用于测量驻车制动器的致动力的装置制造方法及图纸

用于测量应用机动车辆的机械驻车制动器所需的力的量的装置。该装置包括适于安装到可围绕轴线手动地枢转以应用驻车制动器的类型的驻车制动杆的主体。当主体安装到杆时，第一和第二力传感器设置在主体上在距杆的枢轴线的不同距离处。力传感器测量施加到杆的下表面以当杆被向上拉动时使杆枢转以应用驻车制动器的力。角度传感器设置在主体上并且测量在应用驻车制动器期间杆围绕枢轴线枢转的致动角。电子单元读取在杆的枢转期间施加到力传感器的各自的第一和第二力，由此计算在杆上的参考点处施加的有效致动力，并且将有效致动力与致动角相关联。

A device for measuring the actuation force of parking brake

A device for measuring the amount of force required by mechanical parking brakes for motor vehicles. The device comprises a body suitable for mounting a parking brake rod of a type which can pivot manually around an axis to apply a parking brake. When the main body is mounted to the rod, the first and second force sensors are arranged on the main body at different distances from the pivotal axis of the rod. The force sensor measures the force applied to the lower surface of the rod to pivot the rod when it is pulled upward to apply the parking brake. The angle sensor is arranged on the main body and the actuating angle of the rod pivoting around the pivotal axis during the application of parking brake is measured. The electronic unit reads the first and second forces applied to the force sensor during the pivot of the rod, calculates the effective actuating force applied at the reference point on the rod, and correlates the effective actuating force with the actuating angle.

【技术实现步骤摘要】
用于测量驻车制动器的致动力的装置
本专利技术涉及一种用于确定参考点处的单个有效致动力的方法，该单个有效制动力在制动杆的手柄处操作驻车制动器时由人施加到制动杆，该制动杆可绕车辆(特别是机动车辆)的机械驻车制动器的杆枢轴线枢转地支撑。本专利技术进一步涉及一种相关力测量装置，特别是一种用于确定参考点处的单个有效致动力的装置，该单个有效致动力在制动杆的手柄处操作驻车制动器时由人施加到制动杆，该制动杆可绕车辆(特别是机动车辆)的机械驻车制动器的杆枢轴线枢转地支撑。
技术介绍
由人通过可绕杆枢轴线枢转地支撑的制动杆操作的机械驻车制动器的开发和制造除其他外包括针对车辆的适当操作的必要测试。特别地，通过这种类型的测试，可以测试符合法律或法规要求，例如，这些要求可以指定对实现足以将车辆牢固地保持在限定梯度或斜坡上的驻车制动器的夹紧力所必需的待施加到制动杆的最大操作力。为了测试所述驻车制动器功能，需要例如通过力传感器测量在操作驻车制动器时由人施加到制动杆的致动力。然而，在这种情况下，已经表明的是，由人施加到制动杆的致动力可以受到若干因素的显著影响，若干因素包括a)操作制动杆的人、b)通过力传感器到制动杆的一定施加或其与制动杆的相对位置确定的几何布置、c)由人施加到制动杆的致动力的作用的方向、和d)它们关于测试方法的性能的体验。已经发现所述因素导致关于由人施加到制动杆的致动力的测量结果受到大波动，以使所述测量结果可以提供关于待实际上施加到制动杆以用于由此引起的驻车制动器的充足夹紧或制动效果的致动力的相对不精确的证据。因此，当使用传统测量系统分析来评估测量方法或系统的测量质量(特别是关于其可重复性和再现性)时，这种测量方法可以提供不充分的评估。因此需要一种简单地、可靠地且精确地测量或确定在由人操作驻车制动器时施加到制动杆的致动力的用于机械驻车制动器的力测量方法和力测量装置，以便在可重复性和再现性方面实现显著改进。特别地，该方法和装置还应该能够简单地应用在车辆内，即已经正确安装驻车制动器的车辆内，因此该装置应该变得紧凑且易于管理并且以便被装配到现有的驻车制动器制动杆而没有高成本。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的是提供这种类型的方法和这种类型的装置。应该注意的是，在以下说明书中单独提及的特征可以以任何技术上合理的方式彼此组合，并且说明了本专利技术的其他实施例。该说明书特别是结合附图另外表征和具体说明本专利技术。如本文所公开的，一种用于确定所选择的参考点处的单个有效致动力的方法，该单个有效致动力在通过制动杆的手柄上的限定操作表面操作驻车制动器时由人施加到制动杆，该制动杆可绕车辆的机械驻车制动器的杆枢轴线枢转地支撑，作用在参考点处的有效致动力由正交于操作表面作用的至少两个致动力分量确定。当由人操作驻车制动器时，每个操作力分量通过至少一个力传感器根据制动杆的致动角来测量。因此，所公开的方法提供至少与待测量的致动力分量一样多的力传感器。此外，根据所公开的方法，至少两个力传感器设置在距杆枢轴线的不同距离处，并且因此在每种情况下待测量且正交于操作表面作用的致动力分量在由人操作驻车制动器时作用在所述力传感器上。在这种情况下，杆枢轴线和相应的力传感器之间的距离是指杆枢轴线和相应的力传感器之间的最短连接路径的长度，例如到相应的力传感器的(几何)中心点的长度。力传感器可以相同地实施，例如关于设计、操作原理、其尺寸等等。然而，力传感器不必相同。有效力(即有效致动力)在本文中是指引起位置变化(即制动杆绕杆枢轴线的枢转)并且因此用于产生相对于杆枢轴线的扭矩的力。因此，这种类型的力总是垂直于或正交于相应的(真实的或虚拟的)杆或扭矩臂定向，该杆或扭矩臂可绕杆枢轴线枢转。此外，在这种情况下的有效致动力的作用方向也总是平行于制动杆的枢转平面，该枢转平面由制动杆的枢转运动限定。在本专利技术的情况下，致动角是指制动杆相对于其初始位置的枢转角，在该初始位置，驻车制动器未被操作，并且因此不被应用且不会引起任何制动效果。在其初始位置，根据所述定义，驻车制动器的制动杆的致动角的值为零。根据所公开的方法，在参考点处的有效致动力因此不被直接测量，而是由垂直于或正交于操作表面作用的且由相应的力传感器测量的至少两个致动力分量间接确定或计算。相比于仅通过一个力传感器直接测量总施加的致动力的显著优点在于，根据本专利技术确定的有效致动力的结果经受显著更小的波动，这可以在同一人或甚至不同人进行多次测量的情况下例如由操作力以不同的力作用方向施加在制动杆上而引起。通常由操作人员的手或手指在距杆枢轴线不同距离处施加的并且垂直于或正交于操作表面作用的致动力分量通过设置在距杆枢轴线不同距离处的至少两个力传感器以显著现实的方式检测，并且用于检测或确定参考点处的有效总致动力，这导致测量精度的显著改进。此外，所公开的方法实现在具有高测量质量(特别是关于可重复性和再现性)的测量方法的情况下确定合适的参考点，该合适的参考点也可以被称为力参考点，在该力参考点处，根据本专利技术确定的有效致动力根本不能用例如在制动杆的内部的手柄内的传统测量装置或力传感器直接测量。因此，所公开的方法显著地减少了在实施该方法期间操作驻车制动器的人的影响。此外，结果的波动显著减小，以使根据本专利技术的方法允许用于车辆的驻车制动器的开发和制造的定性更高价值结论。同样地，根据本专利技术的方法可以用于在安装在车辆中之后驻车制动器的适当调整的质量测试。根据本专利技术的有利实施例，至少两个力传感器设置在制动杆的手柄的下侧上，其中相应的致动力分量在驻车制动器由人操作时通过提供操作表面的垫施加。手柄的下侧是指实质上面向具有安装在车辆中的制动杆的车辆的地板的手柄的侧面。以这种方式，人可以通过向手柄的下侧施加向上定向的或“拉动”力以通常的方式操作制动杆。在此期间，压力、拉力或弯曲力作用在传感器上，这取决于所使用的各种已知类型的力传感器，各种已知类型的力传感器测量根据本专利技术的垂直于或正交于操作表面作用的力分量。以特别有利的方式，垫可以紧邻制动杆设置，以使人在执行测量方法时的操作运动实质上对应于驻车制动器的完全通常操作的操作运动。相比之下，设置在距制动杆更远距离处的垫导致可以显著影响测量结果的不平常的操作运动。相比于传统制动杆几何结构由制动杆的手柄上在垫和制动杆之间的这种距离引起的几何结构的变化越大，对利用所述制动杆几何结构预期的可实现测量结果的不希望的影响或误差也越大。用于测量正交于操作表面作用的致动力分量的力传感器优选地设置在面向手柄的垫的内侧和手柄的下侧之间，以使可以实现垫与制动杆的手柄之间的非常小距离。还应当理解的是，操作表面实质上由垫限定，通过该垫，人优选地将操作驻车制动器所需的整个致动力施加到制动杆的手柄。如果所述操作表面实质上垂直于由制动杆的枢转运动限定的枢转平面延伸，则由力传感器测量并且正交于操作表面作用的致动力分量具有在枢转平面中或至少平行于枢转平面延伸的力作用方向。根据本文所公开的另外的有利实施例，参考点处的有效致动力由测量的致动力分量同时考虑力传感器的相应位置和根据当前致动角的参考点的位置并且由杆枢轴线相对于参考坐标系的位置来确定。在这方面，在另外优选的实施例中，参考坐标系的坐标原点可以被指定用于描述所述位置并且用于确定来自制动杆的枢转平面中的致动力分量的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包含：主体，所述主体适于安装到杆，所述杆可由人围绕轴线手动地枢转以应用机动车辆的驻车制动器；第一和第二力传感器，所述第一和第二力传感器在所述主体安装到所述杆时各自设置在所述主体上在各自的距所述杆的枢轴线的第一和第二距离处，所述力传感器可操作为测量施加到所述杆的下表面以使所述杆枢转的力；角度传感器，所述角度传感器设置在所述主体上并且可操作为测量在应用所述驻车制动器期间所述杆围绕所述枢轴线枢转的致动角；以及电子单元，所述电子单元可操作为读取在所述杆的枢转期间施加到所述力传感器的各自的第一和第二力，由此计算在所述杆上的参考点处施加的有效致动力，并且将所述有效致动力与所述致动角相关联。

【技术特征摘要】
2017.10.12 DE 102017218257.11.一种装置，包含：主体，所述主体适于安装到杆，所述杆可由人围绕轴线手动地枢转以应用机动车辆的驻车制动器；第一和第二力传感器，所述第一和第二力传感器在所述主体安装到所述杆时各自设置在所述主体上在各自的距所述杆的枢轴线的第一和第二距离处，所述力传感器可操作为测量施加到所述杆的下表面以使所述杆枢转的力；角度传感器，所述角度传感器设置在所述主体上并且可操作为测量在应用所述驻车制动器期间所述杆围绕所述枢轴线枢转的致动角；以及电子单元，所述电子单元可操作为读取在所述杆的枢转期间施加到所述力传感器的各自的第一和第二力，由此计算在所述杆上的参考点处施加的有效致动力，并且将所述有效致动力与所述致动角相关联。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包含垫，所述垫被支撑在所述主体上以使，当所述主体安装到所述杆时，所述垫设置在所述杆的下侧上并且以力传递方式连接到所述力传感器，所述垫提供表面，所述第一和第二力分量被施加到所述表面上以使所述杆致动。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述角度传感器可进一步操作为测量围绕所述杆的纵向轴线的倾斜角。4.一种装置，包含：主体，所述主体具有用于安装到杆的装置，所述杆可围绕轴线枢转以使车辆驻车制动器致动；第一和第二力传感器，所述第一和第二力传感器在所述主体安装到所述杆时设置在所述主体上在各自的距所述杆的枢轴线的第一和第二距离处；以及电子装置，所述电子装置用于读取在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·舍恩夫斯，阿内尔·泊帝诺维克，雷纳尔·施密特，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US