汽车关门力测试装置

技术领域

本申请涉及一种便携式的用于测试汽车关门力的装置。

背景技术

传统的便携式汽车关门力测试装置一般采用胶粘或磁吸方式安装传感器。固定胶粘性太强可能损坏车漆，粘性太弱则固定不牢，胶的化学特性也可能对车漆产生腐蚀作用。磁吸的尖锐部分可能划伤车漆，在非钢铁的门板材料上通常无法安装，力传感器在中间位置且需要较大的安装面使得测力点无法靠近车门边缘。此外，车门没有垂直面时，这两种安装方式均无法保证力传感器的水平安装，测试时会造成数据误差。

发明内容

本申请旨在提供一种便携式的用于测试汽车关门力的装置，其能够克服现有技术中存在的至少一些问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种汽车关门力测试装置，其限定彼此垂直的纵向、轴向和横向，且包括：

适于吸附于车门的第一吸盘和第二吸盘，第一和第二吸盘的中心轴线沿纵向布置；

由第一和第二吸盘支撑的分段式连杆，连杆的中心轴线沿轴向布置；

传感器框架，其靠近第二吸盘固定于连杆；

力传感器，其安装在传感器框架上；以及

推力把手，其安装到力传感器；

其中，连杆具有可调的轴向长度，并且具有可绕其中心轴线转动的松开状态和被相对于第二吸盘锁定的锁定状态。

根据一种可行实施方式，连杆的第一端以纵向位置可调的方式固定于第一吸盘。

根据一种可行实施方式，连杆的第一端通过支架固定到第一吸盘，所述支架具有纵向延伸的长孔，连杆的第一端通过穿过所述长孔的螺栓连接着支架。

根据一种可行实施方式，连杆包括至少两段，两段之间可实现相互锁定和松开。

根据一种可行实施方式，传感器框架上设有水平度测量和显示模块。

根据一种可行实施方式，连杆通过固定架而由第二吸盘支撑，固定架固定安装于第二吸盘，连杆穿过固定架中的轴向通孔。

根据一种可行实施方式，所述传感器框架围绕所述固定架布置。

根据一种可行实施方式，固定架配备有穿过固定架朝向连杆旋拧的固定螺栓，通过所述固定螺栓实现连杆相对于固定架的锁紧和松开。

根据一种可行实施方式，测试装置还包括以可绕连杆的中心轴线转动的方式与传感器框架配合的撑紧座，所述撑紧座的横向两端带有朝向车门布置用于推抵于车门的一对可伸缩支脚。

根据一种可行实施方式，所述一对可伸缩支脚之间的横向距离大于传感器框架的横向宽度。

根据一种可行实施方式，所述撑紧座被固定于所述固定架。

根据一种可行实施方式，所述传感器框架包括支撑着力传感器的传感器支撑板，所述传感器支撑板与所述撑紧座之间设有弧形配合部。

根据本申请的可调节汽车关门力测试装置采用带泵吸盘的无损安装方式，增大了车门表面的适用范围，可以测量靠近门边缘的力，且大大提高了前后方向的稳定性。

附图说明

图1是本申请的汽车关门力测试装置在车门上的安装位置的示意图；

图2是根据本申请一种实施方式的汽车关门力测试装置的俯视图；

图3、4分别是图1中的汽车关门力测试装置的正视图和侧视图；

图5是图1中的汽车关门力测试装置的分解透视图。

具体实施方式

下面参照附图描述本申请的汽车关门力测试装置的可行实施方式。

首先，如图1所示，本申请的汽车关门力测试装置1用于施加在汽车的车门2上。车门2具有枢轴侧边缘2a和开闭侧边缘2b。车门2能够在枢轴侧边缘2a处绕车门枢轴(未示出)转动，使得车门2打开和关闭。细长的关门力测试装置1施加在枢轴侧边缘2a和开闭侧边缘2b之间，用于测试关闭车门2所需在开闭侧边缘2b处向车门2施加的推力。

为了描述汽车以及关门力测试装置1的方位，如图1所示，定义汽车前后方向为X轴，左右方向为Y轴，垂直方向为Z轴，其中X轴和Y轴位于水平平面内，Z轴垂直于水平平面。关门力测试装置1基本上平行于X轴施加在车门2上。

关门力测试装置1的一种可行构造在图2-5中示出。如这些图中所示，关门力测试装置1总体上呈细长形，包括彼此轴向相隔的第一带泵吸盘11和第二带泵吸盘12，第一带泵吸盘11位于关门力测试装置1的轴向第一端，第二带泵吸盘12位于或靠近关门力测试装置1的轴向第二端。在关门力测试装置1如图1所示施加在汽车的车门2上时，第一带泵吸盘11靠近枢轴侧边缘2a施加于车门2，第二带泵吸盘12靠近开闭侧边缘2b施加于车门2。

如图中所示，第一带泵吸盘11主要包括：用于吸附于车门的吸盘体11a，吸盘体11a的前侧限定吸附面，支撑着吸盘体11a背侧的基座11b，连接到基座11b、用于操控吸盘体11a内产生负压的手动泵11c，固定于基座11b上的壳体11d，设置在壳体11d上的螺栓11e。螺栓11e的中心轴线基本上与吸盘体11a的中心轴线重合。第二带泵吸盘12主要包括：用于吸附于车门的吸盘体12a，吸盘体12a的前侧限定吸附面，支撑着吸盘体12a背侧的基座12b，连接到基座12b、用于操控吸盘体12a内产生负压的手动泵12c，设置于基座12b中的螺纹孔12d，以及可选的用于辅助手动泵12c固定的固定条12e。吸盘体11a和吸盘体12a由弹性材料制成。在关门力测试装置1的组装状态，吸盘体11a和吸盘体12a的吸附面基本共面，吸盘体11a和吸盘体12a的中心轴线基本上相互平行且限定关门力测试装置1的纵向，手动泵12c基本被限定为朝向第一带泵吸盘11方向，手动泵11c可以布置在任何适于操作的方位。

此外，分段式的连杆13从第一带泵吸盘11朝向第二带泵吸盘12沿轴向延伸。连杆13包括彼此可相对轴向伸缩的至少两段，图中示出为第一段13a、第二段13b、第三段13c，这三段分别为圆管的形式。第二段13b部分地插入第一段13a中，第一段13a和第二段13b之间通过快锁套鼓13d连接。第三段13c部分地插入第二段13b中，第二段13b和第三段13c之间通过快锁套鼓13e连接。快锁套鼓13d和快锁套鼓13e各自设有锁紧柄13f、13g。操作者松开(例如扳开)锁紧柄13f、13g可将快锁套鼓13d、13e置于松开状态，使得第二段13b可相对于第一段13a伸缩、第三段13c可相对于第二段13b伸缩。操作者锁紧(例如按下)锁紧柄13f、13g可将快锁套鼓13d、13e置于锁定状态，使得第二段13b相对于第一段13a锁定、第三段13c相对于第二段13b锁定。这样可调节连杆13的长度。连杆13不限于快锁套鼓的形式，也可以是旋转侧面旋钮加紧或者旋转同轴线螺母锁紧等其他形式。

第三段13c的末端(即连杆13的后端)设有轴向伸出的螺栓13h，用于借助直角形支架14实现连杆13与第一带泵吸盘11的连接。具体而言，支架14包括彼此垂直的第一部分14a和第二部分14b。第一部分14a中形成有通孔14c，第一带泵吸盘11上的螺栓11e穿过通孔14c并被螺母(未示出)锁紧，以将第一部分14a固定于第一带泵吸盘11。第二部分14b中形成有长孔14d，该长孔14d沿着与第一带泵吸盘11的吸盘体11a的吸附面垂直的方向延展，连杆13后端的螺栓13h可穿过长孔14d并被螺母(未示出)锁紧，以将连杆13与支架14固定在一起。这样，通过支架14，可将连杆13的后端固定到第一带泵吸盘11。可以理解，连杆13的后端也可以通过其它形式的紧固结构固定于支架14。例如，可在连杆13的后端形成螺纹孔，而利用穿过长孔14d的螺栓将连杆13的后端锁紧于支架14。此外，支架14也不限于图示的直角形形式，而是可以采用任何适宜的形式，只要能够实现将连杆13的后端与第一带泵吸盘11连接、并能调节连杆13的后端相对于第一带泵吸盘11的纵向位置即可。

参看图5，连杆13的第一段13a的前部借助固定架15固定到第二带泵吸盘12。固定架15包括彼此相连的第一部分15a和第二部分15b。第一部分15a中限定轴向通孔15c，连杆13的第一段13a可插入轴向通孔15c中，使得固定架15可绕第一段13a转动，以调节固定架15相对于连杆13的角位置。此外，第一部分15a中形成有至少一个(图5中的实施方式中示出了两个)纵向螺纹孔15d，所述纵向螺纹孔15d从第一部分15a的外侧贯通到轴向通孔15c。在确定了固定架15相对于连杆13的角位置后，将带有可手工操作的旋拧头的固定螺栓16旋入轴向通孔15c中，使得固定螺栓16的末端压抵于连杆13的第一段13a的外周，可将固定架15与连杆13固定在一起。可选地，为增大此处固定的牢固性，可以在螺栓16与连杆13第一段13a之间加设增大摩擦力的结构，如垫片、带槽滑块等。另一方面，第二部分15b为彼此横向相对的一对分支腿部15b1、15b2的形式，这一对分支腿部15b1、15b2跨过第二带泵吸盘12的手动泵12c推抵于基座12b，然后通过穿过这一对分支腿部15b1、15b2并且旋入螺纹孔12d中的螺栓(未示出)，将固定架15与第二带泵吸盘12固定在一起。可选的固定条12e可围绕第二带泵吸盘12的手动泵12c的悬伸部分通过而定固定到所述一对分支腿部15b1、15b2，以有助于固定架15与第二带泵吸盘12之间的牢固连接。

关门力测试装置1还包括围绕固定架15布置的可旋转框架(传感器框架)，该可旋转框架包括位于固定架15横向两侧的一对侧板21、位于固定架15前侧的传感器支撑板22、位于固定架15后侧的支板23，该可旋转框架能够相对于固定架15转动。

传感器支撑板22包括大致矩形板状的主体部分22a和与主体部分22a相连的弧形部分22b。传感器支撑板22具有大致对称的结构，对称轴线与第一带泵吸盘11和第二带泵吸盘12的中心轴线基本重合。在纵向上，弧形部分22b与吸盘体11a和12a位于同一侧。主体部分22a中形成有与固定架15的轴向通孔15c对应的通孔22c，连杆13的第一段13a可插入通孔22c中。弧形部分22b的背对主体部分22a的一侧形成有弧形凸起22d，该弧形凸起22d限定的圆弧的中心位于连杆13的中心轴线上。主体部分22a的背对弧形部分22b的侧部中形成有传感器安装孔22e。所述一对侧板21的前部通过螺栓固定于传感器支撑板22的两侧。此外，传感器支撑板22中设有从其两侧延伸到通孔22c的螺纹孔22f，固定螺栓28(见图3)被旋拧通过螺纹孔22f而推抵于连杆13的第一段13a，以将传感器支撑板22固定于连杆13的第一段13a。

支板23为方形板材的形式，其内形成有与固定架15的轴向通孔15c对应的通孔23a，连杆13的第一段13a穿过通孔23a插入轴向通孔15c中。所述一对侧板21的后部通过螺栓固定于支板23的两侧。

如此构成的可旋转框架能够在固定螺栓16未被拧紧且锁紧柄13f被松开的状态下以连杆13的第一段13a为轴相对于固定架15转动。

传感器支撑板22通过连接板24和撑紧座25保持相对于固定架15的轴向位置。

连接板24包括彼此相连的第一部分24a和第二部分24b，第一部分24a中形成有与固定架15的轴向通孔15c对应的通孔24c，连杆13的第一段13a可穿过通孔24c。通过螺栓，连接板24的第二部分24b被固定到固定架15的第二部分15b的前端。并且，连接板24在轴向上位于固定架15与传感器支撑板22之间。

撑紧座25布置在传感器支撑板22基本相同的轴向位置，并且在纵向上相对于连杆13的中心轴线位于与吸盘体11a和12a相同的一侧。

撑紧座25形成有与传感器支撑板22的弧形凸起22d配合的弧形导槽25a。撑紧座25通过螺栓与连接板24的第二部分24b固定在一起，并且通过弧形凸起22d与弧形导槽25a相配合，从而将传感器支撑板22可转动地支撑着。同时，弧形凸起22d在轴向上被夹持在撑紧座25与连接板24的第二部分24b之间，从而限定了传感器支撑板22的轴向位置。

撑紧座25的横向宽度大于传感器支撑板22。撑紧座25的横向两端中分别形成有纵向延伸的螺纹孔25b。此外，撑紧座25的横向两端中还分别形成有横向缺口25c，每个横向缺口25c横贯相应的通孔25b。

撑紧座25的每个横向端分别配备有一个支脚26和一个螺母27。每个支脚26包括螺纹部分26a和相连的支脚部分26b。可选地，支脚部分26b通过球头可三维转动地连接着螺纹部分26a。螺母27插入相应的横向缺口25c中，支脚26的螺纹部分26a伸入撑紧座25的通孔25b中并且旋拧穿过螺母27。在纵向上，两个支脚部分26b位于与吸盘体11a和12a相同的一侧。每个支脚26的螺纹部分26a与支脚部分26b之间设有可被操作者手工固定部分26c。通过转动螺母27，可以调节支脚部分26b与撑紧座25之间的距离。可选地，在传感器支撑板22的弧形部分22b靠近门边缘侧可以增加一组类似的支撑结构(未示出)。

用于测量关门力的力传感器30具有第一安装部30a和第二安装部30b。第一安装部30a安装到传感器安装孔22e中，以将力传感器30固定到传感器支撑板22。

推力把手31被安装到力传感器30的第二安装部30b。

可选地，在旋转框架上，安装有水平度测量和显示模块40(如图2、3所示)。水平度测量和显示模块40可以包括水准泡式、数字式等等的水准元件。借助于水平度测量和显示模块40，可以显示可旋转框架的角位置。可选地，在选装框架上可以安装用于测量车门边缘移动位置的位移传感器，和/或用于测量车门角度的陀螺仪等其他传感器。可选地，在选装框架上可以安装用于信号处理和/或测量数值显示的模块。

可以理解，可旋转框架并不限于前面所述的结构，只要其能够支撑传感器30并且相对于固定架15转动即可。

下面描述关门力测试装置1向车门2上的施加。在施加前，螺栓13h、固定螺栓16尚未被旋紧，锁紧柄13f、13g处在松开状态，支脚部分26b位于比吸盘体11a和12a更靠近连杆13的中心轴线的纵向位置。

操作者通过分别操纵手动泵12c和11c而将第二带泵吸盘12靠近开闭侧边缘2b吸附于车门2、将第一带泵吸盘11靠近枢轴侧边缘2a吸附于车门2,。调节第一带泵吸盘11和第二带泵吸盘12的吸附位置，使得连杆13平行于水平面(X-Y平面)。

接下来，操作者调节螺栓13h或其它紧固结构相对于长孔14d的位置，使得连杆13平行于X轴。然后用螺母将调节螺栓13h锁紧或将其它紧固结构锁紧。

接下来，操作者转动推力把手31，使得可旋转框架相对于固定架15转动，从而力传感器30的中心轴线(即测力方向)平行于Y轴。然后，通过固定螺栓16将可旋转框架相对于连杆13的第一段13a锁紧，再通过锁紧柄13f、13g将连杆13的第二段13b相对于第一段13a锁定、第三段13c相对于第二段13b锁定。这样，连杆13的长度被固定下来，并且力传感器30的测力方向处于Y方向。然后，通过调节支脚26从传感器支撑板22伸出的距离，使得调节支脚26撑紧于车门，从而提高力传感器30相对于车门的支撑刚度。

需要指出，前面描述的角位置调节，可以借助于可选的水平度测量和显示模块40实现。

接下来，操作者可以将力传感器30的输出端与检测设备的数据采集线连接。之后，就可以打开车门，并且通过推压推力把手31而测量关门力。

根据本申请的可调节汽车关门力测试装置采用带泵吸盘的无损安装方式，适用于任何光滑车门表面(铁，铝，碳纤维，复合材料等)，增大了车门表面的适用范围。

此外，前后大跨距两点固定的方式使得装置可以测量靠近门边缘的力，且大大提高了前后方向的稳定性。

此外，两个可伸缩球头马蹄形支脚距离较远，也增强了传感器在垂直方向上的稳定性。

此外，多维度的可调节性可以有效确保测量准确性；旋转调节功能及指示装置可以确保力传感器水平安装。

通过直观的LED或Bar条显示夹具水平状态，便于用户调整装置的安装。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。