[发明专利]车辆翻滚测试固定装置

说明书

相关申请案交叉参考

本申请案主张2007年6月12日申请的序号为60/943,355的美国临时申请案及 2008年6月10日申请的序号为12/136,708的美国专利申请案的优先权，所述两个申 请案具有与本申请案相同的标题，且本申请案与2006年4月28日申请的序号为 11/380,862的美国专利申请案(现在为美国专利7,373,801)共同待决，所述申请案具 有与本申请案相同的标题以及共同的发明人。

技术领域

本发明涉及机动车辆测试固定装置。明确地说，本发明特别涉及用以对实物车辆 及代表物两者进行动态可重复的受控破坏性翻滚撞击测试以评估车辆车顶及其它车辆 组件的强度和乘员保护特性的固定装置。本发明提供对初始测试参数的精密控制，所 述测试参数包括降落高度、接触侧倾速率、接触侧倾角、俯仰角、横摆角、自由落体 后接触高度、车辆惯性矩、包括摩擦和撞击障碍的路面表面条件。另外，本发明能够 测量车辆与路基之间动态力和定向且能够在隔离的单个逐侧倾基础上进行并评估多个 测试。

背景技术

翻滚已经成为并将继续成为乘员死亡和严重伤害的重要原因。至今，确定车辆性 能的实验已经因不可重复且因此不适合于车辆或组件设计以及测试及/或一致性类型 测试而备受批评。虽然已开发出解决这些问题中的一些问题的各种其它测试固定装置， 但所述测试固定装置需要大的基础设施来运行且在第一次撞击之后以及在测试期间对 车辆进行完全控制(参照：美国专利号6,651,482)。另一装置(参照美国专利号6,256,601) 关节连接在枢轴周围，但不能提供全翻滚能力，所述装置也不能提供用以模拟围绕车 辆的真实侧倾轴的侧倾的构件。另外，所述其它测试方法中没有一种方法允许直接测 量施加到车辆的负载，所述负载对评估和了解翻滚事件的动力学是重要的。本发明以 将允许有效的可重复车辆测试的方式解决了这些问题。翻滚状况的车辆测试对了解乘 员与车辆的结构、乘员保护装置、玻璃材料等之间的相互作用至关重要。较好地了解 这些参数将允许改进的车辆设计以及较安全的车辆疾驶。

在翻滚条件下确定车辆性能以及车辆与乘员相互作用的先前测试使用各种类型 的测试，包括降落旋转车辆、从平台启动车辆、从斜坡启动车辆或以其它方式松脱车 辆以起始侧倾。这些测试的主要缺陷是测试的不可重复性质。尽管这些测试将允许了 解车辆性能，但所述测试不允许在可准确地重复以通过重复测试来确定车辆结构或几 何形状的改变的撞击期间研究车辆及组件性能。明确地说，较早的测试方法不能产生 一致撞击，因为在车顶结构相互作用之前轮胎与平台或轮胎与道路的撞击发生变化或 在车顶撞击之后不被控制。通过既在车顶撞击之前也在车顶撞击之后控制车辆，可详 细地隔离并检验撞击期间的性能。

美国专利号6,651,482描述翻滚测试的替代方法。所述专利中描述的方法与本文 中论述的发明有很大的不同。这些差异导致先前方法中的数个缺点，包括不能测量车 辆的车顶上的直接力，不能在所要的车顶撞击之后控制车辆、不能仿真定位拟人的碰 撞测试人体模型(如果包括的话)，不能在每一侧倾及/或积累侧倾基础上评估损坏。

美国专利号6,256,601描述经设计以模拟翻滚事故中车辆乘员与安全系统的行为 的翻滚测试滑车。所描述的方法明显不同于本文所呈现的发明，因为所述测试不提供 用以围绕侧倾轴旋转测试车辆或人体模型的构件。所描述的固定装置也不提供用以出 于测量并评估车辆结构完整性目的而旋转测试车辆的构件。

现有技术系统当前不能在测试序列起始时及在测试序列期间提供对车辆的俯仰 及横摆控制。

与本申请案具有共同发明人的标题为车辆翻滚碰撞测试固定装置(Vehicle Rollover Crash Test Fixture)的序号为11/380,862的共同待决美国申请案(现在为美国 专利号7,373,801)提供一种用于可重复动态车辆翻滚测试的测试固定装置。本文所揭 示的发明提供具有模拟路面或其它适合媒介的接触表面的移动滑车。配备用以悬挂测 试车辆的摇架以旋转所述车辆并将其释放到接触表面上以可重复地模拟翻滚条件。尽 管在撞击之前耦合滑车的运动与车辆的旋转以高度准确模拟提供可重复测试结果，但 创建及协调移动滑车接触区的结构和系统要求复杂且昂贵。因此，需要提供具有现有 技术系统的能力但经简化以减少成本、复杂度和模拟错误以及易于建立且保障操作人 员安全的翻滚测试固定装置。