CN1813180B - 用于轮胎均匀性测量的装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于轮胎均匀性测量的方法与装置。所述装置包括心轴、旋转滚筒、传感器与计算装置。所述方法包括在心轴上安装轮胎;使旋转滚筒周围表面以第一压力压住轮胎的胎面表面;环绕其旋转轴旋转轮胎;以及通过计算装置计算当轮胎旋转时轮胎作用在轮胎第一平面与第二平面压力的步骤。第一平面垂直于旋转轴且位于轮胎的一侧壁之侧中。第二平面垂直于旋转轴且位于轮胎的另一侧壁之侧中。依据测量的值计算这些力,测量的值通过测量轮胎在第一位置与第二位置传输至心轴的传感器测量的力而获得。在旋转轴方向中,第一位置和第二位置与轮胎的距离不同。

Description

用于轮胎均匀性测量的装置与方法
技术领域
本发明涉及一种用于轮胎均匀性测量的装置与方法。
背景技术
理想中,轮胎需要它的钢圈、内部刚挺度、尺寸与重量分布以及其它特征应均匀地环绕在轮胎的周围。然而,平常的轮胎构造与制造过程造成难以制造出此类理想的轮胎。亦即,在生产轮胎中会在刚挺度、尺寸、重量分布与其它特征上产生某些数量的非均匀性。因此,当车辆在运转时,轮胎中会产生激振力。激振力产生的振荡会被传输至车辆底盘而造成车辆的种种振荡与噪声包括震动、飘动、传输至车辆内部的轮胎振动声音;以及敲击声音。
一种已知评估轮胎均匀性的方法已被揭示于车辆标准“用于车辆轮胎的均匀性测试方法”(JASO C607)。在此方法中,作为路面替代物的旋转滚筒是以一预设压力(数百公斤)压住一旋转固持轮胎,或轮胎以此预设压力压住旋转滚筒。轮胎与旋转滚筒可环绕其对应的旋转轴旋转,在此方式中,不论哪一个旋转,另一个也会旋转。
在此情况下,轮胎或旋转滚筒会被旋转性地驱动,以便轮胎以60[rpm]旋转。当轮胎旋转时,轮胎的非均匀性将会产生激振力。此激振力被一或多个用以测量力的装置所测量,例如为测力器,其中此装置安装在支撑轮胎或旋转滚筒的轴承上,或安装在设至此轴承的装置上。从测量的数值可计算出用以评估计算轮胎的非均匀性的指数。此测量被称之为均匀性测量。通过将轮胎做成盘形模型以及假设此力集中在盘子中央,以此来计算此均匀性测量所获得的指数(此模型此后将称为盘形模型)。
接着,这些已进行测量的轮胎在容忍度限制内以及不在范围内被归类成从指数所获得的非均匀性。在可能的范围下,处理这些非均匀性在容忍度限制以外的轮胎以减少非均匀性。接着,再次对这些已经过处理的轮胎进行非均匀性测量;这些非均匀性在容忍度限制内的轮胎与那些不在范围内的轮胎分离。
透过上述程序,仅会选择非均匀性被判定在容忍度限制内的轮胎且将其运送给客户(或送至轮胎评估程序的下一站)。
近来,即使上述均匀性测量方法所测量的非均匀性被判定为在容忍度限制内仍然会产生的一个问题,尤其是在高速车辆运转中,来自轮胎的激振力有时候会作用至车辆轴而造成车辆振荡与车内噪声。这些振荡与噪声的起因被认为是传统均匀性测量方法测量结果所无法评估的非均匀性。因此,需要一种可以评估非均匀性会产生这些现象的非均匀性测量方法。
发明内容
因此,本发明目的在于提供一种轮胎均匀性测量方法以侦测轮胎的非均匀性,其可用以评估轮胎是否产生上述现象。
本发明的另一方面关于在侦测轮胎横向(相当于轮胎的旋转轴方向)的非均匀性所产生的激振力的波动。亦即,当轮胎横向两侧的相对相位的非均匀性产生激振力时,假如测量是依据盘形模型,则在侦测过程中这些相对相位的激振力会相互抵销。这些相对相位的激振力有可能不会消除且可能被作用至车轴。因此,依据本发明的具体实施例,即使相对相位的激振力发生在轮胎横向的两侧上,仍可以通过指数侦测以挑选轮胎,其中这些轮胎可能产生车辆底盘的震动与车辆内的噪声。
根据本发明的具体实施例,提供轮胎均匀性测量方法,包括在均匀性测量装置的心轴上安装轮胎;使旋转滚筒周围表面以第一压力压住该轮胎的胎面表面;环绕其旋转轴旋转该轮胎;以及计算当该轮胎旋转时该轮胎作用在该轮胎的第一平面与第二平面压力的步骤。该第一平面垂直于该旋转轴且位于该轮胎的一侧壁之侧中。该第二平面垂直于该旋转轴且位于该轮胎的另一侧壁之侧中。依据测量值而计算该些力,该测量值通过测量该轮胎在第一位置与第二位置传输至该心轴的测量力而获得。在旋转轴方向中,该第一位置和第二位置与轮胎的距离不同。
选择性的,该第一平面包括轮胎的一侧壁且该第二平面包括该轮胎的另一侧壁。
选择性的,该第一压力通过将安装有该轮胎车辆的重量除以安装在车辆的该轮胎的数目而决定出来。
选择性的,该方法系测量力,其中当该轮胎旋转时,该轮胎通过该力作用在该轮胎的第一平面与第二平面上以及该滚动滚筒周围表面以第一第二压力压住该轮胎的胎面表面。该第二压力在该旋转滚筒与该轮胎间产生摩擦力,该摩擦力大能大到足够使该旋转滚筒自由旋转且小到该第一位置与第二位置所测量的力的测量误差。
选择性的,当该旋转滚筒周围表面以该第一压力压住该轮胎的胎面表面时,该轮胎作用在该轮胎的第一平面与第二平面的力中之一者超过一默认值,改变该旋转滚筒的周围表面压住该轮胎的轮胎胎面表面的压力成第二压力,以及测量该轮胎作用在该第一平面与该第二平面的力。
在本发明具体实施例中,当一预设重量被设至平衡轮胎的第一平面的预设位置时,并且当该预设重量被设至平衡轮胎的第二平面预设的位置时,使用作用在该第一平面与该第二平面的力的测量结果对均匀性测量装置进行校正。
本发明另一目的在于提供一种轮胎均匀性测量装置以侦测轮胎的非均匀性,其可用以评估轮胎是否产生上述现象。
依据本发明具体实施例,提供一种轮胎均匀性测量装置,包括:心轴,用以环绕其旋转轴旋转轮胎;旋转滚筒,以第一压力压住该轮胎的轮胎胎面表面;传感器,用以测量从该轮胎传输至该心轴的力;以及计算装置,用以计算该轮胎作用在第一平面与第二平面的力。该旋转滚筒当该轮胎旋转时可环绕该旋转轴旋转。该传感器可以测量传输从轮胎至该心轴的第一位置与第二位置上的力。在该旋转轴方向中,该第一位置与该第二位置与轮胎的距离不同。作用在该第一平面的通过由计算装置计算的力垂直于该旋转轴且位于该轮胎的一侧壁之侧。作用在该第二平面的通过由计算装置计算的力垂直于该旋转轴且位于该轮胎的另一侧壁之侧。该计算依据本传感器的测量结果而进行。
选择性的,该计算装置为计算该力分别作用在第一平面与第二平面的分量,每一分量的方向为正切于该轮胎与该旋转滚筒。
选择性的,该第一平面包括该轮胎的一侧壁且第二平面包括该轮胎的另一侧壁。
选择性的,该第一压力通过将安装有该轮胎的车辆的重量除以安装在车辆的轮胎的数目而决定出来。
选择性的,该装置系测量力,其中当该轮胎旋转时,该轮胎通过该力作用在该轮胎的第一平面与第二平面上以及该滚动滚筒的周围表面以第二压力压住该轮胎的胎面表面。该第二压力在该旋转滚筒与该轮胎间产生摩擦力。该摩擦力大能大到足够使该旋转滚筒自由旋转且小到该第一位置与第二位置所测量到的力的测量误差。
选择性的,当该旋转滚筒的周围表面以该第一压力压住该轮胎的胎面表面时,该轮胎作用在该轮胎的第一平面与第二平面的力中之一超过一默认值,改变该旋转滚筒周围表面压住该轮胎的轮胎胎面表面的压力成第二压力,以及测量该轮胎作用在该第一平面与该第二平面的压力。
在本发明具体实施例中,该装置进一步包括轮胎切割装置,其系用以切割轮胎,以便可以减少该轮胎作用在第一平面的力的波动振幅以及该轮胎作用在该第二平面的力的波动振幅。该力当该旋转滚筒以该第一压力压在该轮胎的胎面表面时被测量。
在本发明具体实施例中,该装置进一步包括轮胎切割装置,该装置用以切割轮胎,以便可以减少该轮胎作用在第一平面的力的波动振幅以及该轮胎作用在该第二平面的力的波动振幅。该力当该旋转滚筒以该第二压力压在该轮胎的胎面表面时被测量。
在本发明具体实施例中,该装置进一步包括标记装置,其用以标记该轮胎应被切割的位置以及应被切割的数量,以便减少该轮胎作用在该算一平面的力的波动振幅以及该轮胎作用在该第二平面的力的波动振幅。该力当该旋转滚筒以该第一压力压在该轮胎的胎面表面时被测量。
在本发明具体实施例中,该装置进一步包括标记装置,其用以标记该轮胎应被切割的位置以及应被切割的数量,以便减少该轮胎作用在该第一平面的力的波动振幅以及该轮胎作用在该第二平面的力的波动振幅。该力当旋转滚筒以第二压力压在该轮胎的胎面表面时被测量。
附图说明
图1显示依据本发明具体实施例的高速均匀性测量装置的前视图;
图2是图1控制区域的详细方块图;
图3是依据图1所示具体实施例使用测量装置的轮胎动态平衡与均匀性测量方法的时序图;以及
图4为依据本发明修饰的具体实施例使用测量装置的轮胎动态平衡与均匀性测量方法的时序图。
具体实施方式
以下将描述本发明的具体实施例。
第一具体实施例
图1是本发明具体实施例的高速轮胎均匀性测量装置的前视图。本发明具体实施例的测量装置1指测量轮胎的高速均匀性、依据JASOC607标准的均匀性、与轮胎动态平衡。此外,其包括供使用可标记轮胎的标记装置以移除轮胎失衡。通过自由旋转轮胎与测量自由旋转时产生的离心力可测量动态平衡。在本发明中,轮胎与滚筒一起旋转,且滚筒压住轮胎胎面表面。将轮胎压住滚筒的压力设为小到50至80[kgf]。在作用在轮胎的力中,是测量垂直于轮胎旋转轴与轮胎被压的方向分量的波动。此波动不包括压住轮胎的压力。此外,因为压住轮胎压力被设为低,波动振幅可被视为几乎等同于当轮胎自由旋转时轮胎旋转轴所接收到的离心力在径向的分量。因此,通过此波动所获得的指数几乎等同于当轮胎自由旋转时轮胎旋转轴所接收到的离心力径向分量所计算的轮胎的动态平衡。
测量装置1具有心轴区域200以旋转地固持设有轮子轮胎W。此心轴区域200包括心轴201,其中:轮胎系装在心轴201上且心轴201与轮胎一起旋转;心轴外壳202,此心轴外壳透过轴承204而旋转性的支撑心轴201;以及顶配接器203,此顶配接器203将轮胎固定在心轴201上。
穿孔202a系垂直地形成在心轴外壳202中,且心轴201系***于此穿孔202a中。此心轴201包括垫块区域201a与轴区域201b,此轴区域201b自垫块区域201a向下延伸。此心轴201的轴区域201a通过由数个轴承204而***且啮合于心轴外壳202中的穿孔202a。因此,心轴201可被旋转地被心轴外壳202支撑住。
顶配接器203具有垂直向下延伸的轴203a。此轴203a可被***在形成于垫块区域201a的顶表面中的孔201c中。形成在垫块区域201a中孔203c是共轴于垫块区域201a。此外,垫块区域201a具有锁定机构,以类似于本案申请人的专利公开案2003-4597A号所揭示的方式锁定轴203a。设有轮子的轮胎W系放置在心轴201的垫块区域201a的顶表面上,以便轮胎中的毂孔与垫块区域201a中的孔201c可共轴地排列。接着,顶配接器203的轴203a***在孔201c中,以便顶配接器将轮胎W的轮子压向垫块区域201a顶表面。此轮胎W接着被固定至心轴201藉以锁定轴203a而与心轴201整合在一起。此时,通过专利公开案2003-4597A号所揭示的机构使得轮胎W被固定在位置上以便轮胎W的毂孔与心轴201成为共轴。因此,轮胎W可环绕其旋转轴旋转。此外,通过安装至心轴外壳202的旋转编码器205可侦测到心轴201的旋转速率与心轴201的相位。旋转编码器205的输出为被送至测量装置1的控制区域400。
在此实施例中,设有轮子的轮胎W被装至心轴,然而其也可能为了无轮轮胎被固定在上轮辋与下轮辋之间,且被如同专利公开案2002-350293A号所揭示的装置一样被装至心轴。
通过旋转滚筒区域300可旋转地驱动此心轴201与安装至心轴201的轮胎W。
此旋转滚筒区域300具有旋转滚筒301。此旋转滚筒301系可环绕其旋转轴旋转的圆柱状装置。旋转滚筒301的旋转轴与心轴201的旋转轴实质上系相互平行。此外,旋转滚筒区域300具有电机以联合驱动旋转滚筒301。亦即,电机302旋转轴的旋转动作系通过传输***303而被传输至旋转滚筒301的旋转轴。
此传输***303包括驱动滑轮303a、被驱动滑轮303b、以及环状带303c。此驱动滑轮303a与被驱动滑轮303b系分别被安装至电机302的旋转轴与旋转滚筒301的旋转轴。此环状带303c系缠绕驱动滑轮303a与被驱动滑轮303b。电机302的旋转动作通过皮带-滑轮机构而被传输至旋转滚筒301。亦即,通过驱动电机302可以旋转滚筒301。此电机302为步进电机,且通过控制区域400可控制其旋转速率。因此,在此具体实施例的高速均匀性测量装置1中,旋转滚筒301可以所需的旋转速率旋转。
旋转滚筒负载机构304形成在基部区域100中。此旋转滚筒301的圆柱状表面301a可以水平方向(图中的左-右方向)推动旋转滚筒301、电机302与传输***303,以致于其可接近或远离轮胎W的轮胎胎面表面。再者,通过旋转滚筒施压机构304,旋转滚筒301的圆柱状表面301a可以一预设压力对轮胎W的轮胎胎面表面施压。旋转滚筒施压机构304可在水平方向以齿条一小齿轮机构推动电机302与传输***303。通过此齿条一小齿轮机构,控制区域400通过控制齿条一小齿轮机构可控制旋转滚筒301、电机302与传输***303位置以及将旋转滚筒301的圆柱状表面301a压在轮胎W的胎面表面上的压力大小。测力器304a设在旋转滚筒施压机构的齿条一小齿轮机构上,且可通过进行压力的大小测量,其中旋转滚筒301的圆柱状表面301a通过此压力而压在轮胎W的轮胎胎面表面。
心轴外壳202的一侧表面202a为相对于基部区域100的坚固壁102。此心轴外壳202的侧表面202a平行于心轴201的旋转轴的平坦表面,且垂直于旋转滚筒301压住轮胎的方向。此外,侧表面202a与坚固壁102实质上系相互平行。上侧测力器501与下侧测力器502系设置在侧表面202a与坚固壁102间的间隙G之中。测力器501、502均设于平板上的装置,且测力器的两个表面系被设成接触心轴外壳202的一侧表面202a与坚固壁102。测力器501、502排列在心轴201的轴方向。基部区域100的坚固壁102系被配置成几乎不会位移也不会变形。因此,坚固壁102提供相对力给心轴外壳202,此相对力可平衡旋转滚筒301压住轮胎W的力。此外,夹在坚固壁102与心轴外壳202之间的测力器501、502可侦测心轴外壳202的位移所产生的力。测力器501、502能够侦测作用在其上的三轴方向的压力。亦即,测力器501、502能够侦测作用在其上的三维向量的压力。
通过设在心轴201上的轮胎W,旋转滚筒301的圆柱状表面301a系以一预设压力压住轮胎W的轮胎胎面表面,且通过驱动电机302可旋转轮胎W与旋转滚筒301。此时,将旋转滚筒301压住轮胎W压力与轮胎W的非均匀性所产生的激振力作用至测力器501、502。将测力器501、502的输出传送至控制区域400。控制区域400处理测力器的输出结果,以及运算轮胎均匀性的指数值与欲切割的轮胎的位置以及切割数量以减少轮胎非均匀性。再者,控制区域400控制标记装置600以便可标记轮胎藉以指出轮胎切割位置与上述计算的切割数量。利用合适的轮胎切除装置抛光处理已标记有标记的轮胎可以减少轮胎非均匀性。除了使用标记装置600之外,也可以使用如切割工具的切除装置于可使测量装置1进行抛光修改以减少非均匀性的组态中。
下面解释用于控制区域400的组态中。图2系显示图1所示的控制区域400的详细方块图。控制区域400包括CPU 401、内存402、I/O控制器403、输入装置404、影像控制器405、屏幕406、第一过滤器411、第二过滤器421、第三过滤器431、以及第一A/D转换器412、第二A/D转换器422及第三A/D转换器432。
输入装置404例如为键盘。测量装置1的操作者操作此输入装置404以命令测量装置1进行各种测量与校正。输入装置404系连接至I/O控制器403。CPU 401控制I/O控制器403去读取输入装置404所输入的输入内容。
CPU 401控制I/O控制器403去进行对应于输入装置404所输入的内容中包括指令内容的各种测量与校正。用以驱动旋转滚筒301的电机302(图1)、旋转编码器205、与驱动旋转滚筒施压机构304的齿条—小齿轮机构的电机则系连接至I/O控制器403。通过控制I/O控制器403,CPU 401可旋转的旋转滚筒301以便轮胎W可以所需的旋转速度旋转,且可推动旋转滚筒301并使其朝向或远离轮胎W。
上侧测力器501的输出则被传送至第一过滤器411(图2)。第一过滤器411可移除输入讯号的噪声。此已移除噪声的讯号则被传送至第一A/D转换器412。此第一A/D转换器412分离输入讯号且将其传送至I/O控制器403。
类似的,下侧测力器502(图1)的输出系通过第二过滤器421(图2),藉以移除噪声。接着,第二A/D转换器422使其分离,且接着将其传送至I/O控制器403。安装至旋转滚筒施压机构304(图1)的齿条—小齿轮机构的测力器304a(图1)的输出系通过第三过滤器431(图2),可以移除噪声。接着,第三A/D转换器432使其分离,且接着将其传送至I/O控制器403。
CPU 401控制I/O控制器403。传送自第一、第二与第三A/D转换器的分离讯号可被读出且以数字数据形式储存在内存402中。此外,CPU 401处理储存在内存402中的数字数据且计算各种测量值。此CPU401控制影像控制器405且将有关于已计算的测量值的影像信息(例如轮胎激振力与轮胎相位的波动的函数图)显示在屏幕406上。
现在将描述使用上述具体实施例的测量装置1以测量轮胎均匀性与动态平衡的方法。
首先,进行校正。此处所指校正系指计算测力器所真正接受的力相比较于测力器输出讯号间的系数的决定,以及计算分别作用在包括图1中轮胎的上侧壁的平面(以下称之为上表面)的力与作用在包括图1中轮胎的下侧壁的平面(以下称之为下表面)的力相较于测力器所接受的力的系数的决定。周期性的进行此校正以决定用来计算测力器所真正接受的力相较于测力器输出讯号间的系数已经足够(例如一周一次),因此不需要在每次测量轮胎时进行这些校正。此外,对于每一种轮胎进行一次校正以决定分别计算作用在上轮胎胎面表面的力与作用在下轮胎胎面表面的力相较于测力器所接受的力对每种类型的轮胎的系数已经足够。
首先,进行校正以决定进行用来获得测力器304a从旋转滚筒施压机构304的测力器304a的输出等级中所接受的力的系数。在此校正中,以旋转滚筒施压机构304所应用的负载的方向应用一已知的负载,亦即旋转滚筒施压机构304推动旋转滚筒301的方向(图1的左右方向),以及此时从旋转滚筒施压机构304测力器304a输出的输出等级中决定出测力器304a所接受的力的系数。在此具体实施例中,测力器304a输出O1与应用至测力器304a的力F1满足方程式F1=a1x O1+b1。系数a1与b1系运算自未负载情况下O1与当一已知大小的负载被作用在旋转滚筒时的O1。运算a1与b1被储存在内存402中。
同样的,进行校正以决定系数给上侧测力器501与下侧测力器502,此系数系用以使得测力器从测力器输出中获得所接受的力。在此例中,一已知大小力被应用至心轴外壳202,且此时测力器501、502的输出被用来决定系数以使得测力器从测力器输出等级中获得所接受的力。每个上侧测力器501与下侧测力器502测量三个相互垂直方向(以下分别称之为x、y与z)的分力,因此每个分力均需进行校正。此外,如图1所示,因为心轴外壳502系悬臂梁,其中测力器501、502安装的位置被定义为支撑点,心轴外壳202上的负载系分别分配至测力器501、502。
因此,当力Fx被以x分量方向应用至心轴外壳202,方程式(1)所给的关系式在测力器501所接受的x分量方向的力的大小Fx1、测力器501的x分量输出Ox1、测力器502所接受的x分量方向的力的大小Fx2、以及测力器502的输出的x分量Ox2仍旧有效。
Fx=Fx1+Fx2
Fx1=ax1×Ox1+bxq    ..........(1)
Fx2=ax2×Ox2+bx2
系数ax1、bx1、ax2与bx2系运算自处于未负载情况的Ox1与Ox2以及当(至少二个不同)已知大小的负载被应用至心轴外壳202时的Ox1与Ox2。在此程序中,计算测力器从测力器输出等级中获得所接受力的x分量所需要的系数给上侧测力器501与下侧测力器502。从上侧测力器501与下侧测力器502中计算出测力器从测力器输出等级中获得所接受力的y与z分量所需的系数。利用同样的程序计算出测力器从测力器输出等级中获得所接受力的y与z分量所需的系数。
接着,进行校正以决定出用以计算测力器所接受的力中分别作用于轮胎顶表面与底表面的力的系数。在此校正中系使用被认为不具非均匀性与非平衡性的轮胎(以下称之为主轮胎)且此轮胎具有已知重量。
质量M的重量系安装至主轮胎的顶表面上且距离轮胎的旋转轴一特定距离s。此时,主轮胎的顶表面会因为此重量而产生不平衡,但是底表面维持无不平衡。
接着,主轮胎被安装至心轴201。接着,旋转滚筒施压机构304被旋转性的驱动,以便旋转滚筒301以50至80[kgf]的力施压主轮胎。换句话说,旋转滚筒施压机构304被驱动以便测力器304a的输出标示为50至80[kgf]。
接着,电机302旋转性的驱动旋转滚筒301。此时,主轮胎与旋转滚筒一起旋转。当从旋转编码器205的输出中侦测到主轮胎的旋转速率已达到一特定旋转速率N时,则CPU 401(图2)控制I/O接口403以获取测力器501、502的输出。
从测力器的输出中,CPU 401(图1)获得测力器501、502在牵引方向所接受的力分量(主轮胎接触旋转滚筒的位置处的旋转滚筒的正切方向,亦即从图1的纸前面进入纸后面)。此获得的值为TF1(θ)与TF2(θ)。TF1为从上侧测力器501的输出所获得的值,且TF2为从下侧测力器502的输出所获得的值。θ为心轴201的相位。
此时,轮胎中所产生的力系力的合量,此力尤其可被认为是等同于轮胎中不平衡所产生的离心力,以及旋转滚筒301系以此力压住轮胎。因为旋转滚筒301系以接近垂直于轮胎牵引方向的此力压住轮胎,所以主轮胎顶表面上所产生的离心力在牵引方向的分量可被视为接近等同于轮胎未平衡所产生的离心力在牵引方向的分量。因此,主轮胎顶表面上所产生的离心力在牵引方向的分量系接近正弦波,其具有最大与最小为M×s×(2πxN)2的绝对值,且其相位系依靠安装重量的位置。此函数称为Fm1(θ)。在作用在主轮胎顶表面的力的前后方向的分量中,上侧测力器501所接受到的力的比例α1与下侧测力器502所接受到的力(1-α1)的比例可被视为固定,而无关于作用在主轮胎的顶表面的力。因此,利用比较Fm1(θ)、TF1(θ)与TF2(θ)可计算出α1。具体的,α1=Fm1(θ)/TF1(θ)。
接着,停止旋转滚筒301的旋转。接着,从主轮胎的主表面上移除重量。
接着质量M的重量被安装至主轮胎的底表面且位在一特定位置上以距离轮胎的旋转轴一距离。此时,重量会使得主轮胎底部表面产生不平衡,而顶表面仍维持没有不平衡。
接着,旋转滚筒施压机构304被驱动以使旋转滚筒以50至80[kgf]的力压住主轮胎。换句话说,旋转滚筒施压机构304被驱动以便测力器304a的输出指示50至80[kgf]。
接着,旋转滚筒301系被电机302旋转性的驱动。此时,主轮胎与旋转滚筒一起旋转。当从旋转编码器205的输出中侦测到主轮胎的旋转速率已达到一特定旋转速率N时,则CPU 401(图2)控制I/O接口403以获取测力器501、502的输出。
从测力器的输出中,CPU 401(图1)获得测力器501、502在牵引方向所接受的力的分量。此获得的值为BF1(θ)与BF2(θ),以及BF1值系从上侧测力器501的输出所获得的值,及BF2值系从下侧测力器502的输出所获得的值。θ为心轴201的相位。
此时,轮胎中所产生的力是力的合量,此力尤其可被认为是等同于轮胎中不平衡所产生的离心力,以及旋转滚筒301系以此力压住轮胎。因为旋转滚筒301系以接近垂直于轮胎牵引方向的此力压住轮胎,所以主轮胎底表面上所产生的离心力在牵引方向的分量可被视为接近等同于轮胎未平衡所产生的离心力在牵引方向的分量。因此,主轮胎顶表面上所产生的离心力在牵引方向的分量系接近正弦波,其具有一最大与最小为M×s×(2πx N)2的绝对值,且其相位系依靠安装重量的位置。此函数称为Fm2(θ)。在作用在主轮胎顶表面的力的前后方向分量中,上侧测力器501所接受到的力的比例α2与下侧测力器502所接受到的力(1-α2)的比例可被视为固定,而无关于作用在主轮胎的顶表面的力。因此,利用比较Fm2(θ)、BF1(θ)与BF2(θ)可计算出α2。具体的,α2=Fm2(θ)/BF1(θ)。
利用上述决定的α1与α2,可从测力器501、502的输出中计算出产生在轮胎的顶表面的激振力与产生在轮胎的底表面的激振力。亦即,假设在指定轮胎中,TTW为作用在顶表面上的激振力在牵引方向的分量,且TBW为作用在底表面上的激振力在牵引方向的分量。此外,MF1被定义为上侧测力器501侦测到的力在牵引方向的分量,以及MF2被定义为下侧测力器502侦测到的力在牵引方向的分量。此时,TTW、TBW、MF1与MF2间可满足如方程式2的关系式。
MF1=TTW×α1+TBW×α2
                                ...............(2)
MF1=TTW×(1-α1)+TBW×(1-α2)
从方程式2中可见到TTW与TBW可从方程式3中计算出。
TTW=((1-α2×MF12×MF2)/(α12)
                                ...............(3)
TBW=((1-α1)×MF11×MF2)/(α21)
使用上述所得的α1与α2,分别发生在轮胎顶表面与底表面的激振力在牵引方向的分量可从测力器501、502所接受到的力在牵引方向的分量找到。
接着,进行校正以决定所需的系数以从测力器501、502所接受到的力在径向的分量中找出轮胎顶表面所接受到的力(主轮胎与旋转滚筒接触的位置的方向,亦即图1中的左右方向)与发生在轮胎顶表面的激振力的合量在径向的分量,以及轮胎底表面所接受到的力与发生于轮胎底表面的激振力的合量在径向的分量。
质量M的重量系安装至主轮胎的顶表面上且距离轮胎的旋转轴一特定距离。此时,重量导致的不平衡会发生在轮胎的顶表面,然而此时底部表面可免除不平衡。
接着,旋转滚筒施压机构304被驱动以便旋转滚筒301以约50至80[kgf]的力压住主轮胎。换句话说,旋转滚筒施压机构304被驱动以便测力器304a的输出指示50至50[kgf]。通过此校正可固定旋转滚筒301压住主轮胎的力大小。此大小被称为FD。
接着,电机302旋转性的驱动旋转滚筒301。此时,主轮胎与旋转滚筒一起旋转。当从旋转编码器205的输出中侦测到主轮胎的旋转速率已达到一特定旋转速率N时,则CPU401(图2)控制I/O接口403以获取测力器501、502的输出。
在主轮胎的一完整旋转中,CPU 401(图1)获得测力器501、502在径向所接受的力分量。这些值为TF3(θ)与TF4(θ)。TF3(θ)值系从上侧测力器501的输出所获得的值,以及TF4(θ)值系从下侧测力器502的输出所获得的值。θ为心轴201的相位。
此时,此轮胎所产生的力是力的合量,尤其可被认为是相等的轮胎中不平衡所产生的离心力,以及旋转滚筒301压住轮胎的力。因此,作用在主轮胎顶表面上且位于径向的力接近正弦波,其具有最大值M×s×(2πxN)2+FD/2,以及最小值M×s×(2πxN)2-FD/2。通过重量安装的位置决定此相位。此函数被称为Fm3(θ)。在作用在主轮胎顶表面的力的前后方向的分量中,上侧测力器501所接受到的力的比例β1与下侧测力器502所接受到的力(1-β1)的比例可被视为固定,而无关于作用在主轮胎的顶表面的力。因此,利用比较Fm3(θ)、TF1(θ)与TF2(θ)可计算出β1。具体的,β1=Fm3(θ)/TF3(θ)。
接着,停止旋转滚筒301的旋转。接着,从主轮胎的主表面上移除重量。
接着质量M的重量被安装至主轮胎的底表面且位在一特定位置s上以距离轮胎的旋转轴一距离。此时,重量会使得主轮胎底部表面产生不平衡,而顶表面仍维持没有不平衡。
接着,旋转滚筒施压机构304被驱动以便旋转滚筒301以力FD压住主轮胎。
接着,电机302旋转性的驱动旋转滚筒301。此时,主轮胎与旋转滚筒一起旋转。当从旋转编码器205的的输出中侦测到主轮胎的旋转速率已达到一特定旋转速率N时,则CPU 401(图2)控制I/O接口403以获取测力器501、502的输出。
在主轮胎的完整旋转中,CPU 401(图1)获得测力器501、502在径向所接受的力分量。这些值为BF3(θ)与BF4(θ)。BF3(θ)值系从上侧测力器501的输出所获得的值,以及BF4(θ)值系从下侧测力器502的输出所获得的值。θ为心轴201的相位。
此时,此轮胎所产生的力是力的合量,尤其可被认为是相等的轮胎中不平衡所产生的离心力,以及旋转滚筒301压住轮胎的力。因此,作用在主轮胎顶表面上且位于径向的力系接近正弦波,其具有最大值M×s×(2πxN)2+FD/2,以及最小值M×s×(2πxN)2-FD/2。通过重量安装的位置决定此相位。此函数被称为Fm4(θ)。在作用在主轮胎顶表面的力的前后方向的分量中,上侧测力器501所接受到的力的比例β2与下侧测力器502所接受到的力(1-β2)的比例可被视为固定,而无关于作用在主轮胎的顶表面的力。因此,利用比较Fm4(θ)、BF3(θ)与BF4(θ)可计算出β1。具体的,β2=Fm4(θ)/BF 3(θ)。
利用上述决定的β1与β2可从测力器501、502输出中,可计算出应用在轮胎的顶表面的力与产生在轮胎顶表面的激振力的合量与应用在轮胎的底表面的力与产生在轮胎底表面的激振力的合量。亦即,假设,在指定的轮胎中,RTW系应用至轮胎顶表面的力与发生在顶表面的激振力的力合量在径向的分量,RBW系应用至轮胎底表面的力与发生在底表面激振力的力合量在径向的分量。此外,令MF3为上侧测力器501所侦测到的力在径向的分量,令MF4为下侧测力器502所侦测到的力在径向的分量。此时,RTW、RBW、MF3与MF4满足方程式4的关系式。
MF3=RTW×β1+RBW×β2    .................(4)
MF4=RTW×(1-β1)+RBW×(1-β2)
从方程式4中,可知RTW与RBW可从方程式5中计算而得。
RTW=((1-β2)×MF32×MF4)/(β12)    .................(5)
RBW=((1-β1)×MF31×MF4)/(β21)
利用上述校正中计算的系数可测量到轮胎的动态平衡与均匀性。
图3系使用测量装置1的轮胎动态平衡与均匀性的测量程序的时序图。在此测量程序中,对于轮胎,高速连续进行动态平衡测量、高速均匀性测量与依据JASO C607标准的均匀性测量。图3是时序图,其横坐标为消逝时间而纵坐标为轮胎旋转速率。利用CPU 401进行一连串如下测试,此CPU 401可进行储存在测量装置1的内存402(图2)中的程序。
首先,轮胎被安装至心轴201,且利用顶配接器203将轮胎固定至心轴201。
接着,推入旋转滚筒301以使其接触轮胎。接着,以150[kgf](图3:S101(0[秒]))的力压住旋转滚筒301以靠住轮胎W。通过将安装有轮胎W车辆的重量除以轮胎的数目而决定此压力。一般而言,压力系介于200[kgf]与1000[kgf]之间。接着,在此情况中,旋转滚筒301被旋转性的驱动(所以接触旋转滚筒301的轮胎会与旋转滚筒301一起旋转),此旋转滚筒301被加速直至轮胎旋转速率达到1000[rpm](图3:S102(0-2[秒])。接着,将轮胎压住旋转滚筒301的压力设定为50[kgf](图3:S103(2-3[秒])。压力会在旋转滚筒301与轮胎W之间产生摩擦力。决定压力大小使得摩擦力大到足够防止旋转滚筒301的自由旋转,且小于测力器501、502所测量的力的测量误差。一般而言,压力系介于50[kgf]与80[kgf]之间。
在本发明的此具体实施例中,从开始旋转滚筒301直至旋转速率达到1000[rpm]所需时间为2秒。此外,在旋转速率达到1000[rpm]之后,使得旋转滚筒301压住轮胎的压力达到50[kgf]所需的时间为1秒。因此,当在水平方向接收到50至150[kgf]的力时,轮胎会旋转30次或更多,直至开始测量轮胎激振力。因此,轮胎会被向下推,且轮胎旋转轴将几乎重迭到心轴的旋转轴。
接着,当心轴201旋转时可侦测到测力器501、502的负载波动(图3:S104(3-6[秒])。此侦测系用以测量轮胎的动态平衡。此测力器501、502可测量3个相互垂直方向,但是测量动态平衡所需的则是任意水平方向的分量。在本发明具体实施例中,可侦测到牵引方向的负载波动的分量,藉以移除旋转滚筒301应用负载至轮胎的效应。通过将侦测到的负载波动分量代入方程式3中决定可侦测到接近等同于轮胎顶表面与底表面的动态不平衡所分别产生离心力的值。这些动态不平衡被以轮胎相位θ的函数表示。令FT1(θ)为作用在轮胎的顶表面的离心力,且FT2(θ)为应用在轮胎底表面的离心力。FT1(θ)与FT2(θ)的单位为kgf。
轮胎顶表面与底表面可分别从FT1(θ)与FT2(θ)计算出发生不平衡的轮胎的相位与不平衡的大小。亦即,轮胎顶表面发生不平衡时的相位即是FT1(θ)变成最大时的相位(此相位以下将被称为θmax1);轮胎底表面发生不平衡时的相位即是FT2(θ)变成最大时的相位(此相位以下将被称为θmax2)。此外,从方程式6可计算出轮胎顶表面的不平衡的大小UB1与轮胎底表面不平衡的大小UB2
UB 1 = F T 1 ( θ max 1 ) × 9.8 ( 6000 × 2 π ) 2 - - - ( 6 )
UB 2 = F T 2 ( θ max 2 ) × 9.8 ( 6000 × 2 π ) 2
UB1与UB2的单位为[kgm]。因此,为了移除顶表面侧不平衡,将重量UB1/S1自轮胎顶表面的位置上移除即已足够,其中在此位置中相位为θmax1,且此位置距离轮胎的旋转轴一距离S1[m]。同样的,为了移除轮胎底表面的不平衡,将材料UB2/S2自轮胎底表面的位置上移除即已足够,其中在此位置中相位为θmax2,且此位置距离轮胎的旋转轴一距离S2。因为,这些不平衡系轮胎非均匀性的起因,移除这些不平衡将会减少轮胎的非均匀性。
接着,以500[kgf]的压力使旋转滚筒301压住轮胎,通过进行高速均匀性测试(图3:S105[6至11]秒)。在此具体实施例的高速均性测试中,轮胎旋转速率为1000[rpm],这是用以模拟具有600至700[mm]轮胎直径的车辆以100至130[km/h]运行。因此,假使欲对具有较大或较小直径的轮胎进行测试时,轮胎应当以不同旋转速率旋转,且此不同旋转速率系对应于轮胎周围速度为100至140[km/h]。利用测力器501、502可侦测轮胎接收的负载波动。从负载波动中可测量到轮胎顶表面的RFV与TFV、轮胎底表面的RFV与TFV、以及整个轮胎的LFV。
换句话说,测力器501、502所接收到的三维向量负载为被CPU 401分解成位于径向、横向(轮胎旋转轴的方向)与牵引方向的分量。这些均以轮胎相位θ的函数来表示。上侧测力器501(图1)在径向、水平方向与牵引方向分别所接收到的力会被分别纪录为TRF(θ)、TLF(θ)与TTF(θ)。此外,下侧测力器502在径向、水平方向与牵引方向分别所接收到的力被分别纪录为BRF(θ)、BLF(θ)与BTF(θ)。
接着,使用方程式7从TRF(θ)、TLF(θ)、TTF(θ)、BRF(θ)、BLF(θ)与BTF(θ)计算出轮胎顶表面的RFV与TFV、轮胎的底表面的RFV与TFV、以及整个轮胎的LFV。
顶表面的RFV:以下波动的振幅 ( 1 - β 2 ) × TRF ( θ ) - β 2 BRF ( θ ) β 1 - β 2
顶表面的TFV:以下波动的振幅 ( 1 - α 2 ) × TTF ( θ ) - α 2 BTF ( θ ) α 1 - α 2
底表面的RFV:以下波动的振幅 ( 1 - β 1 ) × TRF ( θ ) - β 1 BRF ( θ ) β 2 - β 1
底表面的TFV:以下波动的振幅 ( 1 - α 1 ) × TTF ( θ ) - α 1 BTF ( θ ) α 2 - α 1
整个轮胎的LFV:TLF(θ)+BLF(θ)的波动振幅
接着,依据JASO C607标准进行均匀性测试。也就是说,加速旋转滚筒301且使轮胎以60[rpm]旋转(图3:S106(11至14[秒]))。接着,利用测力器501、502侦测轮胎C所接收的负载的波动。(图3:S107(14至17[秒])。也就是说,上侧测力器501(图1)在径向、横向与牵引方向所接收的力系被分别表示为TRF(θ)、TLF(θ)与TTF(θ)。分别以BRF(θ)、BLF(θ)与BTF(θ)表示下侧测力器502(图1)在径向、横向与牵引方向所接收的力,轮胎的RFV、LFV与TFV可从方程式8中计算出来。
[方程式8]
RFV:TRF(θ)+BRF(θ)的波动振幅
LFV:TLF(θ)+BLF(θ)的波动振幅
TFV:TTF(θ)+BTF(θ)的波动振幅
接着,暂时停止旋转滚筒301与轮胎的旋转,改变旋转滚筒301与轮胎的旋转方向,且使轮胎以60[rpm]旋转(图3:S108(17至18[秒]))。接着,进行热机操作(第七图:S109(18至20秒))。接着,利用测力器501、502侦测轮胎所接收负载的波动(图3:S110(20至23[秒])),且使用方程式8依据侦测的负载波动计算出均匀性。接着,轮胎与旋转滚筒301被减速(图3:S111(23至24[秒])),且使其停止旋转(图3:S112(24[秒]))。
在上述程序的轮胎测量完成的后,从测量装置1移除轮胎且使用切割装置抛光改变轮胎以从轮胎顶表面与底表面中移除不平衡的组件。
如上述,根据此具体实施例通过测量轮胎的均匀性,可以辨识出具有大非均匀性顶表面与/或底表面的轮胎。此外,根据本具体实施例,可以移除发生在轮胎顶表面或底表面的动态不平衡。因此,在轮胎的非均匀性之中,可以移除动态不平衡所产生的元素,亦即,可以减少轮胎非均匀性。本发明系被配置成从两个测力器所接收到的力可决定出轮胎在其顶表面所接收力与发生在轮胎顶表面的激振力的合量以及轮胎在其底表面所接收力与发生在轮胎顶表面的激振力的合量,但依据一简单原理,其可具有一组态其中可从大量的测力器的输出中计算出轮胎的每个表面所接收的力与发生在轮胎每个表面的激振力。
在上述具体实施例中,其组态为连续进行依据JASO C607标准的均匀性测试、高速均匀性测试与动态平衡测试,但是本发明并不限于上述的组态。例如,依据本发明的测试装置可被配置成可正常的仅进行均匀性测试,以及仅当侦测到一特定临限值或较大值的非均匀性时才进行动态平衡测试。此具体实施例将描述如下。
第二具体实施例
图4是时序图,且显示在第二具体实施例中使用测量装置1的测量程序用以测量轮胎的动态平衡与均匀性。在本具体实施例中,对轮胎进行依据JASO C607标准的高速均匀性测试与均匀性测试。在高速均匀性测量之后,依据其结果进行动态平衡测试。类似于图3,图4时序图,其横坐标为消逝时间且纵坐标为轮胎旋转速率。利用CPU 401执行储存在测量装置1的内存(图2)中的程序以进行一连串的测试。此外,在测量之前,进行类似第一具体实施例的校正。
首先,轮胎被安装至心轴301,以及利用顶配接器203将轮胎固定至心轴201。
接着,推入轮胎以使其接触旋转滚筒301。接着,使旋转滚筒301以150[kgf]的力压住轮胎。接着,在此情况下,旋转滚筒301(所以接触旋转滚筒301的轮胎也会与旋转滚筒301一起旋转)。加速旋转滚筒301直至轮胎的旋转速率达到1000[rpm](图4:S202(0至2[秒]))。接着,用以将旋转滚筒301压住轮胎的压力被设定为500[kgf](图4:S203(2至4[秒]))。
在本发明的此具体实施例中,从开始旋转旋转滚筒301直至旋转速率达到1000[rpm]所需时间为2[秒]。此外,在轮胎旋转速率达到1000[rpm]之后,使得旋转滚筒301压住轮胎的压力达到500[kgf]所需的额外时间为2[秒]。因此,当在水平方向接收到50至500[kgf]的力时,轮胎会旋转30次或更多,直至开始测量轮胎激振力。因此,轮胎会被向下推,且轮胎旋转轴几乎重迭心轴201的旋转轴。
接着,当心轴201旋转时可侦测到测力器501、502的负载波动(图4:S204(4-8[秒])。此侦测系用以测量轮胎的高速均匀性。在此具体实施例中,同样,在高速均匀性测试中轮胎旋转速率被设定为1000[rpm],用以模拟具有600至700[mm]轮子直径的车辆以110至130[km/h]速度运行。因此,假使欲对具有较大或较小直径的轮胎进行测试时,轮胎应当以不同旋转速率旋转,且此不同旋转速率系对应于轮胎周围速度为100至140[rpm]。利用测力器501、502可侦测轮胎接收的负载波动。从这些负载波动中可测量到轮胎顶表面的RFV与TFV、轮胎底表面的RFV与TFV、以及整个轮胎的LFV。此测量方法系类似于本发明的第一具体实施例,因此此处将省略其解释。
接着,进行判断以决定是否轮胎顶表面与底表面的RFV值超过设定标准值(例如RFV=10[kgfm]、TFV=8[kgfm])(图4:S204a(8[秒])。假如轮胎顶表面或底表面的RFV超过标准值,接着测量依据JASO C607标准的动态平衡与均匀性。在此例子中,轮胎旋转速率依据图4的点线变化。
接着,旋转滚筒301压住轮胎的压力被设定为50[kgf]及测量轮胎的动态平衡(图4:S214(8至11[秒])。测量动态平衡的方式系类似于第一具体实施例,所以此处省略其解释。
接着,进行依据JASO C607的均匀性测试。也就是说,加速旋转滚筒301以便以60[rpm]旋转轮胎且旋转滚筒301压住轮胎的压力被设定为500[kgf](图4:S215(11至13[秒])。接着,利用测力器501、502侦测轮胎C所接收的负载波动(图4:S216(13至17[秒])。从负载波动中测量非均匀性的方法类似于第一具体实施例,所以此处省略其解释。
接着,暂时停止旋转滚筒301与轮胎的旋转,改变旋转滚筒301与轮胎的旋转方向,且使轮胎以60[rpm]旋转(图4:S217(17至18[秒]))。接着,进行热机操作(图4:S218(18至20[秒]))。接着,利用测力器501、502侦测轮胎接收负载的波动(图4:S219(20至23[秒])),且依据侦测负载波动计算出非均匀性。接着,轮胎与旋转滚筒301被减速(图4:S220(23至24[秒])),且使其停止旋转(图4:S221(24[秒]))。
在上述程序的轮胎测量完成之后,从测量装置1移除轮胎,且使用切割装置进行抛光改变轮胎以从轮胎顶表面与/或底表面中移除不平衡。
同时,假使轮胎的顶表面与底表面的RFV值少于S204a中的标准值,接着进行依据JASO C607标准的均匀性测量。在此例子中,轮胎的旋转速率系依据图4的实线变化。
加速旋转滚筒301且使轮胎以60[rpm]旋转(图4:S205(9至11[秒]))。接着,利用测力器501、502侦测轮胎C所接收的负载的波动(图4:S206(11至14[秒])。负载波动中的均匀性测量方法系类似于第一具体实施例,所以此处省略其解释。
接着,暂时停止旋转滚筒301与轮胎的旋转,改变旋转滚筒301与轮胎的旋转方向,且使轮胎以60[rpm]旋转(图4:S207(14至15[秒]))。接着,进行热机操作(图4:S208(15至17[秒]))。接着,利用测力器501、502侦测轮胎所接收负载的波动(图4:S209(17至20[秒])),且依据侦测负载的波动计算出非均匀性。接着,轮胎与旋转滚筒301被减速(图4:S210(20至21[秒])),且使其停止旋转(图4:S211(21[秒]))。
如上述,依据此具体实施例,在均匀性测试时,通过减少旋转滚筒301压住轮胎压力至50至80[kgf]可以测量此可被视为等同于动态不平衡的值,以便当需要动态平衡测量时,动态平衡测试可立即开始而不需使轮胎停止旋转。

Claims (11)

1.一种轮胎均匀性测量的方法,包括下列步骤:
在均匀性测量装置的心轴上安装轮胎;
使旋转滚筒的周围表面以预定压力压住该轮胎的胎面表面;
环绕该轮胎的旋转轴旋转该轮胎;
测量该轮胎在第一位置与第二位置传输至该心轴的力,在该旋转轴方向中该第一位置与第二位置与该轮胎的距离不同;以及
基于该测量的力,计算当该轮胎旋转时该轮胎作用在该轮胎的第一平面与第二平面的力,该第一平面是该轮胎的第一侧壁的侧上的平面且垂直于该轮胎的该旋转轴,该第二平面是该轮胎的第二侧壁的侧上的平面并垂直于该轮胎的该旋转轴。
2.根据权利要求1所述的方法,其中该第一平面包括该轮胎的一个侧壁且该第二平面包括该轮胎的另一个侧壁。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中该预定压力是通过将安装有该轮胎车辆的重量除以该安装在该车辆上的轮胎的数目而确定的第一压力;其中当该旋转滚筒的周围表面以该预定压力是该第一压力的状态压住该轮胎的胎面表面时,如果该轮胎作用在该轮胎的第一平面与第二平面的力的其中之一超过一预定值,则将该旋转滚筒的周围表面压住该轮胎的胎面表面的该第一压力改变成第二压力,从而该方法测量当该轮胎旋转时该轮胎作用在该轮胎的第一平面与该第二平面上的力,该第二压力大到足以在该旋转滚筒与该轮胎间产生摩擦力,该摩擦力大到足以阻止该旋转滚筒自由旋转且小于在该第一位置与第二位置处所测量到的力的测量误差。
4.根据权利要求1或2所述的方法,还包括使用当一预设重量被安装至平衡轮胎的第一平面的预设位置时在该第一位置与该第二位置处测量的力,以及当该预设重量被安装至该平衡轮胎的第二平面的预设位置时在该第一位置与该第二位置处测量的力,来对均匀性测量装置进行校正的步骤,该第一平面是该平衡轮胎的第一侧壁的侧上的平面且垂直于该平衡轮胎的旋转轴,该第二平面是该平衡轮胎的第二侧壁的侧上的平面并垂直于该平衡轮胎的该旋转轴。
5.一种轮胎均匀性测量装置,包括:
心轴,用以环绕该心轴的旋转轴旋转轮胎;
旋转滚筒,其被配置成以预定压力压住该轮胎的胎面表面,当该轮胎旋转时,该旋转滚筒可适于环绕该旋转滚筒的旋转轴旋转;
两个传感器,用以测量从该轮胎传输至该心轴的力,该两个传感器设置在第一位置与第二位置上,而在该心轴的该旋转轴的方向中该第一位置与该第二位置与该轮胎的距离不同;以及
计算装置,用以基于被该两个传感器测量到的力计算当该轮胎旋转时该轮胎作用在该轮胎的第一平面与第二平面上的力,该第一平面是该轮胎的第一侧壁的侧上的平面并垂直于该轮胎的旋转轴,该第二平面是该轮胎的第二侧壁的侧上的平面并垂直于该轮胎的该旋转轴。
6.根据权利要求5所述的装置,其中该第一平面包括该轮胎的一个侧壁且该第二平面包括该轮胎的另一个侧壁。
7.根据权利要求5所述的装置,其中该预定压力是通过将安装有该轮胎的车辆的重量除以安装于该车辆上的轮胎的数目而确定的第一压力;其中当该旋转滚筒的周围表面以该预定压力是该第一压力的状态压住该轮胎的胎面表面时,如果该轮胎作用在该轮胎的第一平面与第二平面的力的其中之一超过一预定值,则将该旋转滚筒的周围表面压住该轮胎的胎面表面的该第一压力改变成第二压力,从而该装置测量当该轮胎旋转时该轮胎作用在该轮胎的第一平面与该第二平面上的力,该第二压力大到足以在该旋转滚筒与该轮胎间产生摩擦力,该摩擦力大到足以阻止该旋转滚筒自由旋转且小于该第一位置与第二位置处所测量到的力的测量误差。
8.根据权利要求7所述的装置,进一步包括轮胎切割装置,其用以切割该轮胎,以便减少该轮胎作用在该第一平面上的力的波动振幅以及该轮胎作用在该第二平面上的力的波动振幅,当该旋转滚筒以该第一压力压在该轮胎的胎面表面时测量该力。
9.根据权利要求7所述的装置,进一步包括轮胎切割装置,其用以切割该轮胎,以便减少该轮胎作用在该第一平面上的力的波动振幅以及该轮胎作用在该第二平面上的力的波动振幅,当该旋转滚筒以该第二压力压在该轮胎的胎面表面时测量该力。
10.根据权利要求7所述的装置,进一步包括标记装置,其用以标记该轮胎应被切割的位置以及应被切割的数量,以便减少该轮胎作用在该第一平面上的力的波动振幅以及该轮胎作用在该第二平面上的力的波动振幅,当该旋转滚筒以该第一压力压在该轮胎的胎面表面时测量该力。.
11.根据权利要求7所述的装置,进一步包括标记装置,其用以标记该轮胎应被切割的位置以及应被切割的数量,以便减少该轮胎作用在该第一平面上的力的波动振幅以及该轮胎作用在该第二平面上的力的波动振幅,当该旋转滚筒以该第二压力压在该轮胎的胎面表面时测量该力。
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