本实用新型涉及一种汽车测试装置领域，尤其是涉及一种假人脚部位置调节装置。
背景技术：
随着汽车工业的发展和新技术的应用，汽车的被动安全性能得到了巨大的提升。汽车座椅、安全带、安全气囊等的配合使用，基本保障了乘员在交通事故中的生命安全。近年来，如何降低碰撞中乘员伤害，已经成为座椅设计和研究的热点。
在汽车安全性测试中，有不同形式的正面碰撞和侧面碰撞，用以模拟真实世界中各种交通事故。但有一种事故形式却常被忽视，即低速后碰撞。这类事故的发生率很高，但由于伤亡少而未受到重视。近些年的事故统计数据表明，在低速后碰撞中，鞭打(Whiplash)伤害的发生率极高，这种伤害会给伤者个人和社会带来沉重的负担。
鞭打伤害是指在追尾事故中，被碰撞车辆的驾驶员、乘员在碰撞加速度与头部惯性力的共同作用下，颈部会产生一个像鞭子猛抽的动作，撞击座椅头枕，对乘员头颈部造成伤害。这种伤害并不致命，但是伤后康复的过程非常复杂、漫长，甚至是不可治愈的永久伤害。
中国新车评价规程C-NCAP在2012版中增加了鞭打试验项目，在随后的2015版中，对鞭打试验的要求变得更加严格，并且直接计入 C-NCAP总得分。而在即将实行的2018版中，鞭打试验的碰撞速度进一步提高，得分将变得更加困难。
鞭打试验测试方法时：将待测试座椅安装于碰撞模拟台车上，测试假人按照标准位置坐在座椅上，调节假人姿态和脚部位置，模拟追尾碰撞。最后通过头颈部传感器收集的数据，进行鞭打伤害判定，给出鞭打试验得分。
鞭打试验的得分与假人的乘坐姿态有较大关系，假人脚部位置放置是否合适，高度是否合匹配，支撑板与脚掌之间结合是否紧密，这些都会较大程度上影响鞭打试验的得分。
如专利201520243955.X公开了一种鞭打实验系统，此专利的或其他目前常用的假人脚步调节装置有以下两个缺点：一、通过固定孔位，配合螺栓来调节平台前后位置，调节位置受限且速度慢。二、通过四个螺柱实现平台的升降，调节步骤麻烦费时且不能保证四个螺柱调节的高度一致；三、位置数据读取困难，不便于记录整理和统计分析。
随着汽车的日益普及，购车者的要求越来越高，除了价格因素外，人们越来越注重汽车的安全、舒适、科技含量等，消费者往往将汽车的舒适性列为购买的一个重要衡量标准。汽车乘坐的舒适性除了座椅的柔软程度、包覆性能等因素外，还与汽车的悬挂系统、减振性能密切相关，其中汽车座椅对舒适性的影响最直接。汽车座椅对脚根点的位置和高度的影响，是对汽车驾驶的舒适性评价影响较大的指标，通过可调节的足部支撑装置，可以辅助匹配最佳的脚部位置位置和高度，进而提高驾驶和乘坐的舒适性。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种假人脚部位置调节装置，该调节装置可在三个方向上调节假人的脚部位置。
解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种假人脚部位置调节装置，所述假人脚部位置调节装置包括支撑连接部、高度调节机构、角度调节机构、水平调节机构；
所述支撑连接部包括地面支撑板，所述地面支撑板的四角各焊有与螺杆螺纹连接的支撑螺母，每个所述螺杆上拧有定位螺母；定位螺母用于支撑和固定水平滑槽和升降支撑架；地面支撑板上设有用于安装竖直刻度尺的结构；
所述高度调节机构包括安装在地面支撑板上的竖直刻度尺和安装在升降支撑架上的罩盖；所述竖直刻度尺的一侧为齿条，所述罩盖内设有齿轮操作机构；
所述齿轮操作机构包括可转动的升降转轴；升降转轴上固定嵌套有升降齿轮；升降转轴的一端安装在罩盖上，另一端穿出罩盖并安装有摇臂和摇杆；升降齿轮和竖直刻度尺的齿条啮合；
所述竖直刻度尺与齿条相对的另一侧安装有竖直支撑板；
所述角度调节机构包括合页转轴、脚部支撑下合页和脚部支撑上合页；所述脚部支撑下合页的两侧设置带有下合页内齿圈的下翻边，以及设置在另一侧的下合页卷边，设置在内部用于容纳竖直刻度尺的下合页空腔；所述脚部支撑上合页的两侧设置有上合页翻边，一次设置在另一侧的上合页卷边，设置在内部用于容纳竖直刻度尺的上合页空腔；脚部支撑下合页的安装在升降支撑架上；合页转轴插入下合页卷边和上合页卷边内；合页转轴的一端上固定有棘轮，棘爪的一端安装在上合页翻边内，棘爪的另一端与棘轮上的齿互相配合；棘爪上套有扭簧；扭簧一端安装在棘爪上，扭簧另一端安装在上合页翻边上；
所述水平调节机构包括两个水平滑槽和一个脚部支撑下合页，所述水平滑槽焊有垫片，所述水平滑槽上设有滑槽内齿圈，所述脚部支撑下合页的两侧带有下合页内齿圈下翻边分别与两个水平滑槽的外侧贴合，滑槽内齿圈和下合页内齿圈处于同一水平高度，下合页内齿圈的长度小于滑槽内齿圈；
槽限位卡块分为头部和尾部，滑槽限位卡块的头部带有齿，下合页内齿圈、滑槽内齿圈和滑槽限位卡块头部的齿规格相同。
优选的，所述高度调节机构的竖直支撑板与罩盖上的罩盖后翻边用固定螺栓螺母固定连接；竖直刻度尺与罩盖上的罩盖侧翻边用固定销固定连接。
优选的，所述高度调节机构的罩盖上设有刻度指针，刻度指针放置在罩盖与罩盖侧翻边相对的一侧上。
优选的，所述竖直刻度尺上刻有高度刻度。
优选的，所述棘轮上刻有角度刻度。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型通过巧妙利用水平滑槽、升降刻度尺和带有棘轮转轴的支撑合页板，实现了假人脚部位置水平、竖直和倾角三个方向的自由调节；
(2)本实用新型通过刻度指针和棘轮上的角度刻度使得测试数据得到保留，易于重复。
(3)本实用新型可用于汽车座椅鞭打试验中调节假人脚部位置，也可用于寻找最佳脚部摆放位置，为汽车座椅舒适性评估提供数据支持。
附图说明
图1为本实用新型一种假人脚部位置调节装置的立体结构图；
图2为本实用新型一种假人脚部位置调节装置的右视图；
图3为本实用新型一种假人脚部位置调节装置的左视图；
图4为本实用新型一种假人脚部位置调节装置的俯视图；
图5为本实用新型一种假人脚部位置调节装置的脚部支撑下合页和水平滑槽的结构示意图；
图6为本实用新型一种假人脚部位置调节装置的局部结构示意图。
图中：1-地面支撑板；101-支撑螺母；2-螺杆；201-定位螺母； 202-垫片；3-水平滑槽；301-滑槽内齿圈；4-滑槽限位卡块；5-升降支撑架；6-脚部支撑下合页；601-下合页内齿圈；602-下合页卷边； 603-下合页空腔；7-脚部支撑上合页；701-上合页翻边；702-上合页卷边；703-上合页空腔；8-棘轮；9-合页转轴；10-限位棘爪；1001- 扭簧；11-竖直刻度尺；12-罩盖；13-刻度指针；14-罩盖侧翻边；15- 罩盖后翻边；16-升降转轴；17-固定销；18-固定螺栓螺母；19-升降齿轮；20-摇臂；21-摇杆；23-刻度尺底座；24-竖直支撑板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1至图6所示，本实用新型假人脚部位置调节装置包括支撑连接部、高度调节机构、角度调节机构、水平调节机构；支撑连接部包括地面支撑板1，所述地面支撑板1的四角各焊有与螺杆2螺纹连接的支撑螺母101，每个螺杆2上拧有定位螺母201；定位螺母201 用于支撑和固定水平滑槽3和升降支撑架5；地面支撑板1上设有用于安装竖直刻度尺11的结构，刻度尺底座23；
高度调节机构包括安装在地面支撑板1上的竖直刻度尺11和安装在升降支撑架5上的罩盖12；竖直刻度尺11的一侧为齿条，罩盖 12内设有齿轮操作机构；
齿轮操作机构包括可转动的升降转轴16；升降转轴16上固定嵌套有升降齿轮19；升降转轴16的一端安装在罩盖12上，另一端穿出罩盖12并安装有摇臂20和摇杆21；升降齿轮19和竖直刻度尺11 的齿条啮合；
竖直刻度尺11与齿条相对的另一侧安装有竖直支撑板24；竖直刻度尺11的侧面上有高度刻度。
角度调节机构包括合页转轴9、脚部支撑下合页6和脚部支撑上合页7；脚部支撑下合页6的两侧设置带有下合页内齿圈601的下翻边，以及设置在另一侧的下合页卷边602，设置在内部用于容纳竖直刻度尺11的下合页空腔603；脚部支撑上合页7的两侧设置有上合页翻边701，一次设置在另一侧的上合页卷边702，设置在内部用于容纳竖直刻度尺11的上合页空腔703；脚部支撑下合页6的安装在升降支撑架5上；合页转轴9插入下合页卷边602和上合页卷边702 内；合页转轴9的一端上固定有棘轮8，棘轮8上有角度刻度；棘爪 10一端安装在上合页翻边701内；棘爪10的另一端与棘轮8上的齿互相配合；棘爪10上套有扭簧1001；扭簧1001一端安装在棘爪10 上，扭簧1001另一端安装在上合页翻边701上。
水平调节机构包括两个水平滑槽3、一个滑槽限位卡块4和一个脚部支撑下合页6；水平滑槽3上焊接有垫片202，垫片202被螺杆 2穿过，与定位螺母2相接触以用于承重和固定整个装置；水平滑槽 3上设有滑槽内齿圈301，脚部支撑下合页6的两侧带有下合页内齿圈601下翻边分别与两个水平滑槽3的外侧贴合，滑槽内齿圈301和下合页内齿圈601处于同一水平高度，下合页内齿圈601的长度小于滑槽内齿圈301；滑槽限位卡块4分为头部和尾部，头部带有齿；下合页内齿圈601、滑槽内齿圈301和滑槽纤维卡块4头部的齿规格相同。
高度调节机构的竖直支撑板24与罩盖12上的罩盖后翻边15用固定螺栓螺母18固定连接；竖直刻度尺11与罩盖12上的罩盖侧翻边14用固定销17固定连接。高度调节机构的罩盖12上设有刻度指针13，刻度指针13放置在罩盖12与罩盖侧翻边14当对的一侧上。
本实用新型的工作原理如下：
当本实用新型用于汽车座椅鞭打试验调节假人脚部摆放位置调节时:
需要先将螺杆2穿过地面支撑板1的支撑螺母101与鞭打实验台连接，使整个装置固定于实验台上，将假人的脚跟放置于脚部支撑下合页6，前脚掌放置于脚部支撑上合页7。然后取出滑槽限位卡块 4，在水平方向移动脚部支撑下合页6直至假人的脚底面贴合脚部支撑上合页7，此时在下合页内齿圈601和滑槽内齿圈3内插入滑槽限位卡块4，锁定本装置的水平位置。
然后摇动摇杆21，使罩盖12和升降支撑架5竖直升降，通过刻度指针13指着竖直刻度尺11上相应的刻度将假人脚部调整至实验所指定的高度；此时罩盖12和升降支撑架5以及在其之上的零件是由竖直刻度尺11支撑的，因此达到相应高度后将螺杆2上的定位螺母201提升到支撑位置；然后拧紧固定销17和固定螺栓螺母18，锁定本装置的竖直位置。
若调节完成假人脚部位置仍有误差则重复以上操作直到满足实验需求，并记录其高度刻度。
当本实用新型用于汽车座椅腿部舒适性评估时：
水平位置和竖直位置的调节与用于汽车座椅鞭打试验时一致；当调整好竖直和水平位置后，通过限位棘爪10、棘轮8的相互配合脚部支撑上合页7可在0°-90°范围内调节，当脚部支撑上合页7在转动时，限位棘爪10会不断的和棘轮8的齿脱离和重新啮合，由于棘轮8的齿数大，故其档位非常多，可近似的认为是在角度范围内任意调节；当寻找到脚部舒适位置时，读取棘轮8上的角度刻度，并加上之前读取的高度刻度，即得脚部最佳舒适位置数据。
本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。