CN111256969A - 一种开关手感扭矩测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关手感扭矩测量装置，其包括测量支架、开关工装夹具和电机组件。开关工装夹具包括外壳、内胆、被测开关、测量轮、连接杆、力传感器和高度调节元件，外壳与测量支架连接，内胆设于外壳内，能够沿着外壳的高度方向相对于外壳移动，被测开关设于内胆的上部，测量轮通过连接杆也被设置在外壳的上部，测量轮能够以连接杆的轴线为转动中心而进行转动，力传感器设于内胆的底部，对应设在被测开关的下方，高度调节元件也设在外壳上，且高度调节元件能够调节内胆在外壳内的高度。电机组件包括电机和扭矩传感器，其中电机的输出轴与连接杆连接。本发明所述的开关手感扭矩测量装置结构简单，使用方便，测量精度高，具有广泛地适用性。

Description

一种开关手感扭矩测量装置

技术领域

本发明涉及一种测装置，尤其涉及一种开关测量装置。

背景技术

长久以来，对于开关的测量一般只包括开关的力矩、扭矩测量和开关的位移测量、旋转的角度测量，普遍只是对成熟的产品在生产制造的质量监控，并未涉及对开关手感的测量。

开关手感测量可以在产品开发前为产品的设计提供数据参数。通过针对不同年龄段、不同性别、以及不同的操作习惯的人群，收集用户的反馈信息，以及用户对开关操作力的直观感觉，通过由间接的触感感知转化为直观的数据模型形成力的曲线，生成一个数据库，进而可以为新开关的研发，提供理论上和技术上的支持，因此对于开关手感的测量具有十分重要的意义。

基于此，为了方便在开关开发试验中对开关的开关扭矩手感测量，设计了一种开关手感扭矩测量装置。该用于测量开关手感扭矩的测量装置，使用简单，调整方便，可以便捷、准确的测量开关手感测量中的扭矩。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关手感扭矩测量装置，该开关手感扭矩测量装置结构简单，使用方便，测量准确，可以有效测量开关手感测量中的扭矩。

为了实现上述目的，本发明提出了一种开关手感扭矩测量装置，其包括：

测量支架；

开关工装夹具，其包括：外壳；所述外壳与测量支架连接；内胆，其设于所述外壳内，并被设置为能够沿着外壳的高度方向相对于外壳移动；被测开关，其设于所述内胆的上部；测量轮，其通过连接杆被设置在外壳的上部，所述测量轮被设置为能够以连接杆的轴线为转动中心而进行转动；力传感器，其设于所述内胆的底部，并对应设于所述被测开关的下方；高度调节元件，其设于所述外壳上，所述高度调节元件调节内胆在外壳内的高度；

电机组件，其包括电机和扭矩传感器，其中所述电机的输出轴与所述连接杆连接。

在本发明所述的方案中，设计了一种包括测量支架、开关工装夹具、电机组件的开关手感扭矩测量装置，开关工装夹具连接在测量支架上，电机组件中的电机的输出轴与连接杆连接，通过电机带动测量轮转动，以实现被测开关手感扭矩的精准测量。

进一步地，在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，上述测量轮的外圆周面上设有硅胶层。

在本发明所述的技术方案中，测量轮的外圆周面上包裹一层硅胶层，硅胶层可以模拟人的皮肤的触感，不仅能够实现测量轮与被测开关的柔性接触，还能避免测量时打滑现象的发生。

进一步地，在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，上述高度调节元件包括调节螺栓，所述调节螺栓与所述外壳螺纹连接。

进一步地，在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，上述被测开关通过夹片被设置在所述内胆的上部。

在本发明所述的技术方案中，夹片设置于内胆上，用以夹持固定被测开关，使被测开关稳定的设置在内胆上部，避免了被测开关可能在内胆上部的滑移，进而确保测量的准确性。

进一步地，在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，上述外壳上设有若干滚轮，所述滚轮与内胆接触，以实现内胆与所述外壳之间的滑动连接。

在本发明上述的技术方案中，外壳上设有的若干滚轮可以与内胆滚动接触，大大减少内胆在外壳内移动的摩擦，进一步方便了内胆沿着外壳内高度方向上的移动。

进一步地，在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，还包括三维调整装置，所述电机组件通过设于三维调整装置上的球柱连接杆而与三维调整装置连接，以使电机组件能够绕着垂直于三维调整装置顶面的垂直轴转动。

进一步地，在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，上述三维调整装置还包括：

X轴调整平台，其被设置为在X轴调整手柄的作用下，沿着X轴平移，以调整电机组件在X轴上的位置；

Y轴调整平台，其被设置为在Y轴调整手柄的作用下，沿着Y轴平移，以调整电机组件在Y轴上的位置；

Z轴调整平台，其被设置为在Z轴调整手柄的作用下，沿着Z轴平移，以调整电机组件在Z轴上的位置。

在本发明上述的技术方案中，三维调整平台能够根据不同情况，通过调整X、Y、Z轴调整手柄，进而调整电机组件的位置，调整电机输出轴的中心点位置，以方便电机输出轴与开关工装夹具中连接杆的连接。

进一步地，在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，所述测量支架包括：

支架底座；

夹具安装支架，其可转动地设置于所述支架底座上；

角度调节旋钮，其被设置为夹具安装支架转动的角度。

进一步地，在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，上述夹具安装支架上设有水平仪。

在本发明上述的方案中，夹具安装支架上还设有水平仪，水平仪可以协助调整夹具安装支架转动的角度，使夹具安装支架角度调整更加准确且简便。

进一步地，在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，还包括测量平台，所述测量支架安装于所述测量平台上，所述测量平台上设有若干个矩阵型的孔。

上述技术方案中，安装着测量支架的测量平台上还设有若干个矩阵型的孔，这些安装孔可以便于设于其上的测量支架根据不同的被测开关进行横向与纵向的安装与调整，使本发明可以满足不同的需求，提高本发明的适用性。

本发明所述的开关手感扭矩测量装置具有如下所述的优点和有益效果：

在本发明所述的开关手感扭矩测量装置中，发明人创造性的在开关工装夹具上采用了内外分体式结构，通过工装夹具内胆在外壳内自由的上下移动，使试验前的被测开关的安装与调试更加有效、便捷、准确，扭矩的测试更加准确，确保测量的准确性。

此外，本发明所述的开关手感扭矩测量装置结构简单，使用方便，测量精度高，具有广泛地适用性，可以有效测量开关手感测量中的扭矩。

附图说明

图1为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下的结构示意图。

图2为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下测量支架的结构示意图。

图3为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下开关工装夹具的结构示意图。

图4为图3所示的开关工装夹具的结构正视图。

图5为图3所示的开关工装夹具的结构侧视图。

图6为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下开关工装夹具内部的分体结构示意图。

图7为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下开关工装夹具外部的分体结构示意图。

图8为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下电机组件和三维调整装置装配结构示意图。

图9为图8所示的电机组件和三维调整装置装配结构正视图。

图10为图8所示的电机组件和三维调整装置装配结构侧视图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的开关手感扭矩测量装置做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。

图1显示了本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下的结构示意图。

如图1所示，在本实施方式中，本发明所述的开关手感扭矩测量装置可以包括：测量支架1、开关工装夹具2、电机组件3、三维调整装置4和测量平台5。其中，电机组件3安装在三维调整装置4上，电机组件3中的电机输出轴(图1中未示出)与开关工装夹具2中的连接杆(图1中未示出)连接，开关工装夹具2与测量支架1相互连接，测量支架1设置在测量平台5上。测量平台5上设置有若干个矩阵型的孔，这些安装孔可以便于设于其上的测量支架1根据不同的被测开关进行横向与纵向的安装与调整。

需要说明的是，三维调整装置4主要用于调整与之连接的电机组件3的位置，使电机组件3能够绕着垂直于三维调整装置4顶面的垂直轴转动，从而满足电机组件3的电机输出轴(图1中未示出)的中心能够对应开关工装夹具2中的连接杆的中心。

由此可见，对于本发明所述的开关手感扭矩测量装置来说，其具有测量支架、开关工装夹具、电机组件即可实现本发明测量开关手感扭矩与角度的目的。然而，为了使本技术方案具有更优的实施效果，优选的，在本发明的技术方案中还可以具有三维调整装置和测量平台。

图2显示了本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下测量支架的结构示意图。

如图2所示，在本实施方式中，开关手感扭矩测量装置中的测量支架可以包括：支架底座11、夹具安装支架12和角度调节旋钮13。其中，夹具安装支架12可转动地设置于所述支架底座11上，可通过转动角度调节旋钮13，360度的调整夹具安装支架12转动的角度，从而适应不同情况开关夹具的测量要求，使测量更加方便，更加贴近实车状态。

需要说明的是，在夹具安装支架12上还可以设有水平仪14，水平仪14可以配合调整夹具安装支架12转动的角度，使夹具安装支架12角度调整更加准确，简便。

图3为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下开关工装夹具的结构示意图。

图4为图3所示的开关工装夹具的结构正视图。

图5为图3所示的开关工装夹具的结构侧视图。

如图3、图4和图5所示，在本实施方式中，开关手感扭矩测量装置中的开关工装夹具2可以包括：外壳21、内胆22、被测开关23、测量轮24、连接杆25、力传感器26和高度调节元件27。其中，外壳21可以与测量支架1中的夹具安装支架12连接。内胆22设置于外壳21内，且可以实现沿着外壳1的高度方向相对于外壳21移动。被测开关23设置在内胆22的上部，力传感器26设置于内胆22的底部，并且力传感器26对应的设置在被测开关23的下方。测量轮24设置在外壳21的上部，且连接杆25与测量轮24连接，连接杆25穿过测量轮24，测量轮24的轮心与连接杆25的中心对应，从而实现测量轮24以连接杆25的轴线为转动中心而进行转动。高度调节元件27设置于上述外壳21上，可以调节内胆22在外壳21内的高度，控制内胆22在外壳21高度方向上相对移动。

操作时，高度调节单元27的上端面与内胆22底部的力传感器26下端面接触，只需要调整高度调节单元27，在高度调节单元27向上推力的作用下，内胆22可以沿着外壳21高度方法向上缓慢移动，直至内胆22上部设置的被测开关23接触测量轮24。通过外壳21底部的高度调节单元27和内胆22上的力传感器26，相互配合来调整被测开关23与测量轮24的间隙，使被测开关23与测量轮24充分接触，从而完成被测开关23测量前的预加载过程。

需要说明的是，上述高度调节单元27可以包括调节螺栓，调节螺栓可以与外壳21螺纹连接，通过旋转调节螺栓，实现高度调节。此外，测量轮24的外圆周面上还可以包裹一层硅胶层241，硅胶层241模拟了人的皮肤的触感，不仅能够避免测量轮24金属与被测开关23的硬性接触，实现测量轮24与被测开关23的柔性接触，还能避免测量时打滑现象的发生。

图6为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下开关工装夹具内部的分体结构示意图。

如图6所示，在本实施方式中，开关工装夹具2还可以包括夹片28。其中，夹片28可以设置于内胆22上，用以夹持固定被测开关23，使被测开关稳定的设置在内胆22上部，防止被测开关23在内胆22上部移动，进而确保测量的准确性。

图7为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下开关工装夹具外部的分体结构示意图。

如图7所示，同时结合参考图3，在本实施方式中，开关工装夹具2还可以包括滚轮29，这些设置在外壳21上的若干滚轮29可以与内胆22滚动接触，减少内胆22在外壳21内移动的摩擦，实现内胆22与外壳21之间的滑动连接，进一步方便了内胆22沿着外壳21内高度方向上的移动。

图8为本发明所述的开关手感扭矩测量装置在一种实施方式下电机组件和三维调整装置装配结构示意图。

图9为图8所示的电机组件和三维调整装置装配结构正视图。

图10为图8所示的电机组件和三维调整装置装配结构侧视图。

如图8、图9和图10所示，在本实施方式中，电机组件3包括电机和扭矩传感器(图8、图9和图10中未示出)，电机中有输出轴31，输出轴31可以与开关工装夹具2中的连接杆25连接，通过电机带动连接杆25转动，进而实现测量轮24的转动，扭矩传感器用于传感测量开关手感测量中的扭矩。三维调整装置4包括：球柱连接杆41、X轴调整平台42、Y轴调整平台43和Z轴调整平台44。其中，X轴调整平台42中包括X轴调整手柄421，Y轴调整平台43中包括Y轴调整手柄431，Z轴调整平台44中包括Z轴调整手柄441。

在本实施方式中，球柱连接杆41设置在三维调整装置4上，连接电机组件3和三维调整装置4，使电机组件3能够绕着垂直于三维调整装置4顶面的垂直轴转动。X轴调整平台42、Y轴调整平台43和Z轴调整平台44这三个一维方向的调整平台是通过拼装连接在一起，通过控制X轴调整手柄421，以调整电机组件3在X轴上的位置，通过控制Y轴调整手柄431，可以调整电机组件3在Y轴上的位置，控制Z轴调整手柄441，可以调整电机组件3在Z轴上的位置，从而实现三维调整装置4可以在X、Y、Z轴方向任意调整，方便设于其上的电机组件3中电机输出轴31与连接杆25连接，输出轴31的中心点能够对应上连接杆25和测量轮24的中心点。

综上所述可以看出，本发明所述的开关手感扭矩测量装置不仅结构简单，使用还相当方便，仅需将被测开关固定在开关工装夹具中的内胆上，通过设置在外壳底部的调节高度调节单元，使被测开关与测量轮接触，电机组件中的电机运转，电机输出轴带动连接杆转动，使测量轮转动，进而精准测量被测开关的扭矩。使用本发明可以有效、便捷、准确的测量开关手感扭矩，测量的扭矩精度高，可以有效地适用于汽车测量领域，针对旋转类的开关进行测量，例如仪表板背光调节开关、天窗开关、摇窗机开关等开关的扭矩及位移的测量，具有广泛的适用性。

需要说明的是，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。

还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种开关手感扭矩测量装置，其特征在于，包括：

测量支架；

开关工装夹具，其包括：外壳；所述外壳与测量支架连接；内胆，其设于所述外壳内，并被设置为能够沿着外壳的高度方向相对于外壳移动；被测开关，其设于所述内胆的上部；测量轮，其通过连接杆被设置在外壳的上部，所述测量轮被设置为能够以连接杆的轴线为转动中心而进行转动；力传感器，其设于所述内胆的底部，并对应设于所述被测开关的下方；高度调节元件，其设于所述外壳上，所述高度调节元件调节内胆在外壳内的高度；

电机组件，其包括电机和扭矩传感器，其中所述电机的输出轴与所述连接杆连接。

2.如权利要求1所述的开关手感扭矩测量装置，其特征在于，所述测量轮的外圆周面上设有硅胶层。

3.如权利要求1所述的开关手感扭矩测量装置，其特征在于，所述高度调节元件包括调节螺栓，所述调节螺栓与所述外壳螺纹连接。

4.如权利要求1所述的开关手感扭矩测量装置，其特征在于，所述被测开关通过夹片被设置在所述内胆的上部。

5.如权利要求1所述的开关手感扭矩测量装置，其特征在于，所述外壳上设有若干滚轮，所述滚轮与内胆接触，以实现内胆与所述外壳之间的滑动连接。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的开关手感扭矩测量装置，其特征在于，还包括三维调整装置，所述电机组件通过设于三维调整装置上的球柱连接杆而与三维调整装置连接，以使电机组件能够绕着垂直于三维调整装置顶面的垂直轴转动。

7.如权利要求6所述的开关手感扭矩测量装置，其特征在于，所述三维调整装置还包括：

X轴调整平台，其被设置为在X轴调整手柄的作用下，沿着X轴平移，以调整电机组件在X轴上的位置；

Y轴调整平台，其被设置为在Y轴调整手柄的作用下，沿着Y轴平移，以调整电机组件在Y轴上的位置；

Z轴调整平台，其被设置为在Z轴调整手柄的作用下，沿着Z轴平移，以调整电机组件在Z轴上的位置。

8.如权利要求1-5,7中任意一项所述的开关手感扭矩测量装置，其特征在于，所述测量支架包括：

支架底座；

夹具安装支架，其可转动地设置于所述支架底座上；

角度调节旋钮，其被设置为夹具安装支架转动的角度。

9.如权利要求8所述的开关手感扭矩测量装置，其特征在于，所述夹具安装支架上设有水平仪。

10.如权利要求1所述的开关手感扭矩测量装置，其特征在于，还包括测量平台，所述测量支架安装于所述测量平台上，所述测量平台上设有若干个矩阵型的孔。

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