CN218956099U - 一种用于汽车换挡器的综合性能测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于，包括：机架、传动装置、编码器、承托架、水平直线驱动机构、力传感器。传动装置包括齿轮和齿条，齿轮竖直放置并与机架枢接；齿条水平放置并与齿轮传动连接；齿轮的端面沿径向凸起有多个支撑块，多个支撑块环绕齿轮的轴线均匀地分布；支撑块可拆卸地连接有球头夹紧工装。编码器安装于机架，编码器的输出轴与齿轮联动连接。承托架设于齿条的上方并承托齿条。水平直线驱动机构设于机架。力传感器的一端与承托架连接，其另一端与水平直线驱动机构连接。其消除了球头夹紧工装和测试***叠加给测试样件的球头的额外力，从而提高了测试结果的准确性。

Description

一种用于汽车换挡器的综合性能测试***

技术领域

本实用新型涉及测试***技术领域，尤其涉及一种用于汽车换挡器的综合性能测试***。

背景技术

汽车作为人类生产生活中必不可少的交通工具，从其诞生到普及已经经历了一百多年的发展。随着社会的进步，汽车行业也得到了飞速的发展。行业技术的进步也促进了汽车品种的发展与丰富，随之带来的是对汽车零部件的要求越来越高。

换挡器作为汽车结构中的一个非常重要的产品总成，也随着汽车工业的发展进行了多品种变革。目前汽车用换挡器主要有机械式换挡器、电子式换挡器以及线控式换挡器等结构，无论采用哪种结构的换挡器，其性能要求必须满足整车的需要。

而换挡力、换挡角度、挡位触发角度以及挡位间隙是换挡器产品中非常重要的几项性能要求。为了满足人们对审美及个性化的要求，换挡器产品会随着汽车车型进行不断地变更，所以目前市场上没有成熟的设备可以满足所有换挡器的综合性能测试。因此，各汽车零部件厂家也是根据自己的需求进行非标定制，不同测试方案对测试结果影响较大。例如，现有的测试设备通过四连杆机构对球头夹紧工装进行驱动，使得被球头夹紧工装夹紧的球头(球头即被测样件的一部分)跟随球头夹紧工装进行运动，从而测得换挡力、换挡角度等等各项所需性能；但是，这个过程中，四连杆机构会施加额外的力到球头夹紧工装，以及球头夹紧工装本身具有重量，从而附加到球头(被测样件)上，从而干扰了测试结果的准确性。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其消除了球头夹紧工装和测试***叠加给测试样件的球头的额外力，从而提高了测试结果的准确性。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，包括：

机架；

传动装置，包括齿轮和齿条，所述齿轮竖直放置并与所述机架枢接；所述齿条水平放置并与所述齿轮传动连接；所述齿轮的端面沿径向凸起有多个支撑块，多个支撑块环绕所述齿轮的轴线均匀地分布；所述支撑块可拆卸地连接有球头夹紧工装，所述球头夹紧工装的重心落于所述齿轮的轴线上，所述球头夹紧工装适于夹紧测试样件的球头；

编码器，安装于所述机架，所述编码器的输出轴与所述齿轮联动连接；

承托架，设于所述齿条的上方并承托所述齿条；

水平直线驱动机构，设于所述机架；

力传感器，一端与所述承托架连接，另一端与所述水平直线驱动机构连接。

进一步地，所述机架还连接有升降驱动机构，所述升降驱动机构驱动连接有水平导轨，所述水平导轨活动连接有水平滑块；所述水平滑块与所述承托架连接并承托所述承托架；所述力传感器与所述承托架可拆卸地连接，和/或，所述力传感器与所述水平直线驱动机构可拆卸地连接。

进一步地，所述力传感器通过第一螺栓组件与所述承托架连接。

进一步地，所述力传感器通过第二螺栓组件连接有延长连接座，所述延长连接座与所述水平直线驱动机构驱动连接。

进一步地，所述水平直线驱动机构为第一直线电机，所述第一直线电机的第一输出滑块与所述延长连接座驱动连接。

进一步地，所述升降驱动机构为第二直线电机，所述第二直线电机的第二输出滑块与所述承托架驱动连接。

进一步地，所述传动装置设有一对，一对所述传动装置沿水平方向间隔地径向设置。

进一步地，所述球头夹紧工装包括分体成型的两个夹块、将两个夹块固定在一起的第三螺栓组件，所述夹块的两端分别与隶属于不同齿轮的两个所述支撑块连接。

进一步地，所述机架还连接有控制***，所述控制***连接有信号线，所述信号线用于连接测试样件的电路板，以使所述控制***能够测量测试样件的挡位触发角度。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

基于多个支撑块环绕齿轮的轴线均匀地分布，如此，多个支撑块带来的额外重量的重心落于齿轮的轴线上，从而不会叠加在测试样件的球头上，因而可以使得测试结果更加准确。另外，基于球头夹紧工装的重心落于齿轮的轴线上，因而不会附加给测试样件的球头，从而进一步使得测试结果更加准确性。而且，齿轮和齿条的重量也不会额外附加给测试样件的球头，进而进一步提高了测试结果的准确性。以及，齿轮和齿条的传动精度也更高。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***的结构示意图；

图2为图1的另一视角图；

图3为图1的分解图。

图中：1、机架；2、传动装置；21、齿轮；22、齿条；23、支撑块；24、球头夹紧工装；3、编码器；4、承托架；5、水平直线驱动机构；51、第一输出滑块；6、力传感器；7、升降驱动机构；71、第二输出滑块；8、水平导轨；9、水平滑块；10、第一螺栓组件；11、第二螺栓组件；12、延长连接座。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。本文所使用的“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不代表是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1-图3示出了本实用新型一较佳实施例的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，包括：机架1、传动装置2、编码器3、承托架4、水平直线驱动机构5、力传感器6。

传动装置2包括齿轮21和齿条22，齿轮21竖直放置并与机架1枢接。齿条22水平放置并与齿轮21传动连接(最好直接啮合)。齿轮21的端面沿径向凸起有多个支撑块23，多个支撑块23环绕齿轮21的轴线均匀地分布；支撑块23可拆卸地连接有球头夹紧工装24，球头夹紧工装24适于夹紧测试样件的球头，球头夹紧工装24的重心落于齿轮21的轴线上。如此，测试样件的球头与齿轮21同步转动。

编码器3(具有角度传感器)安装于机架1，编码器3的输出轴与齿轮21联动连接，并用于检测齿轮21旋转的角度。

承托架4设于齿条22的上方并承托齿条22，以保证齿条22处于水平放置状态，以及使得齿条22能够被驱动，从而带动齿轮21进行旋转。

水平直线驱动机构5设于机架1。

力传感器6的一端与承托架4连接，力传感器6的另一端与水平直线驱动机构5连接。

测试前，先将测试样件的球头装入球头夹紧工装24，然后再将球头夹紧工装24固定在多个支撑块23上(可以理解，测试完毕后，拆卸的过程与安装的过程为逆向顺序)，或者，球头夹紧工装24和测试样件的球头可以同步安装。其中，球头夹紧工装24的形状由测试样件的球头的形状进行具体选定，以使球头夹紧工装24能够夹紧测试样机的球头。测试时，水平直线驱动机构5带动力传感器6移动，以使力传感器6在反馈力度的同时带动承托架4进行水平移动；如此，齿条22跟随承托架4同步移动，从而联动齿轮21进行旋转，基于齿轮21与支撑块23同步联动，进而使得设于支撑块23的球头夹紧工装24一起转动；如此，编码器3即可将齿轮21的旋转角度检测出来。如此，力传感器6能够检测测试样件的球头受到的驱动力的大小，而编码器3能够检测到测试样件的球头发生的旋转角度的大小。如此，将该两项数据输入控制***，即得到了换挡力与换挡角度之间的参数关系。

重要的是，基于多个支撑块23环绕齿轮21的轴线均匀地分布，如此，多个支撑块23带来的额外重量的重心落于齿轮21的轴线上，从而不会叠加在测试样件的球头上，因而可以使得测试结果更加准确。另外，基于球头夹紧工装24的重心落于齿轮21的轴线上，因而不会附加给测试样件的球头，从而进一步使得测试结果更加准确性。而且，齿轮21和齿条22的重量由机架1承托，因而也不会额外附加给测试样件的球头，进而进一步提高了测试结果的准确性。以及，齿轮21和齿条22的传动精度也更高。

基于测试前需要将测试样件和球头夹紧工装24一并装入测试位(即与多个支撑块23连接)，受到支撑块23、承托架4的位置干涉和运动干涉原因，使得安装过程较为困难。为了改善测试样件和球头夹紧工装24的安装和拆卸的便利度，优选地，机架1还连接有升降驱动机构7，升降驱动机构7驱动连接有水平导轨8，水平导轨8活动连接有水平滑块9。水平滑块9与承托架4连接并承托承托架4。力传感器6与承托架4可拆卸地连接，和/或，力传感器6与水平直线驱动机构5可拆卸地连接。此时，在安装或拆卸前，先将水平直线驱动机构5与承托架4两者中其中一者进行拆卸，以使得升降驱动机构7能够驱使水平导轨8、水平滑块9、承托架4同步上升，从而使测试位的空间敞开即可。需要说明的是，基于测试时承托架4需要被水平直线驱动机构5驱动而进行水平移动运动，以带动齿条22进行水平移动，因而承托架4需要通过水平滑块9与水平导轨8进行活动配合。

其中，优选地，力传感器6通过第一螺栓组件10与承托架4连接。这样设置，力传感器6与承托架4之间的连接稳定性足够，而且安装和拆卸的过程也较为省力、简便。可以理解，作为可供替换的连接方式，两者之间也可以是通过磁吸的方式进行固定等等。

同理，参见图2，力传感器6通过第二螺栓组件11连接有延长连接座12，延长连接座12与水平直线驱动机构5驱动连接。如此，力传感器6与延长连接座12之间的安装和拆卸的过程也较为省力、简便。而通过增设延长连接座12，以确保力传感器6具有良好的安装位置。

优选地，水平直线驱动机构5为第一直线电机，第一直线电机的第一输出滑块51与延长连接座12驱动连接。可以理解，第一水平直线驱动机构5也可以是电动推杆等等设备。可以理解，第一直线电机的控制及定位精度高。

优选地，升降驱动机构7为第二直线电机，第二直线电机的第二输出滑块71与承托架4驱动连接。可以理解，第二水平直线驱动机构5也可以是电动推杆等等设备。可以理解，第二直线电机的控制及定位精度高。

优选地，传动装置2设有一对，一对传动装置2沿水平方向间隔地径向设置。这样设置，可以使得整个***运行更加平稳，而且对测试样件的球头的夹紧力也更加平稳。

优选地，球头夹紧工装24包括分体成型的两个夹块、将两个夹块固定在一起的第三螺栓组件，夹块的两端分别与隶属于不同齿轮21的两个支撑块23连接。如此，使得夹块的两端被强制固定且运动同步，即可以进一步提高测试样件的球头的运动稳定性。

优选地，机架1还连接有控制***，控制***连接有信号线，信号线用于连接测试样件的电路板，以使控制***能够测量测试样件的挡位触发角度。

显然，当需要测试不同规格的测试样件时，可以将更换传动装置2的尺寸更换即可，从而使得本用于汽车换挡器的综合性能测试***具有通用化。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于，包括：

机架(1)；

传动装置(2)，包括齿轮(21)和齿条(22)，所述齿轮(21)竖直放置并与所述机架(1)枢接；所述齿条(22)水平放置并与所述齿轮(21)传动连接；所述齿轮(21)的端面沿径向凸起有多个支撑块(23)，多个支撑块(23)环绕所述齿轮(21)的轴线均匀地分布；所述支撑块(23)可拆卸地连接有球头夹紧工装(24)，所述球头夹紧工装(24)的重心落于所述齿轮(21)的轴线上，所述球头夹紧工装(24)适于夹紧测试样件的球头；

编码器(3)，安装于所述机架(1)，所述编码器(3)的输出轴与所述齿轮(21)联动连接；

承托架(4)，设于所述齿条(22)的上方并承托所述齿条(22)；

水平直线驱动机构(5)，设于所述机架(1)；

力传感器(6)，一端与所述承托架(4)连接，另一端与所述水平直线驱动机构(5)连接。

2.如权利要求1所述的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于：所述机架(1)还连接有升降驱动机构(7)，所述升降驱动机构(7)驱动连接有水平导轨(8)，所述水平导轨(8)活动连接有水平滑块(9)；所述水平滑块(9)与所述承托架(4)连接并承托所述承托架(4)；所述力传感器(6)与所述承托架(4)可拆卸地连接，和/或，所述力传感器(6)与所述水平直线驱动机构(5)可拆卸地连接。

3.如权利要求2所述的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于：所述力传感器(6)通过第一螺栓组件(10)与所述承托架(4)连接。

4.如权利要求2所述的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于：所述力传感器(6)通过第二螺栓组件(11)连接有延长连接座(12)，所述延长连接座(12)与所述水平直线驱动机构(5)驱动连接。

5.如权利要求4所述的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于：所述水平直线驱动机构(5)为第一直线电机，所述第一直线电机的第一输出滑块(51)与所述延长连接座(12)驱动连接。

6.如权利要求2所述的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于：所述升降驱动机构(7)为第二直线电机，所述第二直线电机的第二输出滑块(71)与所述承托架(4)驱动连接。

7.如权利要求1所述的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于：所述传动装置(2)设有一对，一对所述传动装置(2)沿水平方向间隔地径向设置。

8.如权利要求7所述的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于：所述球头夹紧工装(24)包括分体成型的两个夹块、将两个夹块固定在一起的第三螺栓组件，所述夹块的两端分别与隶属于不同齿轮(21)的两个所述支撑块(23)连接。

9.如权利要求1所述的一种用于汽车换挡器的综合性能测试***，其特征在于：所述机架(1)还连接有控制***，所述控制***连接有信号线，所述信号线用于连接测试样件的电路板，以使所述控制***能够测量测试样件的挡位触发角度。

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