CN112665872B - 一种基于汽车座椅性能的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了汽车座椅测试领域内的一种基于汽车座椅性能的测试方法，包括A、准备测试试验台，试验台包括加载机构，将座椅固定在试验台上；B、用3D‑H装置确定座椅的R点，在试验台上安装R点定位机构，对R点进行连接标识；C、将加载机构与R点定位机构连接，用加载机构对座椅头枕施加力矩进行测试；D、用加载机构对座椅靠背施加力矩进行测试，确定绕R点后翻力矩。本发明可解决现有技术中的测试方法测试结果多存在偏差，不能真实可靠反映座椅性能的问题。

Description

一种基于汽车座椅性能的测试方法

技术领域

本发明涉及汽车座椅测试领域，具体涉及一种基于汽车座椅性能的测试方法。

背景技术

随着中国经济的发展，汽车几乎走进了人们的生活，汽车的安全性是人们关注的重点，汽车座椅作为3C法规件，不但为乘员提供乘坐的舒适性，而且对乘员的安全保护方面也起着至关重要的作用。汽车座椅在设计生产后要进行性能测试，以验证是否质量合格，能否为乘员提供稳定可靠的保护。常规测试包括头枕靠背强度、安全带强度等方面，其中头枕靠背强度测试用于真实反映乘员乘坐过程中座椅头枕、靠背的性能，包括常规静态受力性能及突发状况下的动态受力性能，现有的测试方法多结合各种测试装置进行，但是大多测试结果存在偏差，不能真实可靠的反映座椅的性能。

发明内容

本发明意在提供一种基于汽车座椅性能的测试方法，以解决现有技术中的测试方法测试结果多存在偏差，不能真实可靠反映座椅性能的问题。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种基于汽车座椅性能的测试方法，包括以下步骤：

A、准备测试试验台，试验台包括加载机构，将座椅固定在试验台上；

B、用3D-H装置确定座椅的R点，在试验台上安装R点定位机构，对R点进行连接标识；

C、将加载机构与R点定位机构连接，用加载机构对座椅头枕施加力矩进行测试；

D、用加载机构对座椅靠背施加力矩进行测试，确定绕R点后翻力矩。

本方案的原理及优点是：设计采用专用的试验台对座椅进行性能测试，对座椅在试验台上进行固定后定位R点，利用3D-H装置确定R点后通过专用R点定位机构对R点进行连接标识，再将R点定位机构与加载机构连接，确保加载过程中加载机构、R点定位机构、座椅作为整体，加载过程中施力相对R点的作用更加稳定、准确，进而加载机构对头枕、靠背施力后对座椅的性能测试结果更加准确可靠，有效避免现有技术中加载过程中加载机构仅采用抵压方式定位R点和加载基准点，施力后基准点与R点重合定位不准，造成的测试结果偏差。

进一步，步骤A中试验台包括底座，底座上设置滑轨滑动连接移动座，移动座上横向滑动连接立柱，加载机构竖向滑动连接在立柱上。作为优选这样试验台能够对加载机构提供三维移动定位，便于调节加载机构与座椅准确对位，保证测试结果准确，也可适用于不同座椅测试的调节。

进一步，步骤A中的加载机构包括滑动连接在立柱上的弯臂，弯臂的末端向下弯曲，弯臂末端铰接有弯柱，铰接点同轴开设通孔，弯柱上连接有电机丝杠机构驱动的假背和假枕，弯臂上连接有推力机构，推力机构的输出端与弯柱铰接。作为优选弯臂作为加载施力的支撑结构，弯曲的结构更便于对座椅R点进行定位，弯柱作为假枕、假背的支撑结构，采用铰接的方式能够带动假枕、假背摆动贴合座椅靠背及头枕进行测试，确保测试结果准确真实，铰接点的通孔作为后续定位R点重合的辅助孔位，推力机构作为弯柱的动作动力源，能够进行稳定可靠的施力。

进一步，步骤A中在试验台底座上安装升降座，座椅两侧的升降座上安装红外发射器和红外接收器，将座椅固定在升降座上，步骤B中用升降座将座椅升起，将3D-H装置安放在座椅上，3D-H装置的H点与座椅的R点重合，再同步调整红外发射器和红外接收器，使得红外线光斑对准3D-H装置的H点。作为优选通过3D-H装置能够准确定位座椅的R点，通过升降座使得座椅能够在试验台上定位后升降进行3D-H装置的安放，红外发射器能够通过红外线光斑对确定的R点进行标示，然后不用搬运座椅，只整体降下座椅即可保持R点准确的情况下进行后续施加载荷测试的过程。

进一步，步骤B中在确定R点后取下3D-H装置，在座椅上横跨安装R点定位机构，R点定位机构包括固定在座椅左、右两侧的支座，支座上竖向滑动连接滑座，两个滑座之间连接滑杆，滑杆上滑动连接两个滑块，两个滑块上开设有通孔，两个滑块相向的侧壁上设有呈环形分布在通孔外侧的插块，滑座上竖向开设有螺孔，螺孔中连接有螺杆，螺杆底部转动连接在支座上，在弯臂的末端外侧壁上加工有环形分布在通孔外侧的插孔，插孔与插块一一对应设置，安装后红外线光斑穿过通孔，完成R点连接标识。作为优选这样在用3D-H装置和红外线对R点进行确定标示后，进一步用R点定位机构对R点进行机械定位，并提供连接结构，通过螺杆调节滑杆上滑块的高度，通过滑块上的通孔与红外线进行对位，保证滑块能够反映R点真实位置，然后通过滑块连接加载机构的弯臂，保证弯臂与弯柱的铰接点与R点重合，进而保证后续加载过程中弯柱上假枕、假背的施力是准确基于R点作用于座椅的，进而使得对座椅的性能测试结果精确可靠。

进一步，步骤C中在安装R点定位机构后，用升降座降下座椅，用电机控制驱动底座、移动座、立柱，将加载机构的弯臂末端移动至定位连接装置的滑块之间，调整加载机构使得滑块上的插块与弯臂上的插孔对齐，移动滑块使得插块插入到插孔中，连接后红外线光斑穿过通孔，完成加载机构与R点定位机构的连接。作为优选这样在用R点定位机构确定R点后，降下座椅，使得座椅重心降低，提高座椅在试验台上的稳定性，保障施力测试的结果准确可靠，采用插块、插孔的连接方式操作简单便捷，并且通过红外线与通孔的配合进行定位连接的检测判断，确保加载机构上弯柱、弯臂铰接点与座椅R点准确重合，并在加载施力过程中保持稳定可靠的重合状态，保证测试结果准确、真实、可靠。

进一步，步骤C中用电机丝杠机构驱动假背向座椅靠背上部施加相对R点向后373Nm力矩的力，然后在座椅头枕顶部向下65mm处，通过直径为165mm的假枕，施加相对于R点373Nm力矩的力,假枕允许后移量小于102mm，通过检测加载前后头枕的位移来判定头枕的性能。作为优选这样能够对座椅头枕的测试标准达到欧洲经济委员会汽车标准法规的要求，对座椅头枕的性能测试更加可靠。

进一步，步骤C中经过假枕施加373Nm力矩的力后头枕或靠背未出现损坏，则增加负荷至890N。作为优选这样对座椅头枕进行更大载荷的测试，能够对头枕性能进行更准确可靠的反映。

进一步，步骤D中用电机丝杠机构驱动假背向座椅靠背施加相对R点向后530Nm力矩的力。作为优选这样能够对座椅靠背进行可靠测试，测试标准达到欧洲经济委员会汽车标准法规的要求。

进一步，步骤A中在弯臂与弯柱的铰接轴上套设顶杆，顶杆与假背连接，顶杆顶端与弯柱之间连接力传感器，力传感器在弯柱上的连接点与推力机构在弯柱上的连接点的连线，垂直于推力机构在弯柱上的连接点与弯柱在弯臂上的连接点之间的连线。作为优选这样加载力可由力传感器读出，加载力的力臂可准确计算得出，在加载施力的过程中通过控制加载力即可确定绕R点后翻的力矩，使得测试更加准确，测试结果更加可靠。

附图说明

图1为本发明实施例1的侧视图；

图2为本发明实施例1中R点定位机构的正视图；

图3为本发明实施例1中滑块的正视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、移动座3、立柱4、液压杆5、D点6、A点7、力传感器8、假枕9、C点10、假背11、顶杆12、弯臂13、弯柱14、插孔15、B点16、支座18、丝杠千斤顶19、基座20、红外发射器21、滑座22、靠背23、头枕24、滑块25、插块26、滑杆27。

实施例1基本如附图1所示：一种汽车座椅性能测试台，包括底座1，底座1上设置滑轨滑动连接移动座3，移动座3上横向滑动连接立柱4，加载机构竖向滑动连接在立柱4上，移动座3、立柱4、加载机构均通过电机驱动移动。在立柱4移动前方的底座1上螺栓连接升降座，升降座为丝杠千斤顶19驱动升降的基座20，待测座椅用螺栓连接在基座20上，座椅外侧的基座20上焊接金属软管，金属软管自由端安装红外发射器21和红外接收器。红外发射器21和红外接收器之间的基座20上螺栓连接R点定位机构，如图2所示，R点定位机构包括左、右两侧的支座18，支座18上通过丝杆竖向滑动连接滑座22，具体的滑座22上竖向开设有螺孔，螺孔中连接有丝杆，丝杆底部转动连接在支座18上。两个滑座22之间连接滑杆27，滑杆27上滑动连接两个滑块25，两个滑块25上开设有通孔，结合图3所示，两个滑块25相向的侧壁上设有呈环形分布在通孔外侧的插块26。

加载机构包括滑动连接在立柱4上的两个横向并排的弯臂13，弯臂13的末端向下弯曲，两个弯臂13的末端之间铰接有弯柱14，铰接点同轴开设通孔，弯柱14上连接有电机丝杠机构驱动的假背11和假枕9，弯臂13上螺栓连接有推力机构，推力机构的输出端与弯柱14铰接，推力机构为液压杆5。在弯臂13与弯柱14的铰接轴上套设顶杆12，顶杆12与假背11连接，顶杆12顶端与弯柱14之间连接力传感器8，力传感器8在弯柱14上的连接点161076为A点7，推力机构在弯柱14上的连接点为D点6，弯柱14与弯臂13的铰接点为B点16，顶杆12的顶端为C点10，A点7与D点6的连线垂直于D点6与B点16的连线，A点7与C点10之间力传感器8的力作用线与R点(B点16)的距离为加载力的力臂。

实施例2，一种基于汽车座椅性能的测试方法，包括以下步骤：

A、准备如实施例1所述的汽车座椅性能测试台，将待测座椅用螺栓安装在升降座的基座20上。

B、用3D-H装置确定座椅的R点，用丝杠千斤顶19将基座20及其上的座椅举升至椅面离底座1高度满足3D-H装置安放要求，然后将3D-H装置安放到座椅上，3D-H装置为现有技术装置，具体结构及使用方法在此不赘述，3D-H装置安放稳定后，移动金属软管使得红外发射装置从侧向对准3D-H装置的H点，然后取下3D-H装置，调整红外接收装置，使得红外发射装置产生的光斑被红外接收装置收到，然后降下座椅；安装R点定位机构，调整支座18及滑块25的位置，使得红外光斑穿过两个滑块25上的通孔，并固定支座18及滑座22，对R点进行连接标识。

C、将加载机构与R点定位机构连接，具体的控制电机移动弯臂13，使得弯臂13伸入到两个滑块25之间，并调整使得弯臂13上的通孔与滑块25上的通孔对齐，弯臂13上的插孔15与滑块25上的插块26对齐，将滑块25向中部推挤通过插块26与插孔15的连接实现弯臂13与R点定位机构的连接，连接后确认红外光斑是否穿过通孔被红外接收装置收到，进而确保弯臂13上的B点16与座椅的R点重合；

用加载机构对座椅头枕24施加力矩进行测试，具体的用液压杆5驱动假背11向座椅靠背23上部施加相对R点向后373Nm力矩的力，然后在座椅头枕24顶部向下65mm处，通过直径为165mm的假枕9，施加相对于R点373Nm力矩的力,假枕9允许后移量小于102mm，经过假枕9施加373Nm力矩的力后头枕24或靠背23未出现损坏，则增加负荷至890N。

D、用加载机构对座椅靠背23施加力矩进行测试，用液压杆5驱动假背11向座椅靠背23施加相对R点向后530Nm力矩的力。确定绕R点后翻力矩，加载过程中弯臂13固定，其上B点16(和座椅R点重合)也固定，弯柱14由液压杆5推动使其绕B点16旋转，固联其上的两个三角形ABD、ABC也绕B点16旋转，在AC边上装有力传感器8，其力作用线与R点的距离为L，即为加载力的力臂，由于三角形各边长已经确定，边AC与AB的夹角F即可求出，AB长度又已知，故L的长度可以计算出，加载力由力传感器8读出，这样通过控制加载力即可确定绕R点后翻力矩。

这样本发明设计采用专用的试验台对座椅进行性能测试，对座椅在试验台上进行固定后定位R点，利用3D-H装置确定R点后通过专用R点定位机构对R点进行连接标识，再将R点定位机构与加载机构连接，确保加载过程中加载机构、R点定位机构、座椅作为整体，加载过程中施力相对R点的作用更加稳定、准确，进而加载机构对头枕24、靠背23施力后对座椅的性能测试结果更加准确可靠，有效避免现有技术中加载过程中加载机构仅采用抵压方式定位R点和加载基准点，施力后基准点与R点重合定位不准，造成的测试结果偏差。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种基于汽车座椅性能的测试方法，其特征在于:包括以下步骤：

A、准备测试试验台，试验台包括加载机构和底座，底座上设置滑轨滑动连接移动座，移动座上横向滑动连接立柱，加载机构竖向滑动连接在立柱上，加载机构包括滑动连接在立柱上的弯臂，弯臂的末端向下弯曲，弯臂末端铰接有弯柱，铰接点同轴开设通孔，弯柱上连接有电机丝杠机构驱动的假背和假枕，弯臂上连接有推力机构，推力机构的输出端与弯柱铰接，将座椅固定在试验台上，在试验台底座上安装升降座，座椅两侧的升降座上安装红外发射器和红外接收器，将座椅固定在升降座上；

B、用3D-H装置确定座椅的R点，在试验台上安装R点定位机构，对R点进行连接标识；在确定R点后取下3D-H装置，在座椅上横跨安装R点定位机构，R点定位机构包括固定在座椅左、右两侧的支座，支座上竖向滑动连接滑座，两个滑座之间连接滑杆，滑杆上滑动连接两个滑块，两个滑块上开设有通孔，两个滑块相向的侧壁上设有呈环形分布在通孔外侧的插块，滑座上竖向开设有螺孔，螺孔中连接有螺杆，螺杆底部转动连接在支座上，在所述弯臂的末端外侧壁上加工有环形分布在通孔外侧的插孔，插孔与插块一一对应设置，安装后红外线光斑穿过通孔，完成R点连接标识；用升降座将座椅升起，将3D-H装置安放在座椅上，3D-H装置的H点与座椅的R点重合，再同步调整红外发射器和红外接收器，使得红外线光斑对准3D-H装置的H点；

C、将加载机构与R点定位机构连接，用加载机构对座椅头枕施加力矩进行测试；

D、用加载机构对座椅靠背施加力矩进行测试，确定绕R点后翻力矩。

2.根据权利要求1所述的一种基于汽车座椅性能的测试方法，其特征在于：所述步骤C中在安装R点定位机构后，用升降座降下座椅，用电机控制驱动底座、移动座、立柱，将加载机构的弯臂末端移动至定位连接装置的滑块之间，调整加载机构使得滑块上的插块与弯臂上的插孔对齐，移动滑块使得插块插入到插孔中，连接后红外线光斑穿过通孔，完成加载机构与R点定位机构的连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于汽车座椅性能的测试方法，其特征在于：所述步骤C中用电机丝杠机构驱动假背向座椅靠背上部施加相对R点向后373Nm力矩的力，然后在座椅头枕顶部向下65mm处，通过直径为165mm的假枕，施加相对于R点373Nm力矩的力,假枕允许后移量小于102mm，通过检测加载前后头枕的位移来判定头枕的性能。

4.根据权利要求3所述的一种基于汽车座椅性能的测试方法，其特征在于：所述步骤C中经过假枕施加373Nm力矩的力后头枕或靠背未出现损坏，则增加负荷至890N。

5.根据权利要求4所述的一种基于汽车座椅性能的测试方法，其特征在于：所述步骤D中用电机丝杠机构驱动假背向座椅靠背施加相对R点向后530Nm力矩的力。

6.根据权利要求5所述的一种基于汽车座椅性能的测试方法，其特征在于：所述步骤A中在弯臂与弯柱的铰接轴上套设顶杆，顶杆与假背连接，顶杆顶端与弯柱之间连接力传感器，力传感器在弯柱上的连接点与推力机构在弯柱上的连接点的连线，垂直于推力机构在弯柱上的连接点与弯柱在弯臂上的连接点之间的连线。

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