CN106546437B - 一种汽车轮胎动态性能的测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车轮胎动态性能的测量装置及方法，其中所述测量装置包括：固定支架；将所述固定支架固定于汽车轮辋上的多个紧固件；多个弹性伸缩器，所述弹性伸缩器的第一端与所述固定支架固定连接，所述弹性伸缩器的第二端与汽车轮胎的外侧面相抵接；以及，用于测量所述汽车轮胎相对于所述汽车轮辋的变形量的多个测距仪，所述测距仪一一对应地安装于所述弹性伸缩器上。本发明能够实现测量轮胎相对于轮辋的变形量，并且测量精度高、通用性强、结构简单、成本低、便于安装和拆卸。

Description

一种汽车轮胎动态性能的测量装置及方法

技术领域

本发明涉及轮胎性能测试技术领域，尤其涉及一种汽车轮胎动态性能的测量装置及方法。

背景技术

汽车轮胎作为汽车的一个重要部件，其主要功能是支撑汽车重量，传递汽车行驶时的驱动力、制动力、侧向力、力矩，以及缓冲由于路面不平产生的振动和冲击。汽车轮胎的动态性能与汽车的运动特性密切相关。汽车正常行驶时，汽车轮胎保持其直线行驶时的正向稳定性。因此，在汽车研发的过程中，测量汽车行驶过程中汽车轮胎受侧向力而产生的变形量，在汽车的操纵稳定性方面占有重要作用。但是，目前还没有特定的装置采集汽车行驶时汽车轮胎受侧向力而产生的变形量，无法简单定性的比较轮胎的动态性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车轮胎动态性能的测量装置及方法，解决了汽车行驶时对汽车轮胎受侧向力而产生的变形量进行测试的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种汽车轮胎动态性能的测量装置，包括：

固定支架；

将所述固定支架固定于汽车轮辋上的多个紧固件；

多个弹性伸缩器，所述弹性伸缩器的第一端与所述固定支架固定连接，所述弹性伸缩器的第二端与汽车轮胎的外侧面相抵接；以及，

用于测量所述汽车轮胎相对与所述汽车轮辋的变形量的多个测距仪，所述测距仪一一对应地安装于所述弹性伸缩器上。

优选地，所述弹性伸缩器包括：

第一限位片；

第二限位片；

连接于所述第一限位片的第一表面与所述第二限位片的第一表面的弹簧，所述第一限位片的第一表面与所述第二限位片的第一表面相对设置；

设置于所述第一限位片的第二表面的安装端；所述安装端穿过所述固定支架，与所述固定支架固定连接；以及，

设置于所述第二限位片的第二表面的接触端；所述接触端与所述汽车轮胎的外侧面相抵接。

优选地，所述测距仪安装于所述第一限位片的第一表面，或者所述测距仪安装于所述第二限位片的第一表面。

优选地，所述固定支架包括：中心连接部，以及从所述中心连接部向外延伸出的多个固定臂；

所述固定臂呈放射状对称分布于所述中心连接部的周围；

所述弹性伸缩器的第一端与所述固定臂的末端形成所述固定连接；所述中心连接部与所述汽车轮辋之间通过所述紧固件连接。

优选地，所述中心连接部设有多个条形孔。

优选地，所述多个条形孔以所述中心连接部的几何中心为对称点，呈放射状对称分布。

优选地，所述紧固件的第一端固定于所述汽车轮辋的螺栓上，所述紧固件的第二端穿过所述条形孔，且所述紧固件的第二端与所述中心连接部之间通过螺母紧固。

优选地，所述紧固件为固定螺栓。

优选地，所述测距仪为激光测距仪。

本发明实施例还提供了一种汽车轮胎动态性能的测量方法，应用于上述的汽车轮胎动态性能的测量装置，所述方法包括：

在汽车行驶时，获取每一测距仪所检测的对应的弹性伸缩器的第一限位片至第二限位片之间的测量距离；

根据所述测量距离，确定汽车轮胎相对于汽车轮辋的变形量。

本发明的实施例的有益效果是：

上述方案中，将固定支架固定于汽车轮辋的螺栓上，固定支架与汽车轮胎之间设置多个弹性伸缩器，每一弹性伸缩器上均设置一测距仪。在汽车行驶中，弹性伸缩器始终保持与汽车轮胎的外侧面相抵接，通过测距仪采集弹性伸缩器的形变量，根据弹性伸缩器的形变量确定汽车行驶时对汽车轮胎受侧向力而产生的变形量，为分析轮胎的动态性能提供数据参考。该装置结构简单、成本低，且便于安装和拆卸。

附图说明

图1表示本发明实施例的汽车轮胎动态性能的测量装置的示意图；

图2表示本发明实施例的汽车轮胎动态性能的测量装置的分解图；

图3表示本发明实施例的固定支架的示意图；

图4表示本发明实施例的紧固件的示意图；

图5表示本发明实施例的弹性伸缩器的示意图；

图6表示本发明实施例的汽车轮胎动态性能的测量方法。

附图标记说明：

1、固定支架；

11、中心连接部；

12、固定臂；

13、条形孔；

2、紧固件；

3、弹性伸缩器；

31、第一限位片；

32、第二限位片；

33、弹簧；

34、安装端；

35、接触端；

4、汽车轮辋；

5、汽车轮胎。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参见图1和图2，本发明实施例提供了一种汽车轮胎动态性能的测量装置，包括：固定支架1；将固定支架1固定于汽车轮辋4上的多个紧固件2；多个弹性伸缩器3，弹性伸缩器3的第一端与固定支架1固定连接，弹性伸缩器3的第二端与汽车轮胎5的外侧面相抵接；以及，用于测量汽车轮胎5相对于汽车轮辋4的变形量的多个测距仪，测距仪一一对应地安装于弹性伸缩器3上。也就是说，每个弹性伸缩器3上安装有一个测距仪。

该实施例中，固定支架1通过多个紧固件2与汽车轮辋4固定连接，且固定支架1与汽车轮辋4之间呈预设距离设置，为弹性伸缩器3预留安装空间。在汽车行驶时，弹性伸缩器3保持与汽车轮胎5的外侧面相抵接。

参见图5，弹性伸缩器3包括：第一限位片31；第二限位片32；连接于第一限位片31的第一表面与第二限位片32的第一表面的弹簧33，第一限位片31的第一表面与第二限位片32的第一表面相对设置；设置于第一限位片31的第二表面的安装端34；安装端34穿过固定支架1，与固定支架1固定连接；以及，设置于第二限位片32的第二表面的接触端35；接触端35与汽车轮胎5的外侧面相抵接。

该实施例中，接触端35的末端位置为球头结构，用于与汽车轮胎5的外侧面相抵接，防止损坏汽车轮胎5。其中，接触端35的末端为远离第二限位片的一端。

进一步地，测距仪安装于第一限位片31的第一表面，或者测距仪安装于第二限位片32的第一表面。

该实施例中，在汽车行驶时，测距仪检测第一限位片31与第二限位片32之间的测量距离。根据第一限位片31与第二限位片32之间的基准距离(弹性伸缩器3未产生形变时，第一限位片31与第二限位片32之间距离)和测量距离之间的差值，确定汽车轮胎5相对于汽车轮辋4的变形量，即汽车行驶时轮胎受侧向力而产生的变形量。

参见图3，固定支架1包括：中心连接部11，以及从中心连接部11向外延伸出的多个固定臂12；固定臂12呈放射状对称分布于中心连接部11的周围；弹性伸缩器3的第一端与固定臂12的末端形成固定连接；中心连接部11与汽车轮辋4之间通过紧固件2连接。

该实施例中，中心连接部11的形状为圆形，中心连接部11通过紧固件2与汽车轮辋4上螺栓连接，且中心连接部11的板面与汽车轮辋4之间呈预设距离设置，为弹性伸缩器3预留安装空间。固定臂12呈放射状对称分布于中心连接部11的周围，例如：固定臂12的数量为4时，相邻两个固定臂12之间夹角为90°。其中固定臂12的末端为远离中心连接部11的一端。

进一步地，中心连接部11设有多个条形孔13。多个条形孔13以中心连接部11的几何中心为对称点，呈放射状对称分布。

进一步地，紧固件2的第一端固定于汽车轮辋4的螺栓上，紧固件2的第二端穿过条形孔13，且紧固件2的第二端与中心连接部11之间通过螺母紧固。

该实施例中，中心连接部11的条形孔13便于适配不同型号的汽车轮辋4的螺栓位置进行固定。并且多个条形孔13以中心连接部11的几何中心为对称点，呈放射状对称分布，例如：条形孔的数量为10，则相邻两个条形孔13之间的夹角为36°。具体的，还可以设置多个条形孔13呈非对称设置，按照相邻的条形孔13之间呈多个预设角度设置(预设角度的选择，根据汽车轮辋的螺栓数量确定)。由于不同型号的汽车轮辋4的螺栓数量可能不同，设置多个条形孔，呈多个角度设置，具有通用性。

进一步地，紧固件2为固定螺栓。

该实施例中，参见图4，固定螺栓包括第一端的六角头部和第二端的螺杆，第一端的六角头部用于与汽车轮辋4的螺栓配合连接，第二端的螺杆用于穿过固定支架1的条形孔13，并通过与螺母配合，使得固定螺栓与固定支架1之间固定连接。

进一步地，测距仪为激光测距仪。

该实施例中，激光测距仪测距精度高、速度快、更准确方便。

参见图6，本发明实施例还提供了一种汽车轮胎动态性能的测量方法，应用于上述的汽车轮胎动态性能的测量装置，其中所述方法包括：

步骤61，在汽车行驶时，获取每一测距仪所检测的对应的弹性伸缩器的第一限位片至第二限位片之间的测量距离。

该实施例中，测距仪为激光测距仪，激光测距仪安装于弹性伸缩器的第一限位片或者第二限位片上。在汽车行驶时，激光测距仪测量第一限位片至第二限位片之间的测量距离，并发送测量距离的数据至数据存储器进行存储，或者发送测量距离的数据至计算机进行存储、处理。

步骤62，根据所述测量距离，确定汽车轮胎相对于汽车轮辋的变形量。

该实施例中，根据第一限位片与第二限位片之间的基准距离(弹性伸缩器未产生形变时，第一限位片与第二限位片之间距离)与测量距离之间的差值，确定汽车轮胎相对于汽车轮辋的变形量，即汽车行驶时轮胎受侧向力而产生的变形量。

上述方案中，将固定支架1固定于汽车轮辋4的螺栓上，固定支架1与汽车轮胎5之间设置多个弹性伸缩器3，每一弹性伸缩器3上均设置一测距仪。在汽车行驶中，弹性伸缩器3始终保持与汽车轮胎的外侧面相抵接，通过测距仪采集弹性伸缩器3的形变量，根据弹性伸缩器3的形变量确定汽车行驶时对汽车轮胎5受侧向力而产生的变形量。该装置能够实现测量轮胎相对于轮辋的变形量，便于分析确定汽车上侧倾角度与轮胎的变形关系，对分析轮胎性能具有重要意义。对于汽车研发可以提供有效的技术支撑，提供有效的数据参考。该装置测量精度高、通用性强，且结构简单、成本低、便于安装和拆卸。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种汽车轮胎动态性能的测量装置，其特征在于，包括：

固定支架（1）；

将所述固定支架（1）固定于汽车轮辋（4）上的多个紧固件（2）；

多个弹性伸缩器（3），所述弹性伸缩器（3）的第一端与所述固定支架（1）固定连接，所述弹性伸缩器（3）的第二端与汽车轮胎（5）的外侧面相抵接；以及，

用于测量所述汽车轮胎（5）相对与所述汽车轮辋（4）的变形量的多个测距仪，所述测距仪一一对应地安装于所述弹性伸缩器（3）上；

其中，所述弹性伸缩器（3）包括：

第一限位片（31）；

第二限位片（32）；

连接于所述第一限位片（31）的第一表面与所述第二限位片（32）的第一表面的弹簧（33），所述第一限位片（31）的第一表面与所述第二限位片（32）的第一表面相对设置；

设置于所述第一限位片（31）的第二表面的安装端（34）；所述安装端（34）穿过所述固定支架（1），与所述固定支架（1）固定连接；以及，

设置于所述第二限位片（32）的第二表面的接触端（35）；所述接触端（35）与所述汽车轮胎（5）的外侧面相抵接；

其中，所述固定支架（1）包括：中心连接部（11），以及从所述中心连接部（11）向外延伸出的多个固定臂（12）；

所述固定臂（12）呈放射状对称分布于所述中心连接部（11）的周围；

所述弹性伸缩器（3）的第一端与所述固定臂（12）的末端形成所述固定连接；所述中心连接部（11）与所述汽车轮辋（4）之间通过所述紧固件（2）连接。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测距仪安装于所述第一限位片（31）的第一表面，或者所述测距仪安装于所述第二限位片（32）的第一表面。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述中心连接部（11）设有多个条形孔（13）。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述多个条形孔（13）以所述中心连接部（11）的几何中心为对称点，呈放射状对称分布。

5.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述紧固件（2）的第一端固定于所述汽车轮辋（4）的螺栓上，所述紧固件（2）的第二端穿过所述条形孔（13），且所述紧固件（2）的第二端与所述中心连接部（11）之间通过螺母紧固。

6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述紧固件（2）为固定螺栓。

7.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测距仪为激光测距仪。

8.一种汽车轮胎动态性能的测量方法，基于权利要求1-7任一项所述的汽车轮胎动态性能的测量装置，其特征在于，所述方法包括：

在汽车行驶时，获取每一测距仪所检测的对应的弹性伸缩器的第一限位片至第二限位片之间的测量距离；

根据所述测量距离，确定汽车轮胎相对于汽车轮辋的变形量。

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