CN201331426Y - 一种时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台 - Google Patents

一种时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台 Download PDF

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一种时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，包括一主试验台，所述主试验台包括一传动装置以及与所述传动装置连接的一旋转轴，所述旋转轴与转向柱连接；所述主试验台还包括一导轨、一设于所述导轨上的限位件以及一设于所述导轨中心位置一侧的限位件，所述气缸与所述传动装置连接。本实用新型利用限位件进行零点定位和清零，同时对无杆气缸进行行程限位，可确保无杆气缸往复运动的准确性，不会产生累积误差；由于采用了传动装置驱动旋转轴，旋转轴不会产生惯性位移，从而旋转轴的旋转角度可以准确控制，在耐久测试时不会产生零点飘移现象；另外，本实用新型通过同步带与另一个旋转轴相连，可同时测试多个试件，提高测试效率。

Description

一种时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台
技术领域
本实用新型属于耐久测试技术领域，尤其涉及一种时钟弹簧及转向柱组合开关或其他试件的往复旋转耐久试验台。
背景技术
目前，在测试各种时钟弹簧及转向柱组合开关的寿命过程中，需要对时钟弹簧及转向柱组合开关往复旋转进行耐久测试，以保证试件达到一定的使用寿命。现有技术对各种时钟弹簧及转向柱组合开关进行的耐久试验，一般都是采用步进电机驱动来完成的，但由于步进电机正反转时出现丢步及机械传动件反向间隙产生的累积误差，容易产生零点飘移现象，从而造成对试件的损坏，难以达到测试要求和准确性，具体地，上述零点飘移现象是因为以下几点造成的：
1、时钟弹簧自身结构特点：时钟弹簧两端固定，只能随汽车管柱内的转轴以顺时针和逆时针各旋转3圈左右，到达限位点后，若继续旋转，时钟弹簧就会拉断；另外，旋转速度因要控制在20r/min内，因此需要给步进电机增加一个机械减速机构，但任何机械减速器都有一个返程间隙，尽管在控制上可以进行补偿，但不能做到完全准确；由于该实验要做上百万次，累积误差就相当大了；
2、步进电机需要制动：制动是为了克服电机及其旋转轴在到达指定角度时因转动惯量造成的惯性位移，由于制动有时间响应性，一个很微小的误差，放大一百万倍后，也会产生较大的宏观误差，足以破坏时钟弹簧；
而采用伺服电机驱动，同样不能避免累积误差，也会产生零点飘移现象而且成本还会增加。
另外，采用步进电机或伺服电机驱动的试验台，一般一个电机只能驱动一个试件，效率低、成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，旨在解决现有技术中的时钟弹簧及转向柱组合开关在进行耐久试验时试件易损坏的问题。
本实用新型是这样实现的，一种时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，包括一主试验台，所述主试验台包括一传动装置以及与所述传动装置连接的一旋转轴，所述旋转轴与转向柱连接；所述主试验台还包括一导轨、一一设于所述导轨中心位置一侧的限位件以及一滑设于所述导轨上的气缸，所述气缸与所述传动装置连接。
所述传动装置为齿轮齿条装置。
所述气缸通过一连接板与所述齿轮齿条装置连接，且所述连接板与所述齿轮齿条装置的齿条连接。
所述旋转轴一端设有一与所述齿轮齿条装置的齿轮啮合的传动齿轮。
所述旋转轴与转向柱之间通过一万向节连接。
所述旋转轴上固设有一同步带轮。
所述限位件为限位气缸。
还包括至少一副试验台，所述副试验台包括副旋转轴和固设于所述副旋转轴上的副同步带轮，所述副旋转轴通过一副万向节与另一转向柱连接。
所述主试验台与副试验台以及副试验台与副试验台之间通过连接装置和分别套设于相邻的两个试验台的同步带轮上的同步带连接。
所述连接装置包括螺母组合、双头螺杆和手轮，所述螺母组合分别安装于相邻的两个台架上，所述双头螺杆连接两个螺母组合，所述手轮用于调节相邻的两个台架上的同步带轮的轮距。
本实用新型利用往复直线运动的无杆气缸提供驱动动力，然后通过传动装置驱动旋转轴旋转，再通过旋转轴带动时钟弹簧及转向柱组合开关进行耐久测试；由于利用限位件进行零点定位和清零，同时对无杆气缸进行行程限位，可确保无杆气缸往复运动的准确性，不会产生累积误差；由于采用了传动装置驱动旋转轴，旋转轴不会产生惯性位移，从而旋转轴的旋转角度可以准确控制，在进行耐久测试时不会产生零点飘移现象；另外，本实用新型通过同步带与另一个旋转轴相连，可同时测试多个试件，提高测试效率；且试验台的气动回路利用单片机进行控制，性价比很高、性能稳定可靠。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台的主试验台的主视图；
图2是本实用新型实施例提供的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台的主试验台的左视图；
图3是本实用新型实施例提供的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台的主试验台的俯视图；
图4是本实用新型实施例提供的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台的主试验台和副试验台连接在一起的主视图；
图5是本实用新型实施例提供的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台的主试验台和副试验台连接在一起的俯视图；
图6是连接主试验台和副试验台及副试验台和副试验台的连接装置剖视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1、图2和图3所示为本实用新型实施例提供的一种时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台的主试验台1，所述主试验台1包括一传动装置12、一旋转轴13和一同步带轮14，所述传动装置12可采用齿轮齿条装置121，所述旋转轴13一端固设有与所述齿轮齿条装置121的齿轮1211啮合的传动齿轮131，所述旋转轴13与传动齿轮131采用一体加工制成；所述旋转轴13通过4个轴承132支撑，所述同步带轮14固设于旋转轴13上，所述旋转轴13通过一万向节15与转向柱16连接；所述主试验台1还包括一直线导轨112、一设于所述直线导轨112中心位置一侧的限位件11以及一滑设于所述直线导轨112上的气缸19，本实施例中所述限位件11为限位气缸111，所述限位汽缸111上固设有与所述汽缸19垂直的限位杆(图中未示出)，所述气缸19为无杆气缸191，所述无杆汽缸191一侧设有可容置所述限位汽缸111上的限位杆的定位孔(图中未示出)，所述无杆气缸191通过一连接板(图中未示出)与所述齿轮齿条装置121连接，且所述连接板与齿轮齿条装置121的齿条连接，所述限位气缸111位于所述直线导轨112的中心位置；在该主试验台开始工作前，通过一设于一控制盒17内的气动换向阀(图中未示出)控制无杆气缸191停止在直线导轨112的中心位置，然后控制限位汽缸111上的限位杆移动到无杆汽缸191的定位孔内，将无杆气缸191精确定位在直线导轨112的中心位置，定位之后才可以将时钟弹簧安装于所述转向柱16上，以保证无杆汽缸191在中心位置开始左右运动时，时钟弹簧与转向柱16向左或向右的转动时间相等；当主试验台开始工作时，限位气缸111回缩，限位气缸111上的限位杆从无杆汽缸191的定位孔内移出，无杆气缸191就以限位气缸111为中心在直线导轨112上来回运动。
应当理解，时钟弹簧(图中未示出)及转向柱16的安装方式为汽车领域常见的安装方式，即时钟弹簧的外壳固定于转向柱16的轴套上，时钟弹簧的内轴套固定于转向柱16的旋转轴上，转向柱16转动时可带动其上的时钟弹簧一起转动。
所述主试验台1进行耐久试验的具体运动过程如下：当主试验台通电开始工作时，限位气缸111回缩，限位气缸111上的限位杆从无杆汽缸191的定位孔内移出，此时无杆气缸191就可以限位气缸111为中心在直线导轨112上来回运动，由于连接板一端与无杆气缸191连接，另一端与齿轮齿条装置121的齿条连接，从而该连接板带动齿条来回直线运动，进而带动与该齿条啮合的齿轮1211正反旋转，由于旋转轴13的传动齿轮131与齿轮齿条装置121的齿轮1211啮合，也使旋转轴13正反旋转，旋转轴13通过万向节15带动转向柱16一起正反旋转，从而带动安装于转向柱16上的时钟弹簧一起正反旋转，且时钟弹簧与转向柱16向左或向右的转动时间相等，即实现了对时钟弹簧及转向柱组合开关进行耐久测试。
本实用新型实施例利用限位气缸111进行零点定位和清零，同时对无杆气缸191进行行程限位，可确保无杆气缸191往复运动的准确性，不会产生累积误差；由于采用了齿轮齿条装置121驱动旋转轴13，旋转轴13不会产生惯性位移，从而旋转轴13的旋转角度可以准确控制，在进行耐久测试时不会产生零点飘移现象；且主试验台1的气动回路利用单片机进行控制，性价比很高、性能稳定可靠。
参阅图4和图5所示，该时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台的主试验台1还可以连接多个副试验台2，所述副试验台2包括一副旋转轴21和一固设于所述副旋转轴21上的副同步带轮22，所述副旋转轴21通过一副万向节23与另一转向柱24连接，所述副旋转轴21通过2个副轴承211支撑。所述主试验台1与副试验台2以及副试验台2与副试验台2之间通过连接装置3和同步带4连接，所述同步带4套设于主试验台1的同步带轮14和副试验台2的副同步带轮22上，所述同步带4亦套设于两个副试验台2的副同步带轮22上；例如主试验台1与其相邻的副试验台2之间通过同步带4分别套设于同步带轮14和副同步带轮22上，因而当主试验台1上的旋转轴13转动时，可带动副试验台2上的副旋转轴21跟着转动，同时副试验台2可以连接多个，只要主试验台1一开始工作，副试验台2就随着主试验台1一起开始工作，这样就可以实现多个试件一起测试，提高了测试效率。
图6所示是台架之间的连接装置3，主要包括螺母组合31、双头螺杆32、手轮33。螺母组合31分别安装台架的框架上，用双头螺杆32连接两个螺母组合31，由于双头螺杆32两头螺纹为正反螺纹，旋转手轮33带动双头螺杆32旋转来调节台架上的旋转轴上同步带轮的轮距，从而调节同步带的张紧度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，包括一主试验台，所述主试验台包括一传动装置以及与所述传动装置连接的一旋转轴，所述旋转轴与转向柱连接，其特征在于：所述主试验台还包括一导轨、一设于所述导轨中心位置一侧的限位件以及一滑设于所述导轨上的气缸，所述气缸与所述传动装置连接。
2、如权利要求1所述的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，其特征在于：所述传动装置为齿轮齿条装置。
3、如权利要求2所述的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，其特征在于：所述气缸通过一连接板与所述齿轮齿条装置连接，且所述连接板与所述齿轮齿条装置的齿条连接。
4、如权利要求3所述的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，其特征在于：所述旋转轴一端设有一与所述齿轮齿条装置的齿轮啮合的传动齿轮。
5、如权利要求4所述的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，其特征在于：所述旋转轴与转向柱之间通过一万向节连接。
6、如权利要求5所述的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，其特征在于：所述旋转轴上固设有一同步带轮。
7、如权利要求6所述的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，其特征在于：所述限位件为限位气缸。
8、如权利要求7所述的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，其特征在于：还包括至少一副试验台，所述副试验台包括副旋转轴和固设于所述副旋转轴上的副同步带轮，所述副旋转轴通过一副万向节与另一转向柱连接。
9、如权利要求8所述的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，其特征在于：所述主试验台与副试验台以及副试验台与副试验台之间通过连接装置和同步带连接，所述同步带套设于主试验台的同步带轮和副试验台的副同步带轮上，所述同步带亦套设于两个副试验台的副同步带轮上。
10、如权利要求9所述的时钟弹簧及转向柱组合开关耐久试验台，其特征在于：所述连接装置包括螺母组合、双头螺杆和手轮，所述螺母组合分别安装于相邻的两个台架上，所述双头螺杆连接两个螺母组合，所述手轮用于调节相邻的两个台架上的同步带轮的轮距。
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