CN109489608A - 一种汽车转向中间轴滑移副检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车转向中间轴滑移副检测装置及检测方法，其中检测装置包括：主传感器发射器、主传感器接收器、副传感器发射器、副传感器接收器和控制机构；主传感器发射器固定在转向中间轴的花键部上，主传感器接收器固定在转向中间轴的套管部上；主传感器发射器与主传感器接收器配合以获取套管部与花键部之间的扭转间隙及两者在轴向上的滑动量，并将数据传递至控制机构；副传感器发射器固定在主传感器接收器上，副传感器接收器固定在主传感器发射器上。本发明能够及时有效的检测转向中间轴的滑移副扭转间隙及滑动量的大小，以排查确认由于转向中间轴的滑移副扭转间隙及滑动量过大造成的异响。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件检测装置技术领域，特别是一种转向中间轴滑移副检测装置及检测方法。
背景技术
随车汽车技术的发展，管柱式电动助力转向系统(下文简称CEPS)以其成本较低、布置空间灵活、维修方便等优势逐渐普及。CEPS转向系统主要包含转向盘、转向管柱、转向中间轴以及机械转向器。
转向中间轴是汽车转向系统中连接转向管柱和转向器以传递动力的传动轴，通常由上、下两个万向节叉和连接上下两个万向节叉的滑移副组成。随着CEPS助力的加大，连接转向管柱及转向器的转向中间轴所承受的扭矩越大。在使用一段时间后，转向中间轴各零件间扭转间隙会逐渐加大，其所受力矩越大，中间轴的滑移副扭转间隙及滑动量加大的趋势越明显。滑移副扭转间隙及滑动量存在造成车辆在特殊路面行驶(如颠簸路)时产生振动从而造成异响。故需要通过检测对滑移副扭转间隙及滑动量的大小加以监测从而及时确认。
目前在实车上对于转向中间轴滑移副扭转间隙及滑动量大小的判断，主要凭有经验的检验人员通过手感来确认，缺乏科学性和准确性；不能准确的确定滑移副扭转间隙及滑动量大小进而也不能及时的排除是否是因为转向中间轴滑移副扭转间隙及滑动量过大而造成车辆在转向过程中的异响。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车转向中间轴滑移副检测装置，以解决现有技术中的不足，它能够及时有效的检测转向中间轴的滑移副扭转间隙及滑动量的大小，从而能及时控制扭转间隙的大小以避免，排查确认由于转向中间轴的滑移副扭转间隙及滑动量过大造成的异响。
本发明提供了一种汽车转向中间轴滑移副检测装置，包括：主传感器发射器、主传感器接收器、副传感器发射器、副传感器接收器和控制机构；
所述主传感器发射器固定在转向中间轴的花键部上，所述主传感器接收器固定在转向中间轴的套管部上；所述主传感器发射器与所述主传感器接收器配合以获取套管部与花键部之间的扭转间隙及两者在轴向上的滑动量，并将数据传递至所述控制机构；
所述副传感器发射器固定在所述主传感器接收器上，所述副传感器接收器固定在所述主传感器发射器上；所述副传感器接收器与所述副传感器发射器配合以获取所述主传感器发射器与所述主传感器接收器之间的扭转间隙及两者在所述中间轴的轴向上的滑动量，并将数据传递至所述控制机构。
如上所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其中，可选的是，所述主传感器发射器通过第一支架固定在所述花键部上；
所述主传感器接收器通过第二支架固定在所述套管部上。
如上所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其中，可选的是，所述第一支架包括第一安装件、第二安装件和第一锁紧件，所述第一安装件的第一端与所述第二安装件的第一端转动连接；
所述第一安装件的第二端通过所述第一锁紧件与所述第二安装件的第二端可拆卸连接；
所述第一安装件和所述第二安装件被设置为用于夹持花键部100；
所述主传感器发射器固定在所述第一安装件上。
如上所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其中，可选的是，所述第一安装件上设置有第一螺纹孔，所述第二安装件上设置有与所述第一螺纹孔配合的第二螺纹孔；所述第一锁紧件为螺栓，第一锁紧件分别与所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔螺纹配合。
如上所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其中，可选的是，所述第一安装件的第一端设置有第一弯钩部，所述第二安装件的第一端设置有与所述第一弯钩部配合的第一挂孔
如上所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其中，可选的是，所述主传感器发射器上设置有第一燕尾槽，所述第一安装件上设置有与所述第一燕尾槽配合的第一燕尾凸台。
如上所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其中，可选的是，所述第二支架包括第三安装件、第四安装件和第二锁紧件，所述第三安装件的第一端设置有第二弯钩部，所述第四安装件的第一端设置有与所述第二弯钩部配合的第二挂孔；
所述第三安装件的第二端通过所述第二锁紧件与所述第四安装件的第二端可拆卸连接；
所述第三安装件和所述第四安装件被设置为用于夹持套管部200；
所述主传感器接收器固定在所述第三安装件上。
如上所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其中，可选的是，所述主传感器接收器上设置有第二燕尾槽，所述第三安装件上设置有与所述第二燕尾槽配合的第二燕尾凸台。
一种基于所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置的检测方法，包括如下步骤：
主传感器接收器与主传感器发射器配合以实时获取套管部与花键部之间的扭转间隙P1及两者在轴向上的滑动量Q1，并将数据传递至控制机构；
副传感器接收器与副传感器发射器配合以实时获取主传感器发射器与主传感器接收器之间的扭转间隙P2及两者在中间轴的轴向上的滑动量Q2，并将数据传递至控制机构；
控制机构根据P1和Q1获取主路实际扭转间隙零点漂移值M1和主路实际滑动量零点漂移值N1；并与目标扭转间隙零点漂移值M0和目标滑动量两点漂移值N0比对；
控制机构根据P2和Q3分别获取辅路实际扭转间隙零点漂移值M2和辅路实际滑动量零点漂移值N2；并与目标扭转间隙零点漂移值M0和目标滑动量两点漂移值N0比对；
若M1与M0之间差值ΔM1大于0.1′，或N0与N1之间差值ΔN1大于0.1mm或M2与M0之间的差值ΔM2大于0.1′，或N2与N0之间差值ΔN2大于0.1mm，则主传感器接收器或者主传感器发射器安装固定不牢靠产生了滑动；
若ΔM1小于0.1′，则判断P1是否大于扭转间隙极限Pmax,且同时比较P2是否大于Pmax及P1与P2之间差值是否小于0.05′；若P1>Pmax，且P2大于Pmax，且P1与P2差值小于0.05′则套管部与花键部之间的扭转间隙过大；
若ΔN1小于1mm，则判断Q1是否大于滑动量极限Qmax,且同时比较Q2是否大于Qmax及Q1与Q2之间差值是否小于0.1mm；若Q1大于Qmax,且Q2大于Qmax,且Q1与Q2之间差值小于0.1mm，则套管部与花键部之间的滑动量过大。
与现有技术相比，本发明通过在中间轴的花键部和套管部上直接布置传感器，能够在实车驾驶使用过程中实际检测两者滑动扭转间隙及滑动量大小，并且设置两路传感器相互验证以确保数据更准确。它能够及时有效的检测转向中间轴的滑移副扭转间隙及滑动量的大小，从而能及时排查确认由于转向中间轴的滑移副扭转间隙及滑动量过大造成的异响。
附图说明
图1是本发明实施例提供的汽车转向中间轴滑移副检测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的汽车转向中间轴滑移副检测装置中第一支架的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的汽车转向中间轴滑移副检测装置中第二支架的结构示意图；
附图标记说明：1-主传感器发射器，2-主传感器接收器，3-副传感器发射器，4-副传感器接收器，5-第一支架，51-第一安装板，511-第一弯钩部，512-第一燕尾凸台，52-第二安装板，53-第一锁紧件，6-第二支架，61-第三安装件，611-第二弯钩部，612-第二燕尾凸台，62-第四安装件，63-第二锁紧件，100-花键部，200-套管部，
具体实施方式
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。
如图1-3所示，本发明实施例供公开了一种汽车转向中间轴滑移副检测装置，包括：主传感器发射器1、主传感器接收器2、副传感器发射器3、副传感器接收器4和控制机构；所述主传感器发射器1固定在转向中间轴的花键部100上，所述主传感器接收器2固定在转向中间轴的套管部200上；所述主传感器发射器1与所述主传感器接收器2配合以获取套管部200与花键部100之间的扭转间隙及两者在轴向上的滑动量。所述副传感器发射器3固定在所述主传感器接收器2上，所述副传感器接收器4固定在所述主传感器发射器1上。所述副传感器接收器4与所述副传感器发射器3配合以获取所述主传感器发射器1与所述主传感器接收器2之间的扭转间隙及两者在所述中间轴的轴向上的滑动量，并将数据传递至所述控制机构。
在使用过程中主传感发射器1与主传感器接收器2之间的配合实现对套管部200和花键部100之间相对扭转量的测量和相对滑动量的测量，主传感器发射器1与主传感器接收器2包括用于测量扭转量的角度传感器和测量相对移动量的位移传感器机构。将主传感器发射器1直接固定在花键部100上将主传感器接收器2直接固定在套管部200上能够在车辆行驶过程中直接对转向中间轴的花键部100和套管部200之间的扭转间隙P1和滑动量Q1进行实时测量，根据测量数据以进行相应的判断。为了提升测量的准确性本发明还设置了副传感器发射器3和副传感器接收器4以对主传感器接收器2和主传感器发射器1测量的数据进行校验，若两者差值在许可误差范围内则数据可靠。否则需要对检测设备进行校验。通过设置两组检测装置进行检测能够获取更精准准确的数据。
具体的，所述主传感器发射器1通过第一支架5固定在所述花键部100上；所述主传感器接收器2通过第二支架6固定在所述套管部200上。
进一步的，所述第一支架5包括第一安装件51、第二安装件52和第一锁紧件53，所述第一安装件51的第一端与所述第二安装件52的第一端转动连接；所述第一安装件51的第二端通过所述第一锁紧件53与所述第二安装件52的第二端可拆卸连接；所述第一安装件51和所述第二安装件52被设置为用于夹持花键部100；第一安装件51形状与花键部100的形状相适配，第一安装件51具有一定的弯曲度以适用不同尺寸的花键部100，第一安装件51并不是完全与花键部100相贴合，如图2所示，第一安装件51上只是有两个位置与花键部100贴合，这样设计提高了第一安装件51的适配性，可以根据实际花键部100的粗细情况具体对第一安装件51进行弯折处理从而实现固定在花键部100上。同样的第二安装件52具有与第一安装件51相同的结构。所述主传感器发射器1固定在所述第一安装件51上。
具体的，所述第一安装件51上设置有第一螺纹孔，所述第二安装件52上设置有与所述第一螺纹孔配合的第二螺纹孔；所述第一锁紧件53为螺栓，第一锁紧件53分别与所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔螺纹配合。通过调整第一锁紧件53能够调整第一安装件51的第一螺纹孔和第二安装件52的第二螺纹孔之间的间距从而调整第一安装件51和第二安装件52对花键部100的夹紧力，以调整第一支架5的安装固定强度，也能够适用不同粗细程度的花键部100的需要。在另一较佳实施例中所述第一安装件51上设置有第一通孔，所述第二安装件52上设置有与所述第一通孔配合的第二通孔，所述第一锁紧件53为活动销，活动销依次插入到第一通孔和第二通孔内以实现第一安装件51与第二安装件52的配合。
具体的，所述第一安装件51的第一端设置有第一弯钩部511，所述第二安装件52的第一端设置有与所述第一弯钩部511配合的第一挂孔。第一弯钩部511钩在第一挂孔内，从而使第二安装件52能够绕着第一安装件51转动。
具体的，所述主传感器发射器1上设置有第一燕尾槽，所述第一安装件51上设置有与所述第一燕尾槽配合的第一燕尾凸台512。主传感器发射器通过第一燕尾槽和第一燕尾凸台512的配合安装固定在第一安装件51上，通过第一燕尾凸台512和第一燕尾槽的配合方便了主传感器发射器1的安装固定，可以理解的是在燕尾台512两端设置有防止主传感器发射器1沿着燕尾槽延伸方向滑动的阻挡件，阻挡件的设置用于对到达安装位置后的主传感器发射器1定位。
具体的，所述第二支架6包括第三安装件61、第四安装件62和第二锁紧件63，所述第三安装件61的第一端设置有第二弯钩部611，所述第四安装件62的第一端设置有与所述第二弯钩部611配合的第二挂孔；所述第三安装件61的第二端通过所述第二锁紧件63与所述第四安装件62的第二端可拆卸连接；套管部200被设置为夹持在所述第三安装件61和所述第四安装件62之间；所述主传感器接收器2固定在所述第三安装件61上。所述主传感器接收器2上设置有第二燕尾槽，所述第三安装件61上设置有与所述第二燕尾槽配合的第二燕尾凸台612。第二支架6具有与第一支架5相同的结构，两者的区别点只是一个用于固定主传感器发射器1一个用于固定主传感器接收器2，一个固定在花键部100上一个固定在套管部200上。
本发明另一实施例还公开了一种汽车转向中间轴滑移副检测装置的检测方法，主要步骤如下：
主传感器接收器2与主传感器发射器1配合以实时获取套管部200与花键部100之间的扭转间隙P1及两者在轴向上的滑动量Q1，并将数据传递至控制机构；
当花键部100相对于套管部200顺时针转动的时候两者之间相对转动的角度规定为正，当花键部100相对于套管部200逆时针转动的时候两者之间相对转动的角度规定为负，这样以时间为横坐标以实时得到的扭转间隙P1为纵轴可以得到某一段时间内扭转间隙P1会在某一值附近上下波动，规定扭转间隙P1上下波动的值为实际扭转间隙零点漂移值M1。若发现实际扭转间隙零点漂移值M1在使用过程中出现相比于目标扭转间隙零点漂移值M0差值过大则主传感器发射器1或者主传感器接收器2在使用过程中出现了滑动，需要对其进行重新安装固定。
当花键部100与套管部200产生相互远离的移动的时候得到实际滑动量Q1规定为正，而当两者相互靠近的时候规定为负，同样的以时间为横坐标以实际滑动量Q1为纵坐标以实时得到实际滑动量Q1随时间的变化，实际滑动量Q1会在主路实际滑动量零点漂移值N1上下波动，比对主路实际滑动量零点漂移值N1和目标滑动量两点漂移值N0之间的差值若差值ΔN1大于0.1mm则在使用过程中主传感器发射器1与主传感器接收器2两者之间产生了滑动，两者安装部牢靠需要进行重新的安装固定。
副传感器接收器4与副传感器发射器3配合以实时获取主传感器发射器1与主传感器接收器2之间的扭转间隙P2及两者在中间轴的轴向上的滑动量Q2，并将数据传递至控制机构；
当主传感器发射器1与主传感器接收器2之间产生相对顺时针的转动的时候副传感器接收器4和副传感器发射器3得到的数据规定为正，当出现逆时针转动的时候规定为负。这样以时间为横坐标以副传感器实时得到的扭转间隙P2为纵轴可以得到某一段时间内扭转间隙P2会在辅路实际扭转间隙零点漂移值M2附近上下波动，若发现辅路实际扭转间隙零点漂移值M2在使用过程中出现相比于目标扭转间隙零点漂移值M0差值过大则主传感器发射器1或者主传感器接收器2在使用过程中出现了滑动，需要对其进行重新安装固定。
控制机构根据P1和Q1获取主路实际扭转间隙零点漂移值M1和主路实际滑动量零点漂移值N1；并与目标扭转间隙零点漂移值M0和目标滑动量两点漂移值N0比对；
控制机构根据P2和Q3分别获取辅路实际扭转间隙零点漂移值M2和辅路实际滑动量零点漂移值N2；并与目标扭转间隙零点漂移值M0和目标滑动量两点漂移值N0比对；
若M1与M0之间差值ΔM1大于0.1′，或N0与N1之间差值ΔN1大于0.1mm或M2与M0之间的差值ΔM2大于0.1′，或N2与N0之间差值ΔN2大于0.1mm则主传感器接收器2或者主传感器发射器1安装固定不牢靠需进行紧固操作；
若ΔM1小于0.1′，则判断P1是否大于扭转间隙极限Pmax,且同时比较P2是否大于Pmax及P1与P2之间差值是否小于0.05′；若P1>Pmax，且P2大于Pmax，且P1-P2差值小于0.05′，则套管部200与花键部100之间的扭转间隙过大；
若ΔN1小于1mm，则判断Q1是否大于滑动量极限Qmax,且同时比较Q2是否大于Qmax及Q1与Q2之间差值是否小于0.1mm；若Q1大于Qmax,且Q2大于Qmax,且Q1与Q2之间差值小于0.1mm，则套管部200与花键部100之间的滑动量过大。
上述方案通过实际扭转间隙零点漂移量M1和滑动量零点漂移值N1的变化情况能够判断出来检测装置是否存在异常，从而判断获取的数据的可靠性。并且设置了两路传感器分别测量相互验证从而实现了更精准的获取汽车在使用过程中中间轴的滑移副扭转间隙及滑动量变化情况，及时有效的发现中间轴的滑移副扭转间隙及滑动量过大而造成的异响。
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 (9)
1.一种汽车转向中间轴滑移副检测装置，其特征在于，包括：主传感器发射器、主传感器接收器、副传感器发射器、副传感器接收器和控制机构；
所述主传感器发射器固定在转向中间轴的花键部上，所述主传感器接收器固定在转向中间轴的套管部上；所述主传感器发射器与所述主传感器接收器配合以获取套管部与花键部之间的扭转间隙及两者在轴向上的滑动量，并将数据传递至所述控制机构；
所述副传感器发射器固定在所述主传感器接收器上，所述副传感器接收器固定在所述主传感器发射器上；所述副传感器接收器与所述副传感器发射器配合以获取所述主传感器发射器与所述主传感器接收器之间的扭转间隙及两者在所述中间轴的轴向上的滑动量，并将数据传递至所述控制机构。
2.根据权利要求1所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其特征在于：所述主传感器发射器通过第一支架固定在所述花键部上；
所述主传感器接收器通过第二支架固定在所述套管部上。
3.根据权利要求2所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其特征在于：所述第一支架包括第一安装件、第二安装件和第一锁紧件，所述第一安装件的第一端与所述第二安装件的第一端转动连接；
所述第一安装件的第二端通过所述第一锁紧件与所述第二安装件的第二端可拆卸连接；
所述第一安装件和所述第二安装件被设置为用于夹持花键部；
所述主传感器发射器固定在所述第一安装件上。
4.根据权利要求3所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其特征在于：所述第一安装件上设置有第一螺纹孔，所述第二安装件上设置有与所述第一螺纹孔配合的第二螺纹孔；所述第一锁紧件为螺栓，第一锁紧件分别与所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔螺纹配合。
5.根据权利要求3所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其特征在于：所述第一安装件的第一端设置有第一弯钩部，所述第二安装件的第一端设置有与所述第一弯钩部配合的第一挂孔。
6.根据权利要求2所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其特征在于：所述主传感器发射器上设置有第一燕尾槽，所述第一安装件上设置有与所述第一燕尾槽配合的第一燕尾凸台。
7.根据权利要求1所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其特征在于：所述第二支架包括第三安装件、第四安装件和第二锁紧件，所述第三安装件的第一端设置有第二弯钩部，所述第四安装件的第一端设置有与所述第二弯钩部配合的第二挂孔；
所述第三安装件的第二端通过所述第二锁紧件与所述第四安装件的第二端可拆卸连接；
所述第三安装件和所述第四安装件被设置为用于夹持套管部；
所述主传感器接收器固定在所述第三安装件上。
8.根据权利要求1所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置，其特征在于：所述主传感器接收器上设置有第二燕尾槽，所述第三安装件上设置有与所述第二燕尾槽配合的第二燕尾凸台。
9.一种基于权利要求1-8任一所述的汽车转向中间轴滑移副检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
主传感器接收器与主传感器发射器配合以实时获取套管部与花键部之间的扭转间隙P1及两者在轴向上的滑动量Q1，并将数据传递至控制机构；
副传感器接收器与副传感器发射器配合以实时获取主传感器发射器与主传感器接收器之间的扭转间隙P2及两者在中间轴的轴向上的滑动量Q2，并将数据传递至控制机构；
控制机构根据P1和Q1获取主路实际扭转间隙零点漂移值M1和主路实际滑动量零点漂移值N1；并与目标扭转间隙零点漂移值M0和目标滑动量两点漂移值N0比对；
控制机构根据P2和Q3分别获取辅路实际扭转间隙零点漂移值M2和辅路实际滑动量零点漂移值N2；并与目标扭转间隙零点漂移值M0和目标滑动量两点漂移值N0比对；
若M1与M0之间差值ΔM1大于0.1′，或N0与N1之间差值ΔN1大于0.1mm或M2与M0之间的差值ΔM2大于0.1′，或N2与N0之间差值ΔN2大于0.1mm，则主传感器接收器或者主传感器发射器安装固定不牢靠产生了滑动；
若ΔM1小于0.1′，则判断P1是否大于扭转间隙极限Pmax,且同时比较P2是否大于Pmax及P1与P2之间差值是否小于0.05′；若P1>Pmax，且P2大于Pmax，且P1与P2差值小于0.05′则套管部与花键部之间的扭转间隙过大；
若ΔN1小于1mm，则判断Q1是否大于滑动量极限Qmax,且同时比较Q2是否大于Qmax及Q1与Q2之间差值是否小于0.1mm；若Q1大于Qmax,且Q2大于Qmax,且Q1与Q2之间差值小于0.1mm，则套管部与花键部之间的滑动量过大。
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