CN113874703A - 用于车辆车轮的测试机器 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆车轮(4)的测试机器(1)包括：基部框架(2)，该基部框架适于搁置在支撑表面(P)上；以及旋转鼓状件(3)，旋转鼓状件以能够围绕鼓状件轴线(T)旋转的方式由基部框架支撑。测试机器(1)还包括旋转鼓状件致动装置(5)，旋转鼓状件致动装置用于使旋转鼓状件(3)围绕鼓状件轴线(T)旋转；以及车轮移动装置(6)，车轮移动装置适于将车辆车轮(4)支撑成能够围绕车轮轴线(Z)旋转，并且适于将车辆车轮(4)从与旋转鼓状件(3)间隔开的位置移动至与旋转鼓状件(3)相接触的位置。车轮移动装置(6)以能够围绕滑移旋转轴线(S)旋转的方式由基部框架(2)支撑，滑移旋转轴线(S)入射至和车辆车轮(4)与旋转鼓状件(3)之间的接触点(Q)相切的平面(K)或垂直于平面(K)。此外，车轮移动装置(6)以能够围绕外倾旋转轴线(C)旋转的方式由基部框架(2)支撑，外倾旋转轴线垂直于车轮轴线和滑移旋转轴线(S)，使得随着车轮移动装置(6)围绕外倾旋转轴线(C)的旋转，车辆车轮(4)按照外倾角(β)旋转。

Description

用于车辆车轮的测试机器

技术领域

本发明涉及用于车辆车轮的测试机器，车辆车轮比方说例如为轻型或重型车辆的车轮，轻型或重型车辆例如为汽车或卡车或农用车辆。

背景技术

测试机器在本领域中是已知的，所述测试机器即用于对车辆悬挂系统在正常使用或极端使用期间全部或部分承受的负载进行模拟的机器。这种类型的测试机器通常包括旋转鼓状件，车辆的整个车轮(即轮辋和轮胎组件)以接触的方式被定位在该旋转鼓状件上。然后，车轮在一个或更多个预先限定的循环内通过测试机器受到一系列的动态应力，以尝试模拟车轮在道路上的行为。

特别地，现有技术的测试机器在车轮受到这种类型的机器的三种典型运动时，能够对作用在车轮上的力和力矩进行控制和测量，所述三种典型运动即线性径向运动、角滑移运动和角外倾运动。

为了进行上述运动，现有技术的测试机器采用了大型且笨重的结构。这是由于需要确保对所涉及的负载有足够的支撑，并且防止引发不必要的振动。

不幸的是，现有技术的机器的大型且笨重的结构涉及高惯性，这种高惯性对可以从测试机器中获得的加速度、速度和运动的精度产生影响。

此外，现有技术的机器的大型结构需要使用大功率的致动器，并且因此需要使用高重量、大体积的致动器，以及需要高能耗资源。

发明内容

本发明的目的之一是提出一种能够克服现有技术测试机器的缺点的用于车辆车轮的测试机器。特别地，本发明的目的之一是提供一种用于车辆车轮的测试机器，该测试机器具有减少的重量和尺寸，并且同时能够更加准确地再现车轮在道路上或在极端道路条件下所受到的实际应力的动态特征。

该目的通过根据所附的独立权利要求的用于车辆车轮的测试机器来实现。从属权利要求描述了用于车辆车轮的测试机器的优选的或有利的实施方式。

附图说明

参考附图，根据本发明的用于车辆车轮的测试机器的特征和优点将从以下对该测试机的优选实施方式的描述而变得显而易见，这些描述仅通过非限制性的示例的方式来提供，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施方式的测试机器的整体视图，其中车轮保护装置处于敞开构型；

图2示出了根据本发明的实施方式的测试机器的整体视图，其中车轮保护装置处于关闭构型；

图3示出了沿着图2的平面AA截取的测试机器的局部竖向截面图，其中车辆车轮与旋转鼓状件间隔开；

图4示出了沿着图2的平面AA截取的测试机器的局部竖向截面图，其中车辆车轮与旋转鼓状件相接触；

图5示出了图1的测试机器的局部俯视图；

图6示出了图1的测试机器的局部俯视图，其中相对于图5，车辆车轮围绕外倾轴线C以外倾角β进行旋转；

图7示出了沿着图2的测试机器的水平截面的截面图；

图8示出了测试机器的竖向截面细节，其中车辆车轮已经被移除；

图9示出了图1的测试机器的侧向立视图；

图10示出了图1的测试机器的侧向立视图，其中相对于图10，车辆车轮围绕滑移旋转轴线S以侧向滑移角α进行旋转。

具体实施方式

参照上述附图，附图标记1一般指示用于车辆车轮4的测试机器1。特别地，附图标记1指示适用于使车辆车轮4承受动态应力的测试机器1，所述动态应力对车轮4在车辆上正常使用下的动态应力进行模拟。

测试机器1包括：基部框架2，该基部框架2适于搁置在支撑表面P上；以及旋转鼓状件3，该旋转鼓状件3以能够围绕旋转鼓状件轴线T旋转的方式由基部框架2支撑。基部框架2例如是适于对旋转鼓状件3进行容纳的容器。优选地，基部框架2包括用于旋转鼓状件3的通道窗22，使得车辆车轮4可以通过该通道窗22与旋转鼓状件3相接触。

测试机器1还包括旋转鼓状件致动装置5，该旋转鼓状件致动装置5用于使旋转鼓状件3围绕鼓状件轴线T进行旋转，该旋转鼓状件致动装置5例如电动或液压马达。

此外，测试机器1包括车轮移动装置6，该车轮移动装置6适于将车辆车轮4支撑成能够围绕车轮轴线Z旋转。此外，车轮移动装置6适于将车辆车轮4从与旋转鼓状件3间隔开的位置移动至与旋转鼓状件3相接触的位置。

优选地，车轮移动装置6被布置在通道窗22的前部，并且在与支撑表面P平行的水平方向X上从基部框架2突出。

车轮移动装置6以能够围绕滑移旋转轴线S旋转的方式由基部框架2支撑，所述滑移旋转轴线S入射至平面K或垂直于平面K，该平面K和位于车辆车轮4与旋转鼓状件3之间的接触点Q相切。以此方式，随着车轮移动装置6围绕滑移旋转轴线S的旋转，车辆车轮4按照侧向滑移角α(或滑移角)进行旋转。

此外，车轮移动装置6以能够围绕外倾旋转轴线C旋转的方式由基部框架2支撑。外倾旋转轴线C垂直于车轮轴线Z且垂直于滑移旋转轴线S，使得随着车轮移动装置6围绕外倾旋转轴线C的旋转，车辆车轮4按照外倾角β进行旋转。

根据优选的实施方式，滑移旋转轴线S和外倾旋转轴线C入射在车辆车轮4与旋转鼓状件3之间的接触点Q处。

优选地，车轮移动装置6包括承载件61，该承载件61适于将车辆车轮4支撑成能够围绕车轮轴线Z旋转，承载件61可以沿着平行于滑移旋转轴线S、例如垂直于车轮轴线Z的水平方向X移动。优选地，承载件61可以沿着布置在水平方向X上的引导件65移动。

特别地，承载件61包括轮毂66，在该轮毂上能够以可旋转的方式约束车辆车轮4，使得车辆车轮4可以空转。

优选地，测试机器1包括回转环7和回转环支撑框架71。回转环7以能够围绕滑移旋转轴线S旋转的方式由回转环支撑框架71支撑。

优选地，回转环7包括中央腔75，该中央腔75在车辆车轮布置成与旋转鼓状件3接触时适用于由车辆车轮4穿过。换句话说，回转环7被布置在车辆车轮4与旋转鼓状件3之间的接触点Q的附近和周围。

因此，优选地，回转环7在回转环平面上旋转，该回转环平面与对通道窗22进行限定的平面平行或大致共面。

此外，优选地，回转环7被布置在通道窗22的四周。

优选地，测试机器1包括承载件支撑件8，该承载件支撑件8对承载件61进行支撑，并且该承载件支撑件8被约束至回转环7，从而使该承载件支撑件与回转环7在旋转方面是一体的。以此方式，当回转环围绕滑移旋转轴线S旋转时，整个车轮移动装置6随之旋转。

优选地，回转环支撑框架71以能够围绕外倾旋转轴线C旋转的方式由基部框架2支撑。以此方式，当回转环支撑框架71围绕外倾旋转轴线C进行旋转时，整个车轮移动装置6和回转环7也随之旋转。

优选地，在回转环7与回转环支撑框架71之间以及在回转环支撑框架71与基部框架2之间，设置有球状支承件72、21。

优选地，围绕外倾旋转轴线C和围绕滑移旋转轴线S的每个旋转均由独立的致动器来致动。

特别地，测试机器1包括：例如气动缸或液压缸的回转环移动致动器73，该回转环移动致动器73在操作上连接至回转环7以引起该回转环7的旋转；例如气动缸或液压缸的承载件致动器62，该承载件致动器62在操作上连接至承载件61以引起该承载件62的平移；以及，例如气动缸或液压缸的回转环支撑件致动器，该回转环支撑件致动器在操作上与回转环支撑框架71相连接以引起该回转环支撑框架71围绕外倾旋转轴线C旋转。

在特别有利的实施方式中，车轮移动装置6相对于支撑表面P是悬置的，即完全悬置。特别地，车轮移动装置6借助于承载件支撑件8而由回转环7完全支撑。

优选地，如附图中所示，车轮移动装置6被完全布置在回转环表面的侧部上，或者在任意情况下均被布置在对通道窗22的表面进行限定且穿过通道窗22的表面的侧部上。这允许获得紧凑的尺寸和简单的结构。

在实施方式的变体中，车轮移动装置6包括车轮保护装置9。这种车轮保护装置9可以从敞开构型A移动至关闭构型CL，在该敞开构型A中，车轮保护装置9允许对车轮移动装置6进行触及，以用于车辆车轮4的插入，在该关闭构型CL中，车轮保护装置9包裹车轮4。在这种关闭构型CL中，在测试期间(即，具有车轮的机器与旋转鼓状件3相接触的操作)，车轮保护装置9阻止来自于车轮的任何残留物质或气体，从而防止所述物质或气体在周围环境中的扩散。此外，车轮移动装置还能够阻止车轮从承载件61意外释放。

在优选的实施方式中，如图1和图2中所示，车轮保护装置9是以能够围绕与水平轴线X平行的轴线旋转的方式约束至车轮移动装置6的框架，该框架用于将车轮保护装置从敞开构型A移动至关闭构型CL。优选地，因此这种车轮保护装置9是以间隔开的方式对车轮的壳体进行包裹。

创新地，根据本发明的测试机器能够解决与现有技术相关的缺点。特别地，根据本发明的测试机器的构型允许使作用在机器整个结构上的弯曲和动态作用减少，从而相比于现有技术的机器，允许获得更轻且同时更坚固的机器。

由于这一点，可以以比现有技术更高的频率来模拟测试动态，同时保持测试机器具有简单结构和具有相对有限的资源使用。

此外，有利地，根据本发明的测试机器是更加紧凑的且不那么大型的。

特别地，由于布置在通道窗22附近和外倾旋转轴线C处的回转环7的存在，相比于现有技术的机器尺寸，测试机器1在尺寸上是非常紧凑的。

此外，有利地，车轮保护装置的存在允许容易且有效地阻挡在测试期间产生的任何橡胶残留物和制动灰尘。

此外，由于相对于支撑表面悬置的车轮移动装置的存在，可以具有对于车轮的简单且有效的通道，从而便于车轮的更换和清洁操作。

本领域中的技术人员可以用与测试机器的实施方式的其他在功能上等效的元件进行元件的若干改变或替换，以满足特定的需要。

另外，这种变体也包括在如以下权利要求所限定的保护范围内。

Claims (13)

1.一种用于车辆车轮(4)的测试机器(1)，所述测试机器(1)包括：

-基部框架(2)，所述基部框架(2)适于搁置在支撑表面(P)上；

-旋转鼓状件(3)，所述旋转鼓状件(3)以能够围绕鼓状件轴线(T)旋转的方式由所述基部框架支撑；

-旋转鼓状件致动装置(5)，所述旋转鼓状件致动装置(5)用于使所述旋转鼓状件(3)围绕所述鼓状件轴线(T)进行旋转；

-车轮移动装置(6)，所述车轮移动装置(6)适于将所述车辆车轮(4)支撑成能够围绕车轮轴线(Z)旋转，并且适于将所述车辆车轮(4)从与所述旋转鼓状件(3)间隔开的位置移动至与所述旋转鼓状件(3)相接触的位置；

其中，所述车轮移动装置(6)以能够围绕滑移旋转轴线(S)旋转的方式由所述基部框架(2)支撑，所述滑移旋转轴线(S)入射至和所述车辆车轮(4)与所述旋转鼓状件(3)之间的接触点(Q)相切的平面(K)或垂直于平面(K)，使得随着所述车轮移动装置(6)围绕所述滑移旋转轴线(S)的旋转，所述车辆车轮(4)按照侧向滑移角(α)进行旋转；

以及其中，所述车轮移动装置(6)以能够围绕外倾旋转轴线(C)旋转的方式由所述基部框架(2)支撑，所述外倾旋转轴线(C)垂直于所述车轮轴线(Z)并且垂直于所述滑移旋转轴线(S)，使得随着所述车轮移动装置(6)围绕所述外倾旋转轴线(C)的旋转，所述车辆车轮(4)按照外倾角(β)进行旋转。

2.根据权利要求1所述的测试机器(1)，其中，所述滑移旋转轴线(S)和所述外倾旋转轴线(C)入射在所述车辆车轮(4)与所述旋转鼓状件(3)之间的所述接触点(Q)处。

3.根据权利要求1或2所述的测试机器(1)，其中，所述车轮移动装置(6)包括承载件(61)，所述承载件(61)适于将所述车辆车轮(4)支撑成能够围绕所述车轮轴线(Z)旋转，所述承载件(61)能够沿着与所述滑移旋转轴线(S)平行的水平方向(X)进行移动。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的测试机器(1)，所述测试机器(1)包括回转环(7)和回转环支撑框架(71)，其中，所述回转环(7)以能够围绕所述滑移旋转轴线(S)旋转的方式由所述回转环支撑框架(71)支撑。

5.根据权利要求4所述的测试机器(1)，其中，所述回转环(7)被布置在所述车辆车轮(4)与所述旋转鼓状件(3)之间的所述接触点(Q)的附近和周围。

6.根据权利要求3和权利要求4或5中的任一项所述的测试机器(1)，所述测试机器(1)包括承载件支撑件(8)，所述承载件支撑件(8)对所述承载件(61)进行支撑，并且所述承载件支撑件(8)被约束至所述回转环(7)，从而使所述承载件支撑件(8)与所述回转环(7)在旋转方面是一体的。

7.根据权利要求4至6中的任一项所述的测试机器(1)，其中，所述回转环支撑框架(71)以能够围绕所述外倾旋转轴线(C)旋转的方式由所述基部框架(2)支撑。

8.根据权利要求4至7中的任一项所述的测试机器(1)，其中，在所述回转环(7)与所述回转环支撑框架(71)之间以及在所述回转环支撑框架(71)与所述基部框架(2)之间，设置有球状支承件(72、21)。

9.根据权利要求3、4或5和6所述的测试机器(1)，所述测试机器(1)包括：回转环移动致动器(73)，所述回转环移动致动器(73)例如为气动缸或液压缸，所述回转环移动致动器(73)在操作上连接至所述回转环(7)以引起所述回转环(7)的旋转；承载件致动器(62)，所述承载件致动器(62)例如为气动缸或液压缸，所述承载件致动器(62)在操作上连接至所述承载件(61)以引起所述承载件(62)的平移；以及，回转环支撑件致动器，所述回转环支撑件致动器例如为气动缸或液压缸，所述回转环支撑件致动器在操作上与所述回转环支撑框架(71)相连接以引起所述回转环支撑框架(71)的旋转。

10.根据权利要求3至9中的任一项所述的测试机器(1)，其中，所述车轮移动装置(6)相对于所述支撑表面(P)是悬置的。

11.根据权利要求10所述的测试机器(1)，其中，所述车轮移动装置(6)借助于所述承载件支撑件(8)而由所述回转环(7)完全支撑。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的测试机器(1)，其中，所述车轮移动装置(6)包括车轮保护装置(9)，所述车轮保护装置(9)能够从敞开构型(A)移动至关闭构型(CL)，在所述敞开构型(A)中，所述车轮保护装置(9)允许对所述车轮移动装置(6)进行触及，以用于车辆车轮(4)的插入，在所述关闭构型(CL)中，所述车轮保护装置(9)缠绕所述车轮(4)，从而使得在测试期间，所述车轮保护装置(9)阻止来自于所述车轮的任何物质或气体的残留。

13.根据权利要求12所述的测试机器(1)，其中，所述车轮保护装置(9)是以能够围绕与所述水平轴线(X)平行的轴线旋转的方式约束至所述车轮移动装置(6)的框架，所述框架用于将所述车轮保护装置从所述敞开构型(A)移动至所述关闭构型(CL)。

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