汽车方向盘舒适性验证装置的制作方法

本发明涉及一种用于汽车开发初期进行汽车方向盘舒适性验证的装置。

背景技术：

汽车开发过程中方向盘设计是实现驾驶操作舒适性的关键，也是汽车人机设计的重要组成部分，能够保证驾驶员操作在舒适范围内，同时在坐姿下完成相关的各种动作，能够减小乘员长途乘车疲劳度，反之会招致用户使用不舒适而抱怨。验证方向盘舒适性有两种手段，一是样件验证，二是虚拟验证。

样件验证方向盘舒适性准确高，但是存在以下问题：

1、样件制作成本高，并且所制作的模型（实车）不能用于其它车型。每个车型对应的不同的方案，就需要制作若干个对应模型（实车），需要高昂的费用。

2、安装方向盘系统的环境需要额外特殊制作，成本高。不同车型的方向盘系统安装面位置和安装结构方式都不会完全一致，针对不同车型需要制作对应的安装面，对应的制作成本高昂。

3、方向盘系统样件制作设计周期长。汽车开发过程中方向盘系统样件制作设计周期一般需要3个月以上，当评价过程中发现设计缺陷的时候，常需要返回到设计阶段进行方案修改，然后再重新重复原来的开发过程，再评价，再改进。一般一个理想的设计方案可能需要若干轮这样的修改和再评价过程，对于汽车开发过程中出现的问题如果都用此方法进行验证，整车的开发周期将会大大延长。对于国内日益激烈竞争环境下要求缩短开发周期而言是不可接受的。

虚拟验证主要是利用计算机中的catia软件进行方向盘系统验证，方向盘系统舒适性验证成本极低，且时间段，但无法进行主观感受的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种汽车方向盘舒适性验证装置，其能够保证进行汽车方向盘舒适性验证时，具有成本低、周期短、可主观感受三大优点。

本发明所述汽车方向盘舒适性验证装置，包括方向盘安装器、高度调节机构、纵向调节机构、横向调节机构和角度调节机构。

所述纵向调节机构安装在高度调节机构上，纵向调节机构沿设置在高度调节机构上的导轨在高度方向上滑动配合；所述横向调节机构安装在纵向调节机构上，横向调节机构沿设置在纵向调节机构上的导轨在纵向方向上滑动配合；所述角度调节机构安装在横向调节机构上，角度调节机构沿设置在横向调节机构上的导轨在横向方向上滑动配合。

所述方向盘安装器用于安装方向盘，方向盘安装器与所述角度调节机构连接，角度调节机构用于调节方向盘安装器与水平面的倾角。

进一步，所述方向盘安装器包括底板和设置在底板上的第一竖直板和第二竖直板，在第一竖直板的上端开设有第二销钉孔，在第二竖直板的上端开设有u型槽，在u型槽槽壁上开设有第一销钉孔；在底板上开设有方向盘安装孔。

所述角度调节机构包括用于与横向调节机构的横向导轨滑动配合的底座、连接块和设置在底座上的滑动结构；所述底座的下侧设置有安装槽，在安装槽的两侧槽壁上开设有第三销钉孔，第一竖直板的上端位于所述安装槽内，通过销钉穿在第一竖直板上端的第二销钉孔和安装槽槽壁的第三销钉孔内，使第一竖直板上端安装在底座上。

连接块的后端开设有第四销钉孔，连接块的后端位于第二竖直板上端的u型槽内，连接块后端通过销钉穿在第四销钉孔和第二竖直板上的第一销钉孔内与第二竖直板连接；连接块的前端通过销钉与滑动结构的滑块铰接，通过第一驱动机构使该滑块沿着滑动结构的导轨在纵向方向上滑动。

进一步，所述第一驱动机构包括设置在角度调节机构上的第一轴承座、第二轴承座和第一调节丝杆，第一、第二轴承座位于所述导轨的一侧，第一调节丝杆的两端分别安装在第一、第二轴承座上，所述滑块上设置有第一调节丝杆套，第一调节丝杆的中部位于所述第一调节丝杆套内，与第一调节丝杆套配合连接。使用时，只需驱动第一调节丝杆转动，便能带动滑块沿着导轨滑动。

进一步，所述高度调节结构包括竖直板和沿竖直方向设置在竖直板上的第一竖直导轨和第二竖直导轨。

进一步，所述纵向调节机构的一侧设置有第一调节滑槽和第二调节滑槽，纵向调节机构通过第一调节滑槽与第一竖直导轨配合连接、第二调节滑槽与第二竖直导轨配合连接安装在高度调节结构上；纵向调节机构的另一侧设置有第一、第二纵向导轨和第二驱动机构。

进一步，所述横向调节机构包括与纵向调节机构配合的配合部和设置在横向调节机构上的横向导轨；配合部上开设有两条滑槽，第一、第二纵向导轨分别位于对应的滑槽内，通过所述第二驱动机构作用在该配合部上使横向调节机构与纵向调节机构滑动配合；所述横向导轨与所述角度调节机构的底座滑动配合，通过第三驱动机构作用在所述底座上使底座在所述横向导轨上滑动。

进一步，所述第二驱动机构包括设置在纵向调节机构上的第三轴承座、第四轴承座和第二调节丝杆，第二调节丝杆与第一、第二纵向导轨呈平行布置，其两端分别安装在第三、第四轴承座上，所述配合部上设置有第二调节丝杆套，第二调节丝杆的中部位于所述第二调节丝杆套内，与第二调节丝杆套配合连接。使用时，只需驱动第二调节丝杆转动，便能带动配合部沿着第一、第二纵向导轨滑动。

进一步，所述第三驱动机构包括第三调节丝杆，第三调节丝杆通过设置在横向调节机构上的丝杆安装孔安装在横向调节机构上，所述第三调节丝杆与横向导轨平行布置，在底座上设置有第三调节丝杆套，第三调节丝杆的中部位于所述第三调节丝杆套内，与第三调节丝杆套配合连接。使用时，只需驱动第三调节丝杆转动，便能带动底座沿着横向导轨滑动。

本发明所述汽车方向盘舒适性验证装置，由于具有上述结构，保证方向盘系统可以沿着横向、纵向和垂直三个方向进行无极调节，并通过角度调节机构实现了角度的调节，从而模拟虚拟方案中方向盘系统的位置，并进行主观评价、修正方案，从而找到舒适的方向盘系统位置并应用到整车项目中。该装置可以保证方向盘能够在空间各个方向进行移动，并且各个自由度设计调节量足够大，能够满足包括轿车、微车以及微型客车的使用需求，以后新车型开发过程中不再需要制作特定的样件进行方向盘舒适性验证,从而减少汽车开发中为了验证方向盘舒适性而产生的费用。各个自由度调节方便容易，需要验证的方案，仅仅需要调节设备相关机构就能够实现，从而节省了针对不同方案重新加工模型(实车)的时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中高度调节机构的结构示意图；

图3为本发明中纵向调节机构的结构示意图；

图4为本发明中纵向调节机构另一视角下的结构示意图；

图5为本发明中的横向调节机构结构示意图；

图6为本发明中的方向盘安装器结构示意图；

图7为本发明中的角度调节机构结构示意图（不含滑块和连接块）；

图8为本发明中滑块和连接块的配合结构示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明进行详细阐述。

参见图1至图8所示，该汽车方向盘舒适性验证装置，包括方向盘安装器5、高度调节机构1、纵向调节机构2、横向调节机构3和角度调节机构4。所述纵向调节机构2安装在高度调节机构1上，纵向调节机构2沿设置在高度调节机构1上的导轨在高度方向上滑动配合。所述横向调节机构3安装在纵向调节机构2上，横向调节机构3沿设置在纵向调节机构2上的导轨在纵向方向上滑动配合。所述角度调节机构4安装在横向调节机构3上，角度调节机构4沿设置在横向调节机构3上的导轨在横向方向上滑动配合。所述方向盘安装器5用于安装方向盘，方向盘安装器5与所述角度调节机构4连接，角度调节机构4用于调节方向盘安装器5与水平面的倾角。

本实施例中，高度调节结构1包括竖直板11和沿竖直方向设置在竖直板11上的第一竖直导轨12和第二竖直导轨13。纵向调节机构2的一侧设置有第一调节滑槽21和第二调节滑槽22，纵向调节机构2通过第一调节滑槽21与第一竖直导轨12配合连接、第二调节滑槽22与第二竖直导轨13配合连接安装在高度调节结构1上，纵向调节滑槽一19、纵向调节滑槽二20具有自锁功能，实现了在高度方向的调节。

纵向调节机构2的另一侧设置有第一、第二纵向导轨23、24和第二驱动机构。横向调节机构3包括与纵向调节机构2配合的配合部31和设置在横向调节机构上的横向导轨32。配合部上开设有两条滑槽33，第一、第二纵向导轨23、24分别位于对应的滑槽33内，通过所述第二驱动机构作用在该配合部31上使横向调节机构3与纵向调节机构2滑动配合，实现了在纵向方向的移动。更具体的，所述第二驱动机构7包括设置在纵向调节机构2上的第三轴承座71、第四轴承座72和第二调节丝杆73，第二调节丝杆与第一、第二纵向导轨呈平行布置，其两端分别安装在第三、第四轴承座上，所述配合部31上设置有第二调节丝杆套74，第二调节丝杆73的中部位于所述第二调节丝杆套74内，与第二调节丝杆套74配合连接。使用时，只需驱动第二调节丝杆73转动，便能带动配合部31沿着第一、第二纵向导轨23、24滑动。

横向调节机构3的横向导轨32与所述角度调节机构的底座41滑动配合，通过第三驱动机构作用在所述底座上使底座41在所述横向导轨上滑动，实现了在横向方向的移动。更具体的，所述第三驱动机构8包括第三调节丝杆81，第三调节丝杆81通过设置在横向调节机构3上的丝杆安装孔安装在横向调节机构3上，所述第三调节丝杆81与横向导轨32平行布置，在底座上设置有第三调节丝杆套82，第三调节丝杆的中部位于所述第三调节丝杆套内，与第三调节丝杆套配合连接。使用时，只需驱动第三调节丝杆转动，便能带动底座沿着横向导轨32滑动。

所述方向盘安装器5包括底板51和设置在底板51上的第一竖直板52和第二竖直板53，在底板51上开设有方向盘安装孔57。在第一竖直板52的上端开设有第二销钉孔54，在第二竖直板53的上端开设有u型槽55，在u型槽槽壁上开设有第一销钉孔56。角度调节机构4包括用于与横向调节机构3的横向导轨滑动配合的底座41、连接块42和设置在底座41上的滑动结构。所述底座41的下侧设置有安装槽44，在安装槽44的两侧槽壁上开设有第三销钉孔45，第一竖直板52的上端位于所述安装槽44内，通过销钉穿在第一竖直板上端的第二销钉孔30和安装槽槽壁的第三销钉孔45内，使第一竖直板上端安装在底座41上。连接块42的后端开设有第四销钉孔46，连接块的后端位于第二竖直板上端的u型槽55内，连接块后端通过销钉10穿在第四销钉孔46和第二竖直板上的第一销钉孔29内与第二竖直板连接；连接块的前端通过销钉11与滑动结构的滑块43铰接，通过第一驱动机构使该滑块沿着滑动结构的导轨47在纵向方向上滑动。所述第一驱动机构6包括设置在角度调节机构上的第一轴承座61、第二轴承座62和第一调节丝杆63，第一、第二轴承座位于所述导轨47的一侧，第一调节丝杆63的两端分别安装在第一、第二轴承座上，所述滑块43上设置有第一调节丝杆套64，第一调节丝杆63的中部位于所述第一调节丝杆套64内，与第一调节丝杆套配合64连接。使用时，只需驱动第一调节丝杆63转动，从而驱动滑块43和42运动，连接块42带动方向盘安装器5转动，从而实现角度的调节。

角度调节原理是通过改变驱动滑块43的位置，驱动滑块43和连接块42是旋转连接，连接块42随着驱动滑块43沿前后方向移动，利用四边形原理达到方向盘安装器5调节角度的目的。