用于测量汽车脚垫最大静摩擦力的辅助台架及测量方法与流程

本发明涉及汽车零部件性能测试技术领域，特别涉及一种用于测量汽车脚垫最大静摩擦力的辅助台架及测量方法。

背景技术：

在日常驾驶过程中，驾驶员在对汽车进行紧急刹车或加速时，会使得汽车脚垫与整车地毯产生相互作用力，当该作用力大于脚垫的最大静摩擦力时，脚垫与整车地毯发生相对运动，脚垫产生堆积，会影响驾驶员的刹车或加速操作，带来安全隐患。因此在评价汽车脚垫性能时，脚垫的最大静摩擦力也是非常重要的指标，但是现有技术中缺乏测量脚垫最大静摩擦力的装置。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种用于测量汽车脚垫最大静摩擦力的辅助台架及测量方法，主要目的在于：公开一种能够模拟驾驶员在驾驶过程中腿部运动的测量脚垫最大静摩擦力的台架，使测试条件更加符合实际操作，测量结果更准确。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种用于测量汽车脚垫最大静摩擦力的辅助台架，所述台架包括：支架、活动架、配重承载台、压头以及测力装置；所述活动架包括横向臂和竖向臂，所述横向臂的两端分别通过旋转连接铰与所述竖向臂以及所述支架连接；所述压头通过固定连接铰与所述竖向臂底端连接；所述配重承载台设置在所述竖向臂上；所述压头与所述测力装置连接。

进一步地，所述压头包括t形安装件和拉动件，所述拉动件安装在所述t形安装件的前侧面，与所述测力装置连接；所述t形安装件的底面为粗糙面。

进一步地，所述配重承载台包括承载面和连接面，所述连接面上设有固定孔，所述连接面固定在所述竖向臂上。

进一步地，所述旋转连接铰包括：第一固定件、第二固定件和转杆；所述第一固定件和第二固定件均包括第一安装耳，所述第一安装耳上设有转杆孔，所述转杆通过所述转杆孔贯穿所述第一固定件和所述第二固定件的第一安装耳，将所述第一固定件和所述第二固定件连接。

进一步地，所述固定连接铰包括：第三固定件、连接件和转轴；所述第三固定件和连接件均包括第二安装耳，所述转轴贯穿第三固定件和连接件上的第二安装耳，将所述第三固定件通过所述转轴与所述连接件连接；所述固定件固定在所述竖向臂的底端，所述连接件与所述压头固定连接。

进一步地，所述支架包括：底座和竖杆；所述底座包括支座和稳固座，所述支座设置在所述竖杆下，承载所述竖杆；所述稳固座与所述支座的后侧面连接；所述竖杆和所述支座连接处以及所述稳固座和所述支座的连接处，均设置三角固定件；所述竖杆通过所述旋转连接件与所述横向臂连接。

另一方面，本发明提供了一种测量汽车脚垫最大静摩擦力的方法，所述方法包括以下步骤：

s01、将汽车脚垫置于平整的地毯上，将所述压头置于所述汽车脚垫上；

s02、调整所述竖向臂和所述横向臂之间的夹角；

s03、在所述配重承载台上安装配重，将测力装置与所述压头连接；

s04、给所述压头施加水平的驱动力，读取所述汽车脚垫相对于所述地毯移动时测力装置测出的力值。

进一步地，所述步骤s02中的所述夹角为105°～110°，同时保证所述的横向臂处于水平位置。

进一步地，所述步骤s03中的所述配重为6.0kg～6.5kg。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本发明提供了一种汽车脚垫最大静摩擦力测量辅助台架，克服了现有技术中通过驾驶员主观感受汽车脚垫表面粗糙程度而造成的测试结果不直观、不明确的问题；

2、本发明能够模拟驾驶员在驾驶过程中腿部运动的情况来测量汽车脚垫最大静摩擦力，使得测量结果更符合实际；

3、本发明公开的辅助台架结构简单、制造成本低廉、使用操作便捷，适宜推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于测量汽车脚垫最大静摩擦力辅助台架的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的压头结构示意图；

图3是本发明实施例提供的旋转连接铰结构示意图；

图4是本发明实施例提供的辅助台架的运行示意图。

图中：1、支架；2、活动架；3、配重承载台；4、压头；11、底座；12、竖杆；111、支座；112、稳固座；113、三角固定件；21、横向臂；22、竖向臂；23、旋转连接铰；41、固定连接铰；42、t形安装件；43、拉动件；31、承载面；32、连接面；231、第一固定件；232、第二固定件；233、转杆；234、第一安装耳；411、第三固定件；412、连接件；413、转轴；414、第二安装耳；5、汽车脚垫；6、地毯。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“x轴”“y轴”“z轴”“垂直”“平行”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明中的“前”指的是如图4中水平驱动力的方向，“后”指的是水平驱动力的反向方向。

现有技术中汽车脚垫最大静摩擦力的测量通常采用驾驶员的主观感受，或者直接给覆在汽车地毯上的脚垫施加驱动力然后通过测力计测量脚垫相对地毯移动时的力值。但是，前述的第一种情况导致测量结果不明确、不直观，第二种情况存在测量结果不符合驾驶员驾驶实际过程的问题。

为了解决上述问题，如图1所示，本发明实施例提供一种用于测量汽车脚垫最大静摩擦力的辅助台架，包括：支架1、活动架2、配重承载台3、压头4以及测力装置(未示出)。

其中，支架1包括：底座11和竖杆12。底座包括支座111以及和支座111垂直连接的稳固座112。支座位于竖杆下，用于承载竖杆。稳固座位于支座的后侧面，用于稳定辅助台架整体，防止其向后倾斜。竖杆和支座的连接处的两侧，以及稳固座和支座连接处的两侧，均设置三角固定件。

活动架2包括：横向臂21和竖向臂22，横向臂21和竖向臂22通过旋转连接铰23连接，使得横向臂和竖向臂能够以旋转连接铰为中心发生在一个平面上的相对转动，在测量时，可以调节横向臂和竖向臂之间的夹角。

如图2所示，压头4通过固定连接铰41连接在竖向臂的底端。压头4包括：t形安装件42和拉动件43。拉动件43安装在t形安装件42的前侧面，用于连接测力装置(未示出)。t形安装件用于连接固定连接铰。进一步地，为了使压头能够牢固地设置在汽车脚垫上，本实施例将t形安装件的底面设置为粗糙面，即其底面设置金属毛刺，这样能够避免压头和脚垫之间发生相对运动。

如图2所示，配重承载台3设置在竖向臂22上。配重承载台3包括承载面31和连接面32，承载面上设有配重安装孔，连接面上设有固定孔，用于与竖向臂连接固定。

如图3所示，旋转连接铰23包括：第一固定件231、第二固定件232和转杆233。第一固定件231和第二固定件232上均包括第一安装耳234，第一安装耳上设有转杆孔，转杆贯穿第一固定件和第二固定件上的转杆孔，将第一固定件和第二固定件连接，并使第一固定件和第二固定件可以在同一平面相对转动。

如图2所示，固定连接铰41包括：第三固定件411、连接件412和转轴413。第三固定件411通过转轴413与连接件412连接，第三固定件411和连接件412上包括第二安装耳414，转轴贯穿第三固定件和连接件上第二安装耳将第三固定件和连接件连接，并使第三固定件和连接件可以在同一平面相对转动。固定件固定在竖向臂的底端，连接件与压头固定连接。

优选地，本实施例中的的配重承载台3能够在竖向臂22上向下滑动，技术人员可以根据配重承载台与固定连接铰之间的距离调整相应的配重重量。具体的，在竖向臂上设置滑动槽和固定孔，用于固定配重承载台。

本发明公开的辅助台架中，横向杆模拟驾驶员的大腿，竖向杆模拟驾驶员的小腿，压头模拟驾驶员的脚掌，旋转连接铰模拟驾驶员腿部的关节，固定连接铰模拟驾驶员的脚踝，配重承载台上安装的配重用于模拟驾驶员腿的重量。从而使得辅助台架能够贴近驾驶员实际驾驶中地毯的受力情况，测量出符合实际情况的汽车脚垫相对于地毯的最大静摩擦力。

本发明公开的辅助台架可以选用常见的铝型材搭建，取材容易、搭建快捷。

基于前述的一种用于测量汽车脚垫最大静摩擦力的辅助台架，本发明还提供一种汽车脚垫最大静摩擦力的测量方法，包括如下步骤：

s01、将汽车脚垫置于平整的地毯上，将所述压头置于所述汽车脚垫上；

s02、调整所述竖向臂和所述横向臂之间的夹角；

s03、在所述配重承载台上安装配重，将测力装置与所述压头连接；

s04、给所述压头施加水平的驱动力，当所述汽车脚垫相对于所述地毯移动时，读取测力装置测出的力值。

需要说明的是，上述方法中的地毯为汽车内用地毯，在进行测量试验时，可以针对不同的车型更换地毯的类型。当为汽车内地毯选择汽车脚垫时，测量不同汽车脚垫相对于地毯的最大静摩擦力，可以为汽车选择适宜的脚垫。

为了模拟驾驶员在实际驾驶过程中大腿和小腿的姿态以及重量，本发明将竖向臂和横向臂之间的夹角调整为105°～110°，本实施例优选为110°。同时保证所述的横向臂处于水平位置，在配重承载台上安装的配重为6.0kg～6.5kg，本实施例优选为6.5kg。如图4所示，给所述压头施加向前的水平驱动力(图4中箭头的方向为水平驱动力的方向)，测力装置测量施加力的值，不断增加水平驱动力的力值，当所述汽车脚垫相对于所述地毯移动时，读取力值。优选地，本实施例中的测力装置选用能够显示位移与力的关系的智能测力仪，读取测力装置测出的力与位移的关系曲线，曲线中的峰值力即为脚垫的最大摩擦力。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本发明提供了一种汽车脚垫最大静摩擦力测量辅助台架，克服了现有技术中通过驾驶员主观感受汽车脚垫表面粗糙程度而造成的测试结果不直观、不明确的问题；

2、本发明能够模拟驾驶员在驾驶过程中腿部运动的情况来测量汽车脚垫最大静摩擦力，使得测量结果更符合实际；

3、本发明公开的辅助台架结构简单、制造成本低廉、使用操作便捷，适宜推广应用。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。