复合型转向管柱模拟实验工装装置的制作方法

本实用新型涉及一种转向管柱模拟实验工装装置，特别涉及一种具有良好适用性的转向管柱模拟实验工装装置，属于汽车配件领域。

背景技术：

仪表板横梁横跨在汽车的驾驶舱内，它是汽车上的一种重要的承载机构，主要安装汽车仪表、电器件、安全气囊及转向系统等，在汽车发生碰撞时，仪表板横梁对整个驾驶舱起到加强作用。仪表板横梁上设有定位销及若干比较厚重的钣金件支架，转向管柱支架是钣金件支架之一，具有在仪表板横梁上为其它汽车部件提供安装、支撑和固定的功能。由于转向管柱支架的特殊作用，必须要对转向管柱支架进行静刚度实验。静刚度实验包括横向静刚度实验和纵向静刚度实验，以往的实验工装的包括两个夹具，即横向工装和纵向工装，分开设计，单件加工，尺寸重复性不高，浪费材料和加工工时，成本高，而且与转向管柱支架采用焊接固定，只能一次性使用，在实验结束后，工装只能报废处理，而其他项目无法借用，浪费资源。

技术实现要素：

本实用新型复合型转向管柱模拟实验工装装置公开了新的方案，采用改进的转向管柱工装模块，解决了现有产品利用率低，适用性差的问题。

本实用新型复合型转向管柱模拟实验工装装置包括转向管柱安装支架、转向管柱工装模块，转向管柱安装支架包括转向管柱套管结构、支架基座连接板、支架U型基座，转向管柱套管结构内套设有转向管柱，转向管柱工装模块包括工装基板、模拟转向柱，模拟转向柱的一端固定在工装基板的一端的中部，工装基板一端与支架基座连接板固定连接，工装基板的另一端与支架U型基座固定连接。

本实用新型复合型转向管柱模拟实验工装装置采用改进的转向管柱工装模块，具有利用率高，节约资源的特点。

附图说明

图1是本方案的转向管柱安装支架的示意图。

图1-1是转向管柱安装支架的支架基座连接板的剖面示意图。

图1-2是转向管柱安装支架的支架U型基座的剖面示意图。

图2是本方案的转向管柱工装模块的示意图。

图2-1是图2中转向管柱工装模块的A向示意图。

图2-2是图2中转向管柱工装模块的B向示意图。

图2-3是转向管柱工装模块的工装基板的示意图。

图2-4是工装基板上的耳状连接件的示意图。

图2-5是转向管柱工装模块的模拟转向柱连接段的示意图。

图2-6是转向管柱工装模块的模拟转向柱延伸段的示意图。

图3是本方案复合型转向管柱模拟实验工装装置的示意图。

其中，1是工装基板，2是耳状连接件，3是模拟转向柱，4、5是工装安装支架，6是模拟转向柱连接段，7是调整垫片7，8是调整垫片8，9是调整垫片9，10是调整垫片10，11是调整垫片11，12、13是螺栓，14是螺母，15是螺栓螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1～3所示，本实用新型复合型转向管柱模拟实验工装装置示意图。复合型转向管柱模拟实验工装装置包括转向管柱安装支架、转向管柱工装模块，转向管柱安装支架包括转向管柱套管结构、支架基座连接板、支架U型基座，转向管柱套管结构内套设有转向管柱，转向管柱工装模块包括工装基板、模拟转向柱，模拟转向柱的一端固定在工装基板的一端的中部，工装基板一端与支架基座连接板固定连接，工装基板的另一端与支架U型基座固定连接。上述方案采用一体化设计，通过合理的部件尺寸选择，可以适用于多种实验项目中，节约了实验成本。进一步，为了在工装安装到工作台上后检测工装本身的变形量，排除变形引起的实验误差，本方案工装模块还包括了本身的安装支架，即转向管柱工装模块还包括工装安装支架，所述工装安装支架安装在模拟转向柱两侧的工装基板的两端上。

为了实现部件间的紧固连接，本方案公开了一种安装支架与工装模块的连接方式，具体是支架基座连接板上设有支架基座连接通孔，支架U型基座的2个连接端上设有支架U型基座连接通孔，模拟转向柱一端的两侧的工装基板上开设有工装基板连接通孔A，工装基板连接通孔A内设有连接件A，工装基板连接通孔A与支架基座连接通孔通过连接件A形成固定连接A，转向管柱工装模块与支架基座连接板通过固定连接A形成固定连接。工装基板的另一端的中部上固定设有耳状连接件，耳状连接部件的连接端上设有耳状连接件连接通孔，耳状连接件连接通孔内设有连接件C，耳状连接件连接通孔与支架U型基座连接通孔通过连接件C形成固定铰接，转向管柱工装模块与支架U型基座通过上述固定铰接形成固定连接。进一步，为了保证耳状连接件与工装基板牢固连接，本方案在工装基板的另一端的中部上开设有工装基板连接通孔B，工装基板连接通孔B内设有连接件B，耳状连接件的固定端上设有耳状连接件固定通孔，工装基板连接通孔B与耳状连接件固定通孔通过连接件B形成固定连接B，耳状连接件与工装基板另一端的中部通过固定连接B形成固定连接。进一步，为了能调节耳状连接件在工装基板上的上下位置，以便适应不同安装支架的安装尺寸要求，同时满足安装支架与工装模块左右尺寸与位置的匹配关系，本方案的工装基板连接通孔A是长圆形通孔结构A，通过长圆形通孔结构A调整工装基板连接通孔A与支架基座连接通孔连接的左右位置，工装基板连接通孔B是长圆形通孔结构B，通过长圆形通孔结构B调整耳状连接件在工装基板另一端的上下位置。进一步，为了调整安装支架与工装模块件的安装位置，本方案还采用垫片调节安装尺寸，如图2所示，具体是工装基板连接通孔A的内侧端口处设有调整垫片7，工装基板连接通孔A的外侧端口处设有调整垫片11，耳状连接件固定通孔与工装基板连接通孔B间设有调整垫片8，通过调整垫片7、调整垫片8、调整垫片11调整连接件A连接位置。而且，本方案还可以在耳状连接件连接通孔的两端口处设有调整垫片10，通过调整垫片10调整耳状连接部件的连接端沿耳状连接件连接通孔轴向的尺寸。以上改进极大增强了部件的适用性，使其可以适用于多种结构的实验应用中，节约了实验成本。

本方案的模拟转向柱前端为加载力的点，为了使其能够适应各种尺寸要求，本方案公开了一种长度可调节的结构，如图2所示，模拟转向柱包括模拟转向柱连接段、模拟转向柱延伸段，模拟转向柱延伸段的连接端的端面上设有内凹的连接盲孔，模拟转向柱延伸段的连接端的侧面上设有内螺纹孔，内螺纹孔内设有销栓，模拟转向柱连接段的连接端的端面上设有外凸的连接销棒，连接销棒的侧面上开有定位销孔，销栓固定旋进插设在连接盲孔内的连接销棒上的定位销孔内形成锁紧配合，模拟转向柱连接段与模拟转向柱延伸段通过上述锁紧配合形成固定连接。进一步，为了实现部件的重复利用，本方案的定位销孔是沿连接销棒轴向延伸的长圆孔。进一步，为了锁定连接段与延伸段的位置，确定模拟转向柱的长度，本方案在模拟转向柱连接段与模拟转向柱延伸段间设有调整垫片9，通过调整垫片9来调节模拟转向柱的长度。

本方案在CCB转向管柱静刚度实验中，针对汽车内转向管柱固定方式相似结构，设计一款转向管柱模拟工装块以满足不同项目的CCB实验要求，并节约实验成本。转向管柱固定支架的固定方式应用较广，其上端为2个M8螺母或螺栓，下端用一个M8长螺栓通过U型冲压件加以固定。转向管柱在安装时先卡进U型支架，再穿进M8长螺栓，逆时针旋转一定角度后，与上端安装支架螺母孔(或螺栓)对齐后，安装紧固件M8螺栓(或螺母)。在工人预拧紧后，先紧固下端M8长螺栓，在紧固上端M8螺栓(或螺母)。根据多个项目CCB转向管柱安装支架对比了解，其装配差异性主要是由装配尺寸不同导致的。本方案的工装主要由6个工装模块和调整垫片组成。其中模拟转向柱的前端为加载力的点，工装的安装支架主要用来将模拟工装安装到工作台上，检测工装本身的变形量，用来排除工装本身的变形所引起的实验误差，当进行转向管柱静刚度实验时，工装的安装支架不需要装配。本方案采用调整垫片7～11来调整部件间的安装位置，适应不同安装尺寸的要求，对模拟转向柱可以根据不同转向柱的数模进行调节，以确保加载力的点在方向盘的中心位置。本方案还采用了长圆孔的装配结构实现装配位置的调节，使其位移变形量在实验误差允许范围内，可以满足实验要求。本方案的工装有效地缩短了转向管柱静刚度实验的时间和成本，适用于同类型转向管柱静刚度实验。基于以上特点，本方案的复合型转向管柱模拟实验工装装置相比现有的产品具有实质性特点和进步。

本方案的复合型转向管柱模拟实验工装装置并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。