汽车座椅三维H点测量装置产品

一、产品描述

HPM-II 模型是我公司近年来潜心研发的具有自主知识产权的高精度汽车座椅 H 点测量装置，主要用于建立车辆的内部结构基准点和乘员空间尺寸，并在审核时验证这些关键基准点的位置和物理尺寸。HPM-II模型的生产依据，严格按照SAE J4002-2010  ISO20176:2006；CB/T11563.2-XXXX GB/T29120—2012 标准生产，并直接代替GB/T11563:1995。

HPM-II 模型不仅是机动车研发机构和汽车生产厂商用于汽车内部空间设计所必须的测量装置，而且可用于汽车座椅的设计和验证。

SAE-J826第一代HPM—I型三维H点装置和SAE-J4002第二代HPM一1I型三维H点装置相比，主要不同的是改进了可重复性，使用时更为方便，降低了劳动强度，增加了一些附加部件，增强了测量能力，并且尽可能减小这些改进对基准点位置和其他测量值的影响，而HPM-II型三维H点装置区别于HPM-I型三维H点装置的另一个优点是：可分离的四部分独立部件，（大腿、小腿），鞋，座板，背板， 这些部件是完全可以分离的部分，程序允许在不安装连接腿的情况下来确定H点，在有其他测量需要时，再选择腿部件的连接，这样，很大程度上方便了使用者的操作，HPM一1I型三维H点装置对鞋具及其在车辆上的安装也进行了一些改进，如：建立了一个新的踏板基准点（PRP），制定了更加完整的鞋具安放程序，使其更加符合人体工程学，HPM一1I型三维H点装置的座垫可独立于大腿来进行测量座垫角的角度，也可以测量其他数值，HPM一1I型三维H点装置能够更好的贴坐在曲面式座椅上，同时提供一个新的测量量，也就是腰部支撑突出量（LSP标尺），这个量表示座椅靠背支撑腰椎的突出量，使其变得更为直观、方便。

HPM-II 模型由背板总成、座板总成、小腿、大腿、鞋总成、头部空间装置、LSP标尺、

重块（背部重块、骨盆重块、大腿重块）八个部分组成。

三维 H  点装置（HPM ）描述

新HPM主要部件：

背板总成

背板总成由背板的胸部、腰部、和骨盆组成。它包括以下的零件：

l  把手

l  躯干铰接锁止杆

l  H 点枢轴（位于 H 点支撑座上）

l  载荷施加点(弹簧加载探头容器)

l  躯干角度测量台

l  上部重块悬挂架

l  下部重块悬挂架

座板总成

座板总成包括：

l  座板

l  把手

l  带有骨盆重块位置的 H 点支撑座

l  H 点杆

l  连接背板的锁止衬套

l  连接大腿的锁止衬套

l  弹簧探头载荷施加点

l  侧向水平仪

l  大腿重块安装台和安装销

小腿部分

小腿部分包括：

l  膝部枢轴安装槽

l  腿长标尺

l  腿长锁销

l  腿长锁止螺钉

l  膝部角度尺

l  小腿角度测量台

大腿部分

大腿部分包括：

l  锁止衬套（用于连接小腿）

l  膝部枢轴杆

l  大腿长度标尺

l  大腿长度锁止销

l  大腿长度锁止螺钉

l  安装叉（用于连接 H 点杆）

l  小腿侧向位置标尺

l  大腿角度测量台

鞋具和鞋固定装置

鞋具上有跖球（BOF）、鞋后跟（HOS）和鞋底，它们是使用 H 点装置的关键基准点或基准面。

鞋具其它零件包括：

l  锁止螺钉

l  踝部角度尺

l  AHP 至 PRP 侧向偏移标尺

l  踏板平面角度测量台

鞋固定装置用于保持鞋具位于加速踏板上（见图 A.4）。

l  两个水平调节螺钉

l  气泡水平仪

l  鞋具安装叉

头部空间装置

HPM 提供一个单独的装置用于测量有效头部空间。这个装置包括：

l  安装叉（用于连接到 HPM）

l  用于设定装置角度的调节螺钉

l  用于测量装置角度的平台

l  带探头的滑动管

l  有效头部空间标尺

标尺

LSP标尺

l  背板腰部支撑突出量(LSP)在-15处时,在LSP标尺上读数为-15, 背板腰部支撑突出量(LSP)在+25处时,在LSP标尺上读数为+25, 背板腰部支撑突出量(LSP)在零点处时,在LSP标尺上读数为0；也可以通过LSP垫片获得验证,三个具有固定尺寸的垫片分别为:46.84mm(-15),99.67mm(+25),73.04mm(0)；

l  头部空间探测杆的顶端至H点距离为898mm,(在头部空间标尺读数为1000时)；

l  大腿标尺,大腿上K1L\K1R至大腿杆固定装置标记点的X向距离(左右侧大腿长度)456mm,中等身材男性为432mm；

l  小腿标尺,K1至S1(膝部枢轴至踝部枢轴)的距离为459mm,中等身材男性417.5mm；

l  小腿侧向位置标尺,膝部枢轴中心点向左至(K1L)239mm, 膝部枢轴中心点向右至(K1R)239mm；

l  鞋具上AHP至PRP侧向偏移标尺定义在鞋部中心线两侧分别偏左或偏右10mm处,从鞋后跟中心线(HOS)向鞋前200mm处(跖求)定义为BOF；

重块

HPM 有三种重块：骨盆重块，大腿重块和靠背重块。重块的总数是 24 块：骨盆重块 6 块，大腿重块 6 块和个靠背重块 12 块，两个骨盆重块有斜边。

二、技术说明

品牌：Winray   型号：WR-1129

HPM -II 汽车座椅H点测量仪， 汽车座椅假人 h点装置 汽车座椅H点检测装置（HPM）

l  制作标准:

严格按照国际标准SAE J4002-2010  ISO20176:2006和中华人民共和国国家标准GB/T11563.2-XXXX(送审稿)，GB/T29120-2012标准生产。

依据GB/T11563.2-XXXX（送审稿）  附录A,附录B,附录C，部分制作生产

l  设备主机及配件：汽车座椅H点测量装置 HPM 汽车座椅假人 H点测量仪（存放柜）

l  用途：用来确定汽车座椅H点的装置

l  试验原理及验收标准：三维H点模型（假人）按照SAE J4002-2010、GB/T11563.2XXXX GB/T29120-2012执行。

（1）三维H点装置的背板和座板是成年男子平均背部和臀部轮廓的代表物。

（2）背板和座板均采用全金属材料制成，它们模拟人体的躯干和大腿，两者机械地铰接于“H”点处。用电子水平仪（角度仪）可在HPM的六个角度测量台上分别确定各种姿态角，包括躯干角，大腿角，座垫角和踏板平面角等。

（3）小腿通过膝部枢轴安装槽和锁止衬套铰接于大腿膝部枢轴杆上，大腿安装叉与座板总成上的“H”点杆相连，通过横向调节大腿膝部枢轴杆上的锁止衬套，可将小腿固定在膝部枢轴杆中心线处或者适当的位置，在小腿侧向位置标尺上可读出实际标定值。在大腿与小腿的铰接处装有膝部量角器，以便测量膝部角。鞋和脚总成上刻有度数，用来测量踝部角，在鞋总成上有可以直接读出踝部角的标尺。躯干各重块放在对应部位重心处，用以提供72.69kg男子对座椅相同的压力。应检查3-D H装置的所有关节是否活动自如无明显的摩擦阻力。

l   主要技术资料：

角度仪（电子水平仪）测量精度： 0.1°

标尺精度：  +—0.05mm

长度显示精度：   1mm

膝部角量角器精度 0.5°

踝部角标尺精度   0.5°

三、 HPM-II汽车座椅H点测量装置产品特点

l  为了确保HPM的测量精度，必须注重产品各个传动铰接部位、轴、轴套与孔之间的配合公差。

l  减少小工件的加工公差，是生产中及其重要的技术环节，我公司在产品加工工艺中均采用线切割、CNC等现代技术，有效减少了产品制作公差。

l  我公司生产的HPM产品中各部位的标尺砝码均采用精雕工艺、使刻度更加清晰、精准。

l  我公司生产的HPM产品背板及其座板均选用全金属材料，采用CNC加工工艺，精雕细琢，使产品背部、臀部各支撑点位置精准无误，轮廓真实呈现，使其恰到好处地与曲面座椅吻合紧贴，确保了测量精度。

l  产品配有电子角度仪，可以分别在六个角度测量台上更加精准的测量各部相应角度。

l  小工件均选用优质特殊金属材料精心制作，有力保障了高端产品应有的完美品质。

四、使用与测量

l  角度仪

HPM上共有六个位置用于放置角度仪，小腿、大腿、头部空间装置、鞋具、背板、座板。

（1）角度仪放置在头部空间探测杆和背板的角度测量台上用于测量躯干角。

（2）角度仪放置在座板角度测量台上用于测量座垫角。

（3）角度仪放置在小腿角度测量台上用于测量小腿角度。

（4）角度仪放置在大腿角度测量台上用于测量大腿角度。

（5）角度仪放置在鞋具角度测量台上用于测量踏板平面角度。

（6）臀部角：躯干线与大腿线之间的角度定义为臀部角。大腿角与躯干角测量完后可以计算出臀部角，臀部角=90°+躯干角-大腿角。

（7）膝部角：大腿线与小腿线的交叉角称为膝部角。在小腿上提供了可以直接读出膝部角的标尺或量角器。这个角度也可以通过标记点 S1、K1和 H1 计算得出。

（8）踝部角：小腿线与赤脚肌肉线形成的角度定义为踝部角。在鞋总成上有可以直接读出踝部角的标尺。

五、加载与卸载

在使用HPM的过程中，非正常的加载和移除操作可能导致HPM的损坏，在装载HPM时请注意以下步骤:

l  加载HPM

向 HPM 上安装重块称为“加载”。加载 HPM 时应松开躯干铰接机构。从 H 点向外和向上安装重块，防止 HPM 倾倒，脱离座椅。在每一轮重块加载之前，应该在适当载荷施加点上通过弹簧加载探头，用 89N 的力冲击两次。每一次“冲击”探头达到弹簧的载荷后，应立即松开所有的加载力。这个步骤可以使 HPM 在加载过程中保持嵌于座椅之中。

（1）  冲击2次（座垫）   骨盆2块-最内侧             大腿上2块               水平

（2）  冲击2次（座垫）   骨盆2块-次外侧             大腿上2块               水平

（3）  冲击2次（座垫）   骨盆2倾斜块-最外侧         大腿上2块               水平

（4）  冲击2次（靠背）   下悬挂架2块-最内侧         上悬挂架2块-最内侧      水平

（5）  冲击2次（靠背）   下悬挂架2块-次外侧         上悬挂架2块-次外侧      水平

（6） 冲击2次（靠背）    下悬挂架2块-最外侧         上悬挂架2块-最外侧      水平

（7）                       锁止躯干铰接机构      

l  加载座板

加载座板有两种类型的重块：放置于沿H点轴槽中的骨盆重块和安装于大腿重块安装销的大腿重块 。

在座板载荷施加点上冲击 HPM 两次。在骨盆最内侧骨盆重块槽上安装两块骨盆重块（H 点两侧各一块）。安装两块大腿重块（两边各一个），检查水平。

重复这些步骤（冲击两次，加载两个骨盆重块，加载两个大腿重块，检查水平）两次以上，以完成座板的加载。

l  加载背板

在背板载荷施加点上冲击HPM两次。在下悬挂架上安装两块重块—中心线两边各一块，尽可能

地往中心线推动重块。在上悬挂架上安装两块重块—中心线两边各一块，向中心线推动重块。

检查水平 。

重复这些步骤（冲击两次，在下悬挂架加载两个重块，在上悬挂架加载两个重块，检查水平）

两次以上。背板加载完成并且水平后，锁定躯干铰节机构。

l 卸载 HPM:（重块从 HPM 移除的顺序与安装的顺序相反）

轮序       移除 2 块重块                 再移除两块重块

（1）       最外侧上悬挂架                最外侧下悬挂架；

（2）       次外侧上悬挂架                次外侧下悬挂架；

（3）       最内侧上悬挂架                最内侧下悬挂架；

（4）       大腿                          骨盆最外侧；

（5）       大腿                          骨盆次外侧；

（6）       大腿                          骨盆最内侧；

如果安装了头部空间装置，移除头部空间装置。

移除座板和背板：解锁躯干铰接机构，使背板处处于松弛状态，重新锁止机构，向外滑动黄铜锁止衬套移除背板。移除座板，或者把背板和座板作为一个整体移除。

如果安装了鞋具和鞋固定装置，移除鞋具和鞋固定装置。