一种鱼叉式安全带传感器的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种鱼叉式安全带传感器。


背景技术：

2.汽车传感器的种类非常多，国内碰撞试验用的加速度传感器、位移传感器的技术较为成熟，但是汽车安全带肩带拉力传感器的结构和校准都还没有完整的规范。安全带肩带拉力传感器的量程从5～25kn不等，为电阻应变式传感器，超轻钛结构，内置金属箔式电阻应变片及低噪声惠斯通电桥。
3.在驾驶汽车的时候，通常坐在前排的人，都要带上安全带。这是交通法规所规定的，同样也是人们应所述主动去做的。因为当汽车行驶过程中如有意外情况发生的时候，它可以有效地起到保护人体的作用。一个安全可靠的安全带，离不开性能良好的安全带力传感器。
4.一个质量优良、性能优异的安全带力传感器，通常需要满足以下条件。一是外表光滑，当人们使用的时候，不会对人体产生勾挂；二是质量过关，在突发情况下能保持正常稳定的工作状态；三是性能优异，能迅速有效地做出反应。


技术实现要素：

5.为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种鱼叉式安全带传感器，具体采用如下的技术方案：
6.一种鱼叉式安全带传感器，包括：
7.安装座，所述安装座上设置有支撑梁；
8.受力板，所述受力板设置在所述支撑梁上；
9.夹持棒，所述夹持棒设置在所述安装座上，所述夹持棒与所述受力板配合插置在安全带上；
10.应变检测件，其设置在所述安装座上，所述应变检测件包括应变片，所述应变片设置在所述支撑梁上。
11.优选地，所述安装座呈直角板状，所述安装座一侧边外侧面上设置有分隔槽，所述分隔槽槽口上紧固有分隔板。
12.优选地，所述分隔槽槽底上设置有第一长条贯穿孔，所述第一长条贯穿孔的四个折角处均设置有圆弧过渡面，并且所述第一长条贯穿孔宽度小于所述分隔槽宽度。
13.优选地，所述第一长条贯穿孔一侧的所述分隔槽槽底上设置有第二长条贯穿孔，所述第二长条贯穿孔与所述第一长条贯穿孔之间构成第一支撑梁；所述第一长条贯穿孔另一侧的所述分隔槽槽底上设置有第三长条贯穿孔，所述第三长条贯穿孔与所述第一长条贯穿孔之间构成第二支撑梁，所述第二支撑梁与所述第一支撑梁结构参数相同。
14.优选地，所述安装座另一侧面上设置有穿线贯穿孔、夹持孔和限位钉，所述穿线贯
穿孔与所述第一长条贯穿孔贯通，所述夹持孔设置有两个，两个所述夹持孔对称分布。
15.优选地，所述受力板呈圆弧板状，所述受力板两端均设置有端面板，所述受力板两侧边中心处均设置有连接块，所述受力板通过两个所述连接块逐一对应连接在所述第一支撑梁和所述第二支撑梁上。
16.优选地，两个所述连接块分别位于所述第一支撑梁和所述第二支撑梁中心处，同时所述受力板轴线与所述安装座一侧面平行。
17.优选地，所述夹持棒一端嵌装在所述夹持孔内，所述夹持棒和所述夹持孔连接方式为螺纹连接或过盈配合安装；所述夹持棒设置有两根，两根所述夹持棒逐一对应设置在两个所述夹持孔内，并且两根所述夹持棒对称分布在所述受力板两侧。
18.优选地，所述应变检测件还包括数据传输线，所述应变片贴敷在所述第一支撑梁和所述第二支撑梁上，所述数据传输线嵌装在所述穿线贯穿孔，并且所述数据传输线与所述应变片电连接。
19.优选地，所述应变片设置有四片，其中两片所述应变片沿横向逐一对应牢固贴敷在所述第一支撑梁和所述第二支撑梁一端根部上；另外两片所述应变片沿纵向逐一对应牢固贴敷在所述第一支撑梁和所述第二支撑梁一端根部上；四片所述应变片均与所述数据传输线电连接。
20.本实用新型至少包括以下有益效果：
21.1)本实用新型鱼叉式安全带传感器结构设计新颖、结构简洁、测量精准、体型小、量程小、重量轻和使用便捷，直接夹持于安全带上，简便易用，并且适用于儿童安全带传感器的测量；
22.2)本实用新型鱼叉式安全带传感器设置了安装座、受力板、夹持棒和应变片，所述安装座上设置有支撑梁，所述受力板设置在所述支撑梁上，所述夹持棒和所述受力板构成鱼叉形结构能够牢固插置在安全带上，安全带受力绷紧时将直接向受力板施压，受力板将所受压力传递至所述支撑梁，促使所述支撑梁发生形变，所述应变片随所述支撑梁发生形变而形变，进而精准检测出安全带向所述受力板施加的压力值，有效提高了压力检测精准度和使用简便性。
23.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
24.图1为本实用新型鱼叉式安全带传感器主视图；
25.图2为本实用新型鱼叉式安全带传感器俯视图；
26.图3为本实用新型鱼叉式安全带传感器前端主视图；
27.图4为本实用新型鱼叉式安全带传感器后端立体结构示意图；
28.图5为本实用新型鱼叉式安全带传感器前端立体结构示意图；
29.图6为本实用新型鱼叉式安全带传感器仰视立体结构示意图；
30.图7为本实用新型鱼叉式安全带传感器图1中a-a方向剖面主视图；
31.图8为本实用新型鱼叉式安全带传感器图2中b-b方向剖面立体结构示意图；
32.图9为本实用新型鱼叉式安全带传感器插置在安全带上后示意图。
33.其中：1-安装座，2-受力板，3-夹持棒，4-分隔槽，5-分隔板，6-第一长条贯穿孔，7-第二长条贯穿孔，8-第一支撑梁，9-第三长条贯穿孔，10-第二支撑梁，11-穿线贯穿孔，12-限位钉，13-连接块，14-应变片，15-数据传输线，16-安全带。
具体实施方式
34.以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
35.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
36.根据图1-图9所示，一种鱼叉式安全带传感器，包括安装座1、受力板2、夹持棒3和应变检测件，所述受力板2、所述夹持棒3和所述应变检测件均设置在所述安装座1上。所述安装座1呈直角板状，所述安装座1由铝合金材质构成，以降低所述鱼叉式安全带传感器整体重量和使用便捷性。所述安装座1一侧边外侧面上设置有分隔槽4，所述分隔槽4槽口上通过螺钉紧固有分隔板5，所述分隔板5厚度为2mm，并且所述分隔板5至所述分隔槽4槽底间距不小于2mm，防止分隔板5压到应变片14造成损伤。具体的，所述分隔板5至所述分隔槽4槽底间距可以根据应变片14实际厚度进行修改，预留足够的空间即可。所述分隔槽4和所述分隔板5配合能够有效将所述应变检测件与非测量件分隔，以防止非测量件接触影响检测准确率和引起故障。进一步的，所述安装座1一侧面尺寸为67
×
38
×
17.8mm。
37.所述分隔槽4槽底上设置有第一长条贯穿孔6，所述第一长条贯穿孔6的四个折角处均设置有半径为3mm的圆弧过渡面，以防止受压时折角处应力集中。所述第一长条贯穿孔6宽度小于所述分隔槽4宽度。所述第一长条贯穿孔6一侧的所述分隔槽4槽底上设置有第二长条贯穿孔7，所述第二长条贯穿孔7与所述第一长条贯穿孔6之间构成第一支撑梁8，所述第一支撑梁8用于安装应变检测件，以检测安全带16所施加的压力。所述第一长条贯穿孔6另一侧的所述分隔槽4槽底上设置有第三长条贯穿孔9，所述第三长条贯穿孔9与所述第一长条贯穿孔6之间构成第二支撑梁10，所述第二支撑梁10与所述第一支撑梁8结构参数相同，所述第二支撑梁10亦用于安装应变检测件，以检测安全带16所施加的压力。
38.所述安装座1另一侧面上设置有穿线贯穿孔11、夹持螺纹孔和限位钉12，所述穿线贯穿孔11与所述第一长条贯穿孔6贯通，所述夹持螺纹孔设置有两个，两个所述夹持螺纹孔对称分布。所述夹持螺纹孔用于安装夹持棒3。所述限位钉12为六角限位螺钉，所述限位钉12能够为安全带16限位。
39.所述受力板2呈圆弧板状，所述受力板2两端均设置有端面板，所述端面板能够提高所述受力板2抗变形性能，所述受力板2两侧边中心处均设置有一个连接块13，所述受力板2通过两个所述连接块13逐一对应连接在所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10上，并且所述连接块13分别位于所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10中心处，同时所述受力板2轴线与所述安装座1一侧边面平行。以提高所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10形变量，进
而进一步提高所述应变检测件检测精准性。
40.所述夹持棒3呈杆状，所述夹持棒3一端设置有外螺纹，所述夹持棒3另一端呈圆杆状，所述夹持杆通过所述外螺纹嵌装在所述夹持螺纹孔内，并且所述外螺纹与所述螺纹孔配合。所述夹持棒3设置有两根，两根所述夹持棒3逐一对应设置在两个所述夹持螺纹孔内，并且两根所述夹持棒3对称分布在所述受力板2两侧，使得两根所述夹持棒3与所述受力板2配合构成鱼叉形结构稳定插置在安全带16上。
41.所述应变检测件包括应变片14、数据传输线15和数据处理器，所述应变片14和所述数据传输线15均设置在所述安装座1上，所述数据处理器连接在所述数据传输线15上。所述应变片14设置有四片，其中两片所述应变片14沿横向逐一对应牢固贴敷在所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10一端根部上，并且两片所述应变片14位置对应；另外两片所述应变片14沿纵向亦逐一对应牢固贴敷在所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10一端根部上，并且两片所述应变片14位置对应。两组所述应变片14分别沿横向和纵向同时贴敷在所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10同一端根部能够精准测量出所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10所受横向压力和纵向压力，以提高安全带16施加力测量的精准性。所述数据传输线15一端穿过所述穿线贯穿孔11后与四片所述应变片14电连接，所述数据传输线15另一端与所述数据处理器电连接，以测得安全带16向所述鱼叉式安全带传感器施加的压力。
42.作为一种选择，所述鱼叉式安全带传感器适用于测量儿童座椅上安全带16的拉力。其测量量程为0～100n，非线性度为
±
1.5％ro，输出可达1.0mv/v或更高。所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10厚度均为3mm，长度为51mm，宽度为4mm，
43.所述安装座1和所述受力板2均采用铝合金材质，所述铝合金力学性能参数如下：
[0044][0045][0046]
所述鱼叉式安全带传感器将安全带16施加的载荷直接作用在受力板2的圆弧形结构面上，并将载荷通过所述连接块13传递至所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10中心处，通过应变片14对所述第一支撑梁8和所述第二支撑梁10根部形变量测量，即可精准检测安全带16所施加压力。其中夹持棒3也可以通过过盈配合安装在所述安装座1上。
[0047]
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。