CN115165395A - 仪表板膝碰保护性能测试装置及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车零部件测试技术领域，公开了一种仪表板膝碰保护性能测试装置，包括设备基座，设备基座设有模拟单元，设备基座上设有水平的第一导轨，模拟单元包括沿第一导轨滑动的第一滑块，第一滑块的下方通过安装支架安装有搁脚踏板，第一滑块的外侧设有水平的第二导轨，第二滑块沿第二导轨滑动，第二滑块上铰接安装有假人腿部，假人腿部的脚底板安装在搁脚踏板上。本发明还公开了一种仪表板膝碰保护性能测试装置的测试方法。本发明仪表板膝碰保护性能测试装置及其测试方法，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
技术领域
本发明涉及汽车零部件测试技术领域，具体涉及一种仪表板膝碰保护性能测试装置及其测试方法。
背景技术
在汽车碰撞事故中，为了保护乘员避免腿部伤害，各国新车评价规程(NCAP)都在正面碰撞实验中对假人大腿部位损伤程度进行评估。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、滑车实验，虽然实车和滑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
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种仪表板膝碰保护性能测试装置及其测试方法，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。
为实现上述目的，本发明所涉及的仪表板膝碰保护性能测试装置，包括设备基座，所述设备基座设有至少一个模拟单元，所述设备基座上设有水平的第一导轨，所述模拟单元包括沿所述第一导轨滑动的第一滑块，所述第一滑块的下方通过安装支架安装有搁脚踏板，所述第一滑块的外侧设有水平的第二导轨，第二滑块沿所述第二导轨滑动，所述第二滑块上铰接安装有假人腿部，所述假人腿部的脚底板安装在所述搁脚踏板上。
优选地，所述设备基座上位于所述第一滑块滑动方向的端部设有挡板，所述挡板上安装有朝向所述第一滑块的减速弹簧。
优选地，所述设备基座上设有对所述第一滑块滑动行程进行限位的止位锁。
优选地，所述安装支架通过第一铰接件铰接安装在所述第一滑块上，所述第一铰接件可锁紧，所述安装支架的另一端通过第二铰接件安装有所述搁脚踏板，所述第二铰接件可锁紧。
优选地，所述安装支架包括铰接安装在所述第一滑块上的支架一部和安装在所述支架一部上的支架二部，所述支架二部的另一端铰接安装所述搁脚踏板，所述支架一部上开有长方形的槽，所述支架二部通过锁紧柱和所述槽的配合安装在所述支架一部上，所述锁紧柱与所述槽之间可锁紧。
优选地，所述安装支架通过第一铰接件铰接安装在所述第一滑块上，所述安装支架的另一端通过第二铰接件安装有所述搁脚踏板，所述第一滑块上还铰接安装有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端铰接安装在所述安装支架上，所述升缩杆可锁紧。
优选地，所述模拟单元的数量为两个，模拟人的双腿。
一种所述仪表板膝碰保护性能测试装置的测试方法，按照碰撞位置将仪表板放置在所述第一滑块运动方向的前端，试验开始后，通过线性冲击设备给予所述第一滑块一个初始运动速度，使得假人腿部向前移动，撞向所述仪表板。
优选地，所述设备基座上位于所述第一滑块滑动方向的端部设有挡板，所述挡板上安装有朝向所述第一滑块的减速弹簧，试验开始后，所述第一滑块在所述减速弹簧的作用下模拟刹车。
优选地，所述设备基座上设有对所述第一滑块滑动行程进行限位的止位锁，所述第一滑块向前滑动被所述止位锁锁定后，所述第二滑块继续向前运动，推动假人腿部绕脚踝旋转撞击所述仪表板。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、提高了对仪表板膝碰性能的评价实施效率，同时也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碰撞点；
2、和整车、滑车试验的膝碰评价方式相比，成本最低，可控性、重复性最好，可在开发阶段高效的进行多次试验；
3、可以通过调整安装支架及搁脚踏板的位置，适应不同型号尺寸的假人腿部；
4、可以实现仪表板膝碰区域结构刚度分布检查；
5、可以实现大腿部位伤害指标控制和整车膝碰指标再现；
6、可以实现不同仪表板设计方案的高效研究或验证；
7、可以实现判断仪表板膝碰要求制定是否合理；
8、可以实现辅助分析整车试验中膝碰问题原因。
附图说明
图1为本发明仪表板膝碰保护性能测试装置一个模拟单元的结构示意图；
图2为本发明仪表板膝碰保护性能测试装置的整体示意图；
图3为测试开始时的示意图；
图4为测试开始后假人腿部向前移动的示意图；
图5为测试时假人腿部侵入仪表板的示意图。
图中各部件标号如下：
设备基座1、第一导轨2、第一滑块3、安装支架4、搁脚踏板5、第二导轨6、第二滑块7、假人腿部8、挡板11、减速弹簧12、止位锁13、第一铰接件14、支架一部15、支架二部16、槽17、锁紧柱18、伸缩杆19、仪表板20。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1及图2所示，本发明一种仪表板膝碰保护性能测试装置，包括设备基座1，设备基座1设有至少一个模拟单元，本实施例中，模拟单元的数量为两个，模拟人的双腿，设备基座上设有水平的第一导轨2，模拟单元包括沿第一导轨2滑动的第一滑块3，第一滑块3的下方通过安装支架4安装有搁脚踏板5，第一滑块3的外侧设有水平的第二导轨6，第二滑块7沿第二导轨6滑动，第二滑块7上铰接安装有假人腿部8，假人腿部8的脚底板安装在搁脚踏板5上。
本实施例使用时，如图3所示，按照碰撞位置将仪表板20放置在第一滑块3运动方向的前端，并按照实验要求调整假人腿部8的姿势及相对位置关系，试验开始后，如图4所示，通过线性冲击设备给予第一滑块3一个初始运动速度，使得假人腿部8向前移动，撞向仪表板15，此过程中假人坐姿保持稳定。
另外，可以在设备基座1上位于第一滑块3滑动方向的端部设有挡板11，挡板11上安装有朝向第一滑块3的减速弹簧12，试验开始后，第一滑块3在减速弹簧12的作用下模拟刹车，在接近规定撞击位置时，第一滑块3由于减速弹簧12的作用开始刹车。
还可以在设备基座1上设有对第一滑块3滑动行程进行限位的止位锁13，第一滑块3向前滑动被止位锁13锁定后，第一滑块3停止运动，第二滑块7继续向前运动，推动假人腿部8绕脚踝旋转撞击仪表板20。
最后，如图5所示，随着假人腿部8不断侵入仪表板20，假人腿部8的动能不断下降，并逐步到达仪表板20的最大侵入深度。一般情况，当假人腿部8膝盖到达最大侵入深度后，假人腿部8受仪表板20变形能的作用开始回弹，并逐步衰减至停止。
整个实验运动过程中，可以在测试装置和假人腿部8上布置传感器获得数据，采集、记录、加工假人腿部8上的传感器数据和测试装置上的运动构件的位置、速度等数据，并依据这些实验数据处理后，用以评价仪表板20的膝部碰撞性能。
在本实施例中，安装支架4通过第一铰接件14铰接安装在第一滑块3上，第一铰接件14可锁紧，安装支架4的另一端通过第二铰接件安装有搁脚踏板5，第二铰接件可锁紧，通过调整安装支架4，可以实现搁脚踏板5位置的调整与锁定。
同时，在其它实施例中，安装支架4包括铰接安装在第一滑块3上的支架一部15和安装在支架一部15上的支架二部16，支架二部16的另一端铰接安装搁脚踏板5，支架一部15上开有长方形的槽17，支架二部16通过锁紧柱18和槽17的配合安装在支架一部15上，锁紧柱18与槽17之间可锁紧，通过调整锁紧柱18与槽17，可以调整安装支架4的长度，进而调整搁脚踏板5的位置。
另外，在其它实施例中，还可以这样设置，安装支架4通过第一铰接件14铰接安装在第一滑块3上，安装支架4的另一端通过第二铰接件安装有搁脚踏板5，第二铰接件可锁紧，第一滑块3上还铰接安装有伸缩杆19，伸缩杆19的另一端铰接安装在安装支架4上，升缩杆19可锁紧，通过伸缩杆19的锁紧来实现安装支架4位置的固定，进而固定搁脚踏板5的位置。
本发明仪表板膝碰保护性能测试装置及其测试方法，提高了对仪表板膝碰性能的评价实施效率，同时也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碰撞点；和整车、滑车试验的膝碰评价方式相比，成本最低，可控性、重复性最好，可在开发阶段高效的进行多次试验；可以通过调整安装支架及搁脚踏板的位置，适应不同型号尺寸的假人腿部；可以实现仪表板膝碰区域结构刚度分布检查；可以实现大腿部位伤害指标控制和整车膝碰指标再现；可以实现不同仪表板设计方案的高效研究或验证；可以实现判断仪表板膝碰要求制定是否合理；可以实现辅助分析整车试验中膝碰问题原因。
Claims (10)
1.一种仪表板膝碰保护性能测试装置，包括设备基座(1)，其特征在于：所述设备基座(1)设有至少一个模拟单元，所述设备基座上设有水平的第一导轨(2)，所述模拟单元包括沿所述第一导轨(2)滑动的第一滑块(3)，所述第一滑块(3)的下方通过安装支架(4)安装有搁脚踏板(5)，所述第一滑块(3)的外侧设有水平的第二导轨(6)，第二滑块(7)沿所述第二导轨(6)滑动，所述第二滑块(7)上铰接安装有假人腿部(8)，所述假人腿部(8)的脚底板安装在所述搁脚踏板(5)上。
2.根据权利要求1所述仪表板膝碰保护性能测试装置，其特征在于：所述设备基座(1)上位于所述第一滑块(3)滑动方向的端部设有挡板(11)，所述挡板(11)上安装有朝向所述第一滑块(3)的减速弹簧(12)。
3.根据权利要求1所述仪表板膝碰保护性能测试装置，其特征在于：所述设备基座(1)上设有对所述第一滑块(3)滑动行程进行限位的止位锁(13)。
4.根据权利要求1所述仪表板膝碰保护性能测试装置，其特征在于：所述安装支架(4)通过第一铰接件(14)铰接安装在所述第一滑块(3)上，所述第一铰接件(14)可锁紧，所述安装支架(4)的另一端通过第二铰接件安装有所述搁脚踏板(5)，所述第二铰接件可锁紧。
5.根据权利要求4所述仪表板膝碰保护性能测试装置，其特征在于：所述安装支架(4)包括铰接安装在所述第一滑块(3)上的支架一部(15)和安装在所述支架一部(15)上的支架二部(16)，所述支架二部(16)的另一端铰接安装所述搁脚踏板(5)，所述支架一部(15)上开有长方形的槽(17)，所述支架二部(16)通过锁紧柱(18)和所述槽(17)的配合安装在所述支架一部(15)上，所述锁紧柱(18)与所述槽(17)之间可锁紧。
6.根据权利要求1所述仪表板膝碰保护性能测试装置，其特征在于：所述安装支架(4)通过第一铰接件(14)铰接安装在所述第一滑块(3)上，所述安装支架(4)的另一端通过第二铰接件安装有所述搁脚踏板(5)，所述第二铰接件可锁紧，所述第一滑块(3)上还铰接安装有伸缩杆(19)，所述伸缩杆(19)的另一端铰接安装在所述安装支架(4)上，所述升缩杆(19)可锁紧。
7.根据权利要求1所述仪表板膝碰保护性能测试装置，其特征在于：所述模拟单元的数量为两个，模拟人的双腿。
8.一种如权利要求1所述仪表板膝碰保护性能测试装置的测试方法，其特征在于：按照碰撞位置将仪表板(20)放置在所述第一滑块(3)运动方向的前端，试验开始后，通过线性冲击设备给予所述第一滑块(3)一个初始运动速度，使得假人腿部(8)向前移动，撞向所述仪表板(20)。
9.根据权利要求1所述仪表板膝碰保护性能测试装置的测试方法，其特征在于：所述设备基座(1)上位于所述第一滑块(3)滑动方向的端部设有挡板(11)，所述挡板(11)上安装有朝向所述第一滑块(3)的减速弹簧(12)，试验开始后，所述第一滑块(3)在所述减速弹簧(12)的作用下模拟刹车。
10.根据权利要求1所述仪表板膝碰保护性能测试装置的测试方法，其特征在于：所述设备基座(1)上设有对所述第一滑块(3)滑动行程进行限位的止位锁(13)，所述第一滑块(3)向前滑动被所述止位锁(13)锁定后，所述第二滑块(7)继续向前运动，推动假人腿部绕脚踝旋转撞击所述仪表板(20)。
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