[发明专利]用于平衡车辆车轮的平衡机器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于平衡车辆车轮的平衡机器。

背景技术

众所周知,在道路上行驶的车辆的车轮需要频繁的平衡操作,包括向车轮的轮辋(rim)施加由铅或其他材料制成的适合于补偿轮胎重量不规则分布的小的平衡配重。

为了执行这个操作，通常使用具有所谓“平衡”水平转动(revolving)主轴(spindle)的平衡机器，待平衡的车轮必须借助于一个或多个定心和固定部件一体地(integral)定位在“平衡”水平转动主轴上。

一旦已经使车轮在平衡主轴上旋转，就借助于一系列电子或机电设备（诸如沿着平衡主轴施加的力传感器）确定车轮不平衡量。

通常必须为不平衡测量增加其他特征测量，诸如车轮圆度测量、车轮偏心测量、胎面磨损度测量等。

为此，已知使用允许评估和测量由轮胎/轮辋组件不均匀重量分布导致的会影响车轮当安装在在道路上行驶的车辆上时的正确滚动的所有除了不平衡之外的参数的辅助检测方法和装置。

实际上要强调的是，轮辋不具有几何均匀性(geometric uniformity)（被称为侧向或径向偏心）会导致轮胎上相应地不具有几何均匀性，并且因此，即使借助于平衡机器已经正确地执行了车轮平衡，但是车轮在道路上滚动期间仍然将会跳动(jump)。

此外，不应该忘记的是，任何在轮胎内设置配重的行为也会导致不具有轮胎结构上的均匀性，并且因此导致不具有轮胎弹性常数的均匀性，这对道路上车轮的正确滚动产生不利影响。

这样的情形可以借助于间接方法通过在扣除可归因于轮辋的任何不平衡之后确定只是由于上面提到的配重设置而导致的轮胎不平衡来进行检测。

这个方法允许确定轮辋上的任何几何缺陷以及轮胎结构上的任何配重设置局部缺陷,在需要的情况下借助于匹配操作来抵消这两个效应,其中轮辋缺陷被设置为相对于轮胎的配重缺陷在几何上位于相对位置处以便抵消这两个效应。

然而，这个间接方法非常复杂并且难以实现。

作为这个间接方法的一种替代方式，已知使用安装在平衡机器上的辅助装置，其中空转(idle)辊柱(roller)被设置为以恒定负荷与车轮接触，并且通过分析在不具有均匀性的情况下辊柱所执行的运动来进行对均匀性缺乏的评估。

例如在专利文献US6,581,463中展示了这样进行的一种设备。

在这样一种设备中，车轮和任何轮胎配重设置的几何缺陷决定在径向和/或侧向上车轮弹性系统不具有均匀的弹性常数，这又导致卸载(discharge)到辊柱上的径向和/或侧向振动或运动。

这样的情形在辅助装置中产生径向或侧向的力，这个力可以通过合适的传感器来读取。

换言之，能够根据所施加的负荷的量与辊柱运动量或卸载到辊柱上的力的量之间的相关性来评估轮胎结构的刚性或刚性性质。

这个已知类型的辅助装置并不是没有缺点。

一旦实际上与常规的平衡系统结合并且结合用于检测轮辋和轮胎的侧向/径向偏心的机械或非接触装置，就允许评估或预测车轮一旦在实际负荷和速度条件下工作时车轮在道路上的行为，但是这种评估或预测具有相当高的近似性。

将旋转的辊柱施加到轮胎上实际上不能实现对车轮未来在道路上的滚动的准确模拟，并且这个近似性依赖于辊柱的半径，或者更具体地依赖于辊柱半径与车轮半径之间的比率。

此外，在已知类型的装置中，考虑到轮辋/轮胎组件不具有几何和重量均匀性通常会产生径向分量和侧向分量这二者并且对其中一个的测量可能影响对另一个测量的精度，所以对径向偏心和侧向偏心的读取并不总是一个容易的操作。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于平衡车辆车轮的平衡机器，其使得能够克服在测量过程中生成对道路的真实模拟的问题。

本发明的另一目的是提供一种实用、简单和有效的解决方案,其中可以在实际道路模拟器中在负荷下对车轮进行测试，在实际道路模拟器中可能以简单实用的方式检测径向力的变化和侧向力的变化。

本发明的另一目的是提供一种用于平衡车辆车轮的平衡机器，其使得能够在简单、合理、易于使用和有效并且低成本的解决方案的范围内克服现有技术的上述缺点。

上述目的通过根据本发明的用于平衡车辆车轮的平衡机器来实现，该平衡机器包括：

–支承抓持和旋转装置的基架，其中抓持和旋转装置用于抓持车辆的车轮以及围绕平衡轴线旋转车辆的车轮，

–与所述抓持和旋转装置相关联的第一传感器装置，适于检测所述车轮的不平衡，