一种用于模拟车辆侧柱碰撞动态侵入量的设备的制作方法

本实用新型属于汽车碰撞安全的技术领域，特别是涉及一种用于模拟车辆侧柱碰撞动态侵入量的设备。

背景技术：

侧柱碰发生的时机一般为驾驶无法操控的情况下，特别是被撞、恶路、疲劳、惊吓等情况下失控打滑甩出，撞击到刚性柱(电线杆、大树)导致车身严重变形，造成车内乘员伤亡。而在车辆发生碰撞事故时，如何通过车身结构、车内约束系统来减少车内乘员的伤害，一直以来，从原来仅考虑车与车的侧面碰撞的交通事故，到后来统计发现侧柱撞的致死率高于侧面碰撞，才备受重视与极力研究，其中，美国道路交通安全局(FMVSS214)已明确规定车辆上市必须通过侧柱碰工况，欧洲第三方的新车评价标准(EuroNCAP)也于2009年增加车辆侧柱撞的耐撞性加分项，直至2012年再增加考虑乘员伤害指标，再演变到2015年对侧柱碰的角度(90度转为75度)、速度(29kph转为32kph)进行加严，国内外专家对此均投入大量人力与财力来改善，至今对单个驾驶乘员的保护已取得一定成效，其中，对于座椅侧气囊的保护性能尤其重要，经过几年的努力，从无法获得满分至可以取得满分。根据交通安全事故发生的机率与致死率数据有明显下降，证明车辆制造业者与消费者对于安全的重视，社会层面上降低了致死率与经济损失；而目前我国尚未对侧柱碰进行任何约束，同时中国新车评价标准 (ChinaNCAP)亦尚未考虑侧柱碰工况，但我国汽车产量与经济价值已蝉联多年世界之冠，后续势必增加侧柱碰的安全规范，一方面提高车辆的安全配置；另一方面保护乘员安全，降低道路安全伤亡率与经济损伤。所以侧柱碰撞动态侵入量模拟的台车设备为其重要，亦是为了提升我国车辆碰撞安全性能的重要设备。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种用于模拟车辆侧柱碰撞动态侵入量的设备。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种用于模拟车辆侧柱碰撞动态侵入量的设备，包括：

安装架，其底部设置有滚轮；

框架组，固定安装在所述安装架上；所述框架组的前端延伸至所述安装架的外部；所述框架组从上至下依次包括第一框架、第二框架、第三框架和第四框架；

金属架，若干组，分别安装在所述安装架的前端和末端；

上顶梁，倾斜固定在安装架的内部，所述上顶梁的底端连接有连接架，所述连接架与第一框架、第二框架、第三框架刚性连接。

在进一步的实施例中，所述连接架上活动连接有金属框，所述金属框在外力的作用下能随连接架同步作前后运动。

在进一步的实施例中，所述第四框架上设有金属板，所述金属板为刚体结构。

在进一步的实施例中，所述第一框架、第二框架和第三框架的长度相同，且均短于所述第四框架。

在进一步的实施例中，所述刚性连接为铰链连接。

在进一步的实施例中，所述金属架为三组，包括第一组金属架、第二组金属架和第三组金属架，所述第一组金属架通过支架安装在所述安装架上；所述第二组金属架安装在所述安装架上，且位于第一组金属架与安装架之间；所述第三组金属架通过支架安装在所述安装架的末端。

在进一步的实施例中，所述第一框架、第二框架、第三框架和第四框架及其上顶梁、金属框和金属板均为不可变形刚性框架。

本实用新型的有益效果：根据侧柱碰工况下，为减少车内乘员的碰撞伤害，特别是前排驾驶员与乘员，提出一种车辆侧柱碰撞动态侵入量模拟的台车设备，主要用于开发侧柱碰约束系统，可以减少整车碰撞高成本的开发经费，运用此设备可仿真侧柱碰动态侵入，并可重复进行试验优化迭带，且仅需要更换除车体结构外的零部件即可，可大幅度节省车辆制造商的成本，提供侧柱碰安全性能开发精准有效的平台，致力服务于国内被动安全系统开发，特别是侧柱碰工况。

附图说明

图1为本实用新型侧柱碰撞动态侵入量模拟的台车碰撞前的示意图。

图2为本实用新型侧柱碰撞动态侵入量模拟的台车碰撞中的示意图。

图3为本实用新型侧柱碰撞动态侵入量模拟的台车碰撞后的俯视图。

图1至图3的中的各标注为：1安装架，2第一框架，3第二框架，4第三框架，5第四框架，6第一组金属架，7第二组金属架，8第三组金属架，9上顶梁，10金属框，11金属板，12连接架，13壁障。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种用于模拟车辆侧柱碰撞动态侵入量的设备，包括：安装架 1、框架组、金属架和上顶梁9。安装架1的底部设置有滚轮。框架组从上至下依次包括第一框架2、第二框架3、第三框架4和第四框架5；固定安装在所述安装架1上；所述框架组的前端延伸至所述安装架1的外部。所述第四框架5 上设有金属板11，所述金属板11为刚体结构。

金属架为三组，包括第一组金属架6、第二组金属架7和第三组金属架8，所述第一组金属架6通过支架安装在所述安装架1上；所述第二组金属架7安装在所述安装架1上，且位于第一组金属架6与安装架1之间；所述第三组金属架通8过支架安装在所述安装架1的末端。

上顶梁9倾斜固定在安装架1的内部，所述上顶梁9的底端连接有连接架 12，所述连接架12与第一框架2、第二框架3、第三框架4铰链连接。所述连接架12上活动连接有金属框10，所述金属框10在外力的作用下能够做前后运动。

所述第一框架2、第二框架3、第三框架4和第四框架5及其上顶梁9、金属框10和金属板11均为不可变形刚性框架。

以整车碰撞轨道中的牵引为驱动，将壁障13以某速度撞击安装架1，壁障13的碰撞面必须第一框架2、第二框架3、第三框架4和第四框架5的范围，且有剎车系统可以控制，防止二次追撞影响试验。第一框架2、第二框架3、第三框架4和第四框架5设计单向水平的自由度，用来表征车辆碰撞后的变形行为，分别对应可变形区域包括：第一框架2为车体结构对应乘员胸部的动态位移、第二框架3为车体结构对应乘员腹部的动态位移、第三框架4为车体结构对应乘员髋部的动态位移；不可变形区域包括；第四框架5为座椅的动态位移；安装架1 为乘载侧柱碰台车模拟所有的力量传递(不可变形)，如图1示意。

第一组金属架6、第二组金属架7设计于第一框架2、第二框架3、第三框架 4和第四框架5的刚性结构上，用于安装一种可变形吸能式的蜂巢铝，控制侧柱碰第一框架2、第二框架3、第三框架4和第四框架5的力量大小，其中第一组金属架6为碰撞速度上升的加速斜率；第二组金属架7为碰撞速度的减速斜率，利用科学的力学计算工具来确定安装蜂巢铝的尺寸与形状。

可以还原车外环境，其中，连接架与2第一框架，3第二框架，4第三框架， 3刚性连接，透过铰链的方式，由单X向自由运动透过机构增加Z向旋转，自由度由1增加至2，符合侧柱碰事故中车辆的动态变形行为，可模拟并反复还原重现侧柱碰工况的动态侵入边界，对侧柱碰约束系统提供可节约整车碰撞成本的方法与工具。

其上顶梁9为车辆侧围上顶梁刚体结构，用于安装侧面帘式气囊总成；金属框10为车辆侧围主要刚体结构，包括B柱与车门刚性结构，用于安装车内饰板总成；金属板11为车辆底部刚体结构，用于安装座椅总成，目的是为了选取必要的范围进行开发，并透过铰链赋予相应的自由度，再借由上顶梁9与安装架 1、金属框10与连接架12、金属板11与第四框架5的刚性连接，将2第一框架， 3第二框架，4第三框架，5第四框架的侧柱碰动态侵入量位移模拟传递至车内环境，还原侧柱碰事故工况场景，如图3示意。

侧柱碰撞动态侵入量模拟的台车设备中第三组金属架8为不可变形安装架的部分设计，主要功能为将(初始能量)至金属板11的剩余能量吸收完毕直至安装架均静止下来，其中第三组金属架8安装一种可变形吸能式钢管。

本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。