CN107036828B - 一种车载式电动换挡试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车载式电动换挡试验台，包括伺服电动缸、换挡机械臂、换挡杆、挡杆安装固定装置、车载换挡试验支撑台架、试验控制计算机，伺服电动缸有两个，两个伺服电动缸缸体平行安装在车载换挡试验支撑台架上，换挡机械臂一端通过关节轴承与伺服电动缸丝杆连接，另一端通过关节轴承与挡杆安装固定装置相连，换挡机械臂的长度可调节，挡杆安装固定装置安装在所述换挡杆上，车载换挡试验支撑台架固定在驾驶座椅及副驾驶座椅导轨上，两伺服电动缸根据试验控制计算机发出的指令进行动作，完成选、换挡动作。本发明可以在整车上完成变速器的相关试验，保证了试验数据的客观性和准确性，减轻了驾驶人员的疲劳程度，降低了恶劣环境对试验人员的伤害。

Description

一种车载式电动换挡试验台

技术领域

本发明具体涉及一种车载式电动换挡试验台，该试验台可作为在汽车试验中代替驾驶员的电动式换挡装置。

背景技术

现如今汽车行业的竞争越来越激烈，各个公司都希望通过提高其产品的性能来吸引消费者。汽车变速器是影响汽车操纵性能的关键部件，对汽车变速器进行换挡性能实验是十分必要的。但现阶段的变速器换挡性能试验多是在台架上完成的，影响了试验的准确性和客观性。

发明内容

针对上述存在问题，本发明旨在根据国家相关的变速器试验标准，设计一种车载式电动换挡试验台，以期在整车上完成变速器的相关试验，保证试验数据的客观性和准确性。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种车载式电动换挡试验台，包括伺服电动缸、换挡机械臂、换挡杆、挡杆安装固定装置、车载换挡试验支撑台架、试验控制计算机，所述伺服电动缸有两个，两个伺服电动缸缸体平行安装在车载换挡试验支撑台架上，所述换挡机械臂一端通过关节轴承A与伺服电动缸丝杆连接，另一端通过关节轴承B与挡杆安装固定装置相连，换挡机械臂的长度可调节，所述挡杆安装固定装置安装在所述换挡杆上，所述车载换挡试验支撑台架固定在驾驶座椅及副驾驶座椅导轨上，两电动缸根据试验控制计算机发出的指令互相配合，当一个伺服电动缸按设定的运动速度缩回，另一个伺服电动缸按设定的运动速度伸出，完成缩回侧伺服电动缸一侧的选挡动作；当两电动缸按相同的速度伸出或缩回时，完成换挡动作。

所述的换挡机械臂由关节轴承A、B，连接杆A、B，圆柱式力传感器通过螺纹连接构成，其连接顺序依次为关节轴承A、连接杆A、圆柱式力传感器、连接杆B、关节轴承B，可以通过调整关节轴承拧入连接杆中的螺纹深度改变换挡机械臂长度。

所述的挡杆安装固定装置由挡杆固定片、挡杆固定块构成，所述挡杆固定片、挡杆固定块通过螺钉将所述换挡杆紧固在二者之间，所述换挡固定块上有两个安装孔通过螺栓与所述换挡机械臂紧固连接。

所述的车载换挡试验支撑台架包括：两条平行的横向支撑梁(伺服电动缸伸缩方向为纵向，垂直于伺服电动缸伸缩方向为横向)、两条平行的纵向支撑梁、四根台架支柱、台架安装调节机构，所述纵向支撑梁上设有安装调节槽，伺服电动缸前端通过电动缸安装座与螺栓紧固在纵向支撑梁的安装调节槽上，伺服电动缸后端通过其缸体上自带的安装调节槽与横置的电动缸安装底板螺栓紧固连接，横置的电动缸安装底板与纵向支撑梁螺栓紧固连接，所述台架安装调节机构与台架支柱连接。

所述的台架安装调节机构包括：安装套筒A、B，斜拉杆，直拉杆，座椅导轨卡槽，所述斜拉杆和直拉杆上均设有安装调节槽，所述安装套筒A通过螺栓安装在所述台架支柱上，所述斜拉杆通过螺栓与安装套筒A紧固连接，所述直拉杆通过螺栓与安装套筒B紧固连接，斜拉杆一端通过螺栓与直拉杆的安装调节槽连接，直拉杆一端通过螺栓与座椅导轨卡槽紧固连接，座椅导轨卡槽通过螺栓紧固在座椅导轨上，可通过斜拉杆和直拉杆的安装调节槽调整座椅导轨卡槽的位置，以便于座椅安装卡槽与不同车辆座椅导轨固定连接。

本发明的有益效果是：可以在整车上完成变速器的相关试验，保证了试验数据的客观性和准确性，减轻了驾驶人员的疲劳，降低了恶劣环境对试验人员的伤害。

附图说明

图1是车载式电动换挡试验台结构图；

图2是图1所示试验台的俯视图；

图3是空挡换一挡的原理示意图；

图4是一挡换二挡的原理示意图；

图5是二挡换三挡的原理示意图；

图6是三挡换四挡的原理示意图；

图7是四挡换五挡的原理示意图；

图8是空挡换倒挡的原理示意图。

图中：1-横向支撑梁、2-横向支撑梁、3-纵向支撑梁、4-纵向支撑梁、5-关节轴承A、6-连接杆A、7-关节轴承B、8-连接杆B、9-换挡机械臂、10-伺服电动缸、11-电动缸安装座、12-电动缸安装底板、13-伺服电动缸丝杆、14-挡杆安装固定装置、15-换挡杆、16-圆柱力式传感器、17-挡杆固定片、18-挡杆固定块、19-台架支柱、20-安装支架、21-台架安装调节机构、22-安装套筒A、23-安装套筒B、24-斜拉杆、25-直拉杆、26-座椅导轨卡槽、27-直拉杆、28-安装套筒、29-座椅导轨卡槽、30-座椅导轨。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：

参照图1～2，横向支撑梁1与横向支撑梁2平行布置，纵向支撑梁3与纵向支撑梁4平行布置，通过横向支撑梁1与横向支撑梁2上的安装调节槽调整两纵向支撑梁之间的垂直距离至安装在其上方的两伺服电动缸中心之间的垂直距离等于1-2挡一侧空挡与5-R挡一次空挡之间的距离。调整完毕后，横向支撑梁1分别与纵向支撑梁3以及纵向支撑梁4通过螺栓紧固连接。横向支撑梁2分别与纵向支撑梁3以及纵向支撑梁4通过螺栓紧固连接。

参照图1～2，定义换挡杆15空挡位置为初始位置，在初始状态下，两伺服电动缸10应预伸出相等长度，预伸出长度应大于其在换挡选挡过程中需缩回的最大距离。通过调节关节轴承A5上所带螺纹拧入连接杆6深度以及关节轴承B7上所带螺纹拧入连接杆8深度调节换挡机械臂9的长度。当两伺服电动缸10与两换挡机械臂9协调配合选换挡过程中，任意一个伺服电动缸所需伸出长度要≤其最大伸出长度。在两换挡机械臂长度与两伺服电动缸预伸出长度调整完毕，伺服电动缸10前端与电动缸安装座11通过螺栓紧固连接，通过纵向支撑梁3上的安装调节槽调节电动缸安装座11与纵向支撑梁3上的相对位置后通过螺栓紧固连接。伺服电动缸缸体上自带的安装调节槽与横置的电动缸安装底板12螺栓紧固连接，横置的电动缸安装底板12与纵向支撑梁3通过螺栓紧固连接，另一侧的伺服电动缸也按照上述相同方式安装。伺服电动缸丝杆13与换挡机械臂9一端的关节轴承A5通过螺栓紧固连接，换挡机械臂9另一端的关节轴承B7与挡杆安装固定装置14通过螺栓紧固连接。挡杆安装固定装置14通过螺钉与换挡杆15紧固连接。

如图1所示，换挡机械臂9，由关节轴承A5，关节轴承B7，连接杆A6，连接杆B8以及圆柱式力传感器16构成。关节轴承A5与连接杆A6通过螺纹连接，连接杆A6与圆柱式力传感器16通过螺纹连接，圆柱式力传感器16与连接杆B8通过螺纹连接，连接杆B8又与关节轴承B7通过螺纹连接。

如图2所示，挡杆安装固定装置14由挡杆固定片17与挡杆固定块18构成，挡杆固定片17与挡杆固定块18通过螺钉将换挡杆15紧固在二者之间，换挡固定块18上有两个安装孔通过螺栓分别与两个换挡机械臂紧固连接。

参照图1～2，台架支柱19与安装支架20通过螺钉紧固连接，安装支架20与横向支撑梁1通过螺栓紧固连接，本机构共有四根台架支柱，其余三根台架支柱的安装方式与上述安装方式相同。台架安装调节机构21与安装套筒A22、安装套筒B23通过螺钉紧固连接，安装套筒A22、安装套筒B23与台架支柱19通过螺栓紧固连接。本机构共有四个台架安装调节机构，其余三个台架安装调节机构与上述安装方式相同。

如图1所示，台架安装调节机构21由斜拉杆24、直拉杆25、座椅导轨卡槽26、安装套筒A22以及安装套筒B23构成。通过调节直拉杆25上的安装调节槽与安装套筒B23的相对位置以及调节直拉杆27上的安装调节槽与安装套筒28的相对位置来调节座椅导轨卡槽26与座椅导轨卡槽29的距离，保证驾驶座椅及副驾驶座椅导轨卡槽间的距离使其恰好卡在汽车座椅导轨的两端。调整完毕后，直拉杆25一端通过螺栓与安装套筒B23紧固连接，直拉杆25另一端通过螺栓与座椅导轨卡槽26紧固连接，座椅导轨卡槽26通过螺栓紧固在座椅导轨30上，直拉杆27与座椅导轨卡槽29的安装调整方式与上述方法相同。根据车辆内部空间，可通过调节斜拉杆24上的安装调节槽与安装套筒22的相对位置来调节试验台高度。高度调节完毕后，调节斜拉杆24一端与安装套筒A22通过螺栓紧固连接，斜拉杆24另一端通过螺栓与直拉杆25的安装调节槽紧固连接，其余台架安装调节机构调节方式与上述方式相同。

下面以一个五速变速箱为例说明本发明工作原理：

如图3所示，由空挡挂1挡，首先左侧伺服电动缸按照设定速度缩回，右侧伺服电动缸按照设定速度伸出，到达1-2挡一侧的选挡位置，完成选挡动作，然后左右两侧伺服电动缸按照相同速度伸出，直到换挡杆挂进1挡位置，完成换挡动作。

如图4所示，由1挡挂2挡，左右两侧伺服电动缸按照相同速度缩回，直到换挡杆挂进2挡位置。

如图5所示，由2挡挂3挡，首先左右两侧伺服电动缸按相同速度伸出，到达1-2挡一侧的选挡位置，左侧伺服电动缸按设定速度伸出，右侧伺服电动缸按设定速度缩回，到达空挡位置，然后左右两侧伺服电动缸按照相同速度同时伸出，直到换挡杆挂进3挡位置，完成换挡动作。

如图6所示，由3挡挂4挡，左右两侧伺服电动缸按照相同速度缩回，直到换挡杆挂进4挡位。

如图7所示，由4挡挂5挡，首先左右两侧伺服电动缸按相同速度伸出，由4挡退回空挡，左侧伺服电动缸按照设定速度伸出，右侧伺服电动缸按照设定速度缩回，到达5-R一侧的空挡位置，然后左右两侧伺服电动缸按照相同速度伸出，直到换挡杆挂进5挡，完成换挡动作。

如图8所示，由5挡退回空挡，再由空挡挂倒挡，首先两侧伺服电动缸按相同速度缩回，到达换挡杆5-R一侧的空挡位置。换挡杆到达5-R一侧的空挡位置后，右侧伺服电动缸按照设定速度伸出，左侧伺服电动缸按照设定速度缩回，到达空挡位置。换挡杆到达空挡位置后，右侧伺服电动缸按照设定速度缩回，左侧伺服电动缸按照设定速度伸出，换挡杆到达5-R一侧的空挡位置。最后左右两侧按相同速度缩回，直到换挡杆挂进空挡。

Claims (4)

1.一种车载式电动换挡试验台，其特征在于，包括伺服电动缸、换挡机械臂、换挡杆、挡杆安装固定装置、车载换挡试验支撑台架、试验控制计算机，所述伺服电动缸有两个，两个伺服电动缸缸体平行安装在车载换挡试验支撑台架上，所述换挡机械臂一端通过关节轴承A与伺服电动缸丝杆连接，另一端通过关节轴承B与挡杆安装固定装置相连，换挡机械臂的长度可调节，通过调整关节轴承拧入连接杆中的螺纹深度改变换挡机械臂长度；所述挡杆安装固定装置安装在所述换挡杆上，所述车载换挡试验支撑台架固定在驾驶座椅及副驾驶座椅导轨上，两电动缸根据试验控制计算机发出的指令互相配合；当一个伺服电动缸按设定的运动速度缩回，另一个伺服电动缸按设定的运动速度伸出，完成缩回侧伺服电动缸一侧的选挡动作；当两电动缸按相同的速度伸出或缩回时，完成换挡动作；

所述车载换挡试验支撑台架包括：两条平行的横向支撑梁、两条平行的纵向支撑梁、四根台架支柱、台架安装调节机构，所述纵向支撑梁上设有安装调节槽，伺服电动缸前端通过电动缸安装座与螺栓紧固在纵向支撑梁的安装调节槽上；

通过两条横向支撑梁上的安装调节槽调整两纵向支撑梁之间的垂直距离至安装在其上方的两伺服电动缸中心之间的垂直距离等于1-2挡一侧空挡与5-R挡一次空挡之间的距离；

所述台架安装调节机构包括：安装套筒A、B，斜拉杆，直拉杆，座椅导轨卡槽，所述斜拉杆和直拉杆上均设有安装调节槽，所述安装套筒A通过螺栓安装在所述台架支柱上，所述斜拉杆通过螺栓与安装套筒A紧固连接，所述直拉杆通过螺栓与安装套筒B紧固连接，斜拉杆一端通过螺栓与直拉杆的安装调节槽连接，直拉杆一端通过螺栓与座椅导轨卡槽紧固连接，座椅导轨卡槽通过螺栓紧固在座椅导轨上，可通过斜拉杆和直拉杆的安装调节槽调整座椅导轨卡槽的位置，以便于座椅安装卡槽与不同车辆座椅导轨固定连接。

2.根据权利要求1所述的车载式电动换挡试验台，其特征在于，所述的换挡机械臂由关节轴承A、B，连接杆A、B，圆柱式力传感器通过螺纹连接构成，其连接顺序依次为关节轴承A、连接杆A、圆柱式力传感器、连接杆B、关节轴承B，可以通过调整关节轴承拧入连接杆中的螺纹深度改变换挡机械臂长度。

3.根据权利要求1所述的车载式电动换挡试验台，其特征在于，所述的挡杆安装固定装置由挡杆固定片、挡杆固定块构成，所述挡杆固定片、挡杆固定块通过螺钉将所述换挡杆紧固在二者之间，所述换挡固定块上有两个安装孔通过螺栓与所述换挡机械臂紧固连接。

4.根据权利要求1所述的车载式电动换挡试验台，其特征在于，所述的车载换挡试验支撑台架包括：两条平行的横向支撑梁、两条平行的纵向支撑梁、四根台架支柱、台架安装调节机构，所述纵向支撑梁上设有安装调节槽，伺服电动缸前端通过电动缸安装座与螺栓紧固在纵向支撑梁的安装调节槽上，伺服电动缸后端通过其缸体上自带的安装调节槽与横置的电动缸安装底板螺栓紧固连接，横置的电动缸安装底板与纵向支撑梁螺栓紧固连接，所述台架安装调节机构与台架支柱连接。