CN104374539B - 一种汽车碰撞试验用假人头部替代装置及具有其的假人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汽车碰撞试验用假人头部替代装置及具有其的假人，该假人包括假人头部替代装置及脊椎，该假人头部替代装置包括左配重板、右配重板及连接于所述左配重板和所述右配重板之间的脊椎安装平台，所述脊椎安装平台上设有供脊椎调节钢丝绳穿过的定位孔，所述左配重板和所述右配重板之间形成一用于对所述脊椎调节钢丝绳进行调节的操作空间。当鞭打试验中的标定试验需要调整脊椎状态时，就可以直接调节脊椎调节钢丝绳而不需要再将假人头部拆下，这样就节省了试验时间，提升了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全试验领域，特别是涉及一种汽车碰撞试验用假人头部替代装置及具有其的假人。
背景技术
在汽车碰撞实验中，假人用于模仿人体的外形和内部结构，以研究汽车碰撞对车内驾乘人员的损伤情况和考量试验车辆对驾乘人员的保护情况。
2012年C-NCAP(China-New Car Assessment Program，中国新车评价规程)改版后新增加了鞭打试验这一评价项目。当汽车追尾时，被撞击车辆的驾驶员及乘员在碰撞加速度及头部惯性力的作用下，颈部会产生一个类似鞭子猛抽的动作，这个动作会对驾驶员及乘员的脊椎产生伤害，这个伤害被称为鞭打伤害。鞭打试验即为检测当车辆被追尾时，车辆座椅对人体脊椎产生鞭打伤害程度的试验。
BioRiD假人是鞭打试验的专用假人，鞭打试验是指将假人固定至汽车座椅上，使用摆锤击打座椅，使座椅带动假人在滑台台架上运动，以此来模拟车辆被追尾时，人体颈部的运动状态。实验员通过测量假人身上的传感器，就可以评价鞭打试验过程中车辆座椅对人体脊椎的伤害程度。
在进行鞭打试验时，每做几次鞭打试验后就要对假人进行标定，以检测假人脊椎的性能是否还在试验要求的范围之内。在进行假人标定试验时，假人的头部通过连接机构装在假人脊椎的上端，假人的上躯干固定在小型滑台台架上，然后利用摆锤直接对上躯干进行撞击，在撞击后假人的头部和脊椎会随着惯性产生一定的弯曲运动，且产生相对的转动角度与颈部力的扭矩，最终由台架末端的缓冲装置阻止假人躯干及头部的运动。试验人员可以通过传感器来测量此过程中脊椎的弯曲角度、力矩等性能，若脊椎的性能没有达到试验的要求，就需要通过脊椎上的四根脊椎调节钢丝绳来对脊椎的松紧进行调整。然而，因为此时假人头部安装于脊椎上端，脊椎调节钢丝绳的调节装置位于假人头部之内，当要调整脊椎调节钢丝绳时就需要将头部拆下，进行调整后再将头部装于颈部之上。这样就使试验人员需要在头部的装卸上花费大量的时间，从而延长了标定的时间，降低了工作效率。
发明内容
基于此，本发明提供了一种汽车碰撞试验用假人头部替代装置及具有其的假人。该头部替代装置能够使试验人员方便地对脊椎调节钢丝绳进行调节，提升了工作效率。
本发明提供的汽车碰撞试验用假人头部替代装置，所述假人头部替代装置包括左配重板、右配重板及连接于所述左配重板和所述右配重板之间的脊椎安装平台，所述脊椎安装平台上设有供脊椎调节钢丝绳穿过的定位孔，所述左配重板和所述右配重板之间形成一用于对所述脊椎调节钢丝绳进行调节的操作空间。
根据本发明的一个实施例，所述假人头部替代装置还包括前配重横梁，所述前配重横梁连接于所述左配重板与所述右配重板的与假人面部相对应的前端之间。
根据本发明的一个实施例，所述左配重板与所述右配重板的下部向后凸伸形成有凸出部。
根据本发明的一个实施例，所述左、右配重板均包括上部、颈部及下部，所述上部及所述下部通过所述颈部连成一体，所述左、右配重板的上部的前端相对于对应颈部的前端向前凸出，所述左、右配重板的上部的后端与对应颈部的后端相平齐，所述左、右配重板的下部的后端相对于对应颈部的后端向后凸出，所述左、右配重板的下部的前端与对应颈部的前端相平齐。
根据本发明的一个实施例，所述左配重板及所述右配重板的上部的板面上各设有配重镂空。
根据本发明的一个实施例，所述假人头部替代装置还包括配重盘，所述配重盘位于所述脊椎安装平台上远离脊椎的一侧，所述配重盘的中心位于所述脊椎安装平台的中心轴线上。
根据本发明的一个实施例，所述定位孔均匀地分布于所述配重盘中心的周围。
根据本发明的一个实施例，所述脊椎安装平台与所述脊椎连接的一侧设有连接平台，所述连接平台上设有连接板，所述连接板上设有横穿所述连接板的连接通道，所述连接板的中心部位开设有垂直于所述连接板的板面的中心凹孔，所述中心凹孔与所述连接通道连通，所述脊椎内设有支撑件，所述支撑件上设有连接孔，所述支撑件插入所述中心凹孔时，所述连接孔与所述连接通道相连通，所述假人头部替代装置通过插入所述连接通道和所述连接孔的销轴固定至所述脊椎之上。
根据本发明的一个实施例，所述连接平台的设置所述连接板的一侧还设有与所述连接板交叉且相互垂直的支撑板。
本发明还提供了一种汽车碰撞试验用假人，所述假人包括脊椎及安装于脊椎上的假人头部替代装置，所述假人头部替代装置为上述的假人头部替代装置。
综上所述，在假人头部替代装置的脊椎安装平台上设置供脊椎调节钢丝绳穿过的定位孔，且左、右配重板的布设方式使得假人头部替代装置上存在一方便对脊椎调节钢丝绳进行调节操作空间。当在汽车碰撞试验中需要调整假人脊椎的状态时，就可以直接调节脊椎调节钢丝绳而不需要再将假人头部拆下，这样就节省了试验时间，提升了工作效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1所示为本发明提供的汽车碰撞试验用假人头部替代装置的结构示意图。
图2所示为本发明提供的汽车碰撞试验用假人头部替代装置的另一视角的结构示意图，图中示出了连接平台的结构。
图3所示为本发明提供的汽车碰撞试验用假人头部替代装置与脊椎连接的结构示意图。
图4所示为图3的分解图，图中示出了汽车碰撞试验用假人头部替代装置与脊椎的连接关系。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
本发明提供了一种汽车碰撞试验用假人，该假人包括汽车碰撞试验用头部替代装置及脊椎，该假人头部替代装置可在进行假人标定或鞭打试验等汽车碰撞试验时替代BioRID假人的头部。
如图1及图2所示，该假人头部替代装置包括脊椎安装平台11及配重板12。假人头部替代装置1通过脊椎安装平台11固定于假人的脊椎2上。在脊椎安装平台11上设有可供脊椎调节钢丝绳21穿过的定位孔111。配重板12与脊椎安装平台11的设置使得该假人头部替代装置1的重量及质心与原假人头部相同，并且，配重板12的布局使得脊椎安装平台11的上部存在一用于对脊椎调节钢丝绳21进行调节的操作空间13，试验人员可以通过此操作空间13方便地对脊椎调节钢丝绳21进行调节。
具体地，如图1所示，上述配重板12包括左配重板121、右配重板122及前配重横梁123。左配重板121及右配重板122相互平行并且垂直连接于脊椎安装平台11。
左、右配重板121、122均为一整块板，且左、右配重板121、122各包括一上部1211，颈部1212及下部1213，上部1211与下部1213通过颈部1212连成一体。根据汽车碰撞试验用假人头部替代装置1在假人脊椎2上的安放位置，左、右配重板121、122都具有与假人面部相对应的前侧及与假人背部相对应的后侧。为模拟假人头部后侧的质量分布，左配重板121及右配重板122的下部1213向后凸伸形成有凸出部，从垂直于左配重板121及右配重板122板面的方向看，左配重板121及右配重板122的边缘呈“Z”字形。
更为具体地，左、右配重板121、122的上部1211、颈部1212及下部1213均大致呈矩形，且上部1211的边角、下部1213的边角以及颈部1212与上部1211和下部1213相连的边角均为弧形角。左、右配重板121、122的上部1211的前端相对于对应颈部1212的前端向前凸出，左、右配重板121、122的上部1211的后端与对应颈部1212的后端相平齐，左、右配重板121、122的下部1213的后端相对于对应颈部1212的后端向后凸出，左、右配重板121、122的下部1213的前端与对应颈部1212的前端相平齐。
另外，在左配重板121及右配重板122的上部1211的板面上分别设有矩形的配重镂空124，该配重镂空124同时也更方便试验人员对脊椎调节钢丝绳21的调整。前配重横梁123连接于左配重板121及右配重板122的前端之间，配合左配重板121及右配重板122一起模拟头部前侧的重量分布。
上述的左配重板121、右配重板122、脊椎安装平台11、前配重横梁123的布设，使得在左配重板121、右配重板122、前配重横梁123之间存在一个较大且没有任何障碍的操作空间13。配重板12还包括一配重盘125，配重盘125设置于脊椎安装平台11上的远离脊椎2的一面，配重盘125的中心位于脊椎安装平台11的中心轴上，上述的定位孔111以相对于配重盘中心中心对称的方式均匀地分布于配重盘125的中心周围，并且，在四个定位孔111之间还留有安装传感器的安装空间。
如图2至图4所示，脊椎安装平台11与脊椎2连接的一侧设有连接平台14，连接平台14上设置有垂直于左配重板121及右配重板122的连接板141，连接板141横穿脊椎安装平台11的中心轴轴线。连接板141上沿垂直于左、右配重板121、122的方向设有横穿连接板141的连接通道142，在连接板141的中心部位即连接板141与脊椎安装平台11的中心轴轴线的交点处开设有一垂直于连接板141板面的中心凹孔143，中心凹孔143与连接板141上的连接通道142连通。与中心凹孔143相对应，脊椎2的顶端设有一支撑件22，支撑件22的上端设有一连接孔221。当假人头部替代装置1安装于脊椎2上时，支撑件22插入中心凹孔143中，支撑件22上的连接孔221的中心轴线与连接通道142的轴线重合，销轴23可以插入连接通道142及连接孔221而将假人头部替代装置1与脊椎2连接起来。另外需要说明的是，左配重板121及右配重板122之间的距离足以供操作人员沿垂直于左、右配重板121、122的方向将销轴23插入连接通道142中。可以理解地，在本发明的另一实施例中，在左配重板121及右配重板122上与连接通道142相应的位置，还可以开设有对称的通孔(图未示出)，以便更加容易地放入销轴23，通孔所损失的重量可以由配重板12的其他部位补充，以保证假人头部替代装置1的重量及质心与原假人头部相同。
为了使假人头部替代装置1在与脊椎2连接后不易晃动，在连接平台14上还设置有与连接板141垂直且相互交叉的支撑板144，具体地，连接板141及支撑板144在连接平台14上呈十字形布设，连接板141与支撑板144的交点位于脊椎安装平台11的中心轴轴线上。
当进行鞭打试验或假人标定试验时，先将假人头部替代装置1安装于脊椎2上，使四个脊椎调节钢丝绳21从定位孔111中传出，而使脊椎调节钢丝绳21的调节螺母位于脊椎安装平台11的上部。当在标定试验中发现脊椎2的状态不满足鞭打试验的试验要求时，直接可以通过旋拧脊椎安装平台11上部的调节螺母211，来调整脊椎调节钢丝绳21的松紧，从而调整脊椎2的状态。当脊椎2的状态达到鞭打试验的试验要求时，即可进行鞭打试验。
可以理解地，配重板的布设方式不限于上述实施例中的方式，只要能够满足假人头部替代装置的质量与质心与原假人头部相同且可以有对脊椎调节钢丝绳进行调节的操作空间即可。
综上所述，在假人头部替代装置的脊椎安装平台上设有供脊椎调节钢丝绳穿过的定位孔，且配重板的布设方式使得假人头部替代装置中存在一方便对脊椎调节钢丝绳进行调节的操作空间。当汽车碰撞试验中需要调整脊椎状态时，就可以直接调节脊椎调节钢丝绳而不需要再将假人头部拆下，这样就节省了试验时间，提升了工作效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)，其特征在于：所述假人头部替代装置(1)包括左配重板(121)、右配重板(122)及连接于所述左配重板(121)和所述右配重板(122)之间的脊椎安装平台(11)，所述脊椎安装平台(11)上设有供脊椎调节钢丝绳(21)穿过的定位孔(111)，所述左配重板(121)和所述右配重板(122)之间形成一用于对所述脊椎调节钢丝绳(21)进行调节的操作空间(13)，所述安装平台(11)与脊椎(2)连接的一侧设有连接平台(14)，所述连接平台(14)上设有连接板(141)，所述连接板(141)上设有横穿所述连接板(141)的连接通道(142)，所述连接板(141)的中心部位开设有垂直于所述连接板(141)的板面的中心凹孔(143)，所述中心凹孔(143)与所述连接通道(142)连通，所述脊椎(2)内设有支撑件(22)，所述支撑件(22)上设有连接孔(221)，所述支撑件(22)插入所述中心凹孔(143)时，所述连接孔(221)与所述连接通道(142)相连通，所述假人头部替代装置(1)通过插入所述连接通道(142)和所述连接孔(221)的销轴(23)固定至所述脊椎(2)之上。
2.根据权利要求1所述的汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)，其特征在于：所述假人头部替代装置(1)还包括前配重横梁(123)，所述前配重横梁(123)连接于所述左配重板(121)与所述右配重板(122)的与假人面部相对应的前端之间。
3.根据权利要求2所述的汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)，其特征在于：所述左配重板(121)与所述右配重板(122)的下部向后凸伸形成有凸出部。
4.根据权利要求1所述的汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)，其特征在于：所述左、右配重板(121；122)均包括上部(1211)、颈部(1212)及下部(1213)，所述上部(1211)及所述下部(1213)通过所述颈部(1212)连成一体，所述左、右配重板(121；122)的上部(1211)的前端相对于对应颈部(1212)的前端向前凸出，所述左、右配重板(121；122)的上部(1211)的后端与对应颈部(1212)的后端相平齐，所述左、右配重板(121；122)的下部(1213)的后端相对于对应颈部(1212)的后端向后凸出，所述左、右配重板(121；122)的下部(1213)的前端与对应颈部(1212)的前端相平齐。
5.根据权利要求4所述的汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)，其特征在于：所述左配重板(121)及所述右配重板(122)的上部(1211)的板面上各设有配重镂空(124)。
6.根据权利要求1所述的汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)，其特征在于：所述假人头部替代装置(1)还包括配重盘(125)，所述配重盘(125)位于所述脊椎安装平台(11)上远离脊椎(2)的一侧，所述配重盘(125)的中心位于所述脊椎安装平台(11)的中心轴线上。
7.根据权利要求6所述的汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)，其特征在于：所述定位孔(111)均匀地分布于所述配重盘(125)中心的周围。
8.根据权利要求1所述的汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)，其特征在于：所述连接平台(14)的设置所述连接板(141)的一侧还设有与所述连接板(141)交叉且相互垂直的支撑板(144)。
9.一种汽车碰撞试验用假人，包括汽车碰撞试验用脊椎(2)及安装于脊椎(2)上的假人头部替代装置(1)，其特征在于：所述汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)为权利要求1至8任意一项所述的汽车碰撞试验用假人头部替代装置(1)。
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