專利名稱：具有載荷傳感性能的輪端部的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請總體上涉及用于機動車輛的輪端部，更具體地，涉及具有載 荷傳感性能的輪端部。
背景技術(shù)：
用于機動車輛的動態(tài)控制系統(tǒng)操控位于所述車輛上的制動及扭矩 分配系統(tǒng)，從而提高駕駛舒適度、車輛穩(wěn)定性和安全性。這些系統(tǒng)依靠 車輪的載荷以進(jìn)行控制，但是對于工程人員來說，準(zhǔn)確可靠且以合理成 本獲得車輪的載荷已證明是一項艱巨的任務(wù)。多年來對這方面已作過很 大努力，而且也已提出各種手段。 一個例子包括磁性傳感器，其具有接 附到臂端部上的傳感部件，其中所述臂的另 一端部固定到懸掛系統(tǒng)部件 上。傳感器的監(jiān)控元件為模造到輪胎側(cè)壁中的磁性材料。另一例子為一 種具有非旋轉(zhuǎn)部分和旋轉(zhuǎn)部分的輪端部。至少一個傳感器接附到非旋轉(zhuǎn) 部分上以測量非旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)部分之間的距離。
上述載荷傳感方法總體上不太準(zhǔn)確或不太可靠，并且易受環(huán)境M 變化的影響。因此，需要一種具有改進(jìn)的載荷傳感性能的車輪軸承。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種輪端部，其具有監(jiān)控通過輪端部傳遞的載荷的性 能，并且涉及一種用于監(jiān)控所述載荷的方法。所述輪端部包括殼體和設(shè)
置有軸部的輪轂，其中所述軸部借助軸承在殼體中旋轉(zhuǎn)。所述殼體包括: 中心體；向外與中心體間隔開的安裝件；以及在安裝件和中心體之間延
伸的輻板。接附到輻板上的傳感器提供反映出輻板中應(yīng)變的信號，另外 人們能夠通過所述應(yīng)變確定通過輪端部傳遞的載荷。


圖l為依據(jù)本發(fā)明一個實施方式構(gòu)造的、并裝配到懸掛系統(tǒng)部件上 的輪端部的縱剖面圖2為裝配到懸掛系統(tǒng)部件上的輪端部的局部剖面立體圖3為輪端部的部件分解立體圖4為從形成輪端部的一部分的殼體的外側(cè)端部觀看的立體圖； 圖5為從輪端部的改進(jìn)型殼體的內(nèi)側(cè)端部觀看的立體圖； 圖6為從輪端部的另一改進(jìn)型殼體的外側(cè)端部觀看的立體圖； 圖7為從輪端部的又一改進(jìn)型殼體的外側(cè)端部觀看的立體圖。
具體實施例方式
現(xiàn)參看附圖，輪端部A (圖l和2)用來將用于機動車輛的行輪B 耦聯(lián)到位于車輛上的懸掛系統(tǒng)部件C上，比如轉(zhuǎn)向節(jié)或其他懸掛立柱。 輪端部A使得行輪B能夠以最小摩擦繞著軸線Z旋轉(zhuǎn)，并且所述輪端 部A還產(chǎn)生反映出作用在輪端部A上的力和力矩的電信號。這些經(jīng)過 處理的信號提供車輛上制動及扭矩分配系統(tǒng)操作所需的信息一一因而 有利于動態(tài)控制。輪端部A包括殼體2;伸入殼體2內(nèi)的輪轂4;以 及位于殼體2和輪轂4之間使得輪轂4能夠繞著軸線Z相對于殼體2進(jìn) 行旋轉(zhuǎn)的軸承6。懸掛系統(tǒng)部件C包括支撐(backing)部分8，所迷支 撐部分8包含形狀優(yōu)選為圓形的開口 10。另外，其還可具有自支撐部分 8大體豎直延伸的臂部。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到殼體2，所述殼體2 (見圖1和4)具有呈管狀構(gòu)形的圓柱形 主體或中心體12，還具有四個繞著中心體12定位的環(huán)形安裝件14一一 所述安裝件14優(yōu)選為以卯度間距、且每一個相對于豎直方向偏移45
度的方式進(jìn)行定位。環(huán)形安裝件14向外與中心體12間隔開，但是通過 輻板(webs) 16接附到中心體12上，其中設(shè)有兩個從中心體12匯合 于每一環(huán)形安裝件14的輻板16。每一輻板16的寬度大于其厚度，其中 所述寬度按平行于軸線Z的方式進(jìn)行測量。但是不管輻板16還是環(huán)形 安裝件12均不如中心體12寬，因此中心體12軸向突出而超出輻板16 和環(huán)形安裝件14，所述突出超出情形在殼體12的內(nèi)側(cè)端部比在外側(cè)端 部更為明顯。每一環(huán)形安裝件14具有平行于軸線Z的、并容納有將殼 體12緊固到懸掛系統(tǒng)部件C上的螺釘(未示)的通孔18。每一對輻板 16中的至少一個輻板16包含自其內(nèi)面通開的凹口 22，所述內(nèi)面亦即朝 向所述輻板對中的另一輻板16的面。凹口 22包含能夠檢測輻板16應(yīng) 變的傳感器模塊SM。圓柱形中心體12在其端部處裝配有密封件24。
輪轂4具有(見圖1和3):其位置超出圓柱形中心體12的外側(cè)端 部的驅(qū)動凸緣30;自驅(qū)動凸緣30突入殼體2的圓柱形中心體12內(nèi)的軸 部32;以及自驅(qū)動凸緣30沿相反方向突出的輪導(dǎo)向件34。所有三個部 件以一體鑄造或鍛造方式聯(lián)結(jié)在一起。驅(qū)動凸緣30裝配有始于凸緣30 并遠(yuǎn)離殼體2軸向突出、以將行輪B緊固到輪轂4以及制動鼓或盤上的 長平頭螺栓36。軸部32在肩部38處自驅(qū)動凸緣30上露出，并且在其 相對端部處一一亦即在其內(nèi)側(cè)端部處通過i殳置成形端部40而向外 偏轉(zhuǎn)。輪導(dǎo)向件34用來使行輪B居中于驅(qū)動凸緣30上。輪轂4在其內(nèi) 部處可具有用于使輪轂4與驅(qū)動軸耦聯(lián)、從而將扭矩傳遞到輪B的齒槽 42,然而輪端部A還可用以將非驅(qū)動行輪B耦聯(lián)到懸掛系統(tǒng)部件C上。
軸承6包括兩個位于殼體2的圓柱形中心體12中的外滾道50， 其中一個位于外側(cè)而另一個則位于內(nèi)側(cè)；以及兩個裝配在輪轂4的軸部 32上的、采用圓錐體52形式的內(nèi)道。外側(cè)圓錐體52置于外側(cè)外滾道 50.內(nèi)，而內(nèi)側(cè)圓錐體52則置于內(nèi)側(cè)外滾道50內(nèi)。另夕卜，軸承6包括采 用布置成兩排的錐形滾柱54形式的滾動元件，其中一排環(huán)繞著外側(cè)圓 錐體52且位于外側(cè)外滾道50內(nèi)，而另 一排則環(huán)繞著內(nèi)側(cè)圓錐體52且 位于內(nèi)側(cè)外滾道50內(nèi)。實際上，可將軸承6視為兩個單排錐形滾柱軸 承或者一個雙排錐形滾柱軸承。
兩個外滾道50處在密封件24之間的空間內(nèi)并相對于(towards) 彼此向下逐漸傾斜呈錐形(taper )，從而所述兩個外滾道50在其直徑小 的端部處最相接近。所述兩個外滾道50在殼體2的圓柱形中心體12內(nèi)
機加工成形，使得中心體12在事實上成為軸承6的外道。然而，外滾 道50可位于壓入到中心體12內(nèi)的獨立的多個座圏或單個雙座圏上。
每一圓錐體52具有錐形滾道56，所述錐形滾道56遠(yuǎn)離軸線Z向外 布置、并且沿與外滾道50相同的方向逐漸傾斜呈錐形，其中所述錐形 滾道56即位于所述外滾道50內(nèi)。在其滾道56直徑大的端部處，圓錐 體52具有止推凸脊58,所述止推凸脊58形成(leads out)垂直于軸線 Z的背面60。圓錐體52的其中之一具有沿相對方向延伸的延伸部62, 所述方向亦即遠(yuǎn)離其滾道56直徑小的端部的方向。
錐形滾柱54環(huán)繞著圓錐體52裝配并位于外滾道50內(nèi)，其中所述 錐形滾柱54的錐形側(cè)面抵靠著滾道50和56而其大端面則抵靠著止推 凸脊58。開始時，圓錐體52與輪轂4的軸部32分開，其中每一所述圃 錐體52的滾柱排54通過保持架64 (圖3 )而保持在所述圓錐體52的 周圍，從而形成一個錐形組件。此外，開始時成形端部40實為其直徑 不大于軸部32的其余部分的軸向朝向的軸部32的延伸部。
為了組裝輪端部A，將具有與滾柱54互補的匹配部位的內(nèi)側(cè)圓錐 體52壓在軸部32上，直到其背面60在軸部32的外側(cè)端部處抵靠住肩 部38為止。接著將殼體2裝配在輪轂4上，使得殼體2的中心體12容 納輪轂4的軸部32。事實上，使殼體2向前移動直到外排滾柱54處于 抵靠著外側(cè)外滾道50并且抵靠著外側(cè)圓錐體52的外側(cè)內(nèi)滾道56的狀 態(tài)。由此，具有與滾柱54互補的匹配部位的內(nèi)側(cè)圓錐體52 (內(nèi)側(cè)圃錐 體組件)得以壓在軸部32上，4吏得軸部32的5^伸端部突出超出內(nèi)側(cè)圓 錐體52的背面60。接下來，以滾軋成形方式對軸部32的延伸端部進(jìn)行 墩鍛，使得所 伸端部向外變形而抵靠著內(nèi)側(cè)圓錐體52的背面60。 產(chǎn)生自滾軋成形的力將兩個圓錐體52的前端部推擠在一起，其中所述 前端部位于一個圓錐體52的圓錐體延伸部62處。美國專利第6,443,622 和申請日為2005年11月18號的美國專利申請第11/283,160號公開了 用于使軸部32的延伸端部轉(zhuǎn)變成成形端部40的方法，且所述專利和專 利申請通過引證而結(jié)合在本申請中。實際上，內(nèi)側(cè)圓錐體52可以是軸 部32的一體部分，在該情況下，內(nèi)側(cè)滾道56和止推凸脊58直接在軸 部32中機加工成形。
軸承6的幾何形狀使得每一排錐形滾柱54位于頂點處，這意味著 滾柱54的錐形側(cè)面所處的包面在沿著軸線Z的共同點處具有其頂點，
另外同樣地，與所述滾柱54接觸的滾道50和56的包面在相同點處也 具有其頂點。此外，延伸部62的長度使得軸承6優(yōu)選地被設(shè)定成處于 稍微預(yù)加載狀態(tài)，也就是說，處于在滾柱54和所述滾柱54沿其滾動的 滾道50、 56之間不存在徑向間隙的狀態(tài)。
螺釘將輪端部A牢固地緊固到懸掛系統(tǒng)部件C上。為此，輪端部A 的殼體2在其環(huán)形安裝件14處以及沿著其輻板16抵靠著支撐部分8的 外側(cè)面進(jìn)行裝配，使得中心體12的外側(cè)部分容納在支撐部分8的開口 10中。然而，開口10大于中心體12,從而支撐部分8并未限制中心體 12。因而，中心體12能夠在開口 10中相對于軸線Z沿任何徑向方向稍 微位移。
在輪端部A的操作中，當(dāng)殼體2保持固定時，至少保持處于不旋轉(zhuǎn) 的狀態(tài)時，輪轂4旋轉(zhuǎn)。力一一包括重力和慣性力兩種力_一在殼體2 和輪轂4之間通過軸承6—一事實上通過軸承6的滾柱54——進(jìn)行傳遞， 另外這些力為徑向以及軸向朝向。由輪轂4施加在殼體2上的力矩同樣 也通過滾柱54進(jìn)行傳遞。力和力矩造成位于殼體2上的輻板16發(fā)生撓 曲，從而幾個輻板16中的撓曲度的大小可用于測量力和力矩。
當(dāng)將三維直角坐標(biāo)系疊加在輪端部A的殼體2上時，輻板16處在 由X和Y軸限定的平面上，其中X軸為豎直軸而Y軸則為水平軸。軸 承6的旋轉(zhuǎn)軸線Z與Z軸重合，即旋轉(zhuǎn)軸線Z就是Z軸。輻板16由于 其構(gòu)形而與其他方向相比更多地在X-Y平面中偏轉(zhuǎn)，從而使得中心體 12能夠相對于環(huán)形安裝件14進(jìn)行徑向偏轉(zhuǎn)，同時阻止在軸向方向Z上 進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。
撓曲造成輻板16產(chǎn)生應(yīng)變，并且傳感器模塊SM對所述應(yīng)變進(jìn)行 檢測及監(jiān)控。事實上，傳感器模塊SM產(chǎn)生反映出輻板16位移大小的 信號一一其中所述傳感器模塊SM接附到所述輻板16上。每一模塊SM 可包含檢測剪切應(yīng)變Sab、縱向應(yīng)變Sa (沿著輻板16長度方向)以及 橫向應(yīng)變Sb(沿輻板16橫斷方向)的傳感器。實際上，傳感器模塊SM 可具有用于監(jiān)控縱向應(yīng)變Sa的傳感器以及具有另一用于監(jiān)控橫向應(yīng)變 Sb的傳感器。剪切應(yīng)變Sab可通過縱向應(yīng)變Sa和橫向應(yīng)變Sb計算出。 優(yōu)選地，模塊SM位于輻板16的凹口 22內(nèi)，所述模塊SM通過充分地 粘合到輻板16的表面上、以承受在凹口 22處輻板16所經(jīng)受的偏斜的 傳感器或傳感元件進(jìn)行監(jiān)控。模塊SM應(yīng)當(dāng)通過塑料或密封復(fù)合物
(compound)而^C^蓋在凹口 22中，以保護(hù)所述模塊SM免遭經(jīng)常性 惡劣環(huán)境一一即碎屑和水一一的影響，其中輪端部A有時會經(jīng)受這樣的 惡劣環(huán)境。代替具有用于監(jiān)控縱向應(yīng)變Sa和橫向應(yīng)變Sb的單個應(yīng)變傳 感器的每一傳感器模塊SM可以是孩吏機電系統(tǒng)(MEMS)。輻板16不必 非得具有以使傳感器模塊SM起作用的凹口 22。
來自所有才莫塊SM的傳感器的信號傳送到對信號進(jìn)行處理的信號處 理器，以確定車輪載荷和其他有用信息。所述處理可包括信號調(diào)節(jié)、比 較、以及信號加減和任何數(shù)學(xué)處理，以增加有用信號并減小或消除由于 環(huán)境因素變化__比如溫度變化一而產(chǎn)生的噪聲。
幾個沿著殼體2的輻板16定位的才莫塊SM的傳感器可用以確定作 用在殼體2上的、沿著三維坐標(biāo)系的X、 Y和Z軸的力，以及繞著X 和Y軸的力矩。對于設(shè)置有殼體2的輪端部A，存在以下關(guān)系式
Fx=fl [ ( Sla-Slb+S4a-S4b ) - ( S2a-S2b+S3a-S3b )]
Fy=f2 [ ( Sla國Slb+S2a-S2b ) - ( S3a陽S3b+S4a-S4b )]
Fz=f3 (Slab+S2ab+S3ab+S4ab )
Mx = f4 ( Slab+S2ab-S3ab畫S4ab )
My = f5 ( Slab+S4ab-S2ab-S3ab )
其中Sl、 S2、 S3和S4分別代表由應(yīng)變傳感器模塊SM1、 SM2、 SM3和SM4產(chǎn)生的信號，該信號可采用電勢形式。
其中下標(biāo)a代表應(yīng)用有所述應(yīng)變傳感器模塊的輻板16的縱向方向， 下標(biāo)b代表橫向(橫向并與Z軸平行)方向，而下標(biāo)ab則表示切向。
其中x、 y和z代表三軸坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸，其中，x軸為豎直軸、y 軸為水平軸、z軸為水平軸并與軸承6的軸線z重合。
F代表沿著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力。
M代表繞著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力矩。
帶有下標(biāo)的f代表僅為換算系數(shù)的單值函數(shù)。
改進(jìn)型殼體70 (圖5 )與殼體2較為類似，其中所述殼體70具有 圓柱形中心體72,所述中心體72設(shè)置有形成軸承的一部分的錐形外滾 道50。然而，殼體70僅具有三個環(huán)繞著所述殼體70且優(yōu)選為以120度間距進(jìn)行定位的環(huán)形安裝件74，其中一個環(huán)形安裝件74位于沿著豎 直軸Y的殼體70的極頂或極底處，而另兩個則與豎直軸Y間距60度 定位。每一環(huán)形安裝件74通過一對輻板76而連接到中心體72上，其 中所述輻板76從中心體匯合于環(huán)形安裝件74。中心體72、環(huán)形安裝件 74和輻板76 —體成形而成為單件鑄件或鍛件。連接到每一環(huán)形安裝件 74上的輻板76的其中之一具有接附到其上的傳感器模塊SM,以對輻 板76的應(yīng)變進(jìn)行測量。
在設(shè)置有殼體70的情況下，輪端部A中存在以下關(guān)系式
<formula>formula see original document page 13</formula>
另一改進(jìn)型殼體80 (圖6)類似于殼體2。所述殼體80也具有中心 體82,所述中心體82設(shè)置有外滾道50。此外，所述殼體80具有四個 優(yōu)選為以90度間距、環(huán)繞著所述殼體80進(jìn)行定位的環(huán)形安裝件84，其 中每一環(huán)形安裝件84相對于豎直軸Y偏移45度。然而，每一環(huán)形安裝 件84通過單個輻板86連接到中心體82上。中心體82、環(huán)形安裝件84 和輻板86 —體成形而成為單件鑄件或鍛件。每一輻板86具有接附到其 上的傳感器模塊。
殼體2中所存在的關(guān)系式適用于殼體82。
又一改進(jìn)型殼體卯(圖7)類似于殼體70，其中所述殼體90在三 個位置接附到懸掛系統(tǒng)部件C上。所述殼體卯具有圓柱形中心體92、 三個環(huán)形安裝件94以及在所述中心體92和環(huán)形安裝件94之間延伸并 將所述環(huán)形安裝件94連接到所述中心體92上的輻板96。環(huán)形安裝件 94環(huán)繞著中心體92以120度間距進(jìn)行定位，并各自通過一對輻板96 而連接到中心體92上，但是與輻板76對比，輻板96在厚度上有變化。 事實上，每一輻板96與其環(huán)形安裝件94和中心體92 —同形成狹長形 孔口 98,所述孔口 98在輻板96上具有弧形端部。從而使得輻板96從 孔口 98的端部朝著環(huán)形安裝件94和中心體92兩者逐漸變厚。傳感器
模塊SM安裝在每一對輻板96中的至少一個上，優(yōu)選為位于孔口 98內(nèi) 且位于所述孔口 98的彎曲端部處，其中在所述彎曲端部處輻板96最薄 并具有最大撓性。
殼體卯通過其環(huán)形安裝件94的其中之---即沿著豎直軸Y的環(huán)
形安裝件94—一以及通過其另兩個相對于軸Y偏斜60度的環(huán)形安裝件 94而接附到懸掛系統(tǒng)部件C上。殼體72中所存在的關(guān)系式適用于殼體 92。
具有殼體2、 70、 80或卯中的任何一個殼體的輪端部A具備以下 獨特特征
位于軸承6和用于緊固到懸掛系統(tǒng)部件上的安裝件14、 74、 84、 94 之間的載荷傳感構(gòu)件；
具方向可偏轉(zhuǎn)性的載荷支撐結(jié)構(gòu)；
具方向剛性的載荷支撐結(jié)構(gòu)；
可具有用于安裝傳感器模塊SM的空腔或凹口 22的載荷支撐結(jié)構(gòu)；
能夠加以密封以保護(hù)傳感器模塊SM免遭惡劣環(huán)境影響的空腔或凹 口 22。
其他類型的減摩軸承可用于替代軸承6。例如，同樣具有相對于Z 軸傾斜的滾道的角面接觸滾珠軸承或球面滾柱軸承也能滿足需要。傳感 器模塊SM不必非得定位在凹口中，并且當(dāng)每一環(huán)形安裝件與兩個輻板 相接附時，所述傳感器才莫塊SM可位于所述這些輻板的內(nèi)面的任一面上， 所述內(nèi)面亦即沿著孔口由輻板形成的面，或者，所述傳感器4莫塊SM可 位于輻板的外面上。此外，當(dāng)每一安裝件與兩個輻板相接附時，傳感器 模塊SM可接附到輻板對中的每一輻板上。這樣可產(chǎn)生兩組信號，使得 能夠?qū)膬山M信號中導(dǎo)出的力和力矩進(jìn)行比較一一例如供安全檢查所 用。
權(quán)利要求
1、一種輪端部，所述輪端部用于將行輪安裝在機動車輛的懸掛系統(tǒng)部件上，使得所述車輪能夠繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，另外，所述輪端部還提供反映出由車輛施加在車輪上以及反之由車輪施加在車輛上的力和力矩的信號，所述輪端部包括輪轂，其具有沿著軸線定位的軸部；位于軸部外側(cè)端部處的凸緣，其中將所述凸緣構(gòu)造成使得行輪能夠接附到其上；軸承，其環(huán)繞著軸部定位，并且包括由軸部支承且向外遠(yuǎn)離軸線的內(nèi)滾道；向內(nèi)朝向內(nèi)滾道的外滾道；以及在內(nèi)外滾道之間以圓形排方式進(jìn)行定位的滾動元件；殼體，其環(huán)繞著軸部定位，并且被構(gòu)造成用于緊固到懸掛系統(tǒng)部件，所述殼體包括環(huán)繞著軸承并且?guī)в休S承外滾道的管狀中心體；多個向外與中心體間隔開的、以提供將殼體接附到懸掛系統(tǒng)部件上的接附位置的安裝件；以及在中心體和安裝件之間延伸的輻板，其中所述輻板的寬度大于其厚度；以及傳感器，其接附到輻板上、以檢測和監(jiān)控輻板的偏轉(zhuǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪端部，其中，所述傳感器測量輻板的 縱向及橫向應(yīng)變。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪端部，其中，所述傳感器還測量輻板 的剪切應(yīng)變。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪端部，其中，所述輻板具有凹口，并 且所述傳感器位于所述凹口中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪端部，其中，所述輻板與中心體以及 與安裝件一體成形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪端部，其中，每一安裝件連接到兩個 輻板，并且用于每一安裝件的所述輻板從中心體匯合于安裝件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪端部，其中，所述安裝件的數(shù)量為四個。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的輪端部，其中，所述傳感器根據(jù)以下/> 式反映以下力和力矩的大小Fx-fl [ (Sla-Slb+S4a-S4b ) - (S2a訓(xùn)S2b+S3a-S3b)]Fy=f2 [ ( Sla畫Slb+S2a國S2b ) - ( S3a-S3b+S4a-S4b )]Fz=。 (Slab+S2ab+S3ab+S4ab )Mx = f4 ( Slab+S2ab-S3ab-S4ab )My = f5 (Slab+S4ab-S2ab-S3ab )其中Sl、 S2、 S3和S4分別代表由位于連接到四個安裝件的輻板上 的應(yīng)變傳感器SM1、 SM2、 SM3和SM4產(chǎn)生的信號；其中下標(biāo)a代表應(yīng)用有所述應(yīng)變傳感器的輻板的縱向方向，下標(biāo)b 代表橫向方向，而下標(biāo)ab則代表剪切應(yīng)變；其中x、 y和z^R表三軸坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸，其中，x軸為豎直軸、y 軸為水平軸、z軸為水平軸并與軸承組件的軸線重合；F代表沿著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力；M代表繞著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力矩；f代表單值函數(shù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪端部，其中，所述安裝件的數(shù)量為三
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪端部，其中，所述傳感器根據(jù)以下公 式反映以下力和力矩的大小Fx=fl [ Sla-Slb- ( S2a國S2b+S3a-S3b )]Fy=f2 [ S2a-S2b- ( S3a-S3b )]Fz=f3 (Slab+S2ab+S3ab )Mx = f4 ( S2ab-S3ab )My = f5 (Slab-S2ab國S3ab )其中Sl、 S2和S3分別代表由位于連接到三個安裝件的輻板上的應(yīng) 變傳感器SM1、 SM2和SM3產(chǎn)生的信號；其中下標(biāo)a代表應(yīng)用有所述應(yīng)變傳感器的輻板的縱向方向，下標(biāo)b 代表橫向方向，而下標(biāo)ab則代表剪切應(yīng)變；其中x、 y和z代表三軸坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸，其中，x軸為水平軸、y 軸為豎直軸、z軸為水平軸并與軸承組件的軸線重合；F代表沿著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力；M代表繞著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力矩；f代表單值函數(shù)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪端部，其中，所述安裝件環(huán)繞著中心 體以等周向間距進(jìn)行布置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪端部，其中，所述滾動元件在內(nèi)外滾 道之間布置成兩排，其中一排滾動元件定向成沿一個軸向方向傳遞軸向 力，而另一排滾動元件定向成沿另一軸向方向傳遞軸向力。
13、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪端部，其中所述輪端部與懸掛系統(tǒng)部 件和行輪組合在一起；并且所述輪端部的殼體在殼體的安裝件處接附到 懸掛系統(tǒng)部件上，所述行^^接附到輪轂的凸緣上。
14 、 一種用于確定通it^利要求7所述的輪端部傳遞的載荷的方法, 所述方法包括應(yīng)用以下公式對所述載荷進(jìn)行確定Fx=fl [ ( Sla-Slb+S4a-S4b) - ( S2a-S2b+S3a-S3b )]Fy=f2 [ (Sla-Slb+S2a-S2b) - (S3a-S3b+S4a畫S4b )]Fz=f3 (Slab+S2ab+S3ab+S4ab )Mx - f4 (Slab+S2ab漏S3ab-S4ab )My - f5 (Slab+S4ab-S2ab-S3ab )其中Sl、 S2、 S3和S4分別代表由位于連接到四個安裝件的輻板上 的應(yīng)變傳感器SM1、 SM2、 SM3和SM4產(chǎn)生的信號；其中下標(biāo)a代表應(yīng)用有所述應(yīng)變傳感器的輻板的縱向方向，下標(biāo)b 代^^黃向方向，而下標(biāo)ab則代表剪切應(yīng)變；其中x、 y和z代表三軸坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸，其中，x軸為豎直軸、y 軸為水平軸、z軸為水平軸并與軸承組件的軸線重合；F代表沿著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力；M代表繞著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力矩；f代表單值函數(shù)。
15、一種用于確定通過權(quán)利要求9所述的輪端部傳遞的栽荷的方法， 所述方法包括應(yīng)用以下公式對所述載荷進(jìn)行確定Fx=fl [ Sla國Slb- ( S2a-S2b+S3a畫S3b )]Fy=f2 [ S2a國S2b畫(S3a國S3b ) JFz=f3 (Slab+S2ab+S3ab )Mx - f4 ( S2ab-S3ab )My - f5 (Slab畫S2ab-S3ab )其中Sl、 S2和S3分別代表由位于連接到三個安裝件的輻板上的應(yīng) 變傳感器SM1、 SM2和SM3產(chǎn)生的信號；其中下標(biāo)a代表應(yīng)用有所述應(yīng)變傳感器的輻板的縱向方向，下標(biāo)b代表橫向方向，而下標(biāo)ab則代表剪切應(yīng)變；其中x、 y和z代表三軸坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸，其中，x軸為水平軸、y 軸為豎直軸、z軸為水平軸并與軸承組件的軸線重合；F代表沿著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力；M代表繞著由其下標(biāo)所標(biāo)注的軸的力矩；f代表單值函數(shù)。
16、 一種用于確定作用在行輪上的載荷的方法，其中所述行輪通過 輪端部耦聯(lián)到機動車輛的懸掛系統(tǒng)部件上，所述輪端部具有行輪安裝 于其上的輪轂；緊固到懸桂系統(tǒng)部件上的殼體；以及減摩軸承，所述減 摩軸承位于輪轂和殼體之間從而使得輪轂?zāi)軌蛳鄬τ跉んw旋轉(zhuǎn)，另外所 述減摩軸承用于使栽荷能夠在殼體和輪轂之間進(jìn)行傳遞，所述方法包括提供殼體，所述殼體具有夾持所述軸承的中心體；向外與中心體 間隔開且緊固到懸掛系統(tǒng)部件上的安裝件；以及在中心體和安裝件之間 延伸的輻板，其中所述輻板的寬度大于其厚度；提供帶有產(chǎn)生信號的應(yīng)變傳感器的輻板；以及 監(jiān)控由應(yīng)變傳感器產(chǎn)生的信號。
全文摘要
一種輪端部(A)，所述輪端部(A)具有殼體(2、70、80、90)和設(shè)置有突入到殼體內(nèi)的軸部(32)的輪轂(4)，另外，所述輪轂借助位于殼體和輪轂軸部之間的減摩軸承(6)而相對于殼體旋轉(zhuǎn)。殼體具有包圍軸承的管狀中心體(12、72、82、92)；向外與中心體間隔開的環(huán)形安裝件(14、74、84、94)；以及將環(huán)形安裝件連接到中心體上的輻板(16、76、86、96)。行輪(B)接附到輪轂上并且相對于殼體與輪轂一同旋轉(zhuǎn)。殼體在其環(huán)形安裝件處緊固到懸掛立柱(C)上。由于經(jīng)過軸承傳遞的、從懸掛立柱到行輪以及反之從行輪到懸掛立柱的力和力矩的作用，中心體相對于環(huán)形安裝件撓曲偏轉(zhuǎn)，另外，所述力和力矩的大小通過導(dǎo)自接附到殼體輻板上的應(yīng)變傳感器模塊(SM)的信號反映出。
文檔編號B60B27/00GK101198480SQ200680020982
公開日2008年6月11日 申請日期2006年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者格拉哈姆·F·麥克迪爾蒙, 艾曉嵐, 馬修·威爾默 申請人:蒂姆肯公司