DE102005048299A1

DE102005048299A1 - Leg model or prosthesis for a vehicle crash test for testing the effect on pedestrians in an impact with the front of a vehicle

Info

Publication number: DE102005048299A1
Application number: DE200510048299
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Bender
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-10-08
Filing date: 2005-10-08
Publication date: 2007-04-12

Abstract

The leg model (1) has a thigh (2) and a lower leg (4) moveably connected to the thigh. A muscle model device (6) is provided between the thigh and lower leg, which resists a relative movement of the lower leg relative to the thigh with a counter force adjustable according to a predetermined relationship. Independent claims also cover use of the leg model in testing a vehicle for crashes with pedestrians.

Description

Die Erfindung betrifft einen Beinersatz, der bei der Fußgängerschutzprüfung im Zusammenhang mit der Entwicklung von Frontpartien von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird.The The invention relates to a leg replacement used in the pedestrian protection test in Related to the development of front end of motor vehicles is used.

Im Stand der Technik sind so genannte Bein-Dummys bekannt, die für solche Versuche einzusetzen sind. Entsprechende Standards sind in der Spezifikation EEVC („European Enhanced Vehicle Safety Committee") WG 10 bekannt, ebenso in der EEVC WG 17.in the Prior art are known as leg dummies, which are for such Try to use. Corresponding standards are in the specification EEVC ("European Enhanced Vehicle Safety Committee ") WG 10 known, as well in the EEVC WG 17.

In Europa ist auch ein „Euro NCAP (New Car Assessment Program)" bekannt, das sich damit beschäftigt, die Sicherheit von Kraftfahrzeugen zu verbessern.In Europe is also a "Euro NCAP (New Car Assessment Program) ", which is busy, the Improve safety of motor vehicles.

Ferner gibt es Aktivitäten, Rechenmodelle zu entwickeln, die sich mit der numerischen Simulation eines Frontalzusammenstoßes zwischen einem Fußgänger und einem Pkw befassen. Diese Rechenmodelle sind unter den Stichworten „Dynamore" bzw. "LS-Dyna" bekannt.Further are there activities, To develop computational models that deal with the numerical simulation of a head-on collision between a pedestrian and to deal with a car. These calculation models are known under the keywords "Dynamore" and "LS-Dyna".

Die JP 2001336996 zeigt ein Fußgänger-Dummy, bei dem die maximale Kraft bis zu einem Bruch des Kniegelenks festgelegt werden kann. Die JP 2004286610 zeigt ein Beinstück, bei dem Kniebänder als Seil ausgeführt sind. Die Auswahl des Seilmaterials bestimmt die Belastbarkeit des Knies. Die Knieflexibilität ist mittels Federn festgelegt. Ein Messsystem für die auftretenden Kräfte ist vorgesehen.The JP 2001336996 shows a pedestrian dummy, where the maximum force can be set up to a fracture of the knee joint. The JP 2004286610 shows a leg piece in which knee ligaments are designed as a rope. The selection of the rope material determines the load capacity of the knee. The knee flexibility is determined by means of springs. A measuring system for the occurring forces is provided.

Bei allen diesen Bein-Dummys ist von Nachteil, dass Crashversuche nicht zu wiederholbaren Ergebnissen führen. Bei gleichen Versuchsbedingungen ergeben sich bei mehreren Crashversuchen verschiedene Ergebnisse. Erst recht kann keine Übereinstimmung mit Leichenversuchen herbeigeführt werden. Dadurch fallen Vorhersagen sehr schwer.at All of these leg dummies are at a disadvantage in that crash tests are not lead to repeatable results. With the same experimental conditions, several crash tests result different results. First and foremost, there can be no correspondence with cadaver experiments be brought about. This makes forecasts very difficult.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, Crashversuche mit einem Bein-Dummy so zu verbessern, dass wiederholbar genaue Ergebnisse entstehen.The Invention is based on the task, crash tests with a leg dummy to improve so that repeatable results are obtained.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen.These The object is solved by the subject matter of the independent patent claims. advantageous Further developments emerge from the respective dependent claims.

Die Erfindung sieht zwischen einem Oberschenkel und einem Unterschenkel des Beinersatzes eine Muskelersatzvorrichtung vor, die einer Bewegung des Unterschenkels bezüglich des Oberschenkels eine gemäß einer vorgegebenen Beziehung einstellbare Gegenkraft entgegensetzt. Anders als bei den im Stand der Technik bekannten Bein-Dummys ist die Gegenkraft also nicht entsprechend einer fest eingestellten Federkennlinie oder entsprechend eines Verformteils bzw. eines sich dauerhaft verformenden Ligaments bestimmt. Vielmehr soll die Muskelersatzvorrichtung gemäß der Erfindung einer Bewegung des Unterschenkels bezüglich des Oberschenkels eine einstellbare Gegenkraft entgegensetzen. Durch die Einstellung der Gegenkraft gemäß einer vorgegebenen Beziehung kann eine besonders genaue Übereinstimmung mit Leichenversuchswerten erzielt werden.The Invention sees between a thigh and a lower leg of the leg replacement a muscle replacement device that undergoes a movement of the lower leg with respect to of the thigh one according to one given relationship adjustable counterforce opposes. Different as with the leg dummies known in the art is the drag So not according to a fixed set spring characteristic or according to a deformed part or a permanently deforming one Ligaments determined. Rather, the muscle replacement device according to the invention a movement of the lower leg with respect to the thigh one oppose adjustable counterforce. By hiring the Drag according to a given relationship can be a particularly accurate match be achieved with mortuary test values.

"Einstellbar" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein Benutzer des Beinersatzes auf einfache Weise durch eine Betätigung eines Bedienelements wie einer Schraube, einer Taste, einer Raste, einer Mutter o. ä. eine Veränderung der Parameter bewirken kann, ohne dass eine teilweise oder komplette Demontage des Beinersatzes notwendig ist. Im Stand der Technik müssen Teile ausgewechselt werden, um Bewegungsparameter zu verändern. Dies erfolgt regelmäßig nicht, weil nicht klar ist, welche Teile ausgewechselt werden müssen, um ein gewünschtes Ergebnis zu erreichen."Adjustable" means in this Related that a user of the leg replacement in a simple way by an operation a control element such as a screw, a button, a catch, a Mother or similar a change the parameter can effect without a partial or complete Disassembly of the leg replacement is necessary. In the prior art parts must be changed to change motion parameters. this happens regularly not, because it is not clear which parts need to be replaced in order to a desired one To reach the result.

Vorteilhafterweise wird dabei eine Seilzugvorrichtung eingesetzt, die einerseits mit dem Oberschenkel und andererseits mit dem Unterschenkel verbunden ist. Die Seilzugvorrichtung kann auf besonders einfache Weise mit einem Kraftmesssystem versehen werden, dass die auftretenden Werte misst. Die Seilzugvorrichtung weist dabei eine Elastizitätseinstelleinrichtung auf, die in Abhängigkeit der Auslenkung des Unterschenkels bezüglich des Oberschenkels eine jeweils vorbestimmte Gegenkraft erzeugt. Dies kann beispielsweise durch eine Schraubenfeder erzielt werden, die mit einem Vorspannungssystem auf eine bestimmte Ausgangskraft einstellbar ist. Gemäß der Erfindung haben sich dabei Druckfedern aus spiralförmig gewendelten Stahl bewährt. Diese lassen sich durch eine Schraubenmutter an einem Gewindeende des Seilzugssystems besonders einfach vorspannen, also kurzfristig einstellen.advantageously, In this case, a cable pulling device is used, on the one hand with the thigh and on the other hand connected to the lower leg is. The cable device can in a particularly simple way with be provided with a force measuring system that the occurring values measures. The cable pull device has an elasticity adjustment device on, depending on the deflection of the lower leg with respect to the thigh one generates each predetermined counterforce. This can be, for example be achieved by a coil spring, with a preload system is adjustable to a certain output force. According to the invention In this case, compression springs made of helically coiled steel have proven themselves. These can be replaced by a nut at a threaded end of the Cable tensioning system particularly easy, so short-term adjust.

Die Seilzugvorrichtung kann auch eine Dämpfungseinstelleinrichtung aufweisen, die in Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Auslenkung des Unterschenkels bezüglich des Oberschenkels an eine jeweils vorbestimmte Gegenkraft erzeugt. Damit lassen sich besonders genaue Versuche erzeugen. Wenn die Dämpfungseinstelleinrichtung einen Gasdruckdämpfer oder einen Öldruckdämpfer aufweist, dann kann die Dämpfungsrate besonders einfach und schnell eingestellt werden, denn solche Dämpfer haben hierfür Einstellschrauben.The cable pulling device may also have a Dämpfungseinstelleinrichtung which generates depending on the speed of deflection of the lower leg with respect to the thigh to a respective predetermined counterforce. This makes it possible to produce particularly accurate tests. If the damping adjustment means comprises a gas spring or an oil pressure damper, then the damping rate can be set particularly easily and quickly, because such dampers have this adjustment screws.

In der Praxis hat es sich bewährt, die Seilzugvorrichtung mit einem Seil auszustatten, das an einem Ende in einer lösbaren und verschließbaren Klemmvorrichtung aufgenommen ist. Damit kann bei einem Abreißen des Seils oder Ausreißen des Seils besonders schnell Ersatz vorgesehen werden. Die Klemmvorrichtung kann auch so ausgebildet werden, dass diese beim Erreichen einer Maximalkraft das Seil freigibt. Dadurch werden die erfindungsgemäßen Bein-Dummys vor dauerhaften Beschädigungen geschützt. Vorzugsweise ist die Klemmvorrichtung im Unterschenkel angebracht, denn dann kann die etwas schwerere Kraftmesseinrichtung und die Elastizitätseinstelleinrichtung im ohnehin schwereren Oberschenkel vorgesehen werden.In Practice has proven itself to equip the cable pulling device with a rope, the at a End in a detachable way and lockable clamping device is included. This can be at a tearing of the rope or tearing the Ropes are provided especially fast replacement. The clamping device can also be designed so that these when reaching a Maximum force releases the rope. This will be the leg dummies of the invention protected against permanent damage. Preferably the clamping device is mounted in the lower leg, because then can the slightly heavier force measuring device and the elasticity adjustment be provided in the already heavier thighs.

Dabei hat es sich besonders bewährt, wenn die Seilzugvorrichtung eine Umlenkrolle aufweist, über die das Seil geführt ist. Gerade im Zusammenhang mit einem Kraftumlenkungsmitnehmer lassen sich damit besonders realistische Verhältnisse am Bein-Dummy einstellen.there it has proven to be particularly effective if the cable pulling device has a deflection roller over which the rope led is. Especially in connection with a Kraftumlenkungsmitnehmer can be thus setting particularly realistic conditions on the leg dummy.

Weiterhin weist die Muskelersatzvorrichtung einen Anschlag auf, der die Bewegung des Unterschenkels bezüglich des Oberschenkels in wenigstens einer Richtung begrenzt. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass menschliche Beine ein Kniegelenk aufweisen, das im Regelfall eine Bewegung des Unterschenkels über den gestreckten Zustand des Beins hinaus nach vorne nicht gestattet.Farther The muscle replacement device has a stop which stops the movement of the lower leg with respect to of the thigh in at least one direction. Thereby account is taken of the fact that human legs are a knee joint which, as a rule, a movement of the lower leg over the stretched state of the leg out to the front is not allowed.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Muskelersatzvorrichtung eine Kniegelenkvorrichtung auf, die einer Veränderung des Abstands zwischen Oberschenkel und Unterschenkel eine gemäß einer vorgegebenen Beziehung einstellbare Gegenkraft entgegensetzt, insbesondere durch ein Federlager mit einer oder mehreren Federn. Diese Federn können selbstverständlich ein Vorspannungssystem aufweisen, wobei die erfindungsgemäße Kniegelenkvorrichtung insbesondere auch räumliche Bewegungen des Unterschenkels bezüglich des Oberschenkels zulässt. Dadurch können auf besonders realistische Weise die Wirkungen der menschlichen Kreuzbänder simuliert werden.In a particularly advantageous embodiment of the invention the muscle replacement device on a knee joint device, the a change the distance between thigh and lower leg one in accordance with a given relationship adjustable counterforce opposes, in particular by a spring bearing with one or more springs. These feathers can Of course a biasing system, wherein the knee joint device according to the invention especially spatial Movements of the lower leg with respect to the thigh allow. This can be up particularly realistic way of simulating the effects of human cruciate ligaments become.

Die Erfindung weist weiterhin eine Kraftmesseinrichtung zur Messung der zwischen Oberschenkel und Unterschenkel auftretenden Kraft auf. Diese Kräfte sind besonders wichtig, wenn Crashtests ausgewertet werden sollen.The The invention further comprises a force measuring device for measurement the force occurring between the thigh and lower leg. These forces are especially important when evaluating crash tests.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Beinersatzes zum Durchführen von Crashversuchen mit Fahrzeugen. Dabei wird der Beinersatz mit einem Fahrzeugteil in Kontakt gebracht. Gemäß der Erfindung geschieht dies vorzugsweise mit der Frontpartie eines Kraftfahrzeugs. Sind aber auch andere Versuche denkbar, beispielsweise bei Fahrer-Dummys, wenn die Wechselwirkung zwischen Armaturenbrett und Beinen simuliert werden soll.Farther The invention relates to the use of such a leg replacement to perform Crash attempts with vehicles. This is the leg replacement with a Vehicle part brought into contact. This is done according to the invention preferably with the front end of a motor vehicle. Are but also other attempts conceivable, for example in driver dummies, when the interaction between dashboard and legs is simulated should.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die bisher bekannte Beinersatzform sehr viele nicht kalkulierbare Mängel aufweist. Gerade beim Einsatz von Ligamenten als Muskelersatz im Kniebereich ist eine Anpassung der Versuchsergebnisse an Ergebnisse von Leichenversuchen nur sehr schwer möglich.The Invention is based on the recognition that the previously known Leg replacement form has many incalculable defects. Especially when using Ligaments as a muscle replacement in the knee area is an adaptation the results of the results of mortality tests only very much hardly possible.

Die Erfindung sieht auch eine Schnittstelle mit Verstärker- und Aufzeichnungsgeräten für Kraft- und Wegmessung mittels eines Computersystems vor. Das Muskelersatzsystem weist vorzugsweise Druckfedern auf, die gegebenenfalls mit Dämpfungselementen zusammenwirken. Besonders wichtig ist ein System zur Einstellung der Vorspannung bei diesen Federn. Zusätzlich kann ein Kraftmesselement bzw. ein Wegmesselement vorgesehen sein. Das erfindungsgemäße Kraftumlenksystem mit der Umlenkrolle ist ebenfalls vorteilhaft, weil sich die erfindungsgemäßen Komponenten leicht in einem Bein-Dummy vorsehen lassen. Im Zusammenhang mit einem verstellbaren Anschlag für die Kniewinkelstellung lassen sich ebenfalls Verbesserungen bei der Annäherung an realistische Werte in Crashversuchen erzielen. Das erfindungsgemäße Kniegelenk sieht einen Ersatz durch ein Lager gegebenenfalls mit Messsystem oder einer Federlagerung vor. Das erfindungsgemäße Bein-Dummy kann entweder an einem feststehenden Punkt aufgehängt werden oder in ganze Dummy-Puppen integriert werden.The Invention also sees an interface with amplifier and recorders for power and Position measurement by means of a computer system before. The muscle replacement system preferably has compression springs, optionally with damping elements interact. Especially important is a system for adjustment the bias of these springs. In addition, a force measuring element or a Wegmesselement be provided. The force deflection system according to the invention with the pulley is also advantageous because the components of the invention easy to put into a leg dummy. In connection with an adjustable stop for the knee angle position can also be improved in the approach to achieve realistic values in crash tests. The knee joint according to the invention sees a replacement by a bearing if necessary with measuring system or a spring bearing before. The leg dummy according to the invention can either be hung on a fixed point or in whole dummy dolls to get integrated.

Die Erfindung gestattet es, für die Berechnung und den Abgleich mit Leichenversuchen Quer- und Längskräfte reproduzierbar zu ermitteln. Erstmals können reproduzierbare Kalibrierkurven erstellt werden, wobei mit der Erfindung Federkräfte und Dämpfungskräfte je nach Anforderung an Muskelkräfte angepasst werden können.The Invention allows for Calculation and comparison with mortality tests Transverse and longitudinal forces reproducible to investigate. For the first time reproducible calibration curves are created, using the invention spring forces and damping forces depending on Requirement for muscular forces can be adjusted.

Mit der Erfindung kann der Muskelweg besonders durch das Umlenksystem an den tatsächlichen Punkt angepasst werden. Vor einem Versuch kann die Einstellung des Beins anhand von Kalibrierkurven überprüft werden. Gegebenenfalls können die Einstellungen geändert werden. Die auftretenden Kräfte werden über ein Kraftmesselement oder mit Hilfe einer Kalibrierkurve ermittelt. Die Entfernung zwischen Knie und Krafteinleitungsbereich und der Muskelersatz spielen bei einem solchen Versuch eine große Rolle.With of the invention, the muscle path especially by the deflection system to the actual Point to be adjusted. Before attempting, the setting of the Leg are checked by means of calibration curves. If necessary, the settings changed become. The forces occurring be over a force measuring element or determined by means of a calibration curve. The distance between the knee and the force application area and the muscle replacement play a big role in such an attempt.

Bei Versuchen kann das vorgeschlagene Bein-Dummy an einem Gerüst befestigt werden. Bei einem Crashversuch mit dem Kraftfahrzeug wird eine Kraft mit der vorgeschriebenen Geschwindigkeit und dem vorgeschriebenen Abstand vom Kniegelenk eingeleitet. Zur Kalibrierung kann dies auch mit einem Roboter oder einer sonstigen Vorrichtung erfolgen. Die Muskelkraft und der Muskelweg werden gemessen, wobei die mögliche Belastung des Knies mit einem Bolzensystem im Kniegelenk ermittelt werden.In experiments, the proposed leg dummy can be attached to a scaffold. at a crash test with the motor vehicle, a force at the prescribed speed and the prescribed distance from the knee joint is initiated. For calibration, this can also be done with a robot or other device. The muscle strength and the muscle path are measured, whereby the possible load of the knee with a bolt system in the knee joint are determined.

Mit der Erfindung werden reproduzierbare Versuche ermöglicht. Alle notwendigen Anpassungen an reale Versuche können vorgenommen werden. Unnötige Versuche werden so vermieden. Ebenso vermindert sich das Entwicklungsrisiko bezüglich des Designs der Frontpartie eines Kraftfahrzeugs, denn die Verwendung eines eindeutig kalibrierbaren Bein-Dummys ermöglicht zutreffende Vorhersagen. Die Risiken im Hinblick auf Herstellungs- und Entwicklungskosten werden minimiert, weil eine einschätzbare Simulationsgrundlage geschaffen wird.With The invention enables reproducible experiments. All necessary adjustments to real experiments can be made. Unnecessary attempts are avoided. Likewise, the development risk decreases in terms of the design of the front end of a motor vehicle, because the use a uniquely calibratable leg dumpling allows accurate predictions. The risks with regard to manufacturing and development costs are minimized because of an assessable simulation basis is created.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.The Invention is illustrated below with reference to an embodiment.

Die einzige Figur zeigt einen Beinersatz 1 in einer schematischen Darstellung. Der Beinersatz 1 gliedert sich in einen Oberschenkel 2, der über einen Kniegelenksbolzen 3 mit einem Unterschenkel 4 verbunden ist. Dabei kann sich der Unterschenkel 4 um den Kniegelenksbolzen 3 herum bezüglich des Oberschenkels 2 drehen.The single figure shows a leg replacement 1 in a schematic representation. The leg replacement 1 is divided into a thigh 2 , who has a knee joint bolt 3 with a lower leg 4 connected is. This may be the lower leg 4 around the knee joint bolt 3 around the thigh 2 rotate.

Der Beinersatz 1 ist dabei an einem Aufhängungspunkt 5 drehbar beweglich angelenkt. Im Inneren des Oberschenkels 2 und des Unterschenkels 4 ist eine Muskelersatzvorrichtung 6 aufgenommen. Die Muskelersatzvorrichtung 6 weist dabei ein Zugseil 7 auf, das sich zwischen dem Oberschenkel 2 und dem Unterschenkel 4 er streckt. Im Unterschenkel 4 ist das Zugseil 7 in einer Klemmvorrichtung 8 gehalten. Das Zugseil 7 kann dort manuell geklemmt werden, wenn es sich aus der Klemmvorrichtung 8 gelöst hat. Ausgehend vom Unterschenkel 4 verläuft das Zugseil 7 über einen Kreissegmentförmigen Mitnehmer 9, der fest mit dem Unterschenkel 4 verbunden ist. Von dort verläuft das Zugseil 7 über eine Umlenkrolle 10, die im Oberschenkel 2 befestigt ist. In der Umlenkrolle 10 wird das Zugseil 7 in ein Krafteinstellsystem 11 geführt, das sich in eine Druckfeder 12 sowie in eine Zugseillängeneinstelleinrichtung 13 gliedert. Die Druckfeder 12 ist dabei in einer Federhülse 14 geführt. Weiterhin ist im Krafteinstellsystem 11 ein Kraftmesselement/Wegmesselement 15 vorgesehen, mit dem die auf das Zugseil 7 ausgeübte Kraft bzw. der vom Zugseil 7 zurückgelegte Weg gemessen werden kann. _ Ein Anschlag 16, einstellbar im Oberschenkel 2 vorgesehen ist, begrenzt den Weg des Mitnehmers 9.The leg replacement 1 is at a suspension point 5 articulated rotatably movable. Inside the thigh 2 and the lower leg 4 is a muscle replacement device 6 added. The muscle replacement device 6 has a pull rope 7 on that is between the thigh 2 and the lower leg 4 he stretches. In the lower leg 4 is the pull rope 7 in a clamping device 8th held. The rope 7 can be clamped there manually if it is out of the clamping device 8th has solved. Starting from the lower leg 4 runs the pull rope 7 via a circular segment-shaped driver 9 , which firmly with the lower leg 4 connected is. From there the pull rope runs 7 via a pulley 10 in the thigh 2 is attached. In the pulley 10 becomes the pull rope 7 in a force adjustment system 11 led, which is in a compression spring 12 and in a Zugseillängeneinstelleinrichtung 13 divided. The compression spring 12 is in a spring sleeve 14 guided. Furthermore, in the force adjustment system 11 a force measuring element / distance measuring element 15 provided with the on the tow rope 7 applied force or the pull rope 7 distance traveled can be measured. _ An attack 16 , adjustable in the thigh 2 is provided, limits the path of the driver 9 ,

Alle im Beinersatz 1 auftretenden Messdaten, insbesondere Kraft- und Wegdaten werden über eine Meßsystemschnittstelle 17 an einen in dieser Ansicht nicht gezeigten Computer zur Auswertung weitergeleitet.All in the leg replacement 1 occurring measurement data, in particular force and path data are via a Meßsystemschnittstelle 17 forwarded to a computer not shown in this view for evaluation.

Neben dem oben beschriebenen Kraftmesselement/Wegmesselement 15 sind in einem hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiel noch weitere Kraftmesselemente und Wegmesselemente vorgesehen, beispielsweise im Bereich des Kniegelenksbolzens 3. Dieser kann auch in einer Federlagerung aufgenommen sein.In addition to the force measuring element / displacement measuring element described above 15 In an exemplary embodiment not shown here, further force measuring elements and displacement measuring elements are provided, for example in the area of the knee joint bolt 3 , This can also be included in a spring bearing.

Vor dem Durchführen von Crashversuchen mit dem erfindungsgemäßen Beinersatz 1 werden Kalibrierungen durchgeführt. Dabei werden ausgehend von Standardkräften, wie beispielsweise der in 1 gezeigten Kraft f, die in einem vertikalen Abstand l₀ vom Kniegelenksbolzen 3 nach unten entfernt in den Unterschenkel 4 eingebracht werden. Mit Leichenversuchen Bewegungsprofile von Oberschenkel und Unterschenkel ermittelt. Danach werden dieselben Versuche mit dem Beinersatz 1 durchgeführt, wobei Veränderungen an den einstellbaren Größen am Beinersatz 1 vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Masse des Oberschenkels 2 oder des Unterschenkels 4 verändert werden, in dem Gewichte eingebracht oder entfernt werden. Außerdem werden Vorspannkräfte und Dämpfungskräfte im Bereich der Muskelersatzvorrichtung 6 verstellt. Dies erfolgt solange, bis das Bewegungsprofil des Beinersatzes 1 mit denjenigen einer Leiche weitestgehend übereinstimmen. Dabei werden bestimmte Kalibrierkurven erstellt, die den Zusammenhang zwischen dem Weg von Oberschenkel 2 bzw. Unterschenkel 4 oder dem Abknickwinkel des Oberschenkels 2 bzw. des Unterschenkels 4 in Abhängigkeit von der eingebrachten Kraft f angeben. Dies kann nicht nur in Längsrichtung erfolgen, wie in 1 dargestellt ist, sondern auch in Querrichtung zu dem Beinersatz 1.Before performing crash tests with the leg replacement according to the invention 1 calibrations are performed. These are based on standard forces, such as in 1 shown force f, at a vertical distance l ₀ from the knee joint bolt 3 removed down into the lower leg 4 be introduced. With mortality tests determined movement profiles of thigh and lower leg. After that, the same attempts with the leg replacement 1 performed, with changes to the adjustable sizes of the leg replacement 1 be made. For example, the mass of the thigh 2 or the lower leg 4 be changed, are introduced in the weights or removed. In addition, preload forces and damping forces in the area of the muscle replacement device 6 adjusted. This is done until the movement profile of the leg replacement 1 largely coincide with those of a corpse. In doing so, certain calibration curves are created that determine the relationship between the way of thighs 2 or lower leg 4 or the bend angle of the thigh 2 or the lower leg 4 depending on the applied force f. This can not be done only in the longitudinal direction, as in 1 is shown, but also in the transverse direction to the leg replacement 1 ,

11: Beinersatzreplacement leg
22: Oberschenkelthigh
33: Kniegelenksbolzentoggle bolt
44: Unterschenkellower leg
55: Aufhängungspunktsuspension point
66: MuskelersatzvorrichtungMuscle replacement device
77: Zugseilrope
88th: Klemmvorrichtungclamping device
99: Mitnehmertakeaway
1010: Umlenkrolleidler pulley
1111: KrafteinstellsystemKrafteinstellsystem
1212: Druckfedercompression spring
1313: ZugseillängeneinstelleinrichtungZugseillängeneinstelleinrichtung
1414: Federhülsespring sleeve
1515: Kraftmesselement/WegmesselementForce measuring element / position messuring
1616: Anschlagattack
1717: MeßsystemschnittstelleMeßsystemschnittstelle

Claims

Leg replacement ( 1 ) for crash tests with motor vehicles, with a thigh ( 2 ) and with a movably connected lower leg ( 4 ), whereby between thighs ( 2 ) and lower legs ( 4 ) a muscle replacement device ( 6 ), which is a movement of the lower leg ( 4 ) with respect to the thigh ( 2 ) opposes an adjustable according to a predetermined relationship counterforce.

Leg replacement according to claim 1, characterized in that the muscle replacement device ( 6 ) a cable pulling device ( 7 ), which on the one hand with the thigh ( 2 ) and on the other hand with the lower leg ( 4 ) connected is.

Leg replacement according to claim 1 or claim 2, characterized in that the cable pulling device ( 7 ) a force measuring system ( 15 ), which measures the forces occurring between the thigh and lower leg.

Leg replacement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cable pulling device has an elasticity adjustment device ( 11 ), which depends on the deflection of the lower leg ( 4 ) with respect to the thigh ( 2 ) provides a respective predetermined counterforce.

Leg replacement according to claim 4, characterized in that the elasticity adjustment device ( 11 ) a coil spring ( 12 ) having.

Leg replacement according to one of claims 2 to 5, characterized the cable pulling device is a damping adjustment device which is dependent the speed of deflection of the lower leg with respect to the Thigh generates a respective predetermined counterforce.

Leg replacement according to claim 6, characterized that the damping adjustment a gas spring or having oil pressure damper.

Leg replacement according to one of the preceding claims, characterized in that the cable pulling device is a rope ( 7 ), which at one end in a releasable and closable clamping device ( 8th ) is recorded.

Leg replacement according to claim 8, characterized in that the cable pulling device a deflection roller ( 10 ), over which the rope ( 7 ) is guided.

Leg replacement according to claim 8 or claim 9, characterized in that the cable pulling device a Kraftumlenkungsmitnehmer ( 11 ) over which the rope ( 7 ) is guided.

Leg replacement according to one of the preceding claims, characterized in that the muscle replacement device comprises a stop ( 16 ), the movement of the lower leg ( 4 ) with respect to the thigh ( 2 ) bounded in at least one direction.

Leg replacement according to one of the preceding claims, characterized in that the muscle replacement device is a knee joint device that has a change the distance between thigh and lower leg one in accordance with a given relationship adjustable counterforce opposes.

Leg replacement according to claim 12, characterized in that the knee joint device has at least one knee joint elasticity adjustment device which is dependent the distance of the lower leg from the thigh a predetermined each Counterforce generated.

Leg replacement according to claim 14, characterized that the knee joint elasticity adjustment device having one or more springs.

Leg replacement according to one of claims 1 to 14, characterized in that the muscle replacement device ( 6 ) a force measuring device ( 15 ) for measuring the force occurring between the thigh and lower leg.

Use of a leg replacement ( 1 ) according to one of the preceding claims for carrying out crash tests with vehicles, wherein the leg replacement is brought into contact with a vehicle part.