CN104165718B - 支撑单元以及拉压力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种支撑单元以及包含该支撑单元的拉压力检测装置，能够最大限度地减小摩擦力和碰撞力，保护管柱的结构和精度。本发明提供的一种支撑单元，用于对由管柱、管套以及用于固定管柱的承接单元构成的转向用管柱管套装置进行检测的拉压力检测装置中，为管柱提供固定支撑，其特征在于，具有：支撑座，含有一个Y型开口槽以及分别设置在该Y型开口槽的左、右两侧的左凹槽和右凹槽；两个支撑轴，分别安装在左凹槽和右凹槽内；以及两个轴承，分别套接在两个支撑轴上，用于为管柱提供固定支撑使该管柱定位至水平方向。

Description

支撑单元以及拉压力检测装置

技术领域

本发明涉及一种支撑单元以及包含该支撑单元的拉压力检测装置。

背景技术

在汽车中转向用管柱管套装置是实现缓冲作用的重要结构，在转向用管柱管套装置中管柱被固定在承接单元上，管套与管柱中的内花键与外花键采用间隙配合，内花键与外花键的间隙配合过松或过紧都会导致不能达到有效缓冲的作用，因此，在装配该转向用管柱管套装置前必需对内花键与外花键的间隙配合进行检测，即、对管柱管套装置进行拉压力或拔脱力检测。

从前，为了保证在对转向用管柱管套装置进行检测时管柱始终保持在水平方向，不会因为自重而向下倾斜，通常在拉压力检测装置中设有一个管柱支撑结构，该支撑结构具有一个实心的Y型开口槽，测试开始前将管柱放置在Y型开口槽的开口处，使得管柱卡在开口处并处于水平方向，然后再开始测试。

但是，在上述检测过程中，由于管柱与管套需要进行相对移动，因此，在移动过程中管柱可能会与Y型开口槽在接触面处产生面与面的摩擦和接触面之间固定的碰撞，从而会导致管柱的磨损，使得管柱产生缺陷。而在对工件要求极其精确的汽车行业内，这样的缺陷是必需消除的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种支撑单元以及包含该支撑单元的拉压力检测装置，以解决现有技术存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

本发明提供一种支撑单元，用于对由管柱、管套以及用于固定管柱的承接单元构成的转向用管柱管套装置进行检测的拉压力检测装置中，为管柱提供固定支撑，其特征在于，具有：支撑座，含有一个Y型开口槽以及分别设置在该Y型开口槽的左、右两侧的左凹槽和右凹槽；两个支撑轴，分别安装在左凹槽和右凹槽内；以及两个轴承，分别套接在两个支撑轴上，用于为管柱提供固定支撑使该管柱定位至水平方向，其中，Y型开口槽的形状与管柱的形状相对应，两个轴承的两个外圈之间的间距与管柱的大小相对应，两个外圈分别围绕两个支撑轴进行转动。

在本发明的支撑单元中，还可以具有这样的特征：轴承为深沟球轴承。

另外，本发明还提供一种拉压力检测装置，用于对由管柱、管套以及用于固定管柱的承接单元构成的转向用管柱管套装置进行检测，其特征在于，包括：管套安装连接部，用于安装管套；承接单元安装部，用于安装承接单元；支撑单元，为管柱提供固定支撑；管套安装部，用于安装管套，使得该管套与管柱相套接；以及移动部，与承接单元安装部相连，用于带动承接单元安装部和支撑单元沿着水平方向匀速地来回进行同步移动，其中，支撑单元安装在含有：支撑座，含有一个Y型开口槽以及分别设置在该Y型开口槽的左、右两侧的左凹槽和右凹槽；两个支撑轴，分别安装在左凹槽和右凹槽内；以及两个轴承，分别套接在两个支撑轴上，用于为管柱提供固定支撑使该管柱定位至水平方向，Y型开口槽的形状与管柱的形状相对应，两个轴承之间的间距与管柱的大小相对应。

另外，在本发明的拉压力检测装置中，还可以具有这样的特征：轴承为深沟球轴承。

发明的作用与效果

根据本发明的支撑单元和拉压力检测装置，因为拉压力检测装置具有支撑座、两个支撑轴以及两个轴承，所以两个轴承能够为管柱提供固定支撑使得该管柱定位至水平方向，从而能够保证管柱在测试过程中仅受到点对点的摩擦力，并且由于两个轴承的两个外圈能够分别围绕两个轴承进行转动，因此，消除了固定碰撞，使得整个管柱能够均匀受力，避免了某一处固定受力碰撞而导致的损伤，从而能够在保证该管柱定位至水平方向，并且不会发生晃动的前提下，最大限度地减小摩擦力和碰撞力，保护管柱的结构和精度，达到确保管柱零缺陷的目的。

附图说明

图1是本发明所涉及的转向用管柱管套装置在实施例中的结构示意图；

图2是本发明所涉及的拉压力检测装置在实施例中的结构示意图；

图3是本发明所涉及的拉压力检测装置在实施例中的框图；

图4是本发明涉及的转向用管柱管套装置和拉压力检测装置在实施例中的配合图；

图5是本发明所涉及的支撑单元在实施例中的结构示意放大图；

图6是图5的A-A方向剖视图；

图7是本发明所涉及的移动部在实施例中的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明所涉及的支撑单元以及包含该支撑单元的拉压力检测装置的优选实施例做详细阐述，但本发明并不仅仅限于该实施例。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节。

<实施例>

图1是本发明所涉及的转向用管柱管套装置在实施例中的结构示意图。

如图1所示，转向用管柱管套装置10包括管柱11、管套12以及承接单元13。管柱11含有外花键11a；管套12含有图中未显示的与该外花键11a相对应的内花键；承接单元13用于固定该管柱11，与管柱11未含有该外花键11a的一端固定相连。

图2是本发明所涉及的拉压力检测装置在实施例中的结构示意图。

图3是本发明所涉及的拉压力检测装置在实施例中的框图。

如图2、3所示，拉压力检测装置14含有承接单元安装部15、支撑单元16、管套安装部17、移动部18、位移传感器19、拉压力传感器20、支撑固定架21、获取计算部22、标准范围存储部23、承接单元检测部24、管套检测部25、告知部26、检测控制部27、开关部28以及底座29。

图4是本发明涉及的转向用管柱管套装置和拉压力检测装置在实施例中的配合图。

如图2、4所示，承接单元安装部15用于固定住承接单元13，使得管柱11定位至如图4中F方向所示的水平方向。承接单元安装部15包含固定单元30和定位单元31，固定单元30与承接单元13的上部相对应，用于在垂直方向上对承接单元13进行固定，定位单元31与承接单元13的下部的形状相对应，用于在水平方向上对承接单元13进行定位。

固定单元30含有压块30a和支撑该压块30a的压块支撑架30b。压块30a与承接单元13的上部的形状相对应，用于对承接单元13的上部进行下压从而固定住承接单元13。在本实施例中，压块30a由橡胶材料形成，并含有图中未显示的凹槽，该凹槽与承接单元13的上部的形状相对应，并且凹槽的侧壁与承接单元13上部的边缘相对应，当压块30a压住承接单元13时，压块30a与承接单元13的上部相嵌合。

定位单元31包含定位台31a、限位卡盘31b以及支撑块31c。在本实施例中，定位台31a的形状与承接单元13的底部的形状相对应为圆形，这样在安装上承接单元13后，承接单元13的底部就可以与定位台31a的底部相嵌合。限位卡盘31b用于阻止承接单元13在水平方向发生晃动。支撑块31c用于对压块支撑架30b、定位台31a和限位卡盘31b进行支撑。

在本实施例中，如图2、4所示，压块支撑架30b、定位台31a和限位卡盘31b均固定在支撑块31c上。

如图1所示，在本实施例中，承接单元13的右部固定着管柱11，并且该右部为悬空设置，在这种情况下，为了保证承接单元13左右平衡，如图4所示，定位单元31中还含有一个平衡支撑台31d，该平衡支撑台31d用于对承接单元13提供支撑，从而调节承接单元13的平衡。

图5是本发明所涉及的支撑单元在实施例中的结构示意放大图。

如图2、4、5所示，支撑单元16安装在支撑块31c上，用于对管柱11提供固定支撑，包括：支撑座16a、左支撑轴16b、右支撑轴16c、左轴承16d以及右轴承16e。支撑座16a含有Y型开口槽161a、左凹槽162a以及右凹槽163a，Y型开口槽161a的形状与管柱11的形状相对应，左凹槽162a和右凹槽163a分别设置在该Y型开口槽161a的左、右两侧。左支撑轴16b和右支撑轴16c分别安装在左凹槽162a和右凹槽163a内。左轴承16d和右轴承16e分别套接在左支撑轴16b和右支撑轴16c上，为管柱11提供固定支撑，使得该管柱11定位至水平方向，这两个轴承的两个外圈之间的间距与管柱11的大小相对应，在本实施例中，这两个外圈能够分别围绕两个支撑轴进行360°转动。

图6是图5的A-A方向剖视图。

如图6所示，在本实施例中，左轴承16d和右轴承16e都为深沟球轴承。

如图1、4所示，在拉压力检测装置14中，管套安装部17用于安装管套12，使该管套12与管柱11相套接，从而使得管柱11的外花键11a与图中未显示的内花键处于间隙配合。管套安装部17含有管套安装连接单元17a和管套安装连接单元支撑台17b。在本实施例中，如图2、4所示，管套安装连接单元17a的左端与拉压力传感器20相连，右端与管套12相连。管套安装连接单元支撑台17b固定在底座29上，位于管套安装连接单元17a的下方，用于支撑该管套安装连接单元17a。

如图2、4所示，移动部18与承接单元安装部15相连，用于带动承接单元安装部15沿着如图4中F方向所示的水平方向匀速地来回进行移动。

图7是本发明所涉及的移动部在实施例中的框图。

如图7所示，移动部18包括连接单元18a、驱动单元18b以及导轨18c。连接单元18a与如图4中所示的承接单元安装部15相连，在本实施例中，连接单元18a是与承接单元安装部15的底部相连接的，即、与支撑块31c的底部相连。驱动单元18b用于驱动连接单元18a沿着导轨18c在水平方向做匀速运动，在本实施例中，如图7所示，驱动单元18b含有伺服电机181b和滚珠丝杠182b，滚珠丝杠182b与连接单元18a相连。导轨18c沿着如图4中F方向所示的水平方向延伸，用于引导连接单元18a做水平运动。

如图4所示，位移传感器19用于基于上述移动（即、承接单元安装部15沿着沿着如图4中F方向所示的水平方向匀速地来回进行移动），对外花键11a与内花键（图中未显示）之间的位移进行测量。在本实施例中，该位移传感器19为伸缩式位移传感器，它的一端安装在支撑固定架21的下方（图4中B处）有浮动接头，它的另一端安装在支撑块31c上（图4中C处）。

如图2、4所示，拉压力传感器20用于基于上述移动（即、承接单元安装部15沿着沿着如图4中F方向所示的水平方向匀速地来回进行移动），对内花键和外花键之间的拉压力（即、拔脱力）进行测量，该内花键和外花键之间的拉压力与管套安装连接单元17a受到的拉压力相等，因此，如图2、4所示，本实施例中采用拉压力传感器20与管套安装连接单元17a的一端相连从而测得内花键和外花键之间的拉压力。

支撑固定架21用于支撑管套安装连接单元支撑台17b，并固定住拉压力传感器20。该支撑固定架21含有固定支撑台21a和固定支撑架21b。固定支撑台21a固定在底座29上，位于支撑管套安装连接单元支撑台17b的下方，用于对该支撑管套安装连接单元支撑台17b进行支撑。如图2、4所示，固定支撑架21b安装在固定支撑台21a的左部上方，用于固定住拉压力传感器20。

在拉压力检测装置14中，如图3、4所示，获取计算部22用于获取位移传感器19测得的位移和拉压力传感器20测得的拉压力，并计算得到该位移与拉压力之间的对应关系。

标准范围存储部23用于存储位移与拉压力之间的标准对应关系的标准范围。

承接单元检测部24用于检测承接单元13是否被安装在承接单元安装部15上，并发出承接单元检测结果信号。

管套检测部25用于检测管套12是否被安装在管套安装部17上，并发出管套检测结果信号。

告知部26用于发出合格告知信号、不合格告知信号以及承接单元未安装告知信号和管套未安装告知信号。在本实施例中，告知部26含有输入显示器26a和声光报警器26b。输入显示器26a用于显示操作提示信息，使用户根据该操作提示信息输入操作指令，并且将获取计算部22计算得到的位移与拉压力之间的对应关系和标准范围存储部23存储的位移与拉压力之间的标准对应关系的标准范围显示出来。在本实施例中，该输入显示器26a有两个，一个是触摸屏ComoView，另一个是触摸屏SIEMENS，操作员可以直接在该触摸屏上进行参数修改，并且还设多级密码保护，同时，该显示器也可以让用户通过互联网输入各种操作指令从而便于远程操作测试，并且可以让用户远程对软件进行维修。

检测控制部27采用可编程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）,用于对由获取计算部22计算得到的位移与拉压力之间的对应关系进行检测，判断该对应关系是否处于标准范围内，当位移与拉压力之间的对应关系是处于标准范围内时，控制输入显示器26a发出合格告知信号；否则控制该输入显示器26a发出不合格告知信号，并控制声光报警器26b发出不合格警报。

在本实施例中，检测控制部27还用于接收承接单元检测部24发出的承接单元检测结果信号和管套检测部25发出的管套检测结果信号，并且当承接单元检测结果信号显示为承接单元13未被安装在承接单元检测部24上时，控制输入显示器26a显示出承接单元未安装告知信号，并控制声光报警器26b发出承接单元未安装警报；当管套检测结果信号显示为管套12未被安装在管套安装部24上时，控制输入显示器26a显示出管套未安装告知信号，并控制声光报警器26b发出管套未安装警报。

如图3所示，在拉压力检测装置14中，开关部28与检测控制部27相连，用于开启或者关闭移动部18、位移传感器19、拉压力传感器20、获取计算部22、标准范围存储部23、承接单元检测部24、管套检测部25以及告知部26的运行。在本实施例中，开关部28为双手启动按钮。

在本实施例中，当开关部28处于启动状态时，检测控制部27向移动部18、位移传感器19、拉压力传感器20、获取计算部22、标准范围存储部23、承接单元检测部24、管套检测部25以及告知部26发送控制指令。

在本实施例中，如图1至7所示，检测方法如下：

采用承接单元安装部15安装承接单元13，使得管套12定位至水平方向：使操作员将承接单元13的底部对准定位台31a放置，同时将管柱11放入支撑单元16的Y型开口槽161a内，并使得左轴承16d和右轴承16e与管柱11相接触，将管柱11定位至水平方向。

然后采用限位卡盘31b将承接单元13卡合定位，并采用压块30a从上向下压住承接单元13。

再采用管套安装部17安装管套12，使得该管套12与管柱11相套接，从而使得内花键（图中未显示）与外花键11a处于间隙配合。

采用承接单元检测部24检测承接单元13是否被安装在承接单元安装部15上，并发出承接单元检测结果信号，由检测控制部27接收该承接单元检测结果信号，并且当承接单元检测结果信号显示为承接单元13未被安装在承接单元检测部24上时，控制输入显示器26a显示出承接单元未安装告知信号，并控制声光报警器26b发出承接单元未安装警报，提醒操作员将承接单元安装好。

采用管套检测部25检测管套12是否被安装在管套安装部17上，并发出，由检测控制部27接收该管套检测结果信号，并且当管套检测结果信号显示为管套12未被安装在管套安装部24上时，控制输入显示器26a显示出管套未安装告知信号，并控制声光报警器26b发出管套未安装警报。

采用移动部18带动承接单元安装部15沿着如图4中F方向所示的水平方向匀速地来回进行移动：使操作员开启开关部28，即、使操作员双手按下双手启动按钮，然后使用户根据输入显示器26a显示的操作提示信息输入操作指令，采用检测控制部27根据该操作指令控制伺服电机181b转动，再由滚珠丝杠182b将该转动转化为水平方向的直线运动，并驱动连接单元18a在水平方向做匀速运动，从而带动承接单元安装部15沿着水平方向匀速地来回进行移动，使得外花键11a在管套12内匀速地进入或退回，从而使得内花键与外花键11a之间产生位移、摩擦，同时带动管套12对管套安装连接单元17a进行拉压。

采用位移传感器19基于上述移动对内花键（图中未显示）与外花键11a之间的位移进行测量。

采用拉压力传感器20基于上述移动对内花键和外花键之间的拉压力（即、拔脱力）进行测量。

采用获取计算部22获取位移传感器19测得的位移和拉压力传感器20测得的拉压力，并计算得到该位移与拉压力之间的对应关系。

采用输入显示器26a将获取计算部22计算得到的位移与拉压力之间的对应关系和标准范围存储部23存储的位移与拉压力之间的标准对应关系的标准范围显示出来。

采用检测控制部27对由获取计算部22计算得到的位移与拉压力之间的对应关系进行检测，判断该对应关系是否处于标准范围内，并当位移与拉压力之间的对应关系是处于标准范围内时，控制输入显示器26a发出合格告知信号，提示操作员该内花键与外花键的间隙配合是合格的；否则控制该输入显示器26a发出不合格告知信号，并控制声光报警器26b发出不合格警报，提示操作员该内花键与外花键的间隙配合是不合格的。

在本实施例中，输入显示器26a上能够显示出位移和拉压力之间的对应关系的位移-拉压力曲线图（图中未显示）。在位移-拉压力曲线图中，用横坐标表示位移，纵坐标表示拉压力，曲线表示位移和拉压力之间的对应关系，另外用矩形线框表示位移与拉压力之间的标准对应关系的标准范围。在本实施例中，若曲线是处于矩形线框内的，即、位移与拉压力之间的对应关系是处于标准范围内，这时，检测控制部27会控制输入显示器26a发出合格告知信号，表示内花键与外花键11a的间隙配合是合格的。

实施例的作用与效果

根据本实施例的支撑单元和拉压力检测装置，因为拉压力检测装置具有支撑座、两个支撑轴以及两个轴承，所以两个轴承能够为管柱提供固定支撑使得该管柱定位至水平方向，从而能够保证管柱在测试过程中仅受到点对点的摩擦力，并且由于两个轴承的两个外圈能够分别围绕两个轴承进行360°转动，因此，消除了固定碰撞，使得整个管柱能够均匀受力，避免了某一处固定受力碰撞而导致的损伤，从而能够在保证该管柱定位至水平方向，并且不会发生晃动的前提下，最大限度地减小摩擦力和碰撞力，保护管柱的结构和精度，达到确保管柱零缺陷的目的。

另外，由于支撑单元中采用的轴承是深沟球轴承，因此，不仅成本低而且能够使得轴承与管柱之间的摩擦力最大限度地降低，更进一步的在测试过程中起到保护管柱的结构和精度、防止管柱磨损的作用。

当然，本发明所涉及的支撑单元和拉压力检测装置并不仅仅限定于在本实施例中的结构。

在本实施例中，支撑单元采用的轴承是深沟球轴承。在本发明的支撑单元中，根据不同的使用需要，也可以采用市面上通用的其它类型轴承，如：角接触轴承、圆柱滚子轴承等。

Claims (2)

1.一种拉压力检测装置，用于对由管柱、管套以及用于固定所述管柱的承接单元构成的转向用管柱管套装置进行检测，其特征在于，包括：

管套安装连接部，用于安装所述管套；

承接单元安装部，用于安装所述承接单元；

支撑单元，为所述管柱提供固定支撑；

管套安装部，用于安装所述管套，使得该管套与所述管柱相套接，包括套管安装连接单元；以及

拉压力传感器，与所述套管安装连接单元的一端相连，用于对拉压力进行测量；

获取计算部，用于获取位移和拉压力数值并计算得到所述位移与所述拉压力之间的对应关系；

检测控制部，用于对由所述获取计算部计算得到的所述位移与所述拉压力之间的对应关系进行检测；

移动部，与所述承接单元安装部相连，用于带动所述承接单元安装部和所述支撑单元沿着水平方向匀速地来回进行同步移动，

其中，所述支撑单元安装在所述承接单元安装部上，所述支撑单元含有：支撑座，含有一个Y型开口槽以及分别设置在该Y型开口槽的左、右两侧的左凹槽和右凹槽；两个支撑轴，分别安装在所述左凹槽和所述右凹槽内；以及两个轴承，分别套接在所述两个支撑轴上，用于为所述管柱提供固定支撑使该管柱定位至水平方向，所述Y型开口槽的形状与所述管柱的形状相对应，所述两个轴承之间的间距与所述管柱的大小相对应。

2.如权利要求1所述的拉压力检测装置，其特征在于：

其中，所述轴承为深沟球轴承。