用于車輛翻車模擬的測試裝置的制造方法
【專利摘要】一種用于車輛的測試裝置包括管和可滑動地設(shè)置在管中的活塞。座椅安全帶D-環(huán)被安裝到活塞。致動器支撐在管上，致動器通過管與活塞連通以用于在模擬的車輛翻車過程中在指定時間間隔內(nèi)使活塞相對于管運動到伸展位置。活塞限定齒，以及棘輪支撐在管上并與活塞的齒接合用于防止在模擬的車輛翻車過程之中或之后活塞相對于管朝向縮回位置的運動。
【專利說明】
用于車輛翻車模擬的測試裝置
【背景技術(shù)】
[0001]為了測試車輛部件一一諸如座椅底座、座椅部件、座椅安全帶等一一的目的，可以對車輛翻車進(jìn)行模擬。在這樣的測試中，車輛或車輛的一部分一一諸如白車身一一可以被放置在保持架中并且該保持架可以被翻轉(zhuǎn)以模仿翻車。具體地，該保持架可以被設(shè)置在沿著軌道被移動的可移動平臺上。施加制動以突然地止動該平臺，此時保持架翻轉(zhuǎn)離開平臺并繼續(xù)翻轉(zhuǎn)以模擬車輛翻車。這樣的測試可以被稱為翻車部件測試。
[0002]保持架允許車輛翻車的模擬同時防止在模擬過程中損壞車輛外部。由于車輛的外部在車輛翻車的模擬過程中未受損壞，所以車輛的外部一一例如白車身一一可以在重復(fù)的車輛翻車模擬中被再次使用。
[0003]然而，在意外的車輛翻車過程中，車輛的外部的多個部分可能會變形。由于保持架在車輛翻車模擬的過程中保護(hù)了車輛的外部，因此在保持架中的翻車模擬不會模擬該外部變形。舉例來說，支撐前座椅安全帶的D-環(huán)的車輛的B-柱在意外的翻車過程中可能變形。在翻車過程中B-柱的該變形移動了前座椅安全帶的D-環(huán)。同樣地，前座椅安全帶操作的這個方面在保持架中的翻車模擬過程中不會被描繪。
[0004]仍然存在著實施不會損壞車輛外部的車輛翻車模擬的機(jī)會，以使車輛在重復(fù)的模擬過程中可以被再次使用，同時也模擬了由車輛翻車過程中B-柱造成的座椅安全帶的D-環(huán)的運動。
【附圖說明】
[0005]圖1為用于模擬車輛翻車的保持架和車輛的透視圖；
[0006]圖2為在具有處于縮回位置的測試裝置的保持架中的車輛的一部分的透視圖；
[0007]圖3為在模擬的車輛翻車過程中的保持架和車輛的透視圖；
[0008]圖4為在車輛翻車過程中在包括了處于伸展位置的測試裝置的保持架中的車輛的一部分的透視圖；
[0009]圖5為測試裝置的分解圖；
[0010]圖6為具有在縮回位置和伸展位置之間的活塞的測試裝置的側(cè)視圖；
[0011 ]圖7為具有處于縮回位置的活塞的測試裝置的另一側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0012]參考附圖，其中在多個附圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件，車輛翻車測試裝置10在圖1-4中被示出。測試裝置10包括用于支撐車輛14的保持架12和用于安裝到車輛14的測試裝置16。如以下進(jìn)一步的闡述，當(dāng)車輛14被設(shè)置在保持架12中以模擬車輛翻車時保持架12可以被翻轉(zhuǎn)。保持架12模擬車輛翻車并防止在模擬過程中對車輛14的外部的損壞。由于車輛14的外部在車輛翻車的模擬過程中未被損壞，所以車輛14在重復(fù)的車輛翻車模擬中可以被再次使用。
[0013]繼續(xù)參考圖1-4，測試裝置16支撐與車輛的柱22相鄰的前座椅安全帶20的D-環(huán)18。如以下進(jìn)一步闡述，測試裝置16在車輛翻車模擬過程中在保持架12中移動D-環(huán)18以模擬在車輛翻車過程中柱22的變形。還如以下進(jìn)一步所述，測試裝置16可以被調(diào)節(jié)以模擬任何車輛類型和任何翻車模擬的柱變形，以及D-環(huán)18的相關(guān)運動。
[0014]參考圖5-7，測試裝置16包括管24和可滑動地設(shè)置在管24中的活塞26。通過管24與活塞26連通的致動器28支撐在管24上。棘輪30支撐在管24上并與活塞26接合以防止活塞26運動進(jìn)入到管24中。
[0015]如圖2和7中的最佳示出，活塞26最初處于相對于管24的縮回位置。如圖4中所示，在車輛翻車模擬過程中，致動器28被激活將活塞26從管24延伸到伸展位置。棘輪30被配置為允許活塞26朝向伸展位置的運動并防止活塞26運動進(jìn)入到管24中一一即朝向縮回位置運動一一以模擬車輛翻車。也就是說，在活塞26運動到伸展位置之后，棘輪30將活塞26保持在伸展位置以模擬在車輛翻車過程中柱22的永久性變形。
[0016]參考圖5-7，管24限定接收活塞26的室32。室32可以沿著軸線A延伸以及活塞26可以沿著軸線A從縮回位置延伸到伸展位置。
[0017]管24可以包括用于將管24固定到車輛和/或保持架12上的一個或多個凸緣34。舉例來說，如圖2中所示，凸緣34用螺紋螺母和螺栓被連接到車輛14。作為一種選擇，凸緣34可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞奖贿B接到車輛和/或保持架12。
[0018]管24可以由金屬一一諸如鋼一一制成。作為一種選擇，管24可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞?br>[0019]活塞26可以被配置為在室32內(nèi)相對于管24從縮回位置滑動到伸展位置。活塞26和室32可以具有共同橫截面形狀以便于活塞26在室32中的滑動。舉例來說，在附圖中活塞26和室32具有矩形橫截面。作為一種選擇，活塞26和室32可以具有任何適當(dāng)?shù)臋M截面形狀以便于活塞26在室32中的滑動。
[0020]如前所述，活塞26支撐座椅安全帶D-環(huán)18。具體地，參考圖5_7，活塞26可以包括安裝表面36以及活塞26可以被安裝到安裝表面36。活塞26可以在安裝表面36中限定孔38用于承接連接到座椅安全帶D-環(huán)18的緊固件40(如圖2和4中所示)。舉例來說，孔38和緊固件40可以為螺紋連接。
[0021]如圖2和4中所示，活塞26可以包括設(shè)置為與D-環(huán)18相鄰的板42。板42可以支撐用于測量隨著D-環(huán)18從縮回位置運動到伸展位置的D-環(huán)18的加速度的加速度計(未示出)。
[0022]活塞26可以由金屬一一諸如鋼一一制成。作為一種選擇，活塞26可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞?br>[0023]管24可以限定舉例來說沿著軸線A延伸的槽44。止動銷46可以與活塞26接合以及該槽44可以承接止動銷46。隨著活塞26從縮回位置朝向伸展位置運動，該止動銷46沿著軸線A朝向槽44的端部48運動。當(dāng)活塞26到達(dá)伸展位置時，止動銷46與槽44的端部48接合以將活塞26停止在伸展位置。如前所述并如以下的進(jìn)一步描述，當(dāng)活塞26處于伸展位置時，棘輪30與活塞26接合以防止活塞26沿著軸線A朝向縮回位置運動。
[0024]繼續(xù)參考圖5-7，活塞26限定沿著槽44的用于作為選擇地承接止動銷46的多個孔50。如圖5-6所示，未承接止動銷46的一個或多個孔可以承接剪切銷80。當(dāng)活塞26被設(shè)置在室32中時，孔50沿著軸線A被相互隔開。當(dāng)活塞26處于縮回位置時，孔50可以通過槽44露出，以便止動銷46可以與孔50中的一個接合?？?0中的任意一個可以與止動銷46接合以選擇處于伸展位置的活塞26自管24延伸的長度。
[0025]孔50可以延伸穿過活塞26。在這樣的配置中，止動銷46可以延伸穿過孔50中的一個并通過緊固件52被保持在孔50中。舉例來說，止動銷46可以被螺紋連接并可以承接螺紋螺母以將止動銷46固定到所選擇的孔中。作為一種選擇，緊固件52可以為任何適當(dāng)種類的緊固件，例如，開口銷、插接帽等。
[0026]如圖5-6中所示，一個或多個剪切銷80可以與孔50接合。剪切銷80可以被配置為當(dāng)致動器28被激活時易斷。具體地，剪切銷80可以被用來調(diào)整活塞26從縮回位置到伸展位置的運動。舉例來說，剪切銷80可以將活塞26朝向伸展位置的運動減慢到所需加速度。剪切銷80可以由任何適當(dāng)材料類型、材料等級、以及直徑組成。舉例來說，剪切銷80可以由鋁、不銹鋼、鋼等制成。相同或不同材料類型、材料等級、和/或直徑的一個或多個剪切銷80可以與孔50接合以調(diào)整當(dāng)致動器28被激活時活塞26的運動。兩個剪切銷80在圖5-6中被示出，然而，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會的是，任意數(shù)量的剪切銷80可以與任意數(shù)量的各自的孔50接合。
[0027]一個或多個剪切銷54可以與管24以及活塞26接合以臨時地將活塞26保持在縮回位置中。具體地，參考圖5，管24可以限定一個或多個孔56以及活塞26可以限定一個或多個孔58，當(dāng)活塞26處于縮回位置時，孔56和孔58相互對齊。剪切銷54可以與孔56、58接合以將活塞26保持在縮回位置。圖6示出了在縮回位置和伸展位置之間的活塞26。
[0028]剪切銷54被配置為當(dāng)致動器28被激活時易斷。同樣地，剪切銷54防止活塞26在翻車模擬之前相對于管24的運動，并且在翻車模擬過程中致動器28斷開剪切銷54并朝向伸展位置推動活塞26。如前所述，止動銷46將活塞26停止在伸展位置以及棘輪30將活塞26保持在伸展位置。
[0029]可以根據(jù)斷開剪切銷54所需要的所需剪切力而選擇性地挑選與管24和活塞26接合的剪切銷54的數(shù)量和位置。舉例來說，在如附圖中所示的配置中，活塞26和管24的每個限定一對相應(yīng)的孔56、58。在這個配置中，根據(jù)所需剪切力，一個剪切銷54可以與相應(yīng)的孔56、58中的任意一個接合，或者兩個剪切銷54可以與相應(yīng)的孔56、58 二者接合。斷開剪切銷54所需要的剪切力還可以通過調(diào)整剪切銷54的厚度和材料類型而得到調(diào)整。
[0030]致動器28可以為氣體發(fā)生器。在這樣的配置中，氣體發(fā)生器可以與室32連通并一旦激活，就可以將壓縮氣體引導(dǎo)進(jìn)入到室32中以將活塞26推動到伸展位置?；钊?6可以沿著室32被密封到管24以使室32為氣密的。作為一種選擇，致動器28可以為任何適當(dāng)?shù)念愋鸵灰话C(jī)械的、液壓的、氣動的等。
[0031]繼續(xù)參考圖5-7，管24可以限定壓力口60。在致動器28為氣體發(fā)生器的配置中，壓力口 60可以被選擇性地開啟或關(guān)閉以控制在室32中來自氣體發(fā)生器的所需壓力量。測試裝置16可以包括室32中的壓力傳感器(未示出)，其在致動器28的激活過程中測量室32中的壓力。
[0032]致動器28可以被固定到管24。舉例來說，如圖5-7中所示，致動器28可以通過螺栓被螺接到管24。
[0033]如前所述，棘輪30與活塞26接合以允許活塞26朝向伸展位置運動并防止活塞26朝向縮回位置運動。同樣地，當(dāng)致動器28被激活以將活塞26從縮回位置運動到伸展位置時，棘輪30將活塞26保持在伸展位置以模擬永久變形的車輛的柱。
[0034]棘輪30可以包括樞轉(zhuǎn)地安裝在管24上的棘爪62。舉例來說，棘爪62可以圍繞銷樞轉(zhuǎn)。棘輪30可以選擇性地為任何適當(dāng)?shù)呐渲靡栽试S活塞26朝向伸展位置運動并防止活塞26朝向縮回位置運動。
[0035]活塞26可以限定通過棘爪62嚙合的齒66。齒66從基座68向上延伸并包括相對于基座68以鈍角O成角度的向前表面70和相對于基座68以銳角A成角度的向后表面72。也就是說，齒66具有鋸齒形式。棘爪62可以在形狀上與向前表面70以及向后表面72的角度匹配。同樣地，當(dāng)致動器28朝向伸展位置推動棘爪62時，向前表面70和基座68之間的鈍角O允許向前表面70沿著棘爪62滑動。向后表面72和基座68之間的銳角A倚靠朝向縮回位置被推動的活塞26的向后表面72楔入到棘爪62中，因此防止了活塞26朝向縮回位置的運動。
[0036]棘輪30可以包括在棘爪62和管24之間的彈簧74。彈簧74推動棘爪62與齒66嚙合。隨著致動器28將活塞26朝向伸展位置運動，棘爪62隨著向前表面沿著棘爪62滑動而圍繞銷64轉(zhuǎn)動。在這個運動過程中，彈簧74推動棘爪62與齒66嚙合。當(dāng)活塞26處于伸展位置時，如果活塞26被朝向縮回位置推動，則彈簧74推動棘爪62抵靠齒66以維持棘爪62和向后表面72的接合。
[0037]參考圖1，在車輛翻車的模擬過程中，保持架12可以被設(shè)置在沿著軌道(未示出)被移動的滑車76上。施加制動以突然地止動滑車76，此時保持架12翻轉(zhuǎn)離開滑車76并繼續(xù)翻轉(zhuǎn)以模擬車輛翻車。保持架12在車輛翻車模擬過程中保護(hù)車輛14的外部。舉例來說，用于測試的車輛14可以為車輛白車身一一即車架和車體外板。作為一種選擇，用于測試的車輛14可以包括與車輛白車身相比更多或更少的部件。
[0038]如前所述，在車輛翻車模擬過程中，致動器28被激活以使活塞26相對于管24從縮回位置運動到伸展位置以模擬被座椅安全帶D-環(huán)18附接的柱22的形變。當(dāng)致動器28被激活時，致動器28斷開剪切銷54并朝向伸展位置推動活塞26。隨著活塞26朝向伸展位置運動，棘輪30沿著齒66的向前表面70通過。當(dāng)活塞26到達(dá)伸展位置時，止動銷46與槽44的端部48接合以將活塞26停止在伸展位置中。當(dāng)活塞26到達(dá)伸展位置時，棘輪30與齒66接合，并具體地與齒66的向后表面接合以將活塞26鎖定在伸展位置來模擬柱22的形變以及D-環(huán)18的相關(guān)運動。
[0039]在圖1和3中，安裝到B-柱22上的測試裝置16被示出。作為一種選擇，測試裝置16可以被安裝到車輛的任何適當(dāng)?shù)闹?2上以模擬該柱22的變形以及由此產(chǎn)生的安裝到該柱22上的D-環(huán)18的運動。測試裝置16可以被用于任何適當(dāng)?shù)臏y試一一包括諸如翻車部件測試、路邊滾翻測試、橫向滾翻全車測試等這樣的翻車測試。
[0040]參考圖2和4，座椅安全帶20包括D-環(huán)18和由D-環(huán)18支撐的安全帶78。如圖1中的碰撞測試假人所示，D-環(huán)18支撐安全帶78以使安全帶78延伸橫跨乘員的肩膀?？梢灶I(lǐng)會的是，座椅安全帶20可以包括安裝到車輛的座椅上或車身上的卷收器(未示出)。安全帶78的活動端(未示出)還被連接到車輛14的座椅或車身上。在翻車模擬過程中，座椅安全帶20的卷收器和活動端被連接到車輛14的座椅和/或車身上。
[0041]測試裝置16可以包括用于在測試過程中測量D-環(huán)18的加速度、速度以及位移的加速度計(未示出)。舉例來說，加速度計可以被附接到活塞26上的板42上。
[0042]本公開以示例性的方式被描述，以及可以理解的是所使用的術(shù)語意在以文字的性質(zhì)進(jìn)行說明而非進(jìn)行限定。本公開的許多修改和變形在以上教導(dǎo)的前提下是可能的，以及本公開可以以與詳細(xì)描述所不同的方式進(jìn)行實踐。
【主權(quán)項】
1.一種用于車輛的測試裝置，所述測試裝置包含: 管； 可滑動地設(shè)置在所述管中并包括齒的活塞； 安裝到所述活塞的座椅安全帶D-環(huán)； 支撐在所述管上的致動器，所述致動器通過所述管與所述活塞連通；以及棘輪，所述棘輪支撐在所述管上并與所述活塞的所述齒接合以防止所述活塞運動進(jìn)入到所述管中。2.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其中所述棘輪包括樞轉(zhuǎn)地安裝到所述管的棘爪。3.如權(quán)利要求2所述的測試裝置，進(jìn)一步包含在所述棘爪和所述管之間的彈簧。4.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其中所述致動器為氣體發(fā)生器以及其中所述管限定用于容納所述活塞的室，所述室與所述氣體發(fā)生器連通。5.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其中所述管限定槽以及所述活塞限定沿著所述槽的孔，止動銷與所述孔中的一個接合。6.如權(quán)利要求5所述的測試裝置，進(jìn)一步包含與所述活塞的所述孔中的一個接合的剪切銷。7.如權(quán)利要求1所述的測試裝置，進(jìn)一步包含限定在所述管和所述活塞中的剪切孔，以及進(jìn)一步包含在所述剪切孔中與所述管和所述活塞接合的剪切銷。8.一種用于車輛的測試裝置，所述測試裝置包含: 管； 可滑動地設(shè)置在所述管中的活塞； 支撐在所述管上的致動器，所述致動器通過所述管與所述活塞連通；以及 支撐在所述管上的棘輪，所述棘輪與所述活塞接觸以防止所述活塞運動進(jìn)入到所述管中。9.如權(quán)利要求8所述的測試裝置，進(jìn)一步包含安裝到所述活塞的座椅安全帶D-環(huán)。10.如權(quán)利要求8所述的測試裝置，其中所述活塞限定與所述棘輪接合的齒。11.如權(quán)利要求8所述的測試裝置，其中所述棘輪包括樞轉(zhuǎn)地安裝到所述管的棘爪。12.如權(quán)利要求8所述的測試裝置，進(jìn)一步包含與所述活塞接合的止動銷，并且進(jìn)一步包含限定在所述管中并承接所述止動銷的槽。13.如權(quán)利要求8所述的測試裝置，進(jìn)一步包含限定在所述管和所述活塞中的剪切孔，并且進(jìn)一步包含在所述剪切孔中與所述管和所述活塞接合的剪切銷。14.如權(quán)利要求8所述的測試裝置，其中所述管限定槽并且所述活塞限定沿著所述槽的孔以及其中止動銷與所述孔中的一個接合以及剪切銷與所述孔中的一個接合。15.一種車輛翻車測試設(shè)備，包含: 用于支撐車輛的保持架； 用于安裝到所述車輛的測試裝置； 所述測試裝置包括管、所述管中的活塞、與所述活塞連通的致動器、以及在所述管上用于防止所述活塞運動進(jìn)入到所述管中的棘輪；以及安裝到所述活塞的座椅安全帶D-環(huán)。16.如權(quán)利要求15所述的測試設(shè)備，其中所述活塞限定與所述棘輪接合的齒。17.如權(quán)利要求15所述的測試設(shè)備，其中所述棘輪包括樞轉(zhuǎn)地安裝到所述管的棘爪。18.如權(quán)利要求15所述的測試設(shè)備，其中所述管限定槽以及所述活塞限定沿著所述槽的孔，止動銷與所述孔中的一個接合。19.如權(quán)利要求18所述的測試設(shè)備，進(jìn)一步包含與所述活塞的所述孔中的一個接合的剪切銷。20.如權(quán)利要求15所述的測試設(shè)備，進(jìn)一步包含限定在所述管和所述活塞中的剪切孔，并且進(jìn)一步包含在所述剪切孔中與所述管和所述活塞接合的剪切銷。
【文檔編號】G01M17/007GK105841973SQ201610058641
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月28日
【發(fā)明人】賈梅爾·E·貝爾瓦法, 邁克爾·巴恩哈特, 羅伯特·威廉·麥克科伊
【申請人】福特全球技術(shù)公司