本發(fā)明涉及汽車行人保護(hù)試驗(yàn)和傳感器，具體是腿型沖擊器重要組成部件腿骨及其制備工藝，以及制備該腿骨所用的工具。

背景技術(shù)：

1、典型的腿型沖擊器有柔性腿flex-pli和先進(jìn)腿apli，作為行人保護(hù)試驗(yàn)方法中的重要“量具”，廣泛應(yīng)用于車輛對(duì)行人保護(hù)性能的開發(fā)和評(píng)價(jià)。其中柔性腿flex-pli主要包含大腿彎矩(上、中、下)、膝部韌帶拉伸(mcl、acl、pcl、lcl)和小腿彎矩(上、中上、中下、下)等響應(yīng)參數(shù)，并通過相應(yīng)的傳感器和數(shù)據(jù)采集單元對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和記錄。gb?24550-2024《汽車對(duì)行人的碰撞保護(hù)》中，對(duì)柔性腿flex-pli各彎矩傳感器的位置進(jìn)行了尺寸定義，并提出腿骨的彎矩傳感cac器響應(yīng)值為380nm。iso?20458-2023《先進(jìn)腿apli的設(shè)計(jì)和性能規(guī)范》中則指出先進(jìn)腿apli大腿骨彎矩傳感器cac響應(yīng)值為450nm，即腿骨需要在受到?jīng)_擊并達(dá)到極限彎矩時(shí)依然能穩(wěn)定工作。腿骨作為腿型沖擊器的核心部件，目前由國外品牌的供應(yīng)商提供，不但采購周期長、價(jià)格高，且在品質(zhì)上存在線纜張力大、故障率較高、維修便利性差等不足，特別是腿骨在大變形條件下，線纜張力過大后拉扯應(yīng)變片(即應(yīng)變傳感器)，導(dǎo)致線纜斷裂、線纜與應(yīng)變片焊點(diǎn)脫焊、應(yīng)變片損壞等問題頻繁出現(xiàn)。因此，為確保腿型沖擊器試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，研制性價(jià)比高、線纜張力小、非沖擊側(cè)出線、故障率低和維修方便的國產(chǎn)化腿骨勢在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種性價(jià)比高、線纜張力小、非沖擊側(cè)出線、故障率低和維修方便的腿骨，以及該腿骨的制備方法，制備所用的工具。

2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明首先公開了一種下腿型沖擊腿骨，包括腿骨本體，該腿骨本體的一面為沖擊側(cè)，另一面為非沖擊側(cè)，在沖擊側(cè)和非沖擊側(cè)均設(shè)置有應(yīng)變傳感器，在非沖擊側(cè)還設(shè)置有pcb板；每個(gè)應(yīng)變傳感器均各自通過應(yīng)變傳感器線纜連接pcb板，pcb板還連接有pcb輸出線纜及接頭，所述應(yīng)變傳感器線纜呈波浪形排列，且pcb板、應(yīng)變傳感器線纜、應(yīng)變傳感器上方均罩設(shè)有硅膠片。

3、進(jìn)一步地，所述腿骨本體的一端設(shè)置有本體半圓槽，連接沖擊側(cè)的應(yīng)變傳感器的應(yīng)變傳感器線纜從沖擊側(cè)沿著該本體半圓槽繞到非沖擊側(cè)與pcb板連接。

4、進(jìn)一步地，所述硅膠片的兩邊固定在腿骨本體上，呈拱形罩設(shè)。

5、本發(fā)明還公開了一種如前所述的下腿型沖擊腿骨的制備方法，該方法包括如下步驟，

6、1)、按要求加工腿骨本體；

7、2)、按要求對(duì)腿骨本體進(jìn)行測試，確認(rèn)腿骨本體的力學(xué)性能滿足要求；

8、3)、根據(jù)要求在腿骨本體的沖擊側(cè)和非沖擊側(cè)相應(yīng)位置劃出定位線，所述定位線包括應(yīng)變傳感器定位線、pcb板定位線以及硅膠片定位線；

9、4)、將應(yīng)變傳感器對(duì)齊應(yīng)變傳感器定位線，粘貼到腿骨本體上；

10、5)、將應(yīng)變傳感器線纜彎折成波浪形，并根據(jù)對(duì)應(yīng)長度剪斷；確保線纜長度在腿骨達(dá)到極限載荷時(shí)依然不會(huì)被繃緊；

11、6)、將用于沖擊側(cè)和非沖擊側(cè)的應(yīng)變傳感器線纜的一端均焊接到pcb板上，將pcb輸出線纜及接頭焊接到pcb板上；

12、7)、將pcb板對(duì)齊pcb板定位線粘貼到腿骨本體上；

13、8)、將非沖擊側(cè)的應(yīng)變傳感器線纜平鋪到腿骨本體的非沖擊側(cè)，并將該應(yīng)變傳感器線纜的另一端根據(jù)不同長度焊接到對(duì)應(yīng)的應(yīng)變傳感器上；

14、9)、將沖擊側(cè)的應(yīng)變傳感器線纜沿著腿骨本體的本體半圓槽繞到?jīng)_擊側(cè)，并將其另一端根據(jù)不同長度焊接到對(duì)應(yīng)的應(yīng)變傳感器上；

15、10)、取合適長度的硅膠片，在硅膠片的兩邊均勻涂抹柔性膠水，并將硅膠片的兩邊對(duì)齊硅膠片定位線進(jìn)行粘貼，分別覆蓋沖擊側(cè)的應(yīng)變傳感器線纜、應(yīng)變傳感器，以及非沖擊側(cè)的應(yīng)變傳感器線纜、應(yīng)變傳感器和pcb板，腿骨制作完成。

16、進(jìn)一步地，對(duì)步驟10)得到的腿骨出廠前進(jìn)行如下標(biāo)定和測試，

17、對(duì)制作完成的腿骨進(jìn)行靈敏度標(biāo)定，獲得每個(gè)應(yīng)變傳感器的靈敏度、非線性度和遲滯；

18、對(duì)制作完成的腿骨進(jìn)行極限載荷測試，確保腿骨在極限載荷時(shí)信號(hào)穩(wěn)定，應(yīng)變傳感器線纜沒有受到牽扯。

19、本發(fā)明還公開了一種用于前述的下腿型沖擊腿骨的制備方法的劃線夾具，該劃線夾具包括夾具本體，在該夾具本體上開設(shè)有用于劃出定位線的定位槽，定位槽包括位置和pcb板對(duì)應(yīng)的pcb定位槽、和應(yīng)變傳感器對(duì)應(yīng)的應(yīng)變傳感器定位槽、以及設(shè)置于遠(yuǎn)離pcb定位槽那一端的硅膠片定位槽，在夾具本體的一端設(shè)置有特征圓弧，在該特征圓弧的一側(cè)角上設(shè)置有直角定位塊，在夾具本體縱向上沿所述直角定位塊一個(gè)直角邊同一直線上設(shè)置有平行定位塊。特征圓弧和設(shè)置在腿骨本體一端的本體圓弧槽對(duì)應(yīng)，可進(jìn)一步保證使用劃線夾具時(shí)，腿骨本體放置方向準(zhǔn)確，從而使劃線位置準(zhǔn)確。

20、本發(fā)明還公開了一種用于前述的下腿型沖擊腿骨的制備方法中將應(yīng)變傳感器線纜彎折成波浪形的波浪形彎折線纜制作裝置，該波浪形彎折線纜制作裝置包括長條形的基座和移動(dòng)傾軋?bào)w，所述基座的橫截面呈l型，該l型的縱部內(nèi)側(cè)沿長度方向設(shè)置有直線導(dǎo)軌，該l型的橫部上方設(shè)有橫向的齒形波浪面；所述移動(dòng)傾軋?bào)w包括與直線導(dǎo)軌卡接并可沿直線導(dǎo)軌滑動(dòng)的滑塊、與滑塊固定連接的內(nèi)設(shè)有軸承的軸承座、連接軸承的手輪，手輪連接滾輪并帶動(dòng)滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，在滾輪的表面設(shè)置有和齒形波浪面配合的齒形波浪；在齒形波浪面的側(cè)面還設(shè)置有應(yīng)變傳感器指示位，用于指示應(yīng)變片傳感器線纜的剪斷位置。

21、進(jìn)一步地，所述手輪包括手輪桿，手輪桿的一端外側(cè)設(shè)置有把手，另一端的內(nèi)側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有擋圈位，通過擋圈分別與滾輪和軸承軸向固定連接。

22、本發(fā)明還公開了一種用于前述的下腿型沖擊腿骨的制備方法中對(duì)腿骨本體或制作完成的腿骨進(jìn)行力學(xué)性能測試或極限載荷測試的準(zhǔn)靜態(tài)三點(diǎn)彎矩測試裝置，該準(zhǔn)靜態(tài)三點(diǎn)彎矩測試裝置包括測試底板和支撐塊，支撐塊有兩塊，通過測試底板安裝孔分別固定在測試底板上兩頭相應(yīng)位置處，支撐塊的兩側(cè)設(shè)置有寬度方向限位塊，在其中一塊支撐塊遠(yuǎn)離另一塊支撐塊的一側(cè)設(shè)置有長度方向限位塊，腿骨本體或腿骨架設(shè)在支撐塊上并分別在寬度方向和長度方向受到寬度方向限位塊和長度方向限位塊的限位，該準(zhǔn)靜態(tài)三點(diǎn)彎矩測試裝置還包括力加載塊和標(biāo)準(zhǔn)力傳感器，標(biāo)準(zhǔn)力傳感器通過該力加載塊作用于腿骨本體或腿骨上。

23、進(jìn)一步地，所述支撐塊頂部設(shè)置有支撐塊避讓槽；所述力加載塊的一側(cè)設(shè)置有加載點(diǎn)定位槽、底部設(shè)置有力加載塊避讓槽。避讓槽的設(shè)置，可在對(duì)腿骨進(jìn)行極限載荷測試時(shí)，避開腿骨上的應(yīng)變傳感器、pcb板、應(yīng)變傳感器線纜等部件，加載點(diǎn)定位槽可用于準(zhǔn)確定位施加在腿骨本體上的力作用點(diǎn)。

24、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高性價(jià)比、小線纜張力、低故障率和好維修的腿型沖擊器腿骨，腿骨制備工藝良好，且數(shù)據(jù)可靠準(zhǔn)確。

25、具體的，本發(fā)明將連接pcb板和應(yīng)變傳感器的應(yīng)變傳感器線纜彎折成波浪形，確保線纜長度在腿骨發(fā)生大變形時(shí)依然不會(huì)被繃緊；在硅膠片兩邊均勻涂抹柔性膠水，膠水應(yīng)只涂抹在硅膠片兩邊而不接觸線纜，硅膠片呈拱形粘貼到腿骨上，硅膠片覆蓋線纜后線纜始終處于自由狀態(tài)，不與硅膠片發(fā)生局部黏連。本發(fā)明的劃線工具可在腿骨本體上準(zhǔn)確劃出定位線，方便應(yīng)變傳感器、pcb板以及硅膠片的定位安裝；波浪形彎折線纜制作裝置則可以非常方便地將直線形線纜傾軋成波浪形，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的腿骨；準(zhǔn)靜態(tài)三點(diǎn)彎矩測試裝置則可以方便、有效地測試腿骨或腿骨本體的相關(guān)力學(xué)性能和以及通過極限載荷測試確認(rèn)在法規(guī)要求的最大載荷下，腿骨依然處于穩(wěn)定的狀態(tài)，線纜沒有發(fā)生拉扯。