CN213041497U - 手动变速箱变挡器测力结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种手动变速箱变挡器测力结构，包括基架体；所述基架体上设有力的检测单元以用于检测选挡力和换挡扭矩并控制对应的检测行程；所述力的检测单元包括：选挡驱动测力机构以用于带动待测变挡器上的选挡扳把摆动并同时检测选挡力、换挡驱动测力机构以用于带动待测变挡器上的变挡轴转动并同时检测换挡扭矩。本实用新型的手动变速箱变挡器测力结构，可方便作为平台将检测工序进一步集成和自动化的效果，进而可避免目前对变挡器的质检耗时费工、检测准确性不高的问题，提高检测效率、减少人力。

Description

手动变速箱变挡器测力结构

技术领域

本实用新型属于固定建筑物基础工程构件技术领域，具体涉及一种手动变速箱变挡器测力结构。

背景技术

手动挡汽车，需要司机用手按需拨动变速杆（也称操纵杆）才能改变变速箱内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的；通常是脚踩下离合时，右手方可拨动变速杆。具体到内部连接结构，变速杆还需要通过变挡器来转换连接变速箱中的拨叉或同步器的拨套，进而将选挡和换挡动作具体转换实现为不同的传动啮合，变挡器也被称为变速箱的控制装置，实际生产中已经普遍应用，可以参见CN101230908A，也可以参见附图1-4。变速杆通常通过两组拉线分别连接于变挡器100上的选挡扳把101和换挡扳把104，常见的，变速杆左右动，通过拉动，选挡扳把101可带动第一传动件102绕其轴A103摆动，通过传动连接，可实现拨头107连接所在的变挡轴106的轴向往复移动，拨头107是固定连接在变挡轴106上的，变挡轴106也就带动拨头107一起轴向移动以完成选挡动作，此过程中换挡扳把104（和第二传动件105）在变挡轴106的轴向上不移动；变速杆前后动，通过拉动，换挡扳把104可通过第二传动件105带动变挡轴106以其轴线（变挡轴自身的轴线）为回转中心转动，从而通过变挡轴106带动拨头107作周向移动以完成换挡（入挡）动作。

作为变速箱的控制装置，变挡器100的相关参数是有对应要求的，比如拨头107的安装位置正确与否（是否在变挡器100的轴线上）、选挡扳把101的安装位置正确与否、第一传动件102（选挡扳把101）摆动时拉力的大小、第一传动件102（选挡扳把101）摆动行程以及与该行程对应的拨头107的轴向移动行程、换挡扳把104的安装位置正确与否、换挡扳把104带动变挡轴106沿其轴线转动的扭矩的大小、变挡轴106沿其轴线转动的角度以及与该角度对应的拨头107的周向移动的往复行程等等，都需要检测。变挡器100作为可独立的组件，通常由整装车企的配套厂家生产，在初始的生产供应模式中，配套厂家提供的变挡器100的相关检测参数较少，变挡器100通常是提供并装配于变速箱的过程中或装配于变速箱后的调试过程中，才暴露出质量问题，这显然对整车质量以及装配效率很不利。随着客户、整装车企以及质检对车辆的要求越来越高、配套市场的竞争越来越激烈，整装车企要求配套厂家提供的变挡器100的相关检测参数项也越来越详细，并要求出具规范的质检表，原始的检测手段相对比较传统，也比较落后，基本都是通过通用量具，如游标卡尺、千分尺，或者刚性量规对检测参数项逐一进行检测，需要多名质检人员排成质检生产线进行操作，耗时费工，大量的量具也增大了制造、存储、周期性送检的麻烦，并且检测中基于变挡器100安装在变速箱上时的安装基面109作为检测基面的检测还算准确有效，其它很多检测项的数据真实性、可用性并不高，重复检测的一致性也比较差，错量误量的情况时有发生；而更高检测精度的三坐标检测对批量生产的变挡器100来说显然不太适合，其效率太低，成本过高。总得来说，对变挡器100的质检结果并不理想，有待将检测工序自动化、集成化，以提高检测效率和检测精度。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种手动变速箱变挡器测力结构，取得方便作为平台将检测工序进一步集成和自动化的效果，从而避免目前对变挡器的质检耗时费工、检测准确性不高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

手动变速箱变挡器测力结构，包括基架体；所述基架体上设有力的检测单元以用于检测选挡力和换挡扭矩并控制对应的检测行程；所述力的检测单元包括：选挡驱动测力机构以用于带动待测变挡器上的选挡扳把摆动并同时检测选挡力，换挡驱动测力机构以用于带动待测变挡器上的变挡轴转动并同时检测换挡扭矩。

本实用新型的测力结构，将待测变挡器通过夹具固定在基架体上，就可以通过测力结构检测动态尺寸，如选挡力、换挡扭矩，并控制相应行程，方便检验人员进行拨头相应的纵、横向位移行程的检测。

进一步地，选挡驱动测力机构和换挡驱动测力机构可靠近和远离被试件固定夹具地滑动连接于基架体上以便待测变挡器的换件。

这样，方便换件，也能提高适用性，适于不同款式的变挡器的检测。

进一步地，所述选挡驱动测力机构包括伸缩驱动件以便模拟对选挡扳把的拉动动作，伸缩驱动件的伸缩杆通过拉压力传感器连接钩爪以便检测选挡力，所述钩爪具有可套住并带动选挡扳把的驱动连接部。

这样，与实际操作的受力情况模拟相仿，检测结果更真实有效。

进一步地，所述驱动连接部为呈U形的开口，开口的宽度方向与伸缩驱动件的做功方向同向。

这样，选挡扳把在摆动过程中可沿开口朝向方向有一定的位移量，检测的力则就是与拉动相仿的力，与实际操作的受力情况相仿。

进一步地，所述换挡驱动测力机构包括转动驱动件以便模拟驱动变挡轴转动的动作，转动驱动件的输出端通过扭力传感器连接夹爪以便夹持带动变挡轴并检测换挡扭矩。

这样，与实际操作的受力情况模拟相仿，检测结果更真实有效。

进一步地，所述基架体包括平台基板，选挡驱动测力机构和换挡驱动测力机构连接在连接支臂上，连接支臂通过立式支架连接于平台基板的上表面，立式支架上设有伺服驱动部分和滑动耦合部分，连接支臂通过滑动耦合部分与立式支架相连并可在伺服驱动部分的作用下滑动。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的手动变速箱变挡器测力结构，可方便作为平台将检测工序进一步集成和自动化的效果，进而可避免目前对变挡器的质检耗时费工、检测准确性不高的问题，提高检测效率、减少人力。

附图说明

图1为背景技术提及的变挡器的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的变挡器的立体图；

图5为具体实施例的手动变速箱变挡器测力结构的结构示意图；

图6为具体实施例中的力的检测单元及其连接部分的结构示意图；

图7为具体实施例中的选挡驱动测力机构及其连接部分的结构示意图；

其中，变挡器100，选挡扳把101，第一传动件102，轴A103，换挡扳把104，第二传动件105，变挡轴106，拨头107，安装基面108，扁方109，基架体1，平台基板11，检测通孔13，被试件固定夹具2，力的检测单元3，选挡驱动测力机构31，伸缩驱动件311，伸缩杆312，拉压力传感器313，钩爪314，驱动连接部315，换挡驱动测力机构32，转动驱动件321，扭力传感器322，夹爪323，立式支架33，连接支臂34，形位检测单元4。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

请参见图5-7，具体实施例的手动变速箱变挡器测力结构，包括基架体1；所述基架体1上设有力的检测单元3以用于检测被基架体1上的试件固定夹具2所固定的待测变挡器的选挡力和换挡扭矩并控制对应的检测行程。其中，所述力的检测单元3包括：选挡驱动测力机构31以用于带动待测变挡器上的选挡扳把摆动并同时检测选挡力，换挡驱动测力机构32以用于带动待测变挡器上的变挡轴转动并同时检测换挡扭矩。

其中，选挡驱动测力机构31和换挡驱动测力机构32可靠近和远离被试件固定夹具2地滑动连接于基架体1上以便待测变挡器的换件。

其中，所述选挡驱动测力机构31包括伸缩驱动件311（伺服电动缸）以便模拟对选挡扳把的拉动动作，伸缩驱动件311的伸缩杆312的自由端通过拉压力传感器313连接钩爪314以便检测选挡力，所述钩爪314具有可套住并带动选挡扳把的驱动连接部315。实施时，伸缩驱动件311的做功方向与选挡扳把工作时往复摆动的中心线相垂直并垂直于选挡扳把。

其中，所述驱动连接部315为呈U形的开口，开口朝向被试件固定夹具2（即朝向选挡扳把），开口的宽度方向与伸缩驱动件311的做功方向（伸缩杆312的长度方向）同向。实施时，开口的宽度也应与选挡扳把的直径对应或略大于。

其中，所述换挡驱动测力机构32包括转动驱动件321（伺服电机或液压马达配编码器，优选伺服电机以便可轴向变化以提高适用性，适于检测不同的变挡器）以便模拟驱动变挡轴转动的动作，转动驱动件321的输出端通过扭力传感器322连接夹爪323以便夹持带动变挡轴并检测换挡扭矩；夹爪323朝向被试件固定夹具2。

实施时，夹爪323包括两可相向运动的具有一定宽度的爪片以便夹持于变挡器上方的扁方109（可见图3和图4）位置，在转动驱动件321的作用下带动其转动。

为便于理解将本测力结构作为平台进一步将检测工序集成和自动化。请继续参见图5-7，所述基架体1包括平台基板11（矩形，四角位置分别通过连接立杆以支撑放置于地面），平台基板11上还设有可拆卸的被试件固定夹具2以用于固定待测变挡器、以及形位检测单元4以用于检测被试件固定夹具2所固定的待测变挡器的拨头的尺寸以及拨头对应于所述检测行程的位移行程；被试件固定夹具2位于力的检测单元3和形位检测单元4之间以便可使所固定的待测变挡器的拨头所在端朝向形位检测单元4，而另一端朝向力的检测单元3，从而便于检测。

力的检测单元3就通过一个立式支架33来连接到平台基板11的上表面上，提高高度以便位于被试件固定夹具2的上方，立式支架33上设有伺服驱动部分和滑动耦合部分，选挡驱动测力机构31和换挡驱动测力机构32连接在连接支臂34上，连接支臂34通过滑动耦合部分与立式支架33相连，并在伺服驱动部分的作用下完成靠近和远离被试件固定夹具2的滑动动作。形位检测单元4则固定连接于平台基板11的下表面，对应位于被试件固定夹具2的下方，形位检测单元4包括：纵移测量机构以用于检测拨头在选挡时的纵向位移量，横移测量机构以用于检测拨头的横向尺寸以及拨头在换挡时对应的横向位移量。横移测量机构和纵移测量机构通过定制板可靠近和远离被试件固定夹具地滑动连接于基架体上；定制板的边沿凸起延伸设有两个支耳板，两个支耳板均朝向被试件固定夹具以便可通过两个支耳板之间的空间给变挡轴让位，横移测量机构包括两个气缸型接触式位移传感器，两个气缸型接触式位移传感器分别连接在两个支耳板上且相向设置以便对拨头的横向两侧分别进行检测，纵移测量机构包括激光位移传感器，激光位移传感器通过伺服电机连接在任一支耳板上，所述伺服电机的做功方向朝向另一支耳板以便可带动激光位移传感器横向伸缩。定制板相对于固定的基架体还可以在垂直于定制板自身板面的方向上滑动并被定位。可以提高适用性，适于检测不同的变挡器检测使用，具体为待测变挡器上的两个拨头呈180°布置的情况（在变挡轴轴向上仍是间隔设置）。实施时，定制板的两支耳板可穿过平台基板11上开设的检测通孔13来方便实施检测。

整个结构来说，基本都是通过电动和气动控制的方式，需要一个PLC控制器，信号连接各个伺服部分、缸体以及各传感器，通过预先写入的程序，控制检测过程的动作进行，通过与PLC控制器连接的显示单元传递检测结果信息（中间可以含有计算机解析计算过程），控制部分属于现有技术，不再举例赘述

在更换不同款的变挡器时，因为连接支臂34连接选挡驱动测力机构31的下表面上按设计加工有若干连接孔，只需要栓开栓接，将选挡驱动测力机构31的方位调整为适于使用的角度方向再紧固即可，换挡驱动测力机构32的转动驱动件321选用伺服电机，可以调节相较于选挡驱动测力机构31的高度差以适于更换后要检测的变挡器款；另外还需要更换的，就是钩爪314和被试件固定夹具2，调用对应的检测程序即可，可见，本结构的适用性也是非常好的，实用性强，切换操作简单。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.手动变速箱变挡器测力结构，包括基架体；其特征在于：所述基架体上设有力的检测单元以用于检测选挡力和换挡扭矩并控制对应的检测行程；所述力的检测单元包括：

选挡驱动测力机构以用于带动待测变挡器上的选挡扳把摆动并同时检测选挡力，

换挡驱动测力机构以用于带动待测变挡器上的变挡轴转动并同时检测换挡扭矩。

2.根据权利要求1所述手动变速箱变挡器测力结构，其特征在于：选挡驱动测力机构和换挡驱动测力机构可靠近和远离被试件固定夹具地滑动连接于基架体上以便待测变挡器的换件。

3.根据权利要求1所述手动变速箱变挡器测力结构，其特征在于：所述选挡驱动测力机构包括伸缩驱动件以便模拟对选挡扳把的拉动动作，伸缩驱动件的伸缩杆通过拉压力传感器连接钩爪以便检测选挡力，所述钩爪具有可套住并带动选挡扳把的驱动连接部。

4.根据权利要求3所述手动变速箱变挡器测力结构，其特征在于：所述驱动连接部为呈U形的开口，开口的宽度方向与伸缩驱动件的做功方向同向。

5.根据权利要求1所述手动变速箱变挡器测力结构，其特征在于：所述换挡驱动测力机构包括转动驱动件以便模拟驱动变挡轴转动的动作，转动驱动件的输出端通过扭力传感器连接夹爪以便夹持带动变挡轴并检测换挡扭矩。

6.根据权利要求2所述手动变速箱变挡器测力结构，其特征在于：所述基架体包括平台基板，选挡驱动测力机构和换挡驱动测力机构连接在连接支臂上，连接支臂通过立式支架连接于平台基板的上表面，立式支架上设有伺服驱动部分和滑动耦合部分，连接支臂通过滑动耦合部分与立式支架相连并可在伺服驱动部分的作用下滑动。

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