CN217560966U - 一种带驱动装置的测转向扭矩执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了带驱动装置的测转向扭矩执行器，与被测试的汽车方向盘配合设置，在转向盘驱动总成内设置有扭矩传感器和电机驱动装置，包括设置有电机输出轴的电机，电机输出轴与小同步轮连接，同步带设置在小同步轮与大同步轮之间；大同步轮与汽车方向盘连接，带动其转动；在电机驱动装置一端设置连接套，通过连接套与可伸缩吸盘的一端可转动式连接，可伸缩吸盘的另一端设置有起吸附固定作用的吸盘。本实用新型的执行器，自带驱动装置带动汽车方向盘转动，通过扭矩传感器实时测量汽车方向盘转动的扭矩，通过扭矩能够准确的找出汽车转向扭矩、角度，车速之间的关系；通过可伸缩吸盘的吸盘固定在车辆的玻璃上，提高使用的安全性。

Description

一种带驱动装置的测转向扭矩执行器

技术领域

本实用新型属于转向执行器领域，具体涉及一种带驱动装置的测转向扭矩执行器。

背景技术

所谓的汽车转向，就是转动汽车方向盘，带动转向轴和转向传动轴旋转，这一转向力矩被输入转向器，经放大减速后传到转向摇臂，经过转向直拉杆传给转向节臂和横拉杆，使两侧车轮同时偏转一定角度。同样的，当车轮受到一定的力，也会给汽车转向盘施加反向扭矩。显然，这种直接反馈的现象会致使方向盘出现无规律的抖动，十分不利于车辆操稳性。所以目前汽车市场上都是采用了方向盘助力，通过检测驾驶员转动方向盘的方向及车速，由助力转向马达来控制施加转向力矩的大小来辅助驾驶员完成转向功能。

因此，在汽车的转向系统开发过程中，为了更好的配置助力转向马达的辅助转向参数，需要能够准确的找出汽车转向扭矩、角度，车速之间的关系。这就需要一套拥有高精度的转向扭矩、角度测试设备。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种带驱动装置的测转向扭矩执行器，以能够通过电机、带轮的组合传动，实现对汽车转向扭矩进行精确的测量，从而为提高车辆的转向安全性和操纵稳定性打下基础。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种带驱动装置的测转向扭矩执行器，配合设置在被测试的汽车方向盘上，包括转向盘驱动总成和相连接的可伸缩吸盘，其特征在于，在转向盘驱动总成内设置有扭矩传感器和电机驱动装置，所述电机驱动装置包括设置有电机输出轴的电机，电机输出轴与小同步轮连接输出扭矩带动小同步轮转动，同步带设置在小同步轮与大同步轮之间，通过同步带带动大同步轮同步转动；大同步轮与汽车方向盘连接，带动其转动；

在电机驱动装置一端设置连接套，通过连接套与可伸缩吸盘的一端可转动式连接，可伸缩吸盘的另一端设置有起吸附固定作用的吸盘。

这样，本实用新型的带驱动装置的测转向扭矩执行器，一方面自带驱动装置带动汽车方向盘转动，通过扭矩传感器实时测量汽车方向盘转动的扭矩，通过扭矩能够准确的找出汽车转向扭矩、角度，车速之间的关系。另一方面通过可伸缩吸盘的吸盘固定在车辆的玻璃上，与汽车侧窗或前风挡玻璃相连；保证所述方向盘驱动总成与汽车方向盘、转接方向盘三者之间使用的安全性。

进一步的，所述扭矩传感器设置在与汽车方向盘的转动轴线间隔一定距离处。这样能够准确测量扭矩。

进一步的，所述扭矩传感器安装在电机安装盘与大同步轮之间，电机安装盘用于安装所述电机。

进一步的，所述的可伸缩吸盘，主要包括依次连接的三部分：连接部分、伸缩部分和吸附部分；连接部分包括按钮式定位导销，可转动式设置在关节轴承内，按钮式定位导销与转向盘驱动总成的连接套配合而连接；伸缩部分主要包括中心杆和压杆，中心杆的一端与连接部分连接，中心杆的另一端插入压杆的内孔中，可在压杆的内孔中移动；压块可移动式设置在中心杆上，配合使用的锥形夹头和锥形夹套设置在压杆上，推动压块在中心杆上移动或旋转，使锥形夹套挤压夹头以夹持压杆；吸附部分主要包括万向球头联轴器和吸盘，压杆的另一端与万向球头联轴器可转动式连接，万向球头联轴器和吸盘可转动式连接。通过可伸缩吸盘，能够调整安装和固定距离，结合扭矩传感器实现对汽车转向扭矩进行精确的测量，从而为提高车辆的转向安全性和操纵稳定性打下基础。

进一步的，在汽车方向盘上方，同转轴设置转接方向盘，转接方向盘能带动汽车方向盘同步转动。这样，形成一套手动转动结构，试验人员（操作者）还能够手动汽车方向盘。

进一步的，所述吸盘和压杆之间的轴线不平行，不处于同一轴线，存在着一定轴线夹角。由于吸盘和所述压杆不处于同一轴线，并且存在着一定轴线夹角的情况下，实现所述可伸缩吸盘中的所述吸盘和所述压杆以任意角度的进行连接。

进一步的，在转向盘驱动总成外设置驱动护罩。这样，能够避免带轮因污渍导致传递的扭矩不够平稳，提高稳定性。

进一步的，大同步轮的转动轴连接在汽车方向盘的中心。

总之，本实用新型的带驱动装置的测转向扭矩执行器，具有如下优点：

1、本实用新型通过自带驱动装置带动汽车方向盘转动，通过扭矩传感器实时测量汽车方向盘转动的扭矩，通过扭矩能够准确的找出汽车转向扭矩、角度，车速之间的关系；另一方面通过可伸缩吸盘的吸盘固定在车辆的玻璃上，与汽车侧窗或前风挡玻璃相连；保证所述方向盘驱动总成与汽车方向盘、转接方向盘三者之间使用的安全性。

2、本实用新型的吸盘和所述压杆不处于同一轴线，并且存在着一定轴线夹角的情况下，实现所述可伸缩吸盘中的所述吸盘和所述压杆以任意角度的进行连接。

3、本实用新型能够通过电机、带轮的组合传动，实现对汽车转向扭矩进行精确的测量，从而为提高车辆的转向安全性和操纵稳定性打下基础。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中测转向扭矩总成的示意图；

图2为本实用新型一实施例中组合驱动装置示意图；

图3为本实用新型一实施例中组合驱动装置剖视示意图；

图4为本实用新型一实施例中组合驱动装置内部结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中可伸缩吸盘装置示意图；

图6为本实用新型一实施例中可伸缩吸盘剖视示意图。

图中：100—可伸缩卡爪；200—转向盘驱动总成；300—可伸缩吸盘；400—汽车方向盘；500—转接方向盘；101—扭矩传感器101；201—大同步轮；202—驱动护罩；203—小同步轮；204—连接套；205—电机输出轴；206—电机安装盘；207—同步带；208—支撑安装轴承；301—关节轴承；302—压块；303—锥形夹套；304—压杆；305—万向球头联轴器；306—吸盘；307—锥形夹头；308—按钮式定位导销；309—中心杆。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例：

如图1—6所示，本实用新型的带驱动装置的测转向扭矩执行器，配合设置在被测试的汽车方向盘400上，包括转向盘驱动总成200和相连接的可伸缩吸盘300，在转向盘驱动总成200内设置有扭矩传感器101，基于应变片相关电测技术，用于得到相对应的在动力传动装置之间所经受力的电信号，获取汽车转向过程中汽车方向盘400的转向扭矩；在转向盘驱动总成200内设置有电机驱动装置，所述电机驱动装置包括设置有电机输出轴205的电机，电机输出轴205与小同步轮203连接，或者与小同步轮203的转轴连接，输出扭矩带动小同步轮203进行转动，同步带207设置在小同步轮203与大同步轮201之间，通过同步带207带动大同步轮201同步转动，实现扭矩的传递，可以使得扭矩在传递过程中较为平稳。大同步轮201与汽车方向盘400连接，从而能够将电机所输出的转矩传递至汽车方向盘400，带动其转动，通常是将大同步轮201的转动轴连接在汽车方向盘400的中心；电机驱动装置设置于汽车方向盘400的一端，用来产生转向扭矩，并准确控制转向扭矩输出的大小，从而使得转矩平稳输出，保证汽车方向盘400在转向扭矩的作用下实现自动旋转这一目的，从而实现对车轮朝向的精细调整。为了避免带轮因污渍导致传递的扭矩不够平稳，在转向盘驱动总成200外加设了驱动护罩202；电机设置在206电机安装盘206内，方便布置。在电机驱动装置一端设置连接套204，通过连接套204与可伸缩吸盘300的一端连接，可伸缩吸盘300的另一端设置有起吸附固定作用的吸盘306。

所述扭矩传感器101设置在与汽车方向盘400的转动轴线间隔一定距离处，即距离汽车方向盘400的中心线一定距离，具体安装在电机安装盘206与大同步轮201这一传动机构之间，电机安装盘206用于安装电机，用于获取电机驱动装置所驱动的小同步轮203基于一定的传动比传递至所述大同步轮201的扭矩信号。为了试验人员（操作者）还能够手动汽车方向盘400，在汽车方向盘400上方，同转轴设置转接方向盘500，转接方向盘500能带动汽车方向盘400同步转动；从而既能通过电机驱动装置能直接带动汽车方向盘400转动，也能通过转接方向盘500直接带动汽车方向盘400转动，同时能够通过扭矩传感器101设定转矩的大小，确定试验人员将要施加于转接方向盘500的补偿扭矩。

本实用新型的可伸缩吸盘300，主要包括依次连接的三部分：连接部分、伸缩部分和吸附部分；通过连接部分与电机驱动装置一端的连接套204可转动连接，包括按钮式定位导销308，可转动式设置在关节轴承301内，按钮式定位导销308与转向盘驱动总成200的连接套204配合而连接；伸缩部分主要包括中心杆309、压杆304、锥形夹套303、锥形夹头307和压块302，中心杆309的一端与连接部分连接，具体可与关节轴承301连接；中心杆309的另一端插入压杆304的内孔中，可在压杆304的内孔中移动以调节可伸缩吸盘300的轴向长度，以适应不同距离的连接需要。压块302可移动式设置在中心杆309上，锥形夹头307和锥形夹套303设置在压杆304上，配合使用，推动压块302在中心杆309上移动或旋转，使锥形夹套303挤压夹头307以一定夹持力夹持压杆304，从而在压块302与锥形夹套303之间、锥形夹套303与夹头307之间，以及夹头307与压杆304之间均存在着一定的摩擦力，使中心杆309与压杆304之间通过摩擦力连接；当压杆304拉动时可以充分利用摩擦力的大小，从而利用整个机械装置的承载拉力；吸附部分主要包括万向球头联轴器305和吸盘306，压杆304的另一端与万向球头联轴器305可转动式连接，万向球头联轴器305和吸盘306可转动式连接配合，可以使吸盘306和压杆304（中心杆309）不处于同一轴线，两者的轴线不平行，并且存在着一定轴线夹角的情况下，实现所连接的吸盘306和压杆304可任意角度连接。吸附部分的吸盘306通过内外大气压力不一致的原理，与汽车的侧窗或前风挡玻璃等部位相吸附固定，可保证转向盘驱动总成200与汽车方向盘400、转接方向盘500三者之间的使用安全性。本实用新型的可伸缩吸盘300，其伸缩部分通过中心杆309在压杆304的内孔中移动，并经过压块302、锥形夹套303和锥形夹头307的挤压锁紧和产生摩擦力，形成不同的长度，方便调整可伸缩吸盘300的长度以适应多种固定距离的需要。

图中，车辆配用的转向机器人通过可伸缩卡爪100连接在汽车方向盘400上，转向盘驱动总成200按照汽车方向盘400的中线轴线，与汽车方向盘400、转向机器人配合安装，从而使得转向盘驱动总成200与上述两者可以同时绕着中心轴线进行转动。

需要说明的是，本文所表述的“第一”“第二”等词语，不是对具体顺序的限制，仅仅只是用于区分各个部件或功能。所阐述的“水平”“竖直”“上”“下”“左”“右”是在测功机处于自然摆放状态时之所指。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本申请提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，但可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种带驱动装置的测转向扭矩执行器，配合设置在被测试的汽车方向盘（400）上，包括转向盘驱动总成（200），其特征在于，在转向盘驱动总成（200）内设置有扭矩传感器（101）和电机驱动装置，所述电机驱动装置包括设置有电机输出轴（205）的电机，电机输出轴（205）与小同步轮（203）连接输出扭矩带动小同步轮（203）转动，同步带（207）设置在小同步轮（203）与大同步轮（201）之间，通过同步带（207）带动大同步轮（201）同步转动；大同步轮（201）与汽车方向盘（400）连接，带动其转动；

在电机驱动装置一端设置连接套（204），通过连接套（204）与可伸缩吸盘（300）的一端可转动式连接，可伸缩吸盘（300）的另一端设置有起吸附固定作用的吸盘（306）。

2.根据权利要求1所述的带驱动装置的测转向扭矩执行器，其特征在

于，所述扭矩传感器（101）设置在与汽车方向盘（400）的转动轴线间隔一定距离处。

3.根据权利要求2所述的带驱动装置的测转向扭矩执行器，其特征在

于，所述扭矩传感器（101）安装在电机安装盘（206）与大同步轮（201）之间，电机安装盘（206）用于安装所述电机。

4.根据权利要求1—3任一所述的带驱动装置的测转向扭矩执行器，其特征在于，所述的可伸缩吸盘（300），主要包括依次连接的三部分：连接部分、伸缩部分和吸附部分；所述连接部分包括按钮式定位导销（308），可转动式设置在关节轴承（301）内，按钮式定位导销（308）与所述连接套（204）配合而连接；伸缩部分主要包括中心杆（309）和压杆（304），中心杆（309）的一端与连接部分连接，中心杆（309）的另一端插入压杆（304）的内孔中，可在压杆（304）的内孔中移动；压块（302）可移动式设置在中心杆（309）上，配合使用的锥形夹头（307）和锥形夹套（303）设置在压杆（304）上，推动压块（302）在中心杆（309）上移动或旋转，使锥形夹套（303）挤压夹头（307）以夹持压杆（304）；吸附部分主要包括万向球头联轴器（305）和吸盘（306），压杆（304）的另一端与万向球头联轴器（305）可转动式连接，万向球头联轴器（305）和吸盘（306）可转动式连接。

5.根据权利要求4所述的带驱动装置的测转向扭矩执行器，其特征在于，在汽车方向盘（400）上方，同转轴设置转接方向盘（500），转接方向盘（500）能带动汽车方向盘（400）转动。

6.根据权利要求4所述的带驱动装置的测转向扭矩执行器，其特征在于，所述吸盘（306）和压杆（304）之间的轴线不平行，存在着一定轴线夹角。

7.根据权利要求1—3任一所述的带驱动装置的测转向扭矩执行器，其特征在于，在转向盘驱动总成（200）外设置驱动护罩（202）。

8.根据权利要求1—3任一所述的带驱动装置的测转向扭矩执行器，其特征在于，大同步轮（201）的转动轴连接在汽车方向盘（400）的中心。

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