CN110823601A - 整车拖滞力矩测量装置 - Google Patents

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易刚
周少代
蒋苗苗
段守焱
谷玉川
梁森
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    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0028Force sensors associated with force applying means

Abstract

本发明属于车辆测试技术领域,涉及一种整车拖滞力矩测量装置,包括控制装置、升降组件、驱动电机、力矩传感器、联轴器、接头和用于连接车轮的卡爪组件;驱动电机设于升降组件上;力矩传感器的一端与驱动电机的输出端连接,另一端通过联轴器与接头连接;卡爪组件设于接头上,且卡爪组件的卡爪到接头的距离可调;驱动电机和力矩传感器分别与控制装置通信连接;解决了现有方案不能准确、高效的测试整车拖滞力矩的问题,通过升降组件升降驱动电机,使得测试高度可自由调整,通过调节卡爪到接头的距离,使得卡爪组件能适用于不同大小的车轮,通用性强;通过控制装置控制驱动电机转动,并由力矩传感器自动监测拖滞力矩,提高了检测效率和精度。

Description

整车拖滞力矩测量装置
技术领域
本发明属于车辆测试技术领域,特别是涉及整车拖滞力矩测量装置。
背景技术
整车拖滞力矩是指,会影响油耗和排放,目前常用的测量方法是:当车辆静止于维修间举升机时,采用固定工装夹持车轮螺栓并手工摇动力矩扳手通过力矩扳手表盘读数来初步预估拖滞力矩大小;该测量方法存在以下缺点:
1)由于拖滞力矩大小与车轮的转速有关,现有方法人工操作时转速极难把握,容易造成数据不准确;
2)现有方法容易受空间及人工操作方位限制,人工影响因素极大,测试结果易失真;
3)由于不同车型的车轮螺栓位置不同,现有方法每个车型需要制作独立的工装,不能通用,测试效率低;
4)现有方法采用的工装携带不方便。
但如何快速有效的检测整车拖滞力矩而不失真,目前并没有准确有效的测试方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有方案不能准确、高效的测试整车拖滞力矩的问题,提供一种整车拖滞力矩测量装置。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种整车拖滞力矩测量装置,包括测量组件,所述测量组件包括控制装置、升降组件、驱动电机、力矩传感器、联轴器、接头和用于连接车轮的卡爪组件;
所述驱动电机设于所述升降组件上;
所述力矩传感器的一端与所述驱动电机的输出端连接,另一端通过所述联轴器与所述接头连接;
所述卡爪组件设于所述接头上,且所述卡爪组件的卡爪到所述接头的距离可调;
所述驱动电机和所述力矩传感器分别与所述控制装置通信连接。
可选地,所述测量组件还包括滚珠丝杠机构;所述卡爪设为多个,并通过所述滚珠丝杠机构设于所述接头上。
可选地,所述卡爪设为两个,所述滚珠丝杠机构包括双向丝杠和导杆;
所述导杆设于所述接头上,两个所述卡爪滑设于所述导杆上且分别位于所述接头的两侧;
所述双向丝杠的正牙螺纹段穿设于一所述卡爪上并与所述卡爪螺纹配合,所述双向丝杠的反牙螺纹段穿设于另一所述卡爪上并与所述卡爪螺纹配合。
可选地,所述接头包括连接杆、连接臂和设于所述连接臂上的叉臂,所述连接杆的一端与所述联轴器连接,另一端与所述连接臂连接;所述导杆穿设于所述叉臂,所述双向丝杠穿过所述叉臂与所述连接臂之间的漏空区域。
可选地,至少一个所述卡爪包括滑移部和设于所述滑移部上的两个爪部,所述滑移部滑设于所述导杆上并与所述双向丝杠螺纹配合。
可选地,所述测量组件还包括万向节结构,所述联轴器与所述接头之间通过所述万向节结构连接。
可选地,所述控制装置包括电机控制柜和终端;
所述电机控制柜设于所述升降组件上;所述驱动电机设于所述电机控制柜内,所述终端设于所述电机控制柜的顶部,所述驱动电机和所述力矩传感器分别与所述终端通信连接。
可选地,所述升降组件包括支座、支撑柱和第一调节件,所述支撑柱穿设于所述支座上并能相对于所述支座升降,所述第一调节件能够锁定或解锁所述支撑柱相对于所述支座活动。
可选地,所述测量组件还包括第二调节件,所述电机控制柜的连接部可升降地连接于所述支撑柱上,所述第二调节件能够锁定或解锁所述电机控制柜相对于所述支撑柱活动。
可选地,还包括收纳箱,所述测量组件能够收纳于所述收纳箱内,测量时所述收纳箱为所述升降组件的底座。
本发明实施例提供的整车拖滞力矩测量装置,通过升降组件升降驱动电机,使得测试高度可自由调整,通过调节卡爪到接头的距离,使得卡爪组件能适用于不同大小的车轮,通用性强,适用于任何车型;通过控制装置控制驱动电机转动,并由力矩传感器自动监测拖滞力矩,检测效率高,测量精度高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的整车拖滞力矩测量装置的使用状态参考图;
图2是图1的局部放大图。
说明书中的附图标记如下:
1、测量组件;
11、控制装置;111、电机控制柜;112、终端;
12、升降组件;121、支座;122、支撑柱;123、第一调节件;
13、驱动电机;14、联轴器;
15、接头;151、连接杆;152、连接臂;153、叉臂;
16、卡爪组件;161、卡爪;1611、滑移部;1612、爪部;
17、滚珠丝杠机构;171、双向丝杠;172、导杆;173、转动手柄;
18、压板结构;
2、收纳箱;
3、防护座;31、固定槽;
4、车轮。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,本发明实施例提供的整车拖滞力矩测量装置,包括测量组件1,测量组件1包括控制装置11、升降组件12、驱动电机13、力矩传感器、联轴器14、接头15和用于连接车轮4的卡爪组件16;
驱动电机13设于升降组件12上;
力矩传感器的一端与驱动电机13的输出端连接,另一端通过联轴器14与接头15连接;
卡爪组件16设于接头15上,且卡爪组件16的卡爪161到接头15的距离可调;
驱动电机13和力矩传感器分别与控制装置11通信连接。
使用时,当车辆静止于举升机时,根据车辆的待测车轮4的高度调节升降组件12,使力矩传感器、联轴器14和接头15整体转动的转动中心轴与车轮4的转动中心轴共线,根据待测车轮4的锁紧螺栓的位置,调节卡爪161到接头15的距离,将卡爪161连接于锁紧螺栓上;控制装置11控制驱动电机13按国家标准或企业标准的要求进行转动(转速、转动圈数等),并接收力矩传感器实时监测的拖滞力矩值。
本发明实施例提供的整车拖滞力矩测量装置,通过升降组件12升降驱动电机13,使得测试高度可自由调整,通过调节卡爪161到接头15的距离,使得卡爪组件16能适用于不同大小的车轮4,通用性强,适用于任何车型;通过控制装置11控制驱动电机13转动,驱电机13的输出动力经力矩传感器、联轴器14、接头15和卡爪组件16传递到车轮,驱动电机13传达车轮的动力力矩克服车轮受到的阻力力矩时才能带动车轮转动,控制装置11控制力矩传感器自动监测拖滞力矩,扭矩传感器精度可达0.05N*m,当驱动电机3带动车轮4旋转时,可监测车轮4在不同位置、不同时间的拖滞力矩变化,测试精度及效率高,操作灵活方便,不受外部因素干扰,为整车滑行阻力分析及降油耗分析等提供可靠依据。
具体地,驱动电机13采用步进电机,可以准确控制车轮的转速和运转参数,采用机器测量替代人工,不受测试人员和操作方位限制,测试精度和准确度高。
在一实施例中,如图1所示,测量组件1还包括滚珠丝杠机构17;卡爪161设为多个,并通过滚珠丝杠机构17设于接头15上。
可根据车轮大小采用滚珠丝杠机构调整卡爪161以抱紧车轮(卡爪161连接于锁紧螺栓上),所有车型的整车拖滞力矩测量装置可做成通用结构,不需每个车型单独制作整车拖滞力矩测量装置进行测量,检测效率高;通过滚珠丝杠机构17将旋转运动转化为卡爪161的直线运动,实现便捷、精确地调节卡爪161位置,进一步提高检测效率。
在一实施例中,如图2所示,卡爪161设为两个,滚珠丝杠机构17包括双向丝杠171和导杆172;
导杆172设于接头15上,两个卡爪161滑设于导杆172上且分别位于接头15的两侧;
双向丝杠171的正牙螺纹段穿设于一卡爪161上并与卡爪161螺纹配合,双向丝杠171的反牙螺纹段穿设于另一卡爪161上并与卡爪161螺纹配合。
结构简单,转动双向丝杠171时,两个卡爪161相互靠近或相互远离,同时调节两个卡爪161与接头15之间的间距,能够更为便捷、精确地调节卡爪161位置,提高检测效率。
优选地,如图2所示,导杆172设为两根,两根导杆172与双向丝杠171平行设置,且双向丝杠171位于两根导杆172之间,有利于增加结构稳定性。
在一实施例中,卡爪161设为两个,滚珠丝杠机构17包括两根单向丝杠(未图示)和导杆172;
导杆172设于接头15上,两个卡爪161滑设于导杆172上且分别位于接头15的两侧;
一根单向丝杠穿设于一卡爪161上并与卡爪161螺纹配合,另一根单向丝杠穿设于另一卡爪161上并与卡爪161螺纹配合。
通过两根单向丝杠来分别调节两个卡爪161的位置,两个卡爪161能够独立调节,卡爪161位置调节更灵活,但是连接于两个单向丝杠的卡爪组件16的调节比前述连接于双向丝杠171的卡爪组件16的调节较费时。
在一实施例中,如图2所示,接头15包括连接杆151、连接臂152和设于连接臂152上的叉臂153,连接杆151的一端与联轴器14连接,另一端与连接臂152连接;导杆172穿设于叉臂153,双向丝杠171穿过叉臂153与连接臂152之间的漏空区域。结构简单,避免接头15干涉双向丝杠171的转动,驱动电机13的输出动力,能够经连接杆151传递到连接臂152,再传递到导杆172,再传递到卡爪161上,增加了结构稳定性。
优选地,导杆172设为两根,接头15包括连接杆151、连接臂152和设于连接臂152上的两个叉臂153,连接杆151的一端与联轴器14连接,另一端与连接臂152连接;两根导杆172与两个叉臂153一一对应连接,双向丝杠171穿过两个叉臂153之间的漏空区域。驱动电机13的输出动力,能够经连接杆151传递到连接臂152,再分别通过两个叉臂153传递到两个导杆172,再传递到卡爪161上,具有更好地结构稳定性,有利于提高整车拖滞力矩测量的精度。
优选地,连接臂152和两个叉臂153连接成U型叉头,结构简单,便于加工。
在一实施例中,如图2所示,至少一个卡爪161包括滑移部1611和设于滑移部1611上的两个爪部1612,滑移部1611滑设于导杆172上并与丝杠(本申请中用丝杠指双向丝杠171或单向丝杠)螺纹配合。
通过滑移部1611来将爪部1612设置到导杆172和丝杠上,结构简单,方便调节爪部1612的位置,两个卡爪161与车轮4之间至少形成三角形连接结构(如果一个卡爪161有两个爪部1612,另一个卡爪161有一个爪部1612,则两个卡爪161与车轮4之间形成三角形连接结构;如果每个卡爪161各有两个爪部1612,则两个卡爪161与车轮4之间形成四边形连接结构),卡爪组件16能够牢牢的抱紧车轮4,提高整车拖滞力矩测量的精度,同时防止测量组件1变形,延长测量组件1的使用寿命。
具体地,一个卡爪161包括滑移部1611和设于滑移部1611上的两个爪部1612时:
两个爪部1612可固设于滑移部1611,以提高滑移部1611与爪部1612连接处的刚性,从而增加结构稳定性;
两个爪部1612也可活动设于滑移部1611,活动设于滑移部1611上的两个爪部1612可相对于滑移部1611活动而使得两个爪部1612之间的夹角可调或间距可调(如通过转轴将爪部1612安装于滑移部1611上能实现两个爪部1612之间的夹角可调,通过滑轨将爪部1612安装于滑移部1611上能实现两个爪部1612之间的间距可调,当然还可通过其它装配方式实现两个爪部1612之间的夹角可调或间距可调),进而可实现改变两个爪部1612的用于连接待测车轮的连接点之间的间距,能够进一步提高通用性,能适用于各种不同大小或不同锁紧螺栓位置的车轮。
在一实施例中,如图2所示,丝杠上固设有转动手柄173,方便转动丝杠以调节卡爪组件16的位置。
在一实施例中,测量组件1还包括万向节结构,联轴器14与接头15之间通过万向节结构连接,便于根据空间位置微调测量装置的检测方位。
具体地,设有连接杆151时,万向节结构连接联轴器14和接头15的连接杆151。
在一实施例中,如图1所示,控制装置11包括电机控制柜111和终端112(如便携式笔记本);
电机控制柜111设于升降组件12上;驱动电机13设于电机控制柜111内,终端112设于电机控制柜111的顶部,驱动电机13和力矩传感器分别与终端112通信连接。
电机控制柜111起到支撑和保护驱动电机13的作用,同时还起到支撑终端112的作用,根据待测车轮4高度,通过升降组件12调节电机控制柜111的高度,即可实现驱动电机13的高度调整。终端112可以根据测试要求(如国标或企标的测试要求)输入驱动电机13的转速、转动圈数等信息并及时记录力矩传感器实时监测到的拖滞力矩,便于测试人员查看整车拖滞力矩的测试结果。
具体地,驱动电机13可通过螺栓固定在电机控制柜111的内部。
在一实施例中,如图1所示,测量组件1还包括设于电机控制柜111上的压板结构18,处于锁止状态的压板结构18能将终端112固定于电机控制柜111上,压板结构18处于解锁状态时终端112处于自由状态。便于快速将终端112安装于电机控制柜111上,或快速将终端112从电机控制柜111上取下。
具体地,终端112为便携式笔记本,采用快速压板结构18快速固定在电机控制柜111上。
在一实施例中,如图1所示,升降组件12包括支座121、支撑柱122和第一调节件123,支撑柱122穿设于支座121上并能相对于支座121升降,第一调节件123能够锁定或解锁支撑柱122相对于支座121活动。
结构简单,通过调节第一调节件123及支撑柱122的升降能够调节驱动电机13的高度位置,更好地适应不同车型的车轮4的拖滞力矩测试。
优选地,支撑柱122可相对于支座121转动,如此还能够实现驱动电机13的方位调节。
具体地,第一调节件123可采用自锁卡扣,便于快速调整并锁定支撑柱122的位置,节省调整时间,提高检测效率。
在一实施例中,如图1所示,测量组件1还包括第二调节件,电机控制柜111的连接部可升降地连接于支撑柱122上,第二调节件能够锁定或解锁电机控制柜111相对于支撑柱122活动。便于调节电机控制柜111的高度和方位,更好地适应不同车型的车轮4的拖滞力矩测试。
优选地,电机控制柜111可相对于支撑柱122转动,如此还能够实现驱动电机13的方位调节。
具体地,第二调节组件可采用自锁卡扣,便于快速调整并锁定电机控制柜111的位置,节省调整时间,提高检测效率。
具体地,支撑柱122采用空心圆柱。
在一实施例中,如图1所示,还包括收纳箱2,测量组件1能够收纳于收纳箱2内,测量时收纳箱2为升降组件12的底座,携带方便。
优选地,收纳箱2为拉杆箱,更加便携。
在一实施例中,如图1所示,收纳箱2内设有防护座3,防护座3上设有固定槽31,处于收纳状态的测量组件1能卡入固定槽31内。防护座3起到保护、固定测量组件1的作用。
优选地,防护座3的材质为珍珠棉。
在一实施例中,如图1所示,支座121设于收纳箱2的内部,支撑柱122可拆卸地设于支座121上,电机柜可拆卸地设于支撑柱122上。无需测试时,将支撑柱122拆卸置于收纳箱2内,电机控制柜111及连接于驱动电机13上的结构整体置于收纳入箱内。结构简单,便于拆卸和安装,有利于减小收纳箱2的体积。
具体地,电机控制柜111与终端112之间、驱动电机13与力矩传感器之间、力矩传感器与联轴器14之间、联轴器14与接头15之间和/或接头15与卡爪组件16之间也可采用可拆卸的方式连接,不工作时可自由拆卸、折叠,可在防护座3上为各零件仿形设计出固定槽31,便于固定及防护收纳入收纳箱2的各零件,便于携带。
以下对本发明优选实施例的操作过程进行说明:
卡爪组件16可根据车轮4大小采用滚珠丝杠机构17进行调整并抱紧车轮4,接头15和联轴器14之间的万向节结构可以根据空间位置微调检测装置方位;力矩传感器可准备检测车轮4在旋转过程中的力矩大小、电机控制柜111在内置驱动电机13及其控制线路的同时,兼起支撑终端112(便携式笔记本)的作用,驱动电机13可根据终端112的指令驱动车轮4运转;终端112可根据自身要求输入驱动电机13转速、转动圈数等信息并及时记录在不同时刻的拖滞力矩值;支撑柱122及支座121可根据车轮4高度及时调整位置并自锁,便于检测;当不进行检测时,电机控制柜111、驱动电机13、终端112、力矩传感器、联轴器14、接头15、卡爪组件16、支撑柱122、支座121等零件可快速拆卸并折叠于防护座3的固定槽31中,并放入收纳箱2(便携式拉杆箱)内加以固定及防护,便携式拉杆箱带四个滚轮,方便携带。
以上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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整车拖滞力矩测量装置,包括测量组件,其特征在于,所述测量组件包括控制装置、升降组件、驱动电机、力矩传感器、联轴器、接头和用于连接车轮的卡爪组件;
所述驱动电机设于所述升降组件上;
所述力矩传感器的一端与所述驱动电机的输出端连接,另一端通过所述联轴器与所述接头连接;
所述卡爪组件设于所述接头上,且所述卡爪组件的卡爪到所述接头的距离可调;
所述驱动电机和所述力矩传感器分别与所述控制装置通信连接。
2.根据权利要求1所述的整车拖滞力矩测量装置,其特征在于,所述测量组件还包括滚珠丝杠机构;所述卡爪设为多个,并通过所述滚珠丝杠机构设于所述接头上。
3.根据权利要求2所述的整车拖滞力矩测量装置,其特征在于,所述卡爪设为两个,所述滚珠丝杠机构包括双向丝杠和导杆;
所述导杆设于所述接头上,两个所述卡爪滑设于所述导杆上且分别位于所述接头的两侧;
所述双向丝杠的正牙螺纹段穿设于一所述卡爪上并与所述卡爪螺纹配合,所述双向丝杠的反牙螺纹段穿设于另一所述卡爪上并与所述卡爪螺纹配合。
4.根据权利要求3所述的整车拖滞力矩测量装置,其特征在于,所述接头包括连接杆、连接臂和设于所述连接臂上的叉臂,所述连接杆的一端与所述联轴器连接,另一端与所述连接臂连接;所述导杆穿设于所述叉臂,所述双向丝杠穿过所述叉臂与所述连接臂之间的漏空区域。
5.根据权利要求3所述的整车拖滞力矩测量装置,其特征在于,至少一个所述卡爪包括滑移部和设于所述滑移部上的两个爪部,所述滑移部滑设于所述导杆上并与所述双向丝杠螺纹配合。
6.根据权利要求1所述的整车拖滞力矩测量装置,其特征在于,所述测量组件还包括万向节结构,所述联轴器与所述接头之间通过所述万向节结构连接。
7.根据权利要求1所述的整车拖滞力矩测量装置,其特征在于,所述控制装置包括电机控制柜和终端;
所述电机控制柜设于所述升降组件上;所述驱动电机设于所述电机控制柜内,所述终端设于所述电机控制柜的顶部,所述驱动电机和所述力矩传感器分别与所述终端通信连接。
8.根据权利要求7所述的整车拖滞力矩测量装置,其特征在于,所述升降组件包括支座、支撑柱和第一调节件,所述支撑柱穿设于所述支座上并能相对于所述支座升降,所述第一调节件能够锁定或解锁所述支撑柱相对于所述支座活动。
9.根据权利要求8所述的整车拖滞力矩测量装置,其特征在于,所述测量组件还包括第二调节件,所述电机控制柜的连接部可升降地连接于所述支撑柱上,所述第二调节件能够锁定或解锁所述电机控制柜相对于所述支撑柱活动。
10.根据权利要求1所述的整车拖滞力矩测量装置,其特征在于,还包括收纳箱,所述测量组件能够收纳于所述收纳箱内,测量时所述收纳箱为所述升降组件的底座。
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