DE20107590U1 - Device for positioning a test dummy in a test setup for inflatable protective cushions in vehicles - Google Patents
Device for positioning a test dummy in a test setup for inflatable protective cushions in vehiclesInfo
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Vorrichtung zur Positionierung einer Testpuppe in einem Versuchsaufbau für aufblasbare Schutzkissen in FahrzeugenDevice for positioning a test dummy in a test setup for inflatable protective cushions in vehicles
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung einer Testpuppe in einem Versuchsaufbau für aufblasbare Schutzkissen in Fahrzeugen.The invention relates to a device for positioning a test dummy in a test setup for inflatable protective cushions in vehicles.
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.5 Test dummies are used to test inflatable protective cushions in vehicles. These are divided into different classes according to their size and weight. They are placed in a specific position on a test setup and fixed in this position before the protective cushion is activated. In order to make reliable statements about the function of the protective cushion and in particular about the risk of injury in the event of an unfavorable position of the test dummy (OOP, Out Of Position, i.e. incorrect seating position of the occupant), the set position must be exact and reproducible. This requires lengthy setup and adjustment work, which significantly limits the test capacity of the test setup.
15 Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zur Positionierung einer Testpuppe in einem Versuchsaufbau für aufblasbare Schutzkissen in Fahrzeugen geschaf-15 The invention provides a device for positioning a test dummy in a test setup for inflatable protective cushions in vehicles.
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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.in which the setup and adjustment work is carried out with a drastically reduced amount of work and time and the test capacity of the test setup is increased accordingly.
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.According to the invention, the device for positioning a test dummy in a test setup for inflatable protective cushions in vehicles has a receiving device for the test dummy. The receiving device has a base plate on which the test dummy is positioned while sitting. Adjustable support elements are assigned to the base plate, which engage the side of the test dummy and hold it in a set position. The base plate can be positioned three-dimensionally relative to the inflatable protective cushion by a controllable actuator. The test dummy can thus be set up automatically and with high reproducibility.
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.In the preferred embodiment of the invention, the support elements are pivotably attached to the base plate. Each support element pivotably attached to the base plate is assigned a drive device which pivots the support element away from the test dummy immediately before the inflatable protective cushion is activated. As a result, the support elements have no influence on the interaction between the test dummy and the protective cushion striking it; at the time relevant for the test result, the support elements are ineffective.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der Vorrichtung in schematischer Darstellung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;Fig. 1 is a perspective overall view of the device in a schematic representation according to a first preferred embodiment;
Fig. 2 eine perspektivische Detailansicht der Vorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;Fig. 2 is a perspective detailed view of the device according to a first preferred embodiment of the invention;
Fig. 3 eine perspektivische Detailansicht der Vorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;Fig. 3 is a perspective detailed view of the device according to a second preferred embodiment of the invention;
Fig. 4 eine perspektivische Detailansicht der Vorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;Fig. 4 is a perspective detailed view of the device according to a third preferred embodiment;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der durch das in Fig. 3 dargestellte Gelenk möglichen Drehbewegung der Aufnahmevorrichtung; undFig. 5 is a schematic representation of the rotational movement of the receiving device possible by the joint shown in Fig. 3; and
Fig. 6 eine schematische Darstellung der durch die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Gelenke möglichen Parallelverschiebung der Aufnahmevorrichtung.Fig. 6 is a schematic representation of the parallel displacement of the receiving device possible by the joints shown in Figs. 3 and 4.
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.Fig. 1 shows a schematic perspective overall view of the device according to the invention, with a receiving device 10 for a test dummy 12 and a controllable actuator, consisting of a housing 14 in which a control is located, a first actuating arm 16a, a middle actuating arm 16b and an outer actuating arm 16c. One end of the first actuating arm 16a is rigidly connected to the housing 14 and its other end is connected via a joint 18 to one end of the middle actuating arm 16b; the other end of the middle actuating arm 16b is connected via a joint 18 to one end of the outer actuating arm 16c; and at the other end of the outer actuating arm 16c, a clamping receptacle (not shown in the figures) for fastening a receiving device 10 for a test dummy 12 is arranged via a joint 18, the clamping receptacle engaging a holding device 20 of the receiving device 10. The axes of rotation of the joints are oriented parallel to each other and to the x-axis of an xyz coordinate system. A locking motor 22 is arranged on each of the joints 18, by means of which the angle enclosed between the actuating arms 16a and 16b or 16b and 16c can be adjusted.
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.With the aid of the actuator, the position of the receiving device 10 and thus of the test dummy 12 with respect to an inflatable protective cushion 24 in the yz plane of the xyz coordinate system as well as the tilt angle α of the receiving device 10 about the x axis can be set precisely and reproducibly.
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In Fig. 2 ist perspektivisch die Aufnahmevorrichtung 10 für die Testpuppe 12In Fig. 2, the receiving device 10 for the test dummy 12 is shown in perspective
gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung vergrößert dargestellt.shown enlarged according to a preferred embodiment of the invention.
Die Aufnahmevorrichtung 10 umfasst eine Grundplatte 26, an der seitlich sowie an ihrer von dem Schutzkissen 24 abgewandten Seite Stützelemente 28 angebracht sind.The receiving device 10 comprises a base plate 26, to which support elements 28 are attached on the sides and on the side facing away from the protective cushion 24.
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.The support elements 28 each comprise a support arm 28a, which is fastened at one end to the base plate 26 via a joint 30, a positioning element 28b which is fastened substantially vertically at a point on the support arm 28a which is closer to the other end than to the one end, and a plate 28c which is arranged at the free end of the positioning element 28b which points towards the test dummy 12 and can engage the test dummy 12 in a supporting manner.
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.Via the joint 30, the support arm 28a can be pivoted between a first position substantially perpendicular to the base plate 26, in which the plates 28c engage the test dummy 12, and a second position in which the plates 28c are remote from the test dummy 12.
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.Each support arm 28a has a guide in which a positioning element 28b can be displaced in a direction substantially perpendicular to the support arm 28a and can be secured to the support arm 28a with the aid of a locking device 32. The locking device 32 can be, for example, a locking mechanism, a clamping device or the like.
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.Furthermore, the positioning elements 28b of the support elements 28 have linear scales 34, so that a reproducible adaptation of the position of the support elements 28 to the different test dummies 12 is possible.
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.The base plate 26 has indentations 36 for the positive reception of the part of the test dummy 12 inserted therein. Suction cups 38 are arranged at the bottom of the indentations 36. The indentations 36 serve to better position and fix the test dummy 12 on the base plate 26 of the receiving device 10. The suction cups 38 also serve to better fix it.
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.The displaceability of the positioning elements 28b enables an adjustment of the plates 28c of the support elements 28 relative to the base plate 26 and thus the adaptation of the support elements 28 to different test dummies 12, which differ from one another in their size and on which experiments are carried out in each case representative of persons of a certain age group, e.g. 3-year-old or 6-year-old children.
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.To test an inflatable protective cushion 24, the test dummy 12 is positioned sitting on the base plate 26 of the receiving device 10 so that the plates 28c engage the sides and rear of the test dummy 12 and hold it in position. The test dummy 12 is additionally fixed by the suction effect of the suction cups 38. The test dummy 12 positioned and fixed in this way is then brought into the desired position in front of the inflatable protective cushion 24 using the controllable positioning device. Immediately before the "shot", i.e. the activation of the protective cushion 24, the support elements 28 are pivoted away from the test dummy 12 and the suction cups 38 are deactivated in order to avoid any influence of the support elements 28 and the suction cups 38 on the interaction between the test dummy 12 and the protective cushion 24 striking it. The protective cushion 24 is then activated and characteristic measurement data describing the interaction of the test dummy 12 with the inflating protective cushion 24, such as accelerations or movement sequences of the test dummy 12 or parts of the test dummy 12, are recorded.
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.According to one embodiment of this embodiment, only one support element 28 or only two support elements 28 are pivoted away from the test dummy 12 shortly before the shot. If, for example, the support element 28 engaging the rear of the test dummy 12 is not pivoted away from the test dummy 12 during the shot, the supporting effect of a backrest of a vehicle seat can be simulated.
Die Anzahl der in der Fig. 1 dargestellten Stellarme der erfindungsgemäßenThe number of actuating arms shown in Fig. 1 of the inventive
Vorrichtung dient nur als Beispiel. Selbstverständlich können zwischen dem ersten Stellarm 16a und dem äußeren Stellarm 16c je nach Anforderung anstelle desDevice is only an example. Of course, between the first actuating arm 16a and the outer actuating arm 16c, depending on requirements, instead of the
mittleren Stellarms 16c auch mehrere Stellarme angeordnet sein, die entsprechend über Gelenke 18 miteinander verbunden sind.several actuating arms can also be arranged on the middle actuating arm 16c, which are connected to one another via joints 18.
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.According to a simplified embodiment of the invention, the indentations 36 in the base plate 26 do not have suction cups 38, or the indentations 36 are omitted entirely.
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.According to a further simplified embodiment of the invention, the positioning elements 28b are firmly connected to the support arm 28a and cannot be adjusted. In this embodiment, the positioning elements 28b do not have a linear scale 34.
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.In the embodiments of the invention described so far, the receiving device 10 has three degrees of freedom, a movement in the direction of the y-axis, a movement in the direction of the z-axis and a tilting by the angle α about the x-axis.
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.According to a further advantageous embodiment of the invention, which is shown in Fig. 3, the first actuating arm 16a is attached to the housing 14 via a joint 40 so that it can rotate about a vertical axis. According to the embodiment shown in Fig. 4, a joint 44 is arranged on a part 42 of the holding device 20, which has a longitudinal axis oriented essentially perpendicular to the base plate 26, which enables the receiving device 10 to rotate about the longitudinal axis with respect to the controllable actuator.
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 DrehungThe joint 40 enables the actuator and thus the receiving device 10 to pivot around the z-axis by an angle β (see Fig. 5). This additional degree of freedom also enables the movement of the receiving device 10 in the direction of the x-axis and thus a three-dimensional positioning of the receiving device 10. In combination with the joint 44, as shown in Fig. 6, a parallel displacement of the receiving device 10 is also possible in the direction of the x-axis by replacing a rotation of the actuator around the joint 40 by an angle β with an opposite rotation.
der Aufnahmevorrichtung 18 um das Gelenk 44 um einen Winkel -ß ausgeglichen wird.the receiving device 18 is compensated for by an angle -ß around the joint 44.
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Claims (10)
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. 1. Device for positioning a test dummy ( 12 ) in a test setup for inflatable protective cushions ( 24 ) in vehicles, having the following features:
the device comprises a receiving device ( 10 ) for the test dummy ( 12 ),
the receiving device ( 10 ) has a base plate ( 26 ) on which the test dummy ( 12 ) is positioned in a sitting position,
the base plate ( 26 ) is assigned adjustable support elements ( 28 ) which engage the side of the test dummy ( 12 ) and hold it in a set position,
the base plate ( 26 ) can be positioned three-dimensionally relative to the inflatable protective cushion ( 24 ) by a controllable actuator.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20011011 |
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| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20010928 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20040528 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20070525 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20090520 |
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| R071 | Expiry of right |