专利名称：一种换挡杆阻力测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种力的测量装置，特别是涉及一种换挡杆阻力测量装置，用于测量
变速箱换挡杆在进行换挡操作时所受阻力数据，为变速箱及相关连接结构的优化提供参考。
背景技术：
测力传感器是用来检测气体、固体、液体等物质间相互作用力的传感器，其结构主 要由一个或多个能在受力后产生形变的弹性敏感元件、能感应这个形变量的电阻应变片组 成的电桥电路(如惠斯登电桥)以及能把电阻应变片固定粘贴在弹性体上并能传导应变量 的粘合剂测力传感器和保护电子电路的密封胶等三大部分组成。在受到外力作用后，粘贴 在弹性体的应变片随之产生形变引起电阻变化，电阻变化使组成的惠斯登电桥失去平衡输 出一个与外力成线性正比变化的电量电信号。目前常用的主要是硅压阻式测力传感器和电 容式测力传感器。 测力传感器目前已广泛应用于各类行业和领域，在某些情况下，需要测试杆状物 件的四向受力情况，例如汽车变速箱换档杆用于控制变速箱齿轮切换以实现变速的目的， 由于变速箱内部结构的缺陷，换挡杆控制换挡时容易出现卡住或阻力过大的情况，为了进 一步完善变速箱结构的设计以实现换挡顺畅的目的，需要检测变速箱换挡杆操作时所受阻 力的情况，目前还没有合适的装置用于测量变速箱换挡杆所受阻力的数据。
鉴于此，本发明提供一种换挡杆阻力测量装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种能测量换挡杆在进行操作时所受阻力数据的装置。
本发明所提供的换挡杆阻力测量装置包括四个测力传感器、换挡杆连接件、固定 支架、万向节，其中，四个测力传感器固定安装于固定支架，换挡杆连接件包括头部和杆部， 头部分别与四个测力传感器的受力部相接触或靠近，换挡杆连接件被限定于固定支架的空 隙，头部存在足够的位移空间使其能充分作用于测力传感器的受力部，换挡杆连接件的杆 部与万向节相连。 使用时将本实用新型提供的换挡杆阻力测量装置的万向节与换挡杆相连，机械手 握持该装置在水平面上沿一定的路径移动，可带动换挡杆进行换挡操作。万向节的作用是 保证该装置在水平面上移动的情况下，换挡杆顶端的运动在球面上进行。这样，当换挡杆在 换挡操作时受到变速箱内部或连接结构的阻力时，其阻力便可转换为水平方向上换挡杆连 接件的头部对其中相邻两个测力传感器的作用力，测力传感器将测得的数据通过连接线传 递到数据处理设备，经分析便可得出换挡杆所受阻力的大小和方向。如果测得该阻力较大 时，则说明变速箱内部或连接结构相应部分存在不合理的结构设计，以此为变速箱及其与 换挡杆连接结构的优化提供参考。 本发明的有益技术效果是可用于测量变速箱换挡杆在进行操作时所受阻力数据，为变速箱及其与换挡杆连接结构的优化提供参考，而且结构简单。
图1为本发明第一种实施例中换挡杆阻力效 图2为本发明第一种实施例中换挡杆阻力效 图3为本发明第二种实施例中换挡杆阻力效 图4为本发明第二种实施例中换挡杆阻力效 图5为本发明第二种实施例中换挡杆阻力效
t装置的外观图。
t装置的结构分解图,
t装置的外观图。
t装置的内部结构图,
t装置的结构分解图,
具体实施例方式
以下结合
本发明的具体实施方式
。
第一种实施例 如图1、图2所示，本发明所提供的换挡杆阻力测量装置包括四个触力传感器11、 换挡杆连接件12、固定支架13、万向节14，其中，固定支架13包括上挡板131、下挡板132， 上挡板131和下挡板132皆为圆形片状，下挡板131上设置有挡板支柱133，用于将上挡板 131安装于下挡板132并将上挡板与下挡板隔开一定间距，安装时可在挡板支柱133上设 置螺丝孔，在上挡板131上设置相应的通孔，利用螺丝安装；四个触力传感器11安装于下挡 板132 ;换挡杆连接件12包括头部121和杆部122，头部121为圆盘状，与四个弹性敏感元 件111相靠近或接触；下挡板132设置有通孔134，杆部122通过下挡板上的通孔134伸出 并与万向节14相连，通孔134的孔径略大于杆部122的直径，上挡板131和下挡板132之 间的间距略大于头部121的厚度，使得换挡杆连接件12有足够的位移空间，能充分作用于 弹性敏感元件lll。 作为本实施例的变形，可将挡板支柱133设置于上挡板131，安装时可在挡板支柱 133上设置螺丝孔，在下挡板132上设置相应的通孔，利用螺丝安装；另外，上挡板131和下 挡板132还可为方形片状，或其它能作为固定支架的各种变形。 作为本实施例的另一种变形，四个触力传感器11也可安装于上挡板131 ;换挡杆 连接件12的头部121可为八棱柱或其它适合与弹性敏感元件111作用的形状，换挡杆连接 件12的杆部122的截面和下挡板132上的通孔也可为方形或其它形状，以限制换挡杆连接 件12以其轴线转动。 作为本实施例的一种优化方式，触力传感器11上的四个弹性敏感元件111可规则
排列于正四边形的四角。 第二种实施例 如图3、图4、图5所示，本发明所提供的换挡杆阻力测量装置包括包括外罩21、四 个悬臂梁称重传感器22、传感器固定架23、换挡杆连接件24、连接件上挡板25、连接件下挡 板26、万向节27，其中，外罩21、传感器固定架23、连接件上挡板25、连接件下挡板26构成 该测量装置的固定支架，传感器固定架23、连接件上挡板25、连接件下挡板26固定安装于 外罩，安装时可在传感器固定架23、连接件上挡板25、连接件下挡板26的侧面设置螺丝孔， 在外罩21上相应位置设置相应通孔，利用螺丝安装；传感器固定架23为方形框架结构，接 件上挡板25与连接件下挡板26为方形片状，接件上挡板25与悬臂梁称重传感器22的交汇处设置有四处凹陷以便悬臂梁称重传感器22通过；四个悬臂梁称重传感器22的固定端分别固定安装于传感器固定架23，安装时可在传感器固定架23的侧面设置通孔，利用悬臂梁称重传感器22上的螺丝孔进行安装，悬臂梁称重传感器22的作用端与连接件下挡板26之间具有一定间距，以满足悬臂梁称重传感器的弹性形变需要；换挡杆连接件24包括头部241和杆部242，头部241为八棱柱，位于连接件上挡板25和连接件下挡板26之间，厚度略小于连接件上挡板25和连接件下挡板26之间的间距，其相互分开的四个侧面分别与四个悬臂梁称重传感器22的作用端相接触或靠近；连接件下挡板26设置有通孔261，换挡杆连接件24的杆部242从连接件下挡板26中的通孔261伸出并与万向节27相连，通孔261的孔径略大于杆部242的直径。 作为本实施例的一种变形，该测量装置也可整体为圆柱形，即外罩21为底部开口或两端开口的圆筒形，传感器固定架23为圆形框架结构，连接件上挡板25、连接件下挡板26为圆形片状；传感器固定架23还可为适于安装悬臂梁称重传感器22的各种形状；换挡杆连接件24的杆部242的截面和连接件下挡板26上的通孔261也可为方形或其它形状，以限制换挡杆连接件24以其轴线转动。 作为本实施例的一种优化方式，四个悬臂梁称重传感器22可规则排列于正四边形的四角。
权利要求
一种换挡杆阻力测量装置，其特征在于，该装置包括四个测力传感器、换挡杆连接件、固定支架、万向节，其中，四个测力传感器固定安装于固定支架，换挡杆连接件包括头部和杆部，头部分别与四个测力传感器的受力部相接触或靠近，换挡杆连接件被限定于固定支架的空隙，头部存在足够的位移空间使其能充分作用于测力传感器的受力部，换挡杆连接件的杆部与万向节相连
2. 根据权利要求1所述的换挡杆阻力测量装置，其特征在于，所述测力传感器为触力传感器(11)。
3. 根据权利要求2所述的换挡杆阻力测量装置，其特征在于，所述固定支架包括上挡板(131)、下挡板(132)，上挡板(131)和下挡板(132)皆为圆形片状，下挡板(131)上设置有挡板支柱(133)，上挡板(131)通过固定支架安装于下挡板(132)并与下挡板(132)隔开一定间距。
4. 根据权利要求3所述的换挡杆阻力测量装置，其特征在于，四个触力传感器(11)安装于下挡板(132);换挡杆连接件的头部(121)为圆盘状，分别与四个触力传感器(11)上的四个弹性敏感元件(111)相靠近或接触；下挡板(132)设置有通孔(134)，换挡杆连接件的杆部通过下挡板上的通孔(134)伸出并与万向节相连，通孔(134)的孔径略大于换挡杆连接件的杆部的直径，上挡板(131)和下挡板(132)之间的间距略大于换挡杆连接件的头部的厚度。
5. 根据权利要求2所述的换挡杆阻力测量装置，其特征在于，触力传感器(11)上的四个弹性敏感元件(111)规则排列于正四边形的四角。
6. 根据权利要求1所述的换挡杆阻力测量装置，其特征在于，所述测力传感器为悬臂梁称重传感器(22)。
7. 根据权利要求6所述的换挡杆阻力测量装置，其特征在于，所述固定支架包括外罩(21) 、传感器固定架(23)、连接件上挡板(25)、连接件下挡板(26)，传感器固定架(23)、连接件上挡板(25)、连接件下挡板(26)固定安装于外罩，传感器固定架(23)为方形框架结构，接件上挡板(25)与连接件下挡板(26)为方形片状，接件上挡板(25)与悬臂梁称重传感器(22)的交汇处设置有四处凹陷以便悬臂梁称重传感器(22)通过。
8. 根据权利要求7所述的换挡杆阻力测量装置，其特征在于，四个悬臂梁称重传感器(22) 的固定端分别固定安装于传感器固定架(23)，悬臂梁称重传感器(22)的作用端与连接件下挡板(26)之间具有一定间距；换挡杆连接件的头部为八棱柱，位于连接件上挡板(25)和连接件下挡板(26)之间，厚度略小于连接件上挡板(25)和连接件下挡板(26)之间的间距，其相互分开的四个侧面分别与四个悬臂梁称重传感器(22)的作用端相接触或靠近；连接件下挡板(26)设置有通孔(261)，换挡杆连接件(24)的杆部(242)从连接件下挡板(26)中的通孔(261)伸出并与万向节(27)相连，通孔(261)的孔径略大于杆部(242)的直径。
9. 根据权利要求6所述的换挡杆阻力测量装置，其特征在于，四个悬臂梁称重传感器(22)规则排列于正四边形的四角。
全文摘要
本发明提供一种换挡杆阻力测量装置，包括四个测力传感器、换挡杆连接件、固定支架、万向节，其中，四个测力传感器固定安装于固定支架，换挡杆连接件包括头部和杆部，头部分别与四个测力传感器的受力部相接触或靠近，换挡杆连接件被限定于固定支架的空隙，头部存在足够的位移空间使其能充分作用于测力传感器的受力部，换挡杆连接件的杆部与万向节相连。本发明的有益技术效果是可用于测量变速箱换挡杆在进行操作时所受阻力数据，为变速箱及其与换挡杆连接结构的优化提供参考，而且结构简单。
文档编号G01L1/20GK101718601SQ200910154508
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者朱留存, 纪力, 陈潇毅 申请人:朱留存