CN218349680U - 一种适用于汽车车门的扭矩测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，包括装置本体，装置本体包括机架、动力组件、传动组件、扭矩检测组件和车门模拟组件，动力组件、传动组件、扭矩检测组件和车门模拟组件均设置于机架上，动力组件连接传动组件，扭矩检测组件设置于动力组件的动力输出轴上，车门模拟组件包括固定件和转动件，固定件连接机架，转动件连接传动组件，待测工件的固定臂和转动臂分别连接固定件和转动件。本实用新型可快速搭建车门启闭模拟测试环境，模拟效果具有较好的精度控制，且扭矩检测反馈实时，配合上位机可进行较好的跟踪记录和显示，整机操作方便。

Description

一种适用于汽车车门的扭矩测试装置

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种适用于汽车车门的扭矩测试装置。

背景技术

汽车的车门通过铰链连接，通过限位结构实现开关门时的角度控制。如图9示出了一种限位结构，其转动臂901与固定臂902相互转动连接，转动臂901的另一端固定在车门上，固定臂902的另一端固定于车架上。当限位结构的扭矩过大或者过小时，对应会发生开关门吃力或者轻轻一推即开关门的问题，前者降低使用体验而导致使用不适，后者则更容易产生安全隐患。因此，在车门装配前需要对限位结构预先进行扭矩测试，模拟车门在不同的开启角度时进行多段检测后获取对应的扭矩数据，以确保车门性能符合设计和使用要求。但是，现有检测设备多由传统扭矩测试仪器配合定制的夹具改造而成，检测功能单一，灵活性不足，在对不同款型的限位结构进行检测时需要频繁变动夹装位置，因此检测效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，包括装置本体，其中，所述装置本体包括机架、动力组件、传动组件、扭矩检测组件和车门模拟组件，所述动力组件、所述传动组件、所述扭矩检测组件和所述车门模拟组件均设置于机架上，所述动力组件连接所述传动组件，以便将转动动力传递给所述车门模拟组件后使其模拟车门开启或者关闭，所述扭矩检测组件设置于所述动力组件的动力输出轴上，以便检测动力输出轴的转动扭矩，该转动扭矩即为车门模拟组件的转动扭矩，所述车门模拟组件包括固定件和转动件，所述固定件连接所述机架，所述转动件连接所述传动组件，经所述传动组件驱动后使所述转动件相对于所述固定件转过一定角度，待测工件的固定臂和转动臂分别连接所述固定件和所述转动件。

所述扭矩检测组件包括扭矩传感器，所述扭矩传感器连接所述动力组件的动力输出轴，以便实时获取转动扭矩。

所述传动组件包括转轴、转盘和支撑轴，所述转轴竖直设置后，其上下两端分别连接所述转盘和所述动力组件的动力输出轴，所述支撑轴竖直设置，且其下端连接所述转盘的上盘面的中心，所述固定件固定连接所述机架，且所述固定件转动连接所述支撑轴，所述转动件固定连接所述转盘，且所述转动件转动连接所述支撑轴。

本实用新型工作时，动力组件驱动传动组件的转轴转动，转轴带动转盘转动，转盘带动转动件相对于固定件转动，在工件(车门限位结构)的固定臂和转动臂分别连接固定件和转动件后，固定件和转动件分别实现对车架和车门在车门启闭时的功能模拟。

所述机架具有一内腔，所述动力组件和所述传动组件设置于所述机架的内腔中，所述机架顶部设有第一支撑板，所述第一支撑板上设有便于所述传动组件的转轴穿过的第一穿孔，所述转轴穿过所述第一穿孔后连接所述转盘，所述固定件固定于所述第一支撑板的上板面；

所述转动件转动连接所述支撑轴，且所述转动件连接所述转盘。

本实用新型通过设置第一支撑板，构建测试的操作平台，车门模拟组件设置在第一支撑板的上板面，动力组件和传动组件则封闭在第一支撑板下方的机架内腔中，不仅布局合理，整体美观，而且操作平台的构建也方便操作时对工件的夹持设置。

所述动力组件包括电机和减速机，所述电机连接所述减速机，所述传动组件(此处是指传动组件的转盘)连接所述减速机的输出轴。

所述机架的内腔设有第二支撑板，所述第二支撑板将所述机架的内腔分隔为上下两个腔室，所述第二支撑板上设有第二穿孔，所述电机位于机架内腔的下部腔室，且固定于所述第二支撑板的下板面，所述减速机位于所述机架内腔的上部腔室，且固定于所述第二支撑板的上板面，所述电机的轴穿过所述第二穿孔后连接所述减速机。

本实用新型通过设置第二支撑板固定动力组件，其也可起到分隔机架内腔的效果，使得动力组件的电机和减速机构分置独立腔室安装放置，检修和装卸具有针对性。

所述第一支撑板的上板面设有第一环形槽，通过第一环形槽为所述固定件的固定提供安装基础，同时，也可为所述转动件的转动提供导向。

所述第一支撑板上设有至少两个所述第一环形槽，以便使固定件的安装更为灵活。

所述转盘上设有第二环形槽，便于转动件固定于转盘上。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型可快速搭建车门启闭模拟测试环境，模拟效果具有较好的控制精度，且扭矩检测结果的反馈具有较好的实时性，配合上位机可进行数据跟踪记录和实时显示，使检测过程的数据获取具有更好的直观性，整机操作简单且方便。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为图1的结构隐去机架的前侧罩壳后的示意图；

图3为本实用新型中的车门模拟组件与传动组件的连接示意图；

图4为图3从俯视视角观察时的示意图；

图5为本实用新型中的车门模拟组件的一种结构示意图；

图6为图5中的转动件的装配示意图；

图7为图5中的固定件的装配示意图；

图8为图1中的车门模拟组件、传动组件和动力组件的连接示意图；

图9为通过本实用新型测试的工件的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。

参照图1、图2、图8，一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，包括装置本体，其包括机架100、动力组件200、传动组件300、扭矩检测组件和车门模拟组件500，通过动力组件200提供测试用的动力，以便驱动车门模拟组件500模拟车门的开启和关闭，传动组件300则将动力组件200的动力传递给车门模拟组件500，扭矩检测组件检测车门模拟组件500启闭时的转动扭矩。本实用新型的装置本体可挂接上位机系统后实现扭矩检测结果的实时显示，挂接方式采用将扭矩检测组件的信号输出端连接至图2示出结构中的计算机主机801(该计算机主机801为上位机系统的核心器件之一)上，使上位机系统可实时获取检测数据的反馈。其中，

动力组件200、传动组件300、扭矩检测组件和车门模拟组件500均设置于机架100上，动力组件200连接传动组件300，以便将转动动力传递给车门模拟组件500后使其模拟车门开启或者关闭，扭矩检测组件设置于动力组件200的动力输出轴上，以便检测动力输出轴的转动扭矩，该转动扭矩即为车门模拟组件500的转动扭矩。

如图3所示，车门模拟组件500包括固定件501和转动件502，固定件501连接机架(比如，机架顶部的第一支撑板101)，转动件502连接传动组件(比如，传动组件中的转盘302)，经传动组件驱动后使转动件502相对于固定件501转过一定角度。如图3、图9所示，待测工件900的固定臂901和转动臂902分别连接固定件501和转动件502。

本实用新型工作时，将待测工件(车门限位结构)的固定臂(该固定臂固定连接车体)与固定件连接，将待测工件的转动臂(该转动臂连接车门)与转动件连接，动力组件工作后通过传动组件将转动传递给车门模拟组件的转动件，使其相对于固定件转动，以此使工件的两部分打开一定角度或者闭合，以此模拟汽车开门或者关门至各个角度时的状态；在测试过程中，扭矩检测组件实时检测动力组件的动力输出轴的转动扭矩，在转动件转动至不同的角度均由扭矩检测组件输出对应的转动扭矩，从而模拟车门在不同开启角度情况下获取对应的转动扭矩。

需要说明的是，本实用新型可通过将扭矩检测组件连接至上位机系统后实时输出并存储对应的扭矩检测值，另外，动力组件的驱动控制电路也可连接至上位机系统后由其同一调度控制模拟开门角度，使得特定开门角度和对应的扭矩检测值可预先设定和匹配保存。

本实用新型为操作方便，在一些实施例中，如图1、图2所示，可在机架100上设置便于放置上位机系统的计算机主机801的主机仓室，并在机架100的台面上位于车门模拟组件500的一侧(右侧)设置上位机系统的显示单元802，使其可实时输出检测扭矩值，也可通过键盘鼠标等输入设备，输入便于控制动力组件工作的相关控制参数，比如动力输出轴的转动角度等。

本实用新型中，动力组件200的电机可采用伺服电机，以便精确控制输出轴的转动角度。

本实用新型按如下结构设置扭矩检测组件：在一些实施例中，如图8所示，扭矩检测组件包括扭矩传感器401，扭矩传感器401连接动力组件的动力输出轴201，以便实时获取转动扭矩。本实用新型实施例中的扭矩传感器401优选采用德国HBMT5/100NM型动态扭矩传感器。在实施过程中将传感器的信号输出端连接上位机系统的计算机主机后实时反馈检测的扭矩值，进一步通过与计算机主机连接的显示单元输出检测值，在确保数据保存和统计分析的基础上，使检测过程更为直观。

本实用新型为实现转动传递，可按如下结构设置传动组件：在一些实施例中，如图3所示，传动组件包括转轴301、转盘302和支撑轴303：

如图3、图8所示，转轴301竖直设置后，其上下两端分别连接转盘302和动力组件的动力输出轴201；支撑轴303竖直设置，且其下端连接转盘302的上盘面的中心；

如图3、图4、图7所示，固定件501固定连接机架(图3、图7中的第一支撑板101)，且固定件501转动连接支撑轴303；

如图3、图5、图6所示，转动件502固定连接转盘302，且转动件502转动连接支撑轴303。

本实用新型工作时，动力组件驱动传动组件的转轴转动，转轴带动转盘转动，转盘带动转动件相对于固定件转动，在工件(车门限位结构)的固定臂和转动臂分别连接固定件和转动件后，固定件和转动件分别实现对车架和车门在车门启闭时的功能模拟。

如图6、图7分别示出了本实用新型中的转动件502和固定件501的一种装配示意结构，其中，图6为清晰展示转动件502与转盘302的连接结构，隐去了第一支撑板等结构，仅展示转动件502与转盘302和支撑轴303的连接关系；图7为清晰展示固定件501与机架的连接结构，隐去了转盘，故图示结构中的支撑轴303呈悬空状，其所在位置下方也可清晰观察到第一支撑板101上板面的第一穿孔(下文述及之，该结构便于转盘302设置，也便于与动力组件的连接)。

本实用新型中，为更好地设置动力组件、传动组件和车门模拟组件，使整体结构布局合理，可按如下结构设置：在一些实施例中，如图1、图2所示，机架100具有一内腔，动力组件200和传动组件300设置于机架100的内腔中。机架100的顶部设有第一支撑板101，第一支撑板101上设有便于传动组件300的转轴穿过的第一穿孔，如图3所示，转轴301穿过第一穿孔后连接转盘302，如图7所示，固定件501通过固定座5011固定于第一支撑板101的上板面；

转动件502转动连接支撑轴303，且转动件502连接转盘302。

本实用新型通过设置第一支撑板，构建便于测试操作的的操作平台，车门模拟组件设置在第一支撑板的上板面，动力组件和传动组件则封闭在第一支撑板下方的机架内腔中，不仅布局合理，整体美观，而且操作平台的构建也方便操作时对工件的夹持设置。

具体的，机架100可由横支架和竖支架构建一框架结构，使其具有内腔，可通过封板固定于横竖支架构建的框架结构后形成机架内腔的罩壳，从侧向将内腔封闭，配合第一支撑板使得机架内腔呈封闭结构，将动力组件和传动组件的主体件均封闭在内腔中，隔尘的同时为动力组件和传动组件的运行提供较好的工作环境，而且也起到一定隔音效果，外观整体也较为美观整洁，也能够避免因动力组件和传动组件外露而产生安全隐患。

另外，为确保转盘的转动，可在第一穿孔内设置轴承。比如，在第一穿孔内嵌入一平面轴承(图7示出结构中，可清晰观察到安装平面轴承的安装座，该安装座上设有固定平面轴承的螺栓孔)，转盘可向下连接平面轴承后实现转动，同时也确保动力组件的上部与转盘连接时具有足够的支撑效果。平面轴承优选平面推力球轴承。

本实用新型中，动力组件可通过支架固定在机架上(此处是指将动力组件的电机外壳通过电机支架固定在机架的框架结构的支架上，本实用新型附图中并未示出该结构设置)。

本实用新型按如下结构设置动力组件：在一些实施例中，如图2、图8所示，动力组件200包括电机(图2示出结构中的标记200指向电机)和减速机，电机连接减速机，传动组件(此处是指传动组件的转盘)连接减速机的输出轴201。

本实用新型为实现对动力组件提供更好的支撑效果，可按如下结构设置：

在一些实施例中，如图2所示，机架的内腔设有第二支撑板102，第二支撑板102将机架的内腔分隔为上下两个腔室，第二支撑板102上设有第二穿孔，电机位于机架内腔的下部腔室，且固定于第二支撑板102的下板面，减速机位于机架内腔的上部腔室，且固定于第二支撑板102的上板面，

电机的轴穿过第二穿孔后连接减速机。

本实用新型通过设置第二支撑板固定动力组件，其也可起到分隔机架内腔的效果，使得动力组件的电机和减速机构分置独立腔室安装放置，检修和装卸具有针对性。如图2示出结构，第一支撑板和第二支撑板102之间的结构可设置为可拆卸结构，该设置可使结构呈模块化，即是说，可独立拆除第二支撑板102以上的结构。在一些应用场景中，可快速替换其他规格的器件实现产品对应。另外，该结构也可使机架的框架结构的搭建材料选材相对容易，比如，其中的竖支架(立柱)长度可选用较短的规格，方便生产、运输、安装、拆卸和检修等作业。

如图8所示，扭矩传感器401可设置于减速机的输出轴上。

本实用新型还可按如下结构设置第一支撑板后，使其对车门模拟组件的工作起到辅助导向作用：在一些实施例中，第一支撑板的上板面设有第一环形槽，通过第一环形槽为固定件的固定提供安装基础，同时，也可为转动件的转动提供导向。具体的，如图3、图4、图7所示，第一支撑板101上设有环形的第一环形槽1011，固定件501通过固定座5011固定在第一环形槽1011内。另外，为实现转动件的转动导向，也可在转动件上设置便于卡入第一环形槽1011内的滑块(图中未示出)，滑块可随转动件的转动而在第一环形槽内沿着环形方向滑动。

需要说明的是，本实用新型的附图并未示出转动件上的滑块和其卡入第一环形槽后的结构。另外，在通过第一环形槽实现对转动件的转动导向时，需确保滑块表面和槽内的润滑，避免滑块与槽的接触摩擦影响测试结果。

在其中一些优选实施例中，第一支撑板101上设有至少两个第一环形槽1011，以便使固定件501的安装更为灵活。具体的，如图3、图4、图7所示，在矩形结构的第一支撑板101的上板面的中心区域，位于转盘302外由内而外设有三个第一环形槽1011，可对应不同规格尺寸的工件的测试要求。图示结构中，固定件501的固定座5011上设有腰形孔，其孔长跨所有的第一环形槽1011，以便安装固定件501时，可安装至任一槽内。

需要说明的是，所有的第一环形槽5011均为同心圆结构。此处是指，当任一第一环形槽5011等效为一个圆形结构时，所有的第一环形槽5011具有同一圆心，该圆心也即传动组件的支撑轴303的支撑中心，或者说为转盘302的中心。

本实用新型可按如下结构设置转盘后，使其便于安装转动件，并使安装具有调节效果：在一些实施例中，如图5、图6所示，转盘302上设有第二环形槽3021，便于转动件502固定于转盘302上。转动件502在固定于转盘302的第二环形槽3021时，可沿着槽的环形方向移动至特定位置再进行固定，也即是说，该结构设置降低了转动件的安装难度。

另外，可在第一环形槽1011和第二环形槽3021内设置标记，以便确认固定件和转动件的初始安装位置，从而对应不同规格的待测工件(车门限位结构)的测试，每个工件对应的初始安装位置均可能不同，而通过标记可迅速定位至安装点，从而无需频繁调整，降低工作量，提高效率。

综上所述，本实用新型通过设置装置本体，针对现有检测手段缺乏在检测数据有更新时进行数据实时导出的功能，可将装置本体的扭矩检测组件连接至上位机后，实时导出(模拟)车门开度对应的角度和扭矩检测值，以此可方便判断产品是否符合设计和使用要求，待测产品的安装和固定均具有较好的灵活性，降低了安装难度，避免传统作业中存在的需要频繁调角度等调试校准问题，有效提升检测效率，数据具有实时性和可追溯性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，包括装置本体，其特征在于，所述装置本体包括机架、动力组件、传动组件、扭矩检测组件和车门模拟组件，

所述动力组件、所述传动组件、所述扭矩检测组件和所述车门模拟组件均设置于机架上，所述动力组件连接所述传动组件，所述扭矩检测组件设置于所述动力组件的动力输出轴上，

所述车门模拟组件包括固定件和转动件，所述固定件连接所述机架，所述转动件连接所述传动组件，待测工件的固定臂和转动臂分别连接所述固定件和所述转动件。

2.根据权利要求1所述的一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，其特征在于，所述扭矩检测组件包括扭矩传感器，所述扭矩传感器连接所述动力组件的动力输出轴。

3.根据权利要求1所述的一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，其特征在于，所述传动组件包括转轴、转盘和支撑轴，所述转轴竖直设置后，其上下两端分别连接所述转盘和所述动力组件的动力输出轴，所述支撑轴竖直设置，且其下端连接所述转盘的上盘面的中心，

所述固定件固定连接所述机架，且所述固定件转动连接所述支撑轴，

所述转动件固定连接所述转盘，且所述转动件转动连接所述支撑轴。

4.根据权利要求3所述的一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，其特征在于，所述机架具有一内腔，所述动力组件和所述传动组件设置于所述机架的内腔中，

所述机架顶部设有第一支撑板，所述第一支撑板上设有便于所述传动组件的转轴穿过的第一穿孔，

所述转轴穿过所述第一穿孔后连接所述转盘，所述固定件固定于所述第一支撑板的上板面；

所述转动件转动连接所述支撑轴，且所述转动件连接所述转盘。

5.根据权利要求1所述的一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，其特征在于，所述动力组件包括电机和减速机，所述电机连接所述减速机，所述传动组件连接所述减速机的输出轴。

6.根据权利要求5所述的一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，其特征在于，所述机架的内腔设有第二支撑板，所述第二支撑板将所述机架的内腔分隔为上下两个腔室，所述第二支撑板上设有第二穿孔，所述电机位于机架内腔的下部腔室，且固定于所述第二支撑板的下板面，所述减速机位于所述机架内腔的上部腔室，且固定于所述第二支撑板的上板面，

所述电机的轴穿过所述第二穿孔后连接所述减速机。

7.根据权利要求4所述的一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，其特征在于，所述第一支撑板的上板面设有第一环形槽。

8.根据权利要求7所述的一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，其特征在于，所述第一支撑板上设有至少两个所述第一环形槽。

9.根据权利要求3或4所述的一种适用于汽车车门的扭矩测试装置，其特征在于，所述转盘上设有第二环形槽。

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