CN110779729A - 一种新型人机舒适性验证机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车设计前期的新型人机舒适性验证机构。旨在提供一种使用提高测量数据精准性、制造成本低的新型人机舒适性验证机构。它包括底板、布置在底板前端的发动机舱盖、设置在底板后端的行李舱、发动机舱盖和行李舱之间依次设有前排地板调节器、前排座椅调节器、后排地板调节器和后排座椅调节器且这些结构上均包含与底板适配的安装孔，前排地板、前排座椅、后排地板和后排座椅可分别在前排地板调节器、前排座椅调节器、后排地板调节器和后排座椅调节器上水平运动。与现有的人机舒适性验证的技术相比，本发明设计改造的按原型车真实比例制造出的模型车具有造价低，测量准确等优点。

Description

一种新型人机舒适性验证机构

技术领域

本发明涉及汽车设计工程领域，尤其涉及一种用于汽车设计前期的新型人机舒适性验证机构。

背景技术

随着人们的生活水平逐渐提高，汽车产品受到越来越多人的喜爱。近年来，车企为了满足人们的需求，在汽车设计上投入了很大的人力物力，努力在汽车的舒适性和内部空间等方面做一些改进，满足人们对汽车舒适性上提出的要求。

中国专利公开号CN107256302A，公开日2017年10月17日，发明创造的名称为一种汽车人机评审方法，该申请案公开了一种汽车人机评审方法，包括如下步骤：1)设定汽车待验证项目的人机参数；2)根据所述人机参数建立汽车限制数学模型；3)根据所述限制数学模型绘制汽车评审数学模型；4)根据所述汽车评审数学模型制造评审模型车；5)真人进入所述评审模型车对待验证项目进行评审。采用该发明提供的汽车人机评审方法，在实现实车体验的同时，对人机进行全面有效的评估；能够在项目早期发现并解决问题，缩短项目周期；能够降低评审模型车的制造成本，缩短制造周期；有效提高早期人机评审结果的准确性，从而保证人机参数定义的合理性。该发明创造提出制造模型车来实现汽车人机评审，记录了多种采集人机参数的方法，没有见到具体结构上的公开，给本领域技术人员带来困惑，很难将所述的这种汽车人机评审方法应用到实际生产中。

发明内容

本发明克服了现有技术中汽车人机舒适性大多通过数模对标分析导致结果不精确、通过原型车评审造成成本高的缺点，提供了一种使用提高测量数据精准性、制造成本低的新型人机舒适性验证机构。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型人机舒适性验证机构，包括底板、布置在底板前端的发动机舱盖、设置在底板后端的行李舱、发动机舱盖和行李舱之间依次设有前排地板调节器、前排座椅调节器、后排地板调节器和后排座椅调节器且这些结构上均包含与底板适配的安装孔，前排地板、前排座椅、后排地板和后排座椅可分别在前排地板调节器、前排座椅调节器、后排地板调节器和后排座椅调节器上水平运动；

所述前排地板上方还设有踏板，踏板与前排座椅之间设有方向盘；

所述发动机舱盖下方设有可控制发动机舱盖旋转的发盖调节器；

所述踏板下方设有可控制踏板高度的踏板调节器；

所述方向盘转向轴末端设有方向盘调节器；

上述的多种调节器均使用同一种通用的调节机构：

所述调节机构包括旋转臂、与旋转臂通过联轴器连接的驱动蜗杆、与驱动蜗杆上的螺旋齿啮合的蜗轮和设置在蜗轮上方且与蜗轮配合的升降蜗杆，座椅、地板等结构与升降蜗杆远离蜗轮的一端连接。

本发明创造是设计并制造出一个模型车结构。与现有的通过改造原型车而进行人机舒适性验证的方法相比，本方案是搭建了一个简易的模型车，与人机舒适性相关的主要结构都不少，包括：底板、发动机舱盖、行李舱、前排地板、前排座椅、后排地板、后排座椅。上述的这些部件中除底板以外都设有调节机构，调节机构用来调节各个部件在竖直或水平方向上做运动。

调节机构是这样工作的：驱动旋转臂旋转，带动联轴器旋转，然后驱动蜗杆发生旋转，驱动蜗杆使蜗轮发生旋转，进一步地，带动蜗轮上的升降蜗杆发生轴向运动，与升降蜗杆的座椅或地板等等结构便与升降蜗杆一起发生运动。

上述模型车的各个部件中，底板用作为汽车底盘，发动机舱盖的位置高低会影响到车内人员的驾车视线，行李舱盖的高度对使用者倒车时的视野有影响，具有调节器的前排座椅可以上下调节，可前后调节的前排地板允许前排乘坐空间进行改动，具有调节器的后排座椅可以上下活动，设有调节器的后排地板可以对后排乘坐空间进行改造。

除了上述的这些部件外，在前排座椅前方设有踏板和方向盘。这两个部件设置后，更可以为驾车者的舒适性提供验证。不同的驾车者对踏板的位置和方向盘的位置都会有不同的要求。

作为优选，在模型车底板的上方加装一个顶棚，顶棚由竖直布置的多个支架（第一支架、第二支架）来支撑，支架中设置伸缩连接杆，可以实现顶棚上下调节。在进行人机舒适性验证时，人坐在座椅上，然后根据舒适性的需要，对顶棚的高度进行调整，调整到最佳的位置，为汽车设计提供了参考数据。

作为优选，所述伸缩连接杆外侧壁设有外螺纹，第一支架和第二支架为管状结构且内侧壁设有与所述外螺纹适配的内螺纹。伸缩连接杆与两个支架（第一支架和第二支架）均通过螺纹连接，这种连接方式简单，而且伸缩连接杆也容易加工成型。

作为优选，发盖调节器与底板之间设有支撑斜杆，发盖调节器与支撑斜杆一端连接，而支撑斜杆另一端焊接在底板上，前排地板邻近支撑斜杆的一侧设有支撑杆，支撑杆顶部与方向盘调节器连接，支撑杆和支撑斜杆之间设有加强支架，加强支架底部和底板连接，加强支架顶部的前后两端分别与发盖调节器、方向盘调节器连接，踏板设置在加强支架附近且位于方向盘调节器的下方，加强支架下方设有与支撑杆连接的踏板调节器。

因为模型车前排座椅之前的结构比较复杂，包括发动机舱盖、踏板和方向盘，而且这三个部件都位于需要布置在高于地面的一定高度，需要支撑杆来支撑，而且三者的前后布局也有讲究。发盖调节器上的发动机舱盖和方向盘调节器上的方向盘都具有一定的重量，单靠支撑斜杆和支撑杆来提供支撑力，使用寿命恐怕不会很久，所以在支撑斜杆和支撑杆之间（即发盖调节器和方向盘调节器之间）增设了一个加强支架。加强支架同时对发盖调节器和方向盘调节器都起到支撑作用，分担了支撑斜杆和支撑杆的压力，提高了各个零部件的使用寿命。

作为优选，所述调节机构旋转臂远离联轴器的一端设有用于减小旋转臂径向运动的支座。因为旋转臂在使用过程中会发生震动，尤其是径向上的震动，会对旋转臂的使用效果造成不良影响。支座可以起到减震的作用，而所述的支座按调节器领域中常规的设计制成，包括一个容纳旋转臂的通孔。用在座椅、地板等调节机构的旋转臂上的支座底部与底板连接，而发盖调节器、方向盘调节器和踏板调节器中旋转臂上的支座底部与邻近的支撑结构（包括支撑斜杆、支撑杆和加强支架等结构）连接。

作为优选，所述底板下方设有至少两组移动滑轮，一组移动滑轮布置在支撑杆下方，另一组移动滑轮设置在所述行李舱下方。为了提高整个机构的机动性，也方便搬运，所以在底板下方设有两组滑轮（四个轮子）。

作为优选，所述底板下方设有至少两组高度调节器，一组高度调节器设置在邻近底板前端，另一组高度调节器设置在底板后端附近，高度调节器采用的是所述调节结构这种设计。高度调节器设置在底板下方，可以起到调节底板高度的作用，模拟真实的汽车底盘高度，可以帮忙发掘最佳的底盘高度，对汽车设计有重要的参考价值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于本发明采用模型车结构，与数模检测人机舒适性的方式相比，检测的结果更加准确，真人测试更加真实可靠；

由于本发明采用内部含有多个可调节机构的模型车，与实车检测人机舒适性的方式相比，检测成本更低，且检测数据更全面；

本发明涉及的发动机舱盖、汽车地板、汽车座椅、踏板、方向盘、顶棚和行李舱均设有可调节高度的装置或者可前后移动的装置，给人机舒适性验证带来更多的参考数据；

本发明还设有方便移动的移动滑轮，可以满足需要将整个验证机构进行搬运。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中调节机构的结构示意图；

图中：底板1、发动机舱盖2、行李舱3、前排地板4、前排座椅5、后排地板6、后排座椅7、踏板8、方向盘9、发盖调节器10、踏板调节器11、方向盘调节器12、驱动蜗轮外壳13、旋转臂14、联轴器15、升降蜗杆16、顶棚17、支架18、伸缩连接杆19、支撑斜杆20、支撑杆21、加强支架22、支座23、移动滑轮24、高度调节器25、蜗轮外壳26。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，新型人机舒适性验证机构，包括底板1、布置在底板前端的发动机舱盖2、设置在底板后端的行李舱3、发动机舱盖2和行李舱3之间依次设有前排地板调节器、前排座椅调节器、后排地板调节器和后排座椅调节器且这些结构上均包含与底板适配的安装孔，前排地板4、前排座椅5、后排地板6和后排座椅7可分别在前排地板调节器、前排座椅调节器、后排地板调节器和后排座椅调节器上水平运动；

前排地板上方还设有踏板8，踏板8与前排座椅5之间设有方向盘9；

发动机舱盖2下方设有可控制发动机舱盖旋转的发盖调节器10；

踏板8下方设有可控制踏板高度的踏板调节器11；

方向盘9转向轴末端设有方向盘调节器12；

上述的多种调节器均使用同一种通用的调节机构13：

这种通用的调节机构13包括旋转臂14、与旋转臂通过联轴器15连接的驱动蜗杆、与驱动蜗杆上的螺旋齿啮合的蜗轮和设置在蜗轮上方且与蜗轮配合的升降蜗杆16，座椅、地板等结构与升降蜗杆远离蜗轮的一端连接。驱动蜗杆和蜗轮的外部均设有外壳来保护，起到防尘防水的效果。驱动蜗杆外壳13和蜗轮外壳26布置在联轴器15同一侧。

在模型车底板的上方加装一个顶棚17，顶棚由竖直布置的多个支架18（第一支架181、第二支架182）来支撑，支架中设置伸缩连接杆19，可以实现顶棚上下调节。

所述伸缩连接杆19外侧壁设有外螺纹，第一支架181和第二支架182为管状结构且内侧壁设有与所述外螺纹适配的内螺纹。

发盖调节器10与底板1之间设有支撑斜杆20，发盖调节器10与支撑斜杆20一端连接，而支撑斜杆20另一端焊接在底板1上，前排地板4邻近支撑斜杆20的一侧设有支撑杆21，支撑杆21顶部与方向盘调节器12连接，支撑杆21和支撑斜杆20之间设有加强支架22，加强支架22底部和底板1连接，加强支架22顶部的前后两端分别与发盖调节器10、方向盘调节器12连接，踏板8设置在加强支架22附近且位于方向盘调节器的下方，加强支架下方设有与支撑杆连接的踏板调节器。

调节机构旋转臂14远离联轴器15的一端设有用于减小旋转臂径向运动的支座23。支座可以起到减震的作用，而所述的支座按调节器领域中常规的设计制成，包括一个容纳旋转臂的通孔。用在座椅、地板结构上的调节机构的旋转臂上的支架底部与底板连接，而发盖调节器、方向盘调节器和踏板调节器中旋转臂上的支座底部与邻近的支撑结构（包括支撑斜杆、支撑杆和加强支架等结构）连接。

底板1下方设有至少两组移动滑轮24，一组移动滑轮布置在支撑杆21下方，另一组移动滑轮24设置在所述行李舱3下方。为了提高整个机构的机动性，也方便搬运，所以在底板下方设有两组滑轮（四个轮子）。

底板1下方再设有至少两组高度调节器25，一组高度调节器25设置在邻近底板1前端，另一组高度调节器设置在底板1后端附近，高度调节器采用的是上述的调节机构这种设计。

Claims (7)

1.一种新型人机舒适性验证机构，其特征在于，包括底板、布置在底板前端的发动机舱盖、设置在底板后端的行李舱、发动机舱盖和行李舱之间依次设有前排地板调节器、前排座椅调节器、后排地板调节器和后排座椅调节器且这些结构上均包含与底板适配的安装孔，前排地板、前排座椅、后排地板和后排座椅可分别在前排地板调节器、前排座椅调节器、后排地板调节器和后排座椅调节器上水平运动；

所述前排地板上方还设有踏板，踏板与前排座椅之间设有方向盘；

所述发动机舱盖下方设有可控制发动机舱盖旋转的发盖调节器；

所述踏板下方设有可控制踏板高度的踏板调节器；

所述方向盘转向轴末端设有方向盘调节器；

上述的多种调节器均使用同一种通用的调节机构：

所述调节机构包括旋转臂、与旋转臂通过联轴器连接的驱动蜗杆、与驱动蜗杆上的螺旋齿啮合的蜗轮和设置在蜗轮上方且与蜗轮配合的升降蜗杆，座椅、地板等结构与升降蜗杆远离蜗轮的一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型人机舒适性验证机构，其中，所述的底板一侧设有竖直布置的第一支架和第二支架，第一支架和第二支架的上方设有顶棚，第一支架和第二支架的内部均设有伸缩连接杆，顶棚与伸缩连接杆顶部连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型人机舒适性验证机构，其中，所述伸缩连接杆外侧壁设有外螺纹，第一支架和第二支架为管状结构且内侧壁设有与所述外螺纹适配的内螺纹。

4.根据权利要求3所述的一种新型人机舒适性验证机构，其中，发盖调节器与底板之间设有支撑斜杆，发盖调节器与支撑斜杆一端连接，而支撑斜杆另一端焊接在底板上，前排地板邻近支撑斜杆的一侧设有支撑杆，支撑杆顶部与方向盘调节器连接，支撑杆和支撑斜杆之间设有加强支架，加强支架底部和底板连接，加强支架顶部和方向盘调节器连接，踏板设置在加强支架附近且位于方向盘调节器的下方，加强支架下方设有与支撑杆连接的踏板调节器。

5.根据权利要求1所述的一种新型人机舒适性验证机构，其中，所述调节机构旋转臂远离联轴器的一端设有用于减小旋转臂径向运动的支座。

6.根据权利要求4所述的一种新型人机舒适性验证机构，其中，所述底板下方设有至少两组移动滑轮，一组移动滑轮布置在支撑杆下方，另一组移动滑轮设置在所述行李舱下方。

7.根据权利要求4所述的一种新型人机舒适性验证机构，其中，所述底板下方设有至少两组高度调节器，一组高度调节器设置在邻近底板前端，另一组高度调节器设置在底板后端附近，高度调节器采用的是所述调节机构这种设计。

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