專(zhuān)利名稱(chēng)：用于輪胎胎面磨損測(cè)試機(jī)的橫向位置控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)輪胎放置在道路模擬器上。更特別地，本
發(fā)明提供用于輪胎胎面磨損測(cè)試機(jī)的橫向位置控制結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
采用道路模擬器，例如鼓或平皮帶進(jìn)行輪胎測(cè)試是已知的。在測(cè)試過(guò)程中，輪胎抵 靠道路模擬器的外表面旋轉(zhuǎn)，該道路模擬器模擬不同的道路路面，例如混凝土路或柏油路。 輪胎典型地安裝在輪子組件上，該輪子組件被迫壓向道路模擬器上，以將徑向負(fù)載施加在 輪子上以模擬汽車(chē)的重量。 該輪子組件安裝到可調(diào)整的車(chē)架上用于調(diào)整輪子組件的軸向位置，從而調(diào)整在什 么時(shí)候和以什么力使輪胎接觸該道路模擬器。通過(guò)改變輪胎在道路模擬器上的角度位置， 可以測(cè)量專(zhuān)門(mén)的測(cè)試實(shí)踐中所需的胎面磨損、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)力和力矩及其他參數(shù)。輪胎測(cè)試 系統(tǒng)的例子可以在圖1中看出，該圖來(lái)自美國(guó)專(zhuān)利第5481907號(hào)，該專(zhuān)利的所有內(nèi)容通過(guò)參 考在此結(jié)合。 圖1示出了結(jié)合可調(diào)整輪子定位組件12的輪胎測(cè)試系統(tǒng)10。該可調(diào)整輪子定位 組件12安裝在軌道13上并在其上滑動(dòng)，該軌道又安裝到靜止框架14上。該可調(diào)整輪子定 位組件12將輪子組件16支撐在車(chē)輪18上。車(chē)輪18的外周表面20接觸輪子組件16的輪 胎22的胎面。該外表面20模擬不同的道路表面，例如柏油路或混凝土路。輪胎徑向負(fù)載 通過(guò)采用合適的伺服液壓控制的液壓致動(dòng)器而施加，該致動(dòng)器連接到可調(diào)整輪子定位組件 12和框架14上。該可調(diào)整輪子定位組件12調(diào)整輪胎22在外表面20上的位置。在示例的 實(shí)施方式中，該可調(diào)整輪子定位組件12調(diào)整輪胎22的滑動(dòng)角度或?qū)?，即輪?2圍繞軸 線(xiàn)24在雙箭頭26所示的方向上的旋轉(zhuǎn)，該軸線(xiàn)24大致垂直于輪胎22與道路表面20的接 觸斑紋。此外，該可調(diào)整輪子定位組件12調(diào)整輪胎22相對(duì)于外表面20的外傾角。如同所 示出的，該外傾角是在車(chē)輪18上輪胎22和軸線(xiàn)24在雙箭頭30所指的方向上朝向或遠(yuǎn)離 框架14的樞轉(zhuǎn)移位。 該框架14包括合適的橫向構(gòu)件32，使得框架14自身抵抗通過(guò)系統(tǒng)施加在輪胎22 上的所有力，從而無(wú)需專(zhuān)門(mén)的設(shè)備基座。驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)單元38通過(guò)驅(qū)動(dòng)帶40旋轉(zhuǎn)或加載車(chē) 輪18，選擇性地為車(chē)輪18提供動(dòng)力或制動(dòng)負(fù)載。直接傳動(dòng)裝置或齒輪箱也是可以接受的。 具有合適的模擬或數(shù)字控制的控制系統(tǒng)44監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能并提供命令指令用于調(diào)整車(chē)輪18 的速度、通過(guò)可調(diào)整定位組件12將輪胎22定位在車(chē)輪18上的位置，以及可調(diào)整輪子定位 組件12在框架14上的位置。通過(guò)信號(hào)線(xiàn)50連接到控制系統(tǒng)44上的操作者控制中心48 提供操作者界面。 在優(yōu)選實(shí)施方式中，提供另外的三個(gè)可調(diào)整輪胎定位組件52、54和56，以允許系 統(tǒng)10同時(shí)測(cè)試四個(gè)輪胎。如所示出的，該可調(diào)整輪子定位組件52安裝到框架14上，具有 滑塊(未示出)，滑塊位于與該可調(diào)整輪子定位組件52相對(duì)的側(cè)面上。該可調(diào)整輪子定位 組件52支撐輪子組件60，從而安裝于其上的輪胎62接觸該車(chē)輪18?？烧{(diào)整輪胎測(cè)試組件54和56以相同的方式安裝于框架14上，在第二車(chē)輪64的相對(duì)側(cè)面上。第二車(chē)輪64通過(guò) 類(lèi)似于驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)單元38的驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)單元66而旋轉(zhuǎn)或加載。柔軟的導(dǎo)管68、70、72和 74封閉數(shù)據(jù)信號(hào)和控制線(xiàn)(未示出)，允許每個(gè)可調(diào)整輪胎測(cè)試組件12、52、54和56各自 相對(duì)于框架14的運(yùn)動(dòng)。 通過(guò)為測(cè)試輪胎在車(chē)輪表面上提供橫向運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明提供了在如圖1所示的設(shè)計(jì) 上的優(yōu)點(diǎn)。而且，示例的設(shè)計(jì)中的一個(gè)缺點(diǎn)在于車(chē)輪上相同的圓周表面區(qū)域的重復(fù)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明廣義地涉及包括橫向運(yùn)動(dòng)控制的輪胎磨損測(cè)試方法。更特別地，本發(fā)明涉 及輪胎測(cè)試方法，當(dāng)該輪胎與可旋轉(zhuǎn)的鼓滾動(dòng)接觸時(shí)，通過(guò)向圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的輪胎和輪子 組件施加驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以便抵靠可旋轉(zhuǎn)的鼓驅(qū)動(dòng)該輪胎和輪子組件。輪胎抵靠可旋轉(zhuǎn)的鼓的負(fù) 載壓力受到控制，并且輪胎在可旋轉(zhuǎn)的鼓的表面上的橫向位置被改變。優(yōu)選地，輪胎的橫向 位置根據(jù)使用者定義的波形改變。有利地，鼓的表面可以通過(guò)至少兩種不同磨損材料而形 成。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中輪胎測(cè)試裝置的立體圖。
具體實(shí)施例方式
輪胎測(cè)試機(jī)提供模擬的道路表面，該道路表面通過(guò)合適的框架連接到用于旋
轉(zhuǎn)輪子和輪胎的座架上。該輪胎能夠在已知的負(fù)載下運(yùn)動(dòng)以與模擬道路配合，在強(qiáng)制
(positive)控制下導(dǎo)向、外傾地傾斜。輪胎支撐框架相對(duì)于道路安裝，從而外傾負(fù)載軸線(xiàn)和 導(dǎo)向軸線(xiàn)限定出一個(gè)平面，當(dāng)導(dǎo)向軸線(xiàn)在外傾下被加載時(shí)，該導(dǎo)向軸線(xiàn)保持在該平面中。
本發(fā)明旨在控制測(cè)試輪胎相對(duì)于與測(cè)試機(jī)車(chē)輪的接觸位置的橫向位置?，F(xiàn)有技術(shù) 中，測(cè)試機(jī)托架已經(jīng)具備許多功能，例如測(cè)量和控制輪胎負(fù)載(Fz)、輪胎和車(chē)輪的滑動(dòng)角度 (SA)、側(cè)向力(Fy)、制動(dòng)或驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩(My)和傾斜角度(IA)。根據(jù)本發(fā)明，輪胎托架構(gòu)造為 用于提供相對(duì)于道路測(cè)試表面的橫向輪胎運(yùn)動(dòng)。更特別地，根據(jù)被測(cè)試輪胎的寬度和道路 表面的寬度，該橫向運(yùn)動(dòng)可以控制，使得道路表面在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中被均勻地使用。通過(guò)控 制輪胎的位置，輪胎的磨損可以更加均勻和一致地產(chǎn)生，因?yàn)?軌跡"或"溝槽"更不容易在 磨損表面上形成。 通過(guò)采用波形，本發(fā)明可以進(jìn)一步地優(yōu)化對(duì)道路表面的使用。該操作條件是有利 的，因?yàn)檩喬M過(guò)車(chē)輪的磨損表面來(lái)回的線(xiàn)性緩變率并不必然地優(yōu)化表面的使用。例如，道 路表面的中心部將受到主要的磨損。相應(yīng)地，該橫向位置控制系統(tǒng)具有數(shù)字控制系統(tǒng)，其允 許通過(guò)直至1000個(gè)點(diǎn)而定義任意的波形，而幅度和偏移值得到獨(dú)立地控制和保存。附圖示 例了典型的波形，其可以用于具有相當(dāng)寬的接地寬度的輪胎。幅度是輪胎相對(duì)于車(chē)輪的接 觸區(qū)域的中心線(xiàn)的橫向位置。因此，0%表示中心，而+/_100%表示橫向運(yùn)動(dòng)的最邊緣。周 期是完成一個(gè)循環(huán)所需要的時(shí)間，典型地為5-10分鐘。在這種情況下，輪胎10次運(yùn)動(dòng)到車(chē) 輪的外邊緣以防止"軌跡"，然后在周期的中間點(diǎn)，其橫向于車(chē)輪的內(nèi)邊緣并重復(fù)相同的過(guò) 程。相應(yīng)地，可以采用波形點(diǎn)個(gè)數(shù)在10-1000之間的波形。該循環(huán)持續(xù)地重復(fù)直至完成磨損測(cè)試。諸如輪胎接地的寬度、磨損表面寬度、橫向運(yùn)動(dòng)的總?cè)萘?、甚至輪胎花紋條的寬度
的改變都需要考慮，以?xún)?yōu)化表面的均勻使用或者磨損。
無(wú)量綱的波形
周期 通過(guò)為測(cè)試輪胎的專(zhuān)門(mén)胎面寬度優(yōu)化波形的形狀，可以消除由在測(cè)試完較狹窄的 輪胎之后立即測(cè)試寬的輪胎所引起的過(guò)度的路肩磨損。類(lèi)似地，通過(guò)合適地控制輪胎的橫 向位置以使整個(gè)道路表面均勻地使用，表面將無(wú)需經(jīng)常地更換。 本發(fā)明的橫向位置控制方面還使得在相同鼓上采用兩種不同的磨損表面、并在每 個(gè)表面上用去給定比率的測(cè)試時(shí)間成為可能，所述兩種不同的磨損表面例如是高細(xì)含量表 面和高粗表面。 本發(fā)明的輪胎磨損測(cè)試機(jī)在許多方面類(lèi)似于圖1所示的裝置。然而，本發(fā)明的機(jī) 器包括可調(diào)整的輪胎定位組件，其滑動(dòng)以使得輪胎(未示出)與車(chē)輪接觸，并且包括允許對(duì) 輪子組件相對(duì)于磨損表面?zhèn)让娴絺?cè)面的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的裝置。 本發(fā)明提供相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的幾個(gè)不同的優(yōu)點(diǎn)。不同于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明控制輪 胎的位置，并且由于其還能夠優(yōu)化用于位置控制的波形的形狀，并且沒(méi)有"軌跡"或"溝槽" 能夠形成在磨損表面上，因而輪胎的磨損可以更加均勻和一致地產(chǎn)生。而且，通過(guò)為測(cè)試輪 胎的專(zhuān)門(mén)胎面寬度和道路表面的寬度優(yōu)化波形的形狀，可以消除由在測(cè)試完較狹窄的輪胎 之后立即測(cè)試寬的輪胎所引起的過(guò)度的路肩磨損問(wèn)題。另外，通過(guò)合理控制輪胎的橫向位 置，本發(fā)明均勻地使用道路表面。由于均勻的使用，表面將無(wú)需經(jīng)常地更換，這將同時(shí)節(jié)省 時(shí)間和成本。不同于現(xiàn)有技術(shù)，橫向位置控制使得在相同鼓上采用兩種不同的磨損表面、并 在每個(gè)表面上用去給定比率的測(cè)試時(shí)間成為可能，所述兩種不同的磨損表面例如是高細(xì)含量表面和高粗表面。此外，橫向運(yùn)動(dòng)使得復(fù)制輪胎與車(chē)輛一起在道路上橫向滑動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的 實(shí)際行為成為可能。 已經(jīng)通過(guò)參考優(yōu)選實(shí)施方式描述了典型的實(shí)施例。顯然，通過(guò)閱讀和理解前面的 詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行改進(jìn)和改變。需要指出的是，典型的實(shí)施例解釋為包 括所有這樣的改進(jìn)和改變，只要這些改進(jìn)和改變落入隨附的權(quán)利要求或其等同物的范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
一種輪胎測(cè)試方法，包括圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩施加到輪胎和輪子組件以驅(qū)動(dòng)所述輪胎和所述輪子組件，并且通過(guò)與可旋轉(zhuǎn)的鼓滾動(dòng)接觸驅(qū)動(dòng)所述可旋轉(zhuǎn)的鼓；控制所述輪胎抵靠所述可旋轉(zhuǎn)的鼓的負(fù)載壓力；和調(diào)整所述輪胎橫過(guò)所述可旋轉(zhuǎn)的鼓的表面的橫向位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，輪胎測(cè)試包括采用可編程的橫向位置波形。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述輪胎橫過(guò)所述可旋轉(zhuǎn)的鼓的磨損表面進(jìn)行來(lái)回的非線(xiàn)性緩變率。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)的鼓包括由至少兩種不同的磨損材料構(gòu)成的表面。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述橫向運(yùn)動(dòng)復(fù)制與車(chē)輛在道路上橫向滑動(dòng)一起的輪胎運(yùn)動(dòng)的行為。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述波形具有10至1000個(gè)點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述波形根據(jù)所述輪胎的胎面寬度改變。
8. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述兩種不同的磨損材料包括高細(xì)含量表面和高粗含量表面。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述可旋轉(zhuǎn)的鼓的表面上不形成軌跡。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)的鼓的表面在測(cè)試結(jié)束時(shí)被基本均勻地使用。
全文摘要
一種輪胎測(cè)試方法，包括將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩施加到圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的輪胎和輪子組件以驅(qū)動(dòng)所述輪胎和輪子組件；還提供可旋轉(zhuǎn)的鼓，所述輪胎與所述可旋轉(zhuǎn)的鼓滾動(dòng)接觸；控制輪胎抵靠所述可旋轉(zhuǎn)的鼓的負(fù)載壓力；和調(diào)整所述輪胎橫過(guò)所述可旋轉(zhuǎn)的鼓的表面的橫向位置。
文檔編號(hào)G01M17/02GK101743463SQ200880022078
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者D·O·斯托爾內(nèi)克, 藏田崇之 申請(qǐng)人:普利司通美國(guó)輪胎運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司;株式會(huì)社普利司通