[發明專利]使用4個力傳感器的錐度測定系統以及方法

有效

• 申請號: 201310581193.X
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103837121A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 金然基
• 申請（專利權）人: 韓國輪胎株式會社
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 韓龍;郭群

技術領域

本發明涉及使用4個力傳感器的錐度測定系統以及方法，利用附著·設置于輪胎的紡錘形的（spindle）4個力傳感器（Force?sensor）對輪胎所產生的橫力（Lateral?Force）進行測定，擴大由紡錘形（spindle）的4個力傳感器所測定的個別信號，具有將由4個力傳感器所測定的模擬（analog）信號變換為數字信號的數據識別轉換裝置（DAQ?Board），所述4個力傳感器利用數字化的信號和設定·輸入的δ負荷值（Delta?Load）以及系數（factor）來演算錐度（Conicity）值。

背景技術

由于輪胎的制成使用的是胎面（Tread），帶束層（Belt），胎體（Carcass），胎圈（Bead）等多個半成品，因此不是標準的圓形，為了判斷圓形的標準度或者均勻性，對制成的大多數輪胎實施均勻性（uniformity）測定。

這種特性稱為不均勻性（Non-uniformity），大致分為剛性、尺寸、質量，對各個項目進行不均勻性測定以管理輪胎。

上述不均勻性成分的高或低都會引起車輛的震動問題，其中錐度會影響車輛的傾斜。如圖2所示錐度值通過傳感器所測定出的橫向力進行測定。

能夠測定輪胎的均勻性的設備可分為低速或者高速的均勻性設備。兩者的不同點在于在震動問題實際發生的速度區域內是否能夠進行測定，普通低速均勻性是指60RPM（4～7km/h）的速度，高速均勻性設備可以測定從60RPM到200km/h以上的輪胎的均勻性。

另外，因設備費用、測定周期（cycle）速度、測定方式等問題，低速均勻性設備適用于評價工廠的生產線（In-line）上實際所生產的產品，高速均勻性設備則作為研究目的的設備而利用。

傳統的高速均勻性設備為了測定錐度，在紡錘形軸上使用了8個力傳感器，利用如圖4所示的數式對錐度進行計算。

發明內容

本發明所要解決的課題在于：將傳統的使用8個力傳感器所得到的結果、構成為可以通過使用4個力傳感器所測定的值演算出輪胎的錐度值，以此大幅度地削減系統的制作費用以及維修保護費用，加快錐度的測定。

另外一個課題在于，在使用4個力傳感器所測定的值上研究開發測定錐度的新的算法（algorithm），提供測定結果重復性良好，信賴性較高的錐度測定系統以及方法。

本發明解決問題的方法為：提供利用4個力傳感器的錐度測定系統，該系統利用附著·設置于輪胎的紡錘形的4個力傳感器對輪胎所產生的橫向力（Lateral?Force）進行測定，擴大由以紡錘形設置的4個傳感器所測定的個別信號，具有將由4個力傳感器所測定的模擬（analog）信號變換為數字信號的數據識別轉換裝置。所述4個力傳感器構成為可以利用數字化的信號和設定·輸入的δ負荷值以及系數來演算出錐度值。

本發明的另一個解決課題的方法為：提供使用4個力傳感器的錐度測定方法，該方法包括：利用附著設置于車輪的紡錘形的4個傳感器測定輪胎所產生的橫向力的步驟；擴大以紡錘形按照規定的間隔設置的4個傳感器所測定的個別信號的步驟；利用具有A／D變換器的數據識別轉換裝置將增幅器（Amplifier）所擴大的4個模擬（analog）信號變換為數字信號的步驟；利用4個所測定的值、4個所測定值的合計值以及設定輸入的δ負荷值和系數來演算錐度值的步驟。

本發明的另外一個課題的解決方法為，提供使用演算錐度值的4個力傳感器的錐度測定系統以及方法。利用內藏有A／D轉換器（從模擬（analog）到數字的轉換器）、在存儲器中搭載有控制程序的數據識別轉換裝置，對數式(1)、數式(2)以及數式(3)進行處理。

Fy(LFV)=(Y1+Y2+Y3+Y4)/4---------(1)

Fy(LFD)=(-Y1+Y2+Y3-Y4)/4-δ負荷×系數------(2)

錐度=(LFDcw+LFDccw)/2----------(3)

（在此，LFD?cw為順時針轉動時產生的橫向力的平均值，LFD?ccw為逆時針轉動時產生的橫向力的平均值。在數式(2)中，δ負荷設定在輪胎的實驗荷重領域的400～800kgf以內，系數（Factor）在Fy的全體范圍（Full?Range）為20000N時，設定在0.004～0.009范圍內。）

本發明將傳統的使用8個力傳感器得到的結果，構成為可以通過使用4個力傳感器測定的值來演算出輪胎的錐度值，由此可以達到大幅度地減少系統的制作費用以及維修保護費用的有益效果。