專利名稱：試驗臺的制作方法
試驗臺
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種試驗裝置，尤其地，本發(fā)明涉及用于測試車門、機蓋和后備箱蓋的關(guān)閉時獲取碰撞沖擊能量的試驗裝置。
背景技術(shù)：
目前，車輛越來越普遍地融入到普通家庭的生活中。車輛的性價比成為普通家庭購置車輛時非常關(guān)注的指標。車門、機蓋和后備箱蓋作為車輛不可忽缺的工作部件，他的技術(shù)水平和質(zhì)量好壞在很大程度上能折射和反映出整個車輛的技術(shù)和質(zhì)量水平，也是用戶和廠商都必須正視和關(guān)心的問題。然而，就主機廠而言，“過”設計也是不原意的，畢竟“過”設計意味著成本的提高和資源的浪費。因此，整個行業(yè)和企業(yè)本身就會有相應的標準，通過模擬試驗的方式來建立對車門、機蓋和后備箱蓋設計水平和相應的成本評估體系，以找到“生命周期”與成本的平衡點。顯然作為像車門、機蓋和后備箱蓋作為重要的車輛部件試驗裝置來說，對于評估的尺度和提供的試驗數(shù)據(jù)的可信性以及一致性，包括試驗裝置的可靠性，就顯得很重要。車門、機蓋和后備箱蓋的使用壽命通常與其關(guān)閉時受到的沖擊密切相關(guān)。當關(guān)閉時施加較大的力或者沖擊次數(shù)達到其規(guī)定上限時，車門、機蓋和后備箱蓋有可能損壞。因此，在研發(fā)時，通常會考慮車門、機蓋和后備箱蓋的抗碰撞沖擊的能力來例如設計車門、機蓋和后備箱蓋的厚度和剛度。并且目前多數(shù)整車廠在車輛研發(fā)時，一般都會對車門、機蓋和后備箱蓋進行實際測試。例如，通過設計相關(guān)監(jiān)測裝置，來測試某車型在設定關(guān)閉力或者在關(guān)閉力在一定范圍內(nèi)車門、機蓋和后備箱蓋的實際抗碰撞次數(shù)，以通過實際試驗數(shù)據(jù)來檢驗并評估車門、機蓋和后備箱蓋的設計是否合理可行，并為研發(fā)人員的后續(xù)研發(fā)提供重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容正是如此，本發(fā)明的一個目的在于，提供用于車門、機蓋和后備箱蓋的試驗臺裝置，其能夠?qū)_擊速度進行精確控制，從而提高試驗數(shù)據(jù)的準確性，并且提高試驗臺的可靠性。本發(fā)明的上述目的以及其他目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)本發(fā)明提供一種試驗臺，所述試驗臺包括有框架、用于車門沖擊試驗的第一試驗部分，其中，所述第一試驗部分包括有用于打開車門的第一拉放絞繩機構(gòu)、對車門進行解鎖的拉索機構(gòu)、能夠施加設定彈性力到車門上以關(guān)閉車門的彈力機構(gòu)以及用于監(jiān)控車門關(guān)閉時沖擊大小的第一監(jiān)測機構(gòu)，其中所述第一拉放絞繩機構(gòu)、拉索機構(gòu)、彈力機構(gòu)以及第一監(jiān)測機構(gòu)分別設置在框架上，所述第一檢測機構(gòu)包括設置在車門邊緣上的第一角速度傳感
ο本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述試驗臺還包括有用于機蓋或者后備箱蓋沖擊試驗的第二試驗部分，其中所述第二試驗部分包括有用于打開機蓋或者后備箱蓋的第二拉放絞繩機構(gòu)、能夠施加設定彈射力到機蓋或者后備箱蓋上以關(guān)閉機蓋或者后備箱蓋的彈射機構(gòu)、以及用于監(jiān)控機蓋或者后備箱蓋關(guān)閉時沖擊大小的第二監(jiān)測機構(gòu)，其中所述第二拉放絞繩機構(gòu)、彈射機構(gòu)和所述第二監(jiān)測機構(gòu)分別設置在所述框架上，并且所述第二檢測機構(gòu)包括設置在機蓋或者后備箱蓋邊緣上的第二角速度傳感器。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述第一和第二拉放絞繩機構(gòu)分別包括有電磁制動器、絞盤、單向離合器、整線機構(gòu)、步進電機和鋼絲絞繩，其中，所述電磁制動器設置在所述絞盤的一端用于對絞盤進行制動控制，所述步進電機通過所述單向離合器與所述絞盤連接，從而驅(qū)動所述絞盤進行單向轉(zhuǎn)動，所述鋼絲絞繩纏繞在在所述絞盤上，并且靠近絞盤處固定有所述整線機構(gòu)，所述鋼絲絞繩的一端通過所述整線機構(gòu)連接在車門的邊緣上，用于拉開車門。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述步進電機的輸出軸通過異型鍵與單向離合器相連接，通過固定螺絲將所述單向離合器的外部與所述絞盤相連接。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述拉索機構(gòu)包括有拉索、固定在所述框架上的拉索直線電機和拉索固定板，其中所述拉索的一端固定在車門把手上，用于對車門進行開鎖，另一端通過拉索固定板與拉索直線電機的輸出軸相連接。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述拉索包括有外部包層以及能夠在所述包層內(nèi)能夠被所述拉索直線電機拉動的拉繩。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述彈力機構(gòu)包括有與車門接觸的接觸裝置以及對接觸裝置施加反彈力的板簧裝置，所述接觸裝置和所述板簧裝置設置在所述框架上。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述接觸裝置包括有底座和L形旋轉(zhuǎn)臂，其中所述L形旋轉(zhuǎn)臂能夠繞所述底座進行旋轉(zhuǎn)運動。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，板簧裝置包括有能夠繞固定支點轉(zhuǎn)動的板簧，設置在板簧的一端并且能夠調(diào)節(jié)所述板簧另一端的反彈力大小的板簧調(diào)節(jié)電機。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述L形旋轉(zhuǎn)臂的豎臂上端設有與車門相接觸的接觸部，橫臂下端設有能夠與所述板簧另一端相接觸的銷部。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述檢測機構(gòu)還包括有用于檢測所述板簧位置的第一位置傳感器和用于檢測車門接近關(guān)閉位置的第二位置傳感器。本發(fā)明所提供的試驗臺，優(yōu)選地，所述彈射機構(gòu)包括有圓筒、設置在所述圓筒中的螺旋彈簧、設于所述圓筒底部用于調(diào)節(jié)所述螺旋彈簧預緊力的彈射調(diào)節(jié)電機、以及一端與機蓋或者后備箱蓋相接觸而另一端與螺旋彈簧相接觸的彈射體。容易理解，本發(fā)明具有如下技術(shù)優(yōu)點1.試驗裝置的機架采用40*40和40*80的鋁型材搭建而成，加上利用車輛和白車身自重，實現(xiàn)的固定方式，使整個系統(tǒng)變得簡潔，且便于安裝。2.使用直線電機適時調(diào)節(jié)的板簧彎曲度的辦法，使關(guān)門的關(guān)閉速度實現(xiàn)了一級可控。再通過門處接近開關(guān)和門上的角速度傳感器(或加速度傳感器)的傳感輸入，程序控制步進電機的放繩速度，可從保證對門運行速度的有效控制。3.由于板簧彎曲率是通過步進電機控制控制實現(xiàn)的，加之可對放繩速度的有效 “規(guī)劃”，因此可以通過程序的“自適應”功能，滿足了對試驗速度的一致性要求。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細或者優(yōu)選的描述，其中，圖1是本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式下的試驗臺結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示的試驗臺的局部立體圖；圖3為圖1所示的試驗臺的拉放絞繩機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示的拉放絞繩機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分解圖；圖5為圖1所示的試驗臺放繩操作時的速度一時間示意圖。
具體實施方式容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出本發(fā)明的多個結(jié)構(gòu)方式。因此以下具體實施方式
以及附圖僅是對本發(fā)明的技術(shù)方案的具體說明，而不應當視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。圖1和圖2示意性地示出了本發(fā)明的試驗臺的結(jié)構(gòu)示意圖，其中該試驗臺包括有用于車門沖擊試驗的第一試驗部分和用于機蓋或者后備箱蓋的第二試驗部分。下面分別對其進行詳細描述。如圖1和圖2中所示，用于車門監(jiān)測的第一試驗部分主要包括有框架、拉放絞繩機構(gòu)、拉索機構(gòu)、彈力機構(gòu)以及用來監(jiān)測車門不同狀態(tài)的監(jiān)測機構(gòu)?？蚣軆?yōu)選通過鋁型材搭建而成，用于固定或者安置拉放絞繩機構(gòu)、拉索機構(gòu)、彈力機構(gòu)和監(jiān)測機構(gòu)。框架的高度、長度和寬度可根據(jù)車門的實際形狀來布局，這對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，因此不多贅述。如圖3和圖4所示，拉放絞繩機構(gòu)包括有電磁制動器1、絞盤及單向離合器組合2、 整線機構(gòu)3、行星齒輪減速器4、步進電機5和鋼絲絞繩6。其中，電磁制動器1設置在絞盤及單向離合器組合2的一端用于對絞盤及單向離合器組合2進行制動控制。行星齒輪減速器4優(yōu)選集成在步進電機5的輸出軸上。步進電機5的輸出軸通過軸承a和d被支撐在絞盤內(nèi)部，并且其動力經(jīng)由異型鍵b傳遞到單向離合器c上，所述單向離合器通過固定螺絲e 與所述絞盤相連接，從而使得步進電機能夠帶動絞盤進行單向轉(zhuǎn)動。在絞盤上纏繞有鋼絲絞繩6，并且靠近絞盤處固定有整線機構(gòu)3。鋼絲絞繩6的一端通過整線機構(gòu)3連接在車門的邊緣上，用于拉開車門。整線機構(gòu)3除了使絞盤及單向離合器組合中的絞盤收線排列整齊以外，同時還對鋼線具有一定的預緊力，這樣能預防因關(guān)門和蓋沖擊已經(jīng)發(fā)生，而電磁制動器的作用有延時所造成的絞盤排線紊亂的現(xiàn)象。如圖2中所示，拉索機構(gòu)包括有拉索直線電機11，拉索固定板10以及拉索14。其中拉索14包括有外部的包層以及能夠在包層內(nèi)被拉索直線電機11抽動的鋼絲拉繩，拉索 14的一端固定在車門把手上，用于對車門進行開鎖，另一端通過拉索固定板與拉索直線電機11的輸出軸相連接。當拉索直線電機11工作時，其能夠在一定范圍內(nèi)抽動拉索14中的鋼絲拉繩，從而對車門進行解鎖。如圖2中所示，彈力機構(gòu)包括有接觸裝置、用以對接觸裝置施加反彈力的板簧裝置，其中接觸裝置包括有底座7和L形旋轉(zhuǎn)臂12，其中L形旋轉(zhuǎn)臂12能夠繞底座7進行旋轉(zhuǎn)運動。板簧裝置包括有能夠繞固定支點50轉(zhuǎn)動的板簧9，設置在板簧9 一端并且能夠驅(qū)動板簧的板簧調(diào)節(jié)電機51。如圖2中所示，L形旋轉(zhuǎn)臂12的豎臂上端設有與車門相接觸的接觸部，其橫臂下端設有能夠與板簧9另一端相接觸的銷部52。其中，板簧9能夠通過不同的彈性變形將不同的作用力施加在銷部52上，從而L形旋轉(zhuǎn)臂12的接觸部通過銷部52關(guān)閉車門。監(jiān)測機構(gòu)包括有位置傳感器8、15和角速度傳感器16。其中，傳感器8用于檢測板簧9的壓縮程度，傳感器15用于檢測車門接近關(guān)閉位置，傳感器16用于檢測車門關(guān)閉時的瞬間角速度。用于車門沖擊試驗的第一試驗部分的工作過程如下在車門沖擊試驗開始前，調(diào)節(jié)板簧調(diào)節(jié)電機51從而設定板簧9的反彈力，將車門設為正常關(guān)閉狀態(tài)。試驗時，首先拉索直線電機11工作，控制拉索直線電機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)從而使得其拉動拉索14中的鋼絲移動一小段直線距離，以滿足開鎖要求。開鎖后，步進電機 5開始工作，并且同時單向離合器在該方向上正常工作，從而使得步進電機5能夠收緊絞繩 6，從而車門打開。在車門打開的過程中，車門接觸到L形旋轉(zhuǎn)臂12的接觸部并帶動L形旋轉(zhuǎn)臂12繞其底座7轉(zhuǎn)動。絞繩6拉收到一定程度后，L形旋轉(zhuǎn)臂12的銷體52接觸到板簧 9，從而銷體52壓迫板簧9進行彈性變形，一直到位置傳感器8檢測到接觸信號以后，停止步進電機(5)的轉(zhuǎn)動。此時，電磁制動器(1)開啟并保持，從而避免慣性沖擊。整個收線過程結(jié)束。放線操作之前，首先步進電機5向相反方向轉(zhuǎn)動，并且保證步進電機5的轉(zhuǎn)速大于板簧9車門作用所形成的車門轉(zhuǎn)速。通過這種設置，避免絞繩6被迫施加帶動步進電機5 反轉(zhuǎn)的慣性力，從而引起關(guān)門實際速度與理論速度的較大偏差。當步進電機5反向轉(zhuǎn)動時， 由于單向離合器的設置，絞繩6不會被其帶動轉(zhuǎn)動，也就是說，步進電機5處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。放線時，電磁制動器1斷電釋放，在板簧的彈性力的作用下，車門做加速轉(zhuǎn)動直到脫離板簧9，其后車門的速度逐漸下降。步進電機5在加速轉(zhuǎn)動后也進入減速轉(zhuǎn)動并最終進入到對應于車門關(guān)閉沖擊速度的預設轉(zhuǎn)動速度。如果在車門關(guān)閉之前，發(fā)現(xiàn)車門速度超出規(guī)定轉(zhuǎn)速，則步進電機5通過絞繩6對其速度進行限制。如圖5中所示。當車門接近終點時，傳感器15檢測到信號，此時電磁制動器1在一微小延時后工作，從而拉緊絞繩6。其中，制動器1的作用時間點應當與盡量車門碰撞時刻相一致，這可通過多次試驗微調(diào)來實現(xiàn)。車門關(guān)閉時，角速度傳感器16記錄車門的角速度，從而確定車門轉(zhuǎn)動速度和碰撞沖擊大小。容易理解，本發(fā)明的第一試驗部分可以通過對板簧調(diào)節(jié)電機51再次調(diào)節(jié)，可以在不同反彈力的情況下進行測試，或者不調(diào)節(jié)板簧調(diào)節(jié)電機51，在相同反彈力的情況下進行多次測試。如圖5中所示，其中101表示電磁制動器1的釋放時間點，如上所述，此刻步進電機轉(zhuǎn)速201高于車門轉(zhuǎn)速301，其后進入減速過程。當車門轉(zhuǎn)速301大于步進電機轉(zhuǎn)速201 時，步進電機5對其超限轉(zhuǎn)速進行限制。在檢測到傳感器15的信號時間點401后的微小延時內(nèi)，也就是圖5中501所示，車門發(fā)生碰撞同時制動器1開始工作，從而車門速度急劇下降到0。類似地，本發(fā)明的第二試驗部分用于對機蓋或者后備箱蓋進行沖擊碰撞測試。其
7中，第二試驗部分包括有安裝在框架上的另一拉放絞繩機構(gòu)、彈射機構(gòu)和另一檢測機構(gòu)。其中另一拉放絞繩機構(gòu)的工作原理和結(jié)構(gòu)與前述基本相同，因此不多贅述。彈射結(jié)構(gòu)是將螺旋彈簧安裝在圓筒中，延伸桿壓縮彈簧，形成預緊力，以完成彈射功能；預緊力的大小可以通過彈射調(diào)節(jié)電機18來調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。彈射體19的一端與機蓋或者后備箱蓋相接觸，另一端與壓縮彈簧相接觸。通過壓縮彈簧的釋放產(chǎn)生彈射力。彈射機構(gòu)設置的目的是為了解決，因重力不能達到關(guān)蓋速度的情況發(fā)生；比如有液壓頂桿裝置的前后蓋重力關(guān)閉往往不能產(chǎn)生足夠的關(guān)閉沖擊速動。另一檢測機構(gòu)包括用來檢測機蓋或者后備箱蓋關(guān)閉瞬間的角速度傳感器。第二試驗部分的工作過程與第一試驗部分的工作過程基本相同。因此不多贅述。
權(quán)利要求
1.一種試驗臺，所述試驗臺包括有框架、用于車門沖擊試驗的第一試驗部分，其中，所述第一試驗部分包括有用于打開車門的第一拉放絞繩機構(gòu)、對車門進行解鎖的拉索機構(gòu)、 能夠施加設定彈性力到車門上以關(guān)閉車門的彈力機構(gòu)以及用于監(jiān)控車門關(guān)閉時沖擊大小的第一監(jiān)測機構(gòu)，其中所述第一拉放絞繩機構(gòu)、拉索機構(gòu)、彈力機構(gòu)以及第一監(jiān)測機構(gòu)分別設置在框架上，所述第一檢測機構(gòu)包括設置在車門邊緣上的第一角速度傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗臺，其特征在于，所述試驗臺還包括有用于機蓋或者后備箱蓋沖擊試驗的第二試驗部分，其中所述第二試驗部分包括有用于打開機蓋或者后備箱蓋的第二拉放絞繩機構(gòu)、能夠施加設定彈射力到機蓋或者后備箱蓋上以關(guān)閉機蓋或者后備箱蓋的彈射機構(gòu)、以及用于監(jiān)控機蓋或者后備箱蓋關(guān)閉時沖擊大小的第二監(jiān)測機構(gòu)，其中所述第二拉放絞繩機構(gòu)、彈射機構(gòu)和所述第二監(jiān)測機構(gòu)分別設置在所述框架上，并且所述第二檢測機構(gòu)包括設置在機蓋或者后備箱蓋邊緣上的第二角速度傳感器。
3.如權(quán)利要求1-2任一所述的試驗臺，其特征在于，所述第一和第二拉放絞繩機構(gòu)分別包括有電磁制動器、絞盤、單向離合器、整線機構(gòu)、步進電機和鋼絲絞繩，其中，所述電磁制動器設置在所述絞盤的一端用于對絞盤進行制動控制，所述步進電機通過所述單向離合器與所述絞盤連接，從而驅(qū)動所述絞盤進行單向轉(zhuǎn)動，所述鋼絲絞繩纏繞在在所述絞盤上，并且靠近絞盤處固定有所述整線機構(gòu)，所述鋼絲絞繩的一端通過所述整線機構(gòu)連接在車門的邊緣上，用于拉開車門。
4.如權(quán)利要求3所述的試驗臺，其特征在于，所述步進電機的輸出軸通過異型鍵與單向離合器相連接，通過固定螺絲將所述單向離合器的外部與所述絞盤相連接。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的試驗臺，其特征在于，所述拉索機構(gòu)包括有拉索、固定在所述框架上的拉索直線電機和拉索固定板，其中所述拉索的一端固定在車門把手上，用于對車門進行開鎖，另一端通過拉索固定板與拉索直線電機的輸出軸相連接。
6.如權(quán)利要求5所述的試驗臺，其特征在于，所述拉索包括有外部包層以及能夠在所述包層內(nèi)能夠被所述拉索直線電機拉動的拉繩。
7.如權(quán)利要求1-6任一所述的試驗臺，其特征在于，所述彈力機構(gòu)包括有與車門接觸的接觸裝置以及對接觸裝置施加反彈力的板簧裝置，所述接觸裝置和所述板簧裝置設置在所述框架上。
8.如權(quán)利要求7所述的試驗臺，其特征在于，所述接觸裝置包括有底座和L形旋轉(zhuǎn)臂， 其中所述L形旋轉(zhuǎn)臂能夠繞所述底座進行旋轉(zhuǎn)運動。
9.如權(quán)利要求7-8任一所述的試驗臺，其特征在于，板簧裝置包括有能夠繞固定支點轉(zhuǎn)動的板簧，設置在板簧的一端并且能夠調(diào)節(jié)所述板簧另一端的反彈力大小的板簧調(diào)節(jié)電機。
10.如權(quán)利要求9所述的試驗臺，其特征在于，所述L形旋轉(zhuǎn)臂(12)的豎臂上端設有與車門相接觸的接觸部，橫臂下端設有能夠與所述板簧另一端相接觸的銷部。
11.如權(quán)利要求1-10任一所述的試驗臺，其特征在于，所述檢測機構(gòu)還包括有用于檢測所述板簧位置的第一位置傳感器和用于檢測車門接近關(guān)閉位置的第二位置傳感器。
12.如權(quán)利要求2-11任一所述的試驗臺，其特征在于，所述彈射機構(gòu)包括有圓筒、設置在所述圓筒中的螺旋彈簧、設于所述圓筒底部用于調(diào)節(jié)所述螺旋彈簧預緊力的彈射調(diào)節(jié)電機、以及一端與機蓋或者后備箱蓋相接觸而另一端與螺旋彈簧相接觸的彈射體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種試驗臺，包括有框架、用于車門沖擊試驗的第一試驗部分，其中，所述第一試驗部分包括有用于打開車門的第一拉放絞繩機構(gòu)、對車門進行解鎖的拉索機構(gòu)、能夠施加設定彈性力到車門上以關(guān)閉車門的彈力機構(gòu)以及用于監(jiān)控車門關(guān)閉時沖擊大小的第一監(jiān)測機構(gòu)，其中所述第一拉放絞繩機構(gòu)、拉索機構(gòu)、彈力機構(gòu)以及第一監(jiān)測機構(gòu)分別設置在框架上，所述第一檢測機構(gòu)包括設置在車門邊緣上的第一角速度傳感器。本發(fā)明的試驗臺能夠?qū)_擊速度進行精確控制，從而提高試驗數(shù)據(jù)的準確性，并且提高試驗臺的可靠性。
文檔編號G01M7/08GK102478450SQ201010558480
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者周俊, 張家寧, 張琦, 徐峰, 施思明, 李輝, 梅愛群 申請人:上海汽車集團股份有限公司