电动助力转向器--安装座组合力检测机构的制作方法

本发明涉及汽车转向系统技术领域，具体地，涉及一种电动助力转向器--安装座组合力检测机构。

背景技术：

目前的电动助力转向器--安装座组合一般是通过人工操作弹簧秤测取手柄开启力的方式来测力，而没有专门的装置可测取电动转向管柱的手柄锁紧力、开启力和管柱的保持力状况，而人工操作弹簧秤测取手柄开启力等结果不可能精确，这些力等相关参数及数据信息无法准确获知，将导致电动转向管柱的产品质量无法得到保证。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种可检测出手柄锁紧力值、以确定是否达到设计要求的力矩范围的电动助力转向器--安装座组合力检测机构。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种电动助力转向器--安装座组合力检测机构，包括试验座和用于套装电动助力转向器--安装座组合中转向管柱的芯棒，芯棒一端铰接在试验座上、另一端通过支撑件支撑使芯棒保持水平，芯棒上设有防转定位件防止转向管柱与芯棒发生相对转动；转向管柱的管柱手柄侧设有推拉力计，推拉力计触头朝向管柱手柄表面，推拉力计通过一固定结构安装在一可绕定点旋转的旋转悬臂端部，旋转悬臂的旋转路径中设有一传感器用于感应旋转悬臂的位置，传感器与推拉力计信号连接。

进一步地，还包括可带动旋转悬臂作旋转运动的施力手柄，施力手柄与安装推拉力计的固定结构连接，施力手柄靠近推拉力计触头设置。

进一步地，防转定位件包括凸出于芯棒外周的圆盘和设于圆盘端面上的定位销，转向管柱的安装座底板与圆盘端面贴合，定位销插入安装座底板上的安装孔内。

进一步地，支撑件包括设于试验座上且在转向管柱的两个蝴蝶板位置处与蝴蝶板底面抵接的支撑柱，还包括设于试验座上的两个伸缩缸，两个伸缩缸的伸缩执行端均铰接有一压板，压板中段处还与一根连杆铰接，连杆另一端铰接至一定点上，两个压板可分别在两个伸缩缸的伸缩执行端伸出时压紧蝴蝶板顶面。

更进一步地，推拉力计触头上可拆卸安装有可与推拉力计触头配合夹紧管柱手柄的拉钩。

进一步地，旋转悬臂的旋转定点处与一旋转轴相接，旋转轴贯穿一位置固定的轴承座，位于轴承座内的旋转轴轴段上套设有轴承供旋转轴灵活旋转。

更进一步地，所述力检测机构还包括用于承载轴承座的托盘，试验座上还设有与芯棒轴线垂直的第一水平导轨，托盘底部具有与第一水平导轨适配的滑块，托盘可带动轴承座沿第一水平导轨滑移。

再进一步地，托盘上设有传感器安装环，传感器安装在传感器安装环上。

进一步地，芯棒的自由端下方还设置有推力器，推力器的推杆可向芯棒施加上提力，推力器上具有可监测推杆行程信息的行程传感器和报警装置，行程传感器与报警装置信号连接。

更进一步地，试验座在推力器设置位置处设有与芯棒轴线垂直的第二水平导轨，推力器底部具有与第二水平导轨适配的滑块，推力器可沿第二水平导轨滑移。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1）通过施力手柄带动旋转悬臂绕定点旋转，使管柱手柄被推拉力计触头带动下压，由传感器感应旋转悬臂到达特定位置，推拉力计记录此时的数值，该数值即为锁紧力值，检测机构整体结构简单、成本较低，可为电动助力转向器--安装座组合的质量好坏提供有效参考；

2）伸缩缸和压板的设置，给了转向管柱一个压紧稳定力，同时推拉力计触头上设置有拉钩，通过操作施力手柄，使拉钩带动管柱手柄上提，在这个上提过程中，推拉力计会记录一个最大值，该最大值就是是开启力值，总的来说，采用本检测机构测力时，可一次性完成电动助力转向器--安装座组合的自由状态--锁紧力--开启力的测力全过程，方便快捷，且该定位锁紧和开启模拟了实际装车状态及人机工程学；

3）供旋转悬臂旋转的轴承座设置在托盘上，而托盘又设置为可沿第一水平导轨滑移，方便安装和拆卸电动助力转向器--安装座组合时为其提供更大的拆装空间；

4）芯棒自由端下方设置的推力器对芯棒施加上提力，推力器自带的行程传感器及时感应推杆的位移状态，报警装置及时根据位移状态提供报警信息，从而判断出电动助力转向器--安装座组合的保持力是否达标；

5）推力器可沿第二水平导轨滑移，可撤销其为芯棒提供的水平支撑，如此可判断出芯棒在铰接端和由支撑柱、伸缩缸和压板构成的气动压紧结构两者支撑下高度是否处于水平状态；

6）本检测机构试验时装配简单，在检测不同电动助力转向器--安装座组合时互换性和通用性强。

附图说明

图1为实施例1所述的电动助力转向器--安装座组合力检测机构的结构示意图（测锁紧力，不含拉钩）；

图2为实施例1所述的检测机构测锁紧力和开启力的过程示意图；

图3为实施例1所述的拉钩与推拉力计触头及管柱手柄的连接示意图；

图4为实施例1所述的检测机构测开启力的结构示意图；

图5为实施例1所述的检测机构测保持力的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，提供一种电动助力转向器--安装座组合力检测机构，其包括试验座和用于套装电动助力转向器--安装座组合中转向管柱1的芯棒2，试验座包括安装底板31、竖直设置在安装底板上的立板32，立板32上用销栓铰接有一块活动板33，活动板33上具有与芯棒端部适配的孔，芯棒2一端插设于活动板33的孔内，此时芯棒2相当于铰接在试验座上，芯棒另一端通过支撑件支撑使芯棒保持水平，为确保检测效果，芯棒2上需设有防转定位件防止转向管柱与芯棒发生相对转动；转向管柱的管柱手柄11侧设有推拉力计41，推拉力计触头411朝向管柱手柄11表面，推拉力计41通过一固定结构安装在一可绕定点旋转的旋转悬臂51端部，旋转悬臂51的旋转路径中设有一传感器6用于感应旋转悬臂的位置，传感器6的设置位置为靠近锁紧终点，传感器6与推拉力计41信号连接；为便于快捷带动旋转悬臂51作旋转运动，本检测机构还设有可带动旋转悬臂51作旋转运动的施力手柄7。

具体地，防转定位件包括凸出于芯棒2外周的圆盘21和设于圆盘端面上的定位销22，转向管柱的安装座底板31与圆盘21端面贴合，定位销22插入安装座底板31上的安装孔内。

其中，安装推拉力计的固定结构包括一块可整体覆盖推拉力计41底部的固定板42和与固定板外表面固定连接的链接臂43，固定板42与推拉力计41螺栓连接，链接臂43与固定板42外表面呈一定角度，链接臂43端部与旋转悬臂51端部也呈一定角度可拆卸连接，固定板42在靠近推拉力计触头411的端部沿宽度方向伸出两块翼板，施力手柄7具有可绕过推拉力计41后通过螺栓与翼板连接固定的连接端71，此时，施力手柄7设置位置非常靠近管柱手柄11，一来，可大大降低对施力手柄施力的力的大小，二来，从力臂方面来考虑，操作施力手柄产生一个小弧度时，旋转悬壁可产生大弧度旋转，便于传感器对其位置的感应。

旋转悬臂51的旋转定点处与一旋转轴相接，旋转轴贯穿一位置固定的轴承座52，位于轴承座内的旋转轴轴段上套设有轴承供旋转轴灵活旋转。

轴承座52固定在一个较高的托盘34上，托盘为轴承座提供承载，为使在安装和拆卸电动助力转向器--安装座组合时能有较大的拆装空间，试验座的安装底板31在托盘34的对应位置处还设有与芯棒轴线垂直的第一水平导轨35，托盘34底部具有与第一水平导轨35适配的滑块，托盘34可带动轴承座52沿第一水平导轨35滑移，托盘34侧面设置有拉杆341，便于操作者推拉托盘时用力。

托盘34上设有传感器安装环36，传感器6安装在传感器安装环36上。

以上检测机构的结构设置，可实现对电动助力转向器--安装座组合在锁紧状态下锁紧力值的检测。

支撑件包括设于安装底板31上且在转向管柱的两个蝴蝶板13位置处与蝴蝶板底面抵接的支撑柱81，还包括设于安装底板31上的两个伸缩缸82，两个伸缩缸的伸缩执行端均铰接有一压板83，压板83中段处还与一根连杆84铰接，连杆84另一端铰接至一定点上，该定点也可以是伸缩缸82上的某个点，而两个压板83可分别在两个伸缩缸的伸缩执行端伸出时压紧蝴蝶板13顶面，当伸缩缸的伸缩执行端缩回时，两个压板83则解除对蝴蝶板13的压紧力，伸缩缸为气缸，支撑柱、压板、连杆和气缸共同构成了对蝴蝶板的气动压紧结构，该气动压紧结构可进一步确保电动助力转向器--安装座组合的安装稳定性。

电动助力转向器--安装座组合的开启力也是个非常关键的性能评定因素，在检测时，通常可以将锁紧和开启连贯进行，现完全依托上述的检测机构结构设置进行开启力检测时，如图3和图4所示，仅需在推拉力计触头411上可拆卸安装一个可与推拉力计触头配合夹紧管柱手柄11的拉钩44，此时，因为有拉钩的存在，管柱手柄11将时刻被拉钩44约束带动。

具体来说，本检测机构检测锁紧力和开启力的过程如下：图2示出了该连贯过程，电动助力转向器--安装座组合的初始状态为自由状态，手动下压施力手柄7，从转向管柱侧面向检测机构来看，旋转悬臂51将作顺时针旋转，旋转至到达锁紧终点前，传感器6会先感应到旋转悬臂51的位置，此时，传感器6发送信号给推拉力计41，推拉力计41则记录此时的数值，该被记录的数值即为锁紧力值。此后，手动上抬施力手柄7，使旋转悬臂51按原路径返回旋转，在旋转过程中，推拉力计41会记录一个最大值，该最大值即为开启力值。当然，单独检测锁紧力时，可不安装拉钩44，推拉力计触头411会直接带动管柱手柄11下压。

本检测机构还可用来测保持力是否达标，只需在芯棒2的自由端下方设置推力器9，如图5所示，推力器9的推杆可向芯棒2施加上提力，推力器上需设置可监测推杆行程信息的行程传感器和与行程传感器信号连接的报警装置。推力器提前根据电动助力转向器--安装座组合的型号设置好极限力值，当推力器推杆推动芯棒端部上移，推力器在极限力值范围内控制推杆工作，在到达极限力值时，如行程传感器感应到推杆仍有位移，则表示电动助力转向器--安装座组合的保持力不够，该被检测产品不达标，报警装置即发出报警信号，操作者获悉报警信号则知产品为不合格品，如到达极限力值时，行程传感器无感应（即此时推杆已无位移），则被检测产品达标。

此外，试验座的安装底板31在推力器9设置位置处还设有与芯棒轴线垂直的第二水平导轨37，推力器9底部具有与第二水平导轨37适配的滑块，推力器可沿第二水平导轨滑移，将推力器滑移至远离芯棒，芯棒将失去推力器的支撑，此时，操作者可通过目测来判断芯棒是否处于水平状态，该判断可为芯棒的铰接端及支撑件是否需要调整提供参考。

本检测机构已经过大量试验验证，其检验的产品已经与汽车批量配套，检测结果准确，操作简便，适合大力推广。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。