CN105841973A - 用于车辆翻车模拟的测试装置 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的测试装置包括管和可滑动地设置在管中的活塞。座椅安全带D-环被安装到活塞。致动器支撑在管上，致动器通过管与活塞连通以用于在模拟的车辆翻车过程中在指定时间间隔内使活塞相对于管运动到伸展位置。活塞限定齿，以及棘轮支撑在管上并与活塞的齿接合用于防止在模拟的车辆翻车过程之中或之后活塞相对于管朝向缩回位置的运动。

Description

用于车辆翻车模拟的测试装置

背景技术

为了测试车辆部件——诸如座椅底座、座椅部件、座椅安全带等——的目的，可以对车辆翻车进行模拟。在这样的测试中，车辆或车辆的一部分——诸如白车身——可以被放置在保持架中并且该保持架可以被翻转以模仿翻车。具体地，该保持架可以被设置在沿着轨道被移动的可移动平台上。施加制动以突然地止动该平台，此时保持架翻转离开平台并继续翻转以模拟车辆翻车。这样的测试可以被称为翻车部件测试。

保持架允许车辆翻车的模拟同时防止在模拟过程中损坏车辆外部。由于车辆的外部在车辆翻车的模拟过程中未受损坏，所以车辆的外部——例如白车身——可以在重复的车辆翻车模拟中被再次使用。

然而，在意外的车辆翻车过程中，车辆的外部的多个部分可能会变形。由于保持架在车辆翻车模拟的过程中保护了车辆的外部，因此在保持架中的翻车模拟不会模拟该外部变形。举例来说，支撑前座椅安全带的D-环的车辆的B-柱在意外的翻车过程中可能变形。在翻车过程中B-柱的该变形移动了前座椅安全带的D-环。同样地，前座椅安全带操作的这个方面在保持架中的翻车模拟过程中不会被描绘。

仍然存在着实施不会损坏车辆外部的车辆翻车模拟的机会，以使车辆在重复的模拟过程中可以被再次使用，同时也模拟了由车辆翻车过程中B-柱造成的座椅安全带的D-环的运动。

附图说明

图1为用于模拟车辆翻车的保持架和车辆的透视图；

图2为在具有处于缩回位置的测试装置的保持架中的车辆的一部分的透视图；

图3为在模拟的车辆翻车过程中的保持架和车辆的透视图；

图4为在车辆翻车过程中在包括了处于伸展位置的测试装置的保持架中的车辆的一部分的透视图；

图5为测试装置的分解图；

图6为具有在缩回位置和伸展位置之间的活塞的测试装置的侧视图；

图7为具有处于缩回位置的活塞的测试装置的另一侧视图。

具体实施方式

参考附图，其中在多个附图中相同的附图标记指代相同的部件，车辆翻车测试装置10在图1-4中被示出。测试装置10包括用于支撑车辆14的保持架12和用于安装到车辆14的测试装置16。如以下进一步的阐述，当车辆14被设置在保持架12中以模拟车辆翻车时保持架12可以被翻转。保持架12模拟车辆翻车并防止在模拟过程中对车辆14的外部的损坏。由于车辆14的外部在车辆翻车的模拟过程中未被损坏，所以车辆14在重复的车辆翻车模拟中可以被再次使用。

继续参考图1-4，测试装置16支撑与车辆的柱22相邻的前座椅安全带20的D-环18。如以下进一步阐述，测试装置16在车辆翻车模拟过程中在保持架12中移动D-环18以模拟在车辆翻车过程中柱22的变形。还如以下进一步所述，测试装置16可以被调节以模拟任何车辆类型和任何翻车模拟的柱变形，以及D-环18的相关运动。

参考图5-7，测试装置16包括管24和可滑动地设置在管24中的活塞26。通过管24与活塞26连通的致动器28支撑在管24上。棘轮30支撑在管24上并与活塞26接合以防止活塞26运动进入到管24中。

如图2和7中的最佳示出，活塞26最初处于相对于管24的缩回位置。如图4中所示，在车辆翻车模拟过程中，致动器28被激活将活塞26从管24延伸到伸展位置。棘轮30被配置为允许活塞26朝向伸展位置的运动并防止活塞26运动进入到管24中——即朝向缩回位置运动——以模拟车辆翻车。也就是说，在活塞26运动到伸展位置之后，棘轮30将活塞26保持在伸展位置以模拟在车辆翻车过程中柱22的永久性变形。

参考图5-7，管24限定接收活塞26的室32。室32可以沿着轴线A延伸以及活塞26可以沿着轴线A从缩回位置延伸到伸展位置。

管24可以包括用于将管24固定到车辆和/或保持架12上的一个或多个凸缘34。举例来说，如图2中所示，凸缘34用螺纹螺母和螺栓被连接到车辆14。作为一种选择，凸缘34可以以任何适当的方式被连接到车辆和/或保持架12。

管24可以由金属——诸如钢——制成。作为一种选择，管24可以由任何适当的材料制成。

活塞26可以被配置为在室32内相对于管24从缩回位置滑动到伸展位置。活塞26和室32可以具有共同横截面形状以便于活塞26在室32中的滑动。举例来说，在附图中活塞26和室32具有矩形横截面。作为一种选择，活塞26和室32可以具有任何适当的横截面形状以便于活塞26在室32中的滑动。

如前所述，活塞26支撑座椅安全带D-环18。具体地，参考图5-7，活塞26可以包括安装表面36以及活塞26可以被安装到安装表面36。活塞26可以在安装表面36中限定孔38用于承接连接到座椅安全带D-环18的紧固件40(如图2和4中所示)。举例来说，孔38和紧固件40可以为螺纹连接。

如图2和4中所示，活塞26可以包括设置为与D-环18相邻的板42。板42可以支撑用于测量随着D-环18从缩回位置运动到伸展位置的D-环18的加速度的加速度计(未示出)。

活塞26可以由金属——诸如钢——制成。作为一种选择，活塞26可以由任何适当的材料制成。

管24可以限定举例来说沿着轴线A延伸的槽44。止动销46可以与活塞26接合以及该槽44可以承接止动销46。随着活塞26从缩回位置朝向伸展位置运动，该止动销46沿着轴线A朝向槽44的端部48运动。当活塞26到达伸展位置时，止动销46与槽44的端部48接合以将活塞26停止在伸展位置。如前所述并如以下的进一步描述，当活塞26处于伸展位置时，棘轮30与活塞26接合以防止活塞26沿着轴线A朝向缩回位置运动。

继续参考图5-7，活塞26限定沿着槽44的用于作为选择地承接止动销46的多个孔50。如图5-6所示，未承接止动销46的一个或多个孔可以承接剪切销80。当活塞26被设置在室32中时，孔50沿着轴线A被相互隔开。当活塞26处于缩回位置时，孔50可以通过槽44露出，以便止动销46可以与孔50中的一个接合。孔50中的任意一个可以与止动销46接合以选择处于伸展位置的活塞26自管24延伸的长度。

孔50可以延伸穿过活塞26。在这样的配置中，止动销46可以延伸穿过孔50中的一个并通过紧固件52被保持在孔50中。举例来说，止动销46可以被螺纹连接并可以承接螺纹螺母以将止动销46固定到所选择的孔中。作为一种选择，紧固件52可以为任何适当种类的紧固件，例如，开口销、插接帽等。

如图5-6中所示，一个或多个剪切销80可以与孔50接合。剪切销80可以被配置为当致动器28被激活时易断。具体地，剪切销80可以被用来调整活塞26从缩回位置到伸展位置的运动。举例来说，剪切销80可以将活塞26朝向伸展位置的运动减慢到所需加速度。剪切销80可以由任何适当材料类型、材料等级、以及直径组成。举例来说，剪切销80可以由铝、不锈钢、钢等制成。相同或不同材料类型、材料等级、和/或直径的一个或多个剪切销80可以与孔50接合以调整当致动器28被激活时活塞26的运动。两个剪切销80在图5-6中被示出，然而，应当领会的是，任意数量的剪切销80可以与任意数量的各自的孔50接合。

一个或多个剪切销54可以与管24以及活塞26接合以临时地将活塞26保持在缩回位置中。具体地，参考图5，管24可以限定一个或多个孔56以及活塞26可以限定一个或多个孔58，当活塞26处于缩回位置时，孔56和孔58相互对齐。剪切销54可以与孔56、58接合以将活塞26保持在缩回位置。图6示出了在缩回位置和伸展位置之间的活塞26。

剪切销54被配置为当致动器28被激活时易断。同样地，剪切销54防止活塞26在翻车模拟之前相对于管24的运动，并且在翻车模拟过程中致动器28断开剪切销54并朝向伸展位置推动活塞26。如前所述，止动销46将活塞26停止在伸展位置以及棘轮30将活塞26保持在伸展位置。

可以根据断开剪切销54所需要的所需剪切力而选择性地挑选与管24和活塞26接合的剪切销54的数量和位置。举例来说，在如附图中所示的配置中，活塞26和管24的每个限定一对相应的孔56、58。在这个配置中，根据所需剪切力，一个剪切销54可以与相应的孔56、58中的任意一个接合，或者两个剪切销54可以与相应的孔56、58二者接合。断开剪切销54所需要的剪切力还可以通过调整剪切销54的厚度和材料类型而得到调整。

致动器28可以为气体发生器。在这样的配置中，气体发生器可以与室32连通并一旦激活，就可以将压缩气体引导进入到室32中以将活塞26推动到伸展位置。活塞26可以沿着室32被密封到管24以使室32为气密的。作为一种选择，致动器28可以为任何适当的类型——包括机械的、液压的、气动的等。

继续参考图5-7，管24可以限定压力口60。在致动器28为气体发生器的配置中，压力口60可以被选择性地开启或关闭以控制在室32中来自气体发生器的所需压力量。测试装置16可以包括室32中的压力传感器(未示出)，其在致动器28的激活过程中测量室32中的压力。

致动器28可以被固定到管24。举例来说，如图5-7中所示，致动器28可以通过螺栓被螺接到管24。

如前所述，棘轮30与活塞26接合以允许活塞26朝向伸展位置运动并防止活塞26朝向缩回位置运动。同样地，当致动器28被激活以将活塞26从缩回位置运动到伸展位置时，棘轮30将活塞26保持在伸展位置以模拟永久变形的车辆的柱。

棘轮30可以包括枢转地安装在管24上的棘爪62。举例来说，棘爪62可以围绕销枢转。棘轮30可以选择性地为任何适当的配置以允许活塞26朝向伸展位置运动并防止活塞26朝向缩回位置运动。

活塞26可以限定通过棘爪62啮合的齿66。齿66从基座68向上延伸并包括相对于基座68以钝角O成角度的向前表面70和相对于基座68以锐角A成角度的向后表面72。也就是说，齿66具有锯齿形式。棘爪62可以在形状上与向前表面70以及向后表面72的角度匹配。同样地，当致动器28朝向伸展位置推动棘爪62时，向前表面70和基座68之间的钝角O允许向前表面70沿着棘爪62滑动。向后表面72和基座68之间的锐角A倚靠朝向缩回位置被推动的活塞26的向后表面72楔入到棘爪62中，因此防止了活塞26朝向缩回位置的运动。

棘轮30可以包括在棘爪62和管24之间的弹簧74。弹簧74推动棘爪62与齿66啮合。随着致动器28将活塞26朝向伸展位置运动，棘爪62随着向前表面沿着棘爪62滑动而围绕销64转动。在这个运动过程中，弹簧74推动棘爪62与齿66啮合。当活塞26处于伸展位置时，如果活塞26被朝向缩回位置推动，则弹簧74推动棘爪62抵靠齿66以维持棘爪62和向后表面72的接合。

参考图1，在车辆翻车的模拟过程中，保持架12可以被设置在沿着轨道(未示出)被移动的滑车76上。施加制动以突然地止动滑车76，此时保持架12翻转离开滑车76并继续翻转以模拟车辆翻车。保持架12在车辆翻车模拟过程中保护车辆14的外部。举例来说，用于测试的车辆14可以为车辆白车身——即车架和车体外板。作为一种选择，用于测试的车辆14可以包括与车辆白车身相比更多或更少的部件。

如前所述，在车辆翻车模拟过程中，致动器28被激活以使活塞26相对于管24从缩回位置运动到伸展位置以模拟被座椅安全带D-环18附接的柱22的形变。当致动器28被激活时，致动器28断开剪切销54并朝向伸展位置推动活塞26。随着活塞26朝向伸展位置运动，棘轮30沿着齿66的向前表面70通过。当活塞26到达伸展位置时，止动销46与槽44的端部48接合以将活塞26停止在伸展位置中。当活塞26到达伸展位置时，棘轮30与齿66接合，并具体地与齿66的向后表面接合以将活塞26锁定在伸展位置来模拟柱22的形变以及D-环18的相关运动。

在图1和3中，安装到B-柱22上的测试装置16被示出。作为一种选择，测试装置16可以被安装到车辆的任何适当的柱22上以模拟该柱22的变形以及由此产生的安装到该柱22上的D-环18的运动。测试装置16可以被用于任何适当的测试——包括诸如翻车部件测试、路边滚翻测试、横向滚翻全车测试等这样的翻车测试。

参考图2和4，座椅安全带20包括D-环18和由D-环18支撑的安全带78。如图1中的碰撞测试假人所示，D-环18支撑安全带78以使安全带78延伸横跨乘员的肩膀。可以领会的是，座椅安全带20可以包括安装到车辆的座椅上或车身上的卷收器(未示出)。安全带78的活动端(未示出)还被连接到车辆14的座椅或车身上。在翻车模拟过程中，座椅安全带20的卷收器和活动端被连接到车辆14的座椅和/或车身上。

测试装置16可以包括用于在测试过程中测量D-环18的加速度、速度以及位移的加速度计(未示出)。举例来说，加速度计可以被附接到活塞26上的板42上。

本公开以示例性的方式被描述，以及可以理解的是所使用的术语意在以文字的性质进行说明而非进行限定。本公开的许多修改和变形在以上教导的前提下是可能的，以及本公开可以以与详细描述所不同的方式进行实践。

Claims (20)

1.一种用于车辆的测试装置，所述测试装置包含：

管；

可滑动地设置在所述管中并包括齿的活塞；

安装到所述活塞的座椅安全带D-环；

支撑在所述管上的致动器，所述致动器通过所述管与所述活塞连通；以及

棘轮，所述棘轮支撑在所述管上并与所述活塞的所述齿接合以防止所述活塞运动进入到所述管中。

2.如权利要求1所述的测试装置，其中所述棘轮包括枢转地安装到所述管的棘爪。

3.如权利要求2所述的测试装置，进一步包含在所述棘爪和所述管之间的弹簧。

4.如权利要求1所述的测试装置，其中所述致动器为气体发生器以及其中所述管限定用于容纳所述活塞的室，所述室与所述气体发生器连通。

5.如权利要求1所述的测试装置，其中所述管限定槽以及所述活塞限定沿着所述槽的孔，止动销与所述孔中的一个接合。

6.如权利要求5所述的测试装置，进一步包含与所述活塞的所述孔中的一个接合的剪切销。

7.如权利要求1所述的测试装置，进一步包含限定在所述管和所述活塞中的剪切孔，以及进一步包含在所述剪切孔中与所述管和所述活塞接合的剪切销。

8.一种用于车辆的测试装置，所述测试装置包含：

管；

可滑动地设置在所述管中的活塞；

支撑在所述管上的致动器，所述致动器通过所述管与所述活塞连通；以及

支撑在所述管上的棘轮，所述棘轮与所述活塞接触以防止所述活塞运动进入到所述管中。

9.如权利要求8所述的测试装置，进一步包含安装到所述活塞的座椅安全带D-环。

10.如权利要求8所述的测试装置，其中所述活塞限定与所述棘轮接合的齿。

11.如权利要求8所述的测试装置，其中所述棘轮包括枢转地安装到所述管的棘爪。

12.如权利要求8所述的测试装置，进一步包含与所述活塞接合的止动销，并且进一步包含限定在所述管中并承接所述止动销的槽。

13.如权利要求8所述的测试装置，进一步包含限定在所述管和所述活塞中的剪切孔，并且进一步包含在所述剪切孔中与所述管和所述活塞接合的剪切销。

14.如权利要求8所述的测试装置，其中所述管限定槽并且所述活塞限定沿着所述槽的孔以及其中止动销与所述孔中的一个接合以及剪切销与所述孔中的一个接合。

15.一种车辆翻车测试设备，包含：

用于支撑车辆的保持架；

用于安装到所述车辆的测试装置；

所述测试装置包括管、所述管中的活塞、与所述活塞连通的致动器、以及在所述管上用于防止所述活塞运动进入到所述管中的棘轮；以及

安装到所述活塞的座椅安全带D-环。

16.如权利要求15所述的测试设备，其中所述活塞限定与所述棘轮接合的齿。

17.如权利要求15所述的测试设备，其中所述棘轮包括枢转地安装到所述管的棘爪。

18.如权利要求15所述的测试设备，其中所述管限定槽以及所述活塞限定沿着所述槽的孔，止动销与所述孔中的一个接合。

19.如权利要求18所述的测试设备，进一步包含与所述活塞的所述孔中的一个接合的剪切销。

20.如权利要求15所述的测试设备，进一步包含限定在所述管和所述活塞中的剪切孔，并且进一步包含在所述剪切孔中与所述管和所述活塞接合的剪切销。