[发明专利]用于旋转体的转换器

说明书

背景技术

用于沿三个正交轴线测量力或绕三个正交轴线测量力矩的轮子力转 换器或载荷单元是已知的。轮子力转换器典型地安装在车辆主轴与车辆轮 辋的一部分之间并安装到车辆主轴和车辆轮辋的一部分。当车辆运行时， 转换器测量通过轮子组件在主轴处作用的力和力矩。

已经受到基本成功和中肯称赞的一种形式的轮子力转换器是由美国 明尼苏达州伊甸普赖利市的MTS系统公司出售的SWIFT转换器，并在美国 专利第5,969,268号和第6,038,933号中详细说明。通常，这种转换器包括具 有刚性中心构件的载荷单元体、刚性环状环和径向延伸并将中心构件连接 到环状环的多个管状构件。多个感测电路安装到多个管状构件。刚性中心 构件安装到车辆主轴，而环状环连接到车辆轮辋。编码器测量载荷单元体 的角位置，所述载荷单元体允许通过径向管状构件传递的力相对于正交固 定坐标系被分解。外部滑环组件将动力提供给载荷单元体上的传感器，并 从载荷单元体上的传感器接收信号。

发明内容

本发明的多个方面涉及测量和/或感测施加到例如诸如但不限于摩托 车的车辆的轮子的旋转体的力和/或力矩。

第一方面包括一种用于感测由框架支撑的旋转体上的力和/或力矩分 量的载荷单元组件。所述组件包括具有连接到框架的相对端部的轮轴。轮 毂由轮轴支撑并可绕所述轮轴的纵向轴线旋转。连接到轮毂和旋转体的载 荷单元体用于感测轮毂与旋转体之间的力和/或力矩分量。

第二方面包括一种由摩托车或类似轮子组件的框架部分和载荷单元 组件组成的组合，所述载荷单元组件用于感测摩托车或类似轮子组件上的 力和/或力矩分量。载荷单元组件包括轮轴和由轮轴支撑的轮毂，所述轮轴 在每一个端部处安装到框架部分。设置轮辋，并且轮胎支撑在轮辋上。载 荷单元体操作性地连接到轮毂和轮辋。

第三方面包括一种用于感测由框架支撑的旋转体上的力和/或力矩分 量的载荷单元组件。所述组件包括轮轴，所述轮轴在该轮轴的至少一个端 部上连接到框架。轮毂由轮轴支撑并可绕轮轴的纵向轴线旋转。载荷单元 体连接到轮毂和旋转体，以感测轮毂与旋转体之间的力和/或力矩分量。滑 环组件设置在轮毂内，所述滑环组件具有可相对于第二构件移动的第一构 件，第一构件可与轮毂一起旋转。

附图说明

图1A是具有载荷单元系统的摩托车后轮的侧视图；

图1B是沿线1B-1B截得的图1A的摩托车后轮的剖视图；

图2A是具有载荷单元系统的摩托车前轮的侧视图；

图2B是沿线2B-2B截得的图2A的摩托车前轮的剖视图；

图3是载荷单元的侧视图；

图4是沿线4-4截得的图3的载荷单元的剖视图；

图5是在部件被分离的情况下的滑环和电刷组件的透视图；

图6A是具有载荷单元系统的另一个摩托车后轮的侧视图；

图6B是沿线6B-6B截得的图6A的摩托车后轮的剖视图；

图6C是在移除轮辋和辐条的情况下的图6B的放大部分；

图7A是具有载荷单元系统的另一个摩托车前轮的侧视图；

图7B是沿线7B-7B截得的图7A的摩托车前轮的剖视图；

图7C是在移除轮辋的情况下的图7B的放大部分；以及

图8是用于图6A的摩托车后轮的轮毂组件的分解透视图。

具体实施方式

本文所给出的附图说明适用于测量旋转体的力和力矩分量的载荷单 元系统，并且在一个实施例中，旋转体位于在每一个端部处被支撑的轮轴 上并绕着该轮轴旋转。这种旋转体的一个示例是例如在拖车、推车或例如 但不限于摩托车的车辆上的滚动轮。在本文所述的图示的实施例中，由于 其具体的有效性，将采用摩托车应用。

图1A和1B示出了当应用到摩托车的后轮组件13时的载荷单元系统 10，其中没有整体示出摩托车，但是可以视为由链轮11和摆臂17表示。同 样，图2A和2B示出了当应用到摩托车的前轮组件19时的载荷单元系统10′， 其中没有整体示出摩托车，但是可以视为由框架部分(前叉)15表示。载 荷单元系统10′基本上类似于载荷单元系统10。因此，采用相同附图标记的 部件具有相同的功能。