车轮偏距调节装置、车轮六分力适配器、车轮及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种车轮偏距调节装置、车轮六分力适配器、车轮及汽车。


背景技术：

2.对车轮载荷的测试要素主要包括车轮六分力(纵向、横向、垂向三个方向的力以及绕这三个方向的力矩)、车轮加速度、车轮跳动位移等，其中，加速度信号和位移信号都可以通过在轮毂附近非旋转位置安装相应的传感器进行测量，而力信号则需把传感器嵌于“地面－车轮－悬架”的力传递路径中。普遍使用的车轮六分力传感器为环状，安装于轮辋与轮毂之间，需定制车轮与之搭配使用。目前，通常通过在六分力传感器连接结构的基础上添加调整结构，以使得其适应于不同偏距的车轮。例如公告号为cn209689807u的中国实用新型专利，通过增加中心孔调整垫片和偏置距调整垫片的方式调整车轮偏距，以使其适用于不同偏距的车型，但这种调节方式比较繁琐。公告号为cn208855765u的中国实用新型专利公开了一种轮距调整机构，通过调整底座和调整座的间距达到调整轮距的效果，但是，其仅适用于模型车或展车的静态评价，无法应用于车辆行驶过程中带有动态强度的载荷测试，存在较大的局限性。


技术实现要素：

3.鉴于以上问题，本实用新型的目的是提供一种车轮偏距调节装置、车轮六分力适配器、车轮及汽车，以解决现有车轮偏距调整方式比较繁琐，并难以应用于车辆动态载荷测试的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.本实用新型的第一个方面是提供一种车轮偏距调节装置，包括轮端调节盘、轴端调节盘、限位螺栓和卡环垫块，其中，所述轮端调节盘的外圈设置有用于连接轮辋的第一连接孔，所述轮端调节盘的内圈设置卡环垫块沉入孔和第一限位螺栓孔，所述轴端调节盘上设置有卡环垫块安装槽和与所述第一限位螺栓孔对应的第二限位螺栓孔，所述轮端调节盘相对于所述轴端调节盘可移动，所述卡环垫块穿过所述卡环垫块沉入孔安装于所述卡环垫块安装槽中，所述卡环垫块上设置有用于安装车轮螺栓的车轮螺栓孔，所述限位螺栓穿过所述第一限位螺栓孔和所述第二限位螺栓孔以锁紧所述轮端调节盘与所述轴端调节盘的相对位置。
6.优选地，所述轮端调节盘上设置有第一螺纹，所述轴端调节盘上设置有与所述第一螺纹相匹配的第二螺纹，所述轮端调节盘与所述轴端调节盘螺纹连接。
7.优选地，所述轮端调节盘包括第一连接板与第一连接柱，所述第一连接柱安装在所述第一连接板上，所述第一螺纹为外螺纹，所述第一螺纹设置在所述第一连接柱的外周，所述第一连接孔、所述卡环垫块沉入孔和所述第一限位螺栓孔均设置在所述第一连接板上，且位于所述第一连接柱的外侧。
8.优选地，所述卡环垫块沉入孔贯穿所述第一连接板，并穿过所述第一连接柱的边缘。
9.优选地，多个所述卡环垫块沉入孔沿所述第一连接板的圆周方向间隔布置，相邻的两个所述卡环垫块沉入孔之间均设置有一个所述第一限位螺栓孔。
10.优选地，所述轴端调节盘包括第二连接板与第二连接柱，所述第二连接柱安装在所述第二连接板上，所述卡环垫块安装槽设置在所述第二连接柱的内壁，所述卡环垫块安装槽的槽底设置有用于安装车轮螺栓的通孔，且所述通孔贯穿所述第二连接板，所述第二限位螺栓孔轴向贯穿所述第二连接柱与所述第二连接板，所述第二螺纹为内螺纹，所述第二螺纹设置在所述第二连接柱的内壁上未设置所述卡环垫块安装槽的部分。
11.优选地，多个所述卡环垫块安装槽沿所述第二连接柱的圆周方向间隔布置，相邻的两个所述卡环垫块安装槽之间均设置有一个所述第二限位螺栓孔。
12.优选地，所述卡环垫块安装槽呈阶梯状，所述卡环垫块包括底板和弧形板，所述弧形板的其中一侧与所述底板连接，且所述底板与所述弧形板同轴设置，所述车轮螺栓孔设置在所述底板上，所述弧形板的内壁的圆半径大于或等于所述车轮螺栓孔的内径，所述弧形板的外壁的圆半径小于或等于所述底板的外径。
13.优选地，所述弧形板与所述底板的连接处设置有凹槽。
14.本实用新型的第二个方面是提供一种车轮六分力适配器，包括轮辋、轮毂、六分力传感器以及如上所述的车轮偏距调节装置，其中，所述车轮偏距调节装置安装在所述轮辋与所述轮毂之间，所述六分力传感器和与所述轮辋中心轴线垂直的轮辋侧面连接，且所述六分力传感器与所述车轮偏距调节装置的轮端调节盘连接。
15.优选地，所述轮辋侧面周向设置有应变检测梁和用于连接所述六分力传感器的第二连接孔，且所述应变检测梁与所述轮辋中心轴线的距离大于所述第二连接孔与所述轮辋中心轴线的距离。
16.本实用新型的第三个方面是提供一种车轮，包括轮辋、轮毂、轮辐以及如上所述的车轮偏距调节装置，其中，所述车轮偏距调节装置安装在所述轮辋与所述轮毂之间，所述轮辐和与所述轮辋中心轴线垂直的轮辋侧面连接，且所述轮辐与所述车轮偏距调节装置的轮端调节盘连接。
17.本实用新型的第四个方面是提供一种汽车，包括车身和底盘，所述底盘设置有如上所述的车轮。
18.本实用新型实施例一种车轮偏距调节装置、车轮六分力适配器、车轮及汽车与现有技术相比，其有益效果在于：
19.本实用新型实施例的车轮偏距调节装置通过轮端调节盘与轴端调节盘之间的相对移动，改变轮端调节盘与轴端调节盘之间的相对位置，实现对车轮偏距的调整，偏距调整方式简单，通用性强。并且，本实用新型的调节间隔为1mm，调节区间范围超过30mm，可覆盖乘用车企业内90％以上车型。
20.本实用新型实施例的车轮六分力适配器可应用于车辆动态载荷测试，适用范围广泛，且降低多种偏距尺寸车轮的研发费用，降低成本。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例所述车轮偏距调节装置的爆炸示意图；
22.图2是本实用新型实施例中轮端调节盘一个视角下的结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例中轮端调节盘另一视角下的结构示意图；
24.图4是本实用新型实施例中轴端调节盘一个视角下的结构示意图；
25.图5是本实用新型实施例中轴端调节盘另一视角下的结构示意图；
26.图6是本实用新型实施例中卡环垫块一个视角下的结构示意图；
27.图7是本实用新型实施例中卡环垫块另一视角下的结构示意图；
28.图8是本实用新型实施例中限位螺栓的结构示意图；
29.图9是本实用新型实施例所述车轮六分力适配器的爆炸示意图；
30.图10是本实用新型实施例所述车轮六分力适配器的剖视示意图；
31.图11是本实用新型实施例所述车轮六分力适配器的主视示意图；
32.图12是本实用新型实施例中轮辋一个视角下的结构示意图；
33.图13是本实用新型实施例中轮辋另一视角下的结构示意图；
34.图14是本实用新型实施例中轮辐等效模块一个视角下的结构示意图；
35.图15是本实用新型实施例中轮辐等效模块另一视角下的结构示意图；
36.图中，1、轮辋；11、应变检测梁；12、气阀孔；13、第二连接孔；
37.2、轮端调节盘；21、第一连接板；211、第一连接孔；212、卡环垫块沉入孔；213、第一限位螺栓孔；22、第一连接柱；221、第一螺纹；
38.3、轴端调节盘；31、第二连接板；311、第二限位螺栓孔；312、通槽；313、阶梯台；314、通孔；32、第二连接柱；321、第二螺纹；
39.4、卡环垫块；41、底板；42、弧形板；43、车轮螺栓孔；44、凹槽；
40.5、限位螺栓；
41.61、六分力传感器；
42.62、轮辐等效模块；621、第三连接孔；622、第四连接孔；
43.7、第一螺栓；8、第二螺栓；9、车轮螺栓。
具体实施方式
44.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
45.如图1所示，本实用新型实施例优选实施例的一种车轮偏距调节装置，包括轮端调节盘2、轴端调节盘3、限位螺栓5和卡环垫块4，其中，所述轮端调节盘2的外圈设置有用于连接轮辋1的第一连接孔211，优选地，所述轮端调节盘2与所述轮辋1螺栓紧固连接，所述轮辋1上安装轮辐等效模块62时，则所述轮端调节盘2通过第二螺栓8穿过第一连接孔211与所述轮辐等效模块62连接；所述轮辋1上安装六分力传感器61时，则所述轮端调节盘2通过第二螺栓8穿过第一连接孔211与所述六分力传感器61连接；所述轮端调节盘2的内圈设置卡环垫块沉入孔212和第一限位螺栓孔213，所述轴端调节盘3上设置有卡环垫块安装槽和与所述第一限位螺栓孔213对应的第二限位螺栓孔311，所述轮端调节盘2相对于所述轴端调节盘3可移动，所述卡环垫块4穿过所述卡环垫块沉入孔212安装于所述卡环垫块安装槽中，所
述卡环垫块4上设置有用于安装车轮螺栓9的车轮螺栓孔43，通过车轮螺栓9将车轮偏距调节装置紧固在车轮轮毂上，所述限位螺栓5穿过所述第一限位螺栓孔213和所述第二限位螺栓孔311以锁紧所述轮端调节盘2与所述轴端调节盘3的相对位置。
46.本实用新型通过轮端调节盘2与轴端调节盘3之间的相对移动，调整轮端调节盘2与轴端调节盘3之间的距离，实现对车轮偏距的调节。并且，本实用新型可通过车轮螺栓9将车轮偏距调节装置紧固在轮毂上。本实用新型所述车轮偏距调节装置的结构简单，调整方式简便，通用性较强，可适用于不同车型的车轮偏距调整。
47.在一个可选的实施例中，所述轮端调节盘2上设置有第一螺纹221，所述轴端调节盘3上设置有与所述第一螺纹221相匹配的第二螺纹321，所述轮端调节盘2与所述轴端调节盘3螺纹连接。通过螺纹连接实现轮端调节盘2与轴端调节盘3之间的相对移动。
48.需要说明的是，本实用新型中，轮端调节盘2与轴端调节盘3之间的连接方式不仅限于螺纹连接，在其他实施例中，还可以是其他方式的可滑动连接，例如，通过相匹配的滑块与滑轨实现轮端调节盘2与轴端调节盘3之间的相对移动。
49.如图2和图3所示，所述轮端调节盘2包括第一连接板21与第一连接柱22，所述第一连接柱22安装在所述第一连接板21上，所述第一螺纹221为外螺纹，所述第一螺纹221设置在所述第一连接柱22的外周，所述第一连接孔211、所述卡环垫块沉入孔212和所述第一限位螺栓孔213均设置在所述第一连接板21上，且位于所述第一连接柱22的外侧，其中，外侧指的是远离所述第一连接板21的中心轴线的一侧；第一连接孔211用于所述轮端调节盘2与轮辋1上安装的轮辐等效模块62或六分力传感器61连接，所述卡环垫块沉入孔212用于沉入卡环垫块4，所述第一限位螺栓孔213用于穿过限位螺栓5，以固定所述轮端调节盘2。进一步地，优选地，所述卡环垫块沉入孔212贯穿所述第一连接板21，并穿过所述第一连接柱22的边缘，使得所述第一连接柱22外周的第一螺纹221间隔布置，即所述卡环垫块沉入孔212的孔半径大于孔中心轴线与所述第一连接柱22的外周之间的距离。所述第一连接板21呈圆环状，所述第一连接柱22的截面呈圆环状，所述第一连接的内圆环的直径等于所述第一连接柱22的内圆环的直径。所述第一连接孔211位于所述第一连接板21的外圈，多个所述第一连接孔211沿圆周方向均匀布置；所述卡环垫块沉入孔212与所述第一限位螺栓孔213均位于所述第一连接板21的内圈，且多个所述卡环垫块沉入孔212沿所述第一连接板21的圆周方向间隔布置，相邻的两个所述卡环垫块沉入孔212之间均设置有一个所述第一限位螺栓孔213，所述第一限位螺栓孔213位于第一连接柱22的外侧，图2中位于内圈的大通孔为卡环垫块沉入孔212，位于内圈的小通孔为第一限位螺栓孔213。本实施例中，卡环垫块沉入孔212与第一限位螺栓孔213的数量均为5个。
50.如图4和图5所示，所述轴端调节盘3包括第二连接板31与第二连接柱32，所述第二连接柱32安装在所述第二连接板31上，所述卡环垫块安装槽设置在所述第二连接柱32的内壁，所述卡环垫块安装槽的槽底设置有用于安装车轮螺栓9的通孔314，且所述通孔314贯穿所述第二连接板31，所述第二限位螺栓孔311轴向贯穿所述第二连接柱32与所述第二连接板31，所述第二螺纹321为内螺纹，所述第二螺纹321设置在所述第二连接柱32的内壁上未设置所述卡环垫块安装槽的部分，即第二螺纹321在所述第二连接柱32上间隔设置，与第一连接柱22上的第一螺纹221相匹配。进一步地，优选地，多个所述卡环垫块安装槽沿所述第二连接柱32的圆周方向间隔布置，相邻的两个所述卡环垫块安装槽之间均设置有一个所述
第二限位螺栓孔311。图4中位于圆周的大孔为卡环垫块安装槽，小孔为第二限位螺栓孔311。本实施例中，卡环垫块安装槽与第二限位螺栓孔311的数量均为5个。
51.进一步地，所述卡环垫块安装槽呈阶梯状，所述卡环垫块安装槽包括通槽312和阶梯台313，其中，所述通槽312的轴向高度小于所述第二连接板31的厚度，所述阶梯台313上还设置有用于安装车轮螺栓9的通孔314。
52.如图6和图7所示，所述卡环垫块4包括底板41和弧形板42，所述弧形板42的其中一侧与所述底板41连接，且所述底板41与所述弧形板42同轴设置，所述车轮螺栓孔43设置在所述底板41上，所述车轮螺栓孔43与所述阶梯台313上的通孔314相对应，所述弧形板42的内壁的圆半径大于或等于所述车轮螺栓孔43的内径，所述弧形板42的外壁的圆半径小于或等于所述底板41的外径。优选地，所述底板41呈圆环状，所述车轮螺栓孔43为锥形孔，所述底板41的外径与所述通槽312的内径相等，所述弧形板42的内壁的圆半径等于所述车轮螺栓孔43的最小内径，所述弧形板42的内壁的圆半径等于所述底板41的外径，安装时，所述卡环垫块4的底板41卡在所述通槽312内，所述弧形板42与所述阶梯台313相配合形成截面为圆环状的圆柱体，从而通过车轮螺栓9压紧卡环垫块4与轴端调节盘3，并可防止轮端调节盘2与轴端调节盘3相互转动。
53.本实施例中，卡环垫块4可以是包括底板41和弧形板42两个部件，也可以是利用一个圆柱体加工成型。
54.优选地，所述弧形板42与所述底板41的连接处通过弧形过渡面过渡，进一步地，所述弧形板42与所述底板41的连接处设置有向底板41的方向凹陷的凹槽44，优选地，所述凹槽44的截面形状为弧形，以去除卡环垫块4受到车轮螺栓9压紧时连接处存在的应力集中。
55.如图8所示，本实施例中，所述限位螺栓5为内六角螺栓，穿过第一限位螺栓孔213与第二限位螺栓孔311，以锁紧轮端调节盘2与轴端调节盘3之间的相对位置。
56.如图9－图11所示，本实用新型所述车轮六分力适配器，包括轮辋1、轮毂、六分力传感器61以及如上所述的车轮偏距调节装置，其中，所述车轮偏距调节装置安装在所述轮辋1与所述轮毂之间，所述六分力传感器61和与所述轮辋1中心轴线垂直的轮辋侧面连接，且所述六分力传感器61与所述车轮偏距调节装置的轮端调节盘2连接。本实施例中，六分力传感器61为常规的六分力传感器61，呈圆环状。所述轮端调节盘2通过第二螺栓8穿过第一连接孔211与所述六分力传感器61连接，所述六分力传感器61通过第一螺栓7与所述轮辋1连接。车轮螺栓9穿过卡环垫块4和轴端调节盘3与车轮轮毂紧固连接，将整个车轮偏距装置紧固在车轮轮毂上。
57.本实用新型所述车轮六分力适配器中，轮端调节盘2与轴端调节盘3通过螺纹副连接，同时由限位螺栓5紧固连接，车轮螺栓9穿过卡环垫块4、轴端调节盘3与车轮轮毂紧固连接，整体的稳定性更强，使得其可以应用于车辆动态载荷测试，并可通过车轮偏距调节装置调整车轮偏距，使其满足不同的车轮偏距安装需求，可以适用于多种车型。
58.如图12和图13所示，所述轮辋1的轮胎接合面与常规轮辋相同，所述轮辋1侧面为八辐网圈状辐板结构，腹板上设置有气阀孔12，所述轮辋1侧面周向设置有应变检测梁11和用于连接所述六分力传感器61的第二连接孔13，且所述应变检测梁11与所述轮辋1中心轴线的距离大于所述第二连接孔13与所述轮辋1中心轴线的距离。其中，应变检测梁11为双槽结构形式，既可以减重，还可以粘贴用于测试的应变片。图12中所示，内圈为第二连接孔13，
通过第一螺栓7与六分力传感器61连接，图中显示为24个。
59.本实用新型所述车轮六分力适配器的安装过程为：
60.根据使用车型所需的车轮偏距确定适配器的安装厚度，如下式所示：
61.l＝(h/2－et－l0)
62.式中，h为轮辋的宽度，et为车轮偏距，l0为轮辋与六分力传感器安装面到轮辋外侧的固定距离。
63.安装时，先连接轮端调节盘2与轴端调节盘3，组装形成车轮偏距调节装置，并调节其两端安装面的间距至l，然后安装限位螺栓5，固定轮端调节盘2与轴端调节盘3的相对位置。通过第一螺栓7将六分力传感器61安装在轮辋1上，通过第二螺栓8连接六分力传感器61与车轮偏距调节装置。将卡环垫块4放置于卡环垫块安装槽中，利用车轮螺栓9穿过卡环垫块4将轴端调节盘3与轮毂紧固连接。
64.利用六分力传感器61采集车轮六分力，配合数据采集系统即可进行车轮六分力采集试验。
65.本实用新型所述车轮适配器，包括轮辋1、轮辐等效模块62以及如上所述的车轮偏距调节装置，其中，所述车轮偏距调节装置安装在所述轮辋1上，所述轮辐等效模块62和与所述轮辋1中心轴线垂直的轮辋1侧面连接，且所述轮辐等效模块62与所述车轮偏距调节装置的轮端调节盘2连接。
66.如图14和图15所示，所述轮辐等效模块62呈圆环状，所述轮辐等效模块62一侧的外圈设置有用于连接轮辋1的第三连接孔621，所述轮辐等效模块62在同一侧的内圈设置有用于连接轮端调节盘2的第四连接孔622，其中，外圈指的是远离中心轴线的一侧。第三连接孔621沿周向均匀布置，第四连接孔622沿周向均匀布置。第三连接孔621与第四连接孔622均为螺纹孔，以使得轮辐等效模块62与轮辋1、轮端调节盘2均可以通过螺栓紧固连接。本实施例中，第一螺栓7穿过第二连接孔13与第三连接孔621以紧固轮辐等效模块62与轮辋1，第二螺栓8穿过第四连接孔622与第一连接孔211以紧固轮辐等效模块62与轮端调节盘2。本实施例中，第三连接孔621与第四连接孔622的数量均为24个。其中，每六个第三连接孔621为一组，各组间隔设置。
67.需要说明的是，本实施例中轮辋1的结构形式与上述车轮六分力适配器中的轮辋1的结构形式相同，在此不再详细赘述。
68.本实施例所述车轮适配器的安装过程与上述车轮六分力适配器的安装过程大致相同，其区别仅在于，将安装的六分力传感器61替换为轮辐等效模块62，以对车辆不同车轮偏距进行调整测试。
69.本实用新型所述车轮包括轮辋1、轮毂、轮辐以及如上所述的车轮偏距调节装置，其中，所述车轮偏距调节装置安装在所述轮辋1与所述轮毂之间，所述轮辐和与所述轮辋1中心轴线垂直的轮辋1侧面连接，且所述轮辐与所述车轮偏距调节装置的轮端调节盘2连接。通过车轮偏距调节装置可以方便调整车轮偏距。
70.本实用新型所述汽车包括车身和底盘，所述底盘设置有如上所述的车轮。
71.综上，本实用新型实施例提供一种车轮偏距调节装置、车轮六分力适配器、车轮及汽车，其通过轮端调节盘2与轴端调节盘3之间的相对移动，改变轮端调节盘2与轴端调节盘3之间的相对位置，实现对车轮偏距的调整，偏距调整方式简单，通用性强。并且，本实用新
型的调节间隔为1mm，调节区间范围超过30mm，可覆盖乘用车企业内90％以上车型。本实用新型实施例的车轮六分力适配器可应用于车辆动态载荷测试，适用范围广泛，且降低多种偏距尺寸车轮或底盘结构的研发费用，降低研发成本。
72.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。