一种测力方向盘力矩校准装置的制作方法

1.本技术涉及测力方向盘校准技术领域，特别涉及一种测力方向盘力矩校准装置。


背景技术：

2.测力方向盘是用于测量整车转向力矩及转向角度的专用测量仪器，在对其进行力矩校准时，目前现有的方法是将测力方向盘固定于方向盘力角计校准装置上，从切线方向拉一根钢丝绳并连接力传感器，通过对方向盘转动时切线方向的力传感器读数与被校测力方向盘半径进行乘积计算得到标准装置的力矩测量值，用被校测力方向盘的力矩输出值减去标准装置的力矩输出值得到力矩的示值误差。
3.现有的校准装置在对测力方向盘进行校准时，存在被校测力方向盘不是正圆形，圆心难确定，进而半径难以确定，标准力矩值存在较大误差，校准的准确度不高的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种测力方向盘力矩校准装置，以解决相关技术中现有的校准装置在校测非正圆形方向盘时校准准确度不高的问题。
5.本技术实施例提供了一种测力方向盘力矩校准装置，包括
6.固定机构，所述固定机构用于固定方向盘；
7.所述固定机构包括放置方向盘的固定盘和固定方向盘的固定卡座；
8.加载施力机构，所述加载施力机构用于对方向盘加载力矩负荷；
9.所述加载施力机构包括用于提供加载力的施力机构和用于传递加载力的转矩力臂杆；
10.力矩传感器安装座，所述力矩传感器安装座设置于方向盘的三叉支撑臂上；
11.力矩传感器，所述力矩传感器与力矩传感器安装座和转矩力臂杆连接。
12.一些实施例中，还包括
13.固定机构，所述固定机构包括用于放置固定盘的底座和用于放置加载施力机构的长板。
14.一些实施例中，所述底座有两个并隔空相对设置；
15.所述长板设置在两个底座之间。
16.一些实施例中，所述固定盘上设置有三叉臂，三叉臂上均开设有槽口；
17.所述固定卡座设置于槽口内，并可在槽口内移动用于调节装载方向盘的装载直径；
18.所述固定卡座包括上下对称并可对应的上座和下座，下座与槽口之间螺栓连接，所述上座和下座之间螺栓连接；
19.所述方向盘位于上座和下座之间。
20.一些实施例中，所述力矩传感器安装座上开设有可与方向盘三叉支撑臂咬合的槽口，所述力矩传感器安装座上还开设有与加载施力机构连接的插孔。
21.一些实施例中，所述施力机构包括设置于长板上的固定板、设置于固定板两端的两个端板、设置于固定板上的移动组件和设置于移动组件上用于连接转矩力臂杆的调节杆。
22.一些实施例中，所述移动组件包括设置于两个端板之间的螺纹杆和设置于螺纹杆外侧并可在螺纹杆上移动的安装座；
23.还包括设置于端板远离螺纹杆一侧的手轮；
24.所述螺纹杆的一端贯穿端板并伸出与手轮连接。
25.一些实施例中，所述调节杆包括与安装座连接的短杆、套设在短杆外侧的套杆和设置在套杆顶端的连接杆；
26.所述套杆的周侧设置有用于调节高度的顶紧螺丝；
27.所述顶紧螺丝有若干个且绕套杆轴线等间距排列。
28.一些实施例中，所述连接杆远离套杆的一端开设有卡接转矩力臂杆的卡口；
29.所述连接杆的侧壁上还开设有可使转矩力臂杆插入的切口。
30.一些实施例中，所述转矩力臂杆的一端设置有可自锁的方向切换扳机；
31.所述转矩力臂杆靠近方向切换扳机的一端上设置有与方向切换扳机呈垂直的凸块；
32.所述凸块可插接于力矩传感器安装座的插孔内。
33.本技术实施例提供了一种测力方向盘力矩校准装置，由于通过调节杆中套杆上的顶紧螺丝改变调节杆上下的位置，使转矩力臂杆保持水平状态，此时请确认力矩传感器与被校测力方向盘力矩不受力，将力矩传感器显示器及被校测力方向盘力矩显示清零，转动手轮，安装座在螺纹杆上移动，调节杆推动转矩力臂杆移动使得被校测力方向盘与力矩传感器加载负荷，在被校测力方向盘力矩量程范围内均匀的选取个5校准点，分别记录力矩传感器与被校测力方向盘力矩的输出示值，反向转动手轮，记录卸载时的输出示值，重复三次，计算示值误差、回程误差及重复性，按上述方法，可实现对测力方向盘力矩的校准。
34.使用插接的力矩传感器便于拆卸更换，避免了力矩传感器损害导致精准度不够准确，避免了被测方向盘的力矩超过了力矩传感器的量程范围导致无法测量，提高了装置的精准度和装置的使用范围。
35.提高了装置的精准度和装置的使用范围实现不同量程测力方向盘的校准，经转动手轮实现力值加载和卸载，校准过程简单，人员劳动强度减小，力矩校准过程引入的测量不确定度较现有技术降低，提高了校准的准确度，该测力方向盘校准装置经济实用，实施效果显著。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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技术的一些实施例，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他的附图。
37.图1为本技术实施例提供的结构；
38.图2为本技术中转矩力臂杆提供的结构示意图；
39.图3为本技术中力矩传感器安装座提供的结构示意图；
40.图4为本技术中力矩传感器提供的结构示意图。
41.1、固定盘；2、固定卡座；3、端板；5、固定板；6、手轮；7、安装座；8、调节杆；9、螺纹杆；10、长板；11、底座；12、转矩力臂杆；13、方向切换扳机；14、力矩传感器安装座；15、力矩传感器。
具体实施方式
42.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.本技术实施例提供了一种测力方向盘力矩校准装置，其能解决现有的校准装置在校测非正圆形方向盘时校准准确度不高的问题。
44.参见图1-4所示，本技术实施例提供了一种测力方向盘力矩校准装置，包括
45.固定机构、加载施力机构、力矩传感器安装座14和力矩传感器15。
46.其中，固定机构用于固定方向盘，固定机构包括放置方向盘的固定盘1和固定方向盘的固定卡座2，当需要对方向盘校测时，使方向盘水平放置在固定盘1上，然后通过固定卡座2夹紧，固定卡座2为上下对称排列的两个开设有弧形凹槽的矩形块体，固定卡座2有三组，三组固定卡座2绕固定盘1的圆心等间距排列。
47.其中，加载施力机构用于对方向盘加载力矩负荷，加载施力机构包括用于提供加载力的施力机构和用于传递加载力的转矩力臂杆12，通过施力机构对方向盘提供力矩负载的力源，施力机构通过转矩力臂杆12使其产生的力矩负载传递给方向盘，使方向盘与施力机构通过转矩力臂杆12进行刚性连接，提高对方向盘校测的准确度。
48.其中，力矩传感器安装座14卡在方向盘的三叉支撑臂上，用于安装力矩传感器15。
49.其中，力矩传感器15的一端设置有可与力矩传感器安装座14插接的凸块，另一端开设有可与转矩力臂杆12插接的方形插孔。
50.本实施例中，固定盘1上设置有三叉臂，三叉臂上均开设有槽口。
51.固定卡座2设置于槽口内，并可在槽口内移动用于调节装载方向盘的装载直径，固定卡座2包括上座和下座，下座与槽口之间螺栓连接。
52.当放置方向盘时，松开固定卡座2上的螺栓，然后使固定卡座2的下座松开螺栓的限位，使其可在槽口内移动，使固定卡座2的下座移动到方向盘外圈的正下方，并且可使方向盘的外圈刚好卡入固定卡座2的凹槽内，接着在重新使上座盖到下座的上方，并从上方覆盖住方向盘，然后在通过螺栓使上座和下座之间固定即可使方向盘夹紧固定，最后在拧紧下座上的螺栓，使下座重新固定在槽口上避免晃动。
53.当校测不同直径的方向盘时，可随着方向盘的直径大小调整固定卡座2的位置。
54.本实施例中，力矩传感器安装座14上开设有可与方向盘三叉支撑臂咬合的槽口，通过槽口使力矩传感器安装座14扣置在方向盘的三叉支撑臂上，使其卡紧，然后在使力矩传感器15通过凸块插入到力矩传感器安装座14的插孔内，接着再使转矩力臂杆12的凸块插入力矩传感器15上的插孔中，力矩传感器安装座14和力矩传感器15的插孔均为方形，转矩
力臂杆12和力矩传感器15的凸块也均为配套的方形，避免圆形的凸块和圆形的开孔，使力矩传感器15和转矩力臂杆12会在插孔内自转，从而使力矩无法传递到力矩传感器15上，使力矩传感器15无法感应进行校测。
55.且可插接的力矩传感器15便于拆卸更换，避免了力矩传感器15损害导致精准度不够准确，避免了被测方向盘的力矩超过了力矩传感器15的量程范围导致无法测量，提高了装置的精准度和装置的使用范围。
56.在一些可选的实施例中，参见图1所示，还包括固定机构，固定机构包括用于放置固定盘1的底座11和用于放置加载施力机构的长板10。
57.通过底座11对固定盘1支撑，通过长板10对加载施力机构支撑。
58.本实施例中，底座11有两个并隔空相对设置，长板10固定在两个底座11之间，固定盘1固定在其中一个底座11上，固定板5固定在长板10上，通过固定板5使加载施力机构整体都设置在长板10上。
59.在一些可选的实施例中，参见图1-4所示，施力机构包括设置于长板10上的固定板5、垂直固定在长板10两端的两个端板3、设置在固定板5上的移动组件和设置于移动组件上用于连接转矩力臂杆12的调节杆8。
60.本实施例中，移动组件包括转动连接于两个端板3之间的螺纹杆9和被螺纹杆9贯穿并螺纹连接的安装座7，安装座7随着螺纹杆9的转动可在螺纹杆9上移动。
61.还包括设置在端板3远离螺纹杆9的一侧的手轮6，螺纹杆9的一端贯穿端板3并伸出与手轮6固连，使手轮6转动的时候可以带动螺纹杆9转动。
62.当需要校测方向盘时，通过手轮6带动螺纹杆9转动，使螺纹杆9带动安装座7上的转矩力臂杆12移动，使转矩力臂杆12的力矩加载传递到力矩传感器15上，通过设定校准点，在方向盘力矩量程范围内，每进给一端相同的距离后记录一次力矩传感器15的输出值和被校测力方向盘的输出值，共进给五次，选取5个校准点进行校测，五次之后反转手轮6，记录卸载时的输出值，重复三次过程计算数值误差、回程误差及重复性，即可对测力方向盘的力矩校准。
63.本实施例中，调节杆8包括固定在安装座7上的短杆、套设在短杆外侧的套杆和转动连接在套杆顶端的连接杆。
64.套杆的周侧设置有若干个且绕套杆轴线等间距排列的顶紧螺丝，当转矩力臂杆12的一端卡接在力矩传感器15上后，使顶紧螺丝松动，使套杆可以在短杆的外侧和上下滑动微调高度，当调整到可使转矩力臂杆12卡接到连接杆上的高度时，再次使顶紧螺丝顶紧短杆，即可使套杆固定高度避免滑动晃动。
65.本实施例中，连接杆远离套杆的一端开设有卡接转距离力臂杆12卡口，使转矩力臂杆12可以卡到卡口内。
66.连接杆的侧壁上还开设有可使转矩力臂杆12插入的切口。
67.当需要使转矩力臂杆12连接在力矩传感器15和连接杆上时，转矩力臂杆12的一端通过凸块与力矩传感器15连接，另一端直接放置在连接杆的卡口即可使转矩力臂杆12安装完成。
68.也可使转矩力臂杆12直接插入到连接杆的切口内顶住完成安装。
69.连接杆与套杆之间为转动连接，使连接杆可以调整与转矩力臂杆12之间的安装角
度位置，使安装更加方便。
70.本实施例中，转矩力臂杆12的一端上设置有可自锁的方向切换扳机13，方向切换扳机13的使用原理同扭矩扳手相同，使转矩力臂杆12只能朝向一个方向发力。
71.转矩力臂杆12靠近方向切换扳机13的一端上设置有与方向切换扳机13呈垂直的凸块，通过凸块可插入到力矩传感器15的插孔内。
72.本技术的工作原理及工作过程：
73.被校测力方向盘倒置于固定盘1上，通过将固定卡座2底部的螺栓前后移动可调节固定盘1上的固定卡座2的位置，使被校测力方向盘居中放置在固定盘1上，通过固定卡座2的上座和下座螺栓连接夹紧方向盘，将被校测力方向盘把手圈固定。
74.将力矩传感器安装座14扣置在被校测力方向盘三叉支撑臂上，力矩传感器安装座14的缺口与被校测力方向盘三叉支撑臂咬合，将力矩传感器15有方形凸块的一端插入力矩传感器安装座14的方形插孔中，实现了力矩传感器15与被校测力方向盘的竖直连接，将转矩力臂杆12有方形凸块出的一端安装于力矩传感器15的方形插孔中，调节转矩力臂杆12的方向切换扳机13及转矩力臂杆12的方向，将转矩力臂杆放置于调节杆8上，可通过调节杆8中套杆上的顶紧螺丝改变调节杆8上下的位置，使转矩力臂杆12保持水平状态。
75.此时请确认力矩传感器15与被校测力方向盘力矩不受力，将力矩传感器显示器及被校测力方向盘力矩显示清零，转动手轮6，安装座7在螺纹杆9上移动，调节杆8推动转矩力臂杆12移动，转矩力臂杆12对力矩传感器15施加荷载力，力矩传感器15与被测方向盘为固定状态受力，使被校测力方向盘与力矩传感器15加载负荷，在被校测力方向盘力矩量程范围内均匀的选取5个校准点，分别记录力矩传感器15与被校测力方向盘力矩的输出示值，反向转动手轮6，记录卸载时的输出示值，重复三次，计算示值误差、回程误差及重复性，按上述方法，可实现对测力方向盘力矩的校准。
76.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
77.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种测力方向盘力矩校准装置，其特征在于，包括：固定机构，所述固定机构用于固定方向盘；所述固定机构包括放置方向盘的固定盘(1)和固定方向盘的固定卡座(2)；加载施力机构，所述加载施力机构用于对方向盘加载力矩负荷；所述加载施力机构包括用于提供加载力的施力机构和用于传递加载力的转矩力臂杆(12)；力矩传感器安装座(14)，所述力矩传感器安装座(14)设置于方向盘的三叉支撑臂上；力矩传感器，所述力矩传感器(15)与力矩传感器安装座(14)和转矩力臂杆(12)可拆卸连接。2.如权利要求1所述的测力方向盘力矩校准装置，其特征在于：还包括固定机构，所述固定机构包括用于放置固定盘(1)的底座(11)和用于放置加载施力机构的长板(10)。3.如权利要求2所述的测力方向盘力矩校准装置，其特征在于：所述底座(11)有两个并隔空相对设置；所述长板(10)设置在两个底座(11)之间。4.如权利要求1所述的测力方向盘力矩校准装置，其特征在于：所述固定盘(1)上设置有三叉臂，三叉臂上均开设有槽口；所述固定卡座(2)设置于槽口内，并可在槽口内移动用于调节装载方向盘的装载直径；所述固定卡座(2)包括上下对称并可对应的上座和下座，下座与槽口之间螺栓连接，所述上座和下座之间螺栓连接；所述方向盘位于上座和下座之间。5.如权利要求1所述的测力方向盘力矩校准装置，其特征在于：所述力矩传感器安装座(14)上开设有可与方向盘三叉支撑臂咬合的槽口，所述力矩传感器安装座(14)上还开设有与力矩传感器(15)连接的插孔。力矩传感器(15)上开设有可与转矩力臂杆(15)可插接的插孔和与力矩传感器安装座(14)插接的凸块。6.如权利要求1-5任意一项所述的测力方向盘力矩校准装置，其特征在于：所述施力机构包括设置于长板(10)上的固定板(5)、设置于固定板(5)两端的两个端板(3)、设置于固定板(5)上的移动组件和设置于移动组件上用于连接转矩力臂杆(12)的调节杆(8)。7.如权利要求6所述的测力方向盘力矩校准装置，其特征在于：所述移动组件包括设置于两个端板(3)之间的螺纹杆(9)和设置于螺纹杆(9)外侧并可在螺纹杆(9)上移动的安装座(7)；还包括设置于端板(3)远离螺纹杆(9)一侧的手轮(6)；所述螺纹杆(9)的一端贯穿端板(3)并伸出与手轮(6)连接。8.如权利要求7所述的测力方向盘力矩校准装置，其特征在于：所述调节杆(8)包括与安装座(7)连接的短杆、套设在短杆外侧的套杆和设置在套杆顶端的连接杆；
所述套杆的周侧设置有用于调节高度的顶紧螺丝；所述顶紧螺丝有若干个且绕套杆轴线等间距排列。9.如权利要求8所述的测力方向盘力矩校准装置，其特征在于：所述连接杆远离套杆的一端开设有卡接转矩力臂杆(12)的卡口；所述连接杆的侧壁上还开设有可使转矩力臂杆(12)插入的切口。10.如权利要求9所述的测力方向盘力矩校准装置，其特征在于：所述转矩力臂杆(12)的一端设置有可自锁的方向切换扳机(13)；所述转矩力臂杆(12)靠近方向切换扳机(13)的一端上设置有与方向切换扳机(13)呈垂直的凸块；所述凸块可插接于力矩传感器(15)的插孔内。

技术总结
本申请涉及一种测力方向盘力矩校准装置，属于测力方向盘校准技术领域，测力方向盘力矩校准装置，包括固定机构，固定机构用于固定方向盘，固定机构包括放置方向盘的固定盘和固定方向盘的固定卡座，加载施力机构用于对方向盘加载力矩负荷，加载施力机构包括用于提供加载力的施力机构和用于传递加载力的转矩力臂杆，力矩传感器安装座设置于方向盘的三叉支撑臂上，力矩传感器与力矩传感器安装座和转矩力臂杆连接；本申请可以通过插接的力矩传感器便于拆卸更换，避免了力矩传感器损害导致精准度不够准确，避免了被测方向盘的力矩超过了力矩传感器的量程范围导致无法测量，提高了装置的精准度和装置的使用范围。准度和装置的使用范围。准度和装置的使用范围。


技术研发人员：刘茹 李昕 涂远扬 兰燕飞
受保护的技术使用者：武汉达安科技有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/23