冲击试验装置的制作方法

专利2025-04-07  43


本发明涉及一种冲击试验装置。


背景技术:

1、为了评估汽车碰撞时的乘客安全而进行碰撞试验。碰撞试验有使实际车辆以规定速度碰撞障碍物的实际车辆碰撞试验(破坏试验)、对于安装有测试体的滑车(sled,台车)施加与实际车辆碰撞时相同程度的冲击(加速脉冲)的碰撞模拟试验(滑车试验)。

2、在日本特开第2012-2699号公报(专利文献1)中记载了进行碰撞模拟试验的装置。专利文献1记载的装置中,以在水平方向可移动地被支承的滑车的前端接触发射装置的活塞的前端的状态,利用发射装置的储能器所积蓄的油压击出活塞,非破坏性地重现对安装于滑车的测试体作用的冲击。


技术实现思路

1、专利文献1记载的装置,通过活塞的击出冲程的设定,能够将冲击程度调节为与实际车辆碰撞相同的程度,但不能控制加速度的波形。因此,不能进行精度高的试验。

2、此外,因为被活塞击出的滑车由于惯性而长距离行进,所以装置全长非常长,需要大的设置空间。

3、本发明有鉴于上述情况完成,其目的在于提供小型且高精度的碰撞模拟试验装置。

4、本发明的一实施方式的碰撞模拟试验装置包括:能够安装测试体的工作台;和在驱动方向上驱动工作台的齿形带,齿形带具有碳芯线。

5、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有:卷绕有齿形带的一对齿形滑轮;和将齿形带以可解除的方式固定于工作台的带夹具,齿形带在长度方向上隔开间隔的两处固定位置固定于工作台。

6、根据此结构,因为带夹具固定于工作台,所以能够抑制由于带夹具的负载导致齿形带晃动而发生跳齿的情况,工作台的驱动控制能力提升。

7、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,齿形带在至少一处的固定位置,以能够调节齿形带的有效长度的方式被固定。

8、根据此结构,齿形带的有效长度的调整变得容易。

9、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有彼此平行地排列的多个齿形带,工作台能够被多个齿形带驱动。

10、根据此结构,对于质量大的测试体也能够施加必要的冲击。

11、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,多个齿形带的有效长度相同。

12、根据此结构,因为各齿形带的响应特性一致,所以能够对于各齿形带以相同条件(例如相同时间常数)进行控制。因此,能够通过更简单的控制驱动多个齿形带,能够使控制装置所需的处理能力较小。

13、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,一对齿形滑轮的至少一者为驱动滑轮,具有驱动驱动滑轮的驱动组件。

14、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,驱动组件具有电动机。

15、根据此结构,因为不需要油压,所以不需要设置油压供给设备。因此,不需要大的设置空间,不需要油压供给设备的维修和负担。此外,也不会由于液压油而污染周围环境,能够在干净且安全的环境下进行试验。

16、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,电动机为伺服电机。

17、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,电动机的转动惯量为为0.02kg·m2以下。

18、根据此结构,能够产生大的加速度。

19、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,电动机的转动惯量为0.01kg·m2以下。

20、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,驱动组件具有将电动机的输出减速的减速机。

21、根据此结构,能够进行惯性大的测试体的试验。

22、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,驱动组件包括:被电动机驱动的轴;和以轴可旋转的方式支承轴的轴承,驱动滑轮安装于轴。

23、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,驱动组件具有一对电动机,轴的两端分别连结于一对电动机。

24、根据此结构,能够以更大的动力驱动轴。此外,在使用两台电动机的情况下,通过共用轴能够减少轴承,能够使装置紧凑。

25、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有分别驱动多个齿形带的多个驱动组件,多个驱动组件中的两个驱动组件在驱动滑轮的轴向上排列配置。

26、根据此结构,能够缩短驱动驱动滑轮的动力传递路径,降低动力传递路径的转动惯量,能够进行更大加速度的驱动。

27、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有分别驱动多个齿形带的多个驱动组件,多个驱动组件中的两个驱动组件在驱动方向上排列配置。

28、根据此结构,能够缩短驱动驱动滑轮的动力传递路径,降低动力传递路径的转动惯量,能够进行更大加速度的驱动。

29、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,驱动组件具有分别驱动多个齿形带中的至少两个齿形带的、至少两个齿形滑轮,该至少两个齿形滑轮安装于轴。

30、根据此结构,因为至少两个齿形带被一根轴驱动,所以能够使该至少两个齿形带的驱动完全同步,能够进行更高精度的驱动。

31、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,一对齿形滑轮均为驱动滑轮。

32、根据此结构,能够以更高动力驱动齿形带。

33、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,驱动组件包括:驱动一对齿形滑轮中的一者的第一驱动组件;和驱动一对齿形滑轮中的另一者的第二驱动组件。

34、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,在一个以上的驱动组件中共具有多个电动机,碰撞模拟试验装置具有同步控制多个电动机的控制部,控制部使用光纤通信来高速控制各电动机。

35、根据此结构,能够以足够的高精度驱动工作台。

36、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,包括:推动器,其用于在驱动方向上推出工作台;线性导轨,其以在驱动方向上工作台和推动器能够移动的方式支承工作台和推动器;和冲击产生部,其通过与工作台的碰撞而产生施加于测试体的冲击,齿形带能够分别固定于工作台和推动器,且能够以可解除的方式固定于工作台和推动器的任一者,在齿形带被固定于工作台时,驱动组件产生施加于测试体的冲击,该冲击被齿形带传递至工作台,在齿形带被固定于推动器时,被推动器推出的工作台与冲击产生部碰撞,从而产生施加于测试体的冲击。

37、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,冲击产生部具有:固定部;冲击部,其配置在工作台能够碰撞的位置;和缓冲部,其在固定部与冲击部之间能够缓和冲击。

38、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,缓冲部具有:安装于冲击部的可动框架;一对臂,其以在驱动方向上将可动框架夹在中间的方式配置,且安装于固定部;和被夹在可动框架与各臂之间的弹簧。

39、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,工作台具有向冲击产生部突出的第一碰撞柱,冲击产生部的冲击部具有向第一碰撞柱突出的第二碰撞柱,第一碰撞柱和第二碰撞柱的至少一者是具有阻尼器和弹簧的至少一者的缓冲装置。

40、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,线性导轨具有:在驱动方向上延伸的轨;和经由滚动体在轨上行进的滑架,滑架包括:安装于工作台的第一滑架;和安装于推动器的第二滑架。

41、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,第一齿形带具有由弹性体形成的主体部,弹性体包括硬质聚氨酯和氢化丙烯腈丁二烯橡胶的任一者。

42、根据此结构,能够抑制跳齿发生,以更高精度驱动工作台。

43、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有在驱动方向上引导工作台的线性导轨,线性导轨具有:在驱动方向上延伸的轨;和经由滚动体在轨上行进的滑架。

44、根据此结构,因为能够抑制驱动方向以外的工作台的不必要的运动,所以能够以更高精度驱动工作台。此外,通过采用低损失的滚动引导,能够以更少的动力驱动工作台,并且在引导机构中不易产生滞塞,因此能够以更大加速度驱动工作台。

45、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,滚动体由陶瓷材料所形成。

46、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,陶瓷材料包括氮化硅、碳化硅和氧化锆的任一者。

47、根据此结构,由陶瓷材料所形成的滚动体,比一般的钢产品更具有轻量且耐热性高/高精度的特征。因此,不易产生滞塞,能够以更大加速度驱动工作台。

48、根据本发明的另一方式,提供一种冲击试验装置,其包括:能够载置测试体的行进部;和用于传递驱动行进部的动力的卷绕传动机构,卷绕传动机构具有第一卷绕媒介物,第一卷绕媒介物是具有碳芯线的第一齿形带。

49、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,第一齿形带具有由弹性体形成的主体部,弹性体包括硬质聚氨酯和氢化丙烯腈丁二烯橡胶的任一者。

50、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有以行进部可行进的方式支承行进部的轨道部,卷绕传动机构具有卷绕有第一卷绕媒介物的第一驱动滑轮。

51、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,轨道部以在水平位置与垂直位置之间能够以转动轴为中心地旋转的方式被支承,其中,水平位置是行进部能够在水平方向上行进的位置,垂直位置是行进部能够在垂直方向上行进的位置,第一驱动滑轮的旋转轴与转动轴一致。

52、根据本发明的另一方式,提供一种冲击试验装置,其包括:能够载置测试体的行进部;以行进部可行进的方式支承行进部的轨道部;和用于传递驱动行进部的动力的卷绕传动机构,卷绕传动机构具有:第一驱动滑轮;和卷绕于第一驱动滑轮的第一卷绕媒介物,轨道部以在水平位置与垂直位置之间能够以转动轴为中心地旋转的方式被支承,其中,水平位置是行进部能够在水平方向上行进的位置,垂直位置是行进部能够在垂直方向上行进的位置,第一驱动滑轮的旋转轴与转动轴一致。

53、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,在将轨道部配置于垂直位置时,能够实施垂直冲击试验和落下试验的至少任一者,在将轨道部配置于水平位置时,能够实施水平冲击试验。

54、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,卷绕传动机构具有:第一从动滑轮,在该第一从动滑轮与第一驱动滑轮之间架设有第一卷绕媒介物;和媒介物固定具,其以可拆装的方式将第一卷绕媒介物固定于行进部。

55、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有以轨道部可旋转的方式支承轨道部的固定部,轨道部具有以转动轴为中心线的轴部,固定部具有以轴部可旋转的方式支承轴部的轴承部。

56、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,第一从动滑轮安装于轨道部的前端部,轴部设置于轨道部的后端部,第一卷绕媒介物绕轨道部的周围架设。

57、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有在转动轴的方向上排列配置的一对卷绕传动机构,轴部配置在一对卷绕传动机构的第一驱动滑轮之间。

58、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有能够使轨道部旋转的旋转驱动部,旋转驱动部具有:电机;与电机的轴连结的第二驱动滑轮;与轨道部的轴部结合的第二从动滑轮;和第二卷绕媒介物,其架设在第二驱动滑轮与第二从动滑轮之间。

59、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,第二卷绕媒介物为齿形带。

60、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有引导行进部的行进的线性导轨,线性导轨具有:安装于轨道部的轨;和滑架,其安装于行进部,能够在轨上行进,轨道部具有安装有轨的轨支承部,在轨支承部的一端部连结着轴部。

61、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有一对所述线性导轨,轨道部具有在转动轴的方向上排列配置的一对轨支承部,在一对轨支承部分别安装有一对线性导轨的轨,一对轨支承部的一端部经由轴部连结。

62、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,卷绕传动机构配置在一对轨支承部之间。

63、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,轨道部具有:间隔物,其配置在一对轨支承部之间,且安装于一个轨支承部的后端部;和驱动板,其配置在另一个轨支承部与间隔物之间,前端部安装于该间隔物。

64、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,间隔物的宽度比第一卷绕媒介物的宽度大,卷绕传动机构在转动轴的方向上配置在与间隔物相同的位置。

65、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,轨道部具有:一对间隔物,其配置在一对轨支承部之间,分别安装于该一对轨支承部的后端部;和一对驱动板,其配置在一对间隔物之间,各自的前端部安装于该一对间隔物,一对驱动板的后端部经由轴部连结。

66、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有一对卷绕传动机构,一对卷绕传动机构在所述转动轴的方向上排列配置在一对轨支承部之间。

67、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,间隔物的宽度比第一卷绕媒介物的宽度大,一对卷绕传动机构在转动轴的方向上配置在分别与一对间隔物相同的位置。

68、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,轨道部具有连结一对轨支承部的前端部的前端连结部,第一从动滑轮安装于前端连结部。

69、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,轨道部具有连结一对轨支承部的中间部的多个中间连结部,前端连结部和多个中间连结部在行进部的行进方向上等间隔地配置。

70、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,在轨道部的正面配置行进部,在轨道部的前端连结部和多个中间连结部的背面,分别设置有引导第一卷绕媒介物的引导辊。

71、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,用媒介物固定具来固定第一卷绕媒介物的两端。

72、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,卷绕传动机构具有一对媒介物固定具,用一对媒介物固定具的一者来固定第一卷绕媒介物的一端部,用一对媒介物固定具的另一者来固定第一卷绕媒介物的另一端部。

73、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有支承轨道部的固定部。

74、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,固定部具有在水平方向上空出规定间隔地排列成格子点状的多个冲击板,行进部具有在落下试验中能够载置测试体的支承框架,在支承框架,在与各冲击板对应的位置形成有在行进部的行进方向上贯通的、冲击板能够通过的多个贯通孔。

75、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,行进部具有第一支承板,该第一支承板以可拆装的方式安装于支承框架,且能够堵住贯通孔。

76、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,行进部具有在水平冲击试验中能够载置测试体的第二支承板。

77、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有引导行进部的行进的线性导轨,线性导轨具有:安装于轨道部的轨;和滑架,其安装于行进部,能够在轨上行进。

78、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,线性导轨具有存在于轨与滑架之间的滚动体。

79、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,滚动体由陶瓷材料所形成。

80、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,陶瓷材料包括氮化硅、碳化硅和氧化锆的任一者。

81、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,具有驱动卷绕传动机构的带驱动部,带驱动部具有伺服电机,该伺服电机的轴与第一驱动滑轮连结。

82、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,伺服电机的转动惯量为0.02kg·m2以下。

83、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,伺服电机的转动惯量为0.01kg·m2以下。

84、在上述碰撞模拟试验装置中,也可以构成为,带驱动部具有减少从伺服电机输出的动力的旋转速度的减速机。

85、根据本发明的另一方式,提供一种冲击试验装置,其包括:能够载置测试体的行进部;以行进部在垂直方向上可行进的方式支承行进部的轨道部;配置在行进部的可行进路径上的固定部;和控制行进部的行进的控制部,行进部具有能够载置测试体的支承框架,固定部具有在水平方向上空出规定间隔地排列成格子点状的多个冲击板,在支承框架,在与各冲击板对应的位置形成有在垂直方向上贯通的、多个冲击板能够分别通过的多个贯通孔,控制部在落下试验中,使行进部从比冲击板高的位置到比冲击板低的位置,至少暂时以比重力加速度大的加速度下降,使得测试体从支承框架浮起,在垂直冲击试验中,使行进部在比冲击板高的位置,依据与要施加于测试体的冲击对应的加速度波形来加速。

86、发明效果

87、根据本发明的一实施方式,能够实现小型且高精度的碰撞模拟试验装置。

88、根据本发明的另一实施方式的一方式,提供能够实施垂直冲击试验或落下试验以及水平冲击试验这两种试验的冲击试验装置。

89、根据本发明的另一实施方式的另一方式,提供能够对测试体施加高自由度的冲击的冲击试验装置。

90、根据本发明的另一实施方式的另一方式,提供能够对测试体施加高自由度的冲击的、能够实施垂直冲击试验和自由落下试验这两种试验的冲击试验装置。

91、在上述冲击试验装置中,也可以构成为,行进部具有第一支承板,该第一支承板以可拆装的方式安装于支承框架,且能够堵住贯通孔。


技术特征:

1.一种冲击试验装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的冲击试验装置,其特征在于:

3.如权利要求2所述的冲击试验装置,其特征在于:

4.如权利要求1所述的冲击试验装置,其特征在于:

5.如权利要求4所述的冲击试验装置,其特征在于:

6.如权利要求4所述的冲击试验装置,其特征在于:

7.如权利要求4所述的冲击试验装置,其特征在于:

8.如权利要求7所述的冲击试验装置,其特征在于:

9.如权利要求7所述的冲击试验装置,其特征在于:

10.如权利要求7所述的冲击试验装置,其特征在于:

11.如权利要求1所述的冲击试验装置,其特征在于,包括:

12.如权利要求11所述的冲击试验装置,其特征在于:

13.如权利要求1所述的冲击试验装置,其特征在于:

14.如权利要求1所述的冲击试验装置,其特征在于:

15.一种冲击试验装置,其特征在于,包括:

16.如权利要求15所述的冲击试验装置,其特征在于:


技术总结
本发明的冲击试验装置包括:能够载置测试体的行进部;以所述行进部可行进的方式支承所述行进部的轨道部;和用于传递驱动所述行进部的动力的卷绕传动机构,所述卷绕传动机构具有:第一驱动滑轮;和卷绕于所述第一驱动滑轮的第一卷绕媒介物,所述轨道部以在水平位置与垂直位置之间能够以转动轴为中心地旋转的方式被支承,其中,所述水平位置是所述行进部能够在水平方向上行进的位置,所述垂直位置是所述行进部能够在垂直方向上行进的位置,所述第一驱动滑轮的旋转轴与所述转动轴一致。

技术研发人员:松本繁,宫下博至,村内一宏,羽石清明
受保护的技术使用者:国际计测器株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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