CN112098111A - 验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置及滑车试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置及滑车试验台。该验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置，包括基座，小滑台，缓冲弹簧组件，滑轨，搁脚板组件，碰撞假人腿部，锁止机构组件。本发明提供一种汽车验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置及滑车试验台，通过再现碰撞时假人腿部相对于仪表板的运动，来评估假人腿部撞击到仪表板后所受的损伤风险。

Description

验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置及滑车试验台

技术领域

本发明涉及汽车内饰技术领域，特别涉及一种验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置及滑车试验台。

背景技术

在汽车碰撞事故中，为了保护乘员避免腿部伤害，各国汽车安全法规都在整车正面碰撞实验中对假人大腿部位的损伤程度进行评估。在大多数乘用车正面碰撞实验中，假人大腿部位的伤害主要来自于假人膝部、小腿对座舱系统中仪表板的撞击。以前常用的验证仪表板膝部碰撞性能的方法有实车碰撞实验、台车实验，虽然实车和台车方式考察的更加真实全面，但因其实施输入条件要求多，成本高，时间长等特点，不适合仪表板子系统供应商的开发验证。于是提出了一种基于滑车试验台的仪表板子系统的膝部碰碰性能验证方法，并开发了相关实验装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种汽车验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置及滑车试验台，通过再现碰撞时假人腿部相对于仪表板的运动，来评估假人腿部撞击到仪表板后所受的损伤风险。

第一方面，本发明提供了一种验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置，包括基座，小滑台，缓冲弹簧组件，滑轨，搁脚板组件，碰撞假人腿部，锁止机构组件。

在一些实施例中，假人脚部的摆放可通过搁脚板组件位置及角度来调整，假人骨盆相对于仪表板总成的高度可通过假人骨盆在小滑台上的安装高度来调节，来适应各种具体假人摆放要求。

在一些实施例中，冲击速度和动能可通过调节滑车试验台发射的加速度曲线以及小滑台的配重来调节。

在一些实施例中，为了预防冲击能量过大时，造成假人腿部及设备机构的损坏，通过设置缓冲弹簧组件起到限制骨盆运动行程的保护作用。

在一些实施例中，为了预防假人腿部在回弹过程中被继续拉扯导致损坏，通过设置锁止组件来及时停止小滑台和骨盆相对于基座的运动。

第二方面，本发明还提出一种滑车试验台，包括如上所述的验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置。

本发明的技术方案是这样实现的：它是基于滑车试验台实现的仪表板子系统膝部碰撞实验方法。首先汽车仪表板总成及其固定工装和本发明机构安装在滑车试验台上；然后把碰撞假人腿部按照坐姿要求安置在本发明的机构上，其中骨盆安装在本发明的小滑台上，小滑台又安装在本发明机构中的滑轨上并做前后直线运动，假人脚部放置或固定在本发明机构中的搁脚板上；最后滑车试验台发射并提供本发明机构中的假人腿部撞向仪表板的速度和能量，推动着假人腿部绕脚踝旋转撞击仪表板，在这个运动过程中同时监测获取碰撞过程中假人腿部的损伤表现。

本发明具有以下优点：它具备实现单腿、双腿、以及驾驶员和乘员两侧四条腿同时撞击仪表板的各种类型的仪表板子系统膝部试验的碰撞形式，且不受假人腿型的限制，既可以使用Hybrid III 50％假人腿部，也可以使用Hybrid III 5％、Hybrid III 95％假人、THOR假人腿部，提高了实验设备的通用性。此外还提高了对仪表板子系统膝碰性能的评价实施效率，降低了对评价实施输入条件的要求，排除了其它非可控因素对膝碰结果的影响、用可控和可重复的方式使假人腿部到达指定仪表板碰撞点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例的构成示意图；

图2为本发明一种实施例中实验开始前各组件相对位置关系示意图；

图3为本发明一种实施例中膝盖刚接触到仪表板时刻各组件相对位置关系示意图；

图4为本发明一种实施例中膝盖侵入到仪表板过程中各组件相对位置关系示意图；

图5为本发明一种实施例中膝盖侵入到仪表板最深时刻(无需弹簧组件减速)各组件相对位置关系示意图；

图6为本发明一种实施例中膝盖侵入到仪表板最深时刻(需要弹簧组件减速)各组件相对位置关系示意图；

图7为本发明一种实施例中实验冲击回弹过程中各组件相对位置关系示意图；

图8为本发明一种实施例中实验冲击回弹后小滑台被锁止时刻各组件相对位置关系示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在汽车碰撞事故中，为了保护乘员避免腿部伤害，各国汽车安全法规都在整车正面碰撞实验中对假人大腿部位的损伤程度进行评估。在大多数乘用车正面碰撞实验中，假人大腿部位的伤害主要来自于假人膝部、小腿对座舱系统中仪表板的撞击。以前常用的验证仪表板膝部碰撞性能的方法有实车碰撞实验、台车实验，虽然实车和台车方式考察的更加真实全面，但因其实施输入条件要求多，成本高，时间长等特点，不适合仪表板子系统供应商的开发验证。于是提出了一种基于滑车试验台的仪表板子系统的膝部碰碰性能验证方法，并开发了相关实验装置。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种汽车验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置及滑车试验台，通过再现碰撞时假人腿部相对于仪表板的运动，来评估假人腿部撞击到仪表板后所受的损伤风险。

图1所示为本发明构成示意图，通常包括基座1，小滑台2，缓冲弹簧组件3，滑轨4，搁脚板组件5，碰撞假人腿部6，锁止机构组件9等。

下面结合附图对本发明的工作过程作进一步描述：

首先，如图2所示，在实验正式开始前，按照试验要求的仪表板膝盖碰撞位置来调整本发明设备与仪表板的相对位置，并将汽车仪表板总成7及其固定工装8和本发明机构安装在滑车试验台上；接着把假人腿部安装到本发明的实验机构上，其中假人脚部放置或固定在搁脚板组件5上，假人骨盆安装在小滑台2上。搁脚板组件5可按照实验要求来调整脚部相对仪表板位置关系以及脚部姿势，假人骨盆在小滑台上的安装高度也可调节，以用来控制假人骨盆相对于仪表板总成的高度，这些结构设计特点使得本发明可广泛适用多种假人腿型和各种假人坐姿。

接着，实验正式开始后，滑车试验台发射产生了一定的加速度场，给假人腿部提供所需运动速度和动能，随即假人的骨盆随着小滑台2沿滑轨4直线向着仪表板板总成7撞去，其中冲击速度和动能可通过调节滑车试验台发射的加速度曲线以及小滑台2的配重来调节，如图3所示。随着假人腿部不断侵入仪表板总成7，仪表板相应发生变形，假人腿部上的传感器也会监测到腿部撞击到仪表板后所产生的损伤，如图4所示。

最后，随着假人腿部、骨盆和小滑台2冲击动能的不断下降，假人膝盖会逐步到达仪表板的最大侵入深度，如图5所示。为了预防冲击能量过大时，造成假人腿部及设备机构的损坏，在冲击行程达到一定程度后，和小滑台2相连的缓冲弹簧组件3会起到限制继续运动的保护作用，如图6所示。一般情况，当假人膝盖到达仪表板最大侵入深度后，假人大腿受其变形能的作用开始回弹，此过程中假人骨盆和小滑台2会相对基座1逐步回退，假人腿部会被逐步拉长，如图7所示。为了预防假人腿部被继续拉扯导致损坏，锁止机构组件9会最终停止住小滑台2相对基座1的运动，如图8所示。

整个实验运动过程中，采集、记录、加工假人腿部上的传感器数据和本发明设备上的构件(例如小滑台2，基座1)的位移、速度等数据，并依据这些实验数据处理后来评价仪表板结构的膝部碰撞性能。

本发明的技术方案是这样实现的：它是基于滑车试验台实现的仪表板子系统膝部碰撞实验方法。首先汽车仪表板总成及其固定工装和本发明机构安装在滑车试验台上；然后把碰撞假人腿部按照坐姿要求安置在本发明的机构上，其中骨盆安装在本发明的小滑台上，小滑台又安装在本发明机构中的滑轨上并做前后直线运动，假人脚部放置或固定在本发明机构中的搁脚板上；最后滑车试验台发射并提供本发明机构中的假人腿部撞向仪表板的速度和能量，推动着假人腿部绕脚踝旋转撞击仪表板，在这个运动过程中同时监测获取碰撞过程中假人腿部的损伤表现。

本发明具有以下优点：它具备实现单腿、双腿、以及驾驶员和乘员两侧四条腿同时撞击仪表板的各种类型的仪表板子系统膝部试验的碰撞形式，且不受假人腿型的限制，既可以使用Hybrid III 50％假人腿部，也可以使用Hybrid III 5％、Hybrid III 95％假人、THOR假人腿部，提高了实验设备的通用性。此外还提高了对仪表板子系统膝碰性能的评价实施效率，降低了对评价实施输入条件的要求，排除了其它非可控因素对膝碰结果的影响、用可控和可重复的方式使假人腿部到达指定仪表板碰撞点。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置，其特征在于：包括基座，小滑台，缓冲弹簧组件，滑轨，搁脚板组件，碰撞假人腿部，锁止机构组件。

2.根据权利要求1所述的验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置，其特征在于，假人脚部的摆放可通过搁脚板组件位置及角度来调整，假人骨盆相对于仪表板总成的高度可通过假人骨盆在小滑台上的安装高度来调节，来适应各种具体假人摆放要求。

3.根据权利要求2所述的验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置，其特征在于，冲击速度和动能可通过调节滑车试验台发射的加速度曲线以及小滑台的配重来调节。

4.根据权利要求3所述的验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置，其特征在于，为了预防冲击能量过大时，造成假人腿部及设备机构的损坏，通过设置缓冲弹簧组件起到限制骨盆运动行程的保护作用。

5.根据权利要求2所述的验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置，其特征在于，为了预防假人腿部在回弹过程中被继续拉扯导致损坏，通过设置锁止组件来及时停止小滑台和骨盆相对于基座的运动。

6.一种滑车试验台，其特征在于，包括如权利要求1至5中任意一项所述的验证汽车仪表板膝部碰撞性能的装置。

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