CN106908257B - 转向试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向试验台，包括：下固定平台、上固定平台、车轮参数调整模块和车轮模拟器，车轮参数调整模块具有：下臂固定部，滑动地设置在下固定平台上；下臂，一端与下臂固定部连接，另一端连接车轮模拟器；上臂固定部，滑动地设置在上固定平台上；上臂，一端与上臂固定部连接，另一端连接下臂；下臂和上臂的长度可调，再加之上臂固定部和下臂固定部都是分别滑动地连接在上固定平台和下固定平台，从而可以改变连接位置，即上臂与上臂连接部发生连接关系的位置，下臂与下臂连接部发生连接关系的位置，通过上述长度可调和位置可变，车轮模拟器能够进行多种状态模拟，可以更加贴近实车运行，获取的实验结果更精准。

Description

转向试验台

技术领域

本发明涉及车辆试验检测领域，尤其涉及一种转向试验台。

背景技术

一般情况下，转向系统包括方向盘、方向管柱、转向下轴、转向器等组成，通过方向盘、方向管柱、转向下轴、转向器等部件将驾驶员的转向意志传递给车轮，从而实现转向。

汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件，对汽车转向系统的每一个部件务必重视，保证乘员安全。

转向器在量产装车前、设计变更后均需要做各种台架试验，如性能试验、耐久可靠性试验，从耐久可靠性结果可以推测出装车后的效果，也可以提前识别出一些潜在的风险点。从而将一些潜在的安全隐患降低到最低程度。

目前，常见的一种转向器试验装置是由转向器固定工作台、输入端驱动装置以及输出端负载模拟装置等组成。试验时，将转向器固定在工作台上，按额定的速度驱动输入轴，输出端按要求加载一定水平方向的载荷，循环额定次数进行疲劳耐久试验。此种试验装置只能模拟输出端的水平载荷，即转向时地面对轮胎的摩擦力，且试验状态与实车严重不符，参考意义较差。

另外一种试验台包括输入端驱动装置、转向器固定工作台和输出端负载模拟装置，输出端负载模拟装置包括能够模拟输出端水平载荷的水平负载作动器、能够模拟输出端垂直冲击载荷的垂直负载作动器、作动器安装支座以及摇臂机构。这种转向器试验台虽然可以模拟输出端的水平载荷和路面颠簸对输出端的垂直冲击载荷。但是该种模拟与实车状态完全不同。。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以模拟实车状态下转向器受力状态的转向试验台，可以模拟不同车型，通用性强。

本发明的转向试验台，包括：下固定平台、上固定平台、车轮参数调整模块和车轮模拟器，其中，所述车轮参数调整模块具有：下臂固定部，滑动地设置在所述下固定平台上；下臂，一端与所述下臂固定部连接，另一端连接所述车轮模拟器；上臂固定部，滑动地设置在所述上固定平台上；上臂，一端与所述上臂固定部连接，另一端连接所述下臂；所述下臂和所述上臂的长度可调。

如上所述的转向试验台，其中，所述下臂由多个下臂段组成，每个所述下臂段之间通过连接环连接；所述连接环为框型结构，在所述连接环上形成有连接孔，所述下臂段的一端伸入所述连接孔内并固定。

如上所述的转向试验台，其中，所述上臂由多个上臂段组成，每个所述上臂段之间通过连接环连接；所述连接环为框型结构，在所述连接环上形成有连接孔，所述上臂段的一端伸入所述连接孔内并固定。

如上所述的转向试验台，其中，所述下臂固定部上具有导向结构，所述下臂可滑动的与所述导向结构连接，并在竖向方向内滑动；所述上臂固定部上具有安装孔，供所述上臂的一端伸入并固定。

如上所述的转向试验台，其中，所述车轮模拟器具有转向节，所述下臂通过销轴与所述转向节连接。

如上所述的转向试验台，其中，所述下臂与所述车轮模拟器连接的一端具有弧形槽结构。

如上所述的转向试验台，其中，还包括：车轮调节模块，所述车轮调节模块具有：底座，滑动地设置在所述下固定平台上；拉杆，滑动地设置在所述底座上，所述拉杆连接所述车轮模拟器；转向器，设置在所述拉杆上；其中，以所述底座相对于所述下固定平台的滑动方向为第一方向，以所述拉杆相对于所述底座的滑动方向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向之间的夹角在0度到180度之间。

如上所述的转向试验台，其中，还包括：负载模拟板，具有支撑面，所述支撑面支撑于所述车轮模拟器下，并且所述支撑面上具有粗糙涂层。

如上所述的转向试验台，其中，在所述负载模拟板底部设置有千斤顶和测力传感器。

本发明的转向试验台中，上臂和下臂的长度可调，再加之上臂固定部和下臂固定部都是分别滑动地连接在上固定平台和下固定平台，从而可以改变连接位置，即上臂与上臂连接部发生连接关系的位置，下臂与下臂连接部发生连接关系的位置，通过上述长度可调和位置可变，车轮模拟器能够进行多种状态模拟，可以更加贴近实车运行，获取的实验结果更精准。

在一些实施方式中，通过转向节和销轴的作用，车轮模拟器可以绕下臂的弧形槽结构转动，以模拟实车的车轮外倾。

在一些实施方式中，负载模拟板上具有粗糙涂层，不同粗糙度的涂层可以模拟不同的路面状况。

在一些实施方式中，拉杆相对底座滑动，底座又相对下固定平台滑动，从而使设置在拉杆上的转向器位置可变，以模拟实车转向器与车轮轴线的位置关系。

附图说明

图1为本发明转向试验台的整体结构示意图；

图2为本发明转向试验台中下固定平台的示意图；

图3为本发明转向试验台中下固定平台处部分局部放大图；

图4为本发明转向试验台中车轮参数调整模块和车轮模拟器的部分示意图；

图5为本发明转向试验台中上臂固定部的示意图；

图6为本发明转向试验台中上臂的示意图；

图7为本发明转向试验台中下臂的示意图；

图8为本发明转向试验台中下臂固定部的示意图；

图9为本发明转向试验台中车轮调节模块的部分示意图；

图10为本发明转向试验台中负载模拟板处部分示意图。

附图标记：

1-下固定平台；2-上固定平台；3-车轮参数调整模块；4-车轮模拟器；5-连接环；7-负载模拟板；8-测力传感器；9-千斤顶；31-下臂固定部；32-下臂；34-上臂固定部；35-上臂；341-安装孔；41-转向节；42-车轮；51-第一连接环；52-第二连接环；61-底座；62-拉杆；621-连杆球销；63-转向器；311-固定块；312-球销锁紧螺母；321-连接方杆；322-连接杆；324-球销。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明公开一种转向试验台(以下简称试验台)，参见图1到图10，该试验台包括：下固定平台1、上固定平台2、车轮参数调整模块3和车轮模拟器4，这四个大部分能够实现本试验台的基础试验内容，在一些优选的实施例中还包括车轮调节模块，以实现车轮模拟器4可以模拟更多实车状态，具体的参见后续的说明书。

为了方便说明，先介绍车轮参数调整模块3的组成部分，参见图4，其由下臂固定部31、下臂32、上臂固定部34和上臂35四大部分组成，其它细小的零部件随下面的具体说明一并提出。

下臂固定部31滑动地设置在所述下固定平台1上，下臂32的一端与下臂固定部31连接，下臂32另一端与车轮模拟器4连接。

下臂32和下臂固定部31的一种优选的连接方式为：在下臂固定部31上具有导向结构，下臂32可滑动的与导向结构连接，并在竖向方向内滑动。可以参见图4和图8，下臂固定部31具有滑槽结构，下臂32的一端可滑动的卡设在滑槽结构内，并通过螺母等锁死结构固定，即，下臂32在滑槽结构中滑动到预定位置，可以通过锁死结构固定位置。需要注意，此处仅为优选方式，并不限制本申请，其他结构，例如下臂固定部31上具有滑轨，下臂32的一端形成滑槽与之配合，同样可以用于本申请。

需要注意，上述“竖向方向”并不特指竖直或垂直方向，非水平运动方向都可以包括在本“竖向方向”内。

上臂固定部34滑动地设置在所述上固定平台2上，上臂35一端与上臂固定部34连接，另一端连接下臂32。

上臂35和上臂固定部34的一种优选的连接方式为：所述上臂固定部34上具有安装孔341(如图5所示)，供所述上臂35的一端伸入并固定。上臂35伸入安装孔341的长度可以根据实际需要设置，也需要配合下臂32在竖向方向上滑动的量。

进一步，上述上臂35和下臂32的长度都是可调的(以下可将上臂35和下臂32统称为上下臂)。

通过上述说明可知，下臂固定部31和上臂固定部34都是分别可滑动的，从而下臂32和下臂固定部31的连接点(称为第一连接点)，上臂35和上臂固定部34的连接点(称为第二连接点)，这两个连接点的位置可变，相对位置也可变，从而可以模拟实车的多种状态，尤其是可以模拟实车主销倾角状态。上臂35和下臂32的长度可调一方面可以用于模拟不同的车型，另一方面可以配合上述两个链接点的位置变化。

需要注意的，上述下臂32和下臂固定部31之间的优选连接方式，以及上臂35和上臂固定部34之间的优选连接方式，能够更进一步的提高两个连接点之间的位置变化关系，提高模拟真实度，同时这两种优选的连接方式可以适应上下臂的长度变化。

进一步，下臂32与下臂固定部31连接处具有球销，或者说下臂32一端通过一球销连接有第一连接杆，第一连接杆再和下臂固定部31连接。第一连接杆可以算作下臂32的一部分。

在一种实施方式中，下臂32由多个下臂段组成，每个下臂段之间通过连接环5连接，连接环5为框型结构，在连接环5上形成有连接孔，所述下臂段的一端伸入所述连接孔内并固定。

多个下臂段可以实现下臂32的长度调节，同样的，上臂35也可以通过该方式实现长度调节，即，上臂35由多个上臂段组成，每个所述上臂段之间通过连接环5连接。当然，这只是上下臂长度可变的一种实施方式，并不用于限制本申请。为了方便理解，可以参见图6，示出上臂35的一种优选结构，其由三段组成，第一上臂段通过球销与第二连接杆连接，该第二连接杆可以与上臂固定部34连接(第二连接杆可以算作上臂的一部分)；第一上臂段通过第一连接环51和第二上臂段连接，第二上臂段通过第二连接环52与第三上臂段连接，第三上臂段通过固定环与下臂32连接。

上述连接环5既能实现长度的改变，又能实现连接功能，本申请可以在多处使用该结构。长度改变是通过上臂段或下臂段伸入其连接孔内的长度实现的，伸入连接孔内的长度越长，整体的长度就越短。

上述下臂32通过球销连接第一连接杆、上臂35通过球销连接第二连接杆，可以实现上臂32和下臂35的转动，从而模拟实车转弯、上下坡等运行状态。优选的，上述上臂35和上臂固定部34的优选的连接方式与连接环5的原理类似，或者说二者可以互相替代使用。

下面说明车轮模拟器4(以下简称模拟器4)，如图4和图10所示，其具有转向节41，下臂32通过销轴与所述转向节41连接，优选的，下臂32与所述车轮模拟器4连接的一端有弧形槽结构。模拟器4在转向节41和销轴的作用下可以相对下臂32的一端转动，当然，下臂32的弧形槽结构可以作为模拟器4的导向槽。转向节41上还设置有锁紧结构，例如可以是锁紧螺栓和螺母，以在其转动到位后实现锁定。

上述模拟器4除了具有转向节41，还具有车轮42，转向节41通过螺母固定到车轮42上。

需要注意，上述下臂固定部31、下臂32、上臂固定部34和上臂35、车轮32、转向节41等都可以设置有两组，分别设置在下固定平台1两侧，上固定平台2可以一个也可以是两个。上述设置两组是为了模拟车辆前轮或者后轮，当然，也可以设置四组，模拟整车实际使用中的状况。本说明书大部分以一组为里说明，但并不限制本申请的实际的组数。

下面说明车轮调节模块，用于进一步调节上述模拟器4，使其能模拟更多实车状态，获取更准确的试验数据。

参见图9，车轮调节模块具有底座61、拉杆62和转向器63。

底座61滑动地设置在所述下固定平台1上，拉杆62滑动地设置在所述底座61上，拉杆62连接所述车轮模拟器4，拉杆62和模拟器4连接的部分，设置有拉杆球销621，转向器63设置在所述拉杆62上。该车轮调节模块即能够调节上下臂长度，又能使模拟器4模拟实车转弯动作。

以底座61相对于所述下固定平台1的滑动方向为第一方向，以所述拉杆62相对于所述底座61的滑动方向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向之间的夹角在0度到180度之间。

进一步，本申请的转向试验台，还包括：负载模拟板7，其具有支撑面，所述支撑面支撑于所述车轮模拟器4下，并且所述支撑面上具有粗糙涂层。粗糙涂层用于模拟路况，例如模拟冰面在粗糙涂层的摩擦系数小。在所述负载模拟板7底部设置有千斤顶9和测力传感器8，实现数据的采集和读取。

下面以优选的实施例，详细说明本申请一些零部件的细节特征。

下固定平台1上有多条平行的滑槽，下臂固定部31可滑动的卡设在滑槽中，该滑槽的截面可以描述为“凸”型，且为上部不封闭的“凸”型。或者说滑槽内部滑动空间的宽度，比滑槽开口处的宽度大，以能够使其他零部件在滑槽中滑动又不会掉出。

结合图2和图3，上述在下固定平台1上滑动的零部件可以有下臂固定部31和底座61，他们都可以通过下面的结构固定：螺栓和螺母，螺栓的栓头滑入滑槽中，栓体从滑槽开口中露出，第一螺母与螺栓配合，拧紧则使其固定在滑槽中，松开则实现其在滑槽中滑动。滑槽优选的可以为3条。

参见图8，以下臂连接部31为例说明，包括固定块311、固定螺栓、固定螺栓锁紧螺母、球销锁紧螺母312等。其中固定块311为下部带支脚的框型结构。将螺栓放到下固定平台1的滑槽中，并滑到相应的位置，紧固用于固定螺栓的锁紧螺母，然后将固定块放到螺栓上，紧固用于固定固定块的锁紧螺母。球销锁紧螺母312和下臂32一端连接。当然上述下臂32可以通过球销连接第一连接杆，再与下臂连接部31连接，球销锁紧螺母312可以用于和第一连接杆固定。并且球销锁紧螺母312可以在固定块311的框型内滑动。

上述底座61上也可以具有滑槽，其结构可以与固定平台1上的滑槽类似。

下臂32连接模拟器4的一端具有连接方杆，连接方杆的一端形成上述的弧形槽结构，具体来说，参见图7，由连接方杆321、连接杆322、连接环5、球销324四部分，其中连接方杆321左侧有弧形槽结构(通过此结构与转向节配合，可以调节车轮外倾角)，通过销轴与转向节41相连，连接方杆321上有一通孔，便于与上臂35通过螺栓固连；球销通过螺母与下臂32固定部固连；其余部件依次连接，通过调节各部件的配合长度便可调节下臂的长度，从而调节下部球铰点的位置。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种转向试验台，其特征在于，包括：

下固定平台(1)、上固定平台(2)、车轮参数调整模块(3)和车轮模拟器(4)，其中，

所述车轮参数调整模块(3)具有：

下臂固定部(31)，滑动地设置在所述下固定平台(1)上；

下臂(32)，一端与所述下臂固定部(31)连接，另一端连接所述车轮模拟器(4)；

上臂固定部(34)，滑动地设置在所述上固定平台(2)上；

上臂(35)，一端与所述上臂固定部(34)连接，另一端连接所述下臂(32)；

所述下臂(32)和所述上臂(35)的长度可调；

所述下臂(32)由多个下臂段组成，每个所述下臂段之间通过连接环(5)连接；

所述连接环(5)为框型结构，在所述连接环(5)上形成有连接孔，所述下臂段的一端伸入所述连接孔内并固定。

2.根据权利要求1所述的转向试验台，其特征在于，

所述上臂(35)由多个上臂段组成，每个所述上臂段之间通过所述连接环(5)连接；

所述连接环(5)为框型结构，在所述连接环(5)上形成有连接孔，所述上臂段的一端伸入所述连接孔内并固定。

3.根据权利要求1所述的转向试验台，其特征在于，

所述下臂固定部(31)上具有导向结构，所述下臂(32)可滑动的与所述导向结构连接，并在竖向方向内滑动；

所述上臂固定部(34)上具有安装孔(341)，供所述上臂(35)的一端伸入并固定。

4.根据权利要求1所述的转向试验台，其特征在于，

所述车轮模拟器(4)具有转向节(41)，所述下臂(32)通过销轴与所述转向节(41)连接。

5.根据权利要求1或4所述的转向试验台，其特征在于，

所述下臂(32)与所述车轮模拟器(4)连接的一端具有弧形槽结构。

6.根据权利要求1所述的转向试验台，其特征在于，还包括：

车轮调节模块，所述车轮调节模块具有：

底座(61)，滑动地设置在所述下固定平台(1)上；

拉杆(62)，滑动地设置在所述底座(61)上，所述拉杆(62)连接所述车轮模拟器(4)；

转向器(63)，设置在所述拉杆(62)上；其中，

以所述底座(61)相对于所述下固定平台(1)的滑动方向为第一方向，以所述拉杆(62)相对于所述底座(61)的滑动方向为第二方向，所述第一方向和所述第二方向之间的夹角在0度到180度之间。

7.根据权利要求1所述的转向试验台，其特征在于，还包括：

负载模拟板(7)，具有支撑面，所述支撑面支撑于所述车轮模拟器(4)下，并且所述支撑面上具有粗糙涂层。

8.根据权利要求7所述的转向试验台，其特征在于，

在所述负载模拟板(7)底部设置有千斤顶(9)和测力传感器(8)。