[實(shí)用新型]一種方向盤自由行程角度測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420598772.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204110145U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茆海洋;徐黃鎮(zhèn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 茆海洋
• 主分類號(hào): B62D15/02
• 分類號(hào): B62D15/02
• 代理公司: 湖州金衛(wèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33232
• 代理人: 裴金華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種汽車方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度檢具，尤其是涉及一種方向盤自由行程角度測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

由于汽車轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間存在裝配間隙，所以轉(zhuǎn)向操作一般是滯后的，即無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想的方向盤一開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，車輪便立即偏轉(zhuǎn)。另一方面，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)間受力而產(chǎn)生的零件彈性形變，，也導(dǎo)致了轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)滯后于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)。如此，轉(zhuǎn)向時(shí)，方向盤必將先經(jīng)過(guò)一個(gè)空轉(zhuǎn)的自由角度，即為自由行程角度。

方向盤的自由行程角度是評(píng)價(jià)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是否靈敏、操作是否穩(wěn)定的重要指標(biāo)。方向盤自由行程角度過(guò)大，那么在汽車行駛過(guò)程中方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度將增大，不利于駕駛員控制方向，影響車輛的行駛穩(wěn)定性。而適當(dāng)?shù)胤较虮P自由行程角度對(duì)于消除駕駛員握方向盤時(shí)的誤操作是有利的，使得轉(zhuǎn)向相對(duì)柔和。因此，對(duì)方向盤自由行程的角度測(cè)量十分重要。

現(xiàn)有的常規(guī)機(jī)械式檢測(cè)裝置十分笨重，通常需要整個(gè)包裹住方向盤，安裝不便；有些還要拆除方向盤轉(zhuǎn)向軸周圍大部分零件才能測(cè)量，十分不便。目前，也有依靠角度傳感器，來(lái)檢測(cè)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度的。如中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)：CN101602377B，公開(kāi)告日2011年05月18日的專利文件中，公開(kāi)了一種方向盤自由行程角度測(cè)量?jī)x，該方向盤自由行程角度測(cè)量?jī)x包括扭力傳感器、角度傳感器和角度處理系統(tǒng)，所述扭力傳感器上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有轉(zhuǎn)盤，并且該端還連接所述角度傳感器；轉(zhuǎn)軸另一端通過(guò)螺栓擰入方向盤轉(zhuǎn)向軸。所述扭力傳感器和角度傳感器都與角度處理系統(tǒng)連接。方向盤自由行程角度測(cè)量?jī)x采用電子模塊結(jié)構(gòu)，測(cè)量扭力和角度兩個(gè)參數(shù)，并將這兩個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)處理分析后直接顯示具體角度數(shù)值，由此提高了方向盤自由行程角度的測(cè)量精準(zhǔn)度和測(cè)量速度、測(cè)量結(jié)果直觀明了；測(cè)量時(shí)只需轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，使得測(cè)量過(guò)程非常方便。

但是，上述檢測(cè)裝置也有以下弊端：第一，該檢測(cè)裝置連接方向盤時(shí)，是通過(guò)螺栓擰入方向盤轉(zhuǎn)向軸，使得裝置的轉(zhuǎn)軸和方向盤的轉(zhuǎn)向軸同軸，勢(shì)必對(duì)方向盤進(jìn)行拆卸，露出轉(zhuǎn)向軸，安裝不便；第二，該檢測(cè)儀在角度測(cè)量時(shí)，利用了軟軸作為角度傳感器和轉(zhuǎn)軸間的間接連接部件，不夠簡(jiǎn)化，因?yàn)榉较虮P的自由行程角度本來(lái)就比較小，檢測(cè)時(shí)需要盡可能的直接測(cè)量或盡量少的使用間接連接部件，以免測(cè)量不準(zhǔn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有的機(jī)械式方向盤自由行程角度檢測(cè)裝置笨重，攜帶和安裝不便的問(wèn)題，而一些改進(jìn)的現(xiàn)代化檢測(cè)裝置又存在上述的弊端，提供了一種測(cè)量準(zhǔn)確、安裝方便的方向盤自由行程角度測(cè)量裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種方向盤自由行程角度測(cè)量裝置，測(cè)量裝置包括方向盤連接部、轉(zhuǎn)軸、測(cè)量部，所述方向盤連接部包括三根及三根以上等長(zhǎng)度并且在圓周內(nèi)等間距分布的卡爪桿，所述卡爪桿一端連接卡爪，卡爪桿另一端連接所述轉(zhuǎn)軸，所述測(cè)量部包括殼體、齒輪、齒條和讀顯機(jī)構(gòu)，所述殼體連接轉(zhuǎn)軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述齒輪套接固定在轉(zhuǎn)軸上，所述齒條和齒輪嚙合，齒條上設(shè)有讀取齒條位移量信息并轉(zhuǎn)化顯示為轉(zhuǎn)動(dòng)角度的所述讀顯機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型作為檢測(cè)方向盤自由行程角度的外攜設(shè)備，具有輕巧、便攜、安裝方便的特點(diǎn)。其安裝連接部為上述的方向盤連接部，使用多根等長(zhǎng)度且等間距分布的卡爪桿，如此卡爪桿共同連接的轉(zhuǎn)軸必定位于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，而且卡爪桿末端的卡爪緊固方向盤，安裝方便。本實(shí)用新型測(cè)量自由行程角度的方法是將方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度轉(zhuǎn)化為齒條的位移量信息，我們根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)角度和弧長(zhǎng)的數(shù)學(xué)公式可知：

????????????????????????????????????????????????；d為齒輪直徑，α為方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度，L為齒條位移量。

根據(jù)上述關(guān)系，通過(guò)測(cè)位移量L，即可方便地得到轉(zhuǎn)動(dòng)角度。那么方向盤的自由行程角度就是轉(zhuǎn)向輪直線狀態(tài)下，方向盤向左或右的空轉(zhuǎn)角度，即方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)向輪未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角度。

本實(shí)用新型的另一個(gè)好處是測(cè)量裝置中機(jī)械式的間接連接部件少，僅僅通過(guò)齒輪和齒條的一次轉(zhuǎn)化，減少了測(cè)量誤差的產(chǎn)生，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。

作為優(yōu)選，所述讀顯機(jī)構(gòu)包括基準(zhǔn)尺、容柵位移傳感器、處理器和數(shù)顯屏幕，所述基準(zhǔn)尺和齒條滑動(dòng)連接，基準(zhǔn)尺固定在殼體內(nèi)，所述容柵位移傳感器包括動(dòng)?xùn)藕投牛瑒?dòng)?xùn)旁O(shè)定在齒條上，定柵設(shè)定在基準(zhǔn)尺上，容柵位移傳感器、處理器、數(shù)顯屏幕間為可傳輸信號(hào)的電連接，數(shù)顯屏幕嵌于殼體表面。