DE20107590U1

DE20107590U1 - Vorrichtung zur Positionierung einer Testpuppe in einem Versuchsaufbau für aufblasbare Schutzkissen in Fahrzeugen

Info

Publication number: DE20107590U1
Application number: DE20107590U
Authority: DE
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2001-05-04
Filing date: 2001-05-04
Publication date: 2001-09-06
Anticipated expiration: 2011-05-05

Description

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HD

Vorrichtung zur Positionierung einer Testpuppe in einem Versuchsaufbau für aufblasbare Schutzkissen in Fahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung einer Testpuppe in einem Versuchsaufbau für aufblasbare Schutzkissen in Fahrzeugen.

5 Zur Erprobung von aufblasbaren Schutzkissen in Fahrzeugen werden Testpuppen bzw. Dummies verwendet, die je nach Größe und Gewicht in verschiede Klassen eingeteilt sind. Sie werden an einem Versuchsaufbau in eine bestimmte Position gebracht und in dieser Position fixiert, bevor das Schutzkissen aktiviert wird. Um verlässliche Aussagen über die Funktion des Schutzkissens und insbe-10 sondere über die Gefahr eine Verletzung im Fall einer ungünstigen Position des Testpuppe (OOP, Out Of Position, also unkorrekte Sitzposition des Insassen) zu ermöglichen, muß die eingestellte Position exakt und reproduzierbar sein. Das erfordert langwierige Einricht- und Justierarbeiten, wodurch die Testkapazität des Versuchsaufbaus erheblich eingeschränkt wird.

15 Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zur Positionierung einer Testpuppe in einem Versuchsaufbau für aufblasbare Schutzkissen in Fahrzeugen geschaf-

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fen, in der die Einricht- und Justierarbeiten mit einem drastisch reduzierten Arbeits- und Zeitaufwand durchgeführt werden und die Testkapazität des Versuchsaufbaus entsprechend erhöht ist.

Gemäß der Erfindung hat die Vorrichtung zur Positionierung einer Testpuppe in einem Versuchsaufbau für aufblasbare Schutzkissen in Fahrzeugen eine Aufnahmevorrichtung für die Testpuppe. Die Aufnahmevorrichtung hat eine Grundplatte, auf der die Testpuppe sitzend in Stellung gebracht wird. Der Grundplatte sind einstellbare Stützelemente zugeordnet, die seitlich an der Testpuppe angreifen und sie in einer eingestellten Position halten. Die Grundplatte ist durch einen steuerbaren Stellantrieb dreidimensional relativ zu dem aufblasbaren Schutzkissen positionierbar. Somit kann die Einrichtung der Testpuppe automatisiert und mit hoher Reproduzierbarkeit erfolgen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Stützelemente an der Grundplatte schwenkbar angebracht. Den schwenkbar an der Grundplatte angebrachten Stützelementen ist jeweils eine Antriebseinrichtung zugeordnet, die das Stützelement unmittelbar vor Aktivierung des aufblasbaren Schutzkissens von der Testpuppe fort verschwenkt. Dadurch haben die Stützelemente keinerlei Einfluß auf die Wechselwirkung zwischen der Testpuppe und dem auf ihr auftreffenden Schutzkissen; zum für das Testergebnis relevanten Zeitpunkt sind die Stützelemente unwirksam.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der Vorrichtung in schematischer Darstellung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht der Vorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Detailansicht der Vorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Detailansicht der Vorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der durch das in Fig. 3 dargestellte Gelenk möglichen Drehbewegung der Aufnahmevorrichtung; und

Fig. 6 eine schematische Darstellung der durch die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Gelenke möglichen Parallelverschiebung der Aufnahmevorrichtung.

Fig. 1 zeigt schematisch eine perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit einer Aufnahmevorrichtung 10 für eine Testpuppe 12 und einem steuerbaren Stellantrieb, bestehend aus einem Gehäuse 14, in dem sich eine Steuerung befindet, einem ersten Stellarm 16a, einem mittleren Stellarm 16b sowie einem äußeren Stellarm 16c. Das eine Ende des ersten Stellarms 16a ist starr mit dem Gehäuse 14 und sein anderes Ende über ein Gelenk 18 mit einem Ende des mittleren Stellarms 16b verbunden; das andere Ende des mittleren Stellarms 16b ist über ein Gelenk 18 mit einem Ende des äußeren Stellarms 16c verbunden; und an dem anderen Ende des äußeren Stellarms 16c ist über ein Gelenk 18 eine in den Figuren nicht dargestellte Spannaufnahme zur Befestigung einer Aufnahmevorrichtung 10 für eine Testpuppe 12 angeordnet, wobei die Spannaufnähme an einer Haltevorrichtung 20 der Aufnahmevorrichtung 10 angreift. Die Drehachsen der Gelenke sind parallel zueinander und zu der x-Achse eines xyz-Koordinatensystems orientiert. An den Gelenken 18 ist jeweils ein Feststellmotor 22 angeordnet, durch den der zwischen den Stellarmen 16a und 16b bzw. 16b und 16c eingeschlossene Winkel eingestellt werden kann.

Mit Hilfe des Stellantriebs kann die Position der Aufnahmevorrichtung 10 und damit der Testpuppe 12 bezüglich eines aufblasbaren Schutzkissens 24 in der yz-Ebene des xyz-Koordinatensystems sowie der Kippwinkel &agr; der Aufnahmevorrichtung 10 um die x-Achse präzise und reproduzierbar eingestellt werden.

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In Fig. 2 ist perspektivisch die Aufnahmevorrichtung 10 für die Testpuppe 12

gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung vergrößert dargestellt.

Die Aufnahmevorrichtung 10 umfasst eine Grundplatte 26, an der seitlich sowie an ihrer von dem Schutzkissen 24 abgewandten Seite Stützelemente 28 angebracht sind.

Die Stützelemente 28 umfassen jeweils einen Stützarm 28a, der mit seinem einen Ende über ein Gelenk 30 an der Grundplatte 26 befestigt ist, ein Positionierelement 28b, das im wesentlichen senkrecht an einer Stelle des Stützarms 28a befestigt ist, die sich näher an dem anderen Ende befindet als an dem einen Ende sowie eine Platte 28c, die an dem freien Ende des Positionierelements 28b angeordnet ist, das zur Testpuppe 12 zeigt und stützend an der Testpuppe 12 angreifen kann.

Über das Gelenk 30 ist der Stützarm 28a zwischen einer ersten, zur Grundplatte 26 im wesentlichen senkrechten Position, in der die Platten 28c an der Testpuppe 12 angreifen, und einer zweiten Position, in der die Platten 28c von der Testpuppe 12 entfernt sind, schwenkbar.

Jeder Stützarm 28a weist eine Führung auf, in der jeweils ein Positionierelement 28b in einer zu dem Stützarm 28a im wesentlichen senkrechten Richtung verschiebbar und mit Hilfe einer Feststelleinrichtung 32 am Stützarm 28a feststellbar ist. Die Feststelleinrichtung 32 kann z.B. eine Arretierung, eine Klemmvorrichtung oder dergleichen sein.

Ferner weisen die Positionierelemente 28b der Stützelemente 28 lineare Skalen 34 auf, so dass eine reproduzierbare Anpassung der Position der Stützelemente 28 an die verschiedenen Testpuppen 12 möglich ist.

Die Grundplatte 26 weist Einprägungen 36 zur formschlüssigen Aufnahme des darin eingesetzten Teils der Testpuppe 12 auf. Am Boden der Einprägungen 36 sind Saugnäpfe 38 angeordnet. Die Einprägungen 36 dienen der besseren Positionierung und Fixierung der Testpuppe 12 auf der Grundplatte 26 der Aufnahmevorrichtung 10. Ebenso dienen die Saugnäpfe 38 der besseren Fixierung.

Die Verschiebbarkeit der Positionierelemente 28b ermöglicht eine Justierung der Platten 28c der Stützelemente 28 relativ zu der Grundplatte 26 und somit die Anpassung der Stützelemente 28 an verschiedene Testpuppen 12, die sich in ihrer Größe voneinander unterscheiden und an denen Experimente jeweils stell vertretend für Personen einer bestimmten Altersgruppe, z.B. 3-jährige oder 6-jährige Kinder, durchgeführt werden.

Zur Erprobung eines aufblasbaren Schutzkissens 24 wird die Testpuppe 12 sitzend auf der Grundplatte 26 der Aufnahmevorrichtung 10 in Stellung gebracht, so dass die Platten 28c seitlich und hinten an der Testpuppe 12 angreifen und diese in Position halten. Durch die Saugwirkung der Saugnäpfe 38 wird die Testpuppe 12 zusätzlich fixiert. Die so positionierte und fixierte Testpuppe 12 wird dann mit Hilfe der steuerbaren Stellvorrichtung in die gewünschte Position vor dem aufblasbaren Schutzkissen 24 gebracht. Unmittelbar vor dem "Schuss", d.h. der Aktivierung des Schutzkissens 24, werden die Stützelemente 28 von der Testpuppe 12 fortgeschwenkt und die Saugnäpfe 38 deaktiviert, um jeglichen Einfluss der Stützelemente 28 und der Saugnäpfe 38 auf die Wechselwirkung zwischen der Testpuppe 12 und dem auf ihr auftreffenden Schutzkissen 24 zu vermeiden. Anschließend wird das Schutzkissen 24 aktiviert, und charakteristische, die Wechselwirkung der Testpuppe 12 mit dem sich aufblasenden Schutzkissen 24 beschreibende Meßdaten, wie z.B. Beschleunigungen oder Bewegungsabläufe der Testpuppe 12 oder Teile der Testpuppe 12, werden aufgezeichnet.

Gemäß einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird nur ein Stützelement 28 oder werden nur zwei Stützelemente 28 kurz vor dem Schuss von der Testpuppe 12 fortgeschwenkt. Wird beispielsweise das hinten an der Testpuppe 12 angreifende Stützelement 28 beim Schuss nicht von der Testpuppe 12 fortgeschwenkt, so kann damit die stützende Wirkung einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes simuliert werden.

Die Anzahl der in der Fig. 1 dargestellten Stellarme der erfindungsgemäßen

Vorrichtung dient nur als Beispiel. Selbstverständlich können zwischen dem ersten Stellarm 16a und dem äußeren Stellarm 16c je nach Anforderung anstelle des

mittleren Stellarms 16c auch mehrere Stellarme angeordnet sein, die entsprechend über Gelenke 18 miteinander verbunden sind.

Gemäß einer vereinfachten Ausführungsformen der Erfindung weisen die Einprägungen 36 in der Grundplatte 26 keine Saugnäpfe 38 auf, oder es wird auf die Einprägungen 36 gänzlich verzichtet.

Gemäß einer weiteren vereinfachten Ausführungsform der Erfindung sind die Positionierelemente 28b fest mit dem Stützarm 28a verbunden und können nicht justiert werden. In dieser Ausfuhrungsform weisen die Positionierelemente 28b keine lineare Skala 34 auf.

In den bisher beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen besitzt die Aufnahmevorrichtung 10 drei Freiheitsgrade, eine Bewegung in Richtung der y-Achse, eine Bewegung in Richtung der z-Achse und ein Kippen um den Winkel &agr; um die x-Achse.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist der erste Stellarm 16a über ein Gelenk 40 an dem Gehäuse 14 um eine senkrechte Achse drehbar befestigt. Gemäß der in Fig. 4 gezeigten Ausfuhrungsform ist an einem Teil 42 der Haltevorrichtung 20, der eine im wesentlichen senkrecht zu der Grundplatte 26 orientierte Längsachse aufweist, ein Gelenk 44 angeordnet, das eine Drehung der Aufnahmevorrichtung 10 bezüglich des steuerbaren Stellantriebs um die Längsachse ermöglicht.

Durch das Gelenk 40 wird ein Schwenken des Stellantriebs und damit der Aufnahmevorrichtung 10 um die z-Achse um einen Winkel &bgr; ermöglicht (siehe Fig. 5). Dieser zusätzliche Freiheitsgrad ermöglicht die Bewegung der Aufnahmevorrichtung 10 auch in Richtung der x-Achse und somit eine dreidimensionale Positionierung der Aufnahmevorrichtung 10. In Kombination mit dem Gelenk 44 ist, wie in Fig. 6 dargestellt ist, eine Parallelverschiebung der Aufnahmevorrichtung 10 auch in Richtung der x-Achse möglich, indem eine Drehung des Stellantriebs um das Gelenk 40 um einen Winkel &bgr; durch eine entgegengesetzte Drehung

der Aufnahmevorrichtung 18 um das Gelenk 44 um einen Winkel -ß ausgeglichen wird.

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Claims

1. Vorrichtung zur Positionierung einer Testpuppe (12) in einem Versuchsaufbau für aufblasbare Schutzkissen (24) in Fahrzeugen, mit folgenden Merkmalen:
die Vorrichtung umfasst eine Aufnahmevorrichtung (10) für die Testpuppe (12),
die Aufnahmevorrichtung (10) hat eine Grundplatte (26), auf der die Testpuppe (12) sitzend in Stellung gebracht wird,
der Grundplatte (26) sind einstellbare Stützelemente (28) zugeordnet, die seitlich an der Testpuppe (12) angreifen und sie in einer eingestellten Position halten,
die Grundplatte (26) ist durch einen steuerbaren Stellantrieb dreidimensional relativ zu dem aufblasbaren Schutzkissen (24) positionierbar.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der wenigstens eines der Stützelemente (28) an der Grundplatte (26) schwenkbar angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der dem schwenkbar an der Grundplatte (26) angebrachten Stützelement (28) eine Antriebseinrichtung zugeordnet ist, die das Stützelement (28) unmittelbar vor Aktivierung des aufblasbaren Schutzkissens (24) von der Testpuppe (12) fort verschwenkt.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Grundplatte (26) mit Einprägungen (36) zur formschlüssigen Aufnahme des darin eingesetzten Teils der Testpuppe (12) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 5. bei der zumindest am Boden der Einprägungen (36) Saugnäpfe (38) zur Fixierung der Testpuppe (12) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der zumindest bestimmte Stützelemente (28) relativ zu der Grundplatte (26) justierbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Justierung des Stützelements (28) relativ zu der Grundplatte (26) mittels einer linearen Skala (34) vorgenommen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Aufnahmevorrichtung (10) eine Haltevorrichtung (20) aufweist und der steuerbare Stellantrieb ein Gehäuse (14), mindestens einen Stellarm sowie eine Spannaufnahme umfasst, die an der Haltevorrichtung (20) angreift.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der ein Stellarm (12a) über ein Gelenk (40) an dem Gehäuse (14) um eine senkrechte Achse drehbar befestigt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Haltevorrichtung (20) ein Teil (42) mit einer im wesentlichen senkrecht zu der Grundplatte (26) orientierten Längsachse aufweist, an dem ein Gelenk (44) angeordnet ist, das eine Drehung der Aufnahmevorrichtung (10) bezüglich des steuerbaren Stellantriebs um die Längsachse ermöglicht.