发明名称 用于测量轮胎之均匀性及/或动态平衡之装置及方法
摘要 本发明提供一种用于测量轮胎之均匀性及/或动态平衡之装置,主要包含:可转动地支承在被刚性支承之主轴壳体中之主轴,前述轮胎固定地安装在前述主轴上,当测量进行时,前述主轴被转动;以及至少一个安装在前述主轴壳体上之压电式力感测器,当前述主轴转动时,前述至少一个压电式力感测器检测轮胎转动生之力。
申请公布号 TW509788 申请公布日期 2002.11.11
申请号 TW091104250 申请日期 2002.03.07
申请人 国际计测器股份有限公司 发明人 松本繁
分类号 G01M17/02 主分类号 G01M17/02
代理机构 代理人 陈传岳 台北巿仁爱路三段一三六号十五楼
主权项 1.一种用于测量轮胎之均匀性及动态平衡之装置,至少包含:可转动地支承在被刚性支承之主轴壳体中之主轴,前述轮胎固定地安装在前述主轴上,当测量进行时,前述主轴被转动;以及至少一个安装在前述主轴壳体上之压电式力感测器,当前述主轴转动时,前述至少一个压电式力感测器检测轮胎转动产生之力。2.一种用于测量轮胎之均匀性及/或动态平衡之装置,至少包含:可转动地支承在被刚性支承之主轴壳体中之主轴,前述轮胎被固定地安装在前述主轴上;以及至少一个可转动地将前述主轴支承在前述主轴壳体中之径向滚柱轴承,前述径向滚柱轴承包括至少一个径向双列滚柱轴承。3.如申请专利范围第2项所述之装置,其特征在于:前述主轴周面之准备安装前述径向滚柱轴承之部分是锥形;其中前述径向滚柱轴承之内表面是锥形之,前述内表面之锥角与前述主轴周面之前述锥形部分之锥角相同;以及前述径向滚柱轴承安装在前述主轴上,使前述径向滚柱轴承之内表面紧密配合在前述主轴周面之前述锥形部分上。4.一种用于测量轮胎之均匀性及/或动态平衡之装置,至少包含:通过至少一个轴承可转动地安装在主轴壳体中之主轴,前述轮胎固定地安装在前述主轴上,其中前述主轴在安装在主轴上之下部圈和与下部圈相对设置之上部圈之间固定轮胎,前述上部圈可相对于前述主轴上、下移动,前述上部圈包括从前述上部圈之转动中心向下延伸之锁轴,前述锁轴能够装配在前述主轴中之装配部分上。5.如申请专利范围第4项所述之装置,其特征在于:前述主轴通过多个轴承可转动地支承在前述主轴壳体中;以及前述主轴之装配部分基本上位于前述多个轴承中之两个之间之中点。6.一种用于测量轮胎之均匀性及/或动态平衡之装置,至少包含:主轴;可转动地支承前述主轴之主轴壳体;安装在前述主轴上之下部圈和与前述下部圈相对设置之上部圈;前述上部圈可上下移动及转动;以及锁构件,用于将前述上部圈固定在一个预定位置上,前述装置通过转动前述主轴,主轴借助前述上部圈和下部圈固定轮胎而测量轮胎之均匀性及/或动态平衡,其中前述上部圈包括从前述上部圈之转动中心向下延伸之锁轴,前述锁轴可与前述主轴接合,以及其中前述下部圈包括:锁轴插入圆筒,前述锁轴可插入其中;以及形成在前述锁轴插入圆筒周面上之锁构件安装孔,前述锁轴插入圆筒之一端固定在前述主轴之一端上,前述锁构件可沿前述下部圈之径向在前述锁构件安装孔中滑动,前述锁构件与在前述锁轴上形成之锁定槽啮合以锁定前述锁轴,以及其中前述锁轴插入圆筒在前述下部圈之轴向上之长度为前述锁构件安装孔在前述下部圈之轴向上之长度之1-2倍。7.如申请专利范围第6项所述之装置,其特征在于:前述锁轴插入圆筒在前述下部圈之轴向上之长度为前述锁构件安装孔在前述下部圈之轴向上之长度之1-1.5倍。8.一种用于测量安装在可转动地支承在主轴壳体中之装有车轮之轮胎之均匀性及/或动态平衡之装置,至少包含:在前述主轴一端上形成之车轮支架,前述车轮支架包括平面部分,轮胎之车轮安装在该平面部分上;以及安装且面对于前述车轮支架之平面部分上之顶部适配器,前述顶部适配器包括能够将轮胎之车轮推向前述平面部分之推动构件,其中前述车轮支架包括从前述平面部分突出之锥形圆筒形突出部分,该突出部分插入车轮之毂孔中,前述突出部分之中心轴线与前述主轴之转动轴线一致,前述突出部分在离前述平面部分较远之部分之直径较小,其中前述顶部适配器包括具有圆筒部分之夹头构件,其直径稍小于前述毂孔之直径,其中前述夹头构件之内表面包括锥形表面,该锥形表面之圆锥连接角基本上与前述车轮支架之前述突出部分之周面之圆锥连接角相同,前述夹头构件之直径在离开前述平面部分较远之部分直径较小,其中前述夹头构件包括多条从夹头构件面对前述车轮支架之平面部分之一端延伸之槽缝,前述槽缝基本上平行于前述圆筒部分之中心轴线,以及其中装有车轮之轮胎可以通过在前述夹头构件之内表面接触前述车轮支架之前述突出部分之周面时将前述夹头构件压向前述车轮支架之平面部分而定位,当前述圆筒部分之外径增加,且前述圆筒构件接触前述毂孔时,前述装有车轮之轮胎被定位。9.如申请专利范围第1或2或3或4或5或6或7或8项所述之装置,其特征在于:前述压电式力感测器包括三轴向压电式力感测器。10.如申请专利范围第9项所述之装置,其特征在于:在均匀性测量过程中,轮胎被前述装置之滚筒转动。11.一种用于测量轮胎之均匀性及动态平衡之装置,至少包含:可转动之主轴,前述轮胎固定地安装在前述主轴上;以及可压力接触前述轮胎之滚筒;其中前述滚筒和前述主轴分别被旋转驱动;在均匀性测量过程中,前述滚筒被旋转驱动;在动态平衡测量过程中,前述主轴被旋转驱动;前述主轴被传动带旋转驱动,前述传动带围绕主动带轮和至少一个从动带轮,前述主动和从动带轮中之至少一个可移动以便使前述传动带接合/脱开前述主轴之带轮;在动态平衡测量过程中,当前述传动带已接合前述主轴之带轮时,前述主轴被旋转驱动;以及在均匀性测量过程中,当前述传动带脱开前述主轴之带轮时,前述主轴被旋转驱动。12.如申请专利范围第11项所述之装置,其特征在于:前述装置能够在测量均匀性后立即测量动态平衡;以及前述主动带轮被预先转动,前述主动带轮之圆周速度被设定为在均匀性测量过程中前述主轴之前述带轮之圆周速度,因而当前述传动带接合前述主轴之前述带轮时,前述主轴之转速不被改变。13.如申请专利范围第11或12项所述之装置,其特征在于:前述传动带围绕全部之前述主动带轮和前述从动带轮。14.如申请专利范围第13项所述之装置,其特征在于:前述传动带之外表面在动态平衡测量过程中接合前述主轴之带轮。15.一种用于测量轮胎动态平衡之装置,至少包含:可转动之主轴,轮胎固定地安装在前述主轴上,前述主轴可转动地支承在被刚性支承之主轴壳体中,其中轮胎转动产生之力可借助安装在前述主轴壳体表面上之压电式力感测器检测,轮胎和前述主轴可被滚筒旋转驱动,前述滚筒以第一压迫力在与前述主轴之转动轴线垂直之预定方向上压力接触轮胎,并转动轮胎。16.如申请专利范围第15项所述之装置,其特征在于:前述第一压迫力在20-100kgf之范围内。17.如申请专利范围第16项所述之装置,其特征在于:前述第一压迫力在40-60kgf之范围内。18.如申请专利范围第17项所述之装置,其特征在于:前述压电式力感测器能够检测在与前述预定方向和前述主轴之转动轴线都垂直之方向上之合力。19.一种用于测量轮胎动态平衡之方法,至少包含:轮胎安装步骤,用于将轮胎安装在动态平衡测量装置之主轴上,前述主轴可转动地支承在装置之被刚性支承之主轴壳体中;第一轮胎加压步骤,用于借助装置之滚筒以第二压迫力在与主轴转动轴线垂直之预定方向上压迫轮胎;第一滚筒变速步骤,用于将轮胎之转动加速至第一转速;第二轮胎加压步骤,用于将滚筒压迫轮胎之负载量改变至第一压迫力;以及第一测量步骤,用于借助适合地安装在主轴壳体上之至少一个压电式力感测器在第一测量步骤中检测在轮胎中产生之力,其中前述第一压迫力为前述第二压迫力之1-10倍。20.如申请专利范围第19项所述之方法,其特征在于:前述第一压迫力是前述第二压迫力之2-4倍。21.如申请专利范围第19或20项所述之方法,其特征在于:前述第一转速在60-3300r.p.m.之范围内。22.如申请专利范围第21项所述之方法,其特征在于:前述第一转速在750-1400r.p.m.之范围内。23.一种用于测量轮胎之动态平衡和均匀性之方法,至少包含:轮胎安装步骤,用于将轮胎安装在动态平衡测量装置之主轴上,前述主轴可转动地安装在装置之被刚性支承之主轴壳体中;第一轮胎加压步骤,用于借助装置之滚筒将轮胎加压至第二压迫力,前述滚筒能够在垂直于主轴转动轴线之预定方向上压迫轮胎并转动轮胎;滚筒转动步骤,用于旋转驱动滚筒;第一滚筒变速步骤,用于将轮胎之转动加速至第一转速;第二轮胎加压步骤,用于将滚筒压迫轮胎之负载量改变至第一压迫力;第一测量步骤,用于借助安装在主轴壳体上之至少一个压电式力感测器检测在轮胎内产生之力;第三轮胎加压步骤,用于将滚筒压迫轮胎之负载量改变至第三压迫力;第二滚筒变速步骤,用于将轮胎之转速变为第二转速;以及第二测量步骤,用于借助前述压电式力感测器检测轮胎中产生之力。24.如申请专利范围第23项所述之方法,其特征在于:前述第三压迫力为100-2000kgf。25.如申请专利范围第23或24项所述之方法,其特征在于:前述第二转速为60r.p.m.。26.如申请专利范围第9项所述之装置,其特征在于:在动态平衡测量过程中,前述轮胎和主轴被前述滚筒旋转驱动至第一转速,同时被前述滚筒在垂直于前述主轴转动轴线之预定方向上压至第一负载,其中在均匀性测量过程中,轮胎和前述主轴被前述滚筒旋转驱动至第二转速,同时被前述滚筒在垂直于前述主轴转动轴线之预定方向上压至第二负载,其中前述第一压迫力小于前述第二压迫力,其中前述第二转速在60-3300r.p.m.之范围内。27.如申请专利范围第26项所述之装置,其特征在于:前述第一压迫力在20-100kgf之范围内。28.如申请专利范围第27项所述之装置,其特征在于:前述第一压迫力在40-60kgf之范围内。29.如申请专利范围第26项所述之装置,其特征在于:前述第二压迫力在100-2000kgf之范围内。30.如申请专利范围第27项所述之装置,其特征在于:前述第二压迫力在100-2000kgf之范围内。31.如申请专利范围第28项所述之装置,其特征在于:前述第二压迫力在100-2000kgf之范围内。32.如申请专利范围第26项所述之装置,其特征在于:前述第一转速在750-1400r.p.m.之范围内。33.如申请专利范围第27项所述之装置,其特征在于:前述第一转速在750-1400r.p.m.之范围内。34.如申请专利范围第28项所述之装置,其特征在于:前述第一转速在750-1400r.p.m.之范围内。35.如申请专利范围第29项所述之装置,其特征在于:前述第一转速在750-1400r.p.m.之范围内。图式简单说明:图1是依据本发明第一实施例之整体之测量装置之前视图;图2是图1所示测量装置之主轴元件之侧剖图;图3是图2所示主轴元件之中空轴周围区域之放大剖视图;图4是图2所示主轴之上端部分之放大视图;图5是图1所示测量装置之插入器元件之放大侧视图;图6是图1所示之整体之测量装置之前视图,该装置能够测量装有车轮之轮胎之均匀性及动态平衡;图7A是准备由图6所示装置测量之装有车轮之轮胎之侧剖图;图7B是图7A所示装有车轮之轮胎之平面图;图8是图6所示之测量装置之主轴元件之侧剖图,其中固定着装有车轮之轮胎;图9A和图9B是图8中所示圆筒拉动元件之放大视图;图10是图8所示主轴元件之另一侧剖图,其中未固定装有车轮之轮胎;图11是依据本发明第三实施例之整体之测量装置之前视图;图12是图11所示测量装置之主轴元件之侧剖图,其中固定着装有车轮之轮胎;图13表示第三实施例之包括夹头部分之顶部适配器之一部分;图14是本发明第三实施例之整体之测量装置之前视图;图15是图14所示测量装置之主轴元件之侧剖图;图16表示与带轮和滚筒配合工作之电机在图14所示主轴之径向上运动之示意图;图17是本发明第四实施例之整体之测量装置之前视图;图18是图17所示之测量装置之主轴元件之侧剖图;图19之时间图表表示在依据JASO C607标准测量动态平衡、高速均匀性及均匀性之过程中,受测轮胎之转速之变化;图20之时间图表表示在测量动态平衡及高速动态平衡之过程中,受测轮胎转速之变化;以及图21之时间图表表示在依据JASO C607标准测量动态平衡及均匀性之过程中,受测轮胎转速之变化。
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