快速对中方向盘轴心的辅助工具及方法与流程

本发明涉及车辆制造及调试技术领域，特别涉及一种快速对中方向盘轴心的辅助工具及快速对中方向盘轴心的方法。

背景技术：

目前，汽车kc试验(k&c是kinematics运动学和compliance柔顺性的简称，两者相互作用影响车辆操控稳定性能，对应的k&c试验就是对底盘悬架系统及转向系统的运动学和柔顺性学性能进行测试的工程试验)中所使用的美国mts公司试验台，在做转向试验时，需要安装转向机器人，转向机器人通过方向盘连接的适配器与试验车辆方向盘相连接。mts公司提供的适配器用于方向盘的安装方法为：旋转方向盘，通过肉眼观察适配器连接轴的跳动量，调整适配器的位置，使其连接轴的跳动量尽量的小。

由于现在车辆方向盘形状大多为非规则圆形，用mts公司提供方法安装，只能保证方向盘与适配器近似同心，并且调整过程中只能凭借肉眼观察其同轴度，误差较大，造成在动态试验时转向机器人在转向过程中产生一个径向跳动，因而试验数据曲线会在命令轨迹上有一定波动，且测量的转向力矩值显著增大，不能完全满足试验要求。

适配器与转向管柱端面之间没有合适的基准，仅凭肉眼观测其同轴度，不仅难以满足试验精度要求，而且同时还需要启动车辆反复转动方向盘，检查适配器跳动量并调整条辐长度，其难度较大、耗时长且难以达到试验精度要求。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种快速对中方向盘轴心的辅助工具及方法。

本发明提供一种快速对中方向盘轴心的辅助工具，其特征在于，包括：

光定位组件，包括用于固定在汽车的玻璃窗上的固定座、与固定座连接的挠性连接件以及安装在所述挠性连接件的活动端的直线光源；以及

t形尺，包括横尺以及连接该横尺的竖尺，

所述竖尺的长度中轴线与所述横尺的长度中轴线垂直，且所述竖尺的长度中轴线穿过所述横尺的长度中轴线的中点，

其中，所述横尺上设置有长度刻度，

所述竖尺具有沿长度中轴线方向的长条形通孔，该长条形通孔的中心线与所述竖尺的长度中轴线重合。

本发明提供的的快速对中方向盘轴心的辅助工具，还可以具有这样的特征：

其中，所述固定座为吸盘，用于吸附在汽车的玻璃窗上。

本发明提供的的快速对中方向盘轴心的辅助工具，还可以具有这样的特征：

其中，所述挠性连接件为万向连接软杆或挠性的软金属杆。

本发明提供的的快速对中方向盘轴心的辅助工具，还可以具有这样的特征：

其中，所述直线光源为激光器，其被套装固定在所述挠性连接件的活动端的安装套中。

本发明提供的的快速对中方向盘轴心的辅助工具，还可以具有这样的特征：

其中，所述t形尺由透明材料制作而成。

本发明提供的的快速对中方向盘轴心的辅助工具，还可以具有这样的特征：

其中，所述横尺上设置的长度刻度以长度方向的中点为零点，分别向两端延伸。

本发明提供的的快速对中方向盘轴心的辅助工具，还可以具有这样的特征：

其中，所述长度刻度的总长度为30cm，所述长条形通孔的宽度为1.0-2.0mm。

本发明还提供一种快速对中方向盘轴心的方法，用于将适配器的轴心与方向盘轴心对中，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，适配器初步对中，调整适配器的位置使得与方向盘平面平行并拧紧螺栓固定在方向盘上；

步骤二，适配器的横幅上左右各有一长圆形左右对称的洞a、洞b，将上述的快速对中方向盘轴心的辅助工具中的固定座固定在汽车前挡风玻璃上，打开第一个直线光源，调整直线光源与第一个挠性连接件，使直线光源发出的直线光束通过适配器的横幅上的洞a垂直照到方向盘上，将照在方向盘上这一点标记为c点，关闭第一个直线光源；

步骤三，转动方向盘x角度后保持方向盘不动，将第一个直线光源打开，调整第一个直线光源以及挠性连接件，使得直线光源的直线光束垂直通过适配器上的洞a然后固定第一个直线光源，将照在方向盘上这一点标记为d点，

继续同一方向转动方向盘y角度后保持方向盘不动，将第二个直线光源通过第二个固定座固定在汽车前挡风玻璃上，打开第二个直线光源，调整第二个直线光源和第二个挠性连接件，使得直线光源发出的直线光束垂直通过适配器上的洞a，固定第二个直线光源，将照在方向盘上这一点标记为e点，

关闭并拆除第一个直线光源，关闭并拆除第二个直线光源；

步骤四，使用2把所述t型尺，第一个t型尺有刻度的横尺一边与cd线段重合，第二个t型尺有刻度的横尺一边与de线段重合，则第一个t型尺、第二个t型尺的各自的竖尺的相交点即为方向盘的轴心点o，此轴心点o通过各自竖尺的长条形通孔标记得到；

步骤五，适配器的上洞a、b形成的线段的中点即为适配器的轴心，调整适配器的轴心与方向盘的轴心点o重合，即实现适配器的轴心与方向盘的轴心点o的重合对中。

本发明提供的快速对中方向盘轴心的方法，还可以具有这样的特征：

其中，x角度、y角度为90度。

本发明提供的快速对中方向盘轴心的方法，还可以具有这样的特征：

其中，调整适配器的轴心与方向盘的轴心点o重合的步骤包括：

在方向盘上以方向盘的轴心点o为圆心，以洞a、b之间的线段长为直径作任意的线段fg为过圆心o的一条直径，并将f、g两点标记在方向盘上，

将适配器的横幅上的洞a、b对应的两点分别与方向盘上的f、g两点对齐，此时适配器与方向盘完全同轴心，拧紧适配器与方向盘的固定螺栓，完成重合对中。

发明的作用与效果

根据本发明提供的快速对中方向盘轴心的辅助工具，因为具有光定位组件发出直线光进行光的定位，同时利用t形尺来辅助寻找方向盘的圆心，使得本发明提供的辅助工具充分利用现有设备：适配器的横幅结构上的孔洞，所用辅助设备仅为两支光定位组件及两把t型尺：通过直线光来参照观察、瞄准，更符合光学原理，精度高。

同时使用本发明提供的方法的安装结果，每步都科学严谨，安装时间短，最终可以保证安装时间及安装精度，而且安装一致性好，基本杜绝了依靠操作者个人肉眼观察的不确定性以及主观的误差，保证了试验结果的可靠性。

附图说明

图1为本发明的实施例的光定位组件的结构示意图；

图2为本发明的实施例t型尺的结构示意图；

图3为本发明实施例的确定方向盘的轴心的原理示意图；

图4为本发明的实施例中将适配器安装在车辆方向盘上的过程示意图；以及

图5为本发明实施例所述的通过轴心安装适配器的原理示意图。

图示说明：

1、直线光源；2、挠性连接件；3、固定座；4、直线光源开关；5、t型尺；6、t型尺长条形通孔。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明快速对中方向盘轴心的辅助工具及方法作具体阐述。

图1为本发明的实施例的光定位组件的结构示意图。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种快速对中方向盘轴心的辅助工具，包括光定位组件、t形尺5。

光定位组件，包括用于固定在汽车的玻璃窗上的固定座3、与固定座连接的挠性连接件2以及安装在所述挠性连接件的活动端的直线光源1。

t形尺5，包括横尺以及连接该横尺的竖尺。所述竖尺的长度中轴线与所述横尺的长度中轴线垂直，且所述竖尺的长度中轴线穿过所述横尺的长度中轴线的中点。

其中，所述横尺上设置有长度刻度，

所述竖尺具有沿长度中轴线方向的长条形通孔6，该长条形通孔的中心线与所述竖尺的长度中轴线重合。

实施例2

如图1所示，为了方便将固定座从汽车的玻璃窗上安装固定和拆卸下来，在实施例1的基础上，作为一种优选，所述固定座为吸盘，用于吸附在汽车的玻璃窗上，本实施例中，固定座为橡胶制作的吸盘底座3。

实施例3

如图1所示，为了方便将对直线光源的位置和高度进行调节和固定，在实施例1或2的基础上，作为一种优选，所述挠性连接件为万向连接软杆或挠性的软金属杆。本实施例中，使用的万向连接软杆或挠性的软金属杆是从市场上购买的现有产品，容易获得。

实施例4

如图1所示，为了进一步提供定位的精度，在实施例1或2或3的基础上，作为一种优选，所述直线光源为激光器，其被套装固定在所述挠性连接件的活动端的安装套中。本实施例中，直线光源由普通的激光笔改制，激光笔各项参数符合gb7247.1-2012的规定，不对人眼产生危害，本发明中使用功率小于0.6毫瓦、波长532nm的绿色激光笔。因为使用的激光器是从市场上购买的现有产品进行简单的改造而得到，容易获得，便于实施。

图2为本发明的实施例t型尺的结构示意图。

实施例5

如图2所示，为了方便观察和定位，在实施例1或2或3或4的基础上，作为一种优选，所述t形尺由透明材料制作而成。本实施例中，使用的t型尺由透明亚克力材料(又叫pmma或有机玻璃，源自英文acrylic(丙烯酸塑料)，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯)制成，该材料比较轻便，使用操作方便。

实施例6

如图2所示，为了方便定位时进行测量，在实施例1或2或3或4或5的基础上，作为一种优选，所述横尺上设置的长度刻度以长度方向的中点为零点，分别向两端延伸。

实施例7

如图2所示，为了方便定位时进行测量，在实施例1或2或3或4或5或6的基础上，作为一种优选，所述长度刻度的总长度为30cm，所述长条形通孔的宽度为1.0-2.0mm。本实施例中，发明人根据汽车方向盘的尺寸大小以及定位对中的精度要求，具有刻度的横尺的最小刻度单位为毫米，在厘米刻度下方标上数值，左右各15厘米。没有刻度的竖尺的中轴线上开有宽1.5毫米的长条形通孔。

图3为本发明实施例的确定方向盘的轴心的原理示意图。

图4为本发明的实施例中将适配器安装在车辆方向盘上的过程示意图。

图5为本发明实施例所述的通过轴心安装适配器的原理示意图。

以上实施例1-7提供的快速对中方向盘轴心的辅助工具的定位对中原理：

1、确定方向盘的轴心

根据“平面上任意3个点确定一个圆”及“圆上任意两弦的垂直平分线的交点即圆心”(图3)确定圆心。

2、通过轴心安装适配器

如图4、5所示，利用适配器横辐上现成的a、b左右对称通孔，a、b两点距离18cm，在方向盘上找过圆心，且长度为18cm的线段fg，fg与ab重合，则实现适配器与车辆方向盘完全同轴。

说明了以上的定位对中原理后，以下结合附图3、4、5对具体的操作方法进行说明。

实施例8

一种快速对中方向盘轴心的方法，用于将适配器的轴心与方向盘轴心对中，包括以下步骤一到步骤五。

步骤一，适配器初步对中，调整适配器的位置使得与方向盘平面平行并拧紧螺栓固定在方向盘上。

步骤二，适配器的横幅上左右各有一长圆形左右对称的洞a、洞b，将上述实施例1-7中任意一项中的快速对中方向盘轴心的辅助工具中的固定座固定在汽车前挡风玻璃上，打开第一个直线光源，调整直线光源与第一个挠性连接件，使直线光源发出的直线光束通过适配器的横幅上的洞a垂直照到方向盘上，将照在方向盘上这一点标记为c点，关闭第一个直线光源。

步骤三，转动方向盘x角度后保持方向盘不动，将第一个直线光源打开，调整第一个直线光源以及挠性连接件，使得直线光源的直线光束垂直通过适配器上的洞a然后固定第一个直线光源，将照在方向盘上这一点标记为d点。

继续同一方向转动方向盘y角度后保持方向盘不动，将第二个直线光源通过第二个固定座固定在汽车前挡风玻璃上，打开第二个直线光源，调整第二个直线光源和第二个挠性连接件，使得直线光源发出的直线光束垂直通过适配器上的洞a，固定第二个直线光源，将照在方向盘上这一点标记为e点。

关闭并拆除第一个直线光源，关闭并拆除第二个直线光源。

步骤四，使用2把所述t型尺，第一个t型尺有刻度的横尺一边与cd线段重合，第二个t型尺有刻度的横尺一边与de线段重合，则第一个t型尺、第二个t型尺的各自的竖尺的相交点即为方向盘的轴心点o，此轴心点o通过各自竖尺的长条形通孔标记得到。

步骤五，适配器的上洞a、b形成的线段的中点即为适配器的轴心，调整适配器的轴心与方向盘的轴心点o重合，即实现适配器的轴心与方向盘的轴心点o的重合对中。

实施例9

为了方便定位时进行测量并尽可能提高直线光的定位精度，在实施例8的基础上，作为一种优选，x角度、y角度为60-120度，优选为90度。

实施例10

在实施例8或9的基础上，作为一种优选，其中，调整适配器的轴心与方向盘的轴心点o重合的步骤包括：

在方向盘上以方向盘的轴心点o为圆心，以洞a、b之间的线段长为直径作任意的线段fg为过圆心o的一条直径，并将f、g两点标记在方向盘上。

将适配器的横幅上的洞a、b对应的两点分别与方向盘上的f、g两点对齐，此时适配器与方向盘完全同轴心，拧紧适配器与方向盘的固定螺栓，完成重合对中。

本实施例中，洞a、b之间的线段ab长为18cm，则对应的线段fg也为18cm，在操作量取时，线段fg可以通过t形尺量取。

作为一种优选，以上方法中确定a、b、c、d、e、f、g点中的标记均使用可擦除的水彩笔或油彩笔进行标记，在操作完成后可以擦除。显然，以上描述中提到的水彩笔标记的点，位置均在方向盘中心区的安全气囊面板上。

实施例的作用与效果

根据实施例提供的快速对中方向盘轴心的辅助工具，因为具有光定位组件发出直线光进行光的定位，同时利用t形尺来辅助寻找方向盘的圆心，使得本发明提供的辅助工具充分利用现有设备：适配器的横幅结构上的孔洞，所用辅助设备仅为两支光定位组件及两把t型尺：通过直线光来参照观察、瞄准，更符合光学原理，精度高。

同时使用本发明提供的方法的安装结果，每步都科学严谨，安装时间短，最终可以保证安装时间及安装精度，而且安装一致性好，基本杜绝了依靠操作者个人肉眼观察的不确定性以及主观的误差，保证了试验结果的可靠性。

本改进方法充分利用现有设备结构的孔洞，所用辅助工具仅为两支激光笔改制的激光发射器及两把t型尺。通过激光来参照观察、瞄准，更符合光学原理，精度高，速度快，效率高，而且实施成本低，适合现场测试使用和推广。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。