[发明专利]用于测量不平衡产生的力的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量特别是车辆车轮(轮辋/轮胎组件)的转子的不平衡产生的力的装置。

背景技术

对于这种测量转子的不平衡产生的力的装置，从US4449407得知的是安装在两个轴承单元内转动的测量轴，轴承单元彼此布置在一轴向距离处，并且经由与中空轴承壳体相对的力传感器支承。这种测量轴的安装装置通过固定框架承载。

在从EP0133229A1已知的用于平衡机动车辆车轮的装置中，测量轴在具有力传输装置的安装装置内支承在固定框架上。为了实现动态平衡，同样布置有力换能器的两个安装平面设置用于测量轴的安装。

在已知装置中，在测量点处设置在安装平面内的力传感器提供与转子的不平衡造成的离心力成比例的传感器信号。通过用于车轮平衡机器的传统标准测量系统，浮动安装装置通常用于测量轴和夹紧在测量轴上的转子。基于静态的力杠杆原理，在转子的两个补偿平面上进行平移，以便对不平衡进行动态平衡。已知装置公开了多种结构和校正方法，其目的在于通过传感器在两个安装平面内进行的力测量是彼此独立的(平面分离)。

发明内容

本发明的技术问题在于提供一种开始段落提到类型的装置，其中由于力的动态性能，实现改进的平面分离。

根据本发明，该问题通过权利要求1的特征来解决。从属权利要求包括本发明的有利变型。

本发明提供一种用于测量转子的不平衡产生的力的装置，特别是轮胎维护机器，例如适用于平衡车辆车轮的车轮平衡器和/或轮胎更换机器。该装置包括固定框架和优选为管的形式的第一轴承，其中测量轴围绕其轴线转动安装。

测量轴接近或位于设计成附接例如车辆车轮的转子的安装装置的自由端。

转子被构造成在一个补偿平面内平衡(静态平衡)或两个补偿平面内平衡(动态平衡)。具有刚性结构的第二轴承围绕与该轴线相交(优选为垂直)的枢转轴线枢转地支承第一轴承，并支承在固定框架上。第一力传感器测量转子的不平衡产生的且围绕枢转轴线作用在测量轴上的力。第二力传感器测量转子的不平衡产生的且在与该轴线相交的方向上(例如优选地垂直于枢转轴线的方向)作用在轴和第二轴承上的力。

通过弹簧装置，特别是通过一个或多个扭转弹簧，实现第一轴承和第二轴承之间的枢转位移。通过优选地构造成板簧的弹簧装置，实现第二轴承和固定框架之间的位移。所使用的弹簧装置允许当前可用的载荷单元或力换能器测量力所需的例如在μm位移范围内的位移。这种载荷单元或力换能器可包括作为力感测元件的压电晶体或霍尔元件。

为了形成第二轴承围绕其枢转地支承的枢转轴线，优选地设置两个扭转弹簧，其中该轴线在两个扭转弹簧之间的中部延伸。

优选地，第一力传感器被放置(特别是张紧)在第一轴承和第二轴承之间，并且第二力传感器放置(特别是张紧)在第二轴承和固定框架之间。

第一力传感器和第二力传感器的测量方向优选地在经过该轴线的一个公共平面内延伸。

第一力传感器的测量方向可以相对于垂直于该轴线的方向以特定角度倾斜。可以确定该倾斜角度的范围在80°-100°，优选在85°-95°。甚至更优选地，该倾斜角度是90°，在这种情况下，第一力传感器的测量方向平行于该轴线延伸。

第二力传感器的测量方向可以相对于该轴线以特定角度倾斜，其中第一力传感器的测量方向大致平行于该轴线。可以确定第二力传感器的测量方向相对于该轴线的倾斜角度的范围在60°-120°，例如是65°-115°，特别是70°-110°。在优选实施方式中，该倾斜角度是75°或105°。

附图说明

结合附图给出的优选实施方式，更加详细地说明本发明，附图中：

图1是测量装置的一侧的透视图；

图2是测量装置的另一侧的透视图；

图3是测量装置的一侧的侧立视图；

图4是沿着图3的截线A-A的剖视图；

图5是测量装置的另一侧的侧立视图；

图6是测量装置的平面图；

图7是沿着图6的截线B-B的剖视图；以及

图8是表示测量装置的部件的分解视图。

具体实施方式

附图所示的实施方式是用于测量力(特别是离心力)的测量装置，所述力通过转子9的不平衡产生，如图6示意所示。转子9可以具有包括轮辋/轮胎组件的车辆车轮的构造。转子9能够在一个补偿平面内平衡(静态平衡)或在两个补偿平面10、11内平衡(动态平衡)。