CN217059371U - 汽车踏板刚度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车踏板刚度测试装置，所述测试装置包括基座、施力部、角度测量器和控制器，所述基座包括踏板轴，以供待测踏板可转动地设置在所述基座上；所述施力部向踏板施加压力，以驱动踏板绕着踏板轴转动；所述角度测量器与所述踏板相连，以测量所述踏板的转动角度，所述控制器与所述角度测量器相连，以获取所述角度测量器测量的转动角度，并基于所述转动角度计算所述踏板的位移量，利用本实用新型得到的踏板的位移量符合踏板的实际运动状况，更加准确，有效解决了现有技术中使用直线位移或者拉线位移无法准确测量出踏板弧形位移量的技术问题。

Description

汽车踏板刚度测试装置

技术领域

本实用新型涉及踏板测试技术领域，尤其涉及一种汽车踏板刚度测试装置。

背景技术

为保证机动车辆全生命周期使用过程中主要部件的安全可靠，在各个部件总装前均需要进行结构强度和耐久度使用测试。汽车踏板包括刹车踏板、油门踏板和离合器踏板，踏板作为机动车操作使用中直接人为控制的指令发出部件，其刚度综合性能直接影响到油门、刹车能否正常使用，进而影响机动车行驶过程中的安全性。因此就要在生产之前要对踏板进行刚度试验。

踏板刚度测试是对踏板的破坏性测试，测试时给踏板左侧面、右侧面和正面施加上百倍于正常力的施加力，测量踏板的受力和位移量，最终通过计算得出踏板永久变形量等参数。对踏板施加力有多种方法，比如电动缸、气缸、机械手臂等方式，在施加力点和踏板之间安装上力传感器就可以测量出施加的力值。通过在固定点和踏板活动点之间安装位移传感器来达到测量位移的目的。

但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有技术通过直线位移传感器或者拉线位移传感器测量到的是踏板的直线位移量，而实际使用状态下踏板的运动轨迹是弧线，用直线位移或者拉线位移无法准确测量出踏板弧形位移量。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种汽车踏板刚度测试装置，解决了现有技术中使用直线位移或者拉线位移无法准确测量出踏板弧形位移量的技术问题。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种汽车踏板刚度测试装置，所述测试装置包括：

基座，包括踏板轴，以供待测踏板可转动地设置在所述基座上；

施力部，向踏板施加压力，以驱动踏板绕着踏板轴转动；

角度测量器，与所述踏板相连，以测量所述踏板的转动角度，

控制器，与所述角度测量器相连，以获取所述角度测量器测量的转动角度，并基于所述转动角度计算所述踏板的位移量。

进一步的，所述测试装置还包括：

压力传感器，固定在施力部用于抵触踏板的一面上，以测量施力部施加的所述压力的大小，且所述压力传感器与控制信号相连，以将所述压力发送给控制器，控制器接收所述压力。

进一步的，所述施力部包括：

电机；

摇臂轴，所述摇臂轴的中心轴线与所述踏板轴的中心轴线共线，且所述摇臂轴与所述伺服电机同轴相连；

摇臂，所述摇臂的第一端固定套设在摇臂轴上，所述摇臂的第二端固定连接有用于向踏板施加压力的施力件，所述踏板的受力点位于所述施力件的转动轨迹上，以使摇臂转动至施力件压住踏板时向踏板施加压力。

进一步的，所述施力部还包括：

减速机，所述减速机的一端与所述电机同轴相连，所述减速机的另一端与摇臂轴同轴相连。

进一步的，所述减速机与所述摇臂轴通过联轴器同轴相连。

进一步的，所述施力件包括第一连接件和第二连接件，第一连接件与摇臂的第二端固定相连，所述第二连接件与第一连接件垂直相连，且第二连接件面向踏板并用于与踏板抵触。

进一步的，所述角度测量器是编码器，所述编码器的传动轴可转动地设置在基座上，且编码器的传动轴的中心轴线与踏板轴的中心轴线共线，且踏板与编码器的传动轴通过连杆相连；

编码器与控制器信号相连，踏板在施力部的驱动作用下转动时，踏板会通过连杆带动编码器的传动轴同步转动，则编码器获得所述转动角度信息并传送给所述控制器。

进一步的，所述连杆包括依次固定连接的第一连接段、第二连接段和第三连接段，其中：

第一连接段的一端与踏板本体固定连接，第三连接段固定在编码器的传动轴上，第二连接段的两端分别与第一连接段的另一端和第二连接段的中心垂直固定相连。

进一步的，所述第三连接段是同轴固定套设在编码器的传动轴上的套管。

进一步的，所述基座包括基座本体和所述踏板轴，所述踏板轴设置在所述基座本体的一侧上，所述基座本体向下倾斜，以允许所述踏板转动。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

(1)本申请实施例通过测得踏板的转动角度来换算得到踏板的位移量，符合踏板的实际运动状况，更加准确，有效解决了现有技术中使用直线位移或者拉线位移无法准确测量出踏板弧形位移量的技术问题。

(2)本申请实施例通过设置压力传感器来获取踏板转动时的受力状况；本发明采用伺服电机和摇臂对踏板施加压力，通过伺服电机正反转，得到踏板的两次转动角度，结合踏板的受力和位移量，最终通过计算可得出踏板永久变形量等参数。

附图说明

图1为本申请一实施例中提供的汽车踏板刚度测试装置的结构示意图一；

图2为本申请一实施例中提供的汽车踏板刚度测试装置的结构示意图二。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种汽车踏板刚度测试装置，解决了现有技术中使用直线位移或者拉线位移无法准确测量出踏板弧形位移量的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

由于踏板实际转动时的运动轨迹为弧形，本申请实施例通过测得踏板的转动角度来换算得到踏板的运动轨迹长度(位移量)，符合踏板的实际运动状况，更加准确，有效解决了现有技术中使用直线位移或者拉线位移无法准确测量出踏板弧形位移量的技术问题。

另外，通过设置压力传感器来获取踏板转动时的受力状况，采用伺服电机和摇臂对踏板施加压力，通过伺服电机正、反转，得到踏板的两次转动角度，结合踏板的受力和位移量，最终通过计算可得出踏板永久变形量等参数。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

图1、2显示了汽车踏板刚度测试装置的结构示意图，如图1、2所示，该测试装置包括基座110，基座110包括基座本体和踏板轴，踏板轴设置在基座本体的一侧，踏板200包括踏板臂210和供脚踩踏的踏板本体220，在进行测试时，踏板臂210可转动地设置在踏板轴上，位于踏板臂210下方的基座本体呈向下倾斜的下面，以允许踏板200转动。该测试装置还包括用于向踏板本体220施加压力，从而驱动踏板200绕着踏板轴转动的施力部。该测试装置还包括用于检测踏板转动角度的角度测量器，角度测量器与控制器300相连，并将转动角度信息输送给控制器300，控制器300根据转动角度和转动半径即可获得踏板200运动的轨迹长度，相比采用直线位移或者拉线位移来测量踏板运动轨迹长度的方法，本申请实施例采用角度测量器测量角度换算得到的踏板200运动轨迹长度(位移量)，符合踏板的实际运动状况，更加准确。

具体的，由于踏板200的旋转半径r(即踏板轴的中心轴线到施力点的距离)已知，角度测量器测得踏板的旋转角度n°，则可得到踏板200运动轨迹的长度l：

例如，当旋转半径r为270cm，角度测量器测得踏板200的旋转角度为45°时，踏板200运动轨迹长度为：

在本实施例中，施力部包括摇臂125，摇臂125的第一端可转动地设置在摇臂轴121上，且该摇臂轴121的中心轴线与踏板轴的中心轴线共线，摇臂轴121依次通过联轴器124、减速机123与伺服电机122同轴相连；摇臂125的第二端固定连接有用于向踏板本体220施加压力的施力件，该施力件向踏板200延伸并位于踏板本体220的正上方，且施力件的下表面上连接有压力传感器130，压力传感器130通过采集设备310与控制器300相连。伺服电机122正转(图1所示状态的逆时针方向)，带动摇臂轴121正转，摇臂轴121带动摇臂125做下压运动，即可向踏板本体220施加压力，压力传感器130安装在踏板本体220上的受力点和施力件上的施力点之间，下压时，压力传感器130就能向控制器300输出该压力大小。

具体的，减速机123能放大扭矩。施力件包括第一连接件126和第二连接件127，第一连接件126通过螺栓与摇臂125的第二端固定相连，第二连接件127与第一连接件126垂直相连，且第二连接件126面向踏板本体220，且所述踏板本体220位于所述施力件的转动轨迹上，以使摇臂125转动至施力件压住踏板本体220时向踏板200施加压力。压力传感器130固定在第二连接件127面向踏板本体220的一面上。

在本实施例中，角度测量器是编码器141，编码器141的传动轴可转动地设置在基座110上，且编码器141的传动轴的中心轴线与踏板轴的中心轴线共线。编码器141与控制器300通过采集设备310信号相连，踏板本体220与编码器141的传动轴通过连杆142相连，以驱动编码器141的传动轴同步转动。当踏板本体220在施力部的驱动作用下转动时，踏板本体220会通过连杆142带动编码器141的传动轴同步转动，则编码器141获得踏板200的转动角度信息，并将该转动角度信息输送给控制器300。

具体的，该连杆142包括依次固定连接的第一连接段、第二连接段和第三连接段，第一连接段的一端与踏板本体220固定连接，例如，第一连接段可插入踏板本体220内固定，第三连接段是套管，套管与编码器141的传动轴同轴固定连接，编码器141的传动轴可转动地设置在基座110上；第二连接段的两端分别与第一连接段的另一端、第二连接段的中间垂直固定相连。

伺服电机122正转，编码器测得第一旋转角度n₁°，然后，将伺服电机122反转(图1所示状态的顺时针方向)，摇臂125开始抬升，踏板200会随之回弹，等到摇臂125的施力点和踏板200上的受力点完全分离，即受力值为零时，测得第二转动角度为n₂°，则可得到踏板200的永久变形量

本发明采用伺服电机122、减速机123和摇臂125来实现对踏板200施加压力，在摇臂125的踏板200之间安装压力传感器130来测量压力值。而踏板200运动的弧形位移量采用编码器141测量角度的方法来实现，相比采用直线位移或者拉线位移来测量踏板运动轨迹长度的方法，本申请实施例采用角度测量器测量角度换算得到的踏板200的位移量，符合踏板的实际运动状况，更加准确。

应当理解的是，虽然在这里可能使用量术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并非对本申请任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本申请的等效实施例；同时，凡依据本申请的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本申请的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：

基座，包括踏板轴，以供待测踏板可转动地设置在所述基座上；

施力部，向踏板施加压力，以驱动踏板绕着踏板轴转动；

角度测量器，与所述踏板相连，以测量所述踏板的转动角度，

控制器，与所述角度测量器相连，以获取所述角度测量器测量的转动角度，并基于所述转动角度计算所述踏板的位移量。

2.如权利要求1所述的一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：

压力传感器，固定在施力部用于抵触踏板的一面上，以测量施力部施加的所述压力的大小，且所述压力传感器与控制信号相连，以将所述压力发送给控制器，控制器接收所述压力。

3.如权利要求1所述的一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述施力部包括：

伺服电机；

摇臂轴，所述摇臂轴的中心轴线与所述踏板轴的中心轴线共线，且所述摇臂轴与所述伺服电机同轴相连；

摇臂，所述摇臂的第一端固定套设在摇臂轴上，所述摇臂的第二端固定连接有用于向踏板施加压力的施力件，所述踏板的受力点位于所述施力件的转动轨迹上，以使摇臂转动至施力件压住踏板时向踏板施加压力。

4.如权利要求3所述的一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述施力部还包括：

减速机，所述减速机的一端与所述电机同轴相连，所述减速机的另一端与摇臂轴同轴相连。

5.如权利要求4所述的一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述减速机与所述摇臂轴通过联轴器同轴相连。

6.如权利要求3所述的一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述施力件包括第一连接件和第二连接件，第一连接件与摇臂的第二端固定相连，所述第二连接件与第一连接件垂直相连，且第二连接件面向踏板并用于与踏板抵触。

7.如权利要求1所述的一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述角度测量器是编码器，所述编码器的传动轴可转动地设置在基座上，且编码器的传动轴的中心轴线与踏板轴的中心轴线共线，且踏板与编码器的传动轴通过连杆相连；

编码器与控制器信号相连，踏板在施力部的驱动作用下转动时，踏板会通过连杆带动编码器的传动轴同步转动，则编码器获得所述转动角度信息并传送给所述控制器。

8.如权利要求7所述的一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述连杆包括依次固定连接的第一连接段、第二连接段和第三连接段，其中：

第一连接段的一端与踏板本体固定连接，第三连接段固定在编码器的传动轴上，第二连接段的两端分别与第一连接段的另一端和第二连接段的中心垂直固定相连。

9.如权利要求8所述的一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述第三连接段是同轴固定套设在编码器的传动轴上的套管。

10.如权利要求1所述的一种汽车踏板刚度测试装置，其特征在于，所述基座包括基座本体和所述踏板轴，所述踏板轴设置在所述基座本体的一侧上，所述基座本体向下倾斜，以允许所述踏板转动。

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