铰链同轴度检测工具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及汽车制造领域，更具体地说，涉及铰链同轴度的测量技术领域。
【背景技术】
[0002] 在汽车制造领域，舒适性正在成为越来越重要的指标。汽车车门的开闭舒适性在 车辆的舒适性中占有十分重要的地位。车门的开闭舒适性是顾客接触汽车的第一道环节， 会给顾客带来车辆设计和质量好坏的第一印象。如果车门的开闭舒适性不佳，顾客在进入 到车厢之前就会产生不好的感觉。评价车门开闭舒适性的关键指标是开闭的操作力和开闭 的顺畅程度。
[0003] 车门通常是通过上下两个铰链安装到车架上，图1揭示了一副铰链的结构。如图1 所示，一副铰链包括第一部件101和第二部件102,第一部件101安装在车门上，第二部件102 安装在车架上。第一部件101上具有第一安装孔111和第一轴孔112,第二部件102上具有第 二安装孔121和第二轴孔122。螺栓穿过第一安装孔111和第二安装孔121将第一部件101和 第二部件102分别安装到车门和车架上。销轴103穿过第一轴孔112和第二轴孔122,形成铰 链部件。每一扇车门和车架的连接需要使用到两副图1所示的相同的铰链，分别布置在上方 和下方。在理想的状态下，每一个铰链中的第一轴孔112和第二轴孔122保持同轴，并且上下 两个铰链中的销轴103也保持同轴，即上下两个铰链中的四个轴孔都保持同轴，这样的话铰 链的转动阻力最小，能具有最佳的操作感受和顺畅程度。
[0004] 但在实际安装和匹配过程中，上述的理想状态难以达到。首先，与第一安装孔111 和第二安装孔121配合的螺栓的直径小于第一安装孔111和第二安装孔121的直径，两者之 间存在4mm~5mm的差距，螺栓与安装孔的直径差距使得安装过程中容易产生偏差。其次，无 论是车门的钢板还是车架的钢板，在拧上螺栓后钢板都会由于受力而产生少量的形变，这 种形变使得实际的安装面偏离了设计中理想的安装面。上述的两个原因使得实际安装后的 上下铰链并不能达到理想中的状态，即上下铰链的销轴并不是同轴的。
[0005] 上下铰链不同轴，或者说出现偏离的话，会影响开闭的操作力和开闭的顺畅程度。 上下铰链不同轴会使得销轴对衬套的压力增加，导致摩擦力和转动力增加，即铰链扭矩增 加，进而导致开闭操作力增加，开闭的顺畅程度降低。
[0006] 于是，在上下铰链安装完毕后，需要对铰链的同轴度进行测量，虽然很难保证上下 铰链完全同轴，但是要求上下铰链的偏移角度控制在一定的范围内，以保证合适的开闭操 作力和开闭顺畅程度。
[0007] 现有技术中，对上下铰链同轴度的检测方法主要是采用三坐标测量并换算的方 法。在车门与车架的上下铰链安装完成后，先拧松铰链的销轴，然后分别测量上下铰链中的 第一轴孔和第二轴孔的位置的三坐标值，将获得的三坐标值进行换算。
[0008] 三坐标测量并换算的方法能够获得精确的上下铰链的偏移值，但过程复杂，耗时 较长，无法实现批量的测量和检测。并且，对于上下铰链的同轴度来说，并不需要获得如此 精确的偏移值，只需要得知偏移是否在一定范围内即可，因此三坐标测量并换算的方法的 精确性存在一定的浪费，而其复杂耗时的缺陷却会影响整个生产效率。 【实用新型内容】
[0009] 本实用新型旨在提出一种能够快速检测铰链同轴度的检测工具及检测方法。
[0010] 根据本实用新型的一实施例，提出一种铰链同轴度检测工具，检测间隔布置的两 个铰链的轴孔之间的同轴度，包括:支撑板、第一夹持部件、第一检测轴、第二夹持部件和第 二检测轴。支撑杆的横截面呈鼓形。第一夹持部件套在支撑杆上，第一夹持部件上具有与支 撑杆的横截面相匹配的鼓形孔，第一夹持部件通过鼓形孔沿支撑杆的长度方向滑动。第一 检测轴安装在第一夹持部件上。第二夹持部件套在支撑杆上，第二夹持部件上具有与支撑 杆的横截面相匹配的鼓形孔，第二夹持部件通过鼓形孔沿支撑杆的长度方向滑动。第二检 测轴安装在第二夹持部件上。第一检测轴和第二检测轴呈同轴分布且具有相同的检测直 径，检测直径根据所述铰链的轴孔的内径以及允许的偏差角度确定。
[0011] 在一个实施例中，第一夹持部件和所述第二夹持部件的鼓形孔各自具有连通至第 一端的侧边的开放式间隙，一螺孔贯穿开放式间隙，螺栓通过螺孔将夹持部件夹紧在支撑 杆上。
[0012] 在一个实施例中，第一夹持部件和第二夹持部件分别沿着支撑杆滑动使得第一检 测轴和第二检测轴分别进入第一铰链的轴孔和第二铰链的轴孔。
[0013] 在一个实施例中，检测直径d、铰链的轴孔的内径D、单个轴孔与检须_之间允许的 偏差角度Θ、轴孔的长度L满足以下条件：
[0017] 其中X为检测轴放入轴孔时，在轴孔的径向，轴孔和检测轴的最大间隙；第一铰链 的轴孔和第二铰链的轴孔之间的允许的偏差角度为2Θ。
[0018] 在一个实施例中，该铰链同轴度检测工具包括数套第一检测轴和第二检测轴，同 一套的第一检测轴和第二检测轴具有相同的检测直径，不同套的第一检测轴和第二检测轴 的检测直径不同。
[0019] 在一个实施例中，数套第一检测轴和第二检测轴的检测直径以固定步长逐步增 加。
[0020] 在一个实施例中，检测直径d与铰链的轴孔的内径D之间的差距不大于铰链的轴孔 的内径D的1%。
[0021] 根据本实用新型的一实施例，提出一种铰链同轴度检测方法，使用上述的铰链同 轴度检测工具，该铰链同轴度检测方法根据检测直径d、轴孔长度L、轴孔的内径D来计算第 一铰链的轴孔和第二铰链的轴孔之间的偏差角度，该偏差角度为2Θ，将该偏差角度2Θ与角 度阈值做比较，如果低于或者等于角度阈值，则判断第一铰链的轴孔和第二铰链的轴孔的 同轴度符合要求，否则判断第一铰链的轴孔和第二铰链的轴孔的同轴度不符合要求。
[0022] 在一个实施例中，该铰链同轴度检测方法将角度阈值作为偏差角度2Θ，依据偏差 角度2Θ、轴孔长度L、轴孔的内径D计算得到检测直径d，选择具有检测直径d的第一检测轴和 第二检测轴，由第一夹持部件夹持第一检测轴、第二夹持部件夹持第二检测轴，第一夹持部 件和第二夹持部件分别沿着支撑杆滑动，如果第一检测轴和第二检测轴能同时各自进入第 一铰链的轴孔和第二铰链的轴孔，则判断第一铰链的轴孔和第二铰链的轴孔的同轴度符合 要求，否则判断第一铰链的轴孔和第二铰链的轴孔的同轴度不符合要求。
[0023] 本实用新型的铰链同轴度检测工具能够根据所允许的偏差角度选择合适直径的 检测轴，利用检测轴能够快速检测上下铰链的偏差角度是否在允许的范围内，检测过程方 便快速，适合批量检测。
【附图说明】
[0024] 本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的 描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
[0025]图1揭示了一副铰链的结构。
[0026] 图2揭示了根据本实用新型的一实施例的铰链同轴度检测工具的结构示意图。
[0027] 图3揭示了根据本实用新型的一实施例的铰链同轴度检测工具的侧面示意图。
[0028] 图4a揭示了根据本实用新型的一实施例的铰链同轴度检测工具中支撑杆的截面 结构图。
[0029] 图4b揭示了根据本实用新型的一实施例的铰链同轴度检测工具中夹持部件的截 面结构图。
[0030] 图5揭示了根据铰链的尺寸计算检测直径的示意图。
[0031] 图6揭示了单个铰链的轴孔与检测轴的偏差角度与两个铰链的轴孔的偏差角度之 间的关系不意图。
[0032] 图7揭示了第一示例中铰链的尺寸、允许的偏差角度和检测直径之间关系。
[0033] 图8揭示了第二示例中铰链的尺寸、允许的偏差角度和检测直径之间的关系。
【具体实施方式】
[0034] 参考图2和图3所示，本实用新型提出一种铰链同轴度检测工具，图2揭示了该铰链 同轴度检测工具的结构示意图，图3揭示了其侧面示意图。该铰链同轴度检测工具用于检测 间隔布置的两个铰链的轴孔之间的同轴度，该铰链同轴度检测工具包括支撑杆202、第一夹 持部件204、第一检测轴206、第二夹持部件208和第二检测轴210。第一夹持部件202套在支 撑杆202上且能沿支撑杆滑动。第二夹持部件208也套在支撑杆202上且能沿支撑杆滑动。为 了确保由第一夹持部件204和第二夹持部件208所夹持的第一检测轴206和第二检测轴210 能保持同轴，第一夹持部件204和第二夹持部件208需要被限制为只能沿着支撑杆202的长 度方向滑动，而不能绕着支撑杆202转动。在一个实施例中，通过支撑杆和夹持部件的截面 形状来达到该目的。图4a揭示了支撑杆的截面结构图。图4b揭示了夹持部件的截面结构图。 如图4a和图4b所示，支撑杆202的横截面呈鼓形。相应的，第一夹持部件204上具有与支撑杆 202的横截面相匹配的鼓形孔241，第一夹持部件204通过鼓形孔沿支撑杆的长度方向滑动。 第二夹持部件208上具有与支撑杆202的横截面相匹配的鼓形孔281，第二夹持部件208通过 鼓形孔沿支撑杆的长度方向滑动。鼓形孔的形状使得第一夹持部件204和第二夹持部件208 只能沿着支撑杆的长度方向滑动，而不能绕支撑杆转动。在一个实施例中，第一夹持部件 204和第二夹持部件208能分别独立地固定于支撑杆202上。参考图2和图4b所示，第一夹持 部件204和第二夹持部件208的鼓形孔各自具有连通至第一端的侧边的开放式间隙242和 282。螺孔243和螺孔283分别贯穿开放式间隙242和282,螺栓通过螺孔243和283将第一夹持 部件和第二夹持部件夹紧在支撑杆上(此时开放式间隙会缩小，直到夹紧）。第一夹持部件 204和第二夹持部件208能相对于支撑杆202滑动并固定使得由它们所夹持的第一检测轴和 第二检测轴能够适应具有不同间隔距离的两个铰链。第一检测轴206由第一夹持部件204夹 持，第二检测轴210由第二夹持部件208夹持。参考图4b所示，在一个实施例中，第一夹持部 件204上具有第一夹持孔244，第二夹持部件208上具有第二夹持孔284。第一检测轴206和第 二检测轴210分别安装在第一夹持孔244和第二