本发明公开了一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构，包括：手柄测力装置、手柄调力装置、纵向驱动系统和横向驱动系统。手柄测力装置包括调整手柄握持装置、旋转轴、扭矩传感器；手柄调力装置包括套筒、伺服拧紧轴。在纵向驱动系统和横向驱动系统的驱动下，手柄测力装置完成对动作调整手柄力度的检测，根据检测结果，手柄调力装置松紧螺接在调整手柄上的松紧螺栓以调整动作调整手柄的力度大小。通过上述技术方案，本发明所述手柄测力机构可方便且自动地对动作调整手柄的力度进行检测和调整，使动作调整手柄的力度符合预定值，进而使汽车使用者无论男女均可方便地动作调整手柄以调节方向盘位置。
1.一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构，其特征在于：
包括：机架顶板(10)、纵向平板(20)、第一横向平板(30)和第二横向平板(40)、手柄测力装置(50)、手柄调力装置(60)；
所述机架顶板水平设置，机架顶板固定设置；所述纵向平板滑动安装在机架顶板的底面上，纵向平板可相对机架顶板作纵向平移运动；所述第一横向平板和第二横向平板滑动安装在纵向平板的底面上，第一横向平板和第二横向平板并列设置且相互独立，第一横向平板可相对纵向平板作横向平移运动，第二横向平板可相对纵向平板作横向平移运动；所述手柄测力装置安装在第一横向平板的底面上，所述手柄调力装置安装在第二横向平板的底面上；
所述手柄测力装置(50)包括第一支架(51)、调整手柄握持装置(52)、旋转轴(53)、扭矩传感器(54)、传动装置(55)、伺服电机(56)；所述第一支架固定在第一横向平板上，所述旋转轴枢接在第一支架上，所述调整手柄握持装置固定在旋转轴的一端，旋转轴的另一端通过传动装置与伺服电机联接，所述扭矩传感器安装在旋转轴上；所述旋转轴的轴心线横向设置；
所述手柄调力装置(60)包括第二支架(61)、套筒(62)、伺服拧紧轴(63)；所述第二支架固定在第二横向平板上，所述套筒枢接在第二支架上，套筒尾端连接在伺服拧紧轴上；所述套筒横向设置；
所述机架顶板(10)的底面上设有纵向导轨(11)，所述纵向平板(20)的顶面上设有与纵向导轨配合的纵向滑块；所述纵向平板的底面上设有第一组横向导轨(21)和第二组横向导轨(22)，所述第一横向平板(30)的顶面上设有与第一组横向导轨配合的第一组横向滑块，所述第二横向平板(40)的顶面上设有与第二组横向导轨配合的第二组横向滑块；
所述机架顶板(10)的底面上安装有纵向气缸(71)，纵向气缸的活塞杆连接纵向平板(20)；所述纵向平板的底面上安装有第一横向气缸(72)和第二横向气缸(73)，第一横向气缸的活塞杆连接第一支架(51)，第二横向气缸的活塞杆连接第二支架(61)。
2.如权利要求1所述的一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构，其特征在于：所述调整手柄握持装置(52)包括第一连接板(521)、第二连接板(522)、固定螺栓、调整螺栓(523)、固定块(524)、第一组圆柱手柄(525)和第二组圆柱手柄(526)；所述第一连接板固定在旋转轴(53)上，所述第二连接板上开设长条状通孔(527)，所述固定螺栓插设在长条状通孔内并螺接在第一连接板上，所述第一连接板上开设卡槽，所述固定块固定在卡槽内，所述调整螺栓枢接在固定块上，调整螺栓的螺纹段与第二连接板的端面螺接，所述调整螺栓的长度方向相同于长条状通孔的长度方向；所述第一组圆柱手柄和第二组圆柱手柄分别包括一对平行的圆柱手柄，第一组圆柱手柄和第二组圆柱手柄按上下次序竖直固定在第二连接板上，所述第一组圆柱手柄或第二组圆柱手柄中任一圆柱手柄的中心线平行于旋转轴的轴心线。
3.如权利要求1所述的一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构，其特征在于：所述传动装置(55)包括第一同步轮(551)、第二同步轮(552)、同步带(553)、安装块(554)、一对导向条(555)、上下调整螺栓(556)、支块(557)；所述第一同步轮安装在旋转轴(53)的端部，所述第二同步轮安装在伺服电机(56)的输出轴上，第二同步轮位于第一同步轮的正上方，同步带连接第一同步轮和第二同步轮；所述伺服电机安装在安装块上，安装块上开设条形孔(558)，条形孔内插设螺栓，螺栓螺接在第一支架(51)上，所述第一支架上开设条形槽，所述支块固定在条形槽内，所述上下调整螺栓竖直设置，上下调整螺栓的顶端枢接在支块上，上下调整螺栓的底端螺接在安装块上；所述一对导向条固定在第一支架上，一对导向条竖直设置，安装块卡合在一对导向条之间。
4.如权利要求1所述的一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构，其特征在于：所述第一支架(51)上安装有第一位移传感器(57)和第一限位块(58)，第一位移传感器和第一限位块相邻设置，所述纵向平板(20)上固定有与第一传感器和第一限位块配套的第一限位器(59)；所述第二支架(61)上安装有第二位移传感器(67)和第二限位块(68)，第二位移传感器和第二限位块相邻设置，所述纵向平板上固定有与第二传感器和第二限位块配套的第二限位器(69)。
一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构
技术领域：
[0001] 本发明涉及一种对轿车方向盘位置调节装置进行检测的设备，具体而言，涉及一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构。背景技术：
[0002] 一般公知，汽车方向盘设有位置调整装置，例如，专利申请号CN201310734883.4的发明专利申请公开的一种汽车方向盘位置调节装置。用户在调整方向盘时，需转动调整手柄，用户转动调整手柄的力度应适当，以方便手臂力量大小不同的用户进行操作。
[0003] 按现有技术，在方向盘位置调节装置出厂前，厂方需对转动调整手柄的力度进行测试并调整，在测试和调整的过程中，方向盘位置调节装置需被有效地固定。
[0004] 如图1所示，一汽大众LAVIDA轿车方向盘位置调节装置90，该装置包括主体91、安装在主体一侧的调整手柄92，调整手柄上螺接有松紧螺栓，调节该松紧螺栓可调整动作调整手柄的力度。发明内容：
[0005] 本发明的目的在于：提供一种一汽大众LAVIDA轿车方向盘位置调节装置的手柄测力装置，用于在方向盘位置调节装置出厂之前，对动作方向盘位置调节装置的调整手柄的力度进行测试和调整。
[0006] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构，包括：机架顶板、纵向平板、 第一横向平板和第二横向平板、手柄测力装置、手柄调力装置；
[0008] 所述机架顶板水平设置，机架顶板固定设置；所述纵向平板滑动安装在机架顶板的底面上，纵向平板可相对机架顶板作纵向平移运动；所述第一横向平板和第二横向平板滑动安装在纵向平板的底面上，第一横向平板和第二横向平板并列设置且相互独立，第一横向平板可相对纵向平板作横向平移运动，第二横向平板可相对纵向平板作横向平移运动；所述手柄测力装置安装在第一横向平板的底面上，所述手柄调力装置安装在第二横向平板的底面上；
[0009] 所述手柄测力装置包括第一支架、调整手柄握持装置、旋转轴、扭矩传感器、传动装置、伺服电机；所述第一支架固定在第一横向平板上，所述旋转轴枢接在第一支架上，所述调整手柄握持装置固定在旋转轴的一端，旋转轴的另一端通过传动装置与伺服电机联接，所述扭矩传感器安装在旋转轴上；所述旋转轴的轴心线横向设置；
[0010] 所述手柄调力装置包括第二支架、套筒、伺服拧紧轴；所述第二支架固定在第二横向平板上，所述套筒枢接在第二支架上，套筒尾端连接在伺服拧紧轴上；所述套筒横向设置。
[0011] 按上述技术方案，待检测的一汽大众LAVIDA轿车方向盘位置调节装置固定在专用的治具上，所述方向盘位置调节装置位于本发明所述手柄测力机构的旁侧，调整手柄的旋转中心线平行于手柄测力装置的旋转轴的轴心线。纵向平板相对于机架顶板作纵向平移，纵向平板带动手柄测力装置纵向平移，使调整手柄握持装置位于调整手柄的旁侧，之后，第一横向平板相对纵向平板作横向移动，第一横向平板带动手柄测力装置横向平移，使手柄测力装置中的调整手柄握持装置握持住方向盘位置调节装置的调整手柄，伺服电机通过传动装置驱动旋转轴旋转，旋转轴驱动调整手柄握持装置转动调整手柄，在调整手柄转动过 程中，安装在旋转轴上的扭矩传感器检测转动调整手柄所需的力度。若转动调整手柄的力度与预定值不符，则在调整手柄握持装置脱离调整手柄后，经过纵向平板在机架顶板上纵向平移和第二横向平板在纵向平板上横向平移后，手柄调力装置中的套筒套在调整手柄上的松紧螺栓上，伺服拧紧轴驱动套筒正向或反向旋转一定的角度，以调节松紧螺栓的松紧度，进而调整动作调整手柄的力度。之后，在套筒脱离松紧螺栓后，经过纵向平板在机架顶板上纵向平移和第一横向平板在纵向平板上横向平移后，手柄测力装置中的调整手柄握持装置再次握持住调整手柄，再次对动作调整手柄的力度进行检测，若动作调整手柄的力度仍不符预定值，可由手柄调力装置中的套筒再次调节调整手柄上松紧螺栓的松紧程度。
[0012] 通过上述技术方案，本发明所述手柄测力机构可方便且自动地对动作调整手柄的力度进行检测和调整，使动作调整手柄的力度符合预定值，进而使汽车使用者无论男女均可方便地动作调整手柄以调节方向盘位置。
[0013] 作为本发明对纵向平板和机架顶板之间结构关系以及第一横向平板、第二横向平板和纵向平板之间结构关系的一种说明，所述机架顶板的底面上设有纵向导轨，所述纵向平板的顶面上设有与纵向导轨配合的纵向滑块；所述纵向平板的底面上设有第一组横向导轨和第二组横向导轨，所述第一横向平板的顶面上设有与第一组横向导轨配合的第一组横向滑块，所述第二横向平板的顶面上设有与第二组横向导轨配合的第二组横向滑块。
[0014] 作为本发明对纵向平板、第一横向平板、第二横向平板动力来源的一种说明，所述机架顶板的底面上安装有纵向气缸，纵向气缸的活塞杆连接纵向平板；所述纵向平板的底面上安装有第一横向气缸和第二横向气缸，第一横向气缸的活塞杆连接第一支架，第二横向气缸的活塞杆连接第二支架。
[0015] 作为本发明对手柄测力装置的一种说明，所述调整手柄握持装置包括第一连接板、第二连接板、固定螺栓、调整螺栓、固定块、第一组圆柱手柄和第二组圆柱手柄；所述第一连接板固定在旋转轴上，所述第二连接板上开设长条状通孔，所述固定螺栓插设在长条状通孔内并螺接在第一连接板上，所述第一连接板上开设卡槽，所述固定块固定在卡槽内，所述调整螺栓枢接在固定块上，调整螺栓的螺纹段与第二连接板的端面螺接，所述调整螺栓的长度方向相同于长条状通孔的长度方向；所述第一组圆柱手柄和第二组圆柱手柄分别包括一对平行的圆柱手柄，第一组圆柱手柄和第二组圆柱手柄按上下次序竖直固定在第二连接板上，所述第一组圆柱手柄或第二组圆柱手柄中任一圆柱手柄的中心线平行于旋转轴的轴心线。
[0016] 按上述说明，松动固定螺栓，再动作调整螺栓，可调整第一连接板和第二连接板连接后的总长度，以便调整手柄握持装置准确地握持调整手柄。具体地，在力度检测过程中，本发明所涉及的一汽大众LAVIDA轿车方向盘位置调节装置的调整手柄被夹持第一组圆柱手柄之间，而第二组圆柱手柄作为备用，用于握持其他类型轿车方向盘位置调节装置的调整手柄，以扩大本发明所述手柄测力机构的适用范围。
[0017] 作为本发明对手柄测力装置的一种说明，所述传动装置包括第一同步轮、第二同步轮、同步带、安装块、一对导向条、上下调整螺栓、支块；所述第一同步轮安装在旋转轴的端部，所述第二同步轮安装在伺服电机的输出轴上，第二同步轮位于第一同步轮的正上方，同步带连接第一同步轮和第二同步轮；所述伺服电机安装在安装块上，安装块上开设条形孔，条形孔内插设螺栓，螺栓螺接在第一支架上，所述第一支架上开设条形槽，所述支块固定在条形槽内，所述上下调整螺栓竖直设置，上下调整螺栓的顶端枢接在支块上，上下调整螺 栓的底端螺接在安装块上；所述一对导向条固定在第一支架上，一对导向条竖直设置，安装块卡合在一对导向条之间。
[0018] 按上述说明，第一支架上设有条形豁口供伺服电机的输出轴穿过，第二同步轮和伺服电机分列在所述条形豁口的两侧，伺服电机的输出轴可在条形豁口内作上下移动，以调节同步带的松紧度。而能够使伺服电机输出轴上下移动的零部件则是上下调整螺栓和支块，具体地，在松动安装块条形孔内螺栓后，动作上下调整螺栓可使安装块上下移动，安装块带动其上的第二同步轮和伺服电机上下移动。
[0019] 作为本发明对手柄测力装置的一种说明，所述第一支架上安装有第一位移传感器和第一限位块，第一位移传感器和第一限位块相邻设置，所述纵向平板上固定有与第一传感器和第一限位块配套的第一限位器。所述第一位移传感器、第一限位块和第一限位器的配合可有效控制手柄测力装置的横向位移量，进而控制调整手柄握持装置的横向位移量。
[0020] 作为本发明对手柄调力装置的一种说明，所述第二支架上安装有第二位移传感器和第二限位块，第二位移传感器和第二限位块相邻设置，所述纵向平板上固定有与第二传感器和第二限位块配套的第二限位器。所述第二位移传感器、第二限位块和第二限位器的配合可有效控制手柄调力装置的横向位移量，进而控制套筒的横向位移量。附图说明：
[0021] 下面结合附图对本发明做进一步的说明：
[0022] 图1为本发明所涉一汽大众LAVIDA轿车方向盘位置调节装置的结构示意图；
[0023] 图2为本发明一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构的结构示意图；
[0024] 图3为图2的右视图；
[0025] 图4为图2的左视图；
[0026] 图5为图2的仰视图；
[0027] 图6为图2中从左上方观察所述手柄测力机构所得的结构示意图；
[0028] 图7为图6中A处放大图；
[0029] 图8为图4中从左下方观察所述传动装置55所得的结构示意图；
[0030] 图9为图2中从右上方观察所述手柄测力机构所得的结构示意图。
[0031] 图中符号说明：
[0032] 10、机架顶板；11、纵向导轨；
[0033] 20、纵向平板；21、第一组横向导轨；22、第二组横向导轨；
[0034] 30、第一横向平板；
[0035] 40、第二横向平板；
[0036] 50、手柄测力装置；51、第一支架；52、调整手柄握持装置；521、第一连接板；522、第二连接板；523、调整螺栓；524、固定块；525、第一组圆柱手柄；526、第二组圆柱手柄；527、长条状通孔；53、旋转轴；54、扭矩传感器；55、传动装置；551、第一同步轮；552、第二同步轮；553、同步带；554、安装块；555、导向条；556、上下调整螺栓；557、支块；558、条形孔；56、伺服电机；57、第一位移传感器；58、第一限位块；59、第一限位器；
[0037] 60、手柄调力装置；61、第二支架；62、套筒；63、伺服拧紧轴；67、第二位移传感器；68、第二限位块；69、第二限位器；
[0038] 71、纵向气缸；72、第一横向气缸；73、第二横向气缸；
[0039] 90、一汽大众LAVIDA轿车方向盘位置调节装置；91、主体；92、调整手柄。具体实施方式：
[0040] 如图2，一种方向盘位置调节装置的手柄测力机构，包括：机架顶板10、纵向平板20、第一横向平板30和第二横向平板40、手柄测力装置50、手柄调力装置60。
[0041] 结合图2、图3、图5，所述机架顶板10水平设置，机架顶板固定设置；所述纵向平板滑动安装在机架顶板的底面上，纵向平板可相对机架顶板作纵向平移运动；所述第一横向平板和第二横向平板滑动安装在纵向平板的底面上，第一横向平板和第二横向平板并列设置且相互独立，第一横向平板可相对纵向平板作横向平移运动，第二横向平板可相对纵向平板作横向平移运动；所述手柄测力装置安装在第一横向平板的底面上，所述手柄调力装置安装在第二横向平板的底面上。
[0042] 结合图2、图3、图5，所述机架顶板10的底面上设有纵向导轨11，所述纵向平板20的顶面上设有与纵向导轨配合的纵向滑块；所述纵向平板的底面上设有第一组横向导轨21和第二组横向导轨22，所述第一横向平板30的顶面上设有与第一组横向导轨配合的第一组横向滑块，所述第二横向平板40的顶面上设有与第二组横向导轨配合的第二组横向滑块。
[0043] 结合图2、图3、图5，所述机架顶板10的底面上安装有纵向气缸71，纵向气缸的活塞杆连接纵向平板20；所述纵向平板的底面上安装有第一横向气缸72和第二横向气缸73，第一横向气缸的活塞杆连接第一支架51，第二横向气缸的活塞杆连接第二支架61。
[0044] 如图4、图6，所述手柄测力装置50包括第一支架51、调整手柄握持装置52、旋转轴53、扭矩传感器54、传动装置55、伺服电机56；所述第一支架固定在第一横向平板上，所述旋转轴枢接在第一支架上，所述调整手柄握持装置固定在旋转轴的一端，旋转轴的另一端通过传动装置与伺服电机联接，所述扭 矩传感器安装在旋转轴上；所述旋转轴的轴心线横向设置。
[0045] 上述手柄测力装置50中，如图7，所述调整手柄握持装置52包括第一连接板521、第二连接板522、固定螺栓、调整螺栓523、固定块524、第一组圆柱手柄525和第二组圆柱手柄526；所述第一连接板固定在旋转轴53上，所述第二连接板上开设长条状通孔527，所述固定螺栓插设在长条状通孔内并螺接在第一连接板上，所述第一连接板上开设卡槽，所述固定块固定在卡槽内，所述调整螺栓枢接在固定块上，调整螺栓的螺纹段与第二连接板的端面螺接，所述调整螺栓的长度方向相同于长条状通孔的长度方向；所述第一组圆柱手柄和第二组圆柱手柄分别包括一对平行的圆柱手柄，第一组圆柱手柄和第二组圆柱手柄按上下次序竖直固定在第二连接板上，所述第一组圆柱手柄或第二组圆柱手柄中任一圆柱手柄的中心线平行于旋转轴的轴心线。
[0046] 上述手柄测力装置50中，如图8，所述传动装置55包括第一同步轮551、第二同步轮552、同步带553、安装块554、一对导向条555、上下调整螺栓556、支块557；所述第一同步轮安装在旋转轴53的端部，所述第二同步轮安装在伺服电机56的输出轴上，第二同步轮位于第一同步轮的正上方，同步带连接第一同步轮和第二同步轮；所述伺服电机安装在安装块上，安装块上开设条形孔558，条形孔内插设螺栓，螺栓螺接在第一支架51上，所述第一支架上开设条形槽，所述支块固定在条形槽内，所述上下调整螺栓竖直设置，上下调整螺栓的顶端枢接在支块上，上下调整螺栓的底端螺接在安装块上；所述一对导向条固定在第一支架上，一对导向条竖直设置，安装块卡合在一对导向条之间。
[0047] 上述手柄测力装置50中，如图6，所述第一支架51上安装有第一位移传感器57和第一限位块58，第一位移传感器和第一限位块相邻设置，所述纵向平板20上固定有与第一传感器和第一限位块配套的第一限位器59；
[0048] 所述手柄调力装置60包括第二支架61、套筒62、伺服拧紧轴63；所述第二支架固定在第二横向平板上，所述套筒枢接在第二支架上，套筒尾端连接在伺服拧紧轴上；所述套筒横向设置。
[0049] 上述手柄调力装置60中，如图9，所述第二支架61上安装有第二位移传感器67和第二限位块68，第二位移传感器和第二限位块相邻设置，所述纵向平板上固定有与第二传感器和第二限位块配套的第二限位器69。
[0050] 实际操作中，待检测的一汽大众LAVIDA轿车方向盘位置调节装置90固定在专用的治具上，所述方向盘位置调节装置90位于本发明所述手柄测力机构的旁侧，调整手柄92的旋转中心线平行于手柄测力装置50的旋转轴53的轴心线。纵向平板20相对于机架顶板10作纵向平移，纵向平板20带动手柄测力装置50纵向平移，使调整手柄握持装置52位于调整手柄92的旁侧，之后，第一横向平板30相对纵向平板20作横向移动，第一横向平板30带动手柄测力装置50横向平移，使手柄测力装置50中的调整手柄握持装置52握持住方向盘位置调节装置的调整手柄92，伺服电机56通过传动装置55驱动旋转轴53旋转，旋转轴53驱动调整手柄握持装置52转动调整手柄92，在调整手柄92转动过程中，安装在旋转轴53上的扭矩传感器54检测转动调整手柄92所需的力度。若转动调整手柄92的力度与预定值不符，则在调整手柄握持装置52脱离调整手柄92后，经过纵向平板20在机架顶板10上纵向平移和第二横向平板40在纵向平板20上横向平移后，手柄调力装置60中的套筒62套在调整手柄92上的松紧螺栓上，伺服拧紧轴63驱动套筒62正向或反向旋转一定的角度，以调节松紧螺栓的松紧度，进而调整动作调整手柄92的力度。之后，在套筒62脱离松紧螺栓后，经过纵向平板20在机架顶板10上纵向平移和第一横向平板30在纵向平板20上横向平移后，手柄测力装置50中的调整手柄握持装置52再次握持住调整 手柄92，再次对动作调整手柄92的力度进行检测，若动作调整手柄92的力度仍不符预定值，可由手柄调力装置60中的套筒62再次调节调整手柄92上松紧螺栓的松紧程度。
[0051] 以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
