专利名称：车辆换档变速手柄上操纵力的测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种车辆换档变速手柄上的测试装置，特别是一种车辆换档变速手柄上操纵力的测试装置，属于机械工程中车辆检测领域。
背景技术：
车辆手动换档变速系统包括换档变速操纵手柄，亦称操纵杆、变速箱、操纵手柄与变速箱之间的连杆机构，检测固定端为球铰的车辆换档变速手柄操纵力，是检验车辆手动换档、变速系统换档、变速操纵性能的要求，通过同步连续动态检测驾驶员在车辆行驶状态下的换档变速过程中，换档变速手柄前后、左右二个互相垂直方向的推拉操纵力，来评判手动换档变速系统的设计正确性、装配质量、系统磨损故障等状况。目前是采用一个S形电阻应变拉压力传感器或采用梁式电阻应变手拉力传感器以及相应安装机构，来检测换档变速手柄的操纵力。经文献检索发现，中国专利号为90221808，名称为手拉力测试仪，该专利介绍了一种由手拉力传感器和数显仪表组成的手拉力测试仪，适用于汽车驻车制动控制力和其它操纵杆的手拉力测量，其传感器设计紧凑，纵向尺寸小，可排除偏向力和扭矩的影响，并能装夹在各种形式和尺寸的被测拉杆上；其数显仪表中设计有采样，保持电路和数字锁存电路，除能显示每一瞬时手拉力值外，还能自动地捕捉和显示最大手拉力值，并将它永久地保持在显示板上，全套仪器反映灵敏，使用方便，易于制造，各项精度及指标均能满足测试要求。该实用新型虽然能够测试车辆驻车制动控制力和其它操纵杆的手拉力，但只是前后一个方向的，不能测试操纵杆上空间左右方向的操纵力，因此不能满足车辆手动换档、变速系统换档、变速操纵性能的检测要求；而且其手柄形状与实际车辆操纵杆的手柄不同，驾驶员握姿不符合人体实际操纵情况，这样测得的值与没有安装测试仪时的控制操纵力有所不同；该实用新型采用夹块夹紧被测车辆操纵杆的方式安装固定，其高度方向的调整定位不够方便，因此该技术的应用范围受到很大限制。

发明内容
本实用新型针对现有技术的不足和缺陷，提供一种车辆换档变速手柄上操纵力的测试装置，将现有技术中采用的水平横置手柄以及前后一个方向的操纵力测试项目，设计成握姿式操纵手柄，并增加到前后和左右二个方向的车辆换档变速手柄操纵力测试装置，改变测试仪构成和结构，使其克服了只能测试空间单向的操纵力、测试仪与实际车辆操纵手柄的操纵情况偏离的技术限制，满足了前后方向和左右方向操纵力的测试要求，测试条件和工况更加符合实际车辆的人体操纵情况，且拆装方便固定。本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型主要包括操纵杆座、操纵手柄头、操纵力传感器，其连接方式为操纵力传感器由螺钉固定在操纵杆座上，操纵手柄头直接与操纵力传感器的敏感部位用螺钉固定连接，测试时，旋下车辆被测操纵杆上的操纵手柄头，将操纵杆座连同其上固定的操纵力传感器及操纵手柄头套在被测操纵杆上，并用螺钉快速紧固。
本实用新型的操纵力传感器采用长圆柱形悬臂梁式电阻应变负荷传感器，在其弹性变形元件上相对布置的二组电阻应变片的接线方式构成二个独立的电桥电路，因此有二组信号输出，分别对应操纵力传感器前后以及左右二个互相垂直方向的应变值，亦即测试换档变速操纵杆上前后、左右二个方向的推拉操纵力，该种操纵力传感器具有体积小测试精度高的特点；操纵力传感器通过自身内孔螺纹用螺母固定在操纵杆座的外螺纹上，操纵杆座上固定安装的操纵力传感器和操纵手柄头的轴线均与操纵杆的轴线同轴。车辆换档变速操纵杆上二个方向操纵力的测试信号，通过测试装置上的电缆连接于便携式信号调理模块，然后直接输入便携式电脑，随行驶中的车辆动态实时，测试每一瞬时驾驶员换档变速操纵的推拉力，并可作显示记录和分析。本实用新型的技术适用于各种类型手动换档变速系统前后和左右二个方向操纵力的同步动态测试。
本实用新型采用二个方向应变输出的长圆柱形悬臂梁式电阻应变负荷传感器，增加了测试项目，从而满足了车辆操纵性能测试的对应要求；本实用新型中的操纵手柄头与操纵杆同轴线，被测操纵杆的操纵手柄头，可以换装为同样的操纵手柄头，因此更符合人体工程学，并且不改变实际操纵情况，所测数据也就不会偏离实际值；操纵杆座为套筒形结构，其内设有与被测车辆换档变速操纵杆同直径的孔，孔的顶部有台阶，用于安装时高度方向的快速定位，本实用新型具有结构简单、工作可靠、使用安装调整方便的特点。


图1本实用新型结构外形正视图图2本实用新型结构外形左视图图3本实用新型结构外形俯视图图4本实用新型A-A向剖视图图5本实用新型力传感器内电阻应变片的布片示意图图6本实用新型力传感器内电阻应变片的接线示意图具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实用新型主要包括操纵杆座1、操纵手柄头2、操纵力传感器3，其连接方式为操纵力传感器3由螺钉固定在操纵杆座1上，操纵手柄头2直接与操纵力传感器3的敏感部位用螺钉固定连接，测试时，操纵杆座1连同其上固定的操纵力传感器3及操纵手柄头2套在被测车辆换档变速操纵杆上，并用螺钉快速紧固。
操纵力传感器3采用长圆柱形悬臂梁式电阻应变负荷传感器，在其弹性变形元件上相对布置的二组电阻应变片的接线方式构成二个独立的电桥电路，二组输出信号分别对应操纵力传感器3前后以及左右二个互相垂直方向的应变值。
操纵杆座1上固定设置的操纵力传感器3的轴线和操纵手柄头2的轴线均与操纵杆的轴线同轴。
操纵杆座1为套筒形结构，其内设有与被测车辆换档变速操纵杆同直径的孔，孔的顶部有台阶。
操纵力传感器3通过自身内孔螺纹用螺母固定在操纵杆座1的外螺纹上。
权利要求1.一种车辆换档变速手柄上操纵力的测试装置，主要包括操纵杆座(1)、操纵手柄头(2)、操纵力传感器(3)，其特征在于连接方式为操纵力传感器(3)由螺钉固定在操纵杆座(1)上，操纵手柄头(2)与操纵力传感器(3)的敏感部位用螺钉固定连接，测试时，操纵杆座(1)连同其上固定的操纵力传感器(3)及操纵手柄头(2)套在被测车辆换档变速操纵杆上，并用螺钉紧固。
2.根据权利要求1所述的这种车辆换档变速手柄上操纵力的测试装置，其特征在于操纵杆座(1)为套筒形结构，其内设有与被测车辆换档变速操纵杆同直径的孔，孔的顶部有台阶。
3.根据权利要求1或2所述的这种车辆换档变速手柄上操纵力的测试装置，其特征在于操纵杆座(1)上固定设置的操纵力传感器(3)和操纵手柄头(2)的轴线均与操纵杆的轴线同轴。
4.根据权利要求1所述的这种车辆换档变速手柄上操纵力的测试装置，其特征在于操纵力传感器(3)为长圆柱形悬臂梁式电阻应变负荷传感器，其内弹性变形元件上相对布置的二组电阻应变片的接线方式构成二个独立的电桥电路，二组输出信号分别对应操纵力传感器(3)前后以及左右二个互相垂直方向的应变值。
5.根据权利要求1或4所述的这种车辆换档变速手柄上操纵力的测试装置，其特征在于操纵力传感器(3)通过自身内孔螺纹用螺母固定在操纵杆座(1)的外螺纹上。
专利摘要车辆换档变速手柄上操纵力的测试装置属于机械工程中车辆检测领域。主要包括操纵杆座、操纵力传感器、操纵手柄头，其连接方式为操纵力传感器由螺钉固定在操纵杆座上，操纵手柄头直接与操纵力传感器的敏感部位固定连接，测试时，旋下车辆被测操纵杆上的操纵手柄头，将操纵杆座连同其上固定的操纵力传感器及操纵手柄头套在被测车辆换档变速操纵杆上，并用螺钉快速紧固。本实用新型具有结构简单、成本低、工作可靠、测试精度高、符合车辆实际操纵情况、使用安装调整很方便的特点，适用于各种类型手动换档变速系统前后和左右二个方向操纵力的同时同步动态测试。
文档编号G01L5/22GK2575639SQ0226114
公开日2003年9月24日 申请日期2002年10月31日 优先权日2002年10月31日
发明者程晓鸣, 何维廉, 黄宏成, 赵宇彤 申请人:上海交通大学