一种容积可变式车门全自动开闭能量分解试验台的制作方法

本发明涉及一种汽车侧门零部件性能测试及能量分解测试设备，更具体地说，本发明涉及一种容积可变式车门全自动开闭能量分解试验台。

背景技术：

在汽车车门的设计以及运用过程中，开启或关闭车门所需要的力备受关注，在开启或关闭车门的过程中，为了拥有较好的体验感，测量车门上各个零部件所消耗的能量就显得格外的重要，目前公知的方式是采用计算机仿真的方式或者采用手持测力计，测量在车门开启或关闭过程中的力，但计算机仿真一般都会将模型进行简化，过于理想化，采用手持测力计的方式，在试验的过程中，不同的人做试验可能会有不同的结果，可信度有待提高。因此，有必要提出一种全自动的试验台，用于测试各零部件在开启或关闭过程中所消耗的能量。

技术实现要素：

本发明针对现有的试验台采用手持式测力计所测量的数据不准确，试验舱容积不可调节等问题，提供了一种容积可变式车门全自动开闭能量分解试验台。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案实现，结合附图说明如下：

一种容积可变式车门全自动开闭能量分解试验台，包括基础密封舱单元、容积可变式密封舱单元、试验车门单元和驱动单元，所述基础密封舱单元固定安装在地坪上，所述容积可变式密封舱单元采用自由组合的方式，固定安装在基础密封舱单元上，保证整个试验舱的容积与真实汽车的容积具有最小误差，所述试验车门单元通过其自身上的车门合页与基础密封舱单元上的车门合页同轴安装，使试验车门单元可以绕轴线转动，所述驱动单元与外部控制系统相连接，为试验车门单元提供动力源，驱动单元固定安装在基础密封舱单元上，下端与试验车门单元相连接。

进一步地，所述基础密封舱单元，包括：基础密封舱室、试验车门框单元和可移动叉车，所述基础密封舱室上面设有用于吊装的吊耳，底部安装有调节试验车门单元轴线倾角装置，以模拟真实车辆，所述试验车门框单元固定安装在基础密封舱室上，按需要更换，所述可移动叉车固定安装在基础密封舱室底部，用于调整和运输整个试验台；

进一步地，所述试验车门框单元,包括：试验车门框和密封橡胶条支撑骨架，所述试验车门框按需要更换，所述密封橡胶条支撑骨架固定安装在试验车门框上,用于安装密封橡胶条，被试元件限位器拉杆、车门合页、钩舌和密封橡胶条，按需要分别固定安装在试验车门框的不同位置。

进一步地，所述容积可变式密封舱单元，包括：1/2容积舱、1/4容积舱、1/8容积舱、1/16容积舱、1/32容积舱和密封舱后挡板单元,所述1/2-1/32容积舱截面积相同，按真实汽车容积排列组合，使得试验舱的容积与实际汽车容积具有最小的误差，所述密封舱后挡板单元安装在容积舱末端，用于密封整个试验舱。

进一步地，所述容积舱在保证截面积不变的前提下，继续依次进行对半分割，直至达到精度要求。

进一步地，所述密封舱后挡板单元,包括：密封舱后挡板、通风口挡板导轨和通风口挡板，所述密封舱后挡板上设有开口，用于维持内外气压差恒定，所述通风口挡板导轨固定安装在密封舱后挡板的开口处，所述通风口挡板安装在通风口挡板导轨内，用于开启或关闭密封舱后挡板上的开口。

进一步地，所述试验车门单元，包括：试验车门、转接板、自动解锁单元、质心调整板、测力单元和车门合页，所述试验车门通过车门合页与试验车门框单元连接，所述转接板固定安装在试验车门上，随试验车门一同转动，转接板上面设有多排长孔，同扭矩传感器相连接，所述自动解锁单元和质心调整板均固定安装在试验车门上，分别用于试验车门单元的自动解锁和调整试验车门的质心位置，所述测力单元固定安装在试验车门上，其位置与限位器拉杆相配合，用于测量限位器拉杆的过档力，所述车门合页为连接件和被试元件。

进一步地，所述自动解锁单元，包括：解锁电磁铁、解锁拉绳和车门锁，其中，所述解锁电磁铁固定安装在试验车门上，与外部控制系统相连接，所述解锁拉绳两端分别与解锁电磁铁和车门锁相连接，所述车门锁为被试元件，其位置与钩舌相配合。

进一步地，所述测力单元，包括：限位器安装座固定座、测力传感器、测力传感器固定座和限位器座，其中，所述限位器座为被试元件，固定安装在限位器安装座固定座上，限位器安装座固定座固定安装在测力传感器上面，测力传感器下端固定安装在测力传感器固定座上，测力传感器固定座固定安装在试验车门上。

进一步地，所述驱动单元，包括：驱动电机和减速器，所述驱动电机是驱动单元的动力源，与外部控制系统相连接，所述减速器通过减速器支座固定安装在基础密封舱单元上，所述减速器支座上固定安装有与扭矩限制器相配合接近开关，所述扭矩限制器上端与减速器相连接，下端依次连接上部万向联轴器、传动轴、下部万向联轴器、法兰盘和扭矩传感器，所述驱动电机、减速器、扭矩限制器和上部万向联轴器在同一根轴线上，所述下部万向联轴器、法兰盘和扭矩传感器在同一根轴线上，采用上部万向联轴器、传动轴和下部万向联轴器这种组合方式连接，使两根轴线不在一条轴线上，增强通用性，所述接近开关与扭矩限制器配合使用，用于防止驱动单元因扭矩过大造成损失，或用于测量车门旋转的每个时刻所需能量的范围。

与现有技术相比本发明的有益效果：

1.试验舱的容积采用组合的方式，且各单体之间满足二进制分解关系，能够使得试验舱容积与真实误差最小；

2.采用驱动电机驱动试验车门单元旋转，同时安装测力传感器和扭矩传感器，能够实现自动化操作，消除人为因素的干扰；

3.试验车门的质量、质心位置等可以调整，提高通用性；

4.采用扭矩限制器和接近开关组合使用的方式，起到防过载的作用，保护试验台；

5.采用上部万向联轴器、传动轴和下部万向联轴器和组合的方式，能够保证驱动装置和试验车门单元不同轴，扩大使用范围。

附图说明

图1为本发明所述的容积可变式车门全自动开闭能量分解试验台的轴测投影视图；

图2为本发明所述的基础密封舱单元的轴测投影视图；

图3为本发明所述的试验车门框单元的轴测投影视图；

图4为本发明所述的试验车门框单元的正视投影视图；

图5为本发明所述的容积可变式密封舱单元的轴测投影视图；

图6为本发明所述的容积可变式密封舱单元的正视投影视图；

图7为本发明所述的二分之一容积舱的轴测投影视图；

图8为本发明所述的四分之一容积舱的轴测投影视图；

图9为本发明所述的八分之一容积舱的轴测投影视图；

图10为本发明所述的十六分之一容积舱的轴测投影视图；

图11为本发明所述的三十二分之一容积舱的轴测投影视图；

图12为本发明所述的密封舱后挡板单元的轴测投影视图；

图13为本发明所述的试验车门单元的轴测投影视图；

图14为本发明所述的试验车门单元的正视投影视图；

图15为本发明所述的自动解锁单元的轴测投影视图；

图16为本发明所述的测力单元的轴测投影视图；

图17为本发明所述的驱动单元的轴测投影视图；

图18为本发明所述的驱动单元的正视投影视图；

图19为本发明所述的容积可变式车门全自动开闭能量分解试验台处于较大容积时的轴测投影视图；

图20为本发明所述的容积可变式车门全自动开闭能量分解试验台处于较小容积时的轴测投影视图；

图中：1、基础密封舱单元，2、容积可变式密封舱单元，3、试验车门单元，4、驱动单元，5、基础密封舱室，6、试验车门框单元，7、可移动叉车，8、试验车门框，9、密封橡胶条支撑骨架，10、二分之一容积舱，11、四分之一容积舱，12、八分之一容积舱，13、十六分之一容积舱，14、三十二分之一容积舱，15、密封舱后挡板单元，16、密封舱后挡板，17、通风口挡板导轨，18、通风口挡板，19、试验车门，20、转接板，21、自动解锁单元，22、质心调整板，23、测力单元，24、解锁电磁铁，25、解锁拉绳，26、限位器安装座固定座，27、测力传感器，28、测力传感器固定座，29、驱动电机,30、减速器，31、减速器支座，32、接近开关，33、扭矩限制器，34、上部万向联轴器，35、传动轴，36、下部万向联轴器，37、法兰盘，38、扭矩传感器，39、限位器拉杆，40、车门合页，41、钩舌，42、密封橡胶条，43、车门锁，44、限位器座

具体实施方式

参照图1，一种容积可变式车门全自动开闭能量分解试验台，主要由基础密封舱单元1、容积可变式密封舱单元2、试验车门单元3和驱动单元4组成,其中,基础密封舱单元1是试验台的主体部分,其固定安装在地坪上，容积可变式密封舱单元2采用自由组合的方式，固定安装在基础密封舱单元1上，保证整个试验舱的容积与真实汽车的容积具有最小误差，试验车门单元3通过其自身上的车门合页安装在基础密封舱单元1上的车门合页上，两者形成一根轴线,保证试验车门单元3可以绕轴线转动，驱动单元4与外部控制系统相连接，其固定安装在基础密封舱单元1上，下端与试验车门单元3相连接，是整个试验台试验车门单元3运动的动力源。

参照图2，所述的基础密封舱单元1，主要由基础密封舱室5、试验车门框单元6、可移动叉车7组成，其中,基础密封舱室5是基础密封舱单元1的主体部分,上面有用于吊装的吊耳，其底部安装有调节车试验车门单元3轴线倾角的装置，能够更好的模拟真实车辆，试验车门框单元6固定安装在基础密封舱室5上，其根据实际需要可进行更换，可移动叉车7固定安装在基础密封舱室5底部，用于调整和运输整个试验台。

参照图3和图4，所述试验车门框单元6,主要由试验车门框8、密封橡胶条支撑骨架9、限位器拉杆、车门合页、钩舌和密封橡胶等组成，其中，试验车门框8是试验车门框单元6的主体部分，其可以根据实际需要进行更换，密封橡胶条支撑骨架9固定安装在试验车门框8上,用于安装密封橡胶，限位器拉杆、车门合页、钩舌和密封橡胶等均属于被试元件，其中，限位器拉杆、车门合页、钩舌根据实际情况，分别固定安装在试验车门框8的不同位置。

参照图5和图11，所述的容积可变式密封舱单元2主要由二分之一容积舱10、四分之一容积舱11、八分之一容积舱12、十六分之一容积舱13、三十二分之一容积舱14、密封舱后挡板单元15组成,其中，二分之一容积舱10、四分之一容积舱11、八分之一容积舱12、十六分之一容积舱13和三十二分之一容积舱14具有相同的截面积，其根据实际容积大小进行排列组合，使得试验舱的容积与实际容积具有最小的误差，同时，三十二分之一容积舱14并不代表是最小单位，还可以在保证截面积不变的前提下，继续依次进行对半分割，直至达到精度要求，密封舱后挡板单元15固定安装在与试验车门框单元6相对的一端，用于密封整个试验舱。

参照图12，所述的密封舱后挡板单元15,主要由密封舱后挡板16、通风口挡板导轨17和通风口挡板18组成，其中，密封舱后挡板16上面有一个开口，用于维持内外气压差恒定，通风口挡板导轨17固定安装在密封舱后挡板16的开口处，通风口挡板18安装在通风口挡板导轨17内，用于开启或关闭密封舱后挡板16上的开口。

参照图13和图14，所述的试验车门单元3主要由试验车门19、转接板20、自动解锁单元21、质心调整板22、测力单元23和车门合页等组成，其中，试验车门19通过其上面的车门合页与试验车门框单元6中的车门合页相连接，两者之间形成一条轴线，且试验车门19可以绕该轴线发生转动，转接板20的上面有多排长孔，同扭矩传感器38相连接，下端固定安装在试验车门19上，可以随试验车门19一同转动，自动解锁单元21固定安装在试验车门19上，主要用于试验车门单元3的自动解锁，质心调整板22固定安装在试验车门19上，用于调整试验车门19的质心位置，测力单元23固定安装在试验车门19上，其位置与限位器拉杆相配合，用于测量限位器拉杆的过档力，车门合页固定安装在试验车门19上，属于连接件，同时也可以作为被试元件。

参照图15，所述的自动解锁单元21，主要由解锁电磁铁24、解锁拉绳25和车门锁组成，其中，解锁电磁铁24固定安装在试验车门19上，与外部控制系统相连接，其一端与解锁拉绳25相连接，解锁拉绳25另一端与车门锁相连接，车门锁固定安装在试验车门19上，属于被试元件，其位置与钩舌相配合。

参照图16，所述的测力单元23主要由限位器安装座固定座26、测力传感器27、测力传感器固定座28和限位器座组成，其中，限位器座属于被试元件，其固定安装在限位器安装座固定座26上，限位器安装座固定座26固定安装在测力传感器27上面，测力传感器27下端固定安装在测力传感器固定座28上，测力传感器固定座28固定安装在试验车门19上。

参照图17和图18，所述的驱动单元4主要由驱动电机29、减速器30、减速器支座31、接近开关32、扭矩限制器33、上部万向联轴器34、传动轴35、下部万向联轴器36、法兰盘37、扭矩传感器38组成,其中，驱动电机29是驱动单元4的动力源，与外部控制系统相连接，其下端与减速器30相连接，减速器30固定安装在减速器支座31上，减速器支座31固定安装在基础密封舱单元1上，接近开关32固定安装在减速器支座31上，其位置与扭矩限制器33相配合，扭矩限制器33上端与减速器30相连接，下端与上部万向联轴器34相连接，上部万向联轴器34下端与传动轴35相连接，传动轴35下端与下部万向联轴器36相连接，下部万向联轴器36通过法兰盘37与扭矩传感器38相连接，其中，驱动电机29、减速器30、扭矩限制器33和上部万向联轴器34在同一根轴线上，下部万向联轴器36、法兰盘37和扭矩传感器38在同一根轴线上，采用上部万向联轴器34、传动轴35和下部万向联轴器36这种组合方式，可以保证这两根轴线不在一条轴线上，增强通用性，同时，接近开关32与扭矩限制器33配合使用，用于防止驱动单元4因扭矩过大造成损失，同时，也可以用于测量车门旋转的每个时刻所需能量的范围。

参照图19和图20，所述的容积可变式车门全自动开闭能量分解试验台变容积后的示意图。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。