一种头部测力装置的制作方法

本技术属于汽车被动安全，具体而言，涉及一种头部测力装置。

背景技术：

1、汽车的被动安全性能是通过良好的车身结构和强度来保障的，其中车顶的抗压强度是检测汽车被动安全性能非常重要的一项指标，试验规程旨在检测车辆车顶的结构强度，判定在发生翻滚事故时车内成员的安全空间是否满足要求。在进行该试验时，需在试验车内安装头部测力装置，现有的头部测力装置包括测试头型、过载保护单元(溃缩单元)和底座，通常头部测力内部装有三轴力传感器，试验过程中要监测测试头型受到的挤压力，且当测试头型受到最小挤压力时，头型装置能够被压溃。

2、现有的头部测力装置存在以下问题：1.过载保护单元(溃缩单元)能够调节设定的溃缩行程范围有限；2.受不同汽车主驾内的安装空间和主驾座椅滑轨的安装孔位影响，现有的头部测力装置适用车型有限。

3、专利cn105606375a公开了“一种用于车顶抗压强度测试的头部测力装置”，其技术方案为过载保护单元的弹簧位于其上座和下座之间，套在预紧螺栓外侧；上座与头部测量单元的测力传感器相连，下座与支撑单元的调节杆相连。通过调节预紧螺母的锁止位置，进而调节弹簧的压缩量，从而在上座和下座之间产生一个压缩力，这个力用于抵抗弹簧上方各元件的自重和250n的加载力。该技术方案的上座和下座是通过预紧螺栓和预紧螺母连接，弹簧套设在螺栓上，其结构导致预紧螺栓的长度受限，进而导致弹簧的长度受限，弹簧的压缩行程受限，无法大范围调节溃缩时的载荷，调试时需要将4个预紧螺栓的预紧力校准，才能保证试验的准确性，操作繁琐。该技术方案的滑块位于支撑杆的槽内，与支撑杆滑动连接，调节杆上开有通孔，紧固螺栓穿过通孔与滑块连接，通孔有多个，滑块与调节杆之间的相对位置可调，该结构导致支撑单元只能按照预定的通孔位置调节其高度，无法在相邻的通孔之间进行微调，适用车型范围小。

技术实现思路

1、本实用新型针对现有技术缺陷，提出一种新型的头部测力装置，通过调节调节螺母，能够调节溃缩撑杆与调节螺母之间的距离，进而调节弹簧的压缩量，通过调节弹簧不同压缩量，实现溃缩行程的调节，可设定的溃缩行程范围广，弹簧的压缩行程大于127mm，溃缩机构既能调节与底座支撑机构的高度，又能调节溃缩行程，能够满足不同试验标准和车型。

2、为达到上述目的，本实用新型提供了一种头部测力装置，包括头部测力机构、溃缩机构和底座支撑机构；

3、所述头部测力机构安装在所述溃缩机构的顶部，所述溃缩机构竖直安装在所述底座支撑机构上、且能够在所述底座支撑机构上竖直移动调节高度；

4、所述溃缩机构包括溃缩撑杆、弹簧和调节螺母；所述调节螺母与所述溃缩机构的底部内腔旋合连接，所述溃缩撑杆的杆身具有法兰结构，所述溃缩撑杆的一端伸入所述溃缩机构的内腔和所述调节螺母旋合连接，另一端位于所述溃缩机构的顶部外侧；所述弹簧套设在所述溃缩撑杆上，其两端分别与所述溃缩撑杆的法兰结构和所述调节螺母抵接。

5、进一步地，所述调节螺母具有内螺纹和外螺纹，所述调节螺母的内螺纹与外螺纹旋向相反；当所述调节螺母在所述溃缩机构内上移时，所述溃缩撑杆向下移动，所述溃缩撑杆和所述调节螺母压缩所述弹簧，以使所述弹簧产生预设的溃缩荷载；当所述调节螺母在所述溃缩机构内下移时，所述溃缩撑杆向上移动，所述溃缩撑杆和所述调节螺母远离并释放所述弹簧的势能，以使溃缩荷载减小。

6、进一步地，所述弹簧的压缩行程大于127mm。

7、进一步地，所述溃缩机构还包括第一套筒、第二套筒和锁母；

8、所述第一套筒的一端设有法兰盘，另一端套设在所述第二套筒的内部，所述第一套筒和所述第二套筒通过螺栓固定连接，所述第一套筒的底部与所述调节螺母的外螺纹连接；所述锁母套设在所述调节螺母上；

9、所述锁母具有外螺纹，所述锁母的外螺纹与所述第二套筒的底部连接。

10、进一步地，所述第一套筒的底面到所述第二套筒的底面具有预设距离，所述预设距离为所述锁母的位移行程。

11、进一步地，所述溃缩机构还包括端盖；

12、所述端盖与所述第一套筒的法兰盘固定安装，所述端盖的内孔设置有限位键，所述溃缩撑杆的顶部沿其轴向方向设置有键槽，所述端盖的限位键伸入所述溃缩撑杆的键槽内，以使所述溃缩撑杆上下移动时未发生角度旋转。

13、进一步地，所述底座支撑机构包括第一支撑杆、第一抱紧块、支腿、第二抱紧块、第三抱紧块、第二支撑杆、第三支撑杆和第四抱紧块；

14、所述第一抱紧块、所述第二抱紧块和所述支腿均具有4个，4个所述支腿分别安装在每个所述第一抱紧块的底部，4个所述第二抱紧块分别固定在1个所述第一抱紧块的外侧，每个所述第一抱紧块、所述第二抱紧块和所述支腿为一组、且组成所述底座支撑机构的4个支撑点；

15、所述第一支撑杆、所述第三抱紧块、所述第二支撑杆和所述第三支撑杆均具有2个，每个所述第一支撑杆的两端分别与所述第一抱紧块固定连接，每个所述第二支撑杆的两端分别与所述第二抱紧块滑动连接，所述第三抱紧块分别套设在1个所述第二支撑杆上、且沿所述第二支撑杆滑动，所述第三支撑杆的两端分别与所述第三抱紧块连接，所述第四抱紧块套设在2个所述第三支撑杆上、且滑动连接；

16、所述第四抱紧块具有中心孔，所述第二套筒与所述第四抱紧块的中心孔螺纹连接。

17、进一步地，通过调节所述第四抱紧块在所述第三支撑杆上的位置，以及调节所述第二抱紧块和所述第三抱紧块在所述第二支撑杆上的位置，进而调节所述溃缩机构与所述底座支撑机构的4个支撑点的相对位置。

18、进一步地，所述头部测力机构包括头部模型和三轴力传感器；所述三轴力传感器安装在所述头部模型的内部，所述头部模型通过轴承和轴承座与所述溃缩撑杆的顶部连接。

19、本实用新型的有益效果是

20、第一、本实用新型头部测力机构安装在溃缩机构的顶部，溃缩机构竖直安装在底座支撑机构上，能够在底座支撑机构上竖直移动调节高度，溃缩机构的调节螺母与溃缩机构的底部内腔旋合连接，溃缩撑杆的一端依次伸入溃缩机构的内腔和调节螺母旋合连接，通过弹簧套设在溃缩撑杆上，溃缩撑杆和调节螺母与弹簧抵接，结构简单，易于制造，通过调节调节螺母，能够调节溃缩撑杆与调节螺母之间的距离，进而调节弹簧的压缩量，通过调节弹簧不同压缩量，实现溃缩行程的调节，相比现有的溃缩行程为固定档位设定或结构限制了弹簧的压缩行程，本实用新型的头部测力机构可设定的溃缩行程范围广，弹簧的压缩行程大于127mm，溃缩机构既能调节与底座支撑机构的高度，又能调节溃缩行程，能够满足不同试验标准和车型；

21、第二、在优选实现方式中，本实用新型的溃缩行程通过调节一个调节螺母即可实现，相比现有的需要同步调节多个预紧螺栓的预紧力才能保证试验的准确性，本实用新型结构简单，调节的精准度高；

22、第三、在优选实现方式中，本实用新型通过调节第四抱紧块在第三支撑杆上的位置，以及调节第二抱紧块和第三抱紧块在第二支撑杆上的位置，进而调节溃缩机构与底座支撑机构的4个支撑点的相对位置，能够满足不同汽车主驾内的安装空间和主驾座椅滑轨的安装孔位，适用车型广。