一種方向盤自由行程角度測量裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種方向盤自由行程角度測量裝置，測量裝置包括方向盤連接部、轉軸、測量部，所述方向盤連接部包括三根及三根以上等長度并且在圓周內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軸，所述測量部包括殼體、齒輪、齒條和讀顯機構，所述殼體連接轉軸構成轉動連接，所述齒輪套接固定在轉軸上，所述齒條和齒輪嚙合，齒條上設有讀取齒條位移量信息并轉化顯示為轉動角度的所述讀顯機構。本實用新型專利技術將較難的角度測量轉化為位移量或電壓此類較方便的測量數據，使得整個測量裝置輕巧、便攜；使用時安裝方便；裝置中機械式的連接部件少，測量時精度高；實時數顯，讀數方便。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種汽車方向盤轉動角度檢具，尤其是涉及一種方向盤自由行程角度測量裝置。
技術介紹
由于汽車轉向器和轉向傳動機構間存在裝配間隙，所以轉向操作一般是滯后的，即無法實現理想的方向盤一開始轉動，車輪便立即偏轉。另一方面，轉向機構間受力而產生的零件彈性形變，，也導致了轉向車輪的轉動滯后于方向盤的轉動。如此，轉向時，方向盤必將先經過一個空轉的自由角度，即為自由行程角度。方向盤的自由行程角度是評價車輛轉向系統是否靈敏、操作是否穩定的重要指標。方向盤自由行程角度過大，那么在汽車行駛過程中方向盤的轉動幅度將增大，不利于駕駛員控制方向，影響車輛的行駛穩定性。而適當地方向盤自由行程角度對于消除駕駛員握方向盤時的誤操作是有利的，使得轉向相對柔和。因此，對方向盤自由行程的角度測量十分重要。現有的常規機械式檢測裝置十分笨重，通常需要整個包裹住方向盤，安裝不便；有些還要拆除方向盤轉向軸周圍大部分零件才能測量，十分不便。目前，也有依靠角度傳感器，來檢測方向盤轉動角度的。如中國專利授權公告號：CN101602377B，公開告日2011年05月18日的專利文件中，公開了一種方向盤自由行程角度測量儀，該方向盤自由行程角度測量儀包括扭力傳感器、角度傳感器和角度處理系統，所述扭力傳感器上設有轉軸，所述轉軸的一端設有轉盤，并且該端還連接所述角度傳感器；轉軸另一端通過螺栓擰入方向盤轉向軸。所述扭力傳感器和角度傳感器都與角度處理系統連接。方向盤自由行程角度測量儀采用電子模塊結構，測量扭力和角度兩個參數，并將這兩個參數轉化為電信號，經處理分析后直接顯示具體角度數值，由此提高了方向盤自由行程角度的測量精準度和測量速度、測量結果直觀明了；測量時只需轉動轉盤，使得測量過程非常方便。但是，上述檢測裝置也有以下弊端：第一，該檢測裝置連接方向盤時，是通過螺栓擰入方向盤轉向軸，使得裝置的轉軸和方向盤的轉向軸同軸，勢必對方向盤進行拆卸，露出轉向軸，安裝不便；第二，該檢測儀在角度測量時，利用了軟軸作為角度傳感器和轉軸間的間接連接部件，不夠簡化，因為方向盤的自由行程角度本來就比較小，檢測時需要盡可能的直接測量或盡量少的使用間接連接部件，以免測量不準。
技術實現思路
本技術是為了解決現有的機械式方向盤自由行程角度檢測裝置笨重，攜帶和安裝不便的問題，而一些改進的現代化檢測裝置又存在上述的弊端，提供了一種測量準確、安裝方便的方向盤自由行程角度測量裝置。為了實現上述目的，本技術采用以下技術方案：一種方向盤自由行程角度測量裝置，測量裝置包括方向盤連接部、轉軸、測量部，所述方向盤連接部包括三根及三根以上等長度并且在圓周內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軸，所述測量部包括殼體、齒輪、齒條和讀顯機構，所述殼體連接轉軸構成轉動連接，所述齒輪套接固定在轉軸上，所述齒條和齒輪嚙合，齒條上設有讀取齒條位移量信息并轉化顯示為轉動角度的所述讀顯機構。本技術作為檢測方向盤自由行程角度的外攜設備，具有輕巧、便攜、安裝方便的特點。其安裝連接部為上述的方向盤連接部，使用多根等長度且等間距分布的卡爪桿，如此卡爪桿共同連接的轉軸必定位于方向盤的轉動中心，而且卡爪桿末端的卡爪緊固方向盤，安裝方便。本技術測量自由行程角度的方法是將方向盤轉動的角度轉化為齒條的位移量信息，我們根據轉動角度和弧長的數學公式可知：????????????????????????????????????????????????；d為齒輪直徑，α為方向盤轉動角度，L為齒條位移量。根據上述關系，通過測位移量L，即可方便地得到轉動角度。那么方向盤的自由行程角度就是轉向輪直線狀態下，方向盤向左或右的空轉角度，即方向盤轉動，而轉向輪未轉動時的角度。本技術的另一個好處是測量裝置中機械式的間接連接部件少，僅僅通過齒輪和齒條的一次轉化，減少了測量誤差的產生，提高了測量的準確性。作為優選，所述讀顯機構包括基準尺、容柵位移傳感器、處理器和數顯屏幕，所述基準尺和齒條滑動連接，基準尺固定在殼體內，所述容柵位移傳感器包括動柵和定柵，動柵設定在齒條上，定柵設定在基準尺上，容柵位移傳感器、處理器、數顯屏幕間為可傳輸信號的電連接，數顯屏幕嵌于殼體表面。作為本技術中讀顯機構的一種實施方式，該方案主要是通過容柵位移傳感器將齒條的位移量信息轉化為動定柵之間的電容量信息，在經過調相和解調過程傳輸給處理器運算，處理器結合轉動角度和弧長的數學公式，輸出角度到數顯屏幕。作為優選，所述讀顯機構包括含滑動變阻器的電回路、處理器和數顯屏幕，所述含滑動變阻器的電回路固定殼體內，滑動變阻器的滑片固定在齒條上，滑動變阻器上并聯設有電壓檢測器，電壓檢測器、處理器、數顯屏幕間為可傳輸信號的電連接，數顯屏幕嵌于殼體表面。作為本技術中讀顯機構的另一種實施方式，該方案主要是通過齒條的移動改變滑動變阻器的電阻，從而改變電壓檢測器測得的電壓，將齒條的位移量信息轉化為電壓的變化信息，經過處理器處理，結合轉動角度和弧長的數學公式，得出轉動角度的實時測量值，輸出到數顯屏幕。作為優選，殼體上設有用于固定測量部和測量裝置以外的固定物的固定腳，所述固定腳垂直轉軸。本技術在工作狀態下，需要轉軸和測量部產生相對運動，一般為轉軸轉動，測量部靜止。手持測量部容易晃動不準，產生人為的誤差，所以設置固定腳固定測量部，并且固定腳和轉軸相互垂直，測量時誤差為最小。作為優選，所述固定腳由可伸縮的同心套管組成，固定腳的末端為吸盤結構。可伸縮的固定腳方便優化選擇合適的固定部位。吸盤結構可以直接吸附在如汽車前擋玻璃等地方，固定快捷方便。作為優選，所述轉軸上設有扭力傳感器，扭力傳感器和處理器電連接。轉動停止的點靠設置扭力傳感器作邏輯判斷，自由行程角度內產生的扭力和過自由行程轉動方向盤的扭力是不一樣的，可以預設一個值，通過轉動時產生的扭力比較，即大于等于預設值，來確定此時為方向盤檢測時檢測到的自由行程角度。如此，相對于依靠人的手感判斷，更為準確，而且不至于不同的人會測出不同的結果。作為優選，卡爪桿和轉軸的連接處為鉸接結構。可以根據不同直徑大小的方向盤調整以便可以安裝上去。作為優選，卡爪桿和轉軸的鉸接處設有阻力卡簧。不用時，彈簧將張開的卡爪桿收起來。作為優選，轉軸穿過殼體，轉軸和殼體的上下面通過軸套構成所述轉動連接。作為優選，所述卡爪桿設有三根。本技術具有如下有益效果：整個測量裝置輕巧、便攜；使用時安裝方便；裝置中機械式的連接部件少，測量時精度高；實時數顯，讀數方便。附圖說明圖1是本技術的一種結構示意圖。圖2是本技術中讀顯機構的一種實施方式的結構示意圖。圖3是本技術中讀顯機構的另一種實施方式的結構示意圖。圖中：轉軸1、測量部2、殼體21、齒輪22、齒條23、卡爪桿31、卡爪32、基準尺4、滑動變阻器5、滑片51、固定腳6、吸盤結構7。具體實施方式下面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方向盤自由行程角度測量裝置，測量裝置包括方向盤連接部、轉軸（1）、測量部（2），其特征在于，所述方向盤連接部包括三根及三根以上等長度并且在圓周內等間距分布的卡爪桿（31），所述卡爪桿（31）一端連接卡爪（32），卡爪桿（31）另一端連接所述轉軸（1），所述測量部（2）包括殼體（21）、齒輪（22）、齒條（23）和讀顯機構，所述殼體（21）連接轉軸（1）構成轉動連接，所述齒輪（22）套接固定在轉軸（1）上，所述齒條（23）和齒輪（22）嚙合，齒條（23）上設有讀取齒條位移量信息并轉化顯示為轉動角度的所述讀顯機構。

【技術特征摘要】
1.一種方向盤自由行程角度測量裝置，測量裝置包括方向盤連接部、轉軸（1）、測量部（2），其特征在于，所述方向盤連接部包括三根及三根以上等長度并且在圓周內等間距分布的卡爪桿（31），所述卡爪桿（31）一端連接卡爪（32），卡爪桿（31）另一端連接所述轉軸（1），所述測量部（2）包括殼體（21）、齒輪（22）、齒條（23）和讀顯機構，所述殼體（21）連接轉軸（1）構成轉動連接，所述齒輪（22）套接固定在轉軸（1）上，所述齒條（23）和齒輪（22）嚙合，齒條（23）上設有讀取齒條位移量信息并轉化顯示為轉動角度的所述讀顯機構。
2.根據權利要求1所述的一種方向盤自由行程角度測量裝置，其特征在于，所述讀顯機構包括基準尺（4）、容柵位移傳感器、處理器和數顯屏幕，所述基準尺（4）和齒條（23）滑動連接，基準尺（4）固定在殼體（21）內，所述容柵位移傳感器包括動柵和定柵，動柵設定在齒條（23）上，定柵設定在基準尺（4）上，容柵位移傳感器、處理器、數顯屏幕間為可傳輸信號的電連接，數顯屏幕嵌于殼體（21）表面。
3.根據權利要求1所述的一種方向盤自由行程角度測量裝置，其特征在于，所述讀顯機構包括含滑動變阻器（5）的電回路、處理器和數顯屏幕，所述含滑動變阻器（5）的電回路固定殼體（21）內，滑動變阻器（5）的滑片（51）固定在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：茆海洋，徐黃鎮，
申請(專利權)人：茆海洋，
類型：新型
國別省市：浙江;33