CN112985341A - 便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器 - Google Patents

便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器 Download PDF

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鲁雄文
赵婧
姬亚鹏
李春鹏
杨旭
曹娇
庞博
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    • G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing

Abstract

本发明公开了一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，包括车轮切平面机构、车身切杆、电子测角仪及高度测量支脚；各零部件按照功能组成以下两种装置：乘用车接近角、离去角测量装置，由车轮切平面机构、车身切杆以及电子测角仪组成，车身切杆一端与可折叠杆件中部通过锚式连接销连接，电子测角仪安装在车身切杆另一端；轮缘高度测量装置，由车轮切平面机构、车身切杆以及高度测量支脚组成，车身切杆一端与可折叠杆件中部通过弹性卡扣连接，且车身切杆垂直于车轮切平面机构所处的水平面；高度测量支脚通过基座弹性卡扣安装在车身切杆上且垂直于车身切杆。

Description

便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器
技术领域
本发明涉及一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，用于车辆空气动力学性能开发中对车辆的接近角、离去角及轮缘高度进行精确测量。
背景技术
车辆空气动力学性能开发中需对车辆的接近角、离去角及轮缘高度进行精确测量。车辆的接近角、离去角不仅是车辆通过性参数，也对前方气流进入及离开车辆底部的流动状态有较大影响，是影响整车风阻系数的重要参数。前后轮缘高度值是表征车身相对地面姿态的参数，对车周流场特别是底部流场有重要影响，也是决定整车风阻系数的重要参数。
以上三个参数的准确测量对车辆空气动力学性能对标有重要意义，风洞试验现场也需要对轮缘高度进行测量以控制车身姿态。当前接近角、离去角的测量设备多为台架式，尺寸、重量大，不便于试验室/厂区外移动及携带，导致使用场所严重受限，无法进行临时场所的测量。轮缘高度测量多采用钢板尺，精度低、测量结果的准确性及重复性无法保证。现有测量仪器无法满足空气动力学风洞试验现场测量及对标需求。
专利文献1公开了一种支架式车辆接近角和离去角测量装置，它包括旋转支架、测量杆、基准杆和转轴，其中旋转支架包括宽杆、窄杆和支撑板，基准杆有2根，分别布置于测量杆的两侧，旋转支架、基准杆和测量杆均可绕转轴转动，测量杆和基准杆还可沿转轴的轴心方向平移。测量杆在自由端开有缺口段，测量杆缺口段搭在旋转支架支撑板上时，测量杆的上表面和旋转支架宽杆的上表面共面，形成测量切平面，配合基准杆提供的车辆接地平面，可直接测量车辆的接近角和离去角。其测量设备最小测量阈值约18°，不适用于乘用车测量。
专利文献2公开了一种汽车接近角和离去角测量装置，包括：软线、套管、铅垂线、刚性条和绕线器，所述软线穿过所述套管后与所述绕线器连接，所述刚性条与所述套管固定连接且所述刚性条的长度方向垂直于所述套管的轴线。
专利文献3公开了一种测量汽车接近角和离去角的工装，其中该工装包括：底板；红外信号发射器，红外信号发射器设置在底板上；红外信号接收器，红外信号接收器与底板可折叠连接，且红外信号接收器可接收红外信号发射器发射的、未被汽车车体遮挡的红外信号；数据采集电路，数据采集电路与红外信号接收器电连接，红外信号接收器接收到红外信号发射器发射的红外信号后，将红外信号输出给数据采集电路，以使数据采集电路根据红外信号和底板的长度，输出汽车接近角和离去角。
现有的接近角、离去角测量方案，多为台架式结构，不具备本发明中的便携特征。并且，目前尚无测量轮缘高度的专用仪器，钢板尺等通用量具难以定位保证结果准确。
发明内容
为了解决当前接近角、离去角测量方法多为台架式，不便于试验室/厂区外移动及携带，无法进行临时场所的测量。目前尚无测量轮缘高度的专用仪器，钢板尺等通用量具难以定位保证结果准确的问题，本发明提供一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，在满足对乘用车以上三个参数进行精确测量的基础上，方便携带。
本发明的目的是通过以下技术方案实现，结合附图：
一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，包括车轮切平面机构1、车身切杆2、电子测角仪3及高度测量支脚4；车轮切平面机构1包括可折叠杆件11，可折叠杆件11两端分别固定有切平面12；车身切杆2包括可折叠连杆；
上述零部件按照功能组成以下两种装置：
乘用车接近角、离去角测量装置，其由车轮切平面机构1、车身切杆2以及电子测角仪3组成，车轮切平面机构1的可折叠杆件11展开呈一字型，车身切杆2一端与可折叠杆件11中部通过锚式连接销24连接，且车身切杆2与车轮切平面机构1位于同一水平面；电子测角仪3安装在车身切杆2另一端；
轮缘高度测量装置，其由车轮切平面机构1、车身切杆2以及高度测量支脚4组成，车轮切平面机构1的可折叠杆件11从其中间折叠成V型，车身切杆2一端与可折叠杆件11中部通过弹性卡扣25连接，且车身切杆2垂直于车轮切平面机构1所处的水平面；高度测量支脚4通过基座弹性卡扣44安装在车身切杆2上且垂直于车身切杆2。
进一步地，所述车轮切平面机构1的可折叠杆件11由多段连接杆构成，位于中间的两段连接杆通过合页铰接，位于两端的各段连杆依次通过可锁止铰链铰接，位于最外端的两段连杆分别通过角码连接一切平面12。
更进一步地，所述乘用车接近角、离去角测量装置中，可折叠杆件11中间的两段连接杆通过合页铰接并通过锁止机构限位。
优选的，所述锁止机构包括锁止件132及两个螺纹手柄131，锁止件132卡接在两段连接杆的钢槽内，两个螺纹手柄131分别抵接在锁止件132两端并旋入连接杆钢槽。
更进一步地，所述可锁止铰链包括锁止手柄141、一号连接块142、二号连接块143，一号连接块142连接在一段连接杆的钢槽内，二号连接块143卡接另一段连接杆的端部，一号连接块142与二号连接块143通过销轴铰接，锁止手柄固定在销轴顶部。
进一步地，所述车身切杆2的可折叠连杆由多段连接杆构成，各段连接杆依次通过合页铰接并通过锁止机构限位。
更进一步地，所述车身切杆2的可折叠连杆靠近弹性卡扣的一端安装有不锈钢片26，用于连接电子测角仪3。
所述高度测量支脚4包括支脚41、吊耳42、基座43、基座弹性卡扣44，支脚41通过吊耳42与基座43一端连接，且支脚41与基座43相垂直，基座另一端通过弹性卡扣连接车身切杆2。
本发明相较于现有技术有如下优势：
(1)准确性本发明是针对乘用车接近角、离去角及轮缘高度三个参数的测量需求，所设计的专用仪器，可对车辆进行定位保证测量精度；
(2)便携性本发明采用可拆装、折叠结构，有效减小占用空间；
(3)适用性本发明的关键定位/测量面采用可伸缩结构，满足A0～E级各型乘用车的测量需求；
(4)系统性本发明通过各部件的不同组合方式，可组成接近角/离去角测量仪和轮缘高度测量仪两种套件，形成完整的测量系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器零部件示意图；
图2为本发明实施例1乘用车接近角、离去角测量装置结构示意图；
图3为本发明实施例1尺寸示意图；
图4为本发明所述车轮切平面机构结构示意图；
图5为本发明所述可锁止铰链结构示意图；
图6为本发明所述可锁止合页结构示意图；
图7为本发明所述车身切杆结构示意图；
图8为本发明实施例1所述车身切杆与车轮切平面机构连接示意图；
图9为本发明实施例2所述轮缘高度测量装置结构示意图；
图10为本发明实施例2所述高度测量支脚结构示意图；
图11为本发明实施例1使用状态示意图；
图12为本发明实施例2使用状态示意图；
图中：
1-车轮切平面机构；2-车身切杆；3-电子测角仪；4-高度测量支脚；11-杆件；12-切平面；13-合页；14-可锁止铰链；15-角码；21-七号连接杆；22-八号连接杆；23-九号连接杆；24-锚式连接销；25-弹性卡扣；26-不锈钢片；41-支脚；42-吊耳；43-基座；44-基座弹性卡扣；111-一号连接杆；112-二号连接杆；113-三号连接杆；114-四号连接杆；115-五号连接杆；116-六号连接杆；131-螺纹手柄；132-锁止件；141-锁止手柄；142-一号连接块；143-二号连接块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
如图1、图2、图9所示，一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，包括车轮切平面机构1、车身切杆2、电子测角仪3及高度测量支脚4；车轮切平面机构1包括可折叠杆件11，可折叠杆件11两端分别固定有切平面12；车身切杆2包括可折叠连杆；
上述零部件按照功能组成以下两种装置：
乘用车接近角、离去角测量装置，其由车轮切平面机构1、车身切杆2以及电子测角仪3组成，车轮切平面机构1的可折叠杆件11展开呈一字型，车身切杆2一端与可折叠杆件11中部通过锚式连接销24连接，且车身切杆2与车轮切平面机构1位于同一水平面；电子测角仪3安装在车身切杆2另一端；
轮缘高度测量装置，其由车轮切平面机构1、车身切杆2以及高度测量支脚4组成，车轮切平面机构1的可折叠杆件11从其中间折叠成V型，车身切杆2一端与可折叠杆件11中部通过弹性卡扣25连接，且车身切杆2垂直于车轮切平面机构1所处的水平面；高度测量支脚4通过基座弹性卡扣44安装在车身切杆2上且垂直于车身切杆2。
如图4所示，进一步地，所述车轮切平面机构1的可折叠杆件11由多段连接杆构成，位于中间的两段连接杆通过合页铰接，位于两端的各段连杆依次通过可锁止铰链铰接，位于最外端的两段连杆分别通过角码连接一切平面12。
更进一步地，所述乘用车接近角、离去角测量装置中，可折叠杆件11中间的两段连接杆通过合页铰接并通过锁止机构限位。
如图6所示，优选的，所述锁止机构包括锁止件132及两个螺纹手柄131，锁止件132卡接在两段连接杆的钢槽内，两个螺纹手柄131分别抵接在锁止件132两端并旋入连接杆钢槽。
如图5所示，更进一步地，所述可锁止铰链包括锁止手柄141、一号连接块142、二号连接块143，一号连接块142连接在一段连接杆的钢槽内，二号连接块143卡接另一段连接杆的端部，一号连接块142与二号连接块143通过销轴铰接，锁止手柄固定在销轴顶部。
如图7所示，进一步地，所述车身切杆2的可折叠连杆由多段连接杆构成，各段连接杆依次通过合页铰接并通过锁止机构限位。
更进一步地，所述车身切杆2的可折叠连杆靠近弹性卡扣的一端安装有不锈钢片26，用于连接电子测角仪3。
如图10所示，所述高度测量支脚4包括支脚41、吊耳42、基座43、基座弹性卡扣44，支脚41通过吊耳42与基座43一端连接，且支脚41与基座43相垂直，基座另一端通过弹性卡扣连接车身切杆2。
实施例1本发明作为乘用车接近角、离去角测量装置使用
乘用车接近角、离去角测量装置由车轮切平面机构1、车身切杆2以及电子测角仪3组成。
车轮切平面机构1包括一号连接杆111、二号连接杆112、三号连接杆113、四号连接杆114、五号连接杆115、六号连接杆116，上述连接杆均为2020铝合金型材。其中，一号连接杆111与二号连接杆112通过合页13连接并通过锁止机构限位，保证一号连接杆与二号连接杆之间为180°平角。车轮切平面中部为了实现180°折叠采用了合页结构，但在测量过程中要保证合页在张开180°时锁死，避免相对转动，当合页张开到180°后，将锁止件滑入两段连接杆间，拧紧螺纹手柄即可实现锁止功能。三号连接杆113与一号连接杆111通过可锁止铰链连接，五号连接杆115与三号连接杆113通过可锁止铰链连接，四号连接杆与二号连接杆112通过可锁止铰链连接，六号连接杆116与四号连接杆114通过可锁止铰链连接，当相连接的两根型材转动到预定位置后，拧紧上端锁止手柄即可将相对位置锁死。切平面12通过角码15连接在五号连接杆115下侧，切平面12通过角码15连接在六号连接杆116下侧，切平面为340mm×120mm×2mm的铝板。
车身切杆2包括七号连接杆21、八号连接杆22、九号连接杆23。八号连接杆23一端与七号连接杆21通过合页13连接并通过锁止机构限位，八号连接杆另一端设置弹性卡扣25，八号连接杆22侧面安装有不锈钢片26。九号连接杆23一端与七号连接杆21通过合页13连接并通过锁止机构限位，九号连接杆23另一端设置锚式连接销24。
车轮切平面机构1及车身切杆2展开后均为一字型。
乘用车接近角、离去角测量装置使用状态时，车轮切平面机构1与车身切杆2连接成T字型，其展开后尺寸为1880mm*1455mm，折叠后尺寸仅为190mm*485mm。
乘用车接近角、离去角测量装置装配过程：
将车身切杆2九号连接杆端部的锚式连接销24插入车轮切平面1连接杆的型材凹槽内，将内六角螺栓拧紧后两部件即可固连。电子测角仪3则通过磁力贴在车身切杆的不锈钢片26上。
乘用车接近角、离去角测量装置使用原理：
装配测量装置，将折叠状态下的杆件展开，将车轮切平面与车身切杆固连，开启安装电子测角仪；
将测量装置置于地面，把电子测角仪归零；
调整仪器位置，将车身切杆放置于车辆中央对称面；
根据车辆轮距调整切平面位置，保证车轮全胎宽与其相切；
在保证轮胎与切平面相切前提下，将车身切杆旋转，与前/后保险杠下缘相接，如图11所示；
角度测量仪读数即为接近角/离去角。
实施例2本发明作为轮缘高度测量装置使用
轮缘高度测量装置，由车轮切平面机构1、车身切杆2以及高度测量支脚4组成。
车轮切平面机构1包括一号连接杆111、二号连接杆112、三号连接杆113、四号连接杆114、五号连接杆115、六号连接杆116，上述连接杆均为2020铝合金型材。其中，一号连接杆111与二号连接杆112通过合页13铰接且一号连接杆111与二号连接杆112组成V型结构。三号连接杆113与一号连接杆111通过可锁止铰链连接，五号连接杆115与三号连接杆113通过可锁止铰链连接，四号连接杆与二号连接杆112通过可锁止铰链连接，六号连接杆116与四号连接杆114通过可锁止铰链连接，当相连接的两根型材转动到预定位置后，拧紧上端锁止手柄即可将相对位置锁死。切平面12通过角码15连接在五号连接杆115下侧，切平面12通过角码15连接在六号连接杆116下侧，切平面为340mm×120mm×2mm的铝板。
车身切杆2包括七号连接杆21、八号连接杆22、九号连接杆23。八号连接杆23一端与七号连接杆21通过合页13连接并通过锁止机构限位，八号连接杆另一端设置弹性卡扣25，八号连接杆22侧面安装有不锈钢片26。九号连接杆23一端与七号连接杆21通过合页13连接并通过锁止机构限位，九号连接杆23另一端设置锚式连接销24。
高度测量支脚4包括支脚41、吊耳42、基座43、基座弹性卡扣44，支脚41通过吊耳42与基座43一端连接，且支脚41与基座43相垂直，基座另一端通过弹性卡扣连接车身切杆2的连接杆。
轮缘高度测量装置装配过程：
如图9所示，车轮切平面为测量装置基座，为保证稳定性，车轮切平面左右两边分开一定角度，车身切杆2八号连接杆22的弹性卡扣与车轮切平面型材凹槽相连。高度测量支脚的基座弹性卡扣与车身切杆2的型材凹槽相连。
轮缘高度测量装置使用过程：
将杆件从折叠状态打开(车轮切平面合页间保持一定夹角)，将车身切杆与车轮切平面通过弹性卡扣相连，安装高度测量支角；
将车轮切平面置于地面上，保证车轮切平面与轮胎平行；
将高度测量支脚在车身切杆上滑动，直至支脚前端圆柱抵住轮缘最高点端面，如图12所示；
标尺读数即为轮缘高度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，其特征在于，包括车轮切平面机构(1)、车身切杆(2)、电子测角仪(3)及高度测量支脚(4)；车轮切平面机构(1)包括可折叠杆件(11)，可折叠杆件(11)两端分别固定有切平面(12)；车身切杆(2)包括可折叠连杆；
上述零部件按照功能组成以下两种装置：
乘用车接近角、离去角测量装置，其由车轮切平面机构(1)、车身切杆(2)以及电子测角仪(3)组成，车轮切平面机构(1)的可折叠杆件(11)展开呈一字型，车身切杆(2)一端与可折叠杆件(11)中部通过锚式连接销(24)连接，且车身切杆(2)与车轮切平面机构(1)位于同一水平面；电子测角仪(3)安装在车身切杆(2)另一端；
轮缘高度测量装置，其由车轮切平面机构(1)、车身切杆(2)以及高度测量支脚(4)组成，车轮切平面机构(1)的可折叠杆件(11)从其中间折叠成V型，车身切杆(2)一端与可折叠杆件(11)中部通过弹性卡扣(25)连接，且车身切杆(2)垂直于车轮切平面机构(1)所处的水平面；高度测量支脚(4)通过基座弹性卡扣(44)安装在车身切杆(2)上且垂直于车身切杆(2)。
2.如权利要求1所述的一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，其特征在于，所述车轮切平面机构(1)的可折叠杆件(11)由多段连接杆构成，位于中间的两段连接杆通过合页铰接，位于两端的各段连杆依次通过可锁止铰链铰接，位于最外端的两段连杆分别通过角码连接一切平面(12)。
3.如权利要求2所述的一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，其特征在于，所述乘用车接近角、离去角测量装置中，可折叠杆件(11)中间的两段连接杆通过合页铰接并通过锁止机构限位。
4.如权利要求3所述的一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，其特征在于，所述锁止机构包括锁止件(132)及两个螺纹手柄(131)，锁止件(132)卡接在两段连接杆的钢槽内，两个螺纹手柄(131)分别抵接在锁止件(132)两端并旋入连接杆钢槽。
5.如权利要求2所述的一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，其特征在于，所述可锁止铰链包括锁止手柄(141)、一号连接块(142)、二号连接块(143)，一号连接块(142)连接在一段连接杆的钢槽内，二号连接块(143)卡接另一段连接杆的端部，一号连接块(142)与二号连接块(143)通过销轴铰接，锁止手柄固定在销轴顶部。
6.如权利要求1所述的一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，其特征在于，所述车身切杆(2)的可折叠连杆由多段连接杆构成，各段连接杆依次通过合页铰接并通过锁止机构限位。
7.如权利要求6所述的一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，其特征在于，所述车身切杆(2)的可折叠连杆靠近弹性卡扣的一端安装有不锈钢片(26)，用于连接电子测角仪(3)。
8.如权利要求1所述的一种便携式乘用车接近角、离去角及轮缘高度组合式测量仪器，其特征在于，所述高度测量支脚(4)包括支脚(41)、吊耳(42)、基座(43)、基座弹性卡扣(44)，支脚(41)通过吊耳(42)与基座(43)一端连接，且支脚(41)与基座(43)相垂直，基座另一端通过弹性卡扣连接车身切杆(2)。
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