一种用于假人腿部伤害值试验的冲击摆锤装置的制作方法

本实用新型涉及汽车碰撞安全性能技术领域，具体涉及对假人伤害的试验设备。

背景技术：

在汽车碰撞试验中，假人大腿的伤害主要来自于假人膝部、小腿撞击仪表板产生的大腿压缩力和膝盖滑移量，假人小腿的伤害主要来自于假人膝部、小腿撞击仪表板产生的力和力矩。目前，在C-NCAP、Euro-NCAP、IIHS、US-NCAP等法规的正碰试验中，大腿和小腿都是重要的考察项。所以，研究假人大腿压缩力、膝盖滑移量、胫骨指数TI、小腿Mx、My和撞击点位置、撞击力大小、腿部摆放角度的关系对车辆安全性能的研究有非常重要的意义。

在假人腿部伤害值研究中的冲击设备中，通常需要使用冲击摆锤，目前的假人标定用冲击摆锤前端为固定平面，撞击过程中与假人腿部的接触形式实际为线接触，并且由于摆锤高度和重量固定，只能进行单点冲击，与实际碰撞过程中的多点接触差距较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作性强、可重复使用的用于假人腿部伤害值试验的冲击摆锤装置，使其可以有效模拟整车碰撞试验中假人腿部不同位置撞击车辆仪表板时大腿和小腿的响应情况。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述方案。

一种用于假人腿部伤害值试验的冲击摆锤装置，包括摆锤和冲击球头，所述冲击球头通过冲击球头安装机构安装在摆锤前端，冲击球头包括前后两部分，两部分通过伸缩调节结构实现连接，球头前端为半球形，与假人腿部为面接触关系。

进一步，所述冲击头安装机构上开有上下方向的T型槽，冲击球头通过螺栓安装在冲击球头安装机构的Ｔ型槽内，螺栓位置可以任意调节。

优选地，所述冲击球头有两个，尺寸、重量及结构一致，上下并排安装。

优选地，所述冲击球头的伸缩调节结构是螺纹结构，冲击球头的前后两部分通过螺纹连接，通过调节螺纹连接的长度来控制球头的伸缩情况。

进一步，在摆锤的后端还安装有配重块，保证摆锤在运动过程中的稳定性。

进一步，还有加速度传感器，设置在配重块上或摆锤上。

进一步，摆锤上的前后分别安装有两个钢缆悬挂滑轮，用于将摆锤挂在钢丝绳上实现摆动。

本装置的摆锤尺寸与假人胸部标定摆锤相近，可以与胸部标定台配合，完成不同高度下的水平冲击试验。所述装置通过调节冲击球头的上下前后位置，能够有效模拟实车试验中不同摆放角度的情况下假人腿部与车辆仪表板的单点和多点接触，且接触为更为真实的面接触关系，通过调节假人腿部夹角、冲击头的位置、摆锤释放高度，可以有效模拟整车碰撞试验中假人腿部不同位置撞击车辆仪表板时大腿和小腿的响应情况。另外，摆锤尾部带有加速度传感器，可以测得撞击过程中假人腿部所受的冲击能量，对于分析假人受力，优化假人腿部得分有积极作用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中摆锤的结构示意图图；

图3为本实用新型中冲击球头安装机构的结构示意图；

图4为本实用新型中冲击球头的结构示意图，

图中，1-配重块、2-钢缆悬挂滑轮、3-摆锤、4-冲击球头安装机构、5-冲击球头I、6-冲击球头II、7-挂钩、31-钢缆悬挂滑轮安装螺栓孔、32-测速光栅安装螺栓孔、33-冲击球头安装机构螺栓孔、41-T型螺栓、42-带有外螺纹的A部分、43-带有外螺纹的B部分。

具体实施方案

以下实施例是根据H3假人胸部标定试验方法即以释放一定质量的摆锤（将势能转化成动能）撞击假人腿部不同部位获得假人的响应情况。为了模拟试验中假人腿部与车辆仪表板的接触情况，本装置使用两个水平和竖直方向均可自由调节的球头冲击，进行单点和两点冲击的不同工况，通过调节假人腿部夹角、冲击头的位置、摆锤释放高度，得到不同的响应情况，用以分析假人受力，优化假人腿部得分。

实施例：

参见图1，冲击摆锤装置包括摆锤3、冲击球头安装机构4、冲击球头5、配重块1等。

参见图2，摆锤3由不锈钢材料制造，前端安装冲击球头安装机构4，后端安装配重块1。摆锤3上有四个钢缆悬挂滑轮安装螺栓孔31，前后各分部两个，用于与钢缆悬挂滑轮连接，如此可以将摆锤挂在钢丝绳上实现摆动。摆锤3一侧有传感器安装螺栓孔32，用于安装加速度传感器，目的是测量摆锤冲击的速度，加速度传感器采用测速光栅。当然，传感器安装螺栓孔也可以设置在配重块尾部中心。摆锤3前端有多个冲击球头安装机构螺栓孔33，用于安装冲击球头安装机构4。

参见图3，冲击球头安装机构4一侧通过六颗螺栓与摆锤3连接，另一侧开有上下方向的T型槽，用于安装冲击球头5。

参见图4，冲击球头5包括前后两部分，一个为带有外螺纹的A部分42，另一个为带有内螺纹的B部分43，两部分通过螺纹连接，冲击球头5前端为半球形，以保证其与假人腿部的接触形式为面接触。另外，通过调节螺纹连接的长度来控制球头的伸缩情况，如此则可以通过调节螺纹连接的长度来控制球头的伸缩情况。

参见图1，冲击球头5有上下两个，尺寸、重量及结构一致，通过T型螺栓41安装在冲击球头安装机构4的Ｔ型槽内，螺栓位置可以任意调节，如此可以通过调节螺栓的位置调节两个冲击球头在竖直方向上的距离，从而保证可以撞击腿部的不同位置。

参见图1， 摆锤3的后端可以安装配重块1，通过三颗内六角沉头螺栓与摆锤连接，使用两个球头冲击时将其安装在摆锤主体上，目的是使摆锤在摆动过程中保持平衡，使用单个球头时需要将其拆卸。

使用是，将冲击球头安装机构4用六颗内六角沉头螺栓固定在摆锤3的前端，根据试验需要，选择单个或两个冲击球头，用T型螺栓41将其与冲击球头安装机构连接，通过调节球头的螺纹长度来调节水平距离，通过钢缆悬挂滑轮连接螺栓孔31将钢缆悬挂滑轮2安装在摆锤3上，将连接完成的摆锤装置挂在胸部标定台的悬挂钢缆上。

考虑到胸部标定台的钢丝绳受力情况，冲击摆锤装置总质量控制在30kg内。