CN104943467B - 车轮平衡装置 - Google Patents

Abstract

一种车轮平衡装置(1)，包括车轮(5)可安装于其上的旋转轴(3)以及将所述车轮(5)固定至所述旋转轴(3)的装置(6)，并且还包括：‑板(11)，其适于刚性地固定至轮胎移除装置(13)，‑管状元件(15)，其连接至板(11)并且可旋转地容纳旋转轴(3)，‑传感器装置(7、9)，其固定至所述板(11)，被连接至所述管状元件(15)并且适于测量当旋转轴(3)和车轮(5)旋转时约束管状元件(15)的力，并且提供由轮(5)的动态不平衡产生的力的测量值。

Description

车轮平衡装置

技术领域

本发明涉及一种车轮平衡装置。

背景技术

当前已知的两种类型的系统用于确定装配轮胎的车轮的不平衡，并用于因而通过在所述车轮的预设位置中施加适当重量来平衡它。第一类型已知为静态的，并且允许确定车轮和轮胎的静态不平衡。在静态类型的平衡系统中，车轮和轮胎不旋转，但是车轮是对中的并且弹性地支撑在水平位置中。校平装置(例如设有水平仪之类的校平装置)被应用于车轮，其指示器根据车轮的倾斜度并因而根据静态不平衡移动远离中心参考点。操作者随后通过在车轮的策略点固定适配的平衡物而进行，使校平装置的指示器回位至中心参考点。然而，该系统并不允许补偿由于作用在车轮上的转矩效应而导致的动态不平衡。

用于确定车轮不平衡的第二类型的系统已知为动态的，由于其允许确定车轮的动态不平衡，并因而使其能够获得其更精确的平衡。

在动态类型的系统中，要被平衡的车轮安装在以预设速度旋转的轴上。当达到所述速度时，测量轴由于车轮不平衡而产生的力。从这些测量值开始，其与车轮的角向旋转信号同步，获得了关于车轮的不平衡程度的指示，并因而获得了将被应用以校正不平衡的平衡物的位置和重量。

除了使用仅可以校正单一平面上的不平衡的静态类型的系统，使用动态类型的系统，能够测量离心力并因而也校正动态不平衡，即，转矩不平衡。

静态和动态类型的车轮平衡系统未免有缺点，其包括它们通常具有非常庞大和笨重结构的事实，由于它们的尺寸使得能够支持车轮的重量，其在卡车车轮的情形中，可以是十分可观的，并因而几乎不可操作。

已知类型的这些系统在实际中的另一缺点是，它们难以移动，由于它们可观的尺寸和重量；这些系统在实际中意图独立地用于车库和车间中。

已知类型的这些系统在实际中的再一缺点是，由于它们困难的可运输能力，它们不能用于救援情形中。现在，特别在卡车领域，具有轮胎更换服务，其允许在需要轮胎的卡车附近直接更换损坏的轮胎。在这些救援车辆上，具有轮胎移除装置，其允许移除损坏的轮胎并用可以工作的轮胎进行替换。然而，一旦已经执行了轮胎更换，驾驶员随后必须小心地执行新轮胎的平衡，从而受益于由良好平衡的轮胎提供的耐久性和舒适性的优点，并且这导致时间和金钱的进一步消耗。

发明内容

本发明的目标是提供一种解决上述问题的车轮平衡装置，排除缺点和克服背景技术的限制，并且可以没有困难地手动运输。

在这一目标中，本发明的目的是提供一种紧凑的车轮平衡装置。

本发明的另一目的是提供一种车轮平衡装置，其易于在救援车上运输以替换损坏的轮胎，并且可以在需要替换损坏轮胎的车辆附近直接使用。

本发明的进一步目的是提供一种车轮平衡装置，其即使在车库和车间中也可被特别地操作并且易于使用，便于且加速平衡车轮的任务。

本发明的另一目的是提供一种车轮平衡装置，其便于可观尺寸和重量的车轮、例如卡车车轮的平衡。

本发明的进一步目的是提供一种车轮平衡装置，其能够最大程度地确保可靠性和使用安全性。

本发明的另一目的是提供一种车轮平衡装置，如果与背景技术相比，其易于提供且有经济竞争力。

这一目标、这些目的和其它将在下文中变得更为显而易见，通过一种车轮平衡装置而实现，包括车轮可以安装于其上的旋转轴，以及用于将所述车轮固定至所述旋转轴的装置，其特征在于，它包括：

-板，其适于刚性地固定至轮胎移除装置，

-管状元件，其连接至所述板，所述管状元件可旋转地容纳所述旋转轴，

-传感器装置，其固定至所述板，被连接至所述管状元件并且适于测量当所述旋转轴和所述车轮旋转时约束所述管状元件的力，并且提供由所述车轮的动态不平衡产生的力的测量值。

附图说明

本发明的进一步特征和优点将从车轮平衡装置的优选但非排除性实施例的描述中变得更为显而易见，借助附图通过非限制性示例的方式进行图示，其中：

图1是已知类型的轮胎移除装置的透视图，根据本发明的车轮平衡装置可应用于其上；

图2是根据本发明的车轮平衡装置的透视图；

图3是根据本发明的车轮平衡装置的透视图，其与图1的轮胎移除装置以及将被平衡的车轮相关联。

具体实施方式

参考附图，车轮平衡装置总体以附图标记1标示，包括旋转轴3，其上能够安装将被平衡的车轮5以及用于将车轮5固定至旋转轴3的装置6。

根据本发明，车轮平衡装置1包括：

-板11，其适于被刚性地固定至轮胎移除装置13，例如图1中所示的轮胎移除装置，

-管状元件15，其连接至板11，并且可旋转地容纳旋转轴3，

-传感器装置7、9，其固定至板11，被连接至管状元件15并且适于测量当容纳在其中的旋转轴3和车轮5旋转时约束管状元件15的力，并且提供由车轮5的动态不平衡产生的力的测量值。

图1是轮胎移除装置13的示意性实施例的视图，能够将其应用于车轮平衡装置1。已知类型的轮胎移除装置通常包括四个臂19，其端部20适于配合车轮5的轮缘50，例如在其中间孔处。臂19以径向方式液压式地打开，锁定轮缘50并由此锁定车轮5。

有利地，通过使用臂19的液压式打开，车轮平衡装置1可被固定至轮胎移除装置13，如果它是车轮轮缘的话。尤其是，车轮平衡装置1的板11可以包括多个槽17，这些槽适于容纳轮胎移除装置13的臂19的端部20，用于将平衡装置1刚性地固定至轮胎移除装置13。轮胎移除装置13的臂19的端部20，通过液压式地打开，配合在车轮平衡装置1的板11的槽17中，将其固定到位。

有利地，管状元件15借助多个弹性薄层21连接至板11。这些弹性薄层21支撑管状元件15，允许其弹性变形。

固定车轮5的旋转轴3可旋转地容纳在管状元件5中，例如通过插入轴承22。

固定至板11且连接至管状元件15的传感器7、9可以包括第一传感器70，该第一传感器借助第一牵引元件72连接至管状元件15。所述第一传感器70测量车轮5在第一平面上的动态不平衡部件，该第一平面基本上垂直于旋转轴3的旋转轴线。第一传感器70有利地借助支架27连接至板11。

此外，传感器装置7、9可以有利地包括第二传感器90，该第二传感器借助第二牵引元件92连接至杆元件94，其固定至管状元件15。所述第二传感器90测量车轮5在第二平面上的动态不平衡部件，旋转轴3的旋转轴线位于该第二平面上。这种第二平面有利地基本上垂直于第一平面。

车轮平衡装置1还有利地包括角向位置传感器23，其与旋转轴3构成一体。角向位置传感器23适于提供信号，用于在车轮5的旋转和通过传感器装置7、9执行的动态不平衡的测量之间的同步。

用于将车轮5固定至旋转轴3的装置6可包括两个接合凸缘60和62。车轮5的轮缘50可通过紧固装置64锁定在两个接合凸缘60和62之间。

车轮平衡装置1有利地包括用于处理、显示和储存测量的数据的便携式电子仪器25，便利地通过电连接装置24连接至平衡装置1。

此外，车轮平衡装置1有利地包括用于转动车轮5的旋转装置。旋转装置可以包括手动致动的曲柄或者电机装置，一旦已经达到了车轮5的预设旋转速度，曲柄可在不平衡的测量期间任选地分离，而电机装置适于例如车轮5的旋转的电气致动。

车轮平衡装置1具有这样的尺寸，其可固定至轮胎移除装置13的臂19，并且可容纳在卡车的轮缘中。其可容纳在车轮5的轮缘中的事实使其能够大大地减少支撑车轮的旋转轴3的长度，以受益于装置1本身的刚性。

车轮平衡装置的操作从已经描述的内容中是清晰且明显的。

特别地，使用已知的轮胎移除装置13来安装作为损坏车轮的替换品的新车轮5的操作者，在将新车轮5固定至轮胎移除装置13之前，可以使用车轮平衡装置1来平衡新车轮5。

作为替代，希望在车辆本身附近平衡车轮的使用者，可以借助轮胎移除装置移除车轮5，随后将车轮5暂时地支撑在地面上，将车轮平衡装置1安装在轮胎移除装置13上，将车轮5安装在平衡装置1的旋转轴3上，并且在将其安回到车辆上之前执行车轮5的平衡。

通过手动致动的曲柄或通过适配的电机装置旋转车轮5；车轮5的制动可通过下降安装在轮胎移除装置13上的车轮5且使其通过抵靠地面的摩擦滑动而容易地实现。

车轮5的旋转转动旋转轴3，其将动态不平衡力传递至管状元件15，管状元件由于弹性薄层21提供的弹性支撑而能相对于固定至轮胎移除装置13的板11变形，导致第一牵引元件72的直接牵引，以及借助杆元件94导致第二牵引元件92的牵引。第一牵引元件72和第二牵引元件92的牵引分别影响第一传感器70和第二传感器90，这些传感器以该方式测量由管状元件15传递至支撑结构的力，并且使其能够获得车轮5的动态不平衡值。

根据本发明的车轮平衡装置的使用并不限于卡车的车轮。事实上，其可便利地设有抓紧点，例如通过修改板11中的槽17的尺寸、数量和位置而适于配合用于轿车的轮胎移除装置。作为替代，车轮平衡装置还可刚性地固定至工作台或借助支架固定至任何刚性支撑，这些支架便利地经过所述槽17。

在实践中已经发现，根据本发明的车轮平衡装置实现了预期的目标和目的，原因是它可被容易地运输到要移除的车轮附近。

根据本发明的车轮平衡装置的另一个优点在于其特别紧凑且因此特别刚硬的事实。

根据本发明的车轮平衡装置的又一个优点在于其可容易地应用至已知类型的轮胎移除装置，并因而可被灵活地用在完全不同的情形中，包括救援或紧急情形中。

根据本发明的车轮平衡装置的另一个优点在于其用于车轮平衡的使用并不需要移动和举升通常非常重的车轮的事实。

根据本发明的车轮平衡装置的又一个优点在于由于其具有可插入在卡车的轮缘中的尺寸，减少了作用在旋转轴上的杠杆效应，至于系统刚性的全部优点，对于动态不平衡的正确测量是必要的。

车轮平衡装置因而设想了容许的多种修改和变型，它们全部落入所附权利要求的范围内。

全部细节可以进一步由其它技术等价元件替代。

在实践中，使用的材料，只要它们能与特定使用兼容，以及相应的形状和尺寸，可以依照需求是任意的。

Claims (10)

1.一种车轮平衡装置(1)，包括车轮(5)可安装于其上的旋转轴(3)以及将所述车轮(5)固定至所述旋转轴(3)的固定装置(6)，其特征在于，所述车轮平衡装置包括：

-板(11)，所述板适于刚性地固定至轮胎移除装置(13)，

-管状元件(15)，所述管状元件连接至所述板(11)，所述管状元件(15)可旋转地容纳所述旋转轴(3)，

-传感器装置(7、9)，所述传感器装置固定至所述板(11)，被连接至所述管状元件(15)并且适于测量当所述旋转轴(3)和所述车轮(5)旋转时约束所述管状元件(15)的力，并且提供由所述车轮(5)的动态不平衡产生的力的测量值。

2.根据权利要求1所述的车轮平衡装置(1)，其特征在于，所述板(11)包括多个槽(17)，所述槽适于容纳所述轮胎移除装置(13)的臂(19)的端部(20)，用于所述车轮平衡装置(1)至所述轮胎移除装置(13)的刚性固定。

3.根据权利要求1或2所述的车轮平衡装置(1)，其特征在于，所述管状元件(15)借助多个弹性薄层(21)连接至所述板(11)。

4.根据权利要求1所述的车轮平衡装置(1)，其特征在于，所述传感器装置(7、9)包括借助第一牵引元件(72)连接至所述管状元件(15)的第一传感器(70)，所述第一传感器(70)测量所述车轮(5)在第一平面上的动态不平衡分量，该第一平面基本上垂直于所述旋转轴(3)的旋转轴线。

5.根据权利要求4所述的车轮平衡装置(1)，其特征在于，所述传感器装置(7、9)包括第二传感器(90)，所述第二传感器借助第二牵引元件(92)连接至杆元件(94)，所述杆元件(94)固定至所述管状元件(15)，所述第二传感器(90)测量所述车轮(5)在第二平面上的动态不平衡分量，所述旋转轴(3)的旋转轴线位于该第二平面。

6.根据权利要求1所述的车轮平衡装置(1)，其特征在于，它包括与所述旋转轴(3)构成一体的角向位置传感器(23)。

7.根据权利要求1所述的车轮平衡装置(1)，其特征在于，所述固定装置(6)包括两个接合凸缘(60、62)，所述车轮(5)的轮缘(50)在所述两个接合凸缘(60、62)之间通过紧固装置(64)是可锁定的。

8.根据权利要求1所述的车轮平衡装置(1)，其特征在于，它包括用于处理、显示和存储所测量的数据的电子仪器(25)。

9.根据权利要求1所述的车轮平衡装置(1)，其特征在于，它包括用于转动所述车轮(5)的旋转装置，所述旋转装置包括手动致动的曲柄。

10.根据权利要求1所述的车轮平衡装置(1)，其特征在于，它包括用于旋转所述车轮(5)的旋转装置，所述旋转装置包括电机装置。