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技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车悬架动态垂向位移测量装 置。

背景技术

汽车工业的飞速发展使人们对汽车技术的要求随之提高，制造具备更高 技术的汽车就需要关于车辆的各种精准数据，其中，汽车悬架垂向位移是车 辆的一个常用数据，利用该数据可以计算悬架刚度，也可以作为通道模拟测 试机的输入信号。

目前广泛应用的测量汽车悬架动态垂直位移的方法是：将位移传感器的 一端固定于车身上，另一端固定于减震器上，位移传感器的数据随着减震器 振幅的变化而变化，减震器的振幅位移即作为汽车悬架的动态垂直位移。

现有技术中至少存在如下问题：为保证车辆在复杂路况下的舒适性以及 减震器的安全性，一般地，减震器倾斜地安装于车身上，位移传感器与减震 器的固定方式均与垂直于车身的方向具有一定夹角，而不是垂直于车身的方 向，测量时，位移传感器的数据随着减震器振幅的变化而变化，所测得的数 据为沿其倾斜安装的方向上的位移数据，而汽车悬梁动态垂直位移是指汽车 的前悬梁或后悬梁在垂直于其表面的方向上的位移，即指汽车运行中车身在 垂直于车身表面的方向上发生的位移，此种固定传感器的方法使测得的数值 与真实值有较大偏差。

发明内容

本发明提供一种汽车悬架动态垂向位移测量装置，能够解决位移传感器 测量到的汽车悬架的垂向位移数据不准确的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种汽车悬架垂向位移测量装置，其特征在于，包括位移传感器、固定 轴、轴承、固定盘、导向杆和导向杆吸盘；其中

所述位移传感器与所述固定轴的一端连接，所述固定轴的另一端与所述 轴承过盈配合，所述轴承固定在所述固定盘的中心孔内，所述固定盘通过特 制螺栓固定在车轮轮辋中间的过孔内；所述导向杆的下端安装在所述固定轴 上方的安装孔内、上端安装在所述导向杆吸盘上的定位通孔中，所述导向杆 吸盘吸附在位于所述固定轴的上方的车身上，所述导向杆吸盘上开设有用于 固定传感器拉线的固定槽。

优选的，所述导向杆靠近下端的位置设置具有弹性的过渡装置。

优选的，所述固定盘的盘体上与所述轴承相连的一面开设有多个螺栓沉 槽、另一面通过所述螺栓沉槽内的螺栓与所述特制螺栓固定相连，所述特制 螺栓固定在车轮轮辋中间的过孔内。

优选的，所述特制螺栓为外六角与通用内六角套头配合结构，其一端与 所述固定盘连接、另一端通过车轮轮辋的过孔与刹车盘连接。

优选的，所述固定盘为圆形、正方形或长方形。

优选的，所述导向杆吸盘包括：吸盘、调整杆和安装架；所述吸盘吸附 在所述车身上，所述调整杆的一端连接所述吸盘、另一端连接所述安装架， 所述安装架上开设有所述定位通孔和所述固定槽。

优选的，所述调整杆为调节所述安装架的水平方向的长度可调节的连接 杆。

优选的，所述定位通孔位于所述安装孔的竖直方向的正上方。

优选的，所述固定槽位于所述位移传感器的竖直方向的正上方。

优选的，所述吸盘为磁性吸盘或真空吸盘。

本发明提供的汽车悬架垂向位移测量装置，通过位移传感器的拉线或拉 杆始终垂直于汽车悬架的设置方式，使位移传感器测得的悬架垂向位移的数 值最大可能地靠近真实值。具体地，位移传感器的固定方式为：固定盘通过 特制螺栓与刹车盘固定连接，其中心安装的轴承与固定轴过盈配合，位移传 感器与固定轴固定连接，则位移传感器在空间中的移动被限制，进一步地， 为限制位移传感器的转动，使导向杆吸盘吸附于轮胎中心正上方的车身表面， 导向杆的上端穿过导向杆吸盘上的定位通孔并与其可动连接、下端插入固定 轴上的安装孔并与其固定连接；测量中，固定盘随轮胎同步转动，导向杆吸 盘相对于车身的位置始终保持不变，导向杆随车身的上下颠簸而沿导向杆吸 盘的定位通孔上下运动，阻止固定轴在摩擦力作用下随固定盘转动，从而限 制位移传感器的转动，保证位移传感器与导向杆吸盘及其上的固定槽的相对 位置，当位移传感器的拉线或导杆的一端固定于固定槽内时，拉线或导杆始 终垂直于导向杆吸盘，而导向杆吸盘的水平位置即为汽车悬架的水平位置， 即拉线或拉杆始终垂直于汽车悬架，测得的汽车悬架的垂向位移最靠近其真 实值；现有技术中采取直接将位移传感器的一端固定于车身、另一端固定于 减震器的方式进行汽车悬架垂向位移的测量，由于安装方式与汽车悬架存在 一定的夹角，所测得的位移数值与真实值偏差较大或不准确，与现有技术相 较，本发明提供的汽车悬架垂向位移测量装置在测量时，位移传感器的拉线 或拉杆在导向杆的作用下始终垂直于悬架表面，拉线或拉杆随汽车运行中的 上下位移落差不断拉长或收缩，不断使传感器电阻变化从而实现电压变化， 由此测出汽车悬架的垂向位移，且测得的垂向位移最大可能的靠近真实值。

附图说明

图1为本发明提供的实施例的汽车悬架垂向位移测量装置与车轮轮辋的 装配图；

图2为本发明提供的实施例的固定轴的立体结构示意图；

图3为本发明提供的实施例的导向杆的立体结构示意图；

图4为本发明提供的实施例的特制螺栓的立体结构示意图；

图5为本发明提供的实施例的固定盘的立体结构示意图；

图6为本发明提供的实施例的导向杆吸盘的立体结构示意图。

附图标记：1-位移传感器，2-固定轴，21-水平仪槽，22-安装孔，3-轴承， 4-固定盘，41-螺栓沉槽，5-特制螺栓，6-导向杆，61-过渡装置，7-导向杆吸 盘，71-吸盘，72-调整杆，73-安装架，74-定位通孔，75-固定槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的汽车悬架垂向位移测量装置实施例进行详 细描述。

参照图1所示，本发明提供的一种汽车悬架垂向位移测量装置，包括位 移传感器1、固定轴2、轴承3、固定盘4、导向杆6和导向杆吸盘7，所述位 移传感器1与固定轴2的一端连接，固定轴2的另一端与轴承3过盈配合， 所述轴承3固定在固定盘4的中心孔内，所述固定盘4通过特制螺栓5固定 在车轮轮辋中间的过孔内；所述导向杆6的下端安装在固定轴2上方的安装 孔22内、上端安装在导向杆吸盘7上的定位通孔74中，所述导向杆吸盘7 吸附在位于固定轴2的上方的车身上，导向杆吸盘7上开设有用于固定传感 器拉线或拉杆的固定槽75。

测量中，使导向杆吸盘7吸附于车轮中心正上方的车身表面，导向杆6 的上端穿过导向杆吸盘7的定位通孔74并与其可动连接、下端插入固定轴2 上的安装孔22并与其固定连接，固定盘4随轮胎同步转动，导向杆吸盘7相 对于车身的位置始终保持不变，导向杆6随车身的上下颠簸而沿导向杆吸盘7 上的定位通孔74上下运动，阻止固定轴2在摩擦力作用下随固定盘4转动， 从而限制位移传感器1的转动，保证位移传感器1与导向杆吸盘7及其上的 固定槽75的相对位置，当位移传感器1的拉线或导杆的一端固定于固定槽75 内时，拉线或导杆始终垂直于导向杆吸盘7，而导向杆吸盘7的水平位置即为 汽车悬架的水平位置，即拉线或拉杆始终垂直于汽车悬架，测得的汽车悬架 的垂向位移最靠近其真实值；现有技术中采取直接将位移传感器1的一端固 定于车身、另一端固定于减震器的方式进行汽车悬架垂向位移的测量，由于 安装方式与汽车悬架存在一定的夹角，所测得的位移数值与真实值偏差较大 或不准确，与现有技术相较，本发明提供的汽车悬架垂向位移测量装置在测 量时，位移传感器1的拉线或拉杆在导向杆6的作用下始终垂直于悬架表面， 拉线或拉杆随汽车运行中的上下位移落差不断拉长或收缩，不断使传感器电 阻变化从而实现电压变化，由此测出汽车悬架的垂向位移，且测得的垂向位 移最大可能的靠近真实值。

参照图1和图2所示，所述固定轴2上开设有用于放置水平仪的水平仪 槽21，固定轴2上的用于固定导向杆6的安装孔22和水平仪槽21的中心连 线与固定轴2的中心轴线平行，在测量前，安装好所述汽车悬架垂向位移测 量装置后，将水平仪放置于水平仪槽21中，调整整个装置处于水平状态后， 取出水平仪，使汽车运行进行测量。

参照图1和图3所示，由于轮胎的中心面与其正上方的车身表面在横向 上具有一定的距离，存在横向差，即二者不在同一竖直平面内，且不同车型 的汽车的横向差不同，为了平衡车轮中心面与其正上方的车身表面的横向差， 在导向杆6靠近下端的位置设置有具有弹性的过渡装置61，优选的，所述过 渡装置61的中间开有垂直于导向杆6且具有一定深度的通槽，针对不同的轮 胎中心面与其正上方的车身表面的横向差，所述导向杆6的非过渡装置部分 保持垂直于固定轴2的方向，所述过渡装置61与导向杆6的非过渡装置部分 不在同一条直线上，即过渡装置61的整体产生倾斜或沿通槽产生对折弯曲， 吸纳轮胎中心面与其正上方的车身表面的横向差，使导向杆6的上端始终保 持垂直穿入导向杆吸盘7的定位通孔74内、下端始终与所述固定轴2垂直， 便于在不同车型的汽车中，所述固定轴2相对于车身表面的横向距离发生变 化时，还能够保持其本身与所述位移传感器1处于水平状态，提高测量数值 的准确性。

优选的，所述过渡装置61采用的材质为韧性较强的塑料或金属，以保证 在使用中其弹性能够达到使用要求。

需要说明的是，上述所述导向杆6上的过渡装置61仅是举例说明，本发 明并不对具体的过渡装置61进行限定，能够起到上述平衡车轮中心面与其正 上方的车身表面的横向差的过渡装置61均可作为本发明实施例中所述过渡装 置61。

参照图1和图5所示，为使所述固定盘4与特制螺栓5固定连接，在二 者相互对应的位置上开设相互匹配的用于安装连接件的槽位，例如，所述固 定盘4的盘体上与所述轴承3相连的一面开设有多个螺栓沉槽41，另一面通 过所述螺栓沉槽41内的螺栓与特制螺栓5固定相连；所述特制螺栓5上与固 定盘4接触的端面上向内开设有用于匹配螺栓的螺栓孔，所述特制螺栓5的 另一端设置为与刹车盘相匹配的具有圆周倾角的端头，所述特制螺栓5以穿 入车轮轮辋的过孔的方式来固定整个汽车悬架垂向位移测量装置。

参照图1和图5所示，所述固定盘4上的螺栓沉槽41为具有圆形倒角的 长条形，优选的，所述螺栓沉槽41的宽度为螺栓头的直径，使螺栓沉槽41 在其宽度方向上正好容纳螺栓的螺栓头，防止螺栓在汽车运行中松动或脱落； 由于不同车型的车轮轮辋的过孔之间的夹角不同且所有过孔所在圆周的直径 不同，便要求固定盘4上开设有与不同车型的车轮轮辋上的过孔位置均相互 对应的螺栓沉槽或其他设置，为增强固定盘4的通用性，使其适用于不同车 型的车轮轮辋，在所述固定盘4上设置有8个相同大小的螺栓沉槽41，所述 8个螺栓沉槽41的长度方向上的中心线与固定盘4的8条直径线重合，所述 8条直径线的夹角均不相同，且所述8个螺栓沉槽41位于固定盘4的相同直 径范围的圆周上。使用时，一方面，螺栓在螺栓沉槽41中的位置根据车轮轮 辋的过孔所在圆周的直径而定，其直径越大，螺栓在螺栓沉槽41中的位置越 接近固定盘4的边缘，其直径越小，螺栓在螺栓沉槽41中的位置越接近固定 盘4的中心；所述螺栓沉槽41的长度范围对应的其本身在固定盘4上的直径 范围中，聚集了目前使用的车轮轮辋的过孔所在圆周的所有直径；另一方面， 固定盘4中的螺栓沉槽41的选择根据车轮轮辋的过孔个数及其之间的夹角而 定，一般地，轮辋的过孔个数为4个时，固定盘4上有4个螺栓沉槽41能够 与该轮辋的4个过孔相互匹配且通过特制螺栓6连接；轮辋的过孔个数为5 个时，固定盘4上有3个螺栓沉槽41能够与该轮辋的3个过孔相互匹配且通 过特制螺栓6连接；轮辋的过孔个数为6个时，固定盘4上有4个螺栓沉槽 41能够与该轮辋的4个过孔相互匹配且通过特制螺栓6连接；由于所述汽车 悬架垂向位移测量装置只有在测量时才安装于汽车轮胎的外侧，测量完毕后 将其从轮胎上拆卸下来，在测量的过程中，只要保证所述汽车悬架垂向位移 测量装置与汽车轮胎能够固定连接即可，所以不必要求车轮轮辋上的所有过 孔均通过特制螺栓6与固定盘4连接，一般地，车轮轮辋的过孔个数多为4 个、5个或6个，故所述固定盘4上螺栓沉槽41的个数、长度及相互之间的 角度的设置对于目前使用的车轮轮辋具有通用性。

参照图4所示，优选的，为防止测量过程中所述固定盘4与特制螺栓6 之间产生松动或相互脱离，设置特制螺栓6为外六角与通用内六角套头配合 结构，较一般的横截面为圆形的螺栓与套头的配合方式相比，能够增强所述 固定盘4与特制螺栓6的之间、刹车盘与特制螺栓6之间的扭转力矩，使用 中，所述配合架构的一端与固定盘4连接、另一端通过车轮轮辋的螺栓孔与 刹车盘连接，固定盘4随着汽车轮胎的转动而旋转，强大的力矩增强二者之 间的同步性，减少测量过程中误差产生的因素。

优选的，所述固定盘4为圆形、正方形或长方形等规则形状，使固定盘4 的重心位于其中心，保证其随轮胎旋转时的离心力均衡，以避免采用不规则 形状时，在旋转过程中由于离心力不均衡而引起震动，导致位移传感器1的 震动，使测量数值的产生较大偏差。

参照图6所示，所述导向杆吸盘7包括：吸盘71、调整杆72和安装架 73；其中，所述吸盘71吸在车身上，其位置位于轮胎中心的正上方；所述调 整杆72的一端连接吸盘71、另一端连接安装架73；所述安装架73的横截面 为L型，在安装架73的其中一个侧面上开设有定位通孔74和用于固定传感 器拉线的固定槽75，另一个侧面用于与吸盘71连接。特别地，所述定位通孔 74与固定槽75位于同一条直线上，且定位通孔74与固定槽75位于所述侧面 的对称线上，以保持整个装置的平衡性；所述定位通孔74位于安装架73靠 近吸盘71的一侧，所述固定槽75位于安装架73远离71吸盘的一侧，以便 位于导向杆吸盘7的正下方的位移传感器1的拉线或拉杆与之固定连接且保 持垂直。

优选的，所述吸盘71采用磁铁装置或真空装置，避免对车身表面发生划 擦。

优选的，为保证安装架73在测量过程中始终处于水平状态，即安装架73 所在的水平面平行于汽车悬架所在的水平面，设置所述调整杆72为调节所述 安装架73的水平方向的长度可调节的连接杆，当吸盘71与安装架73的相互 靠近的两个平面相互不平行时，可通过调节调整杆在水平方向上的长度，以 确保安装架73上用于设置安装通孔74与固定槽75的平面始终处于水平状态， 使测量数值最大可能靠近地真实值。

参照图1所示，为保证所述导向杆6的在测量过程中始终处于竖直状态， 设置所述定位通孔74位于安装孔22的竖直方向的正上方，导向杆6的上端 穿过导向杆吸盘7上的定位通孔74并与其可动连接、下端插入固定轴2上的 安装孔22并与其固定连接，固定盘4随轮胎同步转动，导向杆吸盘7相对于 车身的位置始终保持不变，导向杆6随车身的上下颠簸而沿导向杆吸盘7上 的定位通孔74上下运动，阻止固定轴2在摩擦力作用下随固定盘4转动，保 证位移传感器1与导向杆吸盘7及其上的固定槽75的相对位置。

参照图1所示，优选的，所述固定槽75位于所述位移传感器1的竖直方 向的正上方，以便位于导向杆吸盘7下方的位移传感器1的拉线或拉杆与之 固定连接且保持垂直，当位移传感器1的拉线或导杆的一端固定于固定槽75 内时，拉线或导杆始终垂直于导向杆吸盘7，而导向杆吸盘7的水平位置即为 汽车悬架的水平位置，即拉线或拉杆始终垂直于汽车悬架，测得的汽车悬架 的垂向位移最靠近其真实值。

本发明提供的汽车悬架垂向位移测量装置，通过位移传感器1的拉线或 拉杆始终垂直于汽车悬架的设置方式，使位移传感器1测得的悬架垂向位移 的数值最大可能地靠近真实值。具体地，位移传感器1的固定方式为：固定 盘4通过特制螺栓6与汽车刹车盘固定连接，其中心安装的轴承3与固定轴2 过盈配合，位移传感器1与固定轴2固定连接，则位移传感器1在空间中的 移动被限制，进一步地，为限制位移传感器1的转动，使导向杆吸盘7吸附 于轮胎中心正上方的车身表面，导向杆6的上端穿过导向杆吸盘7上的定位 通孔74并与其可动连接、下端插入固定轴2上的安装孔22并与其固定连接； 测量中，固定盘4随轮胎同步转动，导向杆吸盘7相对于车身的位置始终保 持不变，导向杆6随车身的上下颠簸而沿导向杆吸盘7上的定位通孔74上下 运动，阻止固定轴2在摩擦力作用下随固定盘4转动，从而限制位移传感器 的转动，保证位移传感器1与导向杆吸盘7及其上的固定槽75的相对位置， 当位移传感器1的拉线或拉杆的一端固定于固定槽75内时，拉线或拉杆始终 垂直于导向杆吸盘7，而导向杆吸盘7的水平位置即为汽车悬架的水平位置， 即拉线或拉杆始终垂直于汽车悬架，测得的汽车悬架的垂向位移最靠近其真 实值；现有技术中采取直接将位移传感器的一端固定于车身、另一端固定于 减震器的方式进行汽车悬架垂向位移的测量，由于安装方式与汽车悬架存在 一定的夹角，所测得的位移数值与真实值偏差较大或不准确，与现有技术相 较，本发明提供的汽车悬架垂向位移测量装置在测量时，位移传感器1的拉 线或拉杆在导向杆6的作用下始终垂直于悬架表面，拉线或拉杆随着汽车运 行中的上下位移落差不断拉长或收缩，不断使传感器电阻变化从而实现电压 变化，由此测出汽车悬架的垂向位移，且测得的垂向位移最大可能的靠近真 实值。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护 范围应所述以权利要求的保护范围为准。