三轴式电动助力转向系统试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三轴式电动助力转向系统试验装置，包括设在底座上的两个加载装置、驱动装置、机械转向器安装夹具和EPS安装机构；其中，两个加载装置分别用于对机械转向器的两端头进行加载，驱动装置用于对机械转向器形成旋转输入；驱动装置具有分别直接与机械转向器连接和通过EPS与机械转向器连接的可拆换的两种接口形式，且驱动装置和EPS安装机构均与底座之间形成有三轴坐标位置调整结构和角度调整结构。优选，加载装置由伺服电机通过加载臂和设在加载臂上的加载座加载。本实用新型的有益效果是，可方便的实现转向系统整体疲劳寿命试验和单独对机械转向器进行疲劳寿命试验，且适用范围广，试件安装调整方便，试验效率高。
【专利说明】
三轴式电动助力转向系统试验装置
技术领域
[0001]本实用新型专利涉及一种车辆疲劳试验装置，特别是一种三轴式电动助力转向系统试验装置。
【背景技术】
[0002]电动助力转向系统是汽车动力转向系统的一种结构形式，其中轴管式动力转向系统具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点，应用越来越广泛。其主要由电动助力转向管柱(EPS)及机械转向器两部分组成。针对电动助力转向系统的疲劳寿命试验，必须要完全模拟实际使用的安装状态进行。同时，为了满足不同的考核方式，还要对机械转向器部分单独进行考核。为此，需要一种可分别用于两种试验的试验装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是针对现有技术的不足，提供一种可方便的对电动助力转向系统整体和对机械转向器部分进行单独试验，且适用范围广的三轴式电动助力转向系统试验装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
[0005]—种三轴式电动助力转向系统试验装置，包括设在底座上的两个加载装置、驱动装置、机械转向器安装夹具和EPS安装机构;其中，两个加载装置分别用于对机械转向器的两端头进行加载，驱动装置用于对机械转向器形成旋转输入;驱动装置具有分别直接与机械转向器连接和通过EPS与机械转向器连接的可拆换的两种接口形式，且驱动装置和EPS安装机构均与底座之间形成有三轴坐标位置调整结构和角度调整结构。
[0006]采用前述技术方案的本实用新型，由于驱动装置具有分别直接与机械转向器连接和通过EPS与机械转向器连接的可拆换的两种接口形式，且驱动装置和EPS安装机构均与底座之间形成有三轴坐标位置调整结构和角度调整结构。因此，本装置可方便的实现转向系统整体疲劳寿命试验和单独对机械转向器进行疲劳寿命试验，且可适用于不同结构尺寸和不同驱动输入角度的转向系统的试验，其适用范围广。
[0007]优选的，所述加载装置由伺服电机通过加载臂和设在加载臂上的加载座加载。以便通过计算机控制加载扭矩，实现两个端头均衡的加载效果，可方便模拟车辆行驶过程中转向器的受力状态。
[0008]优选的，所述加载座的加载力臂长度通过在加载臂上的位置调整结构形成可调整。以方便进行转弯力臂长度不同车辆的模拟试验。其中，调整方式可通过多个连接位置孔实现预定量分级调整，也可采用长条孔实现按需要的无级调整。
[0009]优选的，所述加载装置通过丝杠螺母副以及T型槽与T型螺栓的配合形成在底座上的横向位置调节。以适应机械转向器两端头距离不同的不同规格转向系统实验，拓宽适用范围。
[0010]优选的，所述三轴坐标位置调整结构由纵向导轨副、横向导轨副、竖向导轨副和对应的丝杠螺母副构成;所述角度调整结构由水平回转台和竖向回转台构成。以方便的实现不同规格转向器，以及机械转向器单独试验和与EPS—起进行整体试验的试验要求，其调整方便，且可充分满足不同输入角度要求。
[0011]进一步优选的，所述纵向导轨副设有定导轨，该定导轨与横向导轨副的动导轨固定连接，横向导轨副的定导轨固定连接在所述底座上;所述水平回转台设有水平定盘，该水平定盘与纵向导轨副的动导轨固定连接，水平回转台的动盘与所述竖向导轨副的定导轨固定连接;所述竖向回转台设有竖向定盘，该竖向定盘与竖向导轨副的动导轨固定连接;所述驱动装置和EPS安装机构分别对应设在两个竖向回转台的竖向动盘上。以确保结构简单、试件安装、调整方便可靠。
[0012]进一步优选的，所述竖向导轨副的动导轨移动由电机提供驱动动力。提高操作方便性，并降低试件安装调整劳动强度，提高试验效率。
[0013]进一步优选的，所述机械转向器安装夹具包括夹具底板，夹具底板与所述底座通过T型槽和T型螺栓形成纵向位置可调整的结构。提高机械转向器试件安装和位置调整的方便性，提尚试验效率。
[0014]更进一步优选的，所述夹具底板通过过渡座设有用于对所述机械转向器形成夹持固定的装夹主体;夹具底板与过渡座通过T型槽和T型螺栓形成横向位置可调整的结构。进一步提高机械转向器试件安装和位置调整的方便性，提高试验效率，同时可满足不同安装形式的转向系统的试验要求。
[0015]再进一步优选的，所述过渡座与装夹主体之间还通过T型槽和T型螺栓再次形成纵向位置可调整的结构。更进一步提高机械转向器试件安装和位置调整的方便性，提高试验效率。
[0016]本实用新型的有益效果是，可方便的实现转向系统整体疲劳寿命试验和单独对机械转向器进行疲劳寿命试验，且适用于不同结构尺寸和不同驱动输入角度的转向系统的试验，试件安装调整方便，试验效率高。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型用于转向系统整体试验时的结构示意轴测图。
[0018]图2是本实用新型中的加载装置的结构示意轴测图。
[0019]图3是本实用新型中的机械转向器安装夹具的结构示意轴测图，其中，机械转向器安设在夹具上。
[0020]图4是本实用新型中的具有三轴坐标位置调整结构和角度调整结构的驱动装置结构示意轴测图。
[0021]图5是本实用新型中的具有三轴坐标位置调整结构和角度调整结构的EPS安装机构的结构示意轴测图。
[0022]图6是本实用新型用于对机械转向器进行单独试验时的结构示意轴测图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
[0024]参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，一种三轴式电动助力转向系统试验装置，包括设在底座500上的两个加载装置100、驱动装置200、机械转向器安装夹具300和EPS安装机构400;其中，两个加载装置100分别用于对机械转向器的两端头进行加载，驱动装置200用于对机械转向器形成旋转输入;驱动装置200具有分别直接与机械转向器连接和通过EPS与机械转向器连接的可拆换的两种接口形式，且驱动装置200和EPS安装机构400均与底座500之间形成有三轴坐标位置调整结构和角度调整结构。
[0025]其中，加载装置100由伺服电机101通过加载臂102和设在加载臂102上的加载座103加载;加载座103的加载力臂长度通过在加载臂102上的位置调整结构形成可调整，该位置调整结构通过加载座103与加载臂102上的长条孔配合形成，并通过螺栓螺帽将加载臂102与加载座103固定；另外，加载装置100通过第一丝杠螺母副104以及T型槽与T型螺栓的配合形成在底座500上的横向位置调节。
[0026]驱动装置200用于提供转向系统试验的输入扭矩，驱动装置200的坐标位置调整结构由第一纵向导轨副、第一横向导轨副、第一竖向导轨副以及分别对应的第一纵向丝杠螺母副、第一横向丝杠螺母副和第一竖向丝杠螺母副构成;驱动装置200的角度调整结构由第一水平回转台和第一竖向回转台构成;其中，第一纵向导轨副设有第一纵向定导轨，该第一纵向定导轨通过第一基板201与第一横向导轨副的第一横向动导轨形成固定连接，第一横向导轨副的第一横向定导轨216固定连接在所述底座500上;第一纵向导轨副的第一纵向动导轨形成在第一基座202上，第一水平回转台的第一水平定盘203通过第一基座202与第一纵向动导轨固定连接;第一水平回转台的第一水平动盘204与第一竖向导轨副的第一竖向定导轨205固定连接;第一竖向回转台设有第一竖向定盘206，该第一竖向定盘206固定连接在角铁架207上，该角铁架207上形成有第一竖向导轨副的第一竖向动导轨，且角铁架207的第一竖向定盘206安装面上形成有T型槽，第一竖向定盘206可通过T型槽和T型螺栓的配合结构形成安装位置可调整的结构;驱动装置200的驱动部215设在第一竖向回转台的第一竖向动盘208上，驱动部215由驱动伺服电机214提供驱动扭矩，且驱动部215的输出端具有万向节的连接结构。其中，第一纵向丝杠螺母副的第一纵向丝杠209和第一横向丝杠螺母副的第一横向丝杠210均连接有驱动手轮211;第一竖向丝杠螺母副的第一竖向丝杠212通过蜗轮蜗杆连接有竖向驱动电机213;第一水平回转台和第一竖向回转台均采用蜗轮蜗杆驱动结构。
[0027]EPS安装机构400用于安设电动助力转向管柱，EPS安装机构400的坐标位置调整结构由第二纵向导轨副、第二横向导轨副、第二竖向导轨副以及分别对应的第二纵向丝杠螺母副、第二横向丝杠螺母副和第二竖向丝杠螺母副构成;EPS安装机构400的角度调整结构由第二水平回转台和第二竖向回转台构成;其中，第二纵向导轨副设有第二纵向定导轨，该第二纵向定导轨通过第二基板401与第二横向导轨副的第二横向动导轨形成固定连接，第二横向导轨副的第二横向定导轨采用第一横向导轨副的第一横向定导轨216相同；第二纵向导轨副的第二纵向动导轨形成在第二基座402上，第二水平回转台的第二水平定盘403通过第二基座402与第二纵向动导轨固定连接;第二水平回转台的第二水平动盘404与第二竖向导轨副的第二竖向定导轨405固定连接;第二竖向回转台设有第二竖向定盘406，该第二竖向定盘406固定连接在安装基板407上，该安装基板407上形成有第二竖向导轨副的第二竖向动导轨;EPS安装机构400的安装座408设在第一竖向回转台的第一竖向动盘409上，安装座408上形成有T型槽，EPS可通过T型槽和T型螺栓的配合结构形成安装位置可调整的结构。其中，第二纵向丝杠螺母副的第二纵向丝杠410和第二横向丝杠螺母副的第二横向丝杠411均连接有驱动手轮412;第二竖向丝杠螺母副的第二竖向丝杠413通过蜗轮蜗杆连接有竖向驱动电机414;第二水平回转台和第二竖向回转台均采用蜗轮蜗杆驱动结构。
[0028]机械转向器安装夹具300包括夹具底板301，底座500上设有夹具底板301安装用T型槽，夹具底板301与底座500通过该T型槽和配合的T型螺栓形成纵向位置可调整的结构；夹具底板301通过3个过渡座302分别对应设有用于对机械转向器形成夹持固定的3个装夹主体303;夹具底板301上设有横向布设的过渡座302安装用T型槽，夹具底板301与过渡座302通过该T型槽和配合的T型螺栓形成横向位置可调整的结构;过渡座302上设有纵向布设的装夹主体303安装用T型槽通槽，过渡座302与装夹主体303之间还通过该T型槽和配合的T型螺栓再次形成纵向位置可调整的结构；同时，装夹主体303可通过T型槽通槽调换位置，以满足不同结构和安装形式的转向系统实验要求。
[0029]如图1所示，本装置用于转向系统整体试验时，驱动装置200的输出端与EPS安装机构400上装设的EPS输入端连接，EPS输出端与机械转向器安装夹具300上的机械转向器输入端连接，机械转向器两端设置的两个加载装置100分别通过加载座103与机械转向器上对应横拉杆的端头连接。
[0030]如图6所示，本装置用于机械转向器单独试验时，驱动装置200的输出端与机械转向器安装夹具300上的机械转向器输入端连接，机械转向器两端设置的两个加载装置100分别通过加载座103与机械转向器上对应横拉杆的端头连接，EPS安装机构400被调整到远离驱动装置200的左侧一旁。
[0031]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种三轴式电动助力转向系统试验装置，包括设在底座(500)上的两个加载装置(100),驱动装置(200)、机械转向器安装夹具(300)和EPS安装机构(400);其中，两个加载装置(100)分别用于对机械转向器的两端头进行加载，驱动装置(200)用于对机械转向器形成旋转输入;其特征在于，所述驱动装置(200)具有分别直接与机械转向器连接和通过EPS与机械转向器连接的可拆换的两种接口形式，且驱动装置(200)和EPS安装机构(400)均与底座(500)之间形成有三轴坐标位置调整结构和角度调整结构。2.根据权利要求1所述的三轴式电动助力转向系统试验装置，其特征在于，所述加载装置(100)由伺服电机(101)通过加载臂(102)和设在加载臂(102)上的加载座(103)加载。3.根据权利要求2所述的三轴式电动助力转向系统试验装置，其特征在于，所述加载座(103)的加载力臂长度通过在加载臂(102)上的位置调整结构形成可调整。4.根据权利要求1所述的三轴式电动助力转向系统试验装置，其特征在于，所述加载装置(100)通过丝杠螺母副以及T型槽与T型螺栓的配合形成在底座(500)上的横向位置调节。5.根据权利要求1所述的三轴式电动助力转向系统试验装置，其特征在于，所述三轴坐标位置调整结构由纵向导轨副、横向导轨副、竖向导轨副和对应的丝杠螺母副构成;所述角度调整结构由水平回转台和竖向回转台构成。6.根据权利要求5中任一项权利要求所述的三轴式电动助力转向系统试验装置，其特征在于，所述纵向导轨副设有定导轨，该定导轨与横向导轨副的动导轨固定连接，横向导轨副的定导轨固定连接在所述底座(500)上;所述水平回转台设有水平定盘，该水平定盘与纵向导轨副的动导轨固定连接，水平回转台的动盘与所述竖向导轨副的定导轨固定连接;所述竖向回转台设有竖向定盘，该竖向定盘与竖向导轨副的动导轨固定连接;所述驱动装置(200)和EPS安装机构(400)分别对应设在两个竖向回转台的竖向动盘上。7.根据权利要求5所述的三轴式电动助力转向系统试验装置，其特征在于，所述竖向导轨副的动导轨移动由电机提供驱动动力。8.根据权利要求1?7中任意一项权利要求所述的三轴式电动助力转向系统试验装置，其特征在于，所述机械转向器安装夹具(300)包括夹具底板(301)，夹具底板(301)与所述底座(500)通过T型槽和T型螺栓形成纵向位置可调整的结构。9.根据权利要求8所述的三轴式电动助力转向系统试验装置，其特征在于，所述夹具底板(301)通过过渡座(302)设有用于对所述机械转向器形成夹持固定的装夹主体(303);夹具底板(301)与过渡座(302)通过T型槽和T型螺栓形成横向位置可调整的结构。10.根据权利要求9所述的三轴式电动助力转向系统试验装置，其特征在于，所述过渡座(302)与装夹主体(303)之间还通过T型槽和T型螺栓再次形成纵向位置可调整的结构。
【文档编号】G01M17/06GK205538253SQ201620127671
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】王仁全, 谌发坤, 王曦, 唐定
【申请人】中国汽车工程研究院股份有限公司, 重庆凯瑞汽车试验设备开发有限公司