CN113702060A - 车门作动测量装置 - Google Patents

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CN113702060A CN202010442729.XA CN202010442729A CN113702060A CN 113702060 A CN113702060 A CN 113702060A CN 202010442729 A CN202010442729 A CN 202010442729A CN 113702060 A CN113702060 A CN 113702060A
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赵宗良
于瑞贺
韩奎
陈磊
金逸文
周俊
姜骏
姚烈
顾宇庆
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    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force

Abstract

本申请实施例提供一种车门作动测量装置，用于测量车门的开关作动，主要包括基座、操作把手、第一感测单元和第二感测单元，所述基座可拆卸地安装于所述车门上，所述操作的相对两端分别经由第一感测单元和第二感测单元连接至基座上，其中，操作把手用于提供施加作用力以带动车门执行开关作动，第一感测单元和第二感测单元用于感测操作把手的相对两端的受力状态并输出第一感测值和第二感测值。借此，本申请可以精确量测出车门开关作动时的受力状态。

Description

车门作动测量装置
技术领域
本发明实施例涉及一种应用于车辆的测量检具，尤指一种用于测量车门开关作动的车门作动测量装置。
背景技术
随着汽车行业竞争的日趋激烈以及用户需求的提升，如何提高产品品质及可靠性是汽车生产商最为关注的问题，而提高车门开关的操作性能即为其中的重要一环，因此，需要对车门的解锁过程和车门过程进行量化研究。
其中，单独研究解锁过程，主要是测量用户施加在车门把手上的作用力以及车门把手的转动角速度和角度；单独研究开关门过程，主要是测量用户作用在车门把手上的作用力以及车门的转动角速度和角度(在此情况下由于无需测量解锁力，因此通常会拆掉车门的门锁机构)；而完整的解锁及开关门过程的研究，主要是测量用户施加在车门把手上的作用力以及车门把手的转动角速度和角度以及车门的转动角速度和角度。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例所解决的技术问题之一在于提供一种可精确测量车门的开关力、门把手锁的解锁力及运动状态的车门作动测量装置。
本发明实施例提供一种车门作动测量装置，用于测量车门的开关作动，其特征在于，所述装置主要包括：基座，操作把手、第一感测单元和第二感测单元，所述基座定位于所述车门上，所述操作把手的相对两端分别经由所述第一感测单元和所述第二感测单元连接至所述基座；所述操作把手用于提供施加作用力以带动所述车门执行所述开关作动，所述第一感测单元和所述第二感测单元用于感测所述操作把手的相对两端的受力状态并输出第一感测值和第二感测值。
可选的，所述检测装置还包括运算单元，用于接收所述第一感测值和第二感测值，据以计算施加于所述操作把手上的所述作用力。
可选的，所述第一感测单元和所述第二感测单元分别为三轴力传感器，用于感测所述操作把手的相对两端所受到的三向分力，输出所述第一感测值和所述第二感测值；所述运算单元用于根据所述第一感测值和所述第二感测值，计算所述操作把手所受到的三向分力和扭转力。
可选的，所述车门作动测量装置还包括数据传输单元，用于通过有线方式或无线方式将所述第一感测值和所述第二感测值传输至所述运算单元。
可选的，所述车门作动测量装置还包括陀螺仪，用于测量所述操作把手的转动角度和转动速度，并输出第三感测值。
可选的，所述车门作动测量装置还包括数据传输单元，用于通过有线方式或无线方式传输所述第三感测值。
可选的，所述操作把手与所述第一感测单元之间以及所述操作把手与所述第二感测单元之间还分别设有活动连接结构，用于提供所述操作把手分别活动连接至所述第一感测单元和所述第二感测单元。
可选的，所述车门作动测量装置还包括第一安装结构，所述第一安装结构与所述基座固定连接，并与所述车门的门锁为结构适配，以供所述基座安装于所述车门上。
可选的，所述车门作动测量装置还包括第二安装结构，所述第二安装结构与所述基座固定连接，并提供至少一种安装尺寸，以供所述基座安装于具有不同安装规格的所述车门上。
可选的，所述车门作动测量装置还包括第三安装结构，所述第三安装结构与所述基座固定连接，并可吸合于所述车门上，以供所述基座定位于所述车门上。
由以上技术方案可见，本发明实施例所提供的车门作动测量装置，可测得实际开关车门时作用在车门把手上的作用力的大小及方向、车门把手转动的角速度及角度。
再者，本发明实施例所提供的车门作动测量装置可提供无损的检测方案，降低了检测成本。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领与技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：
图1为现有测量车门开关作动的测量检具实施例示意图；
图2A至图2C为本发明一实施例的车门作动测量装置的结构示意图；
图3为利用本发明实施例提供的车门作动测量装置所测量以及计算出的作用力示意图；
图4A及图4B为本发明另一实施例的车门作动测量装置的结构示意图；
图5A及图5B为本发明另一实施例的车门作动测量装置的结构示意图；
图6A及图6B为本发明另一实施例的车门作动测量装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。
请参考图1，现有的车门测力方法大多使用单轴力传感器201结合简易的把手形工装202来实现，通过拉绳203(抑或其他连接方式)将单轴力传感器201与把手形工装202的结合组件连接至实车车门把手204上，由于单轴力传感器201只能测量沿其轴线这单一方向的拉压力，因此，需要由测试人员沿运动的切线方向(例如，图1所示的F1方向)拉动把手形工装202以进行测力，由于测力方向是由人为手动控制的，存在重复性较差的缺点，且更为最重要的是，在实际操作状态下，人手实际施加在把手上的作用力较复杂，其大小和方向均会发生变化，因此，现有技术无法测量出实车操作状态下的作用力大小和方向的变化情况。另外，由于上述操作方式与实车操作相去甚远，亦导致了测量数据的精准度不高的问题。
再者，针对车门的角速度和角度的测量则一般使用陀螺仪，一般而言，只需将陀螺仪以粘贴方式或通过其他方式固定在车门的合适位置即可，然而，有碍于车门把手的造型限制，实际操作中很难直接将陀螺仪牢固地粘贴在车门把手上，因此，现有技术通常需要针对实车车门把手进行改造，不仅费时费力，同时也不易控制精度，还会对原车部件造成破坏。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种车门作动测量装置，用于量测车门的开关作动，例如，测量车门开关作动时作用在车门上的作用力的大小及方向、车门把手的转动角速度及转动角度，以及车门的转动角速度和转动角度。
实施例一
请参考图2A至图2C，本申请实施例一提供一种车门作动测量装置，主要包括基座101、操作把手102、第一感测单元103和第二感测单元104。
基板101定位于车门(未示出)上，于本实施例中，基座101可通过螺接方式、夹合方式、或吸合方式定位在车门上，但并不此为限，也可采用其他方式将基座101定位在车门上。
如图2B和图2C所示，于本实施例中，基座101包括底板1011以及连接底板1011的相对两侧左支架1012和右支架1013，其中，底板1011可定位于车门上。
如图2B和图2C所示，于本实施例中，操作把手102上套设有把套1021，其用于提供操作者握持以针对操作把手102施加作用力，进而带动车门执行相应的开关作动。
再者，操作把手102的相对两端分别经由第一感测单元103和第二感测单元104连接至基座101上。
于本实施例中，操作把手102的左端经由第一感测单元103连接至基座101的左支架1012，同时，操作把手102的右端经由第二感测单元104连接至基座101的右支架1013，从而将基座101、操作把手102、第一感测单元103和第二感测单元104组合为一体。
第一感测单元103和第二感测单元104用于感测操作把手102的相对两端的受力状态，据以输出对应的第一感测值和第二感测值。
可选的，车门作动测量装置还包括运算单元(未示出)，用于接收第一感测值和第二感测值，据以计算操作者施加于操作把手102上的作用力。
于可选实施例中，第一感测单元103和第二感测单元104分别为三轴力传感器，可用于感测操作把手102的相对两端所受到的三向分力，并输出第一感测值和第二感测值。
请配合参阅图3，具体而言，第一感测单元103输出的第一感测值包括操作把手102的左端所受到的FAX、FAY以及FAZ三个方向的分力值，第二感测单元104输出的第二感测值包括操作把手102的右端所受到的FBX、FBY以及FBZ三个方向的分力值，以供运算单元104根据第一感测值和第二感测值，计算出位于中间的操作把手102(也就是操作者施加作用力的位置)所受到的FX、FY以及FZ三个方向的分力值。
较佳的，运算单元104还可根据第一感测值和第二感测值，进一步计算出操作者施加在操作把手102上的扭转力，即图3所示的MY和MZ。
较佳的，在操作把手102和第一感测单元103以及操作把手102和第二感测单元104之间还分别设有活动连接结构，以供操作把手102与第一感测单元103/第二感测单元104之间可活动地相互连接。
于本实施例中，活动连接结构包括有球体1071(例如带孔球体)和球座1072，其中，球体1071和操作把手102之间为过盈配合，而球体1071与球座1072之间为小间隙配合。借由上述结构设计，可以解决第一感测单元103和第二感测单元104之间的同轴度误差，安装面平行度误差，以及其他相关结构件的形位误差和安装误差，有效防止完全固定安装时内应力对第一感测单元103/第二感测单元104(即三轴力传感器)感测精度造成的影响，此外，球体1071还具有定心作用，可使作用力集中于球心部位，进而提高第一感测单元103/第二感测单元104的测量精度。
可选的，车门作动测量装置还包括陀螺仪106，用于测量操作把手102的转动角度和转动角速度以及车门的转动角度和转动角速度。具体而言，陀螺仪106可用于在车门执行开门作动时，测量车门的转动角度和转动角速度，并在车门执行开门解锁作动时，测量操作把手102的转动角度和转动角速度。
可选的，车门作动测量装置还包括数据传输单元1051、1052和1053，其分别电性连接第一感测单元103、第二感测单元104和陀螺仪106，用于将第一感测单元103输出的第一感测值，第二感测单元104输出的第二感测值，以及陀螺仪106输出的第三感测值分别传送至数采系统(未示出)，以供运算单元执行后续的数据运算处理。
可选的，数据传输单元1051、1052和1053例如为有线传输接口或无线传输接口。
可选的，基座101还设有容置结构1014，用于容置防脱件(未示出)，其中，所述防脱件可安装在如图1所示的虚线框A位置，用于防止在操作过程中操作把手102脱出的问题。容置结构1014用于为防脱件留出安装空间，以确保防脱件的顺利安装，从而提高车门作动测量装置在测量过程中的稳定性。
综上所述，本发明实施例提供的车门作动测量装置可模拟实际车门开关操作，以精确测量出车门开关作动时的受力状态。
实施例二
本发明实施例二提供一种车门作动测量装置，除包括有基座101、操作把手102、第一感测单元103和第二感测单元104之外，还包括第一安装结构，其中，第一安装结构固定连接基座101，并与车门结构适配，以供基座101安装于车门上。
请参考图4A和图4B，于本实施例中，第一安装结构包括第一解锁结构件1081和第二解锁结构件1082。其中，第一解锁结构件1081和第二解锁结构件1082分别以螺接方式固定于基座101的底板1011上，不同的第一安装结构分别具有不同的安装规格，以与不同的车门门锁结构适配。
借此，本发明实施例提供的车门作动测量装置，仅需更换第一安装结构部分，即可令本发明的车门作动测量装置满足不同车门门锁的设计规格，从而降低车门检测成本。
实施例三
本发明实施例三提供一种车门作动测量装置，可用于在无需测量车门的解锁力而只测量车门的开关力的情况下使用。
本实施例提供的车门作动测量装置除包括有上述的基座101、操作把手102、第一感测单元103和第二感测单元104之外，还包括有第二安装结构109。
如图5A及5B所示，于本实施例中，第二安装结构109包括有转接板1091和夹块1092，其中，转接板1091与夹块1092相互配合以将门钣金3夹设于二者之间，进而实现将基座101固定于门钣金3上的目的，于本实施例中，夹块1092的横截面大于门钣金3的把手区域的开孔31，借以确保将夹块1092定位于车门上(即门钣金3的背面)。
于本实施例中，上述转接板1091可根据不同车型规格进行更换，例如，根据门钣金3上把手区域的特定形状进行更换。再者，通过在转接板1091上加工腰槽1093，并在夹块1092上加工多个螺纹孔1094，以适用于不同尺寸的安装需求。
在使用时，可先将转接板1091通过螺接方式固定于基座101的底板1011上，再将夹块1092放置于门钣金3的背面，并借由螺钉4穿过门钣金3把手区域的开孔31，而将夹块1092与转接板1091锁固在一起，从而在无需破坏原车部件的前提下，将车门作动测量装置定位于车门上。
借此，本发明实施例提供的车门作动测量装置具有安装简单并可适用不同车型的技术效果。
第四实施例
本发明实施例三提供一种车门作动测量装置，可用于在无需测量车门的解锁力而只测量车门的开关力的情况下使用。
本实施例提供的车门作动测量装置除包括有上述的基座101、操作把手102、第一感测单元103和第二感测单元104之外，还包括有第三安装结构。
如图6A及图6B所示，于本实施例中，第二安装结构包括有多个吸盘110，各吸盘110通过可螺接方式固定在基座101的底板1011上，并通过吸合方式定位于车门上，从而实现将基座101定位在车门上。
借由本实施例提供的车门作动测量装置，可以在无需拆改被测车辆的前提下，只需将车门作动测量装置的底座101定位在车门的合适区域即可实现车门作动的快速测量。
以上实施方式仅用于说明本发明实施例，而并非对本发明实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明实施例的范畴，本发明实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种车门作动测量装置，用于测量车门的开关作动，其特征在于，所述装置主要包括：基座，操作把手、第一感测单元和第二感测单元，所述基座定位于所述车门上，所述操作把手的相对两端分别经由所述第一感测单元和所述第二感测单元连接至所述基座；
所述操作把手用于提供施加作用力以带动所述车门执行所述开关作动，所述第一感测单元和所述第二感测单元用于感测所述操作把手的相对两端的受力状态并输出第一感测值和第二感测值。
2.根据权利要求1所述的车门作动测量装置，其特征在于，所述检测装置还包括运算单元，用于接收所述第一感测值和第二感测值，据以计算施加于所述操作把手上的所述作用力。
3.根据权利要求2所述的车门作动测量装置，其特征在于，
所述第一感测单元和所述第二感测单元分别为三轴力传感器，用于感测所述操作把手的相对两端所受到的三向分力，输出所述第一感测值和所述第二感测值；
所述运算单元用于根据所述第一感测值和所述第二感测值，计算所述操作把手所受到的三向分力和扭转力。
4.根据权利要求3所述的车门作动测量装置，其特征在于，所述车门作动测量装置还包括数据传输单元，用于通过有线方式或无线方式将所述第一感测值和所述第二感测值传输至所述运算单元。
5.根据权利要求1所述的车门作动测量装置，其特征在于，所述车门作动测量装置还包括陀螺仪，用于测量所述操作把手的转动角度和转动速度，并输出第三感测值。
6.根据权利要求5所述的车门作动测量装置，其特征在于，所述车门作动测量装置还包括数据传输单元，用于通过有线方式或无线方式传输所述第三感测值。
7.根据权利要求1所述的车门作动测量装置，其特征在于，所述操作把手与所述第一感测单元之间以及所述操作把手与所述第二感测单元之间还分别设有活动连接结构，用于提供所述操作把手分别活动连接至所述第一感测单元和所述第二感测单元。
8.根据权利要求1所述的车门作动测量装置，其特征在于，所述车门作动测量装置还包括第一安装结构，所述第一安装结构与所述基座固定连接，并与所述车门的门锁结构适配，以供所述基座安装于所述车门上。
9.根据权利要求1所述的车门作动测量装置，其特征在于，所述车门作动测量装置还包括第二安装结构，所述第二安装结构与所述基座固定连接，并提供至少一种安装尺寸，以供所述基座安装于具有不同安装规格的所述车门上。
10.根据权利要求1所述的车门作动测量装置，其特征在于，所述车门作动测量装置还包括第三安装结构，所述第三安装结构与所述基座固定连接，并可吸合于所述车门上，以供所述基座定位于所述车门上。
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