膝部模块冲击试验台架制造技术

一种膝部模块冲击试验台架，包括上滑轨台车、导轨支撑装置、用于连接假人大腿的臀部H点装置、水平滑轨；上滑轨台车装于导轨支撑装置上，导轨支撑装置前端装有阻尼器，臀部H点装置滑动装于上滑轨台车上，上滑轨台车上设有H点限位器；水平滑轨沿导轨支撑装置的长度方向延伸布置于导轨支撑装置前端，水平滑轨与导轨支撑装置组成一完整的用于导向假人腿部运动轨迹的滑轨，水平滑轨装于高度调节装置上，水平滑轨上设有脚踝停止块；所述高度调节装置包括垂直支撑调节装置、连接块，垂直支撑调节装置装于导轨支撑装置下部。本发明专利技术可还原实车碰撞中假人腿部撞击仪表板的过程，从而验证仪表板对膝部的碰撞保护性能。

Knee module impact test bench

【技术实现步骤摘要】
膝部模块冲击试验台架
本专利技术涉及一种膝部模块冲击试验台架。
技术介绍
随着消费市场对汽车安全性的越来越重视，各大车企都十分注重NCAP（新车评价程序）得分，如何更好地降低碰撞中假人每一个部位的伤害值，成了提高NCAP得分的关键所在。正面碰撞和40%偏置碰撞中，假人腿部考核指标包括大腿股骨力、膝部滑移、小腿胫骨力和小腿胫骨指数TI，而由于腿部空间狭小，与仪表板发生碰撞时速度较快，因此成为容易失分的项目。现国内传统的验证仪表板对膝部碰撞保护性能的方式是整车实车碰撞，该方式存在下述问题：①试验成本高，试验周期长；②难以获取直观数据反映腿部伤害和仪表板之间的关系；③无法在开发前期进行仪表板性能的验证和改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种膝部模块冲击试验台架，还原实车碰撞中假人腿部撞击仪表板的过程，从而验证仪表板对膝部的碰撞保护性能。本专利技术的技术方案是：包括上滑轨台车、导轨支撑装置、用于连接假人大腿的臀部H点装置、水平滑轨；上滑轨台车装于导轨支撑装置上，导轨支撑装置前端装有用于阻止上滑轨台车运动的阻尼器，臀部H点装置滑动装于上滑轨台车上，上滑轨台车上设有用于限位臀部H点装置的H点限位器；水平滑轨沿导轨支撑装置的长度方向延伸布置于导轨支撑装置前端，水平滑轨与导轨支撑装置组成一完整的用于导向假人腿部运动轨迹的滑轨，假人小腿端部的滑轮沿滑轨前后移动，用于模拟脚踝，水平滑轨装于高度调节装置上，水平滑轨上设有脚踝停止块；所述高度调节装置包括垂直支撑调节装置、连接块，垂直支撑调节装置装于导轨支撑装置下部,垂直支撑调节装置上设有高度调节槽，水平滑轨装于连接块上，连接块经螺栓装于垂直支撑调节装置的高度调节槽上。连接块的上下位置可以通过垂直支撑装置的高度调节槽进行调节，最大的调节高度为150mm。水平滑轨为C型槽钢制成。所述垂直支撑调节装置为截面U形的板状结构，U形开口端有向外弯折的平面部，平面部经螺钉与导轨支撑装置下部连接，高度调节槽设置于垂直支撑调节装置两侧面；连接块的截面为倒U形，由底板、与底板相连的两侧板组成，连接块位于垂直支撑调节装置内，水平滑轨装于连接块的底板上。所述高度调节装置下部装有下滑轨支架，所述下滑轨支架为丝杆支撑支架。所述脚踝停止块经调节螺栓装于水平滑轨的水平调节槽；脚踝停止块的前后位置可以通过水平滑轨的水平调节槽进行调整，最大的调节距离为250mm。所述导轨支撑装置侧面装有台车限位器，与台车限位器配合工作的台车限位销装于上滑轨台车上，所述上滑轨台车上还设有与阻尼器配合工作的挡块；所述阻尼器为阻尼弹簧；所述阻尼弹簧螺纹连接于阻尼底座上，阻尼底座固定在导轨支撑装置的前端两侧，导轨支撑装置的前端中部设有用于让位水平滑轨的让位空间。所述台车限位器包括垂直方块、水平方块，水平方块固定装在导轨支撑装置前端，垂直方块通过两个螺丝压紧在水平方块上，垂直方块内部安装有带弹簧的楔形销子。所述上滑轨台车分为台车主体和台车平台两部分，台车主体安装在台车平台上，台车平台下部装有与导轨支撑装置配合工作的导轨直线轴承，台车主体两侧上部设有上滑轨，台车主体两侧中部分布有多个限位孔，H点限位器经螺栓装于限位孔处。所述臀部H点装置包括主轴，主轴中部插装于腿部连接块端部的通孔中，腿部连接块两侧的主轴1上经固定环装有配重块，主轴两端设有与H点限位器配合工作的限位平面，配重块与限位平面之间的主轴上设有与上滑轨配合的滑行端。所述台车限位销位于台车平台上，挡块位于台车主体侧面下部；所述台车平台下部还装有用于支撑假人腿踝的脚踝支撑件；所述脚踝支撑件包括支撑杆、位于支撑杆前端的弧形支撑板。所述H点限位器包括限位块，限位块后部设有与限位孔相对应的两个安装孔，限位块前部的装配孔内装有弹性限位销，所述弹性限位销包括限位销、位于限位销下部的弹簧，限位销的端面为楔形面。所述导轨支撑装置后端经安装连接块安装于发射器上，水平滑轨后端与导轨支撑装置前端有重叠部分。该膝部模块冲击试验台的设计与使用，采用模块化的方式冲击仪表板，获得高速摄像数据来直观反映腿部伤害与仪表板之间的关系，且可以在车型开发前期就仪表板对膝部的碰撞保护性能进行验证，大大缩短开发周期，节约大量的开发成本，产生巨大的经济效益。利用实车碰撞方式来进行腿部伤害的验证，一台次开发阶段的车型碰撞试验的成本在70万左右，样品准备加试验周期在30天左右；而采用膝部模块冲击试验验证腿部伤害情况，两个假人的4个下肢冲击试验的成本在6万左右，样品准备加试验时间为2天。如果，进行多个车型10轮40多次膝部模块冲击试验，折算成10轮整车碰撞试验，共降低开发成本650万左右，缩短开发周期9个多月。而在车型开发前期，采用模块化验证、优化仪表板性能，避免了后期因假人腿部伤害过大而需要仪表板重新开模，节省的潜在成本更有千万级别。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是臀部H点装置示意图。图3是大腿连接块的装置示意图。图4是上滑轨台车的装置示意图。图5是H点限位器的装置示意图。图6是导轨支撑装置示意图。图7是下滑轨机构的装置示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术主要由臀部H点装置、上滑轨台车、导轨支撑装置、下滑轨机构四部分组成。图中7为上滑轨，15为安装连接块，17为阻尼弹簧，19为台车限位器，23为水平滑轨，26为下滑轨支架。如图2、3所示，臀部H点装置主要由主轴1与腿部连接块5组成，其中主轴1的左右两端平面处可以粘贴圆形标识用于追踪计算试验过程中的臀部H点的位移及冲击速度。滑行端2通过螺纹固定，装配在主轴上，试验过程中滑行端2在上滑轨台车的上滑轨7内滑行，带动主轴1向前冲击。配重块4通过固定环3左右对称地固定在腿部连接块5的两端，固定环3通过螺栓压紧在主轴上，主轴1上有多个压紧孔便于固定环3左右调整位置。试验时可根据冲击能量需求，调整配重块4的数量，从而将臀部H点装置与HybridⅢ50％男性假人下肢组成的膝部冲击模块进行配重至所需质量。腿部连接块5如图7所示，大腿骨连接孔30装配在主轴1的中心位置；HybridⅢ50％男性假人大腿连接管与腿部装配孔31配合安装，并通过腿部固定螺栓32进行牢固固定，连接后的假人臀部H点落在主轴1的旋转中心线上，试验过程中该装置推动假人下肢向前运动完成冲击过程。试验过程中臀部H点装置随台车一起向前运动，待台车停止后臀部H点装置（主轴与假人腿部）由于惯性继续向前，推动假人腿部完成向前冲击仪表板的过程。臀部H点是指大腿和臀部的铰接点。如图4、5所示，上滑轨台车分为台车主体6和台车平台14两部分，台车主体6安装在台车平台14上，试验过程中台车平台14通过通用性发射器推动获得冲击速度，与台车主体6共同向前运动直至完成碰撞过程。导轨直线轴承9前后两排并列、左右两组对称地布置在台车平台14下端；H点限位器13上有两个安装孔27，通过螺栓固定将H点限位器13装在台车主体6上的限位孔8内，可以根据不同的试验情况，调整限位孔8的位置，进行位置调节。H点限位器13的结构为一个带有弹簧的楔形销子，假人腿部向前运动过程中，臀部H点装置向下挤压限位销28的楔面，弹簧29压缩，H点装置由于惯性继续向前运动,当H点装置通过限位销28后,弹簧29弹起，限位销28的垂直面限制了臀部H点装置的水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膝部模块冲击试验台架，其特征在于：包括上滑轨台车、导轨支撑装置、用于连接假人大腿的臀部H点装置、水平滑轨（23）；上滑轨台车装于导轨支撑装置上，导轨支撑装置前端装有用于阻止上滑轨台车运动的阻尼器，臀部H点装置滑动装于上滑轨台车上，上滑轨台车上设有用于限位臀部H点装置的H点限位器（13）；水平滑轨（23）沿导轨支撑装置的长度方向延伸布置于导轨支撑装置前端，水平滑轨（23）与导轨支撑装置组成一完整的用于导向假人腿部运动轨迹的滑轨，水平滑轨（23）装于高度调节装置上，水平滑轨（23）上设有脚踝停止块（24）；所述高度调节装置包括垂直支撑调节装置（21）、连接块（22），垂直支撑调节装置（21）装于导轨支撑装置下部, 垂直支撑调节装置（21）上设有高度调节槽（20），水平滑轨（23）装于连接块（22）上，连接块（22）经螺栓装于垂直支撑调节装置（21）的高度调节槽（20）上。

【技术特征摘要】
1.一种膝部模块冲击试验台架，其特征在于：包括上滑轨台车、导轨支撑装置、用于连接假人大腿的臀部H点装置、水平滑轨（23）；上滑轨台车装于导轨支撑装置上，导轨支撑装置前端装有用于阻止上滑轨台车运动的阻尼器，臀部H点装置滑动装于上滑轨台车上，上滑轨台车上设有用于限位臀部H点装置的H点限位器（13）；水平滑轨（23）沿导轨支撑装置的长度方向延伸布置于导轨支撑装置前端，水平滑轨（23）与导轨支撑装置组成一完整的用于导向假人腿部运动轨迹的滑轨，水平滑轨（23）装于高度调节装置上，水平滑轨（23）上设有脚踝停止块（24）；所述高度调节装置包括垂直支撑调节装置（21）、连接块（22），垂直支撑调节装置（21）装于导轨支撑装置下部,垂直支撑调节装置（21）上设有高度调节槽（20），水平滑轨（23）装于连接块（22）上，连接块（22）经螺栓装于垂直支撑调节装置（21）的高度调节槽（20）上。2.根据权利要求1所述的膝部模块冲击试验台架，其特征在于：所述垂直支撑调节装置（21）为截面U形的板状结构，U形开口端有向外弯折的平面部，平面部经螺钉与导轨支撑装置下部连接，高度调节槽（20）设置于垂直支撑调节装置（21）两侧面；连接块（22）的截面为倒U形，由底板、与底板相连的两侧板组成，连接块（22）位于垂直支撑调节装置（21）内，水平滑轨（23）装于连接块（22）的底板上。3.根据权利要求1所述的膝部模块冲击试验台架，其特征在于：所述高度调节装置下部装有下滑轨支架（26），所述下滑轨支架（26）为丝杆支撑支架。4.根据权利要求1所述的膝部模块冲击试验台架，其特征在于：所述脚踝停止块（24）经调节螺栓装于水平滑轨（23）的水平调节槽（25）。5.根据权利要求1所述的膝部模块冲击试验台架，其特征在于：所述导轨支撑装置侧面装有台车限位器（19），与台车限位器（19）配合工作的台车限位销（12）装于上滑轨台车上，所述上滑轨台车上还设有与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琳，刘宏达，雷斌，楼植杨，张慧云，
申请(专利权)人：襄阳达安汽车检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42