CN104111017B - 一种汽车限位块行程的测量工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车限位块行程的测量工具，包括调节旋钮、传动轴、容栅传感器、齿轮、齿条、活动测砧、固定测砧、单片机、测臂，所述传动轴位于测臂内，所述调节旋钮设在传动轴一端，所述容栅传感器和齿轮均设在传动轴另一端上，所述齿条与齿轮相啮合并设在测臂一端内，所述活动测砧设在齿条顶面上，所述固定测砧设在齿条下方的测臂底面上，所述容栅传感器与单片机相连。将有限空间内难测量的限位块行程直线距离转化为易测量的电压压力值，并通过单片机和集成电路显示在显示屏上，不仅测量精度高、易于读数，而且适用于其它受限制空间的距离测量。
Description
技术领域
本发明涉及汽车悬架技术领域，尤其是涉及一种汽车限位块行程的测量工具。
背景技术
汽车的正向开发过程中，经常需要测量整车装配状态下，空载、半载或满载等情况下的限位块行程。汽车的限位块安装在悬架减震器筒上方的车架上，限位块的下端面和减震器筒的上端面之间的距离即为限位块行程。
限位块可有效缓冲车辆上跳时对车身的冲击，分担减振器的载荷。动力学仿真部门需要使用限位块行程参数建立整车动力学仿真模型进行虚拟迭代，分解出的接口点载荷提供给车身或底盘方向使用。由于限位块是一个非线性极强的橡胶缓冲件，1mm的限位块误差可能产生上千牛顿的载荷，因此，限位块行程是一个需要精确测量的静态参数。
目前，整车装配状态下限位块行程的测量主要通过间接测量，如在车身外侧近似位置安装拉线位移传感器，由于拉线和减振器的轴线不平行，因此，限位块行程不准确，而且无法消除误差。或者用纸近似量出限位块行程的上下端面，随后暂时性的标记，取出后再测量该段纸的长度，不仅难以操作且误差大，有很强的随机性。
发明内容
针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车限位块行程的测量工具，以达到测量操作简便以及测量准确的目的。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该汽车限位块行程的测量工具，包括调节旋钮、传动轴、容栅传感器、齿轮、齿条、活动测砧、固定测砧、单片机和测臂，所述传动轴位于测臂内，所述调节旋钮设在传动轴一端，所述容栅传感器和齿轮均设在传动轴另一端上，所述齿条与齿轮相啮合并设在测臂一端内，所述活动测砧设在齿条顶面上，所述固定测砧设在齿条下方的测臂底面上，所述容栅传感器与单片机相连。
进一步的，所述活动测砧端面上设有压电传感器，压电传感器与单片机相连。
所述单片机连有显示屏。
所述测臂内设有对齿条导向的导轨。
所述传动轴两端部通过轴承与测臂内壁相连。
所述测臂为空心管结构。
所述测臂上设有基座，所述单片机和显示器均设在基座上。
所述导轨和齿条之间通过燕尾结构配合。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、细长型的测臂，可轻松穿过弹簧，满足目前绝大多数的测量条件，解决了传统测量时手拿着测量仪器穿过弹簧的问题，测量操作简便；
2、活动测砧带有高灵敏度的压电传感器，当压力超过阀值时开始读数，保证测量时活动测砧端面与限位块下端面贴合，提高了测量精确度；
3、将有限空间内难测量的限位块行程直线距离转化为易测量的电压压力值，并通过单片机和集成电路显示在显示屏上，不仅测量精度高、易于读数，而且适用于其它受限制空间的距离测量。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明测量工具结构示意图。
图2为图1中A-A处剖视放大示意图。
图中：1.调节旋钮、2.轴承、3.基座、4.显示屏、5.单片机、6.传动轴、7.集成电路、8.容栅传感器、9.齿轮、10.齿条、11.外测轴、12.活动测砧、13.压电传感器、14.导轨、15.紧固螺钉、16.固定测砧、17.测臂。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，该汽车限位块行程的测量工具，包括调节旋钮1、传动轴6、容栅传感器8、齿轮9、齿条10、外测轴11、活动测砧12、固定测砧16、压电传感器13、单片机5、显示器4和测臂17，其中，测臂17为细长的空心管结构，主体结构的空心管的外径小于满载情况下悬架弹簧的节距，传动轴6两端通过轴承2设在测臂17内，传动轴6可在测臂17内转动，调节旋钮1固定在传动轴6一端，调节旋钮1在测臂17一端的外部，通过转动调节旋钮带1动传动轴6转动，便于操作；容栅传感器8和齿轮9均设在传动轴6另一端上，容栅传感器采用圆容栅传感器，容栅传感器8的电压随着传动轴的转动变化，齿条10与齿轮9相啮合并设在测臂17另一端内，该端的测臂设有与测臂长度方向相垂直的导槽，齿条可在导槽内上下移动。
齿条10顶部连有外测轴11，外测轴11一部分在测臂的导槽内，外测轴另一部分在测臂的导槽外部，其中，齿条10和外测轴11为一体结构；测臂17的导槽内设有对外测轴导向的导轨14，导轨14通过紧固螺钉15固定在测臂17的内壁上，导轨和外测轴之间通过燕尾结构配合；其中，导轨为对称设置的两个，齿条10和外测轴11可实现共同直线运动，可保证直线运动的准确性，减小测量误差。
活动测砧12设在外测轴11顶部的端面上，固定测砧16设在齿条下方的测臂17底面上，容栅传感器8与单片机5之间通过集成电路7相连，单片机5与显示屏4相连，测臂17上靠近调节旋钮位置设有基座3，单片机5和显示屏4均固定在基座3上，便于操作观察数据。
活动测砧12端面上设有压电传感器13，压电传感器13与单片机5之间通过集成电路7相连。通过压电传感器13可分辨出活动测砧端面是否与限位块下端面接触，确保测量数据的准确性。
测量时，将设有外测轴的测臂端穿过悬架的弹簧，由于测臂较长、且直径较小，因此可顺利穿过弹簧；使固定测砧贴合在减振器筒上端面上，转动调节旋钮，通过传动轴、带动齿轮转动和容栅传感器转动，其中，容栅传感器随着转动，电阻值及电压将发生线性变换；齿轮带动齿条和外测轴向上运动，当外测轴上的活动测砧运动接近限位块下端面时，继续转动调节旋钮，压电传感器根据检测到的压力判断是否已经接触上限位块下端面；当压力超过设定的压力阀值时，发送脉冲信号给单片机，单片机接收到此信号后，根据此时容栅传感器的电压、通过集成电路转化为数字信号，显示在液晶显示屏上，此时，测试人员可直接读取限位块行程数据。
设容栅传感器电压U与齿轮转动角度α有以下关系：
U＝U1+C1α (式1)；
活动测砧与固定测砧之间初始距离为L1，齿条移动的距离L2，限位块行程的距离为：
L＝L1+L2 (式2)；
齿条移动的距离L2，齿轮分度圆周长C2、齿轮转动圈数N有以下关系：
综合考虑(式1)、(式2)、(式3)，容栅传感器电压U与限位块行程L之间关系如下：
其中，C1、C2、C、L1、Uconst均为常数。
由此可见，限位块行程L和容栅传感器之间是线性递增关系，限位块行程越大，对应的容栅传感器的电压值就越大。
本发明，将有限空间内难测量的限位块行程直线距离转化为易测量的电压值，并通过单片机和集成电路显示在液晶显示屏上，不仅测量精度高、易于读数，而且适用于其它受限制空间的距离测量，操作简便。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种汽车限位块行程的测量工具，其特征在于：包括调节旋钮、传动轴、容栅传感器、齿轮、齿条、活动测砧、固定测砧、单片机和测臂，所述传动轴位于测臂内，所述调节旋钮设在传动轴一端，所述容栅传感器和齿轮均设在传动轴另一端上，所述齿条与齿轮相啮合并设在测臂一端内，所述活动测砧设在齿条顶面上，所述固定测砧设在齿条下方的测臂底面上，所述容栅传感器与单片机相连。
2.如权利要求1所述汽车限位块行程的测量工具，其特征在于：所述活动测砧端面上设有压电传感器，压电传感器与单片机相连。
3.如权利要求1所述汽车限位块行程的测量工具，其特征在于：所述单片机连有显示屏。
4.如权利要求1所述汽车限位块行程的测量工具，其特征在于：所述测臂内设有对齿条导向的导轨。
5.如权利要求1所述汽车限位块行程的测量工具，其特征在于：所述传动轴两端部通过轴承与测臂内壁相连。
6.如权利要求1所述汽车限位块行程的测量工具，其特征在于：所述测臂为空心管结构。
7.如权利要求3所述汽车限位块行程的测量工具，其特征在于：所述测臂上设有基座，所述单片机和显示器均设在基座上。
8.如权利要求4所述汽车限位块行程的测量工具，其特征在于：所述导轨和齿条之间通过燕尾结构配合。
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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| CN104111017A CN104111017A (zh) | 2014-10-22 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1050739A2 (de) * | 1999-04-28 | 2000-11-08 | Frenco Verzahnungstechnik. Messtechnik GmbH | Vorrichtung zur Prüfung und Anzeige der Masshaltigkeit von zylindrischen Oberflächen und von Verzahnungen |
| DE202005016333U1 (de) * | 2005-10-18 | 2006-01-05 | Cherry Gmbh | Sensoreinheit mit versetzten Betätigungsflächen |
| CN101439411A (zh) * | 2007-11-22 | 2009-05-27 | 村田机械株式会社 | 机床、以及传感器组件 |
| CN101476863A (zh) * | 2009-01-23 | 2009-07-08 | 安里千 | 节电型岩层位移实时自动监测仪 |
| CN101893434A (zh) * | 2009-05-22 | 2010-11-24 | 株式会社三丰 | 圆度测定仪 |
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