一种测试转向管柱向上转动角度变化量的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种测试转向管柱向上转动角度变化量的装置，包括设在转向管柱实验安装台和转向管柱之间的装置本体,所述装置本体包括连接在所述转向管柱实验安装台上的角度变化量检测构件、一端与角度变化量检测构件配合连接的曲柄连杆机构、一端与曲柄连杆机构另一端连接的转向管柱连接件，所述转向管柱连接件的另一端和曲柄连杆机构的另一端还分别并与所述转向管柱配合连接。本发明专利技术能够在人体模块实验过程中，测量转向管柱向上角度变化量，并解决角速度传感器零飘大，对较小的角度变化量不灵敏、积分计算存在较大误差的问题。本发明专利技术还涉及一种测试转向管柱向上转动角度变化量的方法，为汽车碰撞安全研发设计提供支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种测试转向管柱向上转动角度变化量的装置及方法
本专利技术涉及汽车转向机构，具体涉及一种测试转向管柱向上转动角度变化量的装置及方法。
技术介绍
目前，生产的大多数轿车，已经安装可溃式转向管柱，以降低在正面碰撞的交通事故中对驾驶员的受伤程度。在转向管柱的冲击实验和正面碰撞的交通事故中，方向盘受到人体胸部的冲击力后，转向管柱会以下安装点为轴心，往上转动，使转向管柱的倾斜角度发生变化，从而不利于转向管柱溃缩和吸能。所以，可溃式转向管柱的溃缩性能，除了与吸能空间、剪切块、注塑等相关，还与安装角度以及转向管柱的转向轴向上转动角度变化量相关。当前，测量转向管柱的转向轴向上角度变化量的方法，通常是使用角速度传感器测量角速度，然后积分得到。由于转向轴向上转动角度随碰撞时刻的变化量较小，角速度传感器测量较小的角度变化量较困难，在实际运用中，传感器零飘大，积分误差大，不能精确测量，具有很大误差。CN202869764U公告的一种新型转向盘和转向管柱多角度振动试验装置，包括工作台，所述工作台上设有支架、转向管柱、转向盘、角度调节机构与锁止机构，转向管柱与支架的中部通过螺栓可调固定，所述转向管柱与转向盘相连，转向管柱与锁止机构连接，转向盘与角度调节机构连接。其结构简单，工作可靠性高；加工方便，制作成本较低；能完成对转向管柱与转向盘的振动性能试验。CN1276310公开的“轿车转向管柱角度的在线测量方法”，测量步骤：(1)将一个实际零件与基准台L₁和L₂面贴紧；(2)用摄像机摄取零件豁口的图形，经过计算机图象预处理，可以得到零件的边缘图象；(3)根据l₁、l₄与l₂、l₃之间的比例关系，推算出e₀o与摄像轴线h₁h₂的夹角α；(4)测得实际工件的角度为：θ＝θ₀+α。毋庸置疑，上述现有技术都是所属
的有益尝试。但是，在车辆正面碰撞和人体模块实验过程中，没有一种有效的方法直接测量转向管柱的转向轴向上转动角度变化量的装置和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测试转向管柱向上转动角度变化量的装置，其能够在人体模块实验过程中，测量转向管柱向上角度变化量，并解决角速度传感器零飘大，对较小的角度变化量不灵敏、积分计算存在较大误差的问题。本专利技术还提供一种测试转向管柱向上转动角度变化量的方法，为汽车碰撞安全研发设计提供支撑。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现：一种测试转向管柱向上转动角度变化量的装置，包括设在转向管柱实验安装台和转向管柱之间的装置本体,所述转向管柱通过上固定构件和下固定构件与所述转向管柱实验安装台连接；所述装置本体包括连接在所述转向管柱实验安装台上的角度变化量检测构件、一端与角度变化量检测构件配合连接的曲柄连杆机构、一端与曲柄连杆机构另一端连接的转向管柱连接件，所述转向管柱连接件的另一端和曲柄连杆机构的另一端还分别并与所述转向管柱配合连接；所述角度变化量检测构件包括呈“┓”形的安装座板、固定连接在安装座板的竖直块后侧面下部的凸焊螺母、与凸焊螺母对应配合的下心轴顶丝杆、定位连接在所述安装座板的竖直块前侧面上部且相互对称的左支撑块和右支撑块、两端分别与左支撑块和右支撑块配合连接并通过固定螺母固定的传感器安装轴、配合连接在传感器安装轴中部的角度传感器；所述下心轴顶丝杆与所述转向管柱的下心轴的端部紧抵，所述角度传感器与设在半身假人上的BIA设备电连接，所述半身假人与连接在所述转向管柱上端的方向盘正对，所述转向管柱的轴心线与水平线之间的夹角为α。进一步，所述角度变化量检测构件的安装座板的平直块上设有两道贯通且相互平行的横向条形槽、竖直块的上部设有两道贯通且相互平行的纵向条形槽，所述角度变化量检测构件的左支撑块前部设有左通孔，所述左支撑块的后侧设有两个左连接孔，所述两个左连接孔与竖直块左边的一道纵向条形槽对应，并通过螺栓连接固定；所述角度变化量检测构件的右支撑块前部设有的与所述左通孔对应的右通孔，所述右支撑块的后侧设有两个右连接孔，所述两个右连接孔与竖直块右边的一道纵向条形槽对应，并通过螺栓连接固定；所述传感器安装轴的两端分别与所述左通孔和右通孔对应配合并通过螺母固定；所述安装座板的平直块上的两道横向条形槽分别与设在所述转向管柱实验安装台上的螺孔对应，并通过螺栓连接固定。进一步，所述的曲柄连杆机构包括传感器曲柄、管柱后曲柄、一端与管柱后曲柄铰接另一端与传感器曲柄铰接的上连杆、一端与管柱后曲柄铰接另一端与传感器曲柄的铰接并与所述上连杆平行的下连杆，四者构成曲柄连杆机构，还包括与所述管柱后曲柄的前侧面对应连接的管柱前曲柄；所述传感器曲柄的下部与所述角度变化量检测构件的角度传感器连接，所述管柱后曲柄和管柱前曲柄的下部与设在转向管柱上的下安装销配合。进一步，所述传感器曲柄的右侧面设有后上销轴和后下销轴，所述管柱后曲柄的右侧面设有前上销轴和前下销轴；所述上连杆的一端配合有后上轴承、另一端配合有前上轴承，所述后上轴承与后上销轴配合连接，所述前上轴承与前上销轴配合连接；所述下连杆的一端配合有后下轴承、另一端配合有前下轴承，所述后下轴承与后下销轴配合连接，所述前下轴承与前下销轴配合连接。进一步，所述传感器曲柄的下部设有传感器曲柄内曲面，所述传感器曲柄内曲面与所述角度变化量检测构件的角度传感器外圆粘接；所述管柱后曲柄的上部设有贯通前后的螺纹孔、下部设有C形圆弧结构；所述管柱前曲柄的上部设有贯通前后并与所述螺纹孔对应的过孔、下部设有与所述C形圆弧结构对应的反C形圆弧结构；所述管柱后曲柄下部的C形圆弧结构和管柱前曲柄下部的反C形圆弧结构与设在转向管柱上的下安装销卡合。进一步，所述的转向管柱连接件包括L型板，所述L型板的竖直面上设有一通孔，还包括一连接杆，所述连接杆的后部设有后外螺纹、前部设有前外螺纹，所述连接杆的前部穿过所述L型板竖直面上的通孔，与一螺母配合连接，所述L型板平直面与所述转向管柱的粘接，所述连接杆的后部穿过所述管柱前曲柄上的过孔与所述管柱后曲柄上的螺纹孔配合连接。本专利技术所述的一种测试转向管柱向上转动角度变化量的方法，参见图1，包括以下步骤：第一步，将转向管柱安装在转向管柱实验安装台上，并将转向管柱调整到实验状态，并记录初始的转向管柱向上的角度α；第二步，将装置本体安装在转向管柱实验安装台和转向管柱上，将半身假人安装在BIA设备上，并使半身假人正对方向盘；第三步，按照冲击速度方向θ发射半身假人，半身假人冲击方向盘的过程中，引起转向管柱向上转动角度α发生变化；该角度变化通过管柱连接构件和曲柄连杆机构按照一比一的比例传递给角度传感器上，角度传感器测量的角度值记录在BIA设备中。本专利技术的有益效果：1.本专利技术所述的一种测试转向管柱向上转动角度变化量的装置，可测量在人体模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试转向管柱向上转动角度变化量的装置，包括设在转向管柱实验安装台(5)和转向管柱(4)之间的装置本体,所述转向管柱(4)通过上固定构件(50)和下固定构件(51)与所述转向管柱实验安装台(5)连接；所述装置本体包括连接在所述转向管柱实验安装台上的角度变化量检测构件(1)、一端与角度变化量检测构件配合连接的曲柄连杆机构(2)、一端与曲柄连杆机构另一端连接的转向管柱连接件(3)，所述转向管柱连接件的另一端和曲柄连杆机构的另一端还分别并与所述转向管柱(4)配合连接，其特征是：所述角度变化量检测构件(1)包括呈

【技术特征摘要】
1.一种测试转向管柱向上转动角度变化量的装置，包括设在转向管柱实验安装台(5)和转向管柱(4)之间的装置本体,所述转向管柱(4)通过上固定构件(50)和下固定构件(51)与所述转向管柱实验安装台(5)连接；所述装置本体包括连接在所述转向管柱实验安装台上的角度变化量检测构件(1)、一端与角度变化量检测构件配合连接的曲柄连杆机构(2)、一端与曲柄连杆机构另一端连接的转向管柱连接件(3)，所述转向管柱连接件的另一端和曲柄连杆机构的另一端还分别并与所述转向管柱(4)配合连接，其特征是：所述角度变化量检测构件(1)包括呈形的安装座板(10)、固定连接在安装座板的竖直块后侧面下部的凸焊螺母(17)、与凸焊螺母对应配合的下心轴顶丝杆(11)、定位连接在所述安装座板的竖直块前侧面上部且相互对称的左支撑块(12)和右支撑块(13)、两端分别与左支撑块和右支撑块配合连接并通过固定螺母(16)固定的传感器安装轴(14)、配合连接在传感器安装轴中部的角度传感器(15)；所述下心轴顶丝杆(11)与所述转向管柱(4)的下心轴(41)的端部紧抵，所述角度传感器与设在半身假人(7)上的BIA设备(8)电连接，所述半身假人(7)与连接在所述转向管柱(4)上端的方向盘(6)正对，所述转向管柱(4)的轴心线与水平线之间的夹角为α。2.根据权利要求1所述的测试转向管柱向上转动角度变化量的装置，其特征是：所述角度变化量检测构件(1)的安装座板(10)的平直块上设有两道贯通且相互平行的横向条形槽(102)、竖直块的上部设有两道贯通且相互平行的纵向条形槽(101)，所述角度变化量检测构件(1)的左支撑块(12)前部设有左通孔(122)，所述左支撑块(12)的后侧设有两个左连接孔(121)，所述两个左连接孔(121)与竖直块左边的一道纵向条形槽(101)对应，并通过螺栓连接固定；所述角度变化量检测构件(1)的右支撑块(13)前部设有与所述左通孔(122)对应的右通孔(132)，所述右支撑块(13)的后侧设有两个右连接孔(131)，所述两个右连接孔(131)与竖直块右边的一道纵向条形槽(101)对应，并通过螺栓连接固定；所述传感器安装轴(14)的两端分别与所述左通孔(122)和右通孔(132)对应配合并通过螺母(16)固定；所述安装座板(10)的平直块上的两道横向条形槽(102)分别与设在所述转向管柱实验安装台(5)上的螺孔对应，并通过螺栓连接固定。3.根据权利要求1或2所述的测试转向管柱向上转动角度变化量的装置，其特征是：所述的曲柄连杆机构(2)包括传感器曲柄(20)、管柱后曲柄(21)、一端与管柱后曲柄(21)铰接另一端与传感器曲柄(20)铰接的上连杆(23)、一端与管柱后曲柄(21)铰接另一端与传感器曲柄(20)的铰接并与所述上连杆(23)平行的下连杆(24)，四者构成曲柄连杆机构，还包括与所述管柱后曲柄(21)的前侧面对应连接的管柱前曲柄(22)；所述传感器曲柄(20)的下部与所述角度变化量检测构件(1)的角度传感器(15)连接，所述管柱后曲柄(21)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖政剑，赵会，禹慧丽，刘文举，涂超，吴旗浩，苏实，张益，周爽，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50