CN105606449B - 汽车驻车手柄性能检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车驻车手柄性能检测方法及装置，属于汽车零件性能检测及机电控制技术应用领域。目前在国内外针对汽车驻车手柄性能检测还没有比较完善试验机构，大部分试验机构存在着测试项目少、检验不规范、控制精度低、系统稳定性差、自动化程度不高等缺陷，不能满足试验的各项要求。为满足国内汽车生产技术的要求，本发明是一种汽车驻车手柄性能检测的方法及装置，其克服了现有汽车驻车手柄性能检验技术中加载不稳定、控制精度低、检验不规范、控制难度大、受环境影响严重等无法满足汽车驻车手柄疲劳强度检验技术要求的缺点，本发明之汽车驻车手柄性能检测方法及装置具有结构简单、检验规范、成本低等特点。

Description

汽车驻车手柄性能检测方法及装置

技术领域

本发明涉及一种汽车驻车手柄性能检测的方法及装置，属于汽车零件性能检测及机电控制技术应用领域。

背景技术

驻车制动手柄属于辅助制动系统，其作用是让静止的汽车保持原地不动，以防产生溜滑现象。在坡路起步时，它可以避免车辆下滑；在车辆行驶中，若遇到紧急情况，又可配合行车制动系统紧急制动。其结构原理如图1所示，在使用过程中，通过掰动操纵手柄带动绳索控制制动器达到制动或解除制动的目的。汽车驻车手柄并不能无限次使用，它是有使用寿命的，其效能会随使用次数的增加而下降，当达到一定的使用次数后，而最终失效。

驻车制动系统是保障汽车安全性能的重要装置，对汽车制动操纵手柄的性能试验主要包括：静强度(包含向上拉、向下压和横向加载三项试验)、冲击强度、连续高负荷强度、操作耐久性等。不同汽车生产厂商的测试标准各有差异。

目前在国内外针对汽车驻车手柄性能的检验还没有比较完善试验机构，大部分试验机构存在着测试项目少、检验不规范、控制精度低、系统稳定性差、自动化程度不高等缺陷，不能满足试验的各项要求。为满足国内汽车生产技术的要求，本发明了一种汽车驻车手柄性能检测机构。

与本发明有关的现有技术领域中有一种驻车手柄性能检验方法(专利号：CN201876362U)，见图2所示，该方法主要包括机架(1)和气缸(5)，所述气缸(5)一端铰接在所述机架(1)上，气缸(5)另一端铰接在小底板(6)上；所述机架(1)上还设置有固定架(10)，固定架(10)上连接有转轴和驻车手柄试验样件(9)，手柄和转轴相啮合，转轴和钢丝的一头连接，钢丝的另一头和重物连接，重物可以按照需要加减。该方法检测不规范，在做疲劳运动时气缸对驻车手柄的轴向产生了分力，影响检验结果，并且该方法采用气缸进行加载，加载力的精度不高，控制稳定性差，不能满足疲劳检验过程中对加载力的高精度控制以及系统高稳定性的要求。

发明内容

本发明汽车驻车手柄性能检测方法是这样实现的，其加载结构原理见图3所示，采用四杆机构和曲柄滑块组合形式。当进行静强度检验加载时，利用曲柄摆杆结构，并采用四杆特殊位置形式，其具有近似线性特性，图中杆5代表驻车制动操纵手柄，它与杆1、2共同组成一个四杆机构，其中杆1为主动杆，由力矩电机带动。向上拉试验中，驻车制动操纵手柄的后端锁死，向下压试验中，驻车制动操纵手柄的按钮不按下，棘齿卡死在棘轮上，力矩电机工作在堵转状态下，达到力矩加载的目的；当进行连续运动的疲劳性检验过程时，为满足向上拉和向下压的连续精确加载试验要求，此加载机构曲柄滑块机构，释放了驻车手柄轴向的自由度，该设计能够满足在驻车手柄运动到不同位置时都只产生沿驻车手柄径向的力，进而提高了检测的精度，使检测更接近实际工况。

本发明之汽车驻车制动手柄检测装置是这样实现的，如图4、图5所示，此试验设备主要由底座(1)、滑轮组支架(2)、重物砝码(3)、钢绳(4)、定滑轮(5)、横向调整座(6)、纵向调整座(7)、带轮(8)、曲柄(9)、连杆(10)、皮带(11)、力矩电机(12)、支板(13)、手柄夹具(14)、驻车手柄(15)、框架式电磁铁(16)、运动支架(17)、位移传感器法兰(18)、位移传感器(19)、支座(20)、编码器(21)、拉杆(22)等组成，其工作原理简单，本设计底座(1)上开有T型槽，各模块通过T型螺栓固定在底座(1)上即可，安装方便。本设计中，手柄夹具(14)可同时兼容多款驻车手柄，其夹持范围可根据手柄的大小可调整，其上装有压力传感器，由于导向螺柱的导向作用，此压力传感器只会承受垂直于驻车手柄向上或向下的轴向力，这样完全模拟了人手的实际的工作过程。重物砝码(3)与钢绳(4)连接，并通过滑轮组支架(2)和定滑轮(5)，另一端与手柄拉杆连接，进而为拉杆提供定的恒力，本设计主要采用力矩电机(12)提供加载力，并通过四杆机构与曲柄滑块机构，将力加载到驻车手柄加载点位置处，并通过压力传感器实现对加载力的闭环控制，横向调整座(6)和纵向调整座(7)上都开有T型槽，安装调试时可以方便的调整到合适的加载位置。在试验通过框架式电磁铁(16)完成对驻车手柄按钮的控制。为了避免机构安装时运动支架和驻车手柄旋转中心不同心的问题，本设计采用了四杆结构的办法，此方法可以防止因为不同心而导致加载卡死的现象，如果安装比较精确，两旋转中心重合，那么该四杆机构就构成了三角形，由此形成了刚体机构，结构比较稳固，如果安装调试精度不高，两回转中心存在一定的偏差量，那么就构成了双曲柄机构，整个运动加载仍然能够较可靠平稳的进行，此设计可以允许一定的偏心量。

上述技术方案采用力矩电机加载方法，可直接控制垂直于手柄的加载力矩，克服了现有汽车驻车手柄性能检验技术中对加载不稳定、控制精度低、检验不规范、控制难度大、受环境影响严重等无法满足汽车驻车手柄强度检验技术要求的缺点，本发明之汽车驻车手柄检验方法及装置实现了结构简单、检验规范、成本低等特点。

附图说明

附图1是汽车驻车手柄结构原理示意图，分别为1-按钮；2-护套；3-压簧；4-棘轮；5-调整螺母；6-驻车制动杆；7-大铆钉；8-拉杆；9-拉线夹；10-线夹铆钉；11-拉索平衡拉臂；12-棘爪拉杆；13-棘爪；14-小铆钉；15-销子。

附图2是现有汽车驻车手柄试验装置结构原理示意图，分别为1-机架；2-控制箱；3-重物；4-显示器；5-气缸；6-小底板；7-挡板；8-按钮；9-手刹；10-固定架；11-定滑轮。

附图3是本发明之汽车驻车手柄检测装置之原理示意图，各部分分别为1-主动杆；2-连架杆；3-滑块；4-从动杆；5-驻车手柄。

附图4、5是本发明之汽车驻车手柄检测装置之结构示意图，各部分分别为1-底座；2-滑轮组支架；3-重物砝码；4-钢绳；5-定滑轮；6-横向调整座；7-纵向调整座；8-带轮；9-曲柄；10-连杆；11-皮带；12-力矩电机；13-支板；14-手柄夹具；15-驻车手柄；16-框架式电磁铁；17-运动支架；18-位移传感器法兰；19-位移传感器；20-支座；21-编码器；22-拉杆。

附图6是本发明之汽车驻车手柄检测装置四连杆之原理示意图。

具体实施方式

本发明之汽车驻车制动手柄性能检测主要分为静强度检测和疲劳强度检测。

一、本发明之汽车驻车制动手柄静强度检测是这样实施的，驻车制动操纵手柄(15)与曲柄(9)和连杆(10)组成一个四杆机构，力矩电机(12)通过皮带(11)带动连杆(10)运动，连杆(10)通过曲柄(9)带动驻车制动操纵手柄(15)运动。运动支架(17)固定，位移传感器(19)固定在运动支架(17)上，位移传感器的测量头固定在驻车制动操纵手柄(15)上，驻车制动操纵手柄(15)运动时与运动支架(17)产生相对运动，通过位移传感器(19)测出驻车制动操纵手柄的形变量。手柄夹具(14)可以实时测量加载点的作用力大小。向上拉和向下压试验对驻车制动操纵手柄的加载力矩方向不同，测控系统施加在力矩电机上的电压相反。向上拉试验中，驻车制动操纵手柄的后端固定在滑轮组支架(2)上，向下压试验中，驻车制动操纵手柄的按钮保持弹出状态，棘齿卡死在棘轮上。这两种情况下，力矩电机(12)工作在堵转状态下，力矩电机的这种特性在本发明中起到了较好的作用，在稳定性和可控性上较以往的气动系统装置有较大优势，也大大减轻了整套系统的体积和质量。

二、本发明之汽车驻车手柄疲劳强度检验方法是这样实施的，将力矩电机输出恒定的力矩通过所设计的加载机构直接加载到待测样件上，为满足试验要求，本发明利用地球引力，采用悬挂重物砝码的办法，为驻车手柄拉杆提供恒定的外力。在底座(1)上开有T型槽，方便安装。根据试验要求，本手柄夹具(14)采用双压力传感器，并利导向螺柱的导向作用，此压力传感器只会承受垂直于驻车手柄向上或向下的轴向力，从而保证了传感器工作的可靠性和稳定性，这样完全模拟了人手的实际的工作过程。本发明手柄夹具的夹持范围可根据手柄的大小可调整，用可同时兼容多款驻车手柄。本发明主要采用力矩电机(12)提供加载力，并通过四杆机构与曲柄柄滑块机构，将力加载到驻车手柄加载点位置处，并通过压力传感器实现对加载力的闭环控制，横向调整座(6)和纵向调整座(7)上都开有T型槽，安装调试时可以方便的调整到合适的加载位置。本试验系统利用框架式电磁铁(16)配合编码器(21)对驻车手柄按钮实现自动控制。在实际的安装调试时，有可能存在运动支架和驻车手柄旋转中心不同心的问题，为了避免因为两旋转中心不重合而造成运动卡死现象，本设计采用了四杆结构的办法，其工作原理如图6所示，此方法可以防止因为不同心而导致加载卡死的现象，如果安装比较精确，两旋转中心重合(即A与D重合)，那么该四杆机构就构成了三角形，由此形成了刚体机构，结构比较稳固，如果安装调试精度不高，两回转中心存在一定的偏差量(即A与D之间的距离为Δ)，那么就构成了双曲柄机构，整个运动加载仍然能够较可靠平稳的运动，此设计可以允许一定的偏心量，能够确保汽车驻车手柄疲劳检验运动的可靠平稳进行。

Claims (3)

1.汽车驻车手柄性能检测装置，其特征在于，将被试验对象驻车手柄设计到四连杆机构中，使用力矩电机实现力矩加载；具体的，汽车驻车手柄检测装置主要由底座(1)、滑轮组支架(2)、重物砝码(3)、钢绳(4)、定滑轮(5)、横向调整座(6)、纵向调整座(7)、带轮(8)、曲柄(9)、连杆(10)、皮带(11)、力矩电机(12)、支板(13)、手柄夹具(14)、驻车手柄(15)、框架式电磁铁(16)、运动支架(17)、位移传感器法兰(18)、位移传感器(19)、支座(20)、编码器(21)、拉杆(22)组成，底座(1)上开有T型槽，各模块通过T型螺栓固定在底座(1)上；重物砝码(3)与钢绳(4)连接，并通过滑轮组支架(2)和定滑轮(5)，另一端与手柄拉杆连接，进而为拉杆提供定的恒力；采用力矩电机(12)提供加载力，并通过四杆机构与曲柄滑块机构，将力加载到驻车手柄加载点位置处，并通过压力传感器实现对加载力的闭环控制，横向调整座(6)和纵向调整座(7)上都开有T型槽，安装调试时方便的调整到合适的加载位置；在试验中通过框架式电磁铁(16)完成对驻车手柄按钮的控制；且采用了四杆结构的办法，以防止因为不同心而导致加载卡死的现象；且允许一定的偏心量。

2.根据权利要求1所述的汽车驻车手柄性能检测装置，其特征在于，驻车手柄夹具可同时兼容多款驻车手柄，其夹持范围可根据驻车手柄的大小调整，可以实现力矩电机、驻车手柄相对位置的调整，可实现各种尺寸类型的驻车手柄的性检测试验。

3.根据权利要求1所述的汽车驻车手柄性能检测装置，其特征在于，采用双微型压力传感器，并利用导向螺柱的导向作用。