。上述固定安装可采用焊接等现有技术实现。进行试验前，将车辆发生侧翻时与地面接触的支撑结构安装在所述支架的两端，将两套支架的中部的用夹持机构安装在车辆的头部和尾部。所述的支撑结构为塑料制半球体，可采用现有技术实现，试验时，当车辆出现严重侧倾时，安装在所述的支架的一端的支撑结构与地面接触，起到防止车辆侧翻的作用。通过采用开有沿长边方向通孔的立板3，并在立板3上两端通孔位置增加加固筒4，大大减小了汽车试验用防侧翻支架的所受应力，在保证能够满足法规和实际要求的前提下，使汽车试验用防侧翻支架能够降低对材料的要求，从而降低了制造成本，使汽车试验用防侧翻支架能够广泛应用。在优化的实施例中，在立板3内部的通孔为椭圆形通孔，上述通孔截面的椭圆的长轴垂直于顶板I端面。立板3与顶板I和底板2的连接处均为圆角。通过采用椭圆形通孔和圆角过渡，进一步提高了所述的支架的强度。采用本实用新型的汽车试验用防侧翻支架，质量及转动惯量符合GTR-8、ECE 13H和FMVSS126等国外法规对防侧翻支架的要求，而成本仅为现有产品的十分之一，有利于防侧翻支架在汽车试验领域的普及。
权利要求1.一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于包括顶板(I)、底板(2)和立板(3)，立板 (3)安装在顶板(I)与底板(2)之间，所述支架的横截面为“工”字型；所述立板(3)沿立板(3)的长 边方向在内部开有通孔，在立板(3)外侧安装有加固筒(4)。
2.根据权利要求I所述的一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于所述的顶板(I)和底板(2)均为长方体状，在底板(2)的两端开有通孔；立板(3)为两端为楔形的长方体，立板(3)顶部的长度与顶板(I)底部的长度相等，立板(3)底部的长度与底板(2)顶部的长度相等，在立板(3)的两端对应底板(2)两端通孔的位置开有通孔。
3.根据权利要求I所述的一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于所述的加固筒(4)为半圆状，加固筒(4)的圆心与立板(3)两端通孔的圆心重合。
4.根据权利要求1-3任何一项所述的一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于所述的顶板(I)、底板(2)、立板(3)和加固筒(4)均采用铝合金材料7075-T6制成。
5.根据权利要求1-3任何一项所述的一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于所述的立板(3)内部的通孔为椭圆形通孔，上述通孔截面的椭圆的长轴垂直于顶板(I)端面。
6.根据权利要求4所述的一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于所述的立板(3)内部的通孔为椭圆形通孔，上述通孔截面的椭圆的长轴垂直于顶板(I)端面。
7.根据权利要求1-3任何一项所述的一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于所述的立板⑶与顶板⑴和底板⑵的连接处均为圆角。
8.根据权利要求4所述的一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于所述的立板(3)与顶板(I)和底板(2)的连接处均为圆角。
9.根据权利要求5所述的一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于所述的立板(3)与顶板(I)和底板(2)的连接处均为圆角。
10.根据权利要求6所述的一种汽车试验用防侧翻支架，其特征在于所述的立板(3)与顶板(I)和底板(2)的连接处均为圆角。
专利摘要本实用新型属于车辆主动安全及操纵稳定性试验技术领域，具体涉及一种汽车试验用防侧翻支架，目的是解决现有汽车试验用防侧翻支架成本高、难以普及推广的问题。包括顶板(1)、底板(2)和立板(3)，立板(3)安装在顶板(1)与底板(2)之间，所述支架的横截面为“工”字型；所述立板(3)沿立板(3)的长边方向在内部开有通孔，在立板(3)外侧安装有加固筒(4)。本实用新型通过采用开有沿长边方向通孔的立板，并在立板上增加加固筒，大大减小了汽车试验用防侧翻支架的所受应力，在保证能够满足法规和实际要求的前提下，使汽车试验用防侧翻支架能够降低对材料的要求，降低了制造成本，有利于汽车试验用防侧翻支架的推广应用。
文档编号G01M17/007GK202372353SQ20112049040
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者徐军辉, 许志光, 郭魁元, 高明秋 申请人:中国汽车技术研究中心