CN113978181B - 一种具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置和轮胎定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置和轮胎定位方法，轮胎检测辅助装置包括：一对麦克纳姆轮和驱动组件，一对麦克纳姆轮同轴设置，被测车辆的一对转向轮分别可操作地位于所述一对麦克纳姆轮上；驱动组件分别与一对麦克纳姆轮同轴固定连接，当所述一对转向轮转动时，所述驱动组件驱动所述一对麦克纳姆轮转动给所述一对转向轮提供阻止所述一对转向轮前行的阻力。一对麦克纳姆轮中的每个麦克纳姆轮包括：轮毂和辊子，各辊子相对轮毂的轴线倾斜设置，所述转向轮可操作地与所述辊子抵持，因此本案中的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置可以在检测过程中允许转向轮进行转向。

Description

一种具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置和轮胎定位方法

技术领域

本发明实施例涉及汽车制造技术领域，特别涉及具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置和轮胎定位方法。

背景技术

当汽车加工完成后，一般需对整车进行整车转毂测试，在测试过程中，一般是将汽车的四个轮胎放置到一个可转动设备上，该设备对整车的各轮胎施加负载，模拟整车正常行使的状态，从而实现对整车的轮胎进行测试的目的。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的整车转毂测试只允许轮胎在测量过程中往正前方旋转，而不能允许车轮转向，车轮一旦转向整车就会驶离测试设备。而目前自动驾驶或者辅助驾驶是势不可挡的发展趋势，在测试自动驾驶或者辅助驾驶时，车辆的转向轮需要进行转向操作。

因此，目前亟需一种在测试过程中能够允许车辆进行转向操作的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置和轮胎定位方法，使得被测车辆在测试过程中还能够转向。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，包括：

一对麦克纳姆轮，所述一对麦克纳姆轮同轴设置，被测车辆的一对转向轮分别可操作地位于所述一对麦克纳姆轮上；以及

驱动组件，所述驱动组件分别与所述一对麦克纳姆轮同轴固定连接，当所述一对转向轮转动时，所述驱动组件驱动所述一对麦克纳姆轮转动，给所述一对转向轮提供阻止所述一对转向轮前行的阻力；

其中，所述一对麦克纳姆轮中的每个所述麦克纳姆轮包括：轮毂和辊子，各所述辊子相对所述轮毂的轴线倾斜设置，所述转向轮可操作地与所述辊子抵持。

本发明实施方式相对于现有技术而言，由于具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置包括：一对麦克纳姆轮，麦克纳姆轮包括：轮毂和辊子，并且辊子的轴线与轮毂的轴线倾斜，汽车的一对转向轮（一般为前轮）可以分别放置在一对麦克纳姆轮上，当转向轮转向时，麦克纳姆轮可以吸收转向轮转向后的转向力，从而避免汽车驶离检测辅助装置，因此本案中的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置可以在检测过程中允许转向轮进行转向。

在一实施例中，各所述辊子的轴线与所述轮毂的轴线呈预设夹角，所述预设夹角大于0度且小于60度。

在一实施例中，所述预设夹角大于35度且小于55度。

在一实施例中，所述预设夹角为45度。

在一实施例中，各所述辊子的两个轴向端分别与所述轮毂可转动连接。

在一实施例中，所述辊子的每个轴向端均通过推力轴承或圆锥滚子轴承与所述轮毂可转动连接。

在一实施例中，所述辊子包括：

辊本体；

第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴和所述第二连接轴均与所述辊本体同轴固定连接，且相对设置于所述辊本体两轴向端；

其中，所述第一连接轴和所述第二连接轴均与所述轮毂可转动连接。

在一实施例中，所述辊本体的外径沿所述辊本体的轴向方向，从两个轴向端往中心方向逐渐增大。

在一实施例中，所述具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置还包括：一对检测轮，所述一对检测轮同轴设置，且所述一对检测轮分别与所述一对麦克纳姆轮一一对应平齐并排设置，所述驱动组件还分别与所述一对检测轮同轴固定连接。

在一实施例中，所述驱动组件包括一对电机，所述一对电机分别与所述一对麦克纳姆轮同轴固定连接。

本发明还提供了一种轮胎定位方法，所述轮胎定位方法采用上述的轮胎检测辅助装置对被测车辆的轮胎进行支撑，具体方法如下：

将被测车辆的一对转向轮分别放置于所述一对麦克纳姆轮上，被测车辆的一对非转向轮分别放置于一对检测轮上；

当所述一对转向轮和一对非转向轮转动时，所述驱动组件驱动所述一对麦克纳姆轮转动给所述一对转向轮提供阻止所述一对转向轮前行的阻力，所述驱动组件还驱动所述一对检测轮转动给所述一对非转向轮提供阻止所述一对非转向轮前行的阻力；

其中，所述转向轮与所处的所述麦克纳姆轮之间具有作用力，所述作用力分解为径向分力和轴向分力，所述径向分力的方向与所述麦克纳姆轮的径向方向相同，所述轴向分力与所述麦克纳姆轮的轴向方向相同，通过所述麦克纳姆轮的旋转抵消所述径向分力，通过各所述辊子的旋转抵消所述轴向分力。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置在测试被测车辆轮胎时的示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明麦克纳姆轮的结构示意图；

图4是本发明麦克纳姆轮的结构示意图；

图5是本发明转向轮位于麦克纳姆轮上时的示意图；

图6是本发明转向轮位于麦克纳姆轮上时的示意图；

图7是本发明中麦克纳姆轮中的辊子的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

以下将结合附图对本发明的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

下文参照附图描述本发明的实施例具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，如图1至图4所示，该具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置包括：一对麦克纳姆轮1和驱动组件，一对麦克纳姆轮1彼此同轴设置，当需要对被测车辆2进行测试时，被测车辆2的一对转向轮21分别位于一对麦克纳姆轮1上，转向轮21的外环面与麦克纳姆轮1的外环面相互抵持。驱动组件分别与一对麦克纳姆轮1同轴固定连接，当一对转向轮21转动时，驱动组件能够驱动一对麦克纳姆轮1转动给一对转向轮21提供阻止一对转向轮21前行的阻力，也就是一对麦克纳姆轮1和驱动组件能够给一对转向轮21提供负载，模拟转向轮21在马路上行走时的场景。如图3和图4所示，一对麦克纳姆轮1中的每个麦克纳姆轮1包括：轮毂11和辊子12，各辊子12相对麦克纳姆轮1的轴线倾斜设置，转向轮21与辊子12抵持。

具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置包括一对麦克纳姆轮1，且麦克纳姆轮1包括：轮毂11和辊子12，各辊子12相对轮毂11的轴线倾斜设置，被测车辆2的一对转向轮21（一般为一对前轮）可以分别放置在一对麦克纳姆轮1上。当转向轮21转向时，如图5所示，转向轮21与麦克纳姆轮1之间会产生一个作用力F，该作用力F分解成两个力，分别为径向分力F1和轴向分力F2，径向分力F1指向麦克纳姆轮1的径向，轴向分力F2指向麦克纳姆轮1的轴向，径向分力F1可以驱动麦克纳姆轮1绕自身的轴线旋转，通过麦克纳姆轮1自身的旋转就可以抵消掉径向分力F1，由于各辊子12相对麦克纳姆轮1的轴线倾斜设置，因此轴向分力F2能够驱动各辊子12旋转，通过各辊子12的旋转能够抵消掉轴向分力F2，从而使得转向轮21在高速旋转过程中也能够进行转向，避免被测车辆2驶离检测辅助装置，因此采用本案中的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，使得被测车辆2在检测过程中允许转向轮21进行转向。

另外，可选的，如图4所示，各所述辊子12的轴线与所述轮毂11的轴线呈预设夹角a，所述预设夹角a大于0度且小于60度。被测车辆2的转向轮21的最大转向角为b，根据车辆本身的特性，目前市面上车辆的转向轮的最大转向角b一般为正负30度（当然有些特殊车辆的转向角会超过该范围），图5为转向轮21的转向角b为正30度且转向轮21位于麦克纳姆轮1上时的示意图，图6为转向轮21的转向角b为负30度且转向轮21位于麦克纳姆轮1上时的示意图。从上述各图可以看出，当某一个瞬间辊子12的轴线与转向轮21的轴线垂直时，转向轮21无法驱动辊子12进行转动，轴向分力F2将无法被辊子12吸收，因此转向轮21会驶离麦克纳姆轮1。为了避免上述情况的发生，当被测转向轮21的最大转向角为b时，预设夹角a应当大于0度且小于(90-b)度，而目前市面上的转向轮21最大转向角一般为正负30度，因此可选的，预设夹角a大于0度且小于60度，该预设夹角a可以为10度、20度、30度、40度或者50度。当然，需要强调的是，在实际情况中，根据不同型号车辆的转向轮21的最大转向角b，可以对辊子12的轴线与轮毂11的轴线之间的预设夹角a进行适应性的调整。

另外，可选的，预设夹角a大于35度且小于55度。最优选的，预设夹角a为45度。

另外，如图4所示，各辊子12的两个轴向端分别与轮毂11可转动连接，具体的，由于各辊子12承受轴向分力F2，因此各辊子12将承受较大的轴向力，因此各辊子12的每个轴向端均通过推力轴承或圆锥滚子轴承与轮毂11可转动连接，推力轴承或圆锥滚子轴承可承受较大的轴线力，从而能够延长麦克纳姆轮1的使用寿命。当然，在有些实施例中，各辊子12也可以采用普通轴承与轮毂11进行可转动连接。

如图7所示，辊子12包括：辊本体121、第一连接轴122和第二连接轴123，其中，第一连接轴122和第二连接轴123相对设置于辊本体121的两个轴向端，并与辊本体121同轴固定连接，第一连接轴122和第二连接轴123与轮毂11可转动连接，具体的，第一连接轴122和第二连接轴123均可以通过推力轴承或圆锥滚子轴承与轮毂11可转动连接。如图7所示，该辊本体121的外径沿辊本体121的轴向方向，从辊本体121的两个轴向端往中心方向逐渐增大。当然，在有些实施例中，辊本体121也可以是圆柱形。

另外，在本实施例中，轮毂包括：相对设置的第一轮圈111和第二轮圈112，以及分别与第一轮圈111和第二轮圈112同轴固定连接的中心固定轴，各辊子位于第一轮圈111和第二轮圈112之间，且各辊子的两个轴向端均与第一轮圈111和第二轮圈112可转动连接。需要说明的是，轮毂11的形状在本实施例中并不做具体的限定，轮毂11的形状可以根据现有的麦克纳姆轮1的轮毂11的形状进行适应性变形。当然，为了使被测转向轮21能够放置到麦克纳姆轮1上，一般麦克纳姆轮1的轮宽应当大于被测转向轮21的轮宽。

另外，如图1所示，具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置还包括：一对检测轮3，所述一对检测轮3同轴设置，且所述一对检测轮3分别与所述一对麦克纳姆轮1一一对应平齐并排设置，驱动组件还分别与一对检测轮3同轴固定连接，驱动组件还驱动一对检测轮3转动给一对非转向轮提供阻止一对非转向轮前行的阻力，通过驱动组件和与一对检测轮3给一对非转向轮提供负载，避免一对非转向轮在检测过程中空转。该一对检测轮3可以采用普通轮胎，检测轮3的轮宽一般大于或等于被测轮胎的轮宽。该一对检测轮3一般设置在被测车辆2的一对非转向轮的下方，该非转向轮一般为被测车辆2的后轮22，一对检测轮3分别与一对后轮22抵靠在一起，通过驱动组件给该一对检测轮3施加负载，当被测车辆2的一对后轮22转动时，由于后轮22不是转向轮21因此只会给检测轮3施加一个向正前方旋转的力。通过驱动组件给检测轮3施加负载后，就可以模拟出后轮22在马路上行驶时的场景。

另外，驱动组件包括两对电机，一对电机分别与一对麦克纳姆轮1同轴固定连接，向一对麦克纳姆轮1提供负载。另一对电机分别与一对检测轮3同轴固定连接，向一对检测轮3提供负载。当然，在有些实施例中，驱动组件还可以采用其他装置，只要能够给各麦克纳姆路和各检测轮提供负载就可以，两对电机均与检测系统中的主控系统电性连接，该检测系统是用于检测被测车辆性能的检测系统，通过主控系统可以控制各电机。

通过上述方式整车可以在具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置上行驶并转向，从而方便工作人员观检测被测车辆2的行驶性能，当然，在有些实施例中，也可以采用检测系统收集被测车辆2在行过程中产生的各种数据。

本发明还提供了一种轮胎定位方法，如图1至6所示，该轮胎定位方法采用上述实施例中的轮胎检测辅助装置对被测车辆的轮胎进行支撑，具体方法如下：

将被测车辆2的一对转向轮21分别放置于一对麦克纳姆轮1上，被测车辆2的一对非转向轮分别放置于一对检测轮3上；

当一对转向轮21转动时，驱动组件驱动一对麦克纳姆轮1转动给一对转向轮21提供阻止一对转向轮21前行的阻力；

其中，转向轮21与所抵持的麦克纳姆轮1之间的作用力F，作用力分解为径向分力F1和轴向分力F2，径向分力F1的方向与麦克纳姆轮1的径向方向相同，轴向分力F2与麦克纳姆轮1的轴向方向相同，通过麦克纳姆轮1的旋转抵消径向分力F1，通过各辊子12的旋转抵消轴向分力F2。

采用上述的方法后，使得被测车辆2的转向轮21能够始终位于麦克纳姆轮1上，而不会驶出麦克纳姆轮1，因此被测车辆2在检测过程中也允许转向轮21进行转向。

由于本实施方式与上述实施方式相互对应，因此本实施方式可与上述实施方式互相配合实施。本实施例轮胎定位方法在上述轮胎检测辅助装置的实施例中已经非常完整地表述了，因此在本实施例中就不一一赘述了。上述轮胎检测辅助装置的实施例方式中所提到的操作方法在本实施方式中依然有效，上述轮胎检测辅助装置的实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在上述轮胎检测辅助装置的实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在轮胎检测辅助装置的实施方式中。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，其特征在于，所述具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置包括：

一对麦克纳姆轮，所述一对麦克纳姆轮同轴设置，被测车辆的一对转向轮分别可操作地位于所述一对麦克纳姆轮上；以及

驱动组件，所述驱动组件分别与所述一对麦克纳姆轮同轴固定连接，当所述一对转向轮转动时，所述驱动组件驱动所述一对麦克纳姆轮转动，给所述一对转向轮提供阻止所述一对转向轮前行的阻力；

其中，所述一对麦克纳姆轮中的每个所述麦克纳姆轮包括：轮毂和辊子，各所述辊子相对所述轮毂的轴线倾斜设置，所述转向轮可操作地与所述辊子抵持；

所述轮毂可操作地转动抵销所述转向轮沿所述麦克纳姆轮径向方向的分力，各所述辊子可操作地转动抵销所述转向轮沿所述麦克纳姆轮轴向方向的分力。

2.根据权利要求1所述的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，其特征在于，各所述辊子的轴线与所述轮毂的轴线呈预设夹角，所述预设夹角大于0度且小于60度。

3.根据权利要求2所述的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，其特征在于，所述预设夹角大于35度且小于55度。

4.根据权利要求2所述的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，其特征在于，所述预设夹角为45度。

5.根据权利要求1所述的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，其特征在于，各所述辊子的两个轴向端分别与所述轮毂可转动连接。

6.根据权利要求5所述的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，其特征在于，所述辊子的每个轴向端均通过推力轴承或圆锥滚子轴承与所述轮毂可转动连接。

7.根据权利要求1所述的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，其特征在于，所述辊子包括：

辊本体；

第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴和所述第二连接轴均与所述辊本体同轴固定连接，且相对设置于所述辊本体两轴向端；

其中，所述第一连接轴和所述第二连接轴均与所述轮毂可转动连接。

8.根据权利要求7所述的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，其特征在于，所述辊本体的外径沿所述辊本体的轴向方向，从两个轴向端往中心方向逐渐增大。

9.根据权利要求1所述的具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置，其特征在于，所述具有麦克纳姆轮的轮胎检测辅助装置还包括一对检测轮，所述一对检测轮同轴设置，且所述一对检测轮分别与所述一对麦克纳姆轮一一对应平齐并排设置，所述驱动组件还分别与所述一对检测轮同轴固定连接。

10.一种轮胎定位方法，其特征在于，所述轮胎定位方法采用权利要求1至8任意一项所述的轮胎检测辅助装置对被测车辆的轮胎进行支撑，具体方法如下；

将被测车辆的一对转向轮分别放置于所述一对麦克纳姆轮上，被测车辆的一对非转向轮分别放置于一对检测轮上；

当所述一对转向轮和一对非转向轮转动时，所述驱动组件驱动所述一对麦克纳姆轮转动给所述一对转向轮提供阻止所述一对转向轮前行的阻力，所述驱动组件还驱动所述一对检测轮转动给所述一对非转向轮提供阻止所述一对非转向轮前行的阻力；

其中，所述转向轮与所处的所述麦克纳姆轮之间具有作用力，所述作用力分解为径向分力和轴向分力，所述径向分力的方向与所述麦克纳姆轮的径向方向相同，所述轴向分力与所述麦克纳姆轮的轴向方向相同，通过所述麦克纳姆轮的旋转抵消所述径向分力，通过各所述辊子的旋转抵消所述轴向分力。

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