一種時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺的製作方法

2023-05-20 01:55:36 4

專利名稱：一種時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於耐久測試技術領域，尤其涉及一種時鐘彈簧及轉向柱組合 開關或其他試件的往復旋轉耐久試驗臺。
背景技術：
目前，在測試各種時鐘彈簧及轉向柱組合開關的壽命過程中，需要對時鐘 彈簧及轉向柱組合開關往復旋轉進行耐久測試，以保證試件達到 一定的使用壽
命。現有技術對各種時鐘彈簧及轉向柱組合開關進行的耐久試驗， 一般都是採 用步進電機驅動來完成的，但由於步進電機正反轉時出現丟步及機械傳動件反 向間隙產生的累積誤差，容易產生零點飄移現象，從而造成對試件的損壞，難
以達到測試要求和準確性，具體地，上述零點飄移現象是因為以下幾點造成的
1、 時鐘彈簧自身結構特點時鐘彈簧兩端固定，只能隨汽車管柱內的轉軸 以順時針和逆時針各旋轉3圏左右，到達限位點後，若繼續旋轉，時鐘彈簧就 會拉斷；另外，旋轉速度因要控制在20r/min內，因此需要給步進電機增加一 個機械減速機構，但任何機械減速器都有一個返程間隙，儘管在控制上可以進 行補償，但不能做到完全準確；由於該實驗要做上百萬次，累積誤差就相當大 了；
2、 步進電機需要制動制動是為了克服電機及其旋轉軸在到達指定角度時 因轉動慣量造成的慣性位移，由於制動有時間響應性， 一個很微小的誤差，放 大一百萬倍後，也會產生較大的宏觀誤差，足以破壞時鐘彈簧；
而採用祠服電機驅動，同樣不能避免累積誤差，也會產生零點飄移現象而 且成本還會增加。另外，採用步進電機或伺服電機驅動的試驗臺， 一般一個電機只能驅動一 個試件，效率低、成本高。

實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺， 旨在解決現有技術中的時鐘彈簧及轉向柱組合開關在進行耐久試驗時試件易損 壞的問題。
本實用新型是這樣實現的， 一種時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺， 包括一主試-瞼臺，所述主試^T臺包括一傳動裝置以及與所述傳動裝置連接的一
旋轉軸，所述旋轉軸與轉向柱連接；所述主試驗臺還包括一導軌、 一一設於所 述導軌中心位置一側的限位件以及一滑設於所述導軌上的氣釭，所述氣缸與所 述傳動裝置連接。
所述傳動裝置為齒輪齒條裝置。
所述氣缸通過一連接板與所述齒輪齒條裝置連接，且所述連接板與所述齒 輪齒條裝置的齒條連接。
所述旋轉軸一端設有一與所述齒輪齒條裝置的齒輪嚙合的傳動齒輪。 所述旋轉軸與轉向柱之間通過一萬向節連接。 所述旋轉軸上固設有一同步帶輪。 所述限位件為限位氣缸。
還包括至少一副試驗臺，所述副試驗臺包括副旋轉軸和固設於所述副旋轉 軸上的副同步帶輪，所述副旋轉軸通過一副萬向節與另一轉向柱連接。
所述主試驗臺與副試驗臺以及副試驗臺與副試驗臺之間通過連接裝置和分 別套設於相鄰的兩個試驗臺的同步帶輪上的同步帶連接。
所述連接裝置包括螺母組合、雙頭螺杆和手輪，所述螺母組合分別安裝於 相鄰的兩個臺架上，所述雙頭螺杆連接兩個螺母組合，所述手輪用於調節相鄰 的兩個臺架上的同步帶輪的輪距。本實用新型利用往復直線運動的無杆氣缸提供驅動動力，然後通過傳動裝 置驅動旋轉軸旋轉，再通過旋轉軸帶動時鐘彈簧及轉向柱組合開關進行耐久測
試；由於利用限位件進行零點定位和清零，同時對無杆氣缸進行行程限位，可 確保無杆氣缸往復運動的準確性，不會產生累積誤差；由於採用了傳動裝置驅 動旋轉軸，旋轉軸不會產生慣性位移，從而旋轉軸的旋轉角度可以準確控制， 在進^f亍耐久測試時不會產生零點飄移現象；另外，本實用新型通過同步帶與另 一個旋轉軸相連，可同時測試多個試件，提高測試效率；且試-驗臺的氣動迴路 利用單片機進行控制，性價比很高、性能穩定可靠。


圖1是本實用新型實施例提供的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺的 主試驗臺的主3見圖2是本實用新型實施例提供的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺的 主試-瞼臺的左一見圖3是本實用新型實施例提供的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺的 主試驗臺的俯一見圖4是本實用新型實施例提供的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺的 主試驗臺和副試驗臺連接在一起的主4見圖5是本實用新型實施例提供的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺的 主試驗臺和副試驗臺連接在一起的俯視圖6是連接主試驗臺和副試驗臺及副試驗臺和副試驗臺的連接裝置剖視圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體 實施例仫 f義用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
圖1、圖2和圖3所示為本實用新型實施例提供的一種時鐘彈簧及轉向柱
組合開關耐久試驗臺的主試驗臺1,所述主試驗臺1包括一傳動裝置12、 一旋 轉軸13和一同步帶輪14,所述傳動裝置12可採用齒輪齒條裝置121,所述旋 轉軸13 —端固設有與所述齒輪齒條裝置121的齒輪1211嚙合的傳動齒輪131， 所述旋轉軸13與傳動齒輪131採用 一體加工製成；所述旋轉軸13通過4個軸 承132支撐，所述同步帶輪14固設於旋轉軸13上，所述旋轉軸13通過一萬向 節15與轉向柱16連接；所述主試驗臺1還包括一直線導軌112、 一設於所述 直線導軌112中心位置一側的卩艮位件11以及一滑設於所述直線導軌112上的氣 缸19,本實施例中所述限位件11為限位氣缸111,所述限位汽缸111上固設有 與所述汽缸19垂直的限位杆(圖中未示出)，所述氣缸19為無杆氣缸l91, 所述無杆汽缸191 一側設有可容置所述限位汽缸111上的限位杆的定位孔(圖 中未示出)，所述無杆氣缸191通過一連接板(圖中未示出)與所述齒輪齒條 裝置121連接，且所述連接板與齒輪齒條裝置121的齒條連接，所述限位氣缸 111位於所述直線導軌112的中心位置；在該主試驗臺開始工作前，通過一設 於一控制盒17內的氣動換向閥(圖中未示出)控制無杆氣缸191停止在直線導 軌112的中心位置，然後控制限位汽缸111上的限位杆移動到無杆汽缸191的 定位孔內，將無杆氣缸191精確定位在直線導軌112的中心位置，定位之後才 可以將時鐘彈簧安裝於所述轉向柱16上，以保證無杆汽缸191在中心位置開始 左右運動時，時鐘彈簧與轉向柱16向左或向右的轉動時間相等；當主試^r臺開 始工作時，限位氣缸111回縮，限位氣缸111上的限位杆從無杆汽釭191的定 位孔內移出，無杆氣缸191就以限位氣缸111為中心在直線導軌112上來回運 動。
應當理解，時鐘彈簧(圖中未示出)及轉向柱16的安裝方式為汽車領域常 見的安裝方式，即時鐘彈簧的外殼固定於轉向柱16的軸套上，時鐘彈簧的內軸
7套固定於轉向柱16的旋轉軸上，轉向柱16轉動時可帶動其上的時鐘彈簧一起轉動。
所述主試驗臺1進行耐久試驗的具體運動過程如下當主試驗臺通電開始 工作時，限位氣缸111回縮，限位氣釭111上的限位杆從無杆汽缸191的定位 孔內移出，此時無斥亍氣缸191就可以限位氣缸111為中心在直線導軌112上來 回運動，由於連接板一端與無杆氣缸191連接，另一端與齒輪齒條裝置121的 齒條連接，從而該連接板帶動齒條來回直線運動，進而帶動與該齒條嚙合的齒 輪1211正反旋轉，由於旋轉軸13的傳動齒輪131與齒輪齒條裝置121的齒輪 1211嚙合，也使旋轉軸13正反旋轉，旋轉軸13通過萬向節15帶動轉向柱16 一起正反旋轉，從而帶動安裝於轉向柱16上的時鐘彈簧一起正反旋轉，且時鐘 彈簧與轉向柱16向左或向右的轉動時間相等，即實現了對時鐘彈簧及轉向柱組 合開關進行耐久測試。
本實用新型實施例利用限位氣缸111進行零點定位和清零，同時對無杆氣 缸191進行行程限位，可確保無杆氣缸191往復運動的準確性，不會產生累積 誤差；由於採用了齒輪齒條裝置121驅動旋轉軸13,旋轉軸13不會產生慣性 位移，從而旋轉軸13的旋轉角度可以準確控制，在進行耐久測試時不會產生零 點飄移現象；且主試驗臺1的氣動迴路利用單片機進行控制，性價比很高、性 能穩定可靠。
參閱圖4和圖5所示，該時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺的主試驗 臺1還可以連接多個副試驗臺2,所述副試驗臺2包括一副旋轉軸21和一固設 於所述副旋轉軸21上的副同步帶輪22,所述副旋轉軸21通過一副萬向節23 與另一轉向柱24連接，所述副旋轉軸21通過2個副軸承211支撐。所述主試 驗臺1與副試-瞼臺2以及副試驗臺2與副試驗臺2之間通過連接裝置3和同步 帶4連接，所述同步帶4套設於主試驗臺1的同步帶輪14和副試驗臺2的副同 步帶輪22上，所述同步帶4亦套設於兩個副試驗臺2的副同步帶輪22上；例 如主試驗臺1與其相鄰的副試驗臺2之間通過同步帶4分別套設於同步帶輪14和副同步帶輪22上，因而當主試驗臺1上的旋轉軸13轉動時，可帶動副試驗
臺2上的副旋轉軸21跟著轉動，同時副試驗臺2可以連接多個，只要主試驗臺 1 一開始工作，副試^r臺2就隨著主試-險臺1 一起開始工作，這樣就可以實現 多個試件一起測試，提高了測試效率。
圖6所示是臺架之間的連接裝置3，主要包括螺母組合31、雙頭螺杆32、 手輪33。螺母組合31分別安裝臺架的框架上，用雙頭螺杆32連接兩個螺母組 合31,由於雙頭螺杆32兩頭螺紋為正反螺紋，旋轉手輪33帶動雙頭螺杆32 旋轉來調節臺架上的旋轉軸上同步帶輪的輪距，從而調節同步帶的張緊度。
以上所述^f又為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本實用新型的保護範圍之內。
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權利要求1、一種時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，包括一主試驗臺，所述主試驗臺包括一傳動裝置以及與所述傳動裝置連接的一旋轉軸，所述旋轉軸與轉向柱連接，其特徵在於所述主試驗臺還包括一導軌、一設於所述導軌中心位置一側的限位件以及一滑設於所述導軌上的氣缸，所述氣缸與所述傳動裝置連接。
2、 如權利要求1所述的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，其特徵在 於所述傳動裝置為齒輪齒條裝置。
3、 如權利要求2所述的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，其特徵在 於所述氣缸通過一連接板與所述齒輪齒條裝置連接，且所述連接板與所述齒 輪齒條裝置的齒條連接。
4、 如權利要求3所述的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，其特徵在 於所述旋轉軸一端設有一與所述齒輪齒條裝置的齒輪嚙合的傳動齒輪。
5、 如權利要求4所述的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，其特徵在 於所述旋轉軸與轉向柱之間通過一萬向節連接。
6、 如權利要求5所述的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，其特徵在 於所述旋轉軸上固設有一同步帶輪。
7、 如權利要求6所述的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，其特徵在 於所述限位件為限位氣缸。
8、 如權利要求7所述的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，其特徵在 於還包括至少一副試l^臺，所述副試驗臺包括副旋轉軸和固設於所述副旋轉 軸上的副同步帶輪，所述副旋轉軸通過一副萬向節與另 一轉向柱連接。
9、 如權利要求8所述的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，其特徵在 於所述主試驗臺與副試驗臺以及副試驗臺與副試驗臺之間通過連接裝置和同 步帶連接，所述同步帶套設於主試驗臺的同步帶輪和副試驗臺的副同步帶輪上， 所述同步帶亦套設於兩個副試驗臺的副同步帶輪上。
10、如權利要求9所述的時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，其特徵 在於所述連接裝置包括螺母組合、雙頭螺杆和手輪，所述螺母組合分別安裝 於相鄰的兩個臺架上，所述雙頭螺杆連接兩個螺母組合，所述手輪用於調節相 鄰的兩個臺架上的同步帶輪的輪距。
專利摘要一種時鐘彈簧及轉向柱組合開關耐久試驗臺，包括一主試驗臺，所述主試驗臺包括一傳動裝置以及與所述傳動裝置連接的一旋轉軸，所述旋轉軸與轉向柱連接；所述主試驗臺還包括一導軌、一設於所述導軌上的限位件以及一設於所述導軌中心位置一側的限位件，所述氣缸與所述傳動裝置連接。本實用新型利用限位件進行零點定位和清零，同時對無杆氣缸進行行程限位，可確保無杆氣缸往復運動的準確性，不會產生累積誤差；由於採用了傳動裝置驅動旋轉軸，旋轉軸不會產生慣性位移，從而旋轉軸的旋轉角度可以準確控制，在耐久測試時不會產生零點飄移現象；另外，本實用新型通過同步帶與另一個旋轉軸相連，可同時測試多個試件，提高測試效率。
文檔編號G01M99/00GK201331426SQ20082023507
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者鋒 殷, 鄭建中 申請人:比亞迪股份有限公司