不平衡量測量的制造方法
【專利摘要】用于測定車輛輪胎不平衡量的不平衡量測量機(jī)包括在驅(qū)動裝置驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)的空心軸體，相對于固定的空心軸旋轉(zhuǎn)?？招妮S體內(nèi)部居中設(shè)有為車輛輪胎充氣的管狀送氣裝置，隨軸體旋轉(zhuǎn)，軸體驅(qū)動車輛輪胎旋轉(zhuǎn)測定不平衡量。在送氣裝置遠(yuǎn)離車輛輪胎的一端設(shè)有轉(zhuǎn)動式耦合裝置，其上連接并固定有空氣軟管。在空心軸和測量機(jī)機(jī)身之間設(shè)有力傳感器，測量測量機(jī)工作時產(chǎn)生于空心軸和機(jī)身之間的力。這種測量機(jī)中通往轉(zhuǎn)動式耦合裝置的空氣軟管除固定在轉(zhuǎn)動式耦合裝置上，距轉(zhuǎn)動式耦合裝置一定距離固定在空心軸上。替代是不使用轉(zhuǎn)動式耦合裝置，在軸體靜止?fàn)顟B(tài)下通過空氣軟管和不旋轉(zhuǎn)送氣裝置為車輛輪胎充氣?？諝廛浌芘c送氣裝置分離，被輸送空氣停留在車輛輪胎內(nèi)。
【專利說明】不平衡量測量機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的不平衡量測量機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]在汽車工業(yè)中，汽車制造商對所用車輛輪胎的質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，車輛輪胎不可避免地具有不平衡量，而只有不平衡量不超過預(yù)定較低值的車輛輪胎才是合格的。
[0003]因此，車輛輪胎的制造商必須對生產(chǎn)出來的車輛輪胎有否遵守這一預(yù)定較低值進(jìn)行檢驗(yàn)。不平衡量過大的車輛輪胎不能供應(yīng)給汽車制造商。
[0004]已知的用于測量不平衡量的不平衡量測量機(jī)，其是按主軸樣式進(jìn)行構(gòu)造，包括旋轉(zhuǎn)部分和不旋轉(zhuǎn)部分。主軸的旋轉(zhuǎn)部分由一空心軸體(hohle Welle)構(gòu)成,該空心軸體可在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，不旋轉(zhuǎn)部分則由一空心軸(hohle Achse)構(gòu)成?？招妮S體相對于該空心軸旋轉(zhuǎn)。
[0005]需要測量車輛輪胎的不平衡量時，將其固定在尚未旋轉(zhuǎn)的軸體上，而后再充氣。為達(dá)此目的，空心軸和空心軸體中央設(shè)有管狀送氣裝置，該管狀送氣裝置連接軸體并在測量不平衡量期間隨軸體一起旋轉(zhuǎn)。
[0006]在送氣裝置遠(yuǎn)離車輛輪胎的一端設(shè)有轉(zhuǎn)動式耦合裝置，其上連接有用于輸送車輛輪胎充氣所需空氣的空氣軟管。當(dāng)軸體和車輛輪胎已經(jīng)旋轉(zhuǎn)時，可以通過該轉(zhuǎn)動式耦合裝置來為車輛輪胎充氣。這樣能使整個測量過程保持較短用時。在測量不平衡量期間也能維持車輛輪胎的送氣，從而得以控制車輛輪胎內(nèi)部氣壓并使其保持恒定。因此在許多情況下，轉(zhuǎn)動式耦合裝置上除空氣軟管外還連接有電線，這些電線形成用于調(diào)節(jié)車輛輪胎內(nèi)部氣壓的電路，以便在測量不平衡量期間保持恒定氣壓。
[0007]在空心軸和不平衡量測量機(jī)的機(jī)身之間設(shè)有被構(gòu)造成傳感器的力傳感器，其作用是測量不平衡量測量機(jī)工作時出現(xiàn)在空心軸和機(jī)身之間的力。這部分力是用來判斷不平衡量的依據(jù)。
[0008]眾所周知，車輛輪胎旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生不平衡量的原因是車輛輪胎的質(zhì)量分布不均，亦即，車輛輪胎的質(zhì)量不是旋轉(zhuǎn)對稱分布。其結(jié)果是，旋轉(zhuǎn)軸與車輛輪胎穩(wěn)定的慣性主軸不一致，并且旋轉(zhuǎn)軸重心傾斜。
[0009]車輛輪胎旋轉(zhuǎn)時，不平衡量在旋轉(zhuǎn)軸上引發(fā)彎矩，致使旋轉(zhuǎn)軸兩端形成偏移180°的圓形振動。其中，車輛輪胎的重心靜止，旋轉(zhuǎn)軸則因振動而搖晃。其間產(chǎn)生的力是用來判斷不平衡量的依據(jù)，這部分力作用于力傳感器并由力傳感器加以測量。
[0010]為了盡可能精確地測量不平衡量，力傳感器應(yīng)當(dāng)僅檢測只由車輛輪胎的不平衡量引發(fā)的力。但實(shí)踐結(jié)果表明，一般情況下無法確保實(shí)現(xiàn)這一理想情況。其原因在于，受轉(zhuǎn)動式耦合裝置本身、連接在轉(zhuǎn)動式耦合裝置上的空氣軟管以及酌情連接在轉(zhuǎn)動式耦合裝置上的附加電線影響，除不平衡量引發(fā)的力外還有額外的力被導(dǎo)入力傳感器，這部分額外的力會影響不平衡量的測量并使其失真。
[0011]由于這部分額外的力，已知的不平衡量測量機(jī)會出現(xiàn)以下狀況。根據(jù)車輛輪胎固定在軸體上時相對于軸體參考點(diǎn)所具有的不同角度，會產(chǎn)生不同的測量值。如果將在不同角度下所獲得的這些測量值用直角坐標(biāo)系分布360°地加以表示，就會發(fā)現(xiàn)這些測量值形成了一個圓。但這個圓的圓心并不是坐標(biāo)系的理想原點(diǎn)。而是，測得的測量值所形成的圓的圓心偏離于坐標(biāo)系的理想原點(diǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)動式耦合裝置不連接在送氣裝置上，并且送氣裝置能夠不受任何外力影響地隨軸體一同自由旋轉(zhuǎn)時，會形成坐標(biāo)系的理想原點(diǎn)。不同類型的輪胎具有不同的偏差值或原點(diǎn)偏移值。
[0012]偏離原點(diǎn)的原因在于，測量不平衡量時并非僅只測量車輛輪胎本身的不平衡量，而是測量值會受到來自于不平衡量測量機(jī)本身而非車輛輪胎的附加外力的影響。產(chǎn)生這部分外力的原因主要在于，轉(zhuǎn)動式耦合裝置自身具有不平衡量并且與空氣軟管以及酌情設(shè)置的電線固定連接，致使送氣裝置無法不受外力影響地自由旋轉(zhuǎn)。確切而言，轉(zhuǎn)動式耦合裝置存在同軸度問題。
[0013]為了應(yīng)對轉(zhuǎn)動式耦合裝置的同軸度問題，或者說為了將附加外力的影響考慮在內(nèi)，已知的不平衡量測量機(jī)為每種車輛輪胎類型測定并記錄原點(diǎn)偏差或原點(diǎn)偏移。這實(shí)施起來很麻煩，大約需要30分鐘。
[0014]此外，上述方案存在必須為每種新的車輛輪胎類型單獨(dú)測定原點(diǎn)偏移這一缺點(diǎn)。另外當(dāng)不平衡量測量機(jī)上發(fā)生某些變化時，需要立即重新測定所有的校正值(原點(diǎn)偏移)。另一不足之處是，耗時的校正值測定大幅限制了不平衡量測量機(jī)在不平衡量測量方面的可用性。
[0015]測定并獲知某種車輛輪胎類型的原點(diǎn)偏移后，可以使用已知的不平衡量測量機(jī)測量不平衡量。再度從其間所得到的測量值中減去被分配給相關(guān)車輛輪胎類型的校正值(原點(diǎn)偏移)，經(jīng)相應(yīng)校正的測量值大體對應(yīng)車輛輪胎的實(shí)際性能且能描述不平衡量。由此可見，已知的不平衡量測量機(jī)用這種處理方式測定不平衡量，操作復(fù)雜且成本高昂。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的是提供一種用于測定車輛輪胎的不平衡量的不平衡量測量機(jī)，這種不平衡量測量機(jī)不必采取上述繁復(fù)的校正措施(測定原點(diǎn)偏移，再校正測量值)且能不受限制地應(yīng)用于不平衡量的測定。
[0017]就權(quán)利要求1前序部分所述的不平衡量測量機(jī)而言，權(quán)利要求1的特征部分的特征是本發(fā)明用以達(dá)成上述目的的解決方案。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，通往轉(zhuǎn)動式耦合裝置的空氣軟管以及酌情設(shè)置的通往轉(zhuǎn)動式耦合裝置的電線除固定在該轉(zhuǎn)動式耦合裝置上外，還在距該轉(zhuǎn)動式耦合裝置一定距離處固定在空心軸體上。
[0019]本發(fā)明基于以下考慮:在被導(dǎo)入力傳感器的外力中，僅振動的一次諧波是問題所在，因?yàn)闇y量不平衡量時也僅評價不平衡量所引發(fā)的振動的力的一次諧波。就這方面來說，車輛輪胎的不平衡量和來自于轉(zhuǎn)動式耦合裝置的傳力無法加以區(qū)分。
[0020]本發(fā)明的核心構(gòu)思是消除轉(zhuǎn)動式耦合裝置所引發(fā)的傳力的一次諧波分量。通過將空氣軟管(以及酌情設(shè)置的電線)固定或支承在空心軸上，可以實(shí)際取得將來自轉(zhuǎn)動式耦合裝置的力“短路”的效果。如此一來，轉(zhuǎn)動式耦合裝置的同軸度問題所引發(fā)的力不再流經(jīng)力傳感器，因而也不會明顯體現(xiàn)在測定的不平衡量測量值中，這樣就能無誤測定不平衡量。
[0021]已知的不平衡量測量機(jī)是通過從測得的測量值中減去原點(diǎn)偏移來測定不平衡量，本發(fā)明則是消除干擾性外力，使其不包含于測定的測量值中。這樣就不必對測定的測量值進(jìn)行校正。
[0022]本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是上述構(gòu)思適用于所有不同類型的輪胎。此外，本發(fā)明不必測定校正值(原點(diǎn)偏移)，從而使得不平衡量測量機(jī)的使用不受限制。通過采取本發(fā)明所提出的簡易措施，可以實(shí)現(xiàn)將空氣軟管和電線支承在主軸裝有力傳感器的不旋轉(zhuǎn)部分上。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的有益技術(shù)方案，所述空心軸在所述空心軸體內(nèi)部延伸，所述空心軸體在所述空心軸外部圍繞所述空心軸旋轉(zhuǎn)。
[0024]與軸體在空心軸內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的已知不平衡量測量機(jī)相比，本發(fā)明的不平衡量測量機(jī)易于制造且造價低廉。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一有益改進(jìn)方案，所述空心軸在其下端具有一板件，所述力傳感器在所述板件的底面安裝于所述板件和機(jī)身之間，并且所述空氣軟管和所述酌情設(shè)置的電線借助保持元件固定在所述板件的一外側(cè)。
[0026]這項(xiàng)措施有助于實(shí)現(xiàn)力傳感器的最佳設(shè)置且便于將空氣軟管和酌情設(shè)置的電線固定在軸的不旋轉(zhuǎn)部分上。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一合理技術(shù)方案，所述板件呈矩形，并且在所述板件的角點(diǎn)上設(shè)有四個相對于所述空心軸對稱分布的力傳感器。
[0028]就權(quán)利要求6前序部分所述的不平衡量測量機(jī)而言，權(quán)利要求6的特征部分的特征是本發(fā)明用以達(dá)成上述目的的解決方案。
[0029]這一解決方案的構(gòu)思是:放棄使用轉(zhuǎn)動式耦合裝置，以此來從一開始就防止產(chǎn)生轉(zhuǎn)動式耦合裝置的同軸度問題所引發(fā)的外力，進(jìn)而避免不平衡量測量值受到影響而失真。在測量不平衡量以及使軸體和車輛輪胎旋轉(zhuǎn)之前為車輛輪胎充氣。送氣裝置和軸體可以在接下來的測量過程中不受外力影響地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其中確保此前所輸送的空氣停留在車輛輪胎內(nèi)。因此，在此情況下所測定的測量值僅與不平衡量所引發(fā)的力相關(guān)且能精準(zhǔn)描述不平衡量。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的有益改進(jìn)方案，所述送氣裝置中設(shè)有止回閥，借此防止從轉(zhuǎn)動式耦合裝置上移除空氣軟管后空氣逸出車輛輪胎。
[0031]這項(xiàng)措施可以確保即使已經(jīng)從轉(zhuǎn)動式耦合裝置上移除空氣軟管，測量不平衡量期間空氣仍停留在車輛輪胎內(nèi)。
[0032]下面參照附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明，該圖以部分橫截面示意圖示出本發(fā)明的實(shí)施例。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1示出了不平衡量測量機(jī)的實(shí)例。

【具體實(shí)施方式】
[0034]不平衡量測量機(jī)10包括空心軸14，其中設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的空心軸體12，該空心軸體可在一未圖示驅(qū)動裝置的驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在空心軸體12的上端，需要被測量不平衡量的輪胎18借助兩塊輪輞板20和22以已知方式夾緊在軸體12上。
[0035]設(shè)有用于為車輛輪胎18充氣的中央送氣裝置16，該送氣裝置固定連接軸體12并隨該軸體一起旋轉(zhuǎn)。送氣裝置16的下端設(shè)有轉(zhuǎn)動式耦合裝置24，空氣軟管26的一端連接在該轉(zhuǎn)動式耦合裝置上，另一端連接一未圖示的壓縮空氣發(fā)生器。通過轉(zhuǎn)動式耦合裝置24也可以在軸體12和送氣裝置16 —同旋轉(zhuǎn)時維持空氣輸送并保持車輛輪胎18內(nèi)的恒定氣壓。
[0036]空心軸14在其下端通入一矩形板件28，該板件是空心軸14的組成部分。板件28下方設(shè)有不平衡量測量機(jī)10的機(jī)身30,在板件28和機(jī)身30平行于該板件延伸的表面之間，在板件28的角點(diǎn)上設(shè)有四個力傳感器32。這些力傳感器32以已知方式測量軸體12和車輛輪胎18旋轉(zhuǎn)時出現(xiàn)于板件28和機(jī)身30之間的力。
[0037]輪輞板20、22是使用前經(jīng)過精確平衡處理的精密部件，因而具有最小允許自有不平衡量，或者在理想情況下根本不具有不平衡量。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)闉榱吮M可能無誤地測量車輛輪胎18的不平衡量，力傳感器32應(yīng)當(dāng)盡量只測量車輛輪胎18的不平衡量本身所產(chǎn)生的力。而輪輞板20、22的不平衡量所引發(fā)的額外的力，會導(dǎo)致測量結(jié)果失真。
[0038]根據(jù)本發(fā)明，通往轉(zhuǎn)動式耦合裝置24的空氣軟管26不僅固定在轉(zhuǎn)動式耦合裝置24上，進(jìn)一步還在距轉(zhuǎn)動式耦合裝置24 —定距離處固定在板件28上。為此，空心板件28的一側(cè)設(shè)有保持元件34，空氣軟管可以借助該保持元件支承在板件28上。這項(xiàng)措施可以消除轉(zhuǎn)動式耦合裝置24在軸體12和車輛輪胎18旋轉(zhuǎn)時導(dǎo)入力傳感器的力的一次諧波分量。如此一來，轉(zhuǎn)動式耦合裝置24的同軸度問題所引發(fā)的力不會流經(jīng)力傳感器，因而也不會明顯體現(xiàn)在測定的不平衡量測量值中，這樣就能不受外力影響地?zé)o誤測定不平衡量。
[0039]根據(jù)本發(fā)明所提出的另一未圖示解決方案，通過下述方式也能不受外力影響地?zé)o誤測量不平衡量:放棄使用轉(zhuǎn)動式耦合裝置24，在軸體12和車輛輪胎18靜止不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下通過送氣裝置16為車輛輪胎18充氣，車輛輪胎18充完氣后將空氣軟管26與送氣裝置16分離，但被輸送給車輛輪胎18的空氣停留在車輛輪胎18內(nèi)。而后驅(qū)動軸體12旋轉(zhuǎn)，借此也驅(qū)使送氣裝置16和車輛輪胎18旋轉(zhuǎn)。
[0040]由于未設(shè)轉(zhuǎn)動式耦合裝置24，如果在軸體12開始旋轉(zhuǎn)之前將空氣軟管26與送氣裝置16分離，從而完全停止為車輛輪胎18送氣，軸體12就可以不受外力影響地與送氣裝置16 —起旋轉(zhuǎn)。在此情況下，力傳感器32所測量的力僅源自車輛輪胎18的不平衡量。
[0041]為了避免從送氣裝置16上移除空氣軟管26后空氣逸出車輛輪胎18，在送氣裝置16內(nèi)部設(shè)置一此處未圖不的止回閥。
[0042]附圖標(biāo)記表
[0043](說明書的一部分)
[0044]10不平衡量測量機(jī)
[0045]12空心軸體
[0046]14 空心軸
[0047]16送氣裝置
[0048]18車輛輪胎
[0049]20輪輞板
[0050]22輪輞板
[0051]24轉(zhuǎn)動式耦合裝置
[0052]26空氣軟管
[0053]28板件
[0054]30機(jī)身
[0055]32力傳感器
[0056]34保持元件。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測定車輛輪胎(18)的不平衡量的不平衡量測量機(jī)(10)，包括一可在驅(qū)動裝置驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的空心軸體(12)和一用于為所述車輛輪胎(18)充氣的管狀送氣裝置(16)，所述空心軸體構(gòu)成一主軸的旋轉(zhuǎn)部分且相對于一空心軸(14)旋轉(zhuǎn)，所述空心軸構(gòu)成所述主軸的不旋轉(zhuǎn)部分，所述送氣裝置居中布置于所述主軸內(nèi)部并且連接所述軸體(12)且隨所述軸體(12) —起旋轉(zhuǎn)，其中由所述軸體(12)驅(qū)動所述車輛輪胎(18)旋轉(zhuǎn)以測定不平衡量，在所述送氣裝置(16)遠(yuǎn)離所述車輛輪胎(18)的一端設(shè)有轉(zhuǎn)動式耦合裝置(24)，其上連接并固定有空氣軟管(26)以及酌情設(shè)置的電線，在所述空心軸(14)和所述不平衡量測量機(jī)(10)的機(jī)身(30)之間設(shè)有力傳感器(32)，其用于測量所述不平衡量測量機(jī)(10)工作時產(chǎn)生于所述空心軸(14)和所述機(jī)身(30)之間的力，其特征在于，所述通往所述轉(zhuǎn)動式耦合裝置(24)的空氣軟管(26)以及所述酌情設(shè)置的通往所述轉(zhuǎn)動式耦合裝置(24)的電線除固定在所述轉(zhuǎn)動式耦合裝置(24)上外，還在距所述轉(zhuǎn)動式耦合裝置(24) —定距離處固定在所述空心軸(14)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不平衡量測量機(jī)，其特征在于，所述空心軸(14)在所述空心軸體(12)內(nèi)部延伸，所述空心軸體在所述空心軸(14)外部圍繞所述空心軸旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和/或2所述的不平衡量測量機(jī)，其特征在于，所述空心軸(14)在其下端具有一板件(28)，所述力傳感器(32)在所述板件的底面安裝于所述空心軸(14)和所述機(jī)身(30)之間，并且所述空氣軟管(26)和所述酌情設(shè)置的電線借助保持元件(34)固定在所述板件(28)側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不平衡量測量機(jī)，其特征在于，所述板件(28)呈矩形，并且在所述板件(28)的角點(diǎn)上設(shè)有四個相對于所述空心軸(14)對稱分布的力傳感器(32)。
5.一種用于測定車輛輪胎(18)的不平衡量的不平衡量測量機(jī)，包括一可在驅(qū)動裝置驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的空心軸體(12)和一用于為所述車輛輪胎(18)充氣的管狀送氣裝置(16)，所述空心軸體構(gòu)成一主軸的旋轉(zhuǎn)部分且相對于一空心軸(14)旋轉(zhuǎn)，所述空心軸構(gòu)成所述主軸的不旋轉(zhuǎn)部分，所述送氣裝置居中布置于所述主軸內(nèi)部并且連接所述軸體(12)且隨所述軸體(12) —起旋轉(zhuǎn)，其中由所述軸體(12)驅(qū)動所述車輛輪胎(18)旋轉(zhuǎn)以測定不平衡量，所述送氣裝置(16)可連接一空氣軟管(26)，在所述空心軸(14)和所述不平衡量測量機(jī)(10)的機(jī)身(30)之間設(shè)有力傳感器(32)，其用于測量所述不平衡量測量機(jī)(10)工作時產(chǎn)生于所述空心軸(14)和所述機(jī)身(30)之間的力，其特征在于，在所述軸體(12)和所述車輛輪胎(18)靜止不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下通過所述空氣軟管(26)和所述不旋轉(zhuǎn)的送氣裝置(16)為所述車輛輪胎(18)充氣，所述車輛輪胎(18)充完氣后將所述空氣軟管(26)與所述送氣裝置(16)分離，但被輸送的空氣停留在所述車輛輪胎(18)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不平衡量測量機(jī)，其特征在于，所述送氣裝置(16)中設(shè)有止回閥，借此防止從所述送氣裝置(16)上移除所述空氣軟管(26)后空氣逸出所述車輛輪胎(18)。
【文檔編號】G01M1/16GK104374522SQ201410354500
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】邁克爾·麥能, 馬克斯·賽希特 申請人:賽希特有限公司