用于测量轮胎均匀性和/或动平衡的设备制造技术

本发明专利技术提供一种用于测量轮胎的均匀性和动平衡的设备，它包括：一根可转动地支承在一个被刚性支承的主轴壳体中的主轴，所述轮胎固定地安装在所述主轴上，当测量进行时，所述主轴被转动；以及至少一个安装在所述主轴壳体上的压电式力传感器，当所述主轴转动时，所述至少一个压电式力传感器检测轮胎转动产生的力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于测量轮胎均匀性和/或动平衡的方法和设备。
技术介绍
已经存在公知的测量轮胎均匀性和动平衡的方法和设备，其用于评估轮胎是否会引起装有该轮胎的机动车辆的振动和噪声。当进行均匀性测量时，用一滚筒转动被检测的轮胎，转动时滚筒压力接触其周面，检测径向和/或推力。当进行动平衡测量时，以轮胎转动时的离心力为基础，检测被检测轮胎的偏心度。日本专利申请公开文本第平11-183298号中公开了轮胎均匀性和动平衡测量设备的一个实例。在上述公开文本中，轮胎安装在一根旋转主轴上，该旋转主轴借助滚珠轴承可转动地支承在一个主轴外壳内，并以预定的转速转动。具体来说，当进行均匀性测量时，滚筒以几百kgf或更大的值压力接触受测轮胎的周面，轮胎随主轴一起转动。力的变化可以借助固定在滚筒上的测力传感器检测。由于测力传感器是以其变形为基础测力的，因而为了高精度地检测力的变化，受测轮胎的转动轴线在均匀性测量过程中必须防止振动。另一方面，当进行动平衡测量时，轮胎不用滚筒而转动。然后，使用设置在主轴壳体和设备底座之间的测力传感器检测由于轮胎不平衡而在受测轮胎中产生的离心力。应注意的是，在动平衡测量过程中，应使主轴壳体能够自由振动。因此，传统的轮胎均匀性和动平衡测量设备必须包括一个锁紧/松释机构以防止受测轮胎在均匀性测量中的振动，并使受测轮胎在动平衡测量中能够振动，这样就要求相对较复杂的系统。另外，为了借助传统的设备进行装有车轮的轮胎的测量，车轮的毂孔必须固定在主轴组件的圆筒形的突出部分上。为了定位装有车轮的轮胎，上述突出部分的轴线高精度地与主轴的轴线重合。但是，毂孔直径的系统限制一般为0.2mm左右，因而受测轮胎的转动轴线和主轴的转动轴线之间的共轴度可达0.1mm。也就是说，轮胎的转动轴线可能与转动轴线分开高达0.1mm，因此难于高精度地检测动平衡和/或均匀性。均匀性测量是由JASO C607标准规定的。在该标准中，受测轮胎的转速规定为60r.p.m.，这相当于大约7公里/小时的车速，因而可足以评估轮胎。为了评估机动车辆高速行驶时轮胎的性能，需要测量轮胎的高速均匀性。具体来说，牵引力的变化影响以相对较高速度驱动的机动车辆的振动和噪声。因此，在高速均匀性测量时需要检测牵引力的变化。另外，上述传统的测量设备使用皮带驱动机构使主轴转动，皮带传动机构采用环形皮带进行动平衡测量。为了以高精度在需要的高速下转动主轴，无弹性的皮带如帆布带最好用作环形皮带。但是，这种无弹性皮带可能传递皮带及皮带围绕的皮带轮之间摩擦引起的大部分振动。该振动传至主轴，就不能高精度地测量动平衡。
技术实现思路
鉴于上述情形，本专利技术的目的是提供一种结构简单的测量受测轮胎的均匀性和/或动平衡的设备和方法。本专利技术的另一个目的是提供一种设备和/或方法，其能够高精度为设备主轴定位装有车轮的轮胎。本专利技术的另一个目的是提供一种改进的设备和方法，其能够测量高速均匀性。在本专利技术的一个方面中，提供一种用于测量轮胎的均匀性和动平衡的设备，它包括一根可转动地支承在一个被刚性支承的主轴壳体中的主轴，所述轮胎固定地安装在所述主轴上，当测量进行时，所述主轴被转动；以及至少一个安装在所述主轴壳体上的压电式力传感器，当所述主轴转动时，所述至少一个压电式力传感器检测轮胎转动产生的力。压电式力传感器能够在变形很小时检测力。因此，虽然主轴壳体是刚性支承的，但是，能够检测在动平衡测量中产生的力。在本专利技术的一个推荐实施例中，提供一种用于测量轮胎的均匀性和/或动平衡的设备，该设备包括一根通过至少一个轴承可转动地安装在一个主轴壳体中的主轴，轮胎固定地安装在所述主轴上，以及至少一个在所述主轴壳体中可转动地支承所述主轴的径向滚柱轴承，所述径向滚柱轴承包括至少一个径向双列滚柱轴承。径向滚柱轴承能够支承较高的负载，不过轴承的应变却低于滚珠轴承。主轴对主轴壳体的振动可得以避免，因而在主轴中产生的力可以高精度地传至主轴壳体。所述主轴上安装所述径向滚柱轴承的一部分周面最好是锥形的，所述径向滚柱轴承的内表面是锥形的，所述内表面的锥角与所述主轴的周面的锥形部分的锥角是相同的，所述径向滚柱轴承安装在所述轴承上，使所述径向滚柱轴承的内表面紧密配合在所述主轴的周面的所述锥形部分上。所述径向滚柱轴承的内环紧密配合于所述主轴的周面的所述锥形部分上，因而可进一步防止主轴对主轴壳体的振动。在本专利技术的一个推荐实施例中，提供一种用于测量轮胎的均匀性和/或动平衡的设备，该设备包括一根通过至少一个轴承可转动地安装在主轴壳体中的主轴，所述轮胎固定地安装在所述主轴上，其中所述主轴在装在所述主轴上的下部圈和相对于下部圈相对布置的上部圈之间保持轮胎，所述上部圈可相对于主轴上、下移动，所述上部圈包括一根从所述上部圈的转动中心向下延伸的锁定轴，所述锁定轴能够与所述主轴中形成的一个配合部分相配合。最好所述主轴通过多个轴承可转动地支承在所述主轴壳体中，其中所述主轴的配合部分基本位于所述多个轴承中的两个之间的中点处。上述这种测量设备能够支承装配部分和下部两者，通过将弯曲应力的集中扩散到两个部分中，从而可以防止主轴的变形和位移。主轴正在接受的负载能够以较高精度传至主轴壳体，因而能够高精度地测量均匀性。在本专利技术的一个推荐实施例中，提供一种用于测量轮胎的均匀性和/或动平衡的设备，该设备包括一根主轴；一个可转动地支承所述主轴的主轴壳体；一个安装在所述主轴上的下部圈和一个与所述下部圈相对布置的上部圈，所述上部圈可上、下移动及转动；以及一个用于将所述上部圈保持在预定位置上的锁定构件，所述设备构制得通过转动所述主轴来测量轮胎的均匀性和/或动平衡，使用所述上、下部圈保持轮胎，其中所述上部圈包括一根从所述上部圈的转动中心向下延伸的锁定轴，该锁定轴可与所述主轴接合，其中所述下部圈包括一个锁定轴插入圆筒，所述锁定轴可插入其中；以及一个在所述锁定轴插入圆筒的周面上形成的锁定构件安装孔，所述锁定轴插入圆筒的一个端部固定在所述主轴的一个端部上，所述锁定构件在所述下部圈的径向上可在所述锁定构件安装孔中滑动，所述锁定构件与所述锁定轴上形成的锁定槽啮合以锁定所述锁定轴，其中所述锁定轴插入圆筒在所述下部圈的轴向上的长度是所述锁定构件安装孔在所述下部圈的轴向上的长度的1-2倍。按照本专利技术，在径向负载施加的部分(即，轮胎安装的部分)和作为负载支点的轴承之间的距离可尽量缩短，因而主轴接受的弯曲可以尽可能地少。最好所述锁定轴在所述下部圈轴向上的长度为所述锁定构件安装孔在所述下部圈轴向上的长度的1-1.5倍。在本专利技术的推荐实施例中，提供一种用于测量安装在一根支承在主轴壳体中的主轴上的装有车轮的轮胎的均匀性和/或动平衡的设备，该设备包括一个在所述主轴的一个端部上形成的车轮支架，所述车轮支架包括一个安装轮胎的车轮的平面部分；以及一个安装并面对于所述车轮支架的平面部分的顶部适配器，所述顶部适配器包括一个能够将轮胎的车轮推向所述平面部分的推动构件，其中所述车轮支架包括一个从平面部分突出的带锥度的圆筒形突出部分，该突出部分插入车轮毂孔中，所述突出部分的中心轴线与所述主轴的转动轴线重合，所述突出部分的直径在远离平面部分的部分上较小，其中所述顶部适配器包括一个具有圆筒部分的夹头构件，其直径稍小于所述毂孔的直径，其中所述夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量轮胎的均匀性和动平衡的设备，它包括：一根可转动地支承在一个被刚性支承的主轴壳体中的主轴，所述轮胎固定地安装在所述主轴上，当测量进行时，所述主轴被转动；以及至少一个安装在所述主轴壳体上的压电式力传感器，当所述主轴转动时，所 述至少一个压电式力传感器检测轮胎转动产生的力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松本繁，
申请(专利权)人：国际计测器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]