坐姿人体垂向振动模拟器的制造方法
【专利摘要】本实用新型是在汽车进行平顺性和可靠性试验时用的一种坐姿人体垂向振动模拟器，主要是由木质假臀、下底座、下光轴支架、下拉伸弹簧、下压缩弹簧、下可调阻尼器、下阻尼器调节旋钮、下直线轴承、下质量块支撑板、下质量块、上可调阻尼器、上阻尼器调节旋钮、上质量块、上质量块支撑板、上直线轴承、上压缩弹簧、上拉伸弹簧、上光轴支架、上底座、光轴等组成。该模拟器质量、刚度、阻尼调节方便，振动过程中系统的摩擦阻力小，能够精确地模拟坐姿人体的振动特性，作为汽车座椅载荷时，能够提高试验的效率和精度。该模拟器结构简单，特性参数调节方便，成本低，工作稳定可靠。
【专利说明】
坐姿人体垂向振动模拟器
技术领域
[0001]本实用新型属于一种汽车试验用的坐姿人体垂向振动模拟器，特别是用于汽车平顺性与可靠性试验的代替人、水人、沙袋的模拟器。
【背景技术】
[0002]目前，按我国“汽车平顺性试验方法”(GB4970-2009)规定的汽车座椅载荷为真人，体重为65kg ± 5kg，上述的汽车座椅载荷也可以用相等质量的砂袋或水人代替。
[0003]实际上汽车平顺性与可靠性试验基本上是不用真人作为汽车座椅载荷的，而是用砂袋或水人作为汽车座椅载荷，这就造成了试验载荷和正常使用载荷不一致的情况。大量的试验数据表明，用与标准重量的人相同质量的砂袋或水人作为汽车座椅载荷时，试验结果与用人时相差两倍以上，造成这种差别的原因为砂袋是近视惯性质量，而人是复杂的弹性、阻尼及质量系统，载荷性质不同，试验结果必然会不同。
[0004]而用人作为汽车座椅载荷时，大量的试验数据表明，由于被试者的年龄、体型、职业等的差异，尽管被试者体重均为标准体重，所得的试验结果差异也较大。就是同一名被试者，由于乘坐姿势和身体状态的不同，试验的重复误差也较大。且用真人作为汽车座椅载荷时，试验受到人体生理极限的限制，成本也加大。
[0005]因此，在进行汽车的平顺性与可靠性试验时，需要有一种机械式坐姿人体垂向振动模拟器作为汽车座垫载荷，它一方面能够模拟真人的振动特性，另一方面能排除人为因素给客观测量带来的影响，同时也不受真人生理极限的限制，从而大大提高试验的效率和精度。
[0006]中国专利“乘员载荷模拟装置”(申请号:90223832.9)公开了一种坐姿人体垂向振动模拟器，该模拟器尽管能够模拟坐姿人体的振动特性，用于汽车的平顺性和可靠性试验，但还是存在一定的缺点和不足，具体表现在:该模拟器质量、刚度、阻尼调节不便，振动过程中系统的摩擦阻力较大，结构较复杂，成本较高。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种坐姿人体垂向振动模拟器，该模拟器克服了质量、刚度、阻尼调节不便以及摩擦阻力大的缺点，能够更精确、方便地模拟坐姿人体的振动特性。
[0008]本实用新型的技术解决方案为:
[0009]—种坐姿人体垂向振动模拟器，该模拟器包括木质假臀、下底座、下光轴支架、下拉伸弹簧、下压缩弹簧、下可调阻尼器、下阻尼器调节旋钮、下直线轴承、下质量块支撑板、下质量块、上可调阻尼器、上阻尼器调节旋钮、上质量块、上质量块支撑板、上直线轴承、上压缩弹簧、上拉伸弹簧、上光轴支架、上底座、光轴、捆绑带、调整板、上摆臂、可调导向板、框架和下摆臂。
[0010]所述木质假臀和下底座通过螺栓固联，下底座和光轴通过下光轴支架固联，下质量块支撑板和光轴通过下直线轴承滑动连接，下质量块和下质量块支撑板通过螺栓固联，下拉伸弹簧和下可调阻尼器一端固联在下底座上，另一端固联在下质量块支撑板，下压缩弹簧嵌套在光轴上，放置于下底座和下质量块支撑板之间。安装时，下压缩弹簧处于压缩状态，下拉伸弹簧处于拉伸状态。
[0011]所述上底座和光轴通过上光轴支架固联，上质量块支撑板和光轴通过上直线轴承滑动连接，上质量块和上质量块支撑板通过螺栓固联，上拉伸弹簧和上可调阻尼器一端固联在上底座上，另一端固联在上质量块支撑板，上压缩弹簧嵌套在光轴上，放置于上底座和上质量块支撑板之间。安装时，上压缩弹簧处于压缩状态，上拉伸弹簧处于拉伸状态。
[0012]所述调整板一端与框架铰接，另一端与可调导向板上端固联，可调导向板下端与框架铰接;上摆臂一端与可调导向板上端铰接，另一端与上底座铰接，下摆臂一端与可调导向板下端铰接，另一端与下底座铰接，构成一个平行四边形机构，所述框架上还设置有捆绑带。
[0013]所述下质量块(10)和上质量块(13)用来增减和调节质量，下拉伸弹簧(4)和上拉伸弹簧(17)用来增减和调节刚度，下阻尼器调节旋钮(7)和上阻尼器调节旋钮(12)用来增减和调节阻尼。
[0014]本实用新型的优点和有益效果是:
[0015]1、质量调节可以通过增减质量块来实现，刚度调节可以通过增减拉伸弹簧来实现，阻尼调节可以通过旋转阻尼器调节旋钮来实现，坐姿人体垂向振动模拟器特性参数调节方便；
[0016]2、坐姿人体垂向振动模拟器中各振动系统安装有直线轴承，系统的摩擦力小；
[0017]3、坐姿人体垂向振动模拟器结构简单，成本较低。
【附图说明】
[0018]图1为坐姿人体垂向振动模拟器的主视图；
[0019]图2为坐姿人体垂向振动模拟器的侧视图；
[0020]图中:
[0021]1、木质假臀;2、下底座;3、下光轴支架;4、下拉伸弹簧;5、下压缩弹簧；6、下可调阻尼器;7、下阻尼器调节旋钮;8、下直线轴承;9、下质量块支撑板；10、下质量块；11、上可调阻尼器；12、上阻尼器调节旋钮；13、上质量块；14、上质量块支撑板；15、上直线轴承；16、上压缩弹簧；17、上拉伸弹簧；18、上光轴支架；19、上底座；20、光轴；21、捆绑带；22、调整板；23、上摆臂;24、可调导向板;25、框架;26、下摆臂;27、座椅。
【具体实施方式】
[0022]下面结合说明书附图对本实用新型进行详细介绍:
[0023]如图1所示:该模拟器包括木质假臀1、下底座2、下光轴支架3、下拉伸弹簧4、下压缩弹簧5、下可调阻尼器6、下阻尼器调节旋钮7、下直线轴承8、下质量块支撑板9、下质量块
10、上可调阻尼器11、上阻尼器调节旋钮12、上质量块13、上质量块支撑板14、上直线轴承15、上压缩弹簧16、上拉伸弹簧17、上光轴支架18、上底座19、光轴20、捆绑带21、调整板22、上摆臂23、可调导向板24、框架25和下摆臂26。
[0024]所述木质假臀I和下底座2通过螺栓固联，下底座2和光轴20通过下光轴支架3固联，下质量块支撑板9和光轴20通过下直线轴承8滑动连接，下质量块10和下质量块支撑板9通过螺栓固联，下拉伸弹簧4和下可调阻尼器6—端固联在下底座2上，另一端固联在下质量块支撑板9，下压缩弹簧5嵌套在光轴20上，放置于下底座2和下质量块支撑板9之间。安装时，下压缩弹簧5处于压缩状态，下拉伸弹簧4处于拉伸状态。
[0025]所述上底座19和光轴20通过上光轴支架18固联，上质量块支撑板14和光轴20通过上直线轴承15滑动连接，上质量块13和上质量块支撑板14通过螺栓固联，上拉伸弹簧17和上可调阻尼器11 一端固联在上底座19上，另一端固联在上质量块支撑板14，上压缩弹簧16嵌套在光轴20上，放置于上底座19和上质量块支撑板14之间。安装时，上压缩弹簧16处于压缩状态，上拉伸弹簧17处于拉伸状态。
[0026]所述调整板22—端与框架25铰接，另一端与可调导向板24上端固联，可调导向板24下端与框架25铰接;上摆臂23—端与可调导向板24上端铰接，另一端与上底座19铰接，下摆臂26—端与可调导向板24下端铰接，另一端与下底座2铰接，构成一个平行四边形机构，所述框架25上还设置有捆绑带21。
[0027]所述下质量块(10)和上质量块(13)用来增减和调节质量，下拉伸弹簧(4)和上拉伸弹簧(17)用来增减和调节刚度，下阻尼器调节旋钮(7)和上阻尼器调节旋钮(12)用来增减和调节阻尼。
[0028]本实用新型坐姿人体垂向振动模拟器振动过程中，下质量块支撑板9和下质量块10能沿着光轴20上下自由振动;上质量块支撑板14和上质量块13能沿着光轴20上下自由振动。
[0029]下质量块振动系统的质量调节可以通过增减下质量块10来实现；下压缩弹簧5是主簧，下拉伸弹簧4是副簧，刚度调节可以通过增减下拉伸弹簧4来实现;阻尼是由下可调阻尼器6产生，阻尼调节可以通过旋转下阻尼器调节旋钮7来实现。
[0030]上质量块振动系统特性参数调节方式与下质量块振动系统相同。
[0031 ]通过调节下质量块振动系统和上质量块振动系统的特性参数，使坐姿人体垂向振动模拟器能够精确模拟人体的振动特性。
[0032]如图2所示，汽车平顺性或者可靠性试验前，将调节好的坐姿人体垂向振动模拟器放在座椅27上，将框架25靠在座椅靠背上，通过捆绑带21将框架25固定在座椅上;调整可调导向板24的角度，使坐姿人体垂向振动模拟器相对于地板垂直放置，然后锁紧调整板22，这就完成了坐姿人体垂向振动模拟器在汽车座椅上的安装。汽车在试验过程中，坐姿人体垂向振动模拟器能够相对于地板垂直振动。
【主权项】
1.一种坐姿人体垂向振动模拟器，其特征在于:该模拟器包括木质假臀(I)、下底座(2)、下光轴支架(3)、下拉伸弹簧(4)、下压缩弹簧(5)、下可调阻尼器(6)、下阻尼器调节旋钮(7)、下直线轴承(8)、下质量块支撑板(9)、下质量块(10)、上可调阻尼器(11)、上阻尼器调节旋钮(12)、上质量块(13)、上质量块支撑板(14)、上直线轴承(15)、上压缩弹簧(16)、上拉伸弹簧(17)、上光轴支架(18)、上底座(19)、光轴(20)、捆绑带(21)、调整板(22)、上摆臂(23)、可调导向板(24)、框架(25)和下摆臂(26);所述木质假臀(I)和下底座(2)通过螺栓固联，下底座(2)和光轴(20)通过下光轴支架(3)固联，下质量块支撑板(9)和光轴(20)通过下直线轴承(8)滑动连接，下质量块(10)和下质量块支撑板(9)通过螺栓固联，下拉伸弹簧(4)和下可调阻尼器(6)—端固联在下底座(2)上，另一端固联在下质量块支撑板(9)，下压缩弹簧(5)嵌套在光轴(20)上，放置于下底座(2)和下质量块支撑板(9)之间;所述上底座(19)和光轴(20)通过上光轴支架(18)固联，上质量块支撑板(14)和光轴(20)通过上直线轴承(15)滑动连接，上质量块(13)和上质量块支撑板(14)通过螺栓固联，上拉伸弹簧(17)和上可调阻尼器(11)一端固联在上底座(19)上，另一端固联在上质量块支撑板(14)，上压缩弹簧(16)嵌套在光轴(20)上，放置于上底座(19)和上质量块支撑板(14)之间；所述调整板(22)一端与框架(25)铰接，另一端与可调导向板(24)上端固联，可调导向板(24)下端与框架(25)铰接;上摆臂(23)—端与可调导向板(24)上端铰接，另一端与上底座(19)铰接，下摆臂(26)—端与可调导向板(24)下端铰接，另一端与下底座(2)铰接，构成一个平行四边形机构，所述框架(25 )上还设置有捆绑带(21)。2.根据权利要求1所述的一种坐姿人体垂向振动模拟器，其特征在于:安装时，下压缩弹簧(5)处于压缩状态，下拉伸弹簧(4)处于拉伸状态;上压缩弹簧(16)处于压缩状态，上拉伸弹簧(17)处于拉伸状态。3.根据权利要求1所述的一种坐姿人体垂向振动模拟器，其特征在于:所述下质量块(10)和上质量块(13)用来增减和调节质量，下拉伸弹簧(4)和上拉伸弹簧(17)用来增减和调节刚度，下阻尼器调节旋钮(7)和上阻尼器调节旋钮(12)用来增减和调节阻尼。
【文档编号】G01M17/007GK205538235SQ201620068610
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月25日
【发明人】郭孔辉, 邵雄, 刘洋
【申请人】长春孔辉汽车科技股份有限公司