应变仪负荷传感器锚及其制造方法、测量安全带对负荷传感器锚的力的方法技术

本发明专利技术提供了一种应变仪负荷传感器锚的装置、制造方法和使用方法，所述应变仪负荷传感器锚包括用于将安全带连接至载具的安全带锚(5)。所述安全带锚(5)具有将所述安全带锚连接至安全带的第一锚开口(14)，并且所述锚(5)具有将所述安全带锚(5)连接至载具的第二锚开口(10)。可以在所述安全带锚(5)上提供一个或多个应变仪(42、44)，以测量施加到所述安全带锚(5)的力，使得所述安全带锚(5)作为应变仪负荷传感器锚而操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】应变仪负荷传感器锚
技术介绍
本专利技术涉及负荷传感器锚的改进装置、制造方法以及使用方法。特别地，本专利技术涉及一种能够测量施加的力的应变仪负荷传感器锚。在很多种应用中，安全系带会被用于将乘客或货物固定至各种支架、平台、座椅或组装件。诸如飞机、船只或汽车等载具可以使用系带将人或物体牢固地保持在载具上，并且在出现碰撞的情况下保护人或物体。这些安全系带可以由可以通过一个或多个锚连接至载具的一个或多个单个带制成。锚可以包括安全带中的简单环或更复杂的附接设备，并且锚可以被设计为直接地或者经由载具的座椅、框架或本体间接地连接至载具。通常，在载具的测试期间会使用诸如负荷传感器等力传感器，通过测量载具上以及乘客上的负荷来辅助设计和改进载具的组件。为了测试载具安全带，大量的负荷传感器会被附接至测试平台并且直接或间接地连接至安全带锚。负荷传感器继而返回在实验碰撞情景期间由安全带和载具施加到负荷传感器的力。目前，由于当前负荷传感器的大小和重量制约，几乎仅在实验室环境中的测试台上对安全系带进行测试。许多载具系带锚固在没有多少进路或周围空间的狭窄位置中。一些安全带通过载具座椅连接至载具，载具座椅几乎没有空间来支撑单独的负荷传感器。此外，典型的高性能载具使用具有六至九个附接点的系带，当需要不止一个数据源时，这就倍增了典型负荷传感器的重量和大小问题。在一些情况下，当前的安全系带测试系统必须将安全带从其使用位置伸长和/或重新定位，以便与负荷传感器连接。这可能导致安全带和安全带锚上的力的测量结果不准确。通过付出的努力、独创和创新，这些识别出的问题中的许多问题已经通过开发本专利技术的实施例中所包含的解决方案解决了，本文中详细描述了本专利技术的实施例的许多示例。
技术实现思路
负荷传感器可以计算由任何附接的设备或连接器施加到该负荷传感器的力。所述负荷传感器向用户提供关于作用在所述负荷传感器和周围系统上的力的关键信息。该信息可以用于改进所述系统的各个组件的设计，或者其可以用于监测直接或间接连接至所述负荷传感器的乘客和/或货物的物理状况。因此，本文所描述的本专利技术的实施例涉及一种用于测量施加到系带和/或锚的上的力和/或应变的改进的负荷传感器。在一些实施例中，用于载具安全带的应变仪负荷传感器锚可以包括安全带锚，并且可以包括附接至所述安全带锚的一个或多个应变仪。所述安全带锚可以包括被配置为将所述安全带锚连接至安全带的第一锚开口。所述安全带锚还可以包括第二锚开口，所述第二锚开口被配置为将所述安全带锚连接至载具，使得所述安全带锚被配置为将所述安全带连接至所述载具。所述一个或多个应变仪可以被配置为测量由所述安全带施加到所述安全带锚的力。在一些实施例中，所述安全带锚可以响应于施加到所述安全带锚的力而至少在所述第一锚开口与所述第二锚开口之间弹性变形。所述一个或多个应变仪可以在所述安全带锚弹性变形时弹性变形。在一些实施例中，每个应变仪的电阻可以被配置为在弹性变形时改变阻值，使得所述一个或多个应变仪被配置为通过每个应变仪的电阻的阻值变化来测量所述安全带锚上的力。在一些实施例中，所述应变仪中的至少两个可以定位于所述第一锚开口的与所述第二锚开口相同的侧上。所述安全带锚可以还限定了贯穿所述第一锚开口的中心与所述第二锚开口的中心之间的第一轴线。在一些实施例中，所述应变仪中的至少两个相对于所述第一轴线定位于所述第一锚开口与所述第二锚开口之间。所述安全带锚可以还限定了贯穿所述第一锚开口的中心与所述第二锚开口的中心之间的第一轴线。在一些实施例中，所述安全带锚可以还限定了与所述第一轴线正交的所述第二开口的轴线，使得所述安全带锚被配置为相对于所述载具绕所述第二开口的轴线枢转，以使所述力的方向维持在由所述第一轴线和所述第二开口的轴线所限定的平面内。在一些实施例中，所述一个或多个应变仪中的至少一个可以附接至所述安全带锚的边缘。所述安全带锚的所述边缘可以限定圆周方向和基本上垂直于所述圆周方向的横向方向。所述边缘可以在所述横向方向上，在所述一个或多个应变仪中的至少一个应变仪的位置处是平坦的。所述应变仪负荷传感器锚的一些实施例包括所述边缘中的至少一个凹部，所述至少一个凹部在所述一个或多个应变仪中的至少一个应变仪的位置处，使得所述边缘在所述圆周方向上，在所述一个或多个应变仪中的至少一个应变仪的所述位置处是凹形的。在一些实施例中，所述一个或多个应变仪可以附接至所述安全带锚的边缘。所述应变仪负荷传感器锚的一些实施例可以包括限定于所述安全带锚的边缘中的至少一个通道。所述边缘可以限定圆周方向和基本上垂直于所述圆周方向的横向方向。所述至少一个通道的横向宽度可以小于所述安全带锚的横向宽度，并且所述一个或多个应变仪中的至少一个可以设置在所述至少一个通道内。在一些实施例中，所述安全带锚可以限定第一面和第二面。所述第一面可以基本上平行于所述第二面，并且所述一个或多个应变仪中的至少一个可以附接至所述第一面或所述第二面中的一个。一些实施例可以包括应变电路，所述应变电路设置在所述安全带锚上并连接至所述应变仪中的每一个，使得所述应变电路可以被配置为从所述应变仪中的每一个接收应变数据。在一些实施例中，所述应变电路可以设置在由所述安全带锚限定的第一面或第二面中的一个的凹处中。所述应变电路可以通过一个或多个相应的导线连接至所述应变仪中的每一个，并且所述导线中的至少一条导线可以至少部分地设置于所述安全带锚的边缘中限定的导线通道中。在一些实施例中，所述应变电路可以包括温度补偿器，所述温度补偿器被配置为将应变数据隔离于预定范围内的温度波动。所述应变电路可以包括应变处理电路，所述应变处理电路被配置用于确定所述安全带锚上的力或应变中的一个。在本专利技术的一些其他实施例中，可以提供一种制造安全带应变仪负荷传感器的方法。所述方法可以包括提供具有第一锚开口和第二锚开口的安全带锚，并且可以包括将一个或多个应变仪附接至所述安全带锚，使得所述一个或多个应变仪可以被配置为测量所述安全带锚上的力。在一些实施例中，所述第一锚开口可以被配置为将所述安全带锚连接至安全带。所述第二锚开口可以被配置为将所述安全带锚连接至载具，使得所述安全带锚可以被配置为将所述安全带连接至所述载具。在一些实施例中，所述安全带锚还限定贯穿所述第一锚开口的中心与所述第二锚开口的中心之间的第一轴线。所述安全带锚还限定了与所述第一轴线正交的所述第二开口的轴线，使得所述安全带锚被配置为相对于所述载具绕所述第二开口的轴线枢转，以使所述力的方向维持在由所述第一轴线和所述第二开口的轴线所限定的平面内。在一些实施例中，附接所述一个或多个应变仪可以包括将所述一个或多个应变仪附接至所述安全带锚的边缘。所述方法的一些实施例可以包括使所述安全带锚上的所述一个或多个应变仪中的至少一个应变仪的附接位置处的边缘变平。一些实施例可以包括在所述边缘中邻近所述一个或多个应变仪中的至少一个应变仪之处形成至少一个凹部。所述安全带锚的所述边缘可以限定圆周方向和基本上垂直于所述横向方向的横向方向，并且所述边缘在所述圆周方向上，邻近所述一个或多个应变仪中的所述至少一个应变仪之处是凹形的。所述方法的一些实施例可以包括将应变电路附接至所述安全带锚，以及可以包括将所述应变电路连接至所述应变仪中的每一个，使得所述应变电路可以被配置为从所述应变仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于载具安全带的应变仪负荷传感器锚，包括：安全带锚，其包括：第一锚开口，配置为将所述安全带锚连接至安全带；以及第二锚开口，配置为将所述安全带锚连接至载具，使得所述安全带锚被配置为将所述安全带连接至所述载具；以及一个或多个应变仪，其附接至所述安全带锚，其中，所述一个或多个应变仪被配置为测量由所述安全带施加到所述安全带锚上的力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.09 US 14/327,1501.一种用于载具安全带的应变仪负荷传感器锚，包括：安全带锚，其包括：第一锚开口，配置为将所述安全带锚连接至安全带；以及第二锚开口，配置为将所述安全带锚连接至载具，使得所述安全带锚被配置为将所述安全带连接至所述载具；以及一个或多个应变仪，其附接至所述安全带锚，其中，所述一个或多个应变仪被配置为测量由所述安全带施加到所述安全带锚上的力。2.如权利要求1所述的应变仪负荷传感器锚，其中，所述安全带锚配置为响应于施加到所述安全带锚的力至少在所述第一锚开口与所述第二锚开口之间弹性变形；其中，所述一个或多个应变仪被配置为在所述安全带锚弹性变形时弹性变形，并且每个应变仪的电阻被配置为在弹性变形时改变阻值，使得所述一个或多个应变仪被配置为通过每个应变仪的电阻的阻值变化来测量所述安全带锚上的力。3.如权利要求1所述的应变仪负荷传感器锚，其中，所述应变仪中的至少两个定位于所述第一锚开口的与所述第二锚开口相同的一侧上。4.如权利要求3所述的应变仪负荷传感器锚，其中，所述安全带锚还限定了贯穿所述第一锚开口的中心与所述第二锚开口的中心之间的第一轴线，其中所述应变仪中的至少两个相对于所述第一轴线定位于所述第一锚开口与所述第二锚开口之间。5.如权利要求1所述的应变仪负荷传感器锚，其中，所述安全带锚还限定了贯穿所述第一锚开口的中心与所述第二锚开口的中心之间的第一轴线；其中，所述安全带锚还限定了与所述第一轴线正交的所述第二开口的轴线，使得所述安全带锚被配置为相对于所述载具绕所述第二开口的轴线枢转，以使所述力的方向维持在由所述第一轴线和所述第二开口的轴线所限定的平面内。6.如权利要求1所述的应变仪负荷传感器锚，其中，所述一个或多个应变仪中的至少一个附接至所述安全带锚的边缘。7.如权利要求6所述的应变仪负荷传感器锚，其中，所述安全带锚的所述边缘限定了圆周方向和基本上垂直于所述圆周方向的横向方向；其中，所述边缘在所述横向方向上，在所述一个或多个应变仪中的至少一个应变仪的位置处是平坦的。8.如权利要求7所述的应变仪负荷传感器锚，还包括所述边缘中的至少一个凹部，所述至少一个凹部在所述一个或多个应变仪中的至少一个应变仪的位置处，使得所述边缘在所述圆周方向上，在所述一个或多个应变仪中的所述至少一个应变仪的位置处是凹形的。9.如权利要求1所述的应变仪负荷传感器锚，其中，所述一个或多个应变仪附接至所述安全带锚的边缘。10.如权利要求1所述的应变仪负荷传感器锚，还包括限定于所述安全带锚的边缘中的至少一个通道；其中，所述边缘限定了圆周方向和基本上垂直于所述圆周方向的横向方向；其中，所述至少一个通道的横向宽度小于所述安全带锚的横向宽度；其中，所述一个或多个应变仪中的至少一个设置在所述至少一个通道内。11.如权利要求1所述的应变仪负荷传感器锚，其中，所述安全带锚限定了第一面和第二面；其中，所述第一面基本上平行于所述第二面；其中，所述一个或多个应变仪中的至少一个附接至所述第一面或所述第二面中的一个。12.如权利要求1所述的应变仪负荷传感器锚，还包括应变电路，所述应变电路设置在所述安全带锚上并连接至所述应变仪中的每一个，使得所述应变电路被配置为从所述应变仪中的每一个接收应变数据。13.如权利要求12所述的应变仪负荷传感器锚，其中，所述应变电路设置在由所述安全带锚限定的第一面或第二面中的一个的凹处中。14....

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·皮特·帕特莱克，托马斯·吉迪恩，大卫·K·艾默生，乔治·洛，
申请(专利权)人：美国全国赛车联合会股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US