CN218566874U - 一种方向盘按键耐久性测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种方向盘按键耐久性测试系统，包括具有触摸面板的开关，触摸面板下方设有若干压力传感器；台架，台架包括用于固定方向盘的底板和延伸到方向盘上方的立架，立架上安装有测试夹具，测试夹具延伸到开关上方；动作气缸固定在测试夹具上，按压头通过连接杆固定在气缸的伸缩杆上，动作气缸可推动按压头接触开关的触摸面板；与开关和动作单元通讯连接的控制单元，用于在按压操作中，输出控制气缸的动作信号和按压头接触到触摸面板时压力传感器接收的压力信号，若动作信号和压力信号相匹配，则判定按压操作有效。该测试系统适用好，能够及时反馈按压测试结果，保证耐久性测试结果的准确性、有效性，提高检测效率。

Description

一种方向盘按键耐久性测试系统

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种方向盘按键耐久性测试系统。

背景技术

机动车的方向盘开关需要模拟执行数万次的按压，监测每次按压结果，以检验其耐久性。由于方向盘具有不同的尺寸大小，开关形状不同、安装位置不同、数量不同(即开关版型不同)，现有的方向盘耐久性测试系统在测试过程中，需要根据方向盘大小和开关版型调整按压头的安装位置，容易造成安装机械偏差，可能导致按压压力或按压位置不能满足测试要求，测试结果不准确；此外，测试过程中的按压头的位置是否发生变化，依赖操作人员的观察，如果发生位置变化，不易发现，操作人员需要确认无效的按压次数，不仅增加了调查难度，而且增加了测试时间。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种方向盘按键耐久性测试系统，能够及时反馈按压测试结果，保证耐久性测试结果的有效性、准确性，提高检测效率。

本说明书实施例提供以下技术方案：

一种方向盘按键耐久性测试系统，包括：

开关，所述开关具有触摸面板和位于所述触摸面板下方的若干压力传感器；

台架，所述台架包括用于固定方向盘的底板和延伸到方向盘上方的立架，所述立架上安装有测试夹具，所述测试夹具延伸到所述开关上方；

动作单元，包括动作气缸、连接杆和按压头，所述动作气缸固定在所述测试夹具上，所述按压头通过所述连接杆固定在所述气缸的伸缩杆上，所述动作气缸可推动所述按压头接触所述开关的所述触摸面板；

控制单元，分别与所述开关和所述动作单元通讯连接，被配置为：

在按压操作中，输出控制所述动作气缸的动作信号和所述按压头接触到所述触摸面板时所述压力传感器接收的压力信号，若所述动作信号和所述压力信号相匹配，则判定按压操作有效。

上述方向盘按键耐久性测试系统，通过测试夹具固定动作单元，时动作单元位于方向盘的开关上方，并通过控制单元控制动作单元执行按压操作，若正确按压开关的触控面板，则压力传感器生成压力信号，控制单元比对压力信号和动作信号是否匹配，判定按压是否准确，从而在长时间的测试过程中，持续保证测试的准确性、有效性，若动作单元的安装位置不正确，控制单元可以判定压力信号和动作信号不匹配，易于操作人员发现问题，操作人员可以及时调整动作单元的安装位置，提高耐久性测试的效率。

本说明书实施例还提供一种方案，所述动作单元还包括与所述动作气缸连通的气路和气源装置，所述气路中设有电磁阀，所述控制单元与所述电磁阀通讯连接，所述动作信号包括控制所述电磁阀的开关信号，以实现所述动作气缸的按压操作。

本说明书实施例还提供一种方案，所述动作气缸安装在所述测试夹具上表面，所述伸缩杆穿过所述测试夹具上的安装孔与所述测试夹具下表面的所述连接杆和所述按压头固定连接。

本说明书实施例还提供一种方案，所述测试夹具上设有若干所述动作单元，所述动作单元分别对应地设置在所述触摸面板上的若干按键上方。

本说明书实施例还提供一种方案，所述气路设置有冷干机。

本说明书实施例还提供一种方案，所述开关内置有微处理器，用于根据若干所述压力传感器的检测数据生成所述压力信号，并通过LIN通讯传递至所述控制单元，所述压力信号包括所述触摸面板所受的按压位置、按压力值和报警信息中的至少一种。

本说明书实施例还提供一种方案，所述控制单元是上位机，在按压耐久试验中，可设置所述的所述按压操作次数，两次按压操作时间间隔为2秒。

本说明书实施例还提供一种方案，所述测试夹具可拆卸固定于所述台架。

本说明书实施例还提供一种方案，所述台架设置有调节座和活动连接所述调节座的夹具，所述夹具用于固定所述方向盘，所述调节座用于调节所述夹具与水平面的夹角。

本说明书实施例还提供一种方案，所述按压头的制作材料包括硅胶，所述硅胶符合ASTM F1578标准。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：通过在测试过程中及时监测按压测试结果，使得耐久性测试的每次按压都能够得到迅速的、准确的反馈，保障耐久性测试结果的准确性、有效性；操作人员能够根据压力信号和动作信号的匹配结果，快速判断动作单元的安装位置是否发生变化，及时调整动作单元的位置，提高耐久性测试的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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它的附图。

图1是一种实施方式的方向盘按键耐久性测试系统的立体示意图；

图2是一种实施方式的方向盘按键耐久性测试系统的正视示意图；

图3是一种实施方式的方向盘按键耐久性测试系统的俯视示意图；

图4是一种实施方式的方向盘按键耐久性测试系统的侧视示意图；

图5是一种实施方式的方向盘按键耐久性测试系统在立架位置的局部放大示意图；

图6是一种实施方式的方向盘按键耐久性测试系统在角度调节支架位置的剖视示意图；

其中，10、方向盘，11、开关，20、台架，21、立架，22、测试夹具，23、测试夹具固定装置，30、动作单元，31、动作气缸，32、伸缩杆，33、连接杆， 34、按压头，40、气路，41、进气气路，42、排气气路，43、冷干机，50、调节座，51、角度调节器，52、角度调节支架，53、夹具，54、锁止孔。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，本说明书的描述中，需要理解的是，本说明书的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词，“第一”、“第二”、“第三”、等数量词，是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本说明书的示例实施例的限定。

随着汽车制造技术的发展，人们对汽车的操作方便性、舒适性不断提出新的要求，将控制开关集成设置在方向盘上，不仅利于操作，而且有利于保证行车安全，带有开关的多功能方向盘越来越多地出现在各种车辆上。

方向盘开关耐久按压试验需要模拟数万次的按压动作，在现有技术中，首先，方向盘开关测试夹具需要在一个开关测试完成后调换按压头的位置，才能对下一个开关进行测试，直到完成所有的开关按压测试，这种逐一进行按键测试的方式，测试效率低。其次，不同的方向盘设计，方向盘的具体尺寸可能不同，开关的形状、安装位置、数量不同(即开关版型不同)，需要根据这些情况调整按压头的安装位置，容易造成安装机械偏差，从而导致按压压力或按压位置不能满足测试要求，测试结果不准确。再次，测试过程中的按压头的位置是否发生变化缺乏反馈判断机制，除非采用经常观察的方式，否则很难及时发现按压头是否发生位置变化，而且，即使发现了位置偏差，调查已经完成的按压中哪些是无效按压非常困难，有时只能从头开始测试，无疑增加了测试时间。

本实用新型提出一种方向盘按键耐久性测试系统，通过将动作气缸等负责按压开关的动作单元固定在测试夹具上，保证动作单元能在多次重复性按压时始终保持在设定的按压位置，并且设置控制单元，控制单元不仅用于控制按压开关的动作，并且用于比对按压动作的控制信号和开关上的压力传感器在收到按压时生成的压力信号，当控制信号和压力信号匹配时，判定按压动作有效，从而保障方向盘开关耐久性测试的有效性、准确性，提高检测效率。

以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。

如图1至图6所示的方向盘按键耐久性测试系统，包括：

开关11，开关11具有触摸面板和位于触摸面板下方的若干压力传感器；

台架20，台架20包括用于固定方向盘的底板和延伸到方向盘上方的立架21，立架21上安装有测试夹具22，测试夹具22延伸到开关上方；

动作单元30，动作单元30包括动作气缸31、连接杆33和按压头34，动作气缸31固定在测试夹具22上，按压头34通过连接杆33固定在气缸的伸缩杆32上，动作气缸31可推动按压头34接触开关的触摸面板；

控制单元，控制单元分别与开关11和动作单元30通讯连接，被配置为：

在按压操作中，输出控制动作气缸31的动作信号和按压头34接触到触摸面板时压力传感器接收的压力信号，若动作信号和压力信号相匹配，则判定按压操作有效。

具体的，本实用新型提供一中方向盘按键耐久性测试系统，能够准确地反馈耐久性测试过程中每次按压结果。用于测试安装在方向盘10上的开关11，开关11可以包括薄膜开关、触碰开关等，该些开关具有触摸面板以及位于触摸面板下方的若干压力传感器，在受到按压时生成压力信号。

台架20包括底板，上述的底板用于固定待测试的方向盘10，例如底板设置有夹具53，方向盘10的总成经由花键柱固定在夹具53上。在底板的上方设置有立架21，立架21根据方向盘10上的开关11的位置可以固定于方向盘 10的一侧或两侧，并且延伸至方向盘10上方，立架21上安装有测试夹具22，测试夹具22设有若干个安装孔，安装孔与方向盘10的开关11的位置对应设置。

动作单元30包括动作气缸31、连接杆33和按压头34，其中的动作气缸 31可以通过卡接、螺接、粘接等方式固定在测试夹具22的安装孔中。动作气缸31中套设有一个可以在压缩气体驱动下来回移动的伸缩杆32，按压头34 通过连接杆33固定在伸缩杆32上。动作气缸31通过控制伸缩杆32的伸出推动按压头34接触开关11的触摸面板，以及通过控制伸缩杆32的收回使按压头34离开触摸面板返回初始位置。需要说明的是，上述动作气缸31也可以使用驱动电机等其他驱动装置代替。

控制单元(图中未示出)分别与开关11和动作单元30通讯连接，在按压操作中，控制单元用于输出控制气缸的动作信号，以及比对动作信号与压力信号是否匹配，在两个信号匹配时，判定耐久性测试中的按压操作有效。其中的压力信号是指按压头34接触到触摸面板时，压力传感器产生的压力信号。

上述方案提供的方向盘按键耐久性测试系统，控制单元能够自动比对压力信号和动作信号是否匹配，判定按压是否准确，从而在长时间的测试过程中，持续保证测试的准确性、有效性；此外，操作人员易于发现信号不匹配的情况，利于及时发现问题，及时调整动作单元30的安装位置，节省测试时间，提高测试效率。

在一些实施方式中，动作单元还包括气路和气源装置，动作气缸31通过气路连接气源装置，气路中设置电磁阀，电磁阀与控制单元通讯连接，动作信号包括控制电磁阀的开关信号，以实现气缸的按压操作。例如动作气缸31设置有进气电磁阀和排气电磁阀，当进气电磁阀打开、排气电磁阀关闭时，动作气缸31进气，伸缩杆32向开关11方向伸出，按压开关11；当排气电磁阀打开、进气电磁阀关闭时，动作气缸31排气，伸缩杆32向测试夹具方向收回，离开开关11。需要说明的是，上述电磁阀还可以通过继电器控制其开关状态，所述继电器与控制单元通讯连接，以接收开关信号。

在一些实施方式中，如图1、图2和图5所示，动作气缸31安装在测试夹具22上表面，连接杆33和按压头34位于测试夹具22的下表面，测试夹具 22上对应开关11的位置设置有安装孔，伸缩杆32穿过安装孔与连接杆33和按压头34固定连接。

在一些实施方式中，测试夹具上设有若干动作单元30，方向盘10上的触摸面板上有若干按键12，动作单元30的数量可以等于按键12的数量，也可以少于按键12的数量，比如在耐久性测试中，仅测试方向盘10左侧的按键 12，或仅测试方向盘10右侧的按键12，或仅测试方向盘10上特定位置的按键12，动作单元30分别对应地设置在这些待测试的按键12的上方。

在一些实施方式中，如图2所示，气路中设置有冷干机43。由于，耐久性测试需要模拟多种环境温度，例如在-40℃～85℃下对每一个开关做 40000～120000次按压，监测开关是否在每次按压中都能返回预期的结果，低温时，因为压缩空气中含有水汽，会产生凝结，导致动作气缸31动作卡顿，使试验动作停止。通过设置冷干机43，去除气路中的水汽，保证测试的连续性。

优选的，气路包括进气气路41和排气气路42，冷干机43设置在进气气路41和排气气路42的交会位置。

在其他一些实施方式中，冷干机43设置在进气气路41中(图中未示出)。

在一些实施方式中，开关11中内置有微处理器(图中未示出)，该微处理器用于根据一个或多个压力传感器的检测数据生成压力信号，该微处理器通过 LIN通讯连接控制单元，传递上述的压力信号，其中，压力信号包括触摸面板所受的按压位置、按压力值和报警信息中的至少一种。

在一些实施方式中，在上述任意一种的方向盘按键耐久性测试系统中，上述的控制单元是上位机，该上位机能够用于设置耐久性实验所需的按压次数，并且将每次按压之间的时间间隔设置为2秒。需要说明的是，根据测试的实际需要，也可以将按压间隔时间设为其他时间长度。

在一些实施方式中，测试夹具22可拆卸固定于台架20，例如，立架21 开设有第一安装通孔，测试夹具22对应第一安装通孔的位置开设有第二安装通孔，立架21上还设置有测试夹具固定装置23和固定销，测试夹具固定装置 23对应第一安装通孔的位置开设有第三安装通孔，固定销通过依次连接第三安装通孔、第二安装通孔、第一安装通孔从而将测试夹具22固定于立架21。

通过设置可拆卸固定的测试夹具22，能够根据不同大小的方向盘、不同开关版型，设计对应的测试夹具22并进行替换，该方向盘按键耐久性测试系统不受方向盘大小和开关版型的影响，通过测试夹具22调整动作单元30按压触摸面板的位置，适用不同开关版型、不同大小的方向盘的耐久性测试，从而增加方向盘按键耐久性测试系统的泛用性。

在一些实施方式中，台架20上侧面设置有调节座50和夹具53，夹具53 与调节座50活动连接，夹具53用于固定方向盘，调节座50用于调节夹具53 与水平面的夹角，从而能够模拟方向盘10的实际装车角度。

在一些实施方式中，如图2、图4和图6所示，调节座50包括相互铰接的角度调节器51和角度调节支架52，角度调节支架52两侧，分设在角度调节器51的两侧。角度调节支架52的上端面为圆弧形并且滑动抵接角度调节器 51的下端面。角度调节器51与夹具53固定连接，即夹具53也位于两个角度调节支架52之间。两个角度调节支架52外侧壁均开设有贯通至所述角度调节器51侧壁的锁止孔54，锁止孔54设置有内螺纹，锁止孔54螺接锁止螺母，当松开锁止螺母时，角度调节器51可以在角度调节支架52上转动以调节方向盘10与水平面的夹角；当锁止螺母抵接锁止角度调节器51时，能够固定方向盘10与水平面的角度。

在一些实施方式中，按压头34的制作材料包括硅胶，该硅胶符合ASTM F1578标准。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，包括：

开关，所述开关具有触摸面板和位于所述触摸面板下方的若干压力传感器；

台架，所述台架包括用于固定方向盘的底板和延伸到方向盘上方的立架，所述立架上安装有测试夹具，所述测试夹具延伸到所述开关上方；

动作单元，包括动作气缸、连接杆和按压头，所述动作气缸固定在所述测试夹具上，所述按压头通过所述连接杆固定在所述气缸的伸缩杆上，所述动作气缸可推动所述按压头接触所述开关的所述触摸面板；

控制单元，分别与所述开关和所述动作单元通讯连接，被配置为：

在按压操作中，输出控制所述动作气缸的动作信号和所述按压头接触到所述触摸面板时所述压力传感器接收的压力信号，若所述动作信号和所述压力信号相匹配，则判定按压操作有效。

2.根据权利要求1所述的方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，所述动作单元还包括与所述动作气缸连通的气路和气源装置，所述气路中设有电磁阀，所述控制单元与所述电磁阀通讯连接，所述动作信号包括控制所述电磁阀的开关信号，以实现所述动作气缸的按压操作。

3.根据权利要求2所述的方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，所述动作气缸安装在所述测试夹具上表面，所述伸缩杆穿过所述测试夹具上的安装孔与所述测试夹具下表面的所述连接杆和所述按压头固定连接。

4.根据权利要求3所述的方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，所述测试夹具上设有若干所述动作单元，所述动作单元分别对应地设置在所述触摸面板上的若干按键上方。

5.根据权利要求3所述的方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，所述气路设置有冷干机。

6.根据权利要求1所述的方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，所述开关内置有微处理器，用于根据若干所述压力传感器的检测数据生成所述压力信号，并通过LIN通讯传递至所述控制单元，所述压力信号包括所述触摸面板所受的按压位置、按压力值和报警信息中的至少一种。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，所述控制单元是上位机，在按压耐久试验中，可设置所述的所述按压操作次数，两次按压操作时间间隔为2秒。

8.根据权利要求1所述的方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，所述测试夹具可拆卸固定于所述台架。

9.根据权利要求1所述的方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，所述台架设置有调节座和活动连接所述调节座的夹具，所述夹具用于固定所述方向盘，所述调节座用于调节所述夹具与水平面的夹角。

10.根据权利要求1所述的方向盘按键耐久性测试系统，其特征在于，所述按压头的制作材料包括硅胶，所述硅胶符合ASTM F1578标准。

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