转向管柱试验台的制作方法

1.本实用新型涉及车辆领域，尤其是涉及一种转向管柱试验台。


背景技术：

2.转向系统一直是汽车重要安全部件之一，随着汽车普及，对于汽车转向部分的性能和安全要求也越来越高，为了更好的验证汽车转向管柱的性能和安全特性，需要对转向管柱进行验证、测试。然而，相关技术中，转向管柱试验台适用性和通用性欠佳，无法用于多种车型的转向管柱的测试且转向管柱试验台功能单一，需要在多个试验台上进行测试，过程繁琐，耗费时间。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
4.为此，本实用新型提出一种转向管柱试验台，所述转向管柱试验台适用广泛，有助于转向系统的研发。
5.根据本实用新型实施例的转向管柱试验台，所述转向管柱试验台用于对转向管柱进行测试，所述转向管柱的长度两端分别为第一端和第二端，所述第一端适于与方向盘相连，所述第二端适于与转向器相连，所述转向管柱试验台包括：驱动装置，所述驱动装置适于与所述第一端相连以驱动所述第一端转动；加载装置，所述加载装置与所述驱动装置沿所述第一方向间隔设置，且包括加载电机，所述加载电机适于与所述第二端相连以向所述第二端施加负载；测试装置，所述测试装置适于连接在所述驱动装置和所述第一端之间，且用于采集所述转向管柱的扭转数据。
6.根据本实用新型实施例的转向管柱试验台，通过驱动装置提供驱动力、加载装置提供负载、测试装置进行测试，可以对多种车型的转向管柱进行多种测试，适用广泛，有助于转向系统的研发。
7.进一步地，所述驱动装置包括驱动电机和第一支架，所述驱动电机通过第一升降机构可升降地设在所述第一支架上；所述加载装置还包括第二支架，所述加载电机绕沿第二方向延伸的第一转动轴线可转动地设在所述第二支架上，所述第二方向水平设置且与所述第一方向垂直。
8.在一些实施例中，所述转向管柱包括转动轴和安装架，所述转动轴穿设于所述安装架且与所述安装架转动配合，所述转动轴的长度两端分别为所述第一端和所述第二端，所述转向管柱试验台还包括：固定装置，所述固定装置设在所述驱动装置和所述加载装置之间，且用于固定所述安装架。
9.进一步地，所述驱动装置包括驱动电机和第一支架，所述驱动电机通过第一升降机构可升降地设在所述第一支架上；所述加载装置还包括第二支架，所述加载电机绕沿第二方向延伸的第一转动轴线可转动地设在所述第二支架上，所述第二方向水平设置且与所述第一方向垂直；所述固定装置包括固定组件和第三支架，所述固定组件适于与所述安装
架固定连接，且所述固定组件通过第二升降机构可升降地设在所述第三支架上。
10.在一些实施例中，所述的转向管柱试验台还包括：基座台架，所述驱动装置、所述加载装置和所述固定装置均安装在所述基座台架上。
11.进一步地，所述驱动装置通过第一滑动机构沿第二方向可移动地设在所述基座台架上；所述加载装置通过第二滑动机构沿所述第二方向可移动地设在所述基座台架上，且通过第三滑动机构沿所述第一方向可移动地设在所述基座台架上；所述固定装置通过第四滑动机构沿所述第二方向可移动地设在所述基座台架上，且通过第五滑动机构沿所述第一方向可移动地设在所述基座台架上，所述第二方向水平设置且与所述第一方向垂直。
12.进一步地，所述加载装置绕沿竖直方向延伸的第二转动轴线相对所述基座台架可转动。
13.在一些实施例中，所述的转向管柱试验台还包括连接件，所述连接件与所述第一支架和所述第二支架分别相连，且与所述第一支架和所述第二支架中的至少一个可拆卸连接；或者所述连接件与所述第一支架和所述第二支架中的其中一个相连，且与所述第一支架和所述第二支架中的另一个沿所述第一方向滑动配合。
14.在一些实施例中，所述的转向管柱试验台还包括：安装附件，所述安装附件包括第一转接件和/或第二转接件，所述第一转接件适于可拆卸连接在所述测试装置和所述第一端之间，所述第二转接件适于可拆卸连接在所述加载电机和所述第二端之间。
15.在一些实施例中，所述的转向管柱试验台还包括：冷却装置，所述冷却装置用于对所述驱动装置和所述加载装置进行冷却。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为根据本实用新型一个实施例的转向管柱试验台主视图；
19.图2为根据本实用新型一个实施例的转向管柱试验台结构爆炸图；
20.图3为根据本实用新型一个实施例的驱动装置示意图；
21.图4为根据本实用新型一个实施例的测试装置示意图。
22.附图标记：
23.转向管柱试验台100、
24.驱动装置1、驱动电机11、第一支架12、第一升降机构13、第一滑动机构14、
25.加载装置2、加载电机21、第二支架22、第二滑动机构23、第三滑动机构24、
26.测试装置3、
27.固定装置4、固定组件41、第三支架42、第二升降机构43、第四滑动机构44、第五滑动机构45、
28.基座台架5、
29.连接件6。
具体实施方式
30.下面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。
31.下面参考图1和图4描述根据本实用新型实施例的转向管柱试验台100。
32.如图1所示，根据本实用新型实施例的转向管柱试验台100，转向管柱试验台100用于对转向管柱进行测试，转向管柱的长度两端分别为第一端和第二端，第一端适于与方向盘相连，第二端适于与转向器相连，转向管柱试验台100包括驱动装置1、加载装置2和测试装置3。
33.驱动装置1适于与第一端相连以驱动第一端转动。具体而言，驱动装置1可以模拟方向盘的动力，以通过第一端将转向扭矩传递至转向管柱，驱动装置1可以实现转向管柱的正反向扭转。其中，驱动装置1的驱动力供给优选为驱动电机11，驱动电机11具有精确度高，调速方便等诸多优点；当然可以理解的是，驱动装置1的驱动力的供给方式不限于此，例如可以通过手动、气动等方式供给驱动力。
34.加载装置2与驱动装置1沿第一方向间隔设置，例如图1中的aa’方向为第一方向。加载装置2包括加载电机21，加载电机21适于与第二端相连以向第二端施加负载。具体而言，加载装置2与驱动装置1相对设置，加载电机21可以模拟转向器至车轮之间的系统所产生的负载，以实现正反向转向扭矩的加载，且加载电机21可以根据实际负载的不同向转向管柱施加不同的负载，加载电机21与转向管柱的第二端相连，通过第二端将负载传递至转向管柱。
35.测试装置3适于连接在驱动装置1和第一端之间，且测试装置3用于采集转向管柱的扭转数据，测试装置3可以将采集的扭转数据输出。具体而言，在对转向管柱进行测试时，测试装置3安装在驱动装置1和转向管柱的第一端之间，以获取所需的扭转数据；其中，测试装置3是多种多样的，例如测试装置3可以包括角度传感器和/或扭矩传感器等，可以根据试验需求更换不同的测试装置3，以对转向管柱进行多种测试，例如可以实现转向管柱的扭转耐久、扭转强度、摩擦扭矩、扭转刚度测试、磨损测试等性能测试，从而更好地验证转向管柱的性能和安全特性，以便保证转向管柱应用于车辆的转向系统时转向系统的性能和安全要求。
36.根据本实用新型实施例的转向管柱试验台100，通过驱动装置1提供驱动力、加载装置2提供负载、测试装置3进行测试，使得转向管柱试验台100可以更好地模拟转向管柱的运动环境，转向管柱试验台100可以为转向管柱提供较为接近车体环境的测试环境，且加载装置2可以提供不同大小的负载，以便转向管柱试验台100对多种车型的转向管柱进行多种测试，适用广泛，具有良好的通用性，有助于转向系统的设计研发。
37.根据本实用新型进一步的实施例，如图2所示，驱动装置1包括驱动电机11和第一支架12，驱动电机11通过第一升降机构13可升降地设在第一支架12上。具体而言，通过设置第一升降机构13以使驱动电机11在第一支架12上升降，则驱动电机11可以在不同的高度、适配不同的转向管柱进行测试，以便于匹配转向管柱的实际使用环境，且有利于进一步提升转向管柱试验台100的通用性。
38.其中，第一升降机构13可以是多种多样的，优选地为螺杆结构，螺杆结构具有结构简单可靠，操作方便等优点；当然可以理解的是，第一升降机构13的结构不以此为限，例如通过液压杆来实现升降。
39.进一步地，加载装置2还包括第二支架22，加载电机21绕沿第二方向延伸的第一转动轴线可转动地设在第二支架22上，第二方向水平设置且第二方向与第一方向垂直，例如图1中的bb’方向为第二方向。具体而言，加载电机21可以围绕第一转动轴线相对第二支架22转动以实现加载电机21相对第二支架22的不同角度，从而适配不同的转向管柱进行测试。
40.例如，在图1和图2的示例中，驱动装置1包括驱动电机11和第一支架12，驱动电机11通过第一升降机构13可升降地设在第一支架12上，加载装置2还包括第二支架22，加载电机21绕沿第二方向延伸的第一转动轴线可转动地设在第二支架22上，第二方向水平设置且第二方向与第一方向垂直，则加载电机21可以满足因驱动电机11相对第一支架12升降而导致转向管柱相对第二支架22转动的需求，避免转向管柱在转向管柱试验台100上卡死。
41.根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，转向管柱包括转动轴和安装架，转动轴穿设于安装架且转动轴与安装架转动配合，转动轴的长度两端分别为第一端和第二端，转向管柱试验台100还包括固定装置4，固定装置4设在驱动装置1和加载装置2之间，且固定装置4用于固定安装架。由于在一些车辆中，转向管柱的安装架与车体固定相连，则通过设置固定装置4固定安装架，使得转向管柱试验台100可以为转向管柱提供更加接近车体实际环境的测试环境，有利于提升转向管柱的测试准确性。
42.具体而言，转向管柱试验台100可以通过驱动装置1、加载装置2和测试装置3对转向管柱的转动轴进行测试，也可通过固定装置4与转向管柱的安装架固定，例如螺栓固定，再通过驱动装置1、加载装置2和测试装置3对转向管柱的安装架和转动轴一起测试，以及测试安装架和转动轴之间的配合。
43.根据本实用新型进一步的实施例，如图2所示，驱动装置1包括驱动电机11和第一支架12，驱动电机11通过第一升降机构13可升降地设在第一支架12上，则驱动电机11可以相对第一支架12处在不同的高度，以适配不同的转向管柱进行测试。加载装置2还包括第二支架22，加载电机21绕沿第二方向延伸的第一转动轴线可转动地设在第二支架22上，第二方向水平设置且与第一方向垂直，则加载电机21可以围绕第一转动轴线相对第二支架22转动以实现加载电机21相对第二支架22的不同角度，从而适配不同的转向管柱进行测试。固定装置4包括固定组件41和第三支架42，固定组件41适于与安装架固定连接，且固定组件41通过第二升降机构43可升降地设在第三支架42上，则固定组件41可以在第三支架42上进行升降，固定组件41与转向管柱的安装架固定，例如螺栓固定，转向管柱即可在第三支架42上进行升降，使转向管柱可以在不同高度，同时固定组件41的高度可以与驱动电机21的高度和加载电机21的转动角度之间相互配合，避免转向管柱卡死，且使得转向管柱试验台100可以适配不同测试要求的转向管柱进行测试。
44.根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，转向管柱试验台100还包括基座台架5，驱动装置1、加载装置2和固定装置4均安装在基座台架5上。具体而言，基座台架5可以承载驱动装置1、加载装置2和固定装置4，便于使得转向管柱试验台100形成为一个整体。
45.根据本实用新型进一步的实施例，如图2所示，驱动装置1通过第一滑动机构14沿
第二方向可移动地设在基座台架5上，第二方向水平设置且第二方向与第一方向垂直，则在第二方向上，驱动装置1可以相对基座台架5固定在不同的位置，以适配不同测试需求的转向管柱进行测试。
46.可选地，第一滑动机构14为导轨和滑块配合；当然可以理解的是，第一滑动机构14的结构不以此为限，例如还可以为轨道和滚轮的配合。
47.进一步地，加载装置2通过第二滑动机构23沿第二方向可移动地设在基座台架5上，且加载装置2通过第三滑动机构24沿第一方向可移动地设在基座台架5上，第二方向水平设置且第二方向与第一方向垂直，则加载装置2可以在基座台架5上进行第一方向和第二方向两个方向的移动以相对基座台架5固定在不同的位置，从而适配不同测试需求的转向管柱进行测试。
48.可选地，第二滑动机构23和第三滑动机构24均为导轨和滑块配合；当然可以理解的是，第二滑动机构23和第三滑动机构24的结构不以此为限，例如还可以为轨道和滚轮的配合。
49.进一步地，固定装置4通过第四滑动机构44沿第二方向可移动地设在基座台架5上，且通过第五滑动机构45沿第一方向可移动地设在基座台架5上，第二方向水平设置且第二方向与第一方向垂直，则固定装置4可以在基座台架5上进行第一方向和第二方向两个方向的移动以相对基座台架5固定在不同的位置，从而适配不同测试需求的转向管柱进行测试。
50.可选地，第四滑动机构44和第五滑动机构45均为导轨和滑块配合；当然可以理解的是，第四滑动机构44和第五滑动机构45的结构不以此为限，例如还可以为轨道和滚轮的配合。
51.由此，通过设置第一滑动机构14、第二滑动机构23、第三滑动机构24、第四滑动机构44和第五滑动机构45，不仅可以使得转向管柱试验台100适用于测试不同测试需求的转向管柱，而且可以使得驱动装置1、加载装置2和固定装置4之前相互配合，避免转向管柱在转向管柱试验台100上出现卡死现象。可以理解的是，第一滑动机构14、第二滑动机构23、第三滑动机构24、第四滑动机构44和第五滑动机构45可以分别设置相应手柄等锁紧件来实现上述各滑动机构的锁紧。
52.此外，当第三滑轨动机24和第五滑动机构45均采用导轨和滑块配合时，第三滑动机构24的导轨和第五滑动机构45的导轨为同一个，方便加载装2和固定装置4在基座台架5沿第一方向移动，有利于简化转向管柱试验台100的结构。
53.根据本实用新型进一步的实施例，加载装置2绕沿竖直方向延伸的第二转动轴线相对基座台架5可转动。具体而言，加载装置2可以在水平面上进行转动，则加载电机21可以在水平面上转动，以实现加载电机21输出轴的多种角度，从而适配不同测试需求的转向管柱进行测试。
54.可选地，加载装置2与基座台架5之间可以设置转接件，加载装置2可以与转接件转动配合使得加载装置2可绕第二转动轴线相对基座台架5转动，转接件可以通过第二滑动机构和第三滑动机构与基座台架5配合，以实现加载装置2在第一方向和第二方向上相对基座台架5的移动。
55.可以理解的是，当加载装置2还包括第二支架22时，第二支架22也可以绕第二转动
轴线相对基座台架5转动。
56.根据本实用新型的一些实施例，如图1和图2所示，转向管柱试验台100还包括连接件6，连接件6与第一支架12和第二支架22分别相连，且连接件6与第一支架12和第二支架22中的至少一个可拆卸连接，则连接件6与第一支架12可拆卸连接、或者连接件6与第二支架22可拆卸连接、或者连接件6与第一支架12和第二支架22分别可拆卸连接；或者，连接件6与第一支架12和第二支架22中的其中一个相连，且与第一支架12和第二支架22中的另一个沿第一方向滑动配合，则连接件6与第一支架12相连、连接件6与第二支架22沿第一方向滑动配合，或连接件6与第二支架22相连、连接件6与第一支架12沿第一方向滑动配合。
57.具体而言，在适配转向管柱之后，进行测试之前，需要对第一支架12和第二支架22与基座台架5进行固定，例如螺栓固定，此外第一支架12和第二支架22都具有较高的高度，单纯依靠底部与基座台架5固定，结构强度不够，通过连接件6将第一支架12和第二支架22相连，增加结构强度，提升转向管柱试验台100的承载能力。可以理解的是，连接件6的数量不以图中的2个为限，例如连接件6的数量还可以为三个或三个以上。
58.连接件6与第一支架12和第二支架22的配合方式可以是多种多样的，可以是连接件6与第一支架12转动配合，且连接件6与第二支架22可拆卸地固定；也可以是连接件6与第二支架22转动配合，且连接件6与第一支架12可拆卸地固定；也可以是连接件6与第一支架12转动配合，且连接件6与第二支架22滑动配合；也可以是连接件6与第二支架22转动配合，且连接件6与第一支架12滑动配合；也可以是连接件6与第一支架12和第二支架22均可拆卸地固定。
59.根据本实用新型的一些实施例，转向管柱试验台100还包括安装附件，安装附件包括第一转接件和/或第二转接件，第一转接件适于可拆卸连接在测试装置3和第一端之间，则第一转接件与测试装置3可拆卸相连，第一转接件适于与转向管柱的第一端可拆卸相连，从而第一转接件在测试装置3和转向管柱之间起转接固定的作用，第二转接件适于可拆卸连接在加载电机21和第二端之间，则第二转接件与加载电机21可拆卸相连，第二转接件适于与转向管柱的第二端可拆卸相连，从而第二转接件在加载电机21和转向管柱之间起转接固定的作用。由此，在切换转向管柱的型号时，如果第一端和/或第二端的结构发生变化，则可以通过更换相应的转接件（第一转接件和/或第二转接件），以使不同型号的转向管柱均可顺利安装至转向管柱试验台100上以进行测试，提升了转向管柱试验台100的适用性。
60.需要说明的是，在本技术的描述中，“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。例如安装附件包括第一转接件和/或第二转接件，包括以下方案：1、安装附件包括第一转接件；2、安装附件包括第二转接件；3、安装附件包括第一转接件和第二转接件。
61.根据本实用新型的一些实施例，转向管柱试验台100还包括冷却装置，冷却装置用于对驱动装置1和加载装置2进行冷却。具体而言，在试验过程中，驱动装置1和加载装置2会产生大量热量，冷却装置对驱动装置1和加载装置2进行散热、冷却，以便于保证驱动装置1和加载装置2的使用可靠性。例如，驱动装置1包括驱动电机11，在试验过程中，驱动电机11和加载电机21会产生大量的热量，冷却装置对上述电机（驱动电机11和加载电机21）进行冷却。
62.可以理解的是，转向管柱试验台100可以配合软件控制系统对转向管柱进行性能
测试，通过软件控制系统配置具体的测试步骤，并控制驱动装置1和加载装置2的运行，以实现转向管柱扭转数据的采集。其中，测试装置3可以将采集的扭转数据传输至显示装置，以实现扭转数据的直观显示。
63.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
64.在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。