用于将仿真骨盆肌肉耦接到拟人化测试设备的骨盆组合件的骨盆支撑结构的耦接设计制造技术

本申请题为“用于将仿真骨盆肌肉耦接到拟人化测试设备的骨盆组合件的骨盆支撑结构的耦接设计”。一种拟人化测试设备利用安装机构将包括仿真肌肉的中空构件耦接至支撑结构，其中该仿真肌肉包括覆盖有蒙皮部分的泡沫芯部。该安装机构包括插入件，诸如具有凸缘部分和细长管状构件的塑料或金属插入件，这些插入件被引入仿真肌肉内的多个位置，使得凸缘部分位于泡沫芯部内并且细长管状构件延伸穿过蒙皮部分。紧固构件穿过插入件中的细长开口并插入支撑结构的接收腔部分内，以将中空构件固定到支撑结构。该中空构件可以是中空骨盆构件，并且该支撑结构可以是骨盆支撑结构，其中中空骨盆构件经由安装机构固定到骨盆支撑结构。构件经由安装机构固定到骨盆支撑结构。构件经由安装机构固定到骨盆支撑结构。

【技术实现步骤摘要】
用于将仿真骨盆肌肉耦接到拟人化测试设备的骨盆组合件的骨盆支撑结构的耦接设计
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年8月13日提交的美国临时申请第62,886,186号的权益，该临时申请的公开内容通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术总体上涉及拟人化测试设备，并且更具体地涉及用于将仿真骨盆肌肉耦接到拟人化测试设备的骨盆组合件的骨盆支撑结构的耦接设计。

技术介绍

[0004]汽车、航空和其他运载工具制造商进行了各种各样的碰撞测试，以测量碰撞对运载工具及其乘员的影响。通过碰撞测试(有时也称为冲撞测试)，运载工具制造商获得了可用于改进运载工具的宝贵信息。
[0005]碰撞测试通常涉及使用拟人化测试设备(有时也被称为拟人化人体模型，并且更以“冲撞测试假人”著称)来估计人类的伤害风险。冲撞测试假人通常包括头组合件、脊柱组合件、肋骨笼组合件、骨盆组合件、左右臂组合件以及左右腿组合件。提供关节以将各种组合件耦接在一起，并允许进行铰接运动以仿真人类运动范围。另外，这些组合件通常覆盖有仿真肌肉，该仿真肌肉包括覆盖有蒙皮部分的内部泡沫材料。拟人化测试设备必须具有感兴趣的人类的一般机械性能、质量、关节和关节刚度。此外，拟人化测试设备必须具有足够的机械冲击响应，以使其在碰撞测试过程中以类似于人类的方式与运载工具内部相互作用。
[0006]在这些设备中(在图1中示出了代表性的设备15)，常常在图1所示的骨盆组合件的仿真骨盆肌肉16与骨盆支撑结构18之间(特别是如图1所示在仿真骨盆肌肉16和骨盆支撑结构18的髋骨19之间)存在分离问题(箭头17所示)。当前的一些设计解决了分离问题，但不能保留使仿真骨盆肌肉从骨盆支撑结构上可移除的功能。例如，一些冲撞测试假人包括具有完全嵌入在仿真骨盆肌肉中的骨盆支撑结构骨的骨盆组合件，并且因此，仿真骨盆肌肉不能与骨盆支撑结构分离。不可移除的仿真骨盆肌肉阻止用户将传感器集成到骨盆支撑结构内，其中这些传感器能够用于测量用于预测伤害的骨盆组合件内的冲撞载荷。其他冲撞测试假人具有可移除的仿真骨盆肌肉，但是缺少仿真骨盆肌肉和骨盆支撑结构的耦接。
[0007]本专利技术解决并最小化或克服了与现有技术的骨盆组合件设计相关联的仿真骨盆肌肉与骨盆支撑结构之间的分离问题，并因此提供了一种具有在碰撞测试期间表现出更像人类的响应的骨盆组合件的冲撞测试假人。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种将包括仿真肌肉的中空构件与拟人化测试设备的支撑结构耦接在一起的安装机构。
[0009]特别地，该中空构件包括具有覆盖有蒙皮部分的内泡沫芯部的仿真肌肉，其中该中空构件限定内腔，其中该蒙皮部分包括外蒙皮部分和内蒙皮部分。该支撑结构被接收在内腔中。该安装机构被耦接到中空构件和支撑结构中的每一个，并且在碰撞测试仿真期间维持仿真肌肉相对于中空构件的定位。
[0010]该安装机构包一个或多个插入件，每个插入件分别耦接在仿真肌肉内。多个插入件中的每一个包括凸缘部分，该凸缘部分具有外表面和相对的内表面并且定位在内泡沫芯部内和外蒙皮与内蒙皮部分之间的蒙皮部分内。该插入件还包括从相对的内表面延伸的细长部分，其中该细长部分在朝向支撑结构的方向上延伸穿过内蒙皮部分。细长开口被限定在细长部分内并且也延伸穿过在内表面与外表面之间的凸缘部分。该安装机构还包括插入在一个或多个插入件中的对应一个插入件的细长开口内并固定到所述支撑结构的一个或多个紧固构件。
[0011]在某些实施例中，中空构件是中空骨盆构件，并且支撑结构是骨盆支撑结构，因此该安装机构用于将中空骨盆构件固定到骨盆支撑结构，从而中空骨盆构件和骨盆支撑结构被安装以便在碰撞测试仿真期间模拟人类的骨盆。
[0012]插入件的凸缘通过将诸如螺钉之类的紧固构件固定到支撑结构上来提供与蒙皮部分的可靠机械耦接。凸缘旨在提供较大的安装面积，以增加机械零件接合。通过移除紧固构件，该区域的仿真肌肉可与髋骨分离，从而允许传感器安装和假人维护。
[0013]在结合附图阅读了后续的描述之后，将容易理解本专利技术的其他特征和优点，因为本专利技术的其他特征和优点将变得更好理解。
附图说明
[0014]图1是根据现有技术的拟人化设备的一部分的一个实施例的透视图，其示出在碰撞测试仿真期间或之后蒙皮部分与骨盆结合之间的分离问题。
[0015]图2是根据本专利技术的一个实施例的具有安装机构的拟人化设备的骨盆组合件的前透视图。
[0016]图3是图2的另一前透视图，其中骨盆组合件的骨盆构件被制成透明的。
[0017]图4是图2的另一前透视图，其中骨盆构件和安装机构被移除。
[0018]图5是图2的后视图，其中骨盆组合件的一部分被移除。
[0019]图6是图2的后透视图，其中骨盆组合件的骨盆构件被制成透明的。
[0020]图7A-图7D是图2-图6的安装机构中使用的插入件的透视图。
[0021]图8是在靠近骨盆支撑结构的各个髋骨且与其耦接之前的安装机构的局部分解图。
[0022]图9是将骨盆构件的仿真骨盆肌肉的蒙皮部分耦接到骨盆支撑结构的各个髋骨的安装机构的局部透视图。
具体实施方式
[0023]参照图2，拟人化测试设备或冲撞测试假人的一个实施例总体上用30表示，并包括骨盆组合件35。骨盆组合件35包括骨盆构件40。冲撞测试假人30通常还包括耦接到骨盆构件40的腹部构件(未示出)，其总体上通常对应于冲撞测试假人30的腹部和骨盆区域。一对
下股(lower thigh)构件(未示出)也耦接到骨盆构件40，使得骨盆构件40被设置在腹部构件和一对下股构件之间。
[0024]冲撞测试假人30是第50个百分位(50％)的男性类型并且被图示为坐姿。该冲撞测试假人30主要用于测试针对成人前后座位乘员的汽车内部约束系统的性能。冲撞测试假人30的尺寸和重量基于人体测量学研究，其通常由以下组织独立完成：密歇根大学交通研究所(University of Michigan Transportation Research Institute，UMTRI)、美国军事人体测量学调查(U.S.Military Anthropometry Survey，ANSUR)以及美国和欧洲平民表面人体测量学资源(Civilian American and European Surface Anthropometry Resource，CESAR)。应当理解，运动范围、重心和分段质量模拟了由人体测量数据所定义的人类对象的那些参数。
[0025]总体上参照图3-图9，并且如图2和图5中最佳示出的，骨盆构件40包括仿真骨盆肌肉41，仿真骨盆肌肉41包括覆盖有蒙皮部分44的内芯泡沫部分42。骨盆构件40具有定制设计的腔(即是一种中空骨盆构件)以允许包含骨盆支撑结构100(参见图4)，从而为冲撞测试假人30提供结构完整性，并更紧密地模拟人类的骨盆区域的结构和功能(即在碰撞测试中提供骨盆区域的更像人类的响应)。因此，蒙皮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被配置用于碰撞测试仿真的拟人化测试设备，所述拟人化测试设备包括：中空构件，其包括具有内泡沫芯部的仿真肌肉，并且其中所述中空构件限定内腔；支撑结构，其被接收在所述内腔中；以及安装机构，其耦接到所述中空构件和所述支撑结构中的每一个，以用于在所述碰撞测试仿真期间维持所述仿真肌肉相对于所述中空构件的定位，其中所述安装机构包括：一个或多个插入件，每个插入件分别耦接到所述仿真肌肉内，其中所述一个或多个插入件中的每一个包括：凸缘部分，其定位在所述内泡沫芯部中；细长部分，其从所述凸缘部分朝向所述支撑结构延伸；以及紧固构件，其穿过所述凸缘部分，沿着所述细长部分延伸，并固定到所述支撑结构。2.根据权利要求1所述的拟人化测试设备，其中所述凸缘部分包括一个或多个凸缘开口，其中所述内泡沫芯部的一部分延伸到所述一个或多个凸缘开口中的每个凸缘开口内。3.根据权利要求1所述的拟人化测试设备，其中所述一个或多个紧固构件中的每一个包括：头部，和从所述头部延伸的柄部，所述柄部终止于尖端部，其中所述柄部延伸穿过所述细长开口，以使得所述尖端部被接收并固定于所述支撑结构内，并且所述头部被定位成邻近所述凸缘部分的外表面。4.根据权利要求3所述的拟人化测试设备，其中所述支撑结构限定一个或多个接收腔部分，所述接收腔部分被容纳在外表面内并包括从所述接收腔部分向内且横向延伸的接收开口，并且其中所述柄部沿着所述细长开口延伸，以使得所述尖端部延伸穿过所述细长开口并被接收且固定于所述接收开口内，并且所述头部被定位成邻近所述凸缘部分的所述外表面。5.根据权利要求4所述的拟人化测试设备，其中所述接收腔部分包括：壁区域，其从所述外表面横向延伸；和底区域，其从所述壁区域横向延伸，并且所述接收开口从所述底区域横向延伸；以及其中当所述一个或多个紧固构件中的相应一个紧固构件被插入所述一个或多个插入件中的对应一个插入件内并固定到所述支撑结构时，所述细长构件的端表面与所述底区域邻接。6.根据权利要求1所述的拟人化测试设备，还包括至少一个传感器，所述传感器被配置用于在碰撞测试仿真期间感测所述拟人化测试设备的运动。7.根据权利要求1所述的拟人化测试设备，其中所述中空构件包括中空骨盆构件，所述中空骨盆构件包括具有内泡沫芯部的仿真骨盆肌肉，并且所述中空骨盆构件限定内腔，其中所述中空骨盆构件包括：骨盆区域，其具有限定开口的内表面；和从所述骨盆区域延伸的一对上股区域，所述一对上股区域中的每一个具有从边缘部延伸的内表面和相对的外表面，并且所述内表面限定插入开口，其中在所述骨盆区域和所述一对上股区域内限定有处于所述开口与所述一对插入开口中的每个插入开口之间的内腔；以及
其中所述支撑结构包括接收在所述内腔中的骨盆支撑结构，所述骨盆支撑结构包括：容纳在所述骨盆区域内的中心支撑结构；一对髋骨，其耦接到所述中心支撑结构并容纳在所述骨盆区域内，所述一对髋骨中的每一个具有邻近所述骨盆区域的所述内表面定位的外表面；和一对上股骨，其耦接到所述中心支撑结构并从所述中心支撑结构延伸，其中所述一对上股骨中的一个上股骨被容纳在所述一对上股区域中的相应一个上股区域内；其中所述紧固构件穿过所述凸缘部分，沿着所述细长部分延伸，并固定到所述一对髋骨中的相应一个。8.根据权利要求7所述的拟人化测试设备，其中所述凸缘部分包括限定在所述凸缘部分内的一个或多个凸缘开口，并且所述内泡沫芯部的一部分延伸到所述一个或多个凸缘开口中的每一个凸缘开口内。9.根据权利要求7所述的拟人化测试设备，其中所述一个或多个紧固构件中的每一个包括：头部，和从所述头部延伸的柄部，所述柄部终止于尖端部，其中所述柄部延伸穿过所述细长开口，以使得所述尖端部被接收并固定于所述相应一个髋骨内，并且所述头部被定位成邻近所述凸缘部分的外表面。10.根据权利要求7所述的拟人化测试设备，其中每个所述髋骨限定一个或多个接收腔部分，所述接收腔部分容纳在所述外表面内并且包括从所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z，
申请(专利权)人：惠曼创新解决方案公司，
类型：发明
国别省市：