一种车辆载重传感器及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种车辆载重传感器及车辆。


背景技术：

2.交通运输车辆，特别是卡车货运车辆的实时载重监控，是十分重要的问题，可以避免超载，维护交通安全。传统的地磅测量不适合实时载重检测，实时载重测量一般采用传感器测量车辆车架与车桥的距离，距离越近说明载重越重，从而间接来判断载重的大小。
3.由于卡车运行环境比较恶劣，减震系统较差，相对乘用车运行时颠簸更加剧烈，因此在车架与车桥之间采用硬连接的方式的传感器，往往会由于颠簸过冲而造成损坏。而为了使测量元件随位移变化之后能够复位，有的传感器内部采用弹簧等复位原件，由于卡车运行的颠簸频率极高，复位原件很快会疲劳失效，导致传感器精度下降或损坏。而采用超声波、红外测距等方式测量车架与车桥距离的方法，测量探头很容易受泥、水、灰等恶劣环境影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种车辆载重传感器及车辆，解决了传统载重传感器易损坏，复位元件易失效，不易应对外部恶劣环境的问题。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.一方面，一种车辆载重传感器，设置在车架上，包括：旋转测量元件、固定横杆、动滑轮、定滑轮、弧形卡槽和拉绳；所述拉绳一端固定在车辆载重传感器内部，另一端依次绕过所述动滑轮和所述定滑轮后与所述车桥固定连接；所述动滑轮随所述车架的上下移动在所述弧形卡槽内做顺时针或逆时针转动，所述动滑轮通过所述固定横杆与所述旋转测量元件相连接，带动所述旋转测量元件转动。
7.优选的，所述旋转测量元件、固定横杆、动滑轮、定滑轮、弧形卡槽和拉绳的一部分设置在一盒体内；所述拉绳的另一部分穿过所述盒体与所述车桥相连接。
8.优选的，所述的车辆载重传感器，还包括：设置在所述定滑轮至所述车桥的拉绳之间的缓冲弹簧。
9.优选的，所述缓冲弹簧设置在盒体外。
10.优选的，所述的车辆载重传感器，还包括：设置在盒体外表面的防护口；所述拉绳穿过所述防护口与所述车桥相连接。
11.优选的，所述的车辆载重传感器，还包括：设置在所述盒体内的电路板；所述旋转测量元件设置在所述电路板上，与所述电路板形成一体化的测量电路，以将所述旋转测量元件的旋转角度转化为电信号，并通过信号线输出。
12.优选的，所述的车辆载重传感器，还包括设置在盒体外表面的线束接插件；所述信号线通过所述线束接插件与外部线束相连接。
13.优选的，所述的车辆载重传感器，还包括：第一限位件和第二限位件；所述第一限
位件和第二限位件设置在所述弧形卡槽内的不同位置，以对所述动滑轮的转动端点进行限制。
14.优选的，所述动滑轮和所述定滑轮分别包括一个及以上，且所述动滑轮与所述定滑轮交替设置；多个动滑轮之间通过所述固定横杆相连接；一个所述动滑轮设置在所述弧形卡槽内。
15.另一方面，一种车辆，包括所述的车辆载重传感。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
17.本实用新型一种车辆载重传感器，采用重力原理进行位移复位，避免了复位元件易失效的问题；采用拉绳进行车桥与车架的软接连避免了冲击损坏；将测量位移经过动滑轮进行缩放，减小了传感器的体积；采用旋转测量元件将距离测量转化为角度测量，有利于延长测量元件的使用寿命。
18.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本实用新型的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本实用新型的具体实施方式。
19.根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例一的车辆载重传感器的整体结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例一的车辆载重传感器的整体结构示意图；
22.1、车架；2、第一定滑轮；3、拉绳；4、防护口；5、缓冲弹簧；6、车桥；7、第二定滑轮；8、第一动滑轮；9、固定横杆；10、第二动滑轮；11、弧形卡槽；12、第一限位件；13、第二限位件；14、旋转测量元件；15、电路板；16、电源线及信号线束；17、线束接插件；18、固定点；19、外部线束；20、盒体外表面；21、盒体。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步的详细描述。
24.实施例一
25.参见图1所示，本实用新型一种车辆载重传感器，设置在车架1上，包括：旋转测量元件14、固定横杆9、动滑轮、定滑轮、弧形卡槽11和拉绳3；所述拉绳3一端固定在车辆载重传感器内部的固定点18上，另一端依次绕过所述动滑轮和所述定滑轮后与所述车桥6固定连接；所述动滑轮随所述车架1的上下移动在所述弧形卡槽11内做顺时针或逆时针转动，所述动滑轮通过所述固定横杆9与所述旋转测量元件14相连接，带动所述旋转测量元件14转动。
26.本实施例中，所述动滑轮和定滑轮分别包括一个，分别为第一动滑轮8和第一定滑轮2。
27.具体的，所述拉绳3可以为线绳、钢丝绳或链条。所述定滑轮固定在所述载重传感器内部。所述动滑轮靠拉绳3悬挂。所述旋转测量元件14，包括但不限于电阻、电容或磁通量
等方式的旋转测量元件14，根据动滑轮带动带动固定横杆9绕旋转测量元件14进行旋转，改变旋转测量元件14的阻值、容值、磁通值等测量值。所述弧形卡槽11能够保证动滑轮以旋转测量元件14为圆心绕圆心运动。
28.进一步的，所述旋转测量元件14、固定横杆9、动滑轮、定滑轮、弧形卡槽11和拉绳3的一部分设置在一盒体21内；所述拉绳3的另一部分穿过所述盒体21与所述车桥6相连接。将旋转测量元件14、固定横杆9、动滑轮、定滑轮、弧形卡槽11和拉绳3的一部分设置在盒体内，一方面方便车辆载重传感器的关键部件进行固定，另一方面能够使得车辆载重传感器的关键部件不容易受外部行驶环境的影响，对车辆载重传感器起保护作用。
29.需要说明的是，所述旋转测量元件14、固定横杆9、动滑轮、定滑轮、弧形卡槽11和拉绳3的一部分也可以不设置在盒体内，仅通过底板或其他器件进行固定，或通过其他形式进行保护，本实施例不做具体限制。
30.本实施例中，所述的车辆载重传感器，还包括：设置在所述定滑轮至所述车桥6的拉绳3之间的缓冲弹簧5。所述缓冲弹簧5能够防止载重传感器行程满之后的过冲损坏传感器内部结构。
31.进一步的，所述缓冲弹簧5设置在盒体外。
32.所述缓冲弹簧5设置在盒体外，能够使得缓冲弹簧5损坏时容易更换。具体应该时，所述缓冲弹簧5也可以设置在盒体内，本实施例不做具体限制。
33.本实施例中，所述的车辆载重传感器，还包括：设置在盒体外表面20的防护口4；所述拉绳3穿过所述防护口4与所述车桥6相连接。
34.所述防护口4能够起到防水防尘的作用，作为一个遮蔽的缓冲，减少车辆底部的水、泥和灰等进入载重传感器内部。
35.本实施例中，所述的车辆载重传感器，还包括：设置在所述盒体内的电路板15；所述旋转测量元件14设置在所述电路板15上，与所述电路板15形成一体化的测量电路，以将所述旋转测量元件14的旋转角度转化为电信号(如有离散的电平信号)，并通过电源线及信号线束16中的信号线输出。
36.进一步的，所述的车辆载重传感器，还包括设置在盒体外表面的线束接插件17；所述信号线通过所述线束接插件17与外部线束19相连接。所述外部线束19与汽车行驶记录仪、tbox、显示屏等相连接，以对检测结果进行监测、显示和把数据上传到云平台等整车质量的部件。
37.需要说明的是，所述电源线及信号线束16中的电源线用于通过外部线束19从车辆取电源以给电路板15供电。
38.本实施例中，所述的车辆载重传感器，还包括：第一限位件12和第二限位件13；所述第一限位件12和第二限位件13设置在所述弧形卡槽11内的不同位置，以对所述动滑轮的转动端点进行限制。
39.所述第一限位件12和所述第二限位件13能够保证动滑轮的最上及最下运动位置不会打到载重传感器外表面，及打到内部其它器件。
40.本实用新型的车辆载重传感器，当车辆载重增加，负载变大时，车架1整体被压向车桥6，此时动滑轮和固定横杆9自身的重力带动拉绳3缩回传感器内部，弧形卡槽11的存在使动滑轮和固定横杆9绕旋转测量元件14，做顺时钟运动，此时测量电路可测量出旋转测量
元件14因旋转而产生的对应变化量。
41.同理当车辆载重变小，负载变低时，车架1弹起远离车桥6，此时拉绳3被拉出传感器，动滑轮和固定横杆9被拉绳3带动，在弧形卡槽11的限制下绕旋转测量元件14，做逆时钟运动，此时测量电路可测量出旋转测量元件14因旋转而产生的对应变化量。
42.本实用新型通过动滑轮、固定横杆9产生重力，并通过拉绳3的拉力使旋转测量元件14运动和回位，避免了采用弹簧等回位器件，增加了传感器耐用性。动滑轮和定滑轮还可起到减少测量位移的作用，如本例，外部拉绳3移动距离d，动滑轮移动约为d/4，可减少传感器体积。
43.实际应用中，可采用安装后再标定的方式，将旋转测量元件14的变化量与汽车载重对应起来。例如，先采集空载时旋转测量元件14的检测值，再按100kg载重步长不断增加载重负载，采集对应检测值，直到达到车辆允许载重上限。之后在车辆使用中，通过采集旋转测量元件14的输出值，在标定数据中通过插值算法，计算对应的车辆载重值。
44.本实施例中，还涉及一种车辆，所述车辆包括所述的车辆载重传感。
45.实施例二
46.参见图2所示，本实用新型一种车辆载重传感器，设置在车架1上，包括：旋转测量元件14、固定横杆9、第一动滑轮8、第二动滑轮10、第一定滑轮2、第二定滑轮7、弧形卡槽11和拉绳3；所述拉绳3一端固定在车辆载重传感器内部的固定点18上，另一端依次绕过所述动滑轮和所述定滑轮后与所述车桥6固定连接；所述动滑轮随所述车架1的上下移动在所述弧形卡槽11内做顺时针或逆时针转动，所述动滑轮通过所述固定横杆9与所述旋转测量元件14相连接，带动所述旋转测量元件14转动。
47.本实施例中，所述动滑轮和定滑轮分别包括两个，且所述动滑轮与所述定滑轮交替设置；多个动滑轮之间通过所述横杆相连接；其中第一动滑轮8设置在所述弧形卡槽11内。
48.具体的，所述拉绳3可以为线绳、钢丝绳或链条。所述第一定滑轮2和第二定滑轮7固定在所述载重传感器内部。所述第一动滑轮8和第二动滑轮10靠拉绳3悬挂。所述旋转测量元件14，包括但不限于电阻、电容或磁通量等方式的旋转测量元件14，根据第一动滑轮8和第二动滑轮10带动带动固定横杆9绕旋转测量元件14进行旋转，改变旋转测量元件14的阻值、容值、磁通值等测量值。所述弧形卡槽11能够保证动滑轮以旋转测量元件14为圆心绕圆心运动。
49.进一步的，所述旋转测量元件14、固定横杆9、第一动滑轮8、第二动滑轮10、第一定滑轮2、第二定滑轮7、弧形卡槽11和拉绳3的一部分设置在一盒体21内；所述拉绳3的另一部分穿过所述盒体21与所述车桥6相连接。将旋转测量元件14、固定横杆9、第一动滑轮8、第二动滑轮10、第一定滑轮2、第二定滑轮7、弧形卡槽11和拉绳3的一部分设置在盒体内，一方面方便车辆载重传感器的关键部件进行固定，另一方面能够使得车辆载重传感器的关键部件不容易受外部行驶环境的影响，对车辆载重传感器起保护作用。
50.需要说明的是，所述旋转测量元件14、固定横杆9、第一动滑轮8、第二动滑轮10、第一定滑轮2、第二定滑轮7、弧形卡槽11和拉绳3的一部分也可以不设置在盒体内，仅通过底板或其他器件进行固定，或通过其他形式进行保护，本实施例不做具体限制。
51.本实施例中，所述的车辆载重传感器，还包括：设置在所述第二定滑轮7至所述车
桥6的拉绳3之间的缓冲弹簧5。所述缓冲弹簧5能够防止载重传感器行程满之后的过冲损坏传感器内部结构。
52.进一步的，所述缓冲弹簧5设置在盒体外。
53.所述缓冲弹簧5设置在盒体外，能够使得缓冲弹簧5损坏时容易更换。具体应该时，所述缓冲弹簧5也可以设置在盒体内，本实施例不做具体限制。
54.本实施例中，所述的车辆载重传感器，还包括：设置在盒体外表面20的防护口4；所述拉绳3穿过所述防护口4与所述车桥6相连接。
55.所述防护口4能够起到防水防尘的作用，作为一个遮蔽的缓冲，减少车辆底部的水、泥和灰等进入载重传感器内部。
56.本实施例中，所述的车辆载重传感器，还包括：设置在所述盒体内的电路板15；所述旋转测量元件14设置在所述电路板15上，与所述电路板15形成一体化的测量电路，以将所述旋转测量元件14的旋转角度转化为电信号(如有离散的电平信号)，并通过电源线及信号线束16中的信号线输出。
57.进一步的，所述的车辆载重传感器，还包括设置在盒体外表面的线束接插件17；所述信号线通过所述线束接插件17与外部线束19相连接。所述外部线束19与汽车行驶记录仪、tbox、显示屏等相连接，以对检测结果进行监测、显示和把数据上传到云平台等整车质量的部件。
58.需要说明的是，所述电源线及信号线束16中的电源线用于通过外部线束19从车辆取电源以给电路板15供电。
59.本实施例中，所述的车辆载重传感器，还包括：第一限位件12和第二限位件13；所述第一限位件12和第二限位件13设置在所述弧形卡槽11内的不同位置，以对所述第一动滑轮8的转动端点进行限制。
60.所述第一限位件12和所述第二限位件13能够保证第一动滑轮8的最上及最下运动位置不会打到载重传感器外表面，及打到内部其它器件。
61.本实用新型的车辆载重传感器，当车辆载重增加，负载变大时，车架1整体被压向车桥6，此时第一动滑轮8、第二动滑轮10和固定横杆9自身的重力带动拉绳3缩回传感器内部，弧形卡槽11的存在使第一动滑轮8、第二动滑轮10和固定横杆9绕旋转测量元件14，做顺时钟运动，此时测量电路可测量出旋转测量元件14因旋转而产生的对应变化量。
62.同理当车辆载重变小，负载变低时，车架1弹起远离车桥6，此时拉绳3被拉出传感器，第一动滑轮8、第二动滑轮10和固定横杆9被拉绳3带动，在弧形卡槽11的限制下绕旋转测量元件14，做逆时钟运动，此时测量电路可测量出旋转测量元件14因旋转而产生的对应变化量。
63.本实用新型通过第一动滑轮8、第二动滑轮10、固定横杆9产生重力，并通过拉绳3的拉力使旋转测量元件14运动和回位，避免了采用弹簧等回位器件，增加了传感器耐用性。第一动滑轮8、第二动滑轮10、第一定滑轮2、第二定滑轮7还可起到减少测量位移的作用，如本例，外部拉绳3移动距离d，动滑轮移动约为d/4，可减少传感器体积。如果车架1和车桥6之间移动的距离过大，还可增加动滑轮和定滑轮个数(如三个动滑轮和三个定滑轮)，防止传感器体积过大。
64.需要说明的是，所述动滑轮和定滑轮的数量可以不相等，具体根据实际应用进行
设置。
65.实际应用中，可采用安装后再标定的方式，将旋转测量元件14的变化量与汽车载重对应起来。例如，先采集空载时旋转测量元件14的检测值，再按100kg载重步长不断增加载重负载，采集对应检测值，直到达到车辆允许载重上限。之后在车辆使用中，通过采集旋转测量元件14的输出值，在标定数据中通过插值算法，计算对应的车辆载重值。
66.本实施例中，还涉及一种车辆，所述车辆包括所述的车辆载重传感。
67.上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。