[发明专利]一种汽车转向管柱动态溃缩力测量装置

说明书

技术领域

本发明属于汽车转向系统试验领域，具体涉及一种汽车转向管柱动态溃缩力测量装置。

背景技术

为减少在汽车碰撞事故中方向盘等装置对驾驶员的伤害，在汽车被动安全性能设计开发时通常采用可溃缩的转向管柱。可溃缩的转向管柱在受到一定的撞击力时，会向远离驾驶员的方向溃缩，增大方向盘到驾驶员间的空间，从而减轻碰撞事故对驾驶员的伤害程度；由于可溃缩的转向管柱在正常使用时不能溃缩，因此需要在实际碰撞工况下对转向管柱的动态溃缩力进行测量，为转向管柱的溃缩力设计提供依据。

CN104019953A公开了一种汽车转向管柱动态冲击试验台架，其包括固定座、载架、U型支架、U型板、固定板、力传感器、上法兰盘和下法兰盘，用来测量转向管柱的动态压溃力。其中，固定座和载架对应于本申请中的台车连接板，U型支架、U型板和固定板对应于本申请中的转向管柱安装支架，上法兰盘和下法兰盘对应于本申请中的力传感器安装支座。这种试验台架存在如下问题：（1）通过给方向盘施加一定冲击力的方式来模拟碰撞过程，并用力传感器测量转向管柱在该冲击力作用下的受力溃缩情况，其未考虑实际碰撞工况时，坐在座椅上且系有安全带的驾驶员对方向盘的实际撞击力，测量结果不准确；（2）不能对不同车型的转向管柱进行准确测试，通用性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车转向管柱动态溃缩力测量装置，以模拟测量在实际碰撞工况下转向管柱的动态溃缩力，提高测量结果的准确度。

本发明所述的汽车转向管柱动态溃缩力测量装置，包括台车连接板（安装在台车碰撞试验系统的台面上，由台车碰撞试验系统给台车连接板提供实车碰撞时的加速度或减速度）、转向管柱安装支架、力传感器安装支座和力传感器，所述转向管柱安装支架安装在台车连接板上，力传感器安装支座的一端与转向管柱连接、另一端与方向盘连接，力传感器安装在力传感器安装支座上，所述台车连接板上安装有搁脚支座、座椅安装支座和安全带安装支架，转向管柱安装支架、搁脚支座、座椅安装支座、安全带安装支架在台车连接板上的相对位置与实车的转向管柱、脚踏板、座椅、安全带的相对位置对应。

所述搁脚支座包括搁脚底板、搁脚下连接板、搁脚上连接板和搁脚板（用于测量时放置假人的脚），所述搁脚板的一边与搁脚上连接板的一边呈设定夹角焊接，搁脚板与搁脚上连接板之间具有支撑肋，所述搁脚底板可拆卸的连接在台车连接板上（搁脚底板与台车连接板的连接位置可以调节），搁脚下连接板通过搁脚支撑柱焊接在搁脚底板上并与搁脚底板平行，搁脚下连接板上开设有至少一圈呈圆形排列且供螺栓穿过的圆孔，搁脚上连接板上开设有至少一圈呈圆形排列且供螺栓穿过的长圆弧形孔，搁脚上连接板上的长圆弧形孔与搁脚下连接板上的圆孔对应，搁脚上连接板通过螺栓螺母与搁脚下连接板连接，通过螺栓螺母能够任意调节搁脚板的角度，以满足不同车型的脚踏板的安装角度。

所述座椅安装支座包括支座底板、支座连接板和座椅安装板，所述座椅安装板上焊接有与实车的座椅安装孔位置对应的座椅安装柱，座椅安装柱上开设有用于安装座椅的座椅螺纹孔，所述支座底板可拆卸的连接在台车连接板上（支座底板与台车连接板的连接位置可以调节），支座连接板通过支座支撑柱焊接在支座底板上并与支座底板平行，支座连接板上开设有至少一圈呈圆形排列且供螺栓穿过的圆孔，座椅安装板上开设有至少一圈呈圆形排列且供螺栓穿过的长圆弧形孔，座椅安装板上的长圆弧形孔与支座连接板上的圆孔对应，座椅安装板通过螺栓螺母与支座连接板连接，通过螺栓螺母能够任意调节座椅安装板的角度，以满足不同车型的座椅的安装角度。

所述安全带安装支架由模拟B柱（用于模拟实车的B柱）、安全带卷收器安装支座和安全带D环安装支座构成。

所述模拟B柱包括B柱底板和垂直焊接在B柱底板上的B柱立板，所述B柱底板可拆卸的连接在台车连接板上（B柱底板与台车连接板的连接位置可以调节），所述B柱立板上沿竖直方向开设有多列供螺栓穿过的圆孔，用于通过螺栓螺母安装安全带卷收器安装支座和安全带D环安装支座。B柱立板的背面具有竖直加强肋、右侧具有三角加强肋，所述三角加强肋的一直角边与B柱立板的右侧边垂直焊接、另一直角边与B柱底板的右侧边垂直焊接，其增加了模拟B柱的强度，提高了抗冲击能力。