汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及正面碰撞假人，尤其是涉及一種汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置。
【背景技術】
[0002]由于碰撞試驗的危險性，國內外均采用汽車安全碰撞模型即假人作為測試工具，正面碰撞試驗假人是用特殊材料制成的精密測試儀器。
[0003]在碰撞試驗中，通過在假人頭部、胸部以及腿部安裝傳感器采集試驗過程中的數據，這些數據能夠反映汽車發生碰撞時，力、位移、加速度等物理量對人體的作用，由數據采集系統將這些數據轉換為數字信號交給計算機處理，計算得出HPC(頭部性能指標)、ThPC (胸部性能指標)以及FPC (大腿性能指標)三項指標值，安全分析人員借這些指標值判斷人體的受傷程度，并由此評價汽車的安全性能。因此在汽車安全性研宄中，正面碰撞試驗假人是否能準確模擬人體損傷程度，對車輛安全性能的評估、乘員約束系統的開發和安全法規的制定都有著重要的指導意義。
[0004]汽車實車碰撞試驗進行之前，由于上次試驗或者其他的原因，假人內部的數據可能失準，因而需要對假人進行標定。為了確保試驗數據的準確性，國內外各大法規及標準(如ECE、C-NCAP等)規定每2次碰撞試驗后均需對假人各部位進行I次標定試驗，根據標定試驗中假人各部位對作用在其身上的物理量的響應特性，以判斷該假人是否滿足碰撞試驗要求。以汽車正面碰撞試驗用人形試驗裝置校準規范為例，其只對頭部、頸部、胸部、骨盆、膝部、腳部等六個部位提出了標定要求，對各標定的操作步驟、試驗環境有嚴格的規范，但是忽略了假人腰椎的影響，沒有提出對假人腰椎的標定要求。腰椎作為假人的中軸，它主要起到支撐體重、傳遞重力的作用，研宄結果表明，假人腰椎和假人其他部位的運動響應密切相關，尤其是胸部、盆骨和頭部的運動響應。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種檢測碰撞試驗后假人腰椎力學性能是否依舊良好，碰撞試驗數據準確率高的汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，一種汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置，包括液壓缸、拉力傳感器、剛性連接頭、連接總成、固定底座，所述液壓缸與拉力傳感器連接，所述拉力傳感器通過剛性接頭與連接總成滑動連接，所述連接總成的底部與假人腰椎固定，所述假人腰椎的底端與固定底座固接。
[0007]進一步，所述剛性連接頭包括魚眼接頭、接頭連接桿、銷軸、傳感器連接桿，所述傳感器連接桿與拉力傳感器連接，所述魚眼接頭、接頭連接桿、傳感器連接桿依次連接，所述魚眼接頭與連接總成連接，所述傳感器連接桿通過銷軸與接頭連接桿連接。
[0008]進一步，所述連接總成包括頂部連接板、限位支承柱、兩根平行支承托桿、兩個軸承、連接軸，所述兩個軸承通過連接軸連接，兩根支承托桿的兩端均通過限位支承柱與頂部連接板固接，兩平行支承托桿的間距及與頂部連接板之間的高度構成軸承的滑道，所述魚眼接頭與連接軸連接，隨軸承沿頂部連接板上下滑動；頂部連接板與假人腰椎固接。
[0009]進一步，所述固定底座與工作臺固接。
[0010]進一步，所述液壓缸優選單桿活塞式液壓缸。
[0011 ] 進一步，所述拉力傳感器為電阻應變式傳感器。
[0012]與現有技術相比，本發明結構簡單，制造成本低，運動平穩，采用液壓缸作為動力輸出，相較于側碰假人腰椎標定中的擺臂撞擊；試驗準確率高，能對假人腰椎的力學性能進行檢測，從而判斷多次碰撞試驗后的假人是否滿足再次試驗要求，確保了碰撞試驗中假人各項響應的準確性，使試驗數據更具說服性；由于軸承可以沿頂部連接板與支承托桿之間上下滑動，拉力傳感器、剛性連接頭以及連接總成中的連接軸又是剛性連接的，能平衡軸承組的自重，保證軸承組不會沿斜面滾下，這可以在腰椎的彎曲變形過程中保證對腰椎的作用力始終保持水平，消除了作用力角度變化等誤差對試驗結果的影響；適用范圍廣泛，開放式標定裝置，不僅適用Hybrid III 50th男性正面碰撞假人的腰椎進行標定，且適用HybridIII 5th女性正面碰撞假人的腰椎進行標定。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明一實施例的結構示意圖；
[0014]圖2為圖1所示剛性連接頭的結構示意圖；
[0015]圖3為圖1所示連接總成的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。
[0017]參照附圖1、圖2和圖3，本實施例包括液壓缸1、拉力傳感器2、剛性連接頭3、連接總成4、固定底座5，所述液壓缸I與拉力傳感器2連接，所述拉力傳感器2通過剛性接頭3與連接總成4滑動連接，所述連接總成4的底部與假人腰椎6固定，所述假人腰椎6的底端與固定底座5固接。
[0018]剛性連接頭3包括魚眼接頭3-4、接頭連接桿3-3、銷軸3_2、傳感器連接桿3_1，所述傳感器連接桿3-1與拉力傳感器2連接，所述魚眼接頭3-4、接頭連接桿3-3、傳感器連接桿3-1依次連接，所述魚眼接頭3-4與連接總成4連接，所述傳感器連接桿3-1通過銷軸3-2與接頭連接桿3-3連接。
[0019]連接總成4包括頂部連接板4-2、限位支承柱4-1、兩根平行支承托桿4_3、兩個軸承4-4、連接軸4-5，所述兩個軸承4-4通過連接軸4-5連接，兩根支承托桿4_3的兩端均通過限位支撐柱4-1與頂部連接板4-2固接，兩平行支承托桿4-3的間距及與頂部連接板4-2之間的高度構成軸承4-4的滑道，所述魚眼接頭3-4與連接軸4-5連接，連接軸4-5相連的兩個軸承4-4可以與頂部連接板4-2和支承托桿4-3保持相對直線滾動，而連接軸4-5始終與地面保持平行的狀態，頂部連接板4-2與假人腰椎6通過四個螺栓固接。
[0020]固定底座5與工作臺固接。
[0021]液壓缸I為單桿活塞式液壓缸。
[0022]拉力傳感器2為電阻應變式傳感器。
[0023]標定時，將液壓缸I的液壓桿調整至水平位置，保證動力始終沿水平方向，啟動液壓缸1，液壓桿開始做水平活塞運動，通過剛性連接頭3拉動連接總成4，由于腰椎6底部固定在固定底座5上，腰椎6在拉力作用下開始做彎曲運動，與腰椎6安裝在一起的頂部連接板4-2的角度也隨之變化，由于連接總成4中的軸承4-4是可以相對頂部連接板4-2滾動的，可在試驗中保證對腰椎6的拉力始終是水平的，減少了角度變化導致的誤差。試驗員通過觀察頂部連接板4-2上的角度測量儀的角度變化來確定腰椎6的彎曲程度，記錄腰椎6不同彎曲程度時的拉力傳感器值，檢測碰撞試驗后假人腰椎6的力學性能，判斷假人腰椎6是否合格。
[0024]腰椎標定的技術指標是腰椎斜面變化相應角度時拉力傳感器2的輸出值，對碰撞前合格的假人腰椎6進行多次標定試驗，確定技術指標的合格范圍，通過檢測碰撞試驗后假人腰椎6斜面彎曲相同角度時的拉力值是否在合格范圍內來判斷假人腰椎6是否合格，確保碰撞試驗中假人各項響應的準確性，使試驗數據更具說服性。
[0025]本發明采用單桿活塞式液壓缸1，具有結構簡單、工作可靠、噪聲低以及操作維護簡便等優勢。用它來實現往復運動時可以保證對腰椎的作用力始終是水平的，液壓缸可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩，保證了對腰椎作用力的穩定性，不會出現太大的波動。
[0026]本發明拉力傳感器2，其采用S型剪切結構，具有結構合理、溫度特性好、抗過載能力強、工作穩定等特點。傳感器為電阻應變式傳感器，具有精度高、測量范圍廣、壽命長、結構簡單、頻響特性好、能在惡劣條件下工作、易于實現小型化、整體化和品種多樣化等優點。
[0027]利用本發明對假人腰椎進行多次標定，參考假人其他部位標定試驗制定假人腰椎標定的試驗步驟、試驗要求、計量特性以及相關技術指標，可以作為假人標定相關規范的補充。
【主權項】
1.一種汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置，其特征在于，包括液壓缸、拉力傳感器、剛性連接頭、連接總成、固定底座，所述液壓缸與拉力傳感器連接，所述拉力傳感器通過剛性接頭與連接總成滑動連接，所述連接總成的底部與假人腰椎固定，所述假人腰椎的底端與固定底座固接。
2.根據權利要求1所述的汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置，其特征在于，所述剛性連接頭包括魚眼接頭、接頭連接桿、銷軸、傳感器連接桿，所述傳感器連接桿與拉力傳感器連接，所述魚眼接頭、接頭連接桿、傳感器連接桿依次連接，所述魚眼接頭與連接總成連接，所述傳感器連接桿通過銷軸與接頭連接桿連接。
3.根據權利要求1或2所述的汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置，其特征在于，所述連接總成包括頂部連接板、限位支承柱、兩根平行支承托桿、兩個軸承、連接軸，所述兩個軸承通過連接軸連接，兩根支承托桿的兩端均通過限位支承柱與頂部連接板固接，兩平行支承托桿的間距及與頂部連接板之間的高度構成軸承的滑道，所述魚眼接頭與連接軸連接，隨軸承沿頂部連接板上下滑動；頂部連接板與假人腰椎固接。
4.根據權利要求1或2所述的汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置，其特征在于，所述固定底座與工作臺固接。
5.根據權利要求1或2所述的汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置，其特征在于，所述液壓缸為單桿活塞式液壓缸。
6.根據權利要求1或2所述的汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置，其特征在于，所述拉力傳感器為電阻應變式傳感器。
【專利摘要】一種汽車正面碰撞假人腰椎標定裝置，包括液壓缸、拉力傳感器、剛性連接頭、連接總成、固定底座，所述液壓缸與拉力傳感器連接，所述拉力傳感器通過剛性接頭與連接總成滑動連接，所述連接總成的底部與假人腰椎固定，所述假人腰椎的底端與固定底座固接。本發明結構簡單，制造成本低，運動平穩，采用液壓缸作為動力輸出，相較于側碰假人腰椎標定中的擺臂撞擊；試驗準確率高，能對假人腰椎的力學性能進行檢測，從而判斷多次碰撞試驗后的假人是否滿足再次試驗要求，確保了碰撞試驗中假人各項響應的準確性，使試驗數據更具說服性；適用范圍廣泛，不僅適用Hybrid III 50th男性正面碰撞假人的腰椎進行標定，且適用Hybrid III 5th女性正面碰撞假人的腰椎進行標定。
【IPC分類】G01M17-007
【公開號】CN104792544
【申請號】CN201510189431
【發明人】盛文, 賀中意, 湯駿, 顏凌波
【申請人】湖南賽孚汽車科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月21日