一种车辆座椅接触应力测量装置的制作方法

本发明创造属于汽车检测技术领域，尤其是涉及一种车辆座椅接触应力测量装置。

背景技术：

汽车座椅作为乘员与汽车接触最频繁的部件，其舒适性不仅影响到汽车的产品竞争力，而且对乘员身体健康以及行车安全都有重要影响。由于人体各部位对压力的承受能力不同，压力过高或者过低都会使乘员感到不舒适。此外，在车辆发生碰撞时，座椅坐垫及靠背应力与乘员的损伤关系密切。因此，座椅接触应力的测量在指导座椅舒适性以及安全性设计中至关重要。

现阶段中，对座椅海绵垫的测量主要有以下两种：

(1)利用海绵硬度计直接测量。在测量时将压脚直接至于样品上，硬度计利用自身重量作为测力负荷从而得到样品的硬度。

(2)利用材料试验机测量。取一块海绵样品，将样品至于试验机中，通过试验机压缩样品得到相应的应力应变曲线。

在这两种常用的方法中，方法(1)中，硬度计受自身重量的限制，量程难以达到需求。并且使用硬度计不能获得材料的应力应变曲线，难以为后续的仿真研究提供参数支持。方法(2)中，材料试验机虽然可以获得海绵材料的应力应变曲线，但是需要将座椅样品破坏，破坏后的座椅难以进行后续的试验工作，为研究座椅的动态响应带来不便。此外，造型以及内部结构的不同使得座椅在使用以及发生碰撞时，对人体的作用力差别较大，而使用现有方法得到的参数曲线仅为海绵垫材料的应力应变曲线，而非座椅总成的接触应力曲线，因此，尚需一种新的装置对座椅的接触应力进行准确的测量。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种车辆座椅接触应力测量装置，以保证座椅不被破坏的基础上，获得座椅总成靠背及坐垫的接触应力曲线，为座椅在试验中的动态响应以及后续的仿真分析提供参数支持。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种车辆座椅接触应力测量装置，包括支架，所述支架两侧的立杆上设有滑动导轨，所述滑动导轨上设有滑动板，所述滑动板通过滑块连接滑动导轨，实现上下滑动，所述滑动板上设有转动铰链，所述转动铰链通过螺栓连接导套，测量杆安装在导套中，实现沿导套前后滑动，所述测量杆前端还设有转动装置，转动装置通过前端的卡槽连接测力计，所述测力计连接测量板，还包括数显游标卡尺，所述数显游标卡尺固定端固定在导套上，滑动端固定在测量杆上，所述滑动板下端还设有水平泡，用于检测滑动板是否水平。

进一步的，所述滑动导轨通过螺栓固定在支架上。

进一步的，所述测量杆前端与转动装置焊接。

进一步的，所述测力计通过粘合剂与转动装置相连。

进一步的，所述滑动板通过固定螺钉固定在支架上。

相对于现有技术，本发明创造所述的一种车辆座椅接触应力测量装置具有以下优势：

(1)本发明创造在测量过程中能够模拟人体对座椅的挤压作用，并准确得到座椅各部位压陷量与力之间的关系，从而获得座椅的接触应力曲线；

(2)本发明创造通过转动测量杆和转动装置，可实现对不同造型的座椅坐垫和靠背海绵接触应力进行测量，更换测量板可以模拟人体靠背以及臀部对靠背和坐垫的挤压情况，并在不破坏座椅的基础上得到座椅材料的应力应变曲线，使得到的座椅接触应力更加真实可靠。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例所述的一种车辆座椅接触应力测量装置的结构示意图；

图2为本发明创造实施例所述的一种车辆座椅接触应力测量装置的部分结构示意图。

附图标记说明：

1-支架；2-滑动导轨；3-滑动板；4-转动铰链；5-测量杆；6-转动装置； 7-测力计；8-测量板；9-固定螺钉；10-导套；11-数显游标卡尺；12-水平泡。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

如图1-2所示，一种车辆座椅接触应力测量装置，包括支架1，所述支架1两侧的立杆上设有滑动导轨2，所述滑动导轨2通过螺栓固定在支架1 上，

所述滑动导轨2上设有滑动板3，所述滑动板3通过滑块连接滑动导轨 2，实现上下滑动，所述滑动板3通过固定螺钉9固定在支架1上；

所述滑动板3上设有转动铰链4，所述转动铰链4通过螺栓连接导套10，测量杆5安装在导套10中，实现沿导套10前后滑动，

所述测量杆5前端焊接转动装置6，转动装置6包括铰链、连杆以及卡槽，铰链通过连杆连接卡槽，转动装置通过前端的卡槽连接测力计7，测力计7通过粘合剂连接卡槽，所述测力计7还连接测量板8，

还包括数显游标卡尺11，所述数显游标卡尺11固定端固定在导套10 上，滑动端固定在测量杆5上，

所述滑动板3下端还设有水平泡12，用于检测滑动板3是否水平。

为了更好的模拟人体对座椅的挤压以及获得更加准确的接触应力，该测量装置在测量靠背以及坐垫时使用不同的测量板8，测量板I和II分别为汽车座椅假人的背板(部分)及臀板，当测量靠背接触应力时换测量板I，当测量坐垫接触应力时，换测量板II。

车辆座椅海绵垫接触应力测量装置支架1为铝型材，可通过螺栓固定于测量台面，滑动板3通过滑块与滑动导轨连接，并可实现上下滑动，在滑动板3上固定有水平泡12，用以检测滑动板3是否水平。测量杆5可以在导套 10中自由滑动，并可通过固定螺钉9固定。数显游标卡尺11用于测量座椅海绵垫的压陷量。测量计7通过转动装置6与测量杆5相连，一般情况下，测力计对应在0刻度位置。将装置跨于座椅上端放置，当需要测量座椅靠背接触应力时，换1号测量板。通过滑动导轨2调节测量杆5高度，并通过固定螺钉9将测量杆5固定于该高度。转动测量杆5，使得测量板8的上下端与座椅靠背贴合。如果仅靠转动测量杆5难以达到贴合状态时，可适当调节 (转动)转动装置6的铰链，以达到测量板8与靠背的贴合状态。推动测量杆5，当测力计7读数为(5±1)N时，将数显游标卡尺11归零。继续推动测量杆5，并每隔2mm记录测力计7读数。将得到的接触力与座椅压陷量数据绘制成为接触力-压陷量曲线图。测量座椅坐垫接触应力时换2号测量板，其余过程与测量座椅靠背接触应力相同。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。