CN109406034A - 一种新型六分力传感器外侧组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型六分力传感器外侧组件，包括外侧部件、轮辋安装盘、轮毂转接盘和轮毂适配器，所述的轮辋安装盘固定在改制轮辋上，所述的轮辋安装盘的中心设有第二安装孔，所述的轮毂转接盘位于第二安装孔内，所述的轮毂适配器与外侧部件分别固定在所述的轮毂转接盘的两侧；所述的外侧部件为六边形结构，所述的外侧部件的边缘设有6个传感器安装槽；所述的轮毂转接盘的外径小于所述的第二安装孔的直径。本发明所述的一种新型六分力传感器外侧组件，将原来的传感器从内侧安装转换为外侧安装，这样可以使传感器径向占用的体积减小，适合更多的轮辋适配器和轮毂适配器，不需要每次设计加工新的轮辋适配器。
Description
技术领域
本发明属于传感器技术领域，尤其是涉及一种新型六分力传感器外侧组件。
背景技术
车轮六分力传感器能够提供精确的路谱采集功能，为汽车在实验室内的测试提供全面的路谱信号。同时由于六分力测试系统采集的载荷是车辆的外部载荷，可以通过该外部载荷对车体模型中的各个部件的载荷进行计算，从而得到所有部件的疲劳寿命。这些计算数据在车身还处于建模阶段就有重要的指导意义，可以在设计阶段发现问题，而非是整车造好后再慢慢改进。六分力测试方法不同于以往测试车辆内部载荷的方法。因为内部载荷是无法通过计算，得出其他部件载荷的。
车轮六分力传感器能够快速测量车轮受到的三方向力和三方向力矩。传感器安装在轮毂适配器和轮辋适配器之间，轮胎安装在修改的轮辋上，而轮毂适配器安装在车轮上。这样车轮受力传输到轮毂时，会先经过传感器。由于传感器在旋转坐标系中测量力和扭矩，因此当车轮旋转的时候，径向力通道的输出将发生变化。因此在应用采集到的数据前，必须先把它们转化为车辆坐标系。集成光学编码器的滑环将信号传到定子，编码器提供角位置，和车轮旋转速度。
常见的六分力测力单元与内测部件视为一个总成，每当需要在道路测试的载荷谱采集使用时，均需针对不同的轮辋直径设计不同的轮辋适配器，其设计理念为由传感器单元为中心向轮辋辐条连接处(最大直径处)延伸。该适配器不仅由于轮胎尺寸有直径的区别，而且会根据原车轮轮辋辐条的多寡设计不同的连接方案，因此不同的车型间如果轮胎尺寸相同也无法使用制作好的轮辋适配器。另一方面，道路测试所获取的道路载荷谱数据会使用在实验室内的整车道路模拟机。原方案中所配备的台架轮辋适配器为一体式，也采用了延伸至最大直径处的设计理念，因此极为厚重。但也因此只适用于具有固定尺寸(430mm直径)的台架测试用，成本较高，装配繁琐。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种新型六分力传感器外侧组件，以降低试验成本，并且安装简单。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型六分力传感器外侧组件，包括外侧部件、轮辋安装盘、轮毂转接盘和轮毂适配器，所述的轮辋安装盘固定在改制轮辋上，所述的轮辋安装盘的中心设有第二安装孔，所述的轮毂转接盘位于第二安装孔内，所述的轮毂适配器与外侧部件分别固定在所述的轮毂转接盘的两侧；
所述的外侧部件为六边形结构，所述的外侧部件的边缘设有6个传感器安装槽；
所述的轮毂转接盘的外径小于所述的第二安装孔的直径。
进一步的，所述的外侧部件上设有第一安装孔和若干的第四通孔，所述的第一安装孔位于外侧部件的中心，所述的第四通孔位于所述的第一安装孔的外侧。
进一步的，所述的外侧部件上还设有6个与所述的传感器安装槽相配合的传感器线缆引出槽，所述的传感器安装槽与所述的第一安装孔通过传感器线缆引出槽相连通。
进一步的，所述的轮毂转接盘的边缘设有若干的第二螺纹孔，所述的第二螺纹孔与所述的第四通孔相配合。
进一步的，所述的轮毂转接盘的中心设有第一凹槽，所述的第一凹槽内设有第三安装孔和若干的第一通孔，所述的第三安装孔位于第一凹槽的中心，所述的第一通孔均位于第三安装孔的外侧。
进一步的，所述的轮毂转接盘上还设有定位台阶，所述的定位台阶位于所述的第一凹槽的外侧。
进一步的，所述的轮辋安装盘的边缘设有若干的轮辋连接孔。
相对于现有技术，本发明所述的一种新型六分力传感器外侧组件具有以下优势：
本发明所述的一种新型六分力传感器外侧组件，将原来的传感器从内侧安装转换为外侧安装，这样可以使传感器径向占用的体积减小，适合大于13英寸的轮辋以及与其相配适的轮辋配适器和轮毂配适器，不需要每次设计加工新的轮辋适配器；并且传感器从内侧安装转换为外侧安装，使得轮辋安装盘省去了凸台结构，能够适用于直径更小的轮辋。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的外侧组件的爆炸图；
图2为本发明实施例所述的外侧部件的结构示意图；
图3为本发明实施例所述的外侧部件的另一视角结构示意图；
图4为本发明实施例所述的外侧部件的左视图；
图5为本发明实施例所述的轮辋安装盘的结构示意图；
图6为本发明实施例所述的轮毂转接盘的结构示意图；
图7为本发明实施例所述的轮毂转接盘的剖视图；
图8为本发明实施例所述的外侧组件在道路试验时的装配示意图；
图9为本发明实施例所述的外侧组件在台架试验时的装配示意图。
附图标记说明：
1、外侧部件；11、传感器安装槽；111、第二通孔；112、定位孔；12、第一安装孔；13、第四通孔；14、传感器线缆引出槽；15、减重槽；2、轮辋安装盘；21、第二安装孔；22、轮辋连接孔；23、第三通孔；24、减重孔；3、轮毂转接盘；31、第二螺纹孔；32、第一凹槽；321、第三安装孔；322、第一通孔；33、定位台阶；4、轮毂适配器；5、改制轮辋；6、传感器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-9所示，一种新型六分力传感器外侧组件，包括外侧部件1、轮辋安装盘2、轮毂转接盘3和轮毂适配器4，所述的轮辋安装盘2固定在改制轮辋5上，所述的轮辋安装盘2的中心设有第二安装孔21，所述的轮毂转接盘3位于第二安装孔21内，所述的轮毂适配器4与外侧部件1分别固定在所述的轮毂转接盘3的两侧；传感器6固定在外侧部件1与轮辋安装盘2之间。
所述的外侧部件1为六边形结构，所述的外侧部件1的边缘设有6个传感器安装槽11；传感器安装槽11的底面位于力传递路径上，传感器安装槽11的直径稍大于传感器6的外径，进而防止测试期间因微小窜动产生新的力传递路径。6个传感器6顺时针以ABCDEF为顺序分别固定在相应的传感器安装槽11内，所述的传感器安装槽11内均设有8个第二通孔111，用于安装螺栓固定传感器6。使用六分力传感器时，传感器6的坐标系需要使用车轮旋转的角度数据来换算为整车坐标系，因此需要在测试前将传感器6外置的滑环角度传感器清零，六边形的设计可以方便地将任何一款角度计放置在六分力测量轮外侧部件适配器上。
传感器6上有一凸出定位销，所述的传感器安装槽11内设有定位孔112，用于与传感器6的定位销配合定位传感器6。之所以需要定位是因为传感器6也有坐标系，所有径向坐标轴需要指向圆心。
所述的外侧部件1上还设有若干的减重槽15。凹陷减重设计在保证传感器外侧部件1强度的前提下(在传感器6量程60KN内无明显变形)，尽量减小适配器重量。所述的外侧部件1整体采用7075-T6航空铝制成。
所述的轮毂转接盘3的外径小于所述的第二安装孔21的直径。避免轮毂转接盘3与轮辋安装盘2接触导致力传递路径改变。
所述的外侧部件1上设有第一安装孔12和若干的第四通孔13，所述的第一安装孔12位于外侧部件1的中心，所述的第四通孔13位于所述的第一安装孔12的外侧。所述的第四通孔13采用沉头孔设计，一方面用于连接外侧部件1与轮毂转接盘3；另一方面外侧部件1的再外侧还有车轮电子需要安装至外侧部件1的第一安装孔12处，并与外表面贴合。
所述的外侧部件1上还设有6个与所述的传感器安装槽11相配合的传感器线缆引出槽14，所述的传感器安装槽11与所述的第一安装孔12通过传感器线缆引出槽14相连通。传感器线缆引出槽14便于将传感器6引出，将信号传输至中间的车轮电子。
所述的轮毂转接盘3的边缘设有若干的第二螺纹孔31，所述的第二螺纹孔31与所述的第四通孔13相配合。第四通孔13和第二螺纹孔31用于连接外侧部件1和轮毂转接盘3。
所述的轮毂转接盘3的中心设有第一凹槽32，所述的第一凹槽32内设有第三安装孔321和若干的第一通孔322，所述的第三安装孔321位于第一凹槽32的中心，所述的第一通孔322均位于第三安装孔321的外侧。所述的第一通孔322为锥形通孔，用于连接轮毂转接盘3和轮毂适配器4。
所述的轮毂转接盘3上还设有定位台阶33，所述的定位台阶33位于所述的第一凹槽32的外侧。
所述的轮辋安装盘2的边缘设有若干的轮辋连接孔22。用于连接轮辋安装盘2和改制轮辋5，改制轮辋5具有被铣掉的辐条接口，需要视不同的轮辋类型特别设计。
所述的轮辋安装盘2上还设有若干的与所述的第二通孔111相配合的第三通孔23。传感器6的两端分别与第二通孔111、第三通孔23通过螺栓相连，进而将传感器6固定在外侧部件1与轮辋安装盘2之间。
所述的轮辋安装盘2上设有若干的减重孔24。轮辋安装盘2也是采用7075-T6航空铝制成。
安装过程：先将6个传感器6按照固定的顺序(A-F)，通过传感器6正面48只螺栓安装至外侧部件1的传感器安装槽11内；再将外侧部件1与轮毂转接盘3相连；将轮毂适配器4安装至车轮轮心，使用原车轮螺栓，该螺栓沉头在轮毂适配器4中；将轮辋安装盘2使用螺栓安装至改制轮辋5上(如一体焊接则可省去该步骤)，将外侧部件1、轮毂转接盘3总成与轮辋安装盘2、改制轮辋5相连接(即利用传感器6背面的48只螺栓将传感器6与轮辋安装盘2连接)；即可形成外侧部件1、轮辋安装盘2、轮毂转接盘3、改制轮辋5、传感器6与轮辋的总成，安装至已安装好轮毂适配器4的车轮上即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种新型六分力传感器外侧组件，其特征在于：包括外侧部件、轮辋安装盘、轮毂转接盘和轮毂适配器，所述的轮辋安装盘固定在改制轮辋上，所述的轮辋安装盘的中心设有第二安装孔，所述的轮毂转接盘位于第二安装孔内，所述的轮毂适配器与外侧部件分别固定在所述的轮毂转接盘的两侧；
所述的外侧部件为六边形结构，所述的外侧部件的边缘设有6个传感器安装槽；
所述的轮毂转接盘的外径小于所述的第二安装孔的直径。
2.根据权利要求1所述的新型六分力传感器外侧组件，其特征在于：所述的外侧部件上设有第一安装孔和若干的第四通孔，所述的第一安装孔位于外侧部件的中心，所述的第四通孔位于所述的第一安装孔的外侧。
3.根据权利要求2所述的新型六分力传感器外侧组件，其特征在于：所述的外侧部件上还设有6个与所述的传感器安装槽相配合的传感器线缆引出槽，所述的传感器安装槽与所述的第一安装孔通过传感器线缆引出槽相连通。
4.根据权利要求2所述的新型六分力传感器外侧组件，其特征在于：所述的轮毂转接盘的边缘设有若干的第二螺纹孔，所述的第二螺纹孔与所述的第四通孔相配合。
5.根据权利要求4所述的新型六分力传感器外侧组件，其特征在于：所述的轮毂转接盘的中心设有第一凹槽，所述的第一凹槽内设有第三安装孔和若干的第一通孔，所述的第三安装孔位于第一凹槽的中心，所述的第一通孔均位于第三安装孔的外侧。
6.根据权利要求5所述的新型六分力传感器外侧组件，其特征在于：所述的轮毂转接盘上还设有定位台阶，所述的定位台阶位于所述的第一凹槽的外侧。
7.根据权利要求1所述的新型六分力传感器外侧组件，其特征在于：所述的轮辋安装盘的边缘设有若干的轮辋连接孔。
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| CN115575016A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-01-06 | 长春工业大学 | 一种压电式车轮六分力传感器装置 |
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| CN109406034B (zh) | 2024-03-08 |
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