CN1292393C

CN1292393C - 婴儿模型

Info

Publication number: CN1292393C
Application number: CNB021403236A
Authority: CN
Inventors: 葛西健造; 福田亚弘; 刘亚梅
Original assignee: Alplicakasai K K
Current assignee: Newell Brands Japan GK
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: EP1388833A1; CN1464491A; US20040029090A1; US6749433B2; EP1388833B8; DE60233787D1; ATE443906T1; EP1388833B1

Abstract

婴儿模型(100)，有头部(101)、胴体部(包含腰部)(102)、臂部(103)及腿部(104)。在胴体部(包含腰部)(102)中设有与婴儿脊椎相对应的棒状构件(105)。在脊椎(105)的上部构成(颈部)。在头部(101)的重心位置，设有3轴方向加速传感器(S1)。在脊椎构件(105)的与婴儿颈椎上下端部相对应的位置设有3轴方向加速传感器(S2)及(S3)，在胸部的重心位置设有3轴方向加速传感器(S4)，在腰部重心位置设有3轴方向加速传感器(S5)。用本发明可掌握交通事故撞击时婴儿头部的移动量、胸部、腰部(包含腹部)受伤害的程度及颈椎受伤害的程度，并能说明受撞击时颈椎受害的组织情况。

Description

婴儿模型

技术领域

本发明涉及用于汽车相撞动态试验的模型偶人，尤其涉及婴儿模型的结构。

背景技术

根据2000年4月实施的新道路交通法，未满6岁的儿童要使用汽车用儿童安全座位(下面简称为儿童座位)，婴儿也要使用儿童座位。儿童座位根据JIS、ECE、FMVSS以及国家交通部制定的标准，按各种不同体重类别进行划分，对婴儿用的标准也作了规定。在这些标准中，规定了针对前面及后面的汽车事故的动态试验，并指定了儿童座位上按不同体重使用的模型。

婴儿用安全座位动态试验时指定的模型使用荷兰研究机构的模型(以下简称TNO PO模型)。这一TNO PO模型的重量设定为3400g，采用全身为一体的结构。

在此对婴儿的身体结构进行研究。现在，在WHO(世界健康组织)的规定中，将怀孕周数在37周以上、出生体重在2500g以上的婴儿称为“足月婴儿”。因此，在本说明书中所使用的“婴儿”，指是WHO规定的足月婴儿。

婴儿的身体不是大人缩小了的身体，婴儿的身体构造和机能均未成熟，万一遇到事故时，很有可能会给婴儿的身体带来超过大人的影响。一般儿童要到12岁左右才能发育成接近大人身体的骨骼和机能，在此之前必须考虑到婴儿的身体特征。

(1)关于婴儿的头部

婴儿的身体特点是头部大(占全部体重的30％)，颈部柔软。其结果，一受撞击，头部就会晃动。因为头皮很薄，保护头盖骨的减振作用很弱。头盖骨薄而柔软，附在头盖骨上的脑硬膜也很薄很脆。脸面骨比头盖骨小，其结果，头部比脸部更容易受伤害。因脑血管(桥静脉)天生细而脆，强烈晃动时容易出血等。

(2)关于婴儿的颈椎

婴儿的身体特点是头部大、颈部柔软。其结果，当头部受撞击时，颈部的颈椎负担最重。构成颈椎的各椎体(骨)、以及构成连接各椎体的椎体关节的韧带以及筋肉均未发育成熟。因为颈椎的活动自由度很大，特别是零岁婴儿，几乎没有对外力的抵抗力。因为颈椎富有弹性而非常容易伸展，若在过度弯曲、伸展时，就容易发生脱臼、骨折现象。一旦颈椎内的颈髓受压迫被切断，颈髓就会受伤，就有关系到生命的危险性。婴儿与大人相比，颈椎的较高部位尤其容易受损伤，危险性很大。

因此，为了避免当婴儿受撞击时、特别是当头部受撞击时头部撞到硬物以及颈部过度伸长和摇晃，保护大脑和颈椎显得极为重要。

目前用于动态试验的上述NTO、Po模型可在一定程度上知道撞击时的头部、胸部、腹部的动作以及这些部位受到伤害的程度。但是，由于身体的所有部位是一个整体构造，因此不可能非常准确地知道头部、胸部、腹部的动作和这些部位受伤害的程度。而且不能知道应特别重视的颈椎的动作及颈椎受到伤害的程度。这是因为，婴儿的颈部是摇摇晃晃的，而TNO、Po模型却是整体结构，因此无法准确地再现婴儿身体的结构。

发明内容

因此，本发明就是为了解决上述课题开发出的婴儿模型，目的在于开发一种婴儿模型，能够显示在发生交通事故等的撞击时婴儿头部的移动量、胸部、腹部(含腰部)受撞击的程度、颈部受伤害的程度以及在发生撞击时颈椎受伤害的组织情况。

为了解决上述的课题，本发明的婴儿模型是用于动态试验的婴儿模型，该婴儿模型具有头部和包含与上述头部连接的颈部在内的胴体部，上述头部和上述胴体部可以分离开来。

通过这样采用头部和胴体部相分离的结构，在动态实验时，头部的动作与实际的婴儿头部的动作相同，因此就能掌握婴儿头部的移动量及头部受伤害的程度。

在上述发明中，最好上述胴体部包含与婴儿脊椎相对应的棒状构件，并在上述棒状部位的上部领域构成上述颈部。采用这样的结构，婴儿的骨骼就可以再现，且在动态试验时的头部及颈部的动作与实际的婴儿头部及颈部的动作相同，因此能准确地掌握头部及颈部的移动量、头部及颈部受伤害的程度。

另外，在上述发明中，最好上述头部与上述颈部以轴连接成可以前后方向转动的状态。另外，在上述发明中，最好上述头部与上述颈部以轴连接成可以左右方向转动的状态。采用这样的结构，婴儿的骨骼就可以更准确地再现，动态试验时头部与颈部的动作可以进一步与实际婴儿的头部及颈部的动作相同，头部及颈部的移动量、头部及颈部受伤害的程度就更可准确地掌握。

在上述发明中，最好在与上述婴儿颈椎的上下端部对应的位置，分别设有加速传感器。因此，动态试验时就可测定婴儿颈椎错位的程度，就能准确把握颈部的移动量及颈部受伤害的程度。其结果，能说明发生撞击时颈部受伤害的组织情况。

在上述发明中，最好上述胴体部包含胸部及腰部，并在上述头部的重心位置、上述胸部的重心位置以及上述腰部的重心位置分别设置加速传感器。因此，能准确地掌握动态试验时婴儿胸部及腰部的移动量、胸部及腰部受伤害的程度。

另外，在上述发明中，最好上述胴体部包含臂部臂部和腿部，在上述臂部臂部和腿部分别设有可与上述婴儿的身体同样活动的关节。因此，可以准确地掌握动态试验时婴儿的动作。

附图说明

图1是出生体重约为2572g的婴儿1的体形示意图。

图2是成人脊椎结构示意图。

图3是婴儿脊椎结构示意图。

图4是本实施形态中婴儿模型100的整体结构立体图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明婴儿模型的实施形态。图1表示出生体重约为2572克的婴儿1的体形，将胴体部2与头部3进行比较观察，可知婴儿1的身体特征是头部3大。另外，由于处于颈部未发育成熟的状态(摇晃状态)，因此在颈部不能竖立的2至3个月(体重约为5.5kg)期间，除了父母抱起之外，最好是使婴儿处于颈部没有负担的躺卧状态。另外，因为婴儿的呼吸是复式呼吸，为了不压迫胴体部2，最好也是使之处于躺卧状态。

图2是成人脊椎结构示意图，脊椎由头部下面的颈椎、胸椎、腰椎及腰椎骨、尾骨所构成。而颈椎和腰椎部分向前方弯曲，胸椎和腰椎骨、尾骨部分向后方弯曲。图3是婴儿脊椎结构示意图，与大人相同，脊椎由颈椎、胸椎、腰椎及腰椎骨、尾骨构成，而各部位均未发育成熟，颈部、胸部和腰椎一起向后方弯曲，腰椎骨、尾骨与大人一样向后方弯曲，从该脊椎的发育过程可知，婴儿与大人的身体结构可以说是完全不同的。

图4是表示本实施形态中的婴儿模型100整体结构的立体图。这一婴儿模型100有头部101、胴体部(包含腰部)102、臂部103及腿部104。在胴体部(含腰部)102的内部，设有与婴儿脊椎相对应的棒状的脊椎构件105，在脊椎构件105的上部构成颈部。头部101有可与胴体部(包含腰部)102分离的结构，并用公知的万向技术轴连接在脊椎构件105的上端部分，可以向前后、左右方向旋转。另外，头部101向脊椎构件105的转矩可用螺栓等方便地设定。

臂部103对胴体部102以轴部P1相连接，可与婴儿肩部的关节同样活动，臂部103有上臂部103a和前臂部103b，上臂部103a和前臂部103b以轴部P2相连接，可与婴儿肘部的关切同样活动。

腿部104对胴体部102以轴部P₃相连结，可与婴儿的股关节部分同样活动。腿部104有大腿部104a和小腿部104b，大腿部104a与小腿部104b以轴部P4相连接，可与婴儿膝盖部分的关节同样活动。

在头部101的重心位置设有3轴方向的加速传感器S1。在脊椎构件105的与婴儿颈椎的上下端部位相对应的位置，设有3轴方向的加速传感器S2和S3。在胸部的重心位置设有3轴方向加速传感器S4，在腰部重心位置设有3轴方向的加速传感器S5。

婴儿模型100的重量分布设计成实际婴儿的重量分布相一致。比如，婴儿模型100的全部重量设计为约2600g，脊椎构件105选择了与婴儿大致相同强度和柔软性的材质。头部101的重量设计成与婴儿相同，为占全部重量的30％的800克。构成婴儿模型100的各构件用的也是与婴儿相同强度、相同柔软性的材质。

采用上述婴儿模型100，在进行动态试验的时候，因为头部101和胴体部102是可以分离开来的结构，所以，动态试验时头部101的动作与实际的婴儿头部动作相同，对婴儿头部的移动量及头部受伤害的程度就能掌握。

另外，胴体部102包含与婴儿脊椎相对应的脊椎构件105，在脊椎构件105的上部构成颈部。通过用这样的结构再现婴儿的骨骼，使动态试验时的头部101及颈部的动作与实际婴儿的头部及颈部的动作相同，所以，对头部及颈部的移动量、头部及颈部的受伤害程度均能准确地掌握。

头部101对颈部以轴相连接，可以前后、左右方向转动。用这样的结构可更准确地再现婴儿的骨骼，且由于动态试验时头部101及颈部的动作与实际的婴儿头部及颈部的动作相同，所以，对头部及颈部的移动量、头部及颈部受伤害的程度就能更准确地掌握。

通过在与婴儿颈椎的上下端部位相对应的位置分别设置加速传感器S2、S3，在动态试验时，既能测出婴儿颈椎的错位程度，又能准确地掌握颈部的移动量及颈部受伤害的程度。其结果，能说明撞击时颈椎受伤害的组织情况。

另外，通过在头部的重心位置、胸部的重心位置及腰部的重心位置分别设置加速传感器S1、S4、S5，在动态试验时，对婴儿的胸部及腰部的移动量、胸部及腰部受伤害的程度能进一步准确地掌握。

另外，胴体部102包含臂部103和腿部104，通过在上述臂部103和腿部104分别设有与婴儿身体同样可以活动的关节，在动态试验时，对婴儿的动作就能非常准确地掌握。

虽然上述实施形态的婴儿模型100的主要目的是载置在汽车用少年儿童安全座位上并用于汽车撞击的动态试验，但也能用于婴儿车及其他育儿器具的动态试验。

上述公开的实施形态均是举例，而非限制性内容。本发明的范围不受上述说明的限制，而是由权利要求的范围限定，且包含在与权利要求范围等同范围内所有的变更。

若采用本发明的婴儿模型，不仅可掌握动态试验中婴儿头部的移动量、胸部、腰部(包含腹部)受撞击的程度，还可掌握颈椎受伤害的程度，并且说明受撞击时颈椎受伤害的组织情况。

因此，在开发保护儿童生命用的育儿器具的过程中，就可能研究开发出“不压迫气管的姿势”、“不妨碍复式呼吸的姿势”及“防止氧气饱和量低下的姿势”。另外，还能研究开发出保护儿童身体用的“防止头盖骨骨折的结构”、“固定头部保护颈椎的结构”、“保护中枢神精脊椎的结构”、“防止骨盘、肋骨、锁骨等骨折的结构”以及“保护内脏的结构”。为了保护儿童的成长，还能研究开发出“保护利于成长的睡眠的结构”、“保护大脑免受不愉快刺激的结构”、“预防股关节脱臼的结构”、“帮助未成熟的体温调节功能的结构”、“保护各阶段发育成长的结构”及“保护情绪发育、保持稳定心情、培育丰富的情绪的结构”。

Claims

1.一种用于车辆相撞试验的婴儿模型，其特征在于，具有头部和包含与所述头部相连接的颈部在内的胴体部，所述头部与所述胴体部具有可分离结构，所述胴体部包含与婴儿脊椎相对应的棒状部位，在所述棒状部位的上部构成所述颈部，所述头部与所述颈部轴连接成可向前后和左右方向转动的状态。

2.如权利要求1所述的婴儿模型，其特征在于，所述头部的重量为整体的30％。

3.如权利要求1所述的婴儿模型，其特征在于，在与所述婴儿颈部的上下端部对应的位置分别设有加速传感器。

4.如权利要求1所述的婴儿模型，其特征在于，所述胴体部包含胸部和腰部，在所述头部的重心位置、所述胸部的重心位置及所述腰部的重心位置分别设有加速传感器。

5.如权利要求1所述的婴儿模型，其特征在于，所述胴体部包含臂部和腿部，在所述臂部和所述腿部分别设有与所述婴儿身体同样活动的关节。