CN212567775U - 用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，包括底座、第一竖直导向架、试件工装、试件工装平台、第一升降机构、第二竖直导向架、砝码组、砝码托板、第二升降机构、第三升降机构、施力架和控制器。通过第一升降机构可以调整试件的安装高度，以适应不同类型仪器的测定；通过第二升降机构可以带动砝码组升降，在砝码托板下降过程中砝码对施力架依次施力，能实现逐级加压；通过第三升降机构可以带动施力架升降，以方便将施力架调整到待测位置；通过控制器能按照设定程序，控制第二升降机构和第三升降机构的升降动作，自动实现加载和卸载，并采集待测仪器的数据，实施高效校准。

Description

用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置

技术领域

本实用新型涉及校准设备技术领域，具体是一种用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置。

背景技术

目前市场上对机动车操纵力进行检测的仪器主要有方向盘力角仪和制动操纵力计。方向盘力角仪用于检测机动车辆的方向盘转角、自由转角和方向盘切向操纵力，方向盘力角仪的形式主要有两种，一种是如附图1所示的杆式力角仪，另一种是如附图2、3所示的转轮式力角仪。制动操纵力计又包括踏板力计和手拉力计，附图4中示出了踏板力计的示意图，踏板力计用于机动车制动踏板力的测量，附图5中示出了手拉力计的示意图，手拉力计用于机动车手制动操纵力的测量。目前对于四种仪器的检测校准都是采用人工手动进行校准，操作麻烦，校准效率低。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供了一种用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，包括：

底座；

第一竖直导向架，其固定在所述底座上；

试件工装，其用于固定待校准试件；

试件工装平台，其安装在所述第一竖直导向架上，试件工装安装在所述试件工装平台上；

第一升降机构，其用于带动所述试件工装平台沿所述第一竖直导向架作升降移动；

第二竖直导向架，其固定在所述底座上；

砝码组，其由多个砝码串联而成；

砝码托板，其安装在所述第二竖直导向架上，砝码组放置在所述砝码托板上；

第二升降机构，其用于带动所述砝码托板作升降移动；

第三升降机构，其安装在所述第二竖直导向架的上部；

施力架，其上端通过第一连接组件与所述第三升降机构的升降杆连接，其下端通过第二连接组件与所述砝码组连接；

控制器，其与待校准试件、第二升降机构和第三升降机构信号连接。

采用本实用新型技术方案，通过第一升降机构可以调整试件的安装高度，以适应不同类型仪器的测定；通过第二升降机构可以带动砝码组升降，在砝码托板下降过程中砝码对施力架依次施力，能实现逐级加压；通过第三升降机构可以带动施力架升降，以方便将施力架调整到待测位置；通过控制器能按照设定程序，控制第二升降机构和第三升降机构的升降动作，自动实现加载和卸载，并采集待测仪器的数据，实施高效校准。

进一步地，所述试件工装包括用于固定杆式力角仪或转轮式力角仪的力角仪固定工装，所述力角仪固定工装包括：

底板，其安装在所述试件工装平台上；

第一竖向支撑板，其底部固定在所述底板上；

转盘，其可转动地安装在所述第一竖向支撑板上，所述转盘上设有多条沿圆周阵列分布的径向限位槽，各个径向限位槽的底面设有贯通的长条通孔，所述径向限位槽用于容置转轮式力角仪的爪臂；在转盘的表面还设有分别用于规制杆式力角仪杆体两端的第一限位块组和第二限位块组；

驱动电机，其安装在所述第一竖向支撑板上，所述驱动电机的输出轴与所述转盘相连接。

采用本实用新型技术方案，在装夹转轮式力角仪时，只需要将转轮式力角仪的三个爪臂放置到径向限位槽内，并从转盘背面通过螺钉将爪臂锁付在转盘上；在装夹杆式力角仪时，仅需要将杆式力角仪的杆体放置在第一限位块组和第二限位块组的限位槽内；能适用对转轮式力角仪或杆式力角仪的装夹，提高固定工装的通用性，减少了占用空间，测试不同类型力角仪时，无需更换工装，提升了校准效率。

进一步地，还包括旋转中心支撑机构，所述旋转中心支撑机构包括第二竖向支撑板、调位轴、可转动压头和锁紧元件，所述第二竖向支撑板固定在所述底板上，所述第二竖向支撑板上部设有与转盘中心同轴的安装孔，所述调位轴安装在所述安装孔内并可通过锁紧元件锁止，所述可转动压头安装在所述调位轴头端，所述可转动压头顶压的转轮式力角仪的表面中心。

采用上述优选的方案，通过旋转中心支撑机构对转轮式力角仪的中心进行支撑，确保旋转中心的稳定性，以使校准装置的施力机构提供稳定的校准扭矩。

进一步地，所述调位轴上具有D切面，在调位轴处于锁止状态时，所述锁紧元件头端顶靠在D切面的平面上。

采用上述优选的方案，提高对调位轴的锁止可靠性。

进一步地，所述底板包括第一底板、第二底板和第三底板，所述第一底板上设有X向导向槽，所述第二底板可沿所述X向导向槽移动并通过第一螺钉锁紧；所述第二底板上设有Y向导向槽，所述第三底板可沿所述Y向导向槽移动并通过第二螺钉锁紧。

采用上述优选的方案，方便调节X向和Y向位置，以适应不同尺寸型号的力角仪。

进一步地，所述X向导向槽成倒T形，所述第二底板上设有容纳第一螺帽的通孔，所述第一螺钉的头部置于X向导向槽内，所述第一螺帽锁付于所述第一螺钉上。

进一步地，所述Y向导向槽成倒T形，所述第三底板上设有容纳第二螺帽的通孔，所述第二螺钉的头部置于Y向导向槽内，所述第二螺帽锁付于所述第二螺钉上。

采用上述优选的方案，结构简单，制造成本低。

进一步地，所述第一限位块组包括第一限位块、第二限位块和挡块，所述挡块压设在所述第一限位块和第二限位块表面。

采用上述优选的方案，通过挡块对杆式力角仪的杆体进行限制，防止其掉落。

进一步地，所述挡块通过螺钉连接在第一限位块和第二限位块上。

进一步地，所述挡块上嵌设有磁石，所述挡块通过磁力吸附于第一限位块和第二限位块上。

采用上述优选的方案，方便挡块的设置，以提高杆式力角仪的固定效率。

进一步地，还包括用于夹持转轮式力角仪转盘的夹持块，所述施力架作用于所述夹持块。

采用上述优选的方案，方便对轮式力角仪上转盘施加校准力矩。

进一步地，所述试件工装还包括用于放置踏板力计的架台，所述架台放置在所述试件工装平台上，所述施力架作用在踏板力计上。

采用上述优选的方案，方便对踏板力计施加校准力。

进一步地，所述施力架包括上横杆、下横杆、左吊杆和右吊杆，所述上横杆、下横杆、左吊杆和右吊杆组合成框形结构。

采用上述优选的方案，方便将砝码的力转接到待校准仪器上。

进一步地，所述第一连接组件包括由上向下依次设置的万向连接头、连接螺杆、上挂钩和上吊钉，所述万向连接头与第三升降机构的升降杆连接，所述上吊钉穿设于所述上横杆的中间位置；所述上挂钩具有侧向开口，所述上吊钉能从侧向开口挂持到所述上挂钩上；在校准手拉力计时，将所述连接螺杆替换成手拉力计，手拉力计的两端分别连接在所述万向连接头和上挂钩之间。

采用上述优选的方案，提高校准装置的通用性能，适用机动车常用力角仪和制动操纵力的测定校准。

进一步地，所述第二连接组件包括穿设于下横杆中间位置的下挂钩和与砝码组连接的下吊钉，所述下挂钩上具有侧向开口，所述下吊钉能从侧向开口挂持到所述下挂钩上。

采用上述优选的方案，方便更换调整砝码组。

进一步地，所述砝码组包括多个砝码和砝码之间的串联吊杆，所述串联吊杆的上部具有法兰部，所述砝码中心具有容纳吊杆法兰部的空腔，所述法兰部能在砝码空腔内上下移动。

采用上述优选的方案，初始时，砝码组的重力都作用在砝码托板上，随着第二升降机构的下降，砝码组的砝码重力能够顺次施加到施力架上，实现逐级施力校准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是杆式力角仪的结构示意图；

图2是转轮式力角仪的结构示意图之一；

图3是转轮式力角仪的结构示意图之二；

图4是踏板力计的结构示意图；

图5是手拉力计的结构示意图；

图6是本实用新型一种实施方式的结构示意图之一；

图7是本实用新型一种实施方式的结构示意图之二；

图8是施力架、第一连接组件和第二连接组件的结构示意图；

图9是砝码组的结构示意图；

图10是力角仪固定工装一种实施方式的结构示意图；

图11是与图10相对应的主视图；

图12是与图11相对应的右视图；

图13是杆式力角仪在固定工装上的固定状态示意图；

图14是转轮式力角仪在固定工装上的固定状态示意图；

图15是手拉力计测试校准时的装夹结构示意图；

图16是踏板力计测试校准时的装夹结构示意图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

11-力角仪固定工装；111-底板；1111-第一底板；1112-第二底板；1113-第三底板；1114-X向导向槽；1115-Y向导向槽；112-第一竖向支撑板；113-转盘；1131-径向限位槽；1132-长条通孔；114-第一限位块组；1141-第一限位块；1142-第二限位块；1143-挡块；115-第二限位块组；116-驱动电机；117-旋转中心支撑机构；1171-第二竖向支撑板；1172-调位轴；1173-可转动压头；118-夹持块；12-架台；210-杆式力角仪；2101-杆体；220-转轮式力角仪；2201-爪臂；230-踏板力计；240-手拉力计；31-底座；32-第一竖直导向架；33-试件工装平台；34-第一升降机构；35-第二竖直导向架；36-砝码组；361-砝码；362-串联吊杆；37-砝码托板；38-第二升降机构；39-第三升降机构；40-施力架；401-上横杆；402-下横杆；403-左吊杆；404-右吊杆；41-第一连接组件；411-万向连接头；412-连接螺杆；413-上挂钩；414-上吊钉；42-第二连接组件；421-下挂钩；422-下吊钉；43-控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图6-8所示，本实用新型的一种实施方式为：一种用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，包括：

底座31；

第一竖直导向架32，其固定在底座31上；

试件工装，其用于固定待校准试件；

试件工装平台33，其安装在第一竖直导向架32上，试件工装安装在试件工装平台33上；

第一升降机构34，其用于带动试件工装平台33沿第一竖直导向架32作升降移动；

第二竖直导向架35，其固定在底座31上；

砝码组36，其由多个砝码361串联而成；

砝码托板37，其安装在第二竖直导向架35上，砝码组36放置在砝码托板37上；

第二升降机构38，其用于带动砝码托板37作升降移动；

第三升降机构39，其安装在第二竖直导向架35的上部；

施力架40，其上端通过第一连接组件41与第三升降机构39的升降杆连接，其下端通过第二连接组件42与砝码组36连接；

控制器43，其与待校准试件、第二升降机构38的执行器件和第三升降机构39的执行器件信号连接。

采用上述技术方案的有益效果是：通过第一升降机构可以调整试件的安装高度，以适应不同类型仪器的测定；通过第二升降机构可以带动砝码组升降，在砝码托板下降过程中砝码对施力架依次施力，能实现逐级加压；通过第三升降机构可以带动施力架升降，以方便将施力架调整到待测位置；通过控制器能按照设定程序，控制第二升降机构和第三升降机构的升降动作，自动实现加载和卸载，并采集待测仪器的数据，实施高效校准。

如图10-14所示，在本实用新型的另一些实施方式中，所述试件工装包括用于固定杆式力角仪或转轮式力角仪的力角仪固定工装10，力角仪固定工装10包括：

底板111；

第一竖向支撑板112，其底部固定在底板111上；

转盘113，其可转动地安装在第一竖向支撑板112上，转盘113上设有多条沿圆周阵列分布的径向限位槽1131，各个径向限位槽1131的底面设有贯通的长条通孔1132，径向限位槽1131用于容置转轮式力角仪220的爪臂2201；在转盘113的表面还设有分别用于规制杆式力角仪210杆体2101两端的第一限位块组114和第二限位块组115；

驱动电机116，其安装在第一竖向支撑板112上，驱动电机116的输出轴与转盘113相连接。

采用上述技术方案的有益效果是：在装夹转轮式力角仪时，只需要将转轮式力角仪的三个爪臂放置到径向限位槽内，并从转盘背面通过螺钉将爪臂锁付在转盘上；在装夹杆式力角仪时，仅需要将杆式力角仪的杆体放置在第一限位块组和第二限位块组的限位槽内；能适用对转轮式力角仪或杆式力角仪的装夹，提高固定工装的通用性，减少了占用空间，测试不同类型力角仪时，无需更换工装，提升了校准效率。

如图10、12、14所示，在本实用新型的另一些实施方式中，还包括旋转中心支撑机构117，旋转中心支撑机构117包括第二竖向支撑板1171、调位轴1172、可转动压头1173和锁紧元件，第二竖向支撑板1171固定在底板111上，第二竖向支撑板1171上部设有与转盘中心同轴的安装孔，调位轴1172安装在所述安装孔内并可通过锁紧元件锁止，可转动压头1173安装在调位轴1172头端，可转动压头1173顶压的转轮式力角仪220的表面中心。采用上述技术方案的有益效果是：通过旋转中心支撑机构对转轮式力角仪的中心进行支撑，确保旋转中心的稳定性，以使校准装置的施力机构提供稳定的校准扭矩。

在本实用新型的另一些实施方式中，调位轴1172上具有D切面，在调位轴1172处于锁止状态时，所述锁紧元件头端顶靠在D切面的平面上。采用上述技术方案的有益效果是：提高对调位轴的锁止可靠性。

如图10所示，在本实用新型的另一些实施方式中，底板111包括第一底板1111、第二底板1112和第三底板1113，第一底板1111上设有X向导向槽1114，第二底板1112可沿X向导向槽1114移动并通过第一螺钉锁紧；第二底板1112上设有Y向导向槽1115，第三底板1113可沿Y向导向槽1115移动并通过第二螺钉锁紧。采用上述技术方案的有益效果是：方便调节X向和Y向位置，以适应不同尺寸型号的力角仪。

如图10所示，在本实用新型的另一些实施方式中，X向导向槽1114成倒T形，第二底板1112上设有容纳第一螺帽的通孔，第一螺钉的头部置于X向导向槽1114内，第一螺帽锁付于所述第一螺钉上。Y向导向槽1115成倒T形，第三底板1113上设有容纳第二螺帽的通孔，第二螺钉的头部置于Y向导向槽1115内，第二螺帽锁付于所述第二螺钉上。采用上述技术方案的有益效果是：结构简单，制造成本低。

如图11所示，在本实用新型的另一些实施方式中，第一限位块组114包括第一限位块1141、第二限位块1142和挡块1143，挡块1143压设在第一限位块1141和第二限位块1142表面。采用上述技术方案的有益效果是：通过挡块对杆式力角仪的杆体进行限制，防止其掉落。

在本实用新型的另一些实施方式中，挡块1143通过螺钉连接在第一限位块1141和第二限位块1142上。

在本实用新型的另一些实施方式中，挡块1143上嵌设有磁石，挡块1143通过磁力吸附于第一限位块1141和第二限位块1142上。采用上述技术方案的有益效果是：方便挡块的设置，以提高杆式力角仪的固定效率。

如图6所示，在本实用新型的另一些实施方式中，为了方便对轮式力角仪上转盘施加校准力矩，还包括用于夹持转轮式力角仪转盘的夹持块18，施力架40作用于夹持块18上。

如图7、16所示，在本实用新型的另一些实施方式中，为了方便对踏板力计施加校准力，所述试件工装还包括用于放置踏板力计的架台12，架台12放置在试件工装平台33上，施力架40作用在踏板力计230上。

如图8所示，在本实用新型的另一些实施方式中，为了方便将砝码的力转接到待校准仪器上施力架40包括上横杆401、下横杆402、左吊杆403和右吊杆404，上横杆401、下横杆402、左吊杆403和右吊杆404组合成框形结构。

如图8所示，在本实用新型的另一些实施方式中，第一连接组件41包括由上向下依次设置的万向连接头411、连接螺杆412、上挂钩413和上吊钉414，万向连接头411与第三升降机构39的升降杆连接，上吊钉414穿设于上横杆401的中间位置；上挂钩413具有侧向开口，上吊钉414能从侧向开口挂持到上挂钩413上；如图15所示，在校准手拉力计时，将连接螺杆412替换成手拉力计240，手拉力计240的两端分别连接在万向连接头411和上挂钩413之间。采用上述技术方案的有益效果是：提高校准装置的通用性能，适用机动车常用力角仪和制动操纵力的测定校准。

如图8所示，在本实用新型的另一些实施方式中，为了方便更换调整砝码组，第二连接组件42包括穿设于下横杆中间位置的下挂钩421和与砝码组连接的下吊钉422，下挂钩421上具有侧向开口，下吊钉422能从侧向开口挂持到下挂钩421上。

如图9所示，在本实用新型的另一些实施方式中，砝码组36包括多个砝码361和砝码之间的串联吊杆362，串联吊杆362的上部具有法兰部，砝码361中心具有容纳吊杆法兰部的空腔，所述法兰部能在砝码空腔内上下移动。采用上述技术方案的有益效果是：初始时，砝码组36的重力都作用在砝码托板37上，随着第二升降机构的下降，砝码组的砝码重力能够顺次施加到施力架上，实现逐级施力校准。

以下结合本实用新型的一种实施方式，简要说明校准装置的使用过程：先在相对应的工装上夹持试件，并将试件与控制器信号连接，在砝码托板上放置砝码组；再通过第三升降机构将施力架调整到合适位置，通过第三升降机构将第一连接组件向下移动一短距离，使第一连接组件与施力架处于非施力状态或者脱离状态；通过第二升降机构将砝码组调整到合适位置，通过第二连接组件将砝码组和施力架连接；最后通过第二升降机构带动砝码托板逐级下降，使砝码组的砝码重力依次逐步加载到施力架上，对试件逐级校准。最终可通过显示设备将测试和校准结果输出显示给操作人员。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，包括：

底座；

第一竖直导向架，其固定在所述底座上；

试件工装，其用于固定待校准试件；

试件工装平台，其安装在所述第一竖直导向架上，试件工装安装在所述试件工装平台上；

第一升降机构，其用于带动所述试件工装平台沿所述第一竖直导向架作升降移动；

第二竖直导向架，其固定在所述底座上；

砝码组，其由多个砝码串联而成；

砝码托板，其安装在所述第二竖直导向架上，砝码组放置在所述砝码托板上；

第二升降机构，其用于带动所述砝码托板作升降移动；

第三升降机构，其安装在所述第二竖直导向架的上部；

施力架，其上端通过第一连接组件与所述第三升降机构的升降杆连接，其下端通过第二连接组件与所述砝码组连接；

控制器，其与待校准试件、第二升降机构和第三升降机构信号连接。

2.根据权利要求1所述的用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，所述试件工装包括用于固定杆式力角仪或转轮式力角仪的力角仪固定工装，所述力角仪固定工装包括：

底板，其安装在所述试件工装平台上；

第一竖向支撑板，其底部固定在所述底板上；

转盘，其可转动地安装在所述第一竖向支撑板上，所述转盘上设有多条沿圆周阵列分布的径向限位槽，各个径向限位槽的底面设有贯通的长条通孔，所述径向限位槽用于容置转轮式力角仪的爪臂；在转盘的表面还设有分别用于规制杆式力角仪杆体两端的第一限位块组和第二限位块组；

驱动电机，其安装在所述第一竖向支撑板上，所述驱动电机的输出轴与所述转盘相连接。

3.根据权利要求2所述的用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，所述力角仪固定工装还包括旋转中心支撑机构，所述旋转中心支撑机构包括第二竖向支撑板、调位轴、可转动压头和锁紧元件，所述第二竖向支撑板固定在所述底板上，所述第二竖向支撑板上部设有与转盘中心同轴的安装孔，所述调位轴安装在所述安装孔内并可通过锁紧元件锁止，所述可转动压头安装在所述调位轴头端，所述可转动压头顶压的转轮式力角仪的表面中心。

4.根据权利要求3所述的用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，所述底板包括第一底板、第二底板和第三底板，所述第一底板上设有X向导向槽，所述第二底板可沿所述X向导向槽移动并通过第一螺钉锁紧；所述第二底板上设有Y向导向槽，所述第三底板可沿所述Y向导向槽移动并通过第二螺钉锁紧。

5.根据权利要求2-4任一所述的用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，还包括用于夹持转轮式力角仪转盘的夹持块，所述施力架作用于所述夹持块。

6.根据权利要求1所述的用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，所述试件工装还包括用于放置踏板力计的架台，所述架台放置在所述试件工装平台上，所述施力架作用在踏板力计上。

7.根据权利要求1所述的用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，所述施力架包括上横杆、下横杆、左吊杆和右吊杆，所述上横杆、下横杆、左吊杆和右吊杆组合成框形结构。

8.根据权利要求7所述的用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，所述第一连接组件包括由上向下依次设置的万向连接头、连接螺杆、上挂钩和上吊钉，所述万向连接头与第三升降机构的升降杆连接，所述上吊钉穿设于所述上横杆的中间位置；所述上挂钩具有侧向开口，所述上吊钉能从侧向开口挂持到所述上挂钩上；在校准手拉力计时，将所述连接螺杆替换成手拉力计，手拉力计的两端分别连接在所述万向连接头和上挂钩之间。

9.根据权利要求8所述的用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，所述第二连接组件包括穿设于下横杆中间位置的下挂钩和与砝码组连接的下吊钉，所述下挂钩上具有侧向开口，所述下吊钉能从侧向开口挂持到所述下挂钩上。

10.根据权利要求9所述的用于机动车方向盘力角仪和制动操纵力计的自动校准装置，其特征在于，所述砝码组包括多个砝码和砝码之间的串联吊杆，所述串联吊杆的上部具有法兰部，所述砝码中心具有容纳吊杆法兰部的空腔，所述法兰部能在砝码空腔内上下移动。

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