[发明专利]用于车轮/轮胎的扰动补偿的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将一个预定数量的力补偿材料引入到一个车轮/轮胎组件内，以便抵消在充气轮胎的轮胎/路面车轮痕上的径向和横向力的变化的方法和系统。

背景技术

一个典型的车辆的特征在于，它通常包括一个非悬挂质量和一个悬挂质量。非悬挂质量通常包括所有不由车辆悬挂系统支承的所有车辆部件，例如轮胎/车轮组件、转向节、制动器和轴。相反地，悬挂质量则包括所有由车辆悬挂系统所支承的部件。非悬挂质量可能受到来自各种来源，例如磨损的接头、车轮的不对准、制动阻力、不规则的轮胎磨损等的扰动和振动。由于车辆的轮胎将车辆的悬挂质量支承在路面上而且这种轮胎是弹性的，因而任何在轮胎的均匀性或尺寸方面的不规则性、任何在轮圈的尺寸方面的不规则性和/或轮胎/车轮组件的任何动力不平衡或不对准都将引起被传递到车辆的悬挂质量上去的扰动和振动，由此将产生一种不希望的或颠簸的车辆行驶，以及将降低车辆的操纵和稳定特性。严重的振动还可能产生某些危险的情况，例如车轮跳动或跳跃以及车轮摆动(左右摇动)。

目前的标准处理规程是利用平衡机和用夹子夹上去的铅锤重量通过平衡轮圈和轮胎组件来减少某些有害的振动效应。铅锤平衡重量将根据平衡机的指向设置在车轮的轮圈凸缘上并且在适当的位置上固定就位。这种平衡过程可以减少在轮胎/车轮组件内的不平衡，但是，很难获得精确的平衡。平衡不是一项精确的技术，其结果取决于轮胎/车轮组件安装在一个特定的平衡机上的那个时刻的具体安装情况。平衡是一个改进，与一个不平衡的轮胎/车轮组件相比较，它将减少轮胎/车轮组件的振动。但是，即使是轮胎/车轮组件的精确的平衡也不一定意味着轮胎将平稳地转动。轮胎/车轮组件的平衡必须在空载条件下完成。当平衡的轮胎安置在车辆上以后，车辆的重量就通过轮胎与路面的界面或接触区域作用在轮胎上，该接触面积通常被叫做轮胎的车轮痕。轮胎中的不均匀性是常见的，以致即使是一个精确地平衡的轮胎也可能由于在轮胎车轮痕内引起不均衡力的轮胎中的不均匀性而产生严重的振动。

不均匀的程度在所有轮胎中是固有的。在充气轮胎的制造工艺中，在模具中的橡胶流动或者在皮带、胎缘、衬套、轮胎面、涂了橡胶的帘布的线网层或类似物的尺寸方面的微小差异，有时将在成形的轮胎中引起不均匀性。当该不均匀性足够大时，它们将在一个轮胎抵靠在其上滚动的一个表面，例如路面上引起力的变化，并由此在其上装有该轮胎的车辆中产生振动和声音的干扰。与力变化的原因无关，当这些变化超过可以接受的最小值时，使用了这些轮胎的车辆行驶将受到损害。

轮胎的平衡还可以通过使用与平衡机和铅锤重量不同的其他方法来完成。例如，Fogal在美国专利5,073,217中公开了一种通过把粉状的合成塑料引入到轮胎/车轮组件的内腔中来平衡车辆轮胎/车轮组件的方法。该粉状合成材料对于在轮胎路面的界面处产生的径向和横向力的变化具有附加的补偿作用。粉状合成塑料在轮胎内的运动与车辆重量的向下的力和由于轮胎转动所产生的离心力成比例。

在已发现使用引入轮胎内部的补偿材料能够有效的工作的同时，也发现了在如何将该材料引入轮胎中这方面的局限性。在现有方法中，该材料是先被悬浮在气流中，然后再通过用于轮胎充气的软管和阀门杆将它引入轮胎内。虽然这种方法能够有效地工作，但是这种补偿材料的输送方法在某些情况下是一种不方便的输送方法，并且可能引起车轮组件正在进行平衡的工作场所的污染。这种输送装置已经在车辆零件市场中得到了应用，以便于更换轮胎的平衡，但是，在最初的制造场合却还没有提供任何用来将这种材料引入轮胎/车轮组件内去的有效方法。

因此，有需要提供一种用于以简单和有效的方式把补偿材料输送到轮胎内部的改进的方法和装置。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于将补偿材料引入轮胎的内部，以便提供对于在轮胎/路面车轮痕上的径向和横向力的补偿的方法和系统。

本发明的另一个目的是提供一种用于将一个预定数量的补偿材料引入轮胎的内部的方法和系统，以便使操作者可以方便地将该材料引入并且不会污染工作环境。

本发明的再一个目的是提供一种用于根据轮胎/车轮组件的特性将一个预定数量的补偿材料引入轮胎的内部的方法。