專利名稱：輪胎測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)力輪組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)力的測(cè)力輪組件。更具體地說，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的測(cè)力輪組件，用一個(gè)輪胎均勻性測(cè)試機(jī)測(cè)量被測(cè)試輪胎施加的力。
背景技術(shù)：
用于確定輪胎中是否存在不規(guī)則或者不均勻性的輪胎測(cè)試系統(tǒng)，已是本領(lǐng)域眾所周知的技術(shù)。常規(guī)的輪胎測(cè)試系統(tǒng)通常把輪胎運(yùn)到測(cè)試站，在測(cè)試站利用某些形式的夾盤組件嚙合輪胎，并把輪胎充氣到其正常壓強(qiáng)。使輪胎在其正常轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)，并用繞著平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸的軸自由旋轉(zhuǎn)測(cè)力輪接觸該輪胎。測(cè)力輪主軸的相對(duì)兩端配備有測(cè)力元件，測(cè)力元件沿著感興趣的方向測(cè)量作用于測(cè)力輪上的作用力。精確地測(cè)量由輪胎施加的作用力，使得能夠在力測(cè)量過程之后，精確地調(diào)節(jié)輪胎的均勻性，例如利用磨削設(shè)備除去輪胎上的多余材料，以修正制造過程中可能產(chǎn)生的任何不均勻性。
美國(guó)專利4,704,900號(hào)及4,805,125號(hào)中公開了上文描述的常規(guī)輪胎測(cè)試系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，測(cè)力輪主軸配備有測(cè)力元件，并被固定在可移動(dòng)的滑架上?；鼙贿B接到安放在螺旋軸內(nèi)的滾珠絲杠上，螺旋軸由鏈條-鏈輪組件旋轉(zhuǎn)，而鏈條-鏈輪組件由電動(dòng)機(jī)和齒輪減速箱驅(qū)動(dòng)。螺旋軸的旋轉(zhuǎn)使?jié)L珠絲杠和滑架滑向或者滑離被測(cè)試的輪胎，滑架沿著輪胎測(cè)試機(jī)的機(jī)架移動(dòng)。伺服機(jī)構(gòu)按照測(cè)力元件產(chǎn)生的力信號(hào)把滑架移動(dòng)到要求的位置上。
盡管現(xiàn)有的輪胎測(cè)試系統(tǒng)，特別是與其一起使用的已知的測(cè)力輪組件，以一種可接受的方式測(cè)量輪胎的均勻性，但是仍然存在一些缺陷，因此，還有改進(jìn)的余地。在常規(guī)的輪胎測(cè)試系統(tǒng)中，測(cè)力輪被可旋轉(zhuǎn)地安裝在C形滑架上，使測(cè)力輪的旋轉(zhuǎn)軸穿過“C”的兩個(gè)水平支柱。滑架的每個(gè)水平支柱的端部配備有連接測(cè)力輪主軸的支座結(jié)構(gòu)。更具體地說，主軸被連接到滑架的每個(gè)水平支柱的側(cè)面。這樣，只能從滑架支柱的一側(cè)接近主軸攜帶的測(cè)力元件。因此，只能從輪胎測(cè)試機(jī)的機(jī)架的一側(cè)接近測(cè)力元件，因?yàn)樗降幕苤е柚箯臋C(jī)架的另一側(cè)接近測(cè)力元件。
考慮到測(cè)力元件的使用壽命有限，必須時(shí)常更換測(cè)力元件，以確保輪胎測(cè)試機(jī)的正常工作?，F(xiàn)有的輪胎測(cè)試機(jī)中，鑒于接近測(cè)力元件的方式受限，妨礙了測(cè)力元件的替換，由于輪胎測(cè)試系統(tǒng)的中間結(jié)構(gòu)或者放置輪胎測(cè)試機(jī)的環(huán)境，而導(dǎo)致本應(yīng)從輪胎測(cè)試機(jī)的一側(cè)替換測(cè)力元件變得很困難或者不可行。于是，需要有一種改進(jìn)的測(cè)力輪組件，無論輪胎測(cè)試機(jī)怎樣布局，它都能夠容易地替換測(cè)力元件。
影響現(xiàn)有的測(cè)力輪組件工作的另一個(gè)缺陷和測(cè)力輪的結(jié)構(gòu)有關(guān)。具體地說，常規(guī)的測(cè)力輪包括一個(gè)圓柱形壁(其外表面接觸旋轉(zhuǎn)的輪胎)和由多個(gè)薄板或輻條形肋條與圓柱形壁連接的輪轂。例如，一種常用的測(cè)力輪包括，在外壁和輪轂之間延伸的12個(gè)肋條。這種結(jié)構(gòu)，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致不能精確測(cè)量輪胎作用于測(cè)力輪上的力。此外，具有多個(gè)肋條的測(cè)力輪在使用中可能會(huì)遇到與諧波有關(guān)的問題。另外，類似于上面論述的現(xiàn)有測(cè)力輪，一般采用費(fèi)用昂貴的鑄造工藝，例如鎂合金鑄造形成，從而增大了輪胎測(cè)試機(jī)的成本。
此外，在常規(guī)的測(cè)力輪組件中，由安裝在輪胎測(cè)試機(jī)機(jī)架上的電動(dòng)機(jī)和齒輪箱，使滑架滑向和滑離旋轉(zhuǎn)中的輪胎。安裝在機(jī)架上的鏈輪及鏈條組件把電動(dòng)機(jī)輸出傳遞給螺旋組件，以移動(dòng)滑架和測(cè)力輪。考慮到輪胎測(cè)試機(jī)是相當(dāng)復(fù)雜的設(shè)備，鏈輪及鏈條組件增加了需要維修的部件，并增大了輪胎測(cè)試機(jī)發(fā)生故障的可能性。這樣，配備鏈輪組件會(huì)增大輪胎測(cè)試機(jī)停機(jī)修理的可能性，從而對(duì)輪胎測(cè)試效率產(chǎn)生不利影響。
因此，需要提出一種改進(jìn)的測(cè)力輪組件，該測(cè)力輪組件克服了常規(guī)的輪胎測(cè)試機(jī)的缺陷，提高維護(hù)及檢修輪胎測(cè)試機(jī)的靈活性，簡(jiǎn)化輪胎測(cè)試機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，并且精確測(cè)量由輪胎產(chǎn)生的作用力。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種輪胎測(cè)試機(jī)使用的測(cè)力輪組件，用來確定輪胎的圓度、機(jī)構(gòu)均勻性等是否合格。測(cè)力輪被可旋轉(zhuǎn)地安裝在滑架上，滑架可滑向或滑離正被測(cè)試的輪胎。旋轉(zhuǎn)的輪胎接觸測(cè)力輪的外表面，并且繞著從測(cè)力輪相對(duì)兩端伸出的主軸旋轉(zhuǎn)測(cè)力輪。主軸配備有有效地測(cè)量輪胎作用于測(cè)力輪上的作用力的測(cè)力元件。這樣，由測(cè)力元件檢測(cè)輪胎中的不均勻性，測(cè)力元件產(chǎn)生用于測(cè)量不均勻性的大小，位置等的電信號(hào)。輪胎測(cè)試機(jī)最好配備有用于除去多余的輪胎材料，調(diào)節(jié)輪胎的均勻性的適當(dāng)裝置，例如磨削機(jī)。
測(cè)力輪主軸被固定到可移動(dòng)的滑架上，這樣，可以容易地從滑架的一側(cè)接近測(cè)力元件。滑架有一個(gè)安裝在安裝板上的滑件，安裝板被固定到滑架的底部，滑件可滑動(dòng)地嚙合固定在輪胎測(cè)試機(jī)機(jī)架上的形狀與其互補(bǔ)的部件上，從而，可使滑架和測(cè)力輪滑向測(cè)試中的輪胎。滑架的頂部也配有一個(gè)安裝板，滑件也可連接到該安裝板上。本發(fā)明的這一內(nèi)容，能夠使滑架和放置在輪胎測(cè)試機(jī)機(jī)架任一側(cè)的測(cè)力元件，一起被固定，從而克服了由現(xiàn)有的輪胎測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或布局引起的問題，現(xiàn)有的輪胎測(cè)試系統(tǒng)只允許從測(cè)試機(jī)的一側(cè)接近滑架，這是因?yàn)楦鞣N系統(tǒng)組件部分阻止接近滑架的另一側(cè)。無論機(jī)架的哪一側(cè)允許接近滑架，按照本發(fā)明都可將滑架的頂部或者底部固定到機(jī)架上，這樣，無論輪胎測(cè)試系統(tǒng)是怎樣布局，都能容易地接近測(cè)力元件。
本發(fā)明還提供了一種能夠提供精確、始終如一的作用力測(cè)量的改進(jìn)的測(cè)力輪結(jié)構(gòu)。該測(cè)力輪的構(gòu)造是這樣的，與輪胎嚙合的外壁的整個(gè)周緣，由圓錐形板件支承。這樣形成堅(jiān)固并且輕便的結(jié)構(gòu)，并將導(dǎo)致力的測(cè)量始終如一，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于作用力的電信號(hào)，從而能夠更精確地確定輪胎的均勻性。另外，最好是，以鋁焊接件的形式形成測(cè)力輪，以便使制造費(fèi)用低于現(xiàn)有測(cè)力輪的，現(xiàn)有的測(cè)力輪一般利用費(fèi)用昂貴的鑄造工藝形成(例如鎂合金鑄造)。
在本發(fā)明的另一內(nèi)容中，測(cè)力輪組件包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含一個(gè)電動(dòng)機(jī)和齒輪箱，其輸出被直接連接到螺紋套筒，并旋轉(zhuǎn)螺紋套筒。該套筒內(nèi)裝有一個(gè)滾珠絲杠，其一端連接到測(cè)力輪滑架上。當(dāng)開動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，套筒旋轉(zhuǎn)，沿著直線方向驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠和滑架。這種組件和現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，部件較少，從而不易發(fā)生機(jī)械故障。
從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明，可以清楚地看到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)要說明

圖1是輪胎測(cè)試系統(tǒng)的平面圖，圖中包括輪胎測(cè)試站和按照本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例構(gòu)造的測(cè)力輪組件；圖2是圖1中所示的輪胎測(cè)試系統(tǒng)的局部正視圖；圖3是圖1及圖2中所示的輪胎測(cè)試站和測(cè)力輪組件的側(cè)視圖，圖中所示測(cè)力輪滑架處于遠(yuǎn)離輪胎的收縮位置；圖3A是構(gòu)成圖3中所示的測(cè)力輪組件的一部分的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的放大圖；圖4是構(gòu)成圖3中所示的輪胎測(cè)試站的一部分的機(jī)架的透視圖；圖5是構(gòu)成圖3中所示的輪胎測(cè)試站的一部分的測(cè)力輪組件的側(cè)視圖，圖中所示測(cè)力輪滑架處于嚙合輪胎的伸出位置；圖6是沿圖5中箭頭6-6[譯注應(yīng)為7-7]方向所示的的測(cè)力輪組件的端視圖；圖7是為了清楚起見，除去部分組成部分后，圖5所示測(cè)力輪組件的平面圖；圖8是按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例構(gòu)造的測(cè)力輪的平面圖；圖9是沿圖8中箭頭9-9方向所示的測(cè)力輪的剖視圖。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明圖1以平面圖形式，說明了包括按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例構(gòu)造的測(cè)力輪組件的輪胎測(cè)試系統(tǒng)的整體配置。在與本申請(qǐng)相關(guān)的申請(qǐng)“TIRE UNIFORMITYTESTING SYSTEM”(申請(qǐng)?zhí)朹__，申請(qǐng)日___)中，對(duì)整個(gè)輪胎測(cè)試系統(tǒng)有較全面地描述。這里引用該申請(qǐng)的主題供參考。因此，下面主要對(duì)測(cè)力輪組件作詳細(xì)描述；不過為了清楚起見，以及為了陳述測(cè)力輪的使用環(huán)境，下面對(duì)整個(gè)輪胎測(cè)試系統(tǒng)作一簡(jiǎn)單說明。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明的測(cè)力輪組件，并不限于用于這里公開的輪胎測(cè)試機(jī)。即，本測(cè)力輪組件可用于這里具體公開類型的輪胎測(cè)試機(jī)之外的其它輪胎測(cè)試機(jī)。另外，還可用于測(cè)量除了經(jīng)受均勻性測(cè)試過程的輪胎之外的其它旋轉(zhuǎn)(或非旋轉(zhuǎn))負(fù)載施加的作用力。因此，這里公開的測(cè)力輪組件不應(yīng)認(rèn)作為是局限于任何特定環(huán)境的。
參見圖1，整個(gè)輪胎測(cè)試系統(tǒng)包括下述子系統(tǒng)輸入傳送機(jī)10，測(cè)試站12，出口模件14，以及選擇標(biāo)記站14a和輪胎分類機(jī)構(gòu)14b。對(duì)安放在測(cè)試站12的輪胎進(jìn)行測(cè)試，并有選擇地磨削，以調(diào)節(jié)輪胎的圓度、機(jī)械均勻性和/或輪胎的其它物理性能。圖1中，虛線表示的輪胎20由輸入傳送機(jī)10送到測(cè)試站，將輪胎卡在自動(dòng)的，寬度可調(diào)節(jié)的卡盤裝置的下輪箍24和上輪箍26之間(如圖2及圖3所示)。輪箍24、26分別構(gòu)成主軸組件410和可移動(dòng)的卡盤組件310的一部分，主軸組件410和卡盤組件310構(gòu)成卡盤裝置?？ūP組件310包括安放主軸組件410的錐形鼻端442的錐形凹槽342。輪胎測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)的、寬度可調(diào)節(jié)的卡盤裝置，在本申請(qǐng)的相關(guān)申請(qǐng)“AUTOMATIC ADJUSTABLEWIDTH CHUCK APPARATUS FOR TIRE TESTING SYSTEM”(申請(qǐng)?zhí)朹__，申請(qǐng)日___)中，有更充分的描述，這里引用了該申請(qǐng)的主題供參考。
輪胎被卡在輪箍24、26之間，并且借助卡盤裝置對(duì)輪胎充氣。充氣之后，移動(dòng)本發(fā)明的測(cè)力輪組件，使之緊緊靠著輪胎20的外表面。下面將詳細(xì)說明的測(cè)力輪組件，一般由附圖標(biāo)記500表示，它包括測(cè)力輪510。如同常規(guī)一樣，使輪胎緊貼著測(cè)力輪510旋轉(zhuǎn)，測(cè)力輪510借助測(cè)力元件530、540(如圖3中所示)監(jiān)測(cè)輪胎施加的負(fù)載。如現(xiàn)有技術(shù)那樣，從測(cè)力元件獲得的數(shù)據(jù)用來確定輪胎的均勻性。需要的話，由一個(gè)或多個(gè)磨削機(jī)50、52調(diào)節(jié)輪胎的均勻性。
探測(cè)器系統(tǒng)，一般由附圖標(biāo)記56表示，可構(gòu)成測(cè)試站的一部分，并且在圖示的實(shí)施例中包括上、下側(cè)壁傳感器組件54a、54b，上、下胎緣傳感器組件(圖中未示出)以及中心輪面?zhèn)鞲衅?8(圖3中清楚地示出)。探測(cè)器系統(tǒng)在本申請(qǐng)的相關(guān)申請(qǐng)“TIRE UNIFORMITY TESTING SYSTEM”(申請(qǐng)?zhí)朹__，申請(qǐng)日___)中有較全面地描述，這里引用該申請(qǐng)的主題供參考。
包括主軸組件410及卡盤組件310的卡盤裝置，包括測(cè)力輪510的測(cè)力輪組件500，輪胎磨削機(jī)50、52以及探測(cè)器系統(tǒng)56都被安裝在門形機(jī)架60上(如圖3和圖4所示)。在圖示的最佳實(shí)施例中，該機(jī)架包括基座62，和由兩對(duì)立柱66a、66b及68a、68b支承的位于基座上方預(yù)定距離的橫梁64?；?2包括最好焊接在一起形成整體部件的一對(duì)水平工字梁。如圖4中所示，在最佳實(shí)施例中，基座62的一端成“Y”形(平視圖中)，包括末端部分70a、70b，而基座62的另一端成“T”形，包括橫梁72。在前面提及的涉及整個(gè)輪胎測(cè)試系統(tǒng)的相關(guān)申請(qǐng)中，對(duì)機(jī)架60作了較充分的描述。
輸入傳送機(jī)10(如圖1及圖2所示)把要測(cè)試的輪胎從定心站100輸送到測(cè)試站12。操作中，要測(cè)試的輪胎由皮帶傳送機(jī)或者輥式傳送機(jī)(圖中未示出)輸送到定心站100的入口處。圖1中虛線表示的輪胎102正準(zhǔn)備輸送到輸入傳送機(jī)。輸入傳送機(jī)，包括把輸送的輪胎移動(dòng)到輸入傳送機(jī)機(jī)構(gòu)的進(jìn)料輥或者供料輥108。操作中，輪胎由供料輥108輸送到定心站100，隨后由軸154對(duì)準(zhǔn)中心。在最佳實(shí)施例中，中心軸154與測(cè)試站軸156間距固定的距離(如圖1和圖2所示)，在最佳實(shí)施例中，測(cè)試站軸156對(duì)應(yīng)于主軸組件410的旋轉(zhuǎn)軸。這樣，輪胎在定心站100上被對(duì)準(zhǔn)中心之后，即被輸送，使輪胎對(duì)準(zhǔn)主軸組件。由于這種安排，輪胎從定心站移到測(cè)試站的距離對(duì)于所有的輪胎都是相同的，而與輪胎的直徑無關(guān)。
下面將說明輸入傳送機(jī)的操作。在把輪胎放在定心站上之前，先由致動(dòng)器142降低傳送機(jī)。輪胎由輸入供料輥108傳送到傳送機(jī)上。一旦位于定心站100中時(shí)，開動(dòng)定心臂致動(dòng)器(圖中未示出)把定心臂170、172移向輪胎，直到滾柱176、176a嚙合輪胎外緣時(shí)為止。如果裝有潤(rùn)滑器，則旋轉(zhuǎn)滾柱176a之一，使輪胎在定心站上旋轉(zhuǎn)，從而使?jié)櫥髂軌蛳蜉喬?0施加潤(rùn)滑劑。一旦對(duì)準(zhǔn)中心后，由致動(dòng)器142升高傳送機(jī)，從而抬起輪胎，并且實(shí)際上使輪胎高于支承它的傳送機(jī)。
每個(gè)滾柱176、176a的安裝，要使其能夠垂直移動(dòng)滾柱一預(yù)定的距離，以便在傳送機(jī)組件嚙合并抬升輪胎時(shí)，輪胎和定心臂170、172之間能夠相對(duì)移動(dòng)。然后把定心臂向外移到它們的收縮位置，并由傳送機(jī)支承要測(cè)試的輪胎，并與中心軸154對(duì)準(zhǔn)；輪胎也與主軸組件410的軸156間距一預(yù)定的距離。隨后開動(dòng)傳送機(jī)把輪胎向前傳送預(yù)定的距離，把輪胎放在和主軸410的軸156相重合的位置上。然后開動(dòng)致動(dòng)器142降低傳送機(jī)，傳送機(jī)把輪胎向下放到主軸上。當(dāng)傳送機(jī)位于較低位置時(shí)，可把另一個(gè)輪胎傳送到定心站，隨后在測(cè)試站對(duì)輪胎進(jìn)行測(cè)試的時(shí)間中，對(duì)該另一輪胎進(jìn)行潤(rùn)滑及定心。在前述的與整個(gè)輪胎測(cè)試系統(tǒng)相關(guān)的申請(qǐng)中，對(duì)輸入傳送機(jī)也有較全面的描述。
下面說明測(cè)力輪組件500。參見圖5，測(cè)力輪組件500的特征在于包括三個(gè)主要的組成部分，即測(cè)力輪510，C形滑架550及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)600。正如本領(lǐng)域已知的一樣，測(cè)力輪510包括圓柱形外壁512，其外表面接觸卡盤組件夾持的旋轉(zhuǎn)輪胎。如圖8所示，按照本發(fā)明，測(cè)力輪510的外壁512與形成空心孔520的輪轂514相連(圖8中沒有示出測(cè)力輪主軸)。輪轂514由多個(gè)實(shí)心的環(huán)形圓盤516、518與外壁512相接。在最佳實(shí)施例中，圓盤516配置在輪轂514和外壁512之間，外壁512靠近封閉測(cè)力輪空心內(nèi)部的相對(duì)兩端，而圓盤518配置在輪轂514的中間部分和外壁512之間。
如圖8和圖9所示，圓盤516、518繞著外壁512的整個(gè)周緣支承外壁512。由于圓盤嚙合外壁512的整個(gè)內(nèi)部，不存在不受支承的外壁部分，因此，這種結(jié)構(gòu)能夠始終如一地精確測(cè)量貼著壁512的旋轉(zhuǎn)輪胎施加的作用力?，F(xiàn)有的測(cè)力輪在輪轂和外壁之間設(shè)有延伸的多個(gè)輻條或者肋條，因而是在間隔一定距離的位置上支承外壁，結(jié)果使這些位置之間的區(qū)域在輪胎負(fù)載的作用下更易于發(fā)生撓曲。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的輪胎接觸現(xiàn)有的測(cè)力輪時(shí)，會(huì)使從外壁傳遞到主軸(配備有測(cè)力元件)上的力在測(cè)力輪的整個(gè)輪周上可能不同，這樣，便會(huì)產(chǎn)生不能真實(shí)地顯示輪胎中不均勻的位置或幅度的電信號(hào)。相反，本發(fā)明的測(cè)力輪精確地檢測(cè)輪胎施加的力，從而可以精確地檢測(cè)輪胎中的任何不均勻。另外，和現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明的測(cè)力輪不存在現(xiàn)有的測(cè)力輪輻條結(jié)構(gòu)引起的與諧波有關(guān)的問題。
雖然在最佳實(shí)施例中，圓盤516、518圍繞外壁512的整個(gè)周緣嚙合外壁512，但是，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明原理包括大體上在外壁的整個(gè)周緣上支承外壁。此外，應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明原理的情況下，可以改變支承測(cè)力輪的外壁圓盤的數(shù)目及確切位置。例如，只要在測(cè)試過程中剩下的一個(gè)或多個(gè)圓盤足以支承測(cè)力輪的外壁，使測(cè)力元件能夠產(chǎn)生反應(yīng)輪胎中的不均勻性的精確信號(hào)，就可以省去中心圓盤518。
另外，如圖8所示，外部圓盤516最好是從輪轂514朝著外壁512相互散開的圓錐形部件。測(cè)力輪510最好是一個(gè)焊接件，即，包括輪轂、外壁和圓盤的焊接組件。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，測(cè)力輪是一個(gè)鋁焊接件。以焊接件而不是以鑄件(現(xiàn)有技術(shù))的形式形成測(cè)力輪可降低制造成本，同時(shí)可以提供結(jié)構(gòu)堅(jiān)固部件。當(dāng)然，也可以使用鋁以外的材料來制作測(cè)力輪510。另外，雖然焊接組件因可以降低成本，是最佳選擇，但也不一定必需采用焊接組件形式的測(cè)力輪。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一在于，因改進(jìn)了測(cè)力輪而使現(xiàn)有的輪胎測(cè)試機(jī)得到改進(jìn)。
現(xiàn)在參見圖5，圖中所示C形滑架550包括上水平支柱552、下水平支柱554以及在上、下支柱之間的垂直連接柱556?；苤е?52、554的端部553、555包括連接在安裝墊558、560上(或者與安裝墊558、560整體形成)的階式或者槽形區(qū)域(如圖7所示)。在安裝墊558、560上，安裝測(cè)力輪510的主軸522、524和測(cè)力元件530、540。把主軸和測(cè)力元件固定在滑架支柱上的方法如現(xiàn)有技術(shù)的作法，因而這里不再詳細(xì)說明。如圖5中虛線所示，如同常規(guī)的一樣，輪轂514的端部具有用來固定端板的螺紋孔，端板有軸承，通過該軸承，測(cè)力輪510繞著主軸旋轉(zhuǎn)。
從圖7中可以明顯地看到，只能從每個(gè)配有安裝墊的滑架支柱的一側(cè)(即由箭頭L指示的一側(cè))接近測(cè)力元件530、540，為了更好地說明滑架的結(jié)構(gòu)，在圖7中以虛線表示端板566。正如下面說明的一樣，本發(fā)明可把滑架550安裝到輪胎測(cè)試機(jī)機(jī)架60上的(如圖4所示)兩個(gè)不同的位置，使滑架支柱的安裝墊能夠面對(duì)輪胎測(cè)試機(jī)的任一側(cè)面，從而克服了現(xiàn)有的輪胎測(cè)試機(jī)中存在的不易接近測(cè)力元件的問題。
特別是，從圖5和6中可以清楚地看到，滑架的上、下水平支柱552、554的外表面562、564配有安裝板566、568。每個(gè)安裝板可折卸地固定在滑件580上，滑件580與支承它的滑座590滑動(dòng)地嚙合。用任何適當(dāng)?shù)墓潭?，例如螺絲、螺栓、焊接連接件等把滑座590固定到輪胎測(cè)試機(jī)機(jī)架60的橫梁72上。同樣地，用能夠與滑件580分離的任何適當(dāng)?shù)倪B接件，例如可容易地拆離的螺紋連接件，把滑件固定到安裝板566或568上，以便能夠較容易地把滑件580拆下，裝到另一個(gè)安裝板上。
滑件580和滑座590的吻合，便于滑架550滑向和滑離輪胎。在最佳實(shí)施例中，滑件580和滑座590是采用楔形吻合的，它們彼此鎖定，使滑架550和測(cè)力輪510相對(duì)卡盤組件夾持的輪胎滑動(dòng)。雖然滑件580和滑座590之間的楔形連接是連接可滑動(dòng)部件的優(yōu)選手段，但是，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，也可使用其它連接件在適當(dāng)?shù)奈恢霉潭ɑ?，使滑架滑向和滑離輪胎。
在附圖中，尤其是圖6和圖7中所示的結(jié)構(gòu)中，滑架550的安裝使得能夠從滑架的左側(cè)(當(dāng)如圖6中所示迎面觀察滑架時(shí))接近測(cè)力元件530、540。這樣，當(dāng)為維護(hù)或者替換而要接近測(cè)力元件時(shí)，就必須從輪胎測(cè)試機(jī)的左側(cè)(沿著箭頭L的方向)接近滑架。但是，按照輪胎測(cè)試系統(tǒng)的具體布置，可能希望或者必須從機(jī)架的另一側(cè)接近測(cè)力元件。這種情況下，現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)力輪組件的不足之處在于只能把滑架固定到機(jī)架上的一個(gè)位置上，這就給更換測(cè)力元件時(shí)造成相當(dāng)大的困難，例如，需要取下一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)部件，方可無阻礙地取出要更換的測(cè)力元件。
本發(fā)明克服了上述問題，因?yàn)榛?50裝配有可以把滑架安裝到備選位置中的裝置。為了使安裝的滑架，可從圖6中所示一側(cè)的相對(duì)的另一側(cè)接近測(cè)力元件530、540，將滑件580滑離滑座590，使滑架與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)600分開，從輪胎測(cè)試機(jī)機(jī)架上取下。隨后，使滑件580脫離安裝板568，裝到安裝板566上。接下來，沿著垂直于箭頭L的軸(即，沿著進(jìn)入圖6平面的軸)把整個(gè)滑架550旋轉(zhuǎn)180°。然后把滑件580滑動(dòng)到滑座590上，并連接到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)600上。這樣做的結(jié)果是使測(cè)力元件530、540位于輪胎測(cè)試機(jī)的與圖6中所示一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)上，同時(shí)測(cè)力輪510保持在相同的位置上。因此，本發(fā)明允許選擇性地安裝滑架550，以便能夠從輪胎測(cè)試機(jī)機(jī)架的任一側(cè)接近測(cè)力元件。和限制只能從滑架和機(jī)架的一側(cè)接近測(cè)力元件的現(xiàn)有技術(shù)的組件相比，這一特征構(gòu)成了相當(dāng)大的改進(jìn)。
下面來說明驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)600。圖3和圖3A表示滑架550處于機(jī)架60中的收縮位置，在此位置，測(cè)力輪510不嚙合輪胎20。如圖3A中所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)600包括電動(dòng)機(jī)610，電動(dòng)機(jī)610具有和齒輪箱620連接的輸出軸612，齒輪箱620裝配有降低電動(dòng)機(jī)610的旋轉(zhuǎn)輸出的一個(gè)或多個(gè)齒輪622。齒輪622被固定到陰螺紋件630上，陰螺紋件630最好是一個(gè)螺紋套筒，可在適當(dāng)?shù)妮S承或襯套630、632內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，但是其位置是不固定的。陽螺紋件640最好是滾珠絲杠，安放在套筒630內(nèi)，并且當(dāng)螺桿630[譯注應(yīng)為640]旋轉(zhuǎn)時(shí)被橫向驅(qū)動(dòng)(即朝著圖3A中的左右方向驅(qū)動(dòng))。螺桿640的一端642由卡盤組件660連接到滑架連接柱556的外表面570上；從而，因螺桿640的移動(dòng)引起滑架550和滑架550攜帶的測(cè)力輪510的移動(dòng)。圖5示出(稍放大地)滑架從機(jī)架立柱移開，使測(cè)力輪嚙合輪胎。一個(gè)外箱644最好連接到齒輪箱620上，并封閉滾珠絲杠640的相對(duì)端部和螺紋套筒630的相應(yīng)端部。一個(gè)箱形框架650最好由法蘭盤或托架部分652固定到機(jī)架立柱68b上，以封閉螺桿640的端部642及相鄰結(jié)構(gòu)。
電動(dòng)機(jī)610和齒輪箱620與螺紋套筒630集成在一起，直接嚙合并旋轉(zhuǎn)螺紋套筒630，以驅(qū)動(dòng)螺桿640和滑架550滑向和滑離輪胎20。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)600的結(jié)構(gòu)比現(xiàn)有技術(shù)的簡(jiǎn)單，現(xiàn)有技術(shù)通常在電動(dòng)機(jī)和滑架之間配有運(yùn)動(dòng)傳送裝置，例如鏈條和鏈輪組件。這樣，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的機(jī)構(gòu)不易發(fā)生故障，另外，由于部件數(shù)目減少，需要的維修也少了。
本發(fā)明還可配備檢測(cè)并監(jiān)測(cè)滑架550離開輪胎測(cè)試機(jī)機(jī)架60的距離的裝置。如圖7中所示，傳感器670最好固定在機(jī)架60上，并有一根細(xì)繩672，其一端674連接到滑架550上。這樣，傳感器670監(jiān)測(cè)滑架550的位置和滑架上的測(cè)力輪510，并產(chǎn)生輸送給適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)控制器，例如微處理器(圖中未示出)的電信號(hào)，系統(tǒng)控制器把測(cè)力輪控制移動(dòng)到恰當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br> 顯然，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的測(cè)力輪組件，它克服了現(xiàn)有的測(cè)力輪組件存在的問題和局限性。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明的許多修改和變更是顯而易見的，因此上述對(duì)最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明只是用于充分公開，不應(yīng)把它當(dāng)作對(duì)本文公開的發(fā)明原理的范圍和應(yīng)用的限制。
權(quán)利要求
1.一種用在輪胎測(cè)試系統(tǒng)中的測(cè)力輪組件，該測(cè)力輪組件包括一個(gè)滑架；一個(gè)測(cè)力輪，可旋轉(zhuǎn)地安裝在滑架上，該測(cè)力輪包括第一和第二端部；在第一和第二端部之間延伸的圓柱形壁，該壁具有適于負(fù)載接觸的外表面；一個(gè)輪轂，在圓柱形壁的內(nèi)面，距離圓柱形壁一定距離；一對(duì)支承板，配置在靠近第一和第二端部的圓柱形壁和輪轂之間，并圍繞圓柱形壁的整個(gè)周緣支承圓柱形壁；以及測(cè)力元件，配置在靠近測(cè)力輪的第一和第二端部，測(cè)力元件產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于作用在測(cè)力輪上的力的信號(hào)。
2.按照權(quán)利要求1所述的測(cè)力輪組件，其特征在于支承板為環(huán)形，并且封閉測(cè)力輪的兩端，從而在兩端之間形成中空的內(nèi)部。
3.按照權(quán)利要求1所述的測(cè)力輪組件，其特征在于支承板從輪轂朝著測(cè)力輪的圓柱形壁的方向分叉延伸。
4.按照權(quán)利要求1所述的測(cè)力輪組件，其特征在于測(cè)力輪還包括至少一個(gè)配置在所述的一對(duì)支承板之間，并且從輪轂的中央部分伸向圓柱形壁的中央部分的輔助支承板。
5.按照權(quán)利要求1所述的測(cè)力輪組件，其特征在于測(cè)力輪還包括連接到滑架上，并靠近輪轂位于所述的第一和第二端部上的主軸，主軸攜帶測(cè)力元件，并旋轉(zhuǎn)地支承測(cè)力輪。
6.按照權(quán)利要求5所述的測(cè)力輪組件，其特征在于滑架一般為C形，具有由連接支柱接合的上支柱和下支柱，主軸分別固定到滑架的上支柱和下支柱上，并旋轉(zhuǎn)地支承測(cè)力輪。
7.按照權(quán)利要求1所述的測(cè)力輪組件，其特征在于滑架被安裝在機(jī)架上，并可沿著機(jī)架滑動(dòng)。
8.按照權(quán)利要求7所述的測(cè)力輪組件，其特征在于利用配置在所述的機(jī)架的形狀互補(bǔ)部分中的楔形部分，把滑架固定到滑件上。
9.按照權(quán)利要求7所述的測(cè)力輪組件，其特征在于滑架有設(shè)置在滑架的不同位置上的多個(gè)裝配架，滑件能夠可折卸地固定到任一裝配架上。
10.按照權(quán)利要求7所述的測(cè)力輪組件，其特征在于它還包括具有輸出軸的電動(dòng)機(jī)，與輸出軸耦接并由輸出軸旋轉(zhuǎn)的陰螺紋件，連接到滑架上，并安放在陰螺紋件中，以便能夠相對(duì)于陰螺紋件直線移動(dòng)的陽螺紋件，其中電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)陰螺紋件，從而相對(duì)機(jī)架直線移動(dòng)陽螺紋件和滑架。
11.按照權(quán)利要求10所述的測(cè)力輪組件，其特征在于陰螺紋件是一個(gè)圓柱形套筒，其內(nèi)表面上有螺紋，陽螺紋件是一個(gè)滾珠絲杠，電動(dòng)機(jī)軸驅(qū)動(dòng)一個(gè)直接與圓柱形套筒相連的齒輪。
12.按照權(quán)利要求1所述的測(cè)力輪組件，其特征在于滑架可滑動(dòng)地安裝在機(jī)架上，并可沿著機(jī)架移動(dòng)，還包括沿著機(jī)架推動(dòng)滑架的裝置。
13.一種用于接觸旋轉(zhuǎn)負(fù)載的測(cè)力輪，該測(cè)力輪包括第一端部和第二端部；在第一和第二端部之間延伸的圓柱形壁，該壁具有適于負(fù)載接觸的外表面；一個(gè)輪轂，配置在第一和第二端部之間；以及至少一個(gè)環(huán)形板，固定到輪轂和圓柱形壁的內(nèi)表面上，并在輪轂和圓柱形壁的內(nèi)表面之間延伸，以便圍繞圓柱形壁的整個(gè)周緣支承圓柱形壁。
14.按照權(quán)利要求13所述的測(cè)力輪，其特征在于它還包括檢測(cè)作用于測(cè)力輪上的力的裝置。
15.按照權(quán)利要求13所述的測(cè)力輪，其特征在于三個(gè)環(huán)形板被固定到測(cè)力輪上，并沿著輪轂的長(zhǎng)度方向彼此間距一定的距離。
16.按照權(quán)利要求13所述的測(cè)力輪，其特征在于測(cè)力輪由焊接組合件構(gòu)成。
17.一種接觸負(fù)載的測(cè)力輪組件，該測(cè)力輪組件包括一個(gè)滑架；一個(gè)測(cè)力輪，可旋轉(zhuǎn)地安裝在滑架上，該測(cè)力輪包括第一和第二端部；在第一和第二端部之間延伸的圓柱形壁，該壁具有適于負(fù)載接觸的外表面；一個(gè)輪轂，在圓柱形壁的內(nèi)面，距離圓柱形壁一定距離；測(cè)力元件，配置在靠近測(cè)力輪的第一和第二端，測(cè)力元件產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于作用在測(cè)力輪上的力的信號(hào)；其中，滑架具有第一和第二側(cè)面，并配置有測(cè)力元件，以便能夠從滑架所述的第一和第二側(cè)面中的一個(gè)側(cè)面接近測(cè)力元件；以及把滑架安裝到機(jī)架上，使具有測(cè)力元件的滑架側(cè)面選擇性地面對(duì)多個(gè)方向中的一個(gè)方向，從而可以從不同的方向接近測(cè)力元件。
全文摘要
一種輪胎測(cè)試機(jī)用的測(cè)力輪組件,包括測(cè)力輪,輪胎接觸表面由沿其圓周的一個(gè)或多個(gè)實(shí)心圓盤支承。測(cè)力輪始終如一地測(cè)量作用力,產(chǎn)生對(duì)應(yīng)作用力的電信號(hào),精確確定輪胎均勻性。由鋁合金件構(gòu)成的測(cè)力輪繞有測(cè)力元件、安裝到C形滑架上的主軸旋轉(zhuǎn)。主軸固定在滑架上、下支柱的一側(cè),能從滑架一側(cè)接近測(cè)力元件。上、下支柱可選擇地連接滑件,滑件滑動(dòng)地嚙合機(jī)架上的部件。該組件的電動(dòng)機(jī)和齒輪箱驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠連接滑架,使測(cè)力輪滑向/滑離測(cè)試輪胎。
文檔編號(hào)G01M17/02GK1243478SQ98801819
公開日2000年2月2日 申請(qǐng)日期1998年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月24日
發(fā)明者戴維·W·利斯, 弗朗西斯·J·博爾米特, 里夏德·J·丘凱利, 弗蘭克·R·杰利森, 凱特·A·奈費(fèi)爾德, 丹尼斯·阿林·雷諾茲, 克里斯蒂·奎因 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具工程有限公司