CN108139298A

CN108139298A - 轮胎、车轮和/或底盘测试台的转鼓

Info

Publication number: CN108139298A
Application number: CN201680061596.3A
Authority: CN
Inventors: 托马斯·德沃林斯基
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2018-06-08
Anticipated expiration: 2036-09-26
Also published as: EP3365650B1; CN108139298B; EP3365650A1; WO2017067741A1; DE102015220674A1; US10823641B2; US20180231435A1

Abstract

本发明涉及轮胎、车轮和/或底盘测试台的转鼓(1)，其具有大致柱形的工作面(15)，转鼓包括轮毂、布置在轮毂上的侧盘以及多个区段(7)，侧盘在其圆周(3a、4a)的区域中具有紧固区域，区段形成轮毂(1)的工作面(15)，区段布置在紧固区域的圆周(3a、4a)上并且与侧盘连接。

Description

轮胎、车轮和/或底盘测试台的转鼓

技术领域

本发明涉及轮胎、车轮和/或底盘测试台的转鼓，该转鼓具有大致柱形的工作面。

背景技术

轮胎测试台例如由相同申请人的DE 10 2009 002 169 A1公知。车轮(即，布置在轮辋上的轮胎，轮胎容纳在车轮悬架设备中)在模拟道路的工作面上运行。转鼓是以固定且在轴线上能转动的方式布置，并且在转动方向上受驱动，从而获得相应于车辆速度的工作面圆周速度。车轮悬架设备(其模仿底盘)使得车轮以在数吨单位范围中的相对高的压紧力抵靠到转鼓的工作面上。已知的是，工作面构造为在圆周方向上连续的鼓壳，鼓壳设有合适的涂层，以便模拟道路特性和摩擦比。通过运行测试台使涂层遭受磨损，因此涂层必须经常更新。该发明存在的问题在于，相对大且重的转鼓的涂层的更新导致高成本并且因此相对于昂贵。要么必须将整个转鼓送至涂布机，要么涂层由涂布机现场执行，这同样造成问题。

发明内容

本发明的任务在于，将转鼓的工作面的覆面或涂层的更新的时间支出和费用支出保持得尽可能小。

本发明的任务通过独立权利要求1的特征解决。有利的设计方案由从属权利要求给出。

根据本发明规定，工作面由多个区段组成，区段分别直接紧固在侧盘的圆周上。因此与现有技术不同地，根据本发明的转鼓并不具有连续的构造为独立部件的鼓壳(在鼓壳上布置有涂层)，而是具有沿着圆周方向“分段”的工作面。“分段”的优点在于，为了更新涂层单独地拆卸能松脱地安装的区段，并且这些区段要么可以被带至涂布机(在涂布机处进行涂层)要么可以自身现场涂层。各个区段的运输和涂层能更加简单且快速地执行。此外，一套新涂层的区段，也就是用于整个工作面的一套新涂层的区段，可以相应作为储备存放，从而可以分别进行耗损的区段与新涂层的区段的快速更换。因此，在较短的中断之后轮胎测试台可以再次运行，由此提高了测试台的使用寿命。区段结构方式的其他优点在于，与已知的轮胎测试台相比，由转鼓和区段构成的构型的转动惯量趋向于更小。因为转鼓在测试台运行期间也有规律地加速和减速，因此得到相对更小的能量需求。

根据优选实施方式，侧盘在其圆周区域具有材料加厚部或横截面加宽部，其用作紧固区域。侧盘的紧固区域优选在其圆周上具有柱形的第一接合面，柱形的第一接合面与在区段的内侧上安装的柱形的第二接合面相对应。由此得到配合精确的接合。

根据另一优选实施方式，在加厚部中布置有径向取向的第一紧固孔并且在区段的第二接合面上布置有对齐的第二紧固孔。紧固孔的纵轴线位于侧盘的中心平面的区域中。区段经由装入到第一和第二紧固孔中的紧固螺栓直接与侧盘连接。在此，经由紧固螺栓导入的离心力直接导入到侧盘的中心平面的区域中。因此，通过对区段的紧固基本仅产生拉伸力而没有弯曲力矩。因此，侧盘的应力保持得比较小。

根据另一优选实施方式，在侧盘之间布置有优选构造为肋条或肋板的加固元件。肋条与侧盘固定连接并且优选也与轮毂固定连接。因此实现如下优点：侧盘稳固且尺寸匹配地布置在轮毂上，这对区段的装配和拆卸都很重要。

根据另一优选实施方式，各个区段基本具有平行四边形的形状，也就是，其具有平行的纵向棱边和平行的、然而倾斜于轴线方向延伸的拼合棱边。因此，优点在于，当轮胎在转鼓的工作面上滚转时没有撞击并且因此没有相关的噪音，而且滚转行为更顺滑。在拼合棱边之间保留最小的膨胀间隙，以便平衡在转鼓运行时出现的沿圆周方向的膨胀。

根据另一优选实施方式，区段具有基本上平滑的外表面，外表面能以覆面进行涂层。具有覆面的外表面模拟道路，轮胎在道路上滚转。覆面遭受磨损并且因此经常更新。相比于对整个转鼓进行涂层，在区段上施装新的涂层相对更方便。因此，拆分状态中对区段进行涂层也可以在现场由操作人员自身利用合适的装备执行。此外也实现了仅拆分各个已磨损或损坏的区段并且重新进行涂层。

根据另一优选实施方式，区段在其内侧被加强，也就是说，区段具有基本上径向取向的肋条结构，其提高了区段的阻力矩，该阻力矩通过轮胎的挤压力来加载，并且同时将转鼓的转动惯量保持得很小。优选地，区段由钢板制成，其中可以切削加工地制成内侧上的加强筋。

根据另一优选实施方式，转鼓借助其轮毂紧固在驱动轴上并且由驱动轴驱动。驱动轴一方面将由轮胎挤压力产生的支承力传递到转鼓上，并且另一方面将测试台所需的驱动功率传递到转鼓上。

根据另一优选实施方式，在侧盘中在第一紧固孔的径向内部布置有穿通部，穿通部充当在装配紧固螺栓时的装配开口。紧固螺栓从内向外地插装，也就是说，首先穿过构造为穿通部的第一紧固孔并且然后旋拧到构造为盲孔的第二紧固孔中。装配开口提供足够的空间以便放置相应的车刀。

根据另一替选实施方式，紧固区域也可以构造为环形法兰，环形法兰侧向地从侧盘凸起并且因此形成柱形的环形面。区段装配和紧固在充当用于区段的接合面的环形面上。

根据另一优选实施方式，转鼓由钢或铝构成。同样优选地，区段也由钢或铝构成。在此，可行但并非必须的是，转鼓和区段由相同的材料构成。例如，转鼓可以由钢构成并且区段由铝构成。

如果转鼓或区段由铝构成，那么它们优选借助铸造方法制成。

根据另一优选实施方式，区段具有与道路一致的表面结构。该表面结构可以例如在制造区段时，尤其是在铸造区段期间被加入到区段的表面中。因此，在这种情况下，区段具有均匀的材料结构，例如铝或钢。

但是替选地，区段也可以首先在其表面上具有能浇注的凹部地制成，为了形成与道路一致的表面结构，稍后例如以环氧树脂-砂石混合物来浇注凹部。因此，在这种情况下，区段不具有均匀的材料结构，这是因为区段由上述的环氧树脂-砂石混合物以及由例如铝或钢构成。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下文具体描述，其中，可以从说明书和/或附图中得到其他的特征和/或优点。其中：

图1示出根据本发明的不具有工作面的转鼓的轴向截段；

图1a以3D视图示出根据图1的转鼓；

图2以俯视图示出转鼓的区段；

图2a示出沿根据图2的平面IIa-IIa的区段的轴向截段；

图2b示出沿根据图2a的平面IIb-IIb的区段的径向截段；

图3示出具有已装配的区段的转鼓的半个轴向截段；

图3a示出来自图3的细节图；

图3b示出沿图3中的截平面IIIb-IIIb的局部图；

图4示出具有局部拆卸的区段的转鼓的3D视图；并且

图5示出根据本发明的第二实施方式，其具有区段的环形法兰紧固部。

具体实施方式

图1以轴向截段示出根据本发明的转鼓1，没有在此未示出区段(参见图2)。在图1中示出的(不完整的)转鼓1包括轮毂2，在轮毂上紧固两个彼此平行且有间距地布置的侧盘3、4。在两个侧盘3、4之间布置有构造为肋条或肋板5的加固元件，加固元件不仅与侧盘3、4连接而且可选地与轮毂2的圆周连接。轮毂2抗相对转动地且沿轴向方向固定地布置在具有转动轴线x的驱动轴6上。

图1a以3D视图示出转鼓1，其中，可以看到两个彼此平行布置的侧盘4、5、肋板5和驱动轴6。侧盘3、4在其圆周上分别具有柱形的第一接合面3a、4a。

图2以俯视图，也就是说在朝向转鼓的转动轴线的方向上示出根据本发明的区段7。区段7具有平行四边形的形状，该平行四边形具有两个平行的沿圆周方向延伸的纵向棱边a、b以及两个倾斜于轴线方向延伸的拼合棱边c、d。倾斜角可以相对于转动轴线基本上在5度至10度。区段7在其外侧上，即工作侧上具有基本上平滑的表面7a，在表面7a上可以施装未示出的优选金属的涂层。涂层可以具有专门的表面结构，该表面结构模拟车道。

根据其他的在附图中未示出的实施例，拼合棱边c、d正交于纵向棱边a、b。

图2a以图2中的平面IIa-IIa中的轴向截段示出区段7。由附图看出，能涂层的表面7a在其截平面中直地延伸。在区段7的面朝转动轴线的那侧(内侧)上布置有柱形的第二接合面7b、7c，柱形的第二接合面与柱形的第一接合面3a、4a(图1a)相对应。

图2b示出图2a中的平面IIb-IIb中的径向截段，也就是说在区段7的中间区域中。区段7的表面7a如由视图所看到的那样是拱曲的，具体来说，具有半径R，该半径相应于转鼓的半径。转鼓的转动轴线穿过所示平面的交点在图2b中以M示出。内侧，也就是区段7的面朝中心M的那侧具有加强筋7d，其中，各个肋条基本上在径向并且如图2以虚线示出的那样倾斜于轴向方向地取向，也就是说，平行于拼合棱边c、d地延伸。通过加强筋7d一方面实现小的重量，并且另一方面实现抑制区段7的弯曲的高的阻力矩。

图3以半个轴向截段示出在完成装配的状态下的转鼓1，也就是说，其具有紧固在侧盘3、4上的区段7。侧盘3、4在其外周区域中具有构造为材料加厚部的紧固区域3b、4b，紧固区域一方面作为局部Z在图3a中放大示出并且另一方面作为沿平面IIIb-IIIb的部分剖面在图3b中示出。在紧固区域3b、4b中布置有径向延伸的、构造为通孔的第一紧固孔8，而与第一紧固孔8对齐地在区段7中布置有构造为盲孔的第二紧固孔9。区段7经由布置在第一和第二紧固孔8、9中的紧固螺栓10与侧盘3、4连接，其中，柱形的第一和第二接合面4a、7c匹配精确地彼此相叠。根据图3a的紧固部的视图以相同方式适用于两个侧盘3、4。在侧盘3、4的内侧上布置有平衡配重14，通过平衡配重使得转鼓1在区段7被装配之前大致平衡。

沿径向方向看，侧盘3、4具有大致恒定的具有中心平面m的壁厚。如从图3和3a所看到的，构造为材料加厚部的紧固区域3b、4b相对于侧盘3、4的中心平面m大致对称地布置。这引起的是，紧固螺栓10的纵轴线也大致落在中心平面中。因此，在运行时出现的离心力直接导入到侧盘3、4的横截面中，从而避免了弯曲力矩和由此产生的材料弯曲应力。

在图3b中在侧盘4中在紧固螺栓10的径向内部可以看到穿通部11，其充当用于放置针对紧固螺栓10的工具的装配开口。从附图看到，紧固螺栓10从内向外地装入和拧紧。为了将区段7精确的定位在侧盘3、4上设置有配合元件，优选是布置在配合孔中的配合销：在图3b中示出这种配合销12和所属的配合孔13。

图4示出具有不完整的工作面15的转鼓1，工作面15通过多个沿圆周方向布置的区段7形成，在此，为了简化视图省略了一些区段。在转鼓1的优选实施方式中，为具有大约2m直径的转鼓设置有圆周上的十个区段7，其中的三个由于视图原因被省略。在露出的柱形的第一接合面3a、4a上可以看到在圆周上分布地布置的第一紧固孔8，以及所属的穿通部11。穿通部11可以在装配之后被遮盖，例如用以避免噪音。在倾斜延伸的拼合棱边c、d之间保留未示出的最小膨胀间隙。

转鼓1优选使用在用于模拟道路的未示出的轮胎测试台和/或底盘测试台中。转鼓1具有由区段7组成的工作面15，待测试的轮胎(未示出)在工作面上滚转。为了避免从区段到区段过渡时的碰撞，拼合棱边c、d倾斜于滚转方向地布置。区段7的表面7a为了执行测试过程而被涂层，其中，用于模拟道路的涂层具有确定的表面结构。由于高的轮胎接触力而使得涂层受到磨损，并且因此必须定期更换。这根据本发明通过拆卸区段7实现，区段随后被单独涂层并且紧接着再次与具有侧盘的完全更新的工作面接合。

作为本发明的第二实施例，图5示出作为示意图中的半个截段的转鼓21，其中，对于相同或类似部件以相同的、但是比先前附图中所使用的附图标记多了20的附图标记。在轮毂22上紧固有侧盘23、24，侧盘23、24具有构造为环形法兰的紧固区域23b、24b，紧固区域23b、24b与侧壁23、24成直角地凸起并且形成柱形的第一接合面23a、24a。具有相对应的第二接合面(没有附图标记)的区段27经由环形法兰23b、24b和示意性示出的紧固螺栓30与侧盘23、24连接。

附图标记列表

1 转鼓

2 轮毂

3 侧盘

3a 柱形的第一接合面

3b 紧固区域

4 侧盘

4a 柱形的第一接合面

4b 紧固区域

5 肋板

6 驱动轴

7 区段

7a 表面、外表面

7b 柱形的第二接合面

7c 柱形的第二接合面

7d 加强筋

8 第一紧固孔

9 第二紧固孔

10 紧固螺栓

11 穿通部

12 配合销

13 配合孔

14 平衡配重

15 工作面

21 转鼓

22 轮毂

23 侧盘

23a 柱形的第一接合面

23b 紧固区域

24 侧盘

24a 柱形的第一接合面

24b 紧固区域

a 纵向棱边

b 纵向棱边

c 拼合棱边

d 拼合棱边

m 中心平面

x 转动轴线

M 中心点

R 半径

Z 局部

Claims

1.轮胎、车轮和/或底盘测试台的转鼓，所述转鼓具有大致柱形的工作面(15)，所述转鼓包括：

-轮毂(2、22)，

-布置在所述轮毂(2、22)上的侧盘(3、4、23、24)，所述侧盘在其圆周的区域中具有紧固区域(3b、4b、23b、24b)，以及

-多个区段(7、27)，所述区段形成所述转鼓(1、21)的工作面(15)，所述区段布置在所述紧固区域(3b、4b、23b、24b)的圆周上并且与所述侧盘(3、4、23、24)连接。

2.根据权利要求1所述的转鼓，其特征在于，所述紧固区域构造为所述侧盘(3、4)的加厚部(3b、4b)。

3.根据权利要求2所述的转鼓，其特征在于，所述紧固区域(3b、4b、23b、24b)分别具有用于紧固所述区段(7、27)的柱形的第一接合面(3a、4a、23a、24a)。

4.根据权利要求2或3所述的转鼓，其特征在于，在所述加厚部(3b、4b)中布置有径向取向的第一紧固孔(8)。

5.根据权利要求2、3或4所述的转鼓，其特征在于，所述侧盘(3、4)具有垂直于转动轴线(x)布置的中心平面(m)，并且所述加厚部(3b、4b)相对于中心平面(m)大致对称地构造。

6.根据权利要求5所述的转鼓，其特征在于，所述第一紧固孔(8)的纵轴线布置在所述中心平面(m)的区域中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的转鼓，其特征在于，在所述侧盘(3、4)之间布置有加固元件(5)。

8.根据权利要求7所述的转鼓，其特征在于，所述加固元件构造为肋条(5)，所述肋条以分布在圆周上的方式布置，并且与所述侧盘(3、4)连接或者与所述侧盘(3、4)和所述轮毂(2)连接。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的转鼓，其特征在于，所述区段(7)具有沿圆周方向延伸的纵向棱边(a、b)和倾斜于转动轴线(x)的方向延伸的拼合棱边(c、d)。

10.根据权利要求9所述的转鼓，其特征在于，所述区段(7)具有与所述第一接合面(3a、3b)相对应的柱形的第二接合面(7b、7c)。

11.根据权利要求9或10所述的转鼓，其特征在于，在所述第二接合面(7b、7c)的区域中布置有与所述第一紧固孔(8)对齐的第二紧固孔(9)。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的转鼓，其特征在于，所述区段(7)能借助配合销(12)和相关的配合孔(13)固定在所述侧盘(3、4)上。

13.根据权利要求3至12中任一项所述的转鼓，其特征在于，所述区段(7)借助布置在第一和第二紧固孔(8、9)中的紧固螺栓(10)与所述侧盘(3、4)连接。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的转鼓，其特征在于，所述区段(7)在所述工作面(15)的圆周上布置成使得拼合棱边(c)与拼合棱边(d)之间保留有膨胀间隙。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的转鼓，其特征在于，所述区段(7)具有基本上平滑的外表面(7a)，所述外表面能利用覆面进行涂层。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的转鼓，其特征在于，所述区段(7)在其面对转动轴线(x)的侧具有加强筋(7d)。

17.根据上述权利要求中任一项所述的转鼓，其特征在于，所述轮毂(2)能紧固在驱动轴(6)上。

18.根据权利要求4至17中任一项所述的转鼓，其特征在于，在所述侧盘(3、4)中在所述第一紧固孔(8)的径向内部布置有构造为穿通部(11)的装配开口。

19.根据权利要求1所述的转鼓，其特征在于，所述紧固区域构造为从所述侧盘(23、24)凸起的环形法兰(23b、24b)。

20.根据权利要求19所述的转鼓，其特征在于，所述区段(27)紧固在所述环形法兰(23b、24b)上。