ES2247468T3 - Metodo para hacer corresponder una rueda de un vehiculo. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para hacer corresponder una rueda de vehículo que tiene un neumático montado en una llanta, en el que el neumático y la llanta se hacen girar el uno respecto al otro en función de la falta de uniformidades, caracterizado por el hecho de que se determinan datos de desviación geométricos en el neumático y la llanta que son desviaciones respecto a datos de referencia geométricos del neumático y la llanta, y se lleva a cabo una operación de medición de desequilibrio de la rueda, donde en la operación de medición de los datos de desviación geométricos y la operación de medición de desequilibrio el neumático está en una primera posición en la llanta, y que posteriormente el neumático se hace girar en la llanta hasta una segunda posición en la que una suma de vectores de fuerza resultante de los datos de desviación geométricos respecto al neumático y la llanta y el desequilibrio de la rueda, y formada por un ordenador, se minimiza.

Description

Método para hacer corresponder una rueda de un vehículo.

La invención se refiere a un procedimiento para hacer corresponder una rueda de vehículo que tiene un neumático montado en una llanta, en el que el neumático y la llanta se hacen girar el uno respecto al otro.

Un procedimiento de este tipo se conoce de "Werkstatt und Betrieb" 1970, páginas 183, 188, y del documento US-A-6397675. El procedimiento conocido consiste en determinar un punto máximo en términos del descentrado del neumático y un punto mínimo en términos del descentrado de la llanta, o viceversa. Haciendo girar el neumático respecto a la llanta (haciéndolo corresponder, "matching" en inglés) se minimizan o eliminan las faltas de uniformidad en la rueda de vehículo las unas respecto a las otras, por ejemplo, desplazando el punto máximo respecto al descentrado de la llanta hasta una posición en el punto mínimo respecto al descentrado de la llanta.

La homogeneidad del giro de la rueda de un vehículo, en particular de la rueda de un vehículo a motor, cuando el vehículo se está desplazando, no sólo está influenciada por las fuerzas provocadas por faltas de uniformidad geométrica de las partes que constituyen la rueda, sino también en particular por fuerzas centrífugas provocadas por un desequilibrio de la rueda. Se conoce y admite que dichos efectos de desequilibrio se compensan mediante un procedimiento de igualación de masas, por ejemplo fijando contrapesos en la rueda de vehículo a motor, aunque esto no implica tener en cuenta las fuerzas provocadas por las faltas de uniformidad mencionadas anteriormente en las partes que constituyen la rueda.

Por tanto, el objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento del tipo como el expuesto al principio de esta descripción, que proporciona una mejora en la homogeneidad del giro de la rueda de vehículo durante su funcionamiento.

Según la invención, este objetivo se alcanza mediante las características de la reivindicación 1.

La invención proporciona la determinación de datos de desviación geométricos en el neumático y la llanta, que son desviaciones del neumático y la llanta respecto a la referencia geométrica o datos de referencia y la realización de una operación de medición de desequilibrio. En estas operaciones de medición respecto a los datos de desviación geométricos (descentrado) y en la operación de medición de desequilibrio, el neumático está en una posición angular de giro dada en la llanta. Estas operaciones de medición se llevan a cabo preferiblemente al mismo tiempo. En esa situación, se aprovecha el hecho de que la rueda se haga girar durante la operación de medición de desequilibrio, y se determinan los datos de desviación geométricos respecto a los datos de referencia geométricos durante dichos movimientos de giro de la rueda. No obstante, las operaciones de medición de los datos de desviación geométricos y de desequilibrio se pueden realizar sucesivamente en el tiempo.

Los datos de desviación geométricos implican sustancialmente descentrados radiales y/o laterales del neumático y la llanta. Estos datos de desviación geométricos se determinan mediante la medición simultánea con la operación de medición de desequilibrio, sin contacto, por ejemplo mediante ultrasonidos o sensores capacitivos, o preferiblemente mediante escaneo óptico de la rueda de vehículo, por ejemplo mediante un aparato como el que se conoce de la patente EP-A-1 174 698. A este respecto, es preferible un procedimiento de triangulación óptico.

Siguiendo estas operaciones de medición respecto a los datos de desviación geométricos y el desequilibrio, el neumático se mueve en la llanta hasta una segunda posición angular de giro en la que una suma de vectores de fuerza resultante de los datos de desviación medidos y el desequilibrio de la rueda medido, y formada por un ordenador, se minimiza.

En una forma simplificada, esta suma de vectores se puede escribir como sigue:

F = a_{1}\cdot S_{t}+ a_{2}\cdot S_{r} + a_{3}\cdot U_{t} + a_{4}\cdot U_{r}

Donde:

S_{t} es un componente de fuerza provocado por el descentrado del neumático,

S_{r} es un componente de fuerza provocado por el descentrado de la llanta,

U_{t} es un componente de fuerza provocado por el desequilibrio del neumático, y

U_{r} es un componente de fuerza provocado por el desequilibrio de la llanta.

Los componentes de fuerza provocados por descentrados del neumático y la llanta dependen de los respectivos pesos del neumático y la llanta. Las fuerzas provocadas por el desequilibrio del neumático y el desequilibrio de la llanta se pueden medir de manera convencional en la forma de fuerzas centrífugas en una máquina de equilibrado de ruedas. Preferiblemente, las dos fuerzas provocadas por el desequilibrio del neumático y el desequilibrio de la llanta se miden en total como el desequilibrio de la rueda. No obstante, esas fuerzas también se pueden determinar por separado, mediante procedimientos de medición adecuados. A este respecto, para medir el desequilibrio, el neumático se puede montar en una llanta equilibrada provista en la máquina de equilibrado. Cuando se lleva a cabo la operación para medir el desequilibrio de la llanta, la llanta puede medirse sin un neumático en la máquina de equilibrado.

Los sumandos individuales de la suma de vectores indicada anteriormente incluyen las direcciones, en particular las posiciones angulares de giro alrededor de los ejes de giro de la rueda de vehículo. Alterando las posiciones angulares de giro de los sumandos de la suma de vectores indicada anteriormente la una en relación a la otra, es posible conseguir una minimización de la suma de vectores F mediante procedimientos numéricos, por ejemplo mediante el procedimiento de Brent, bisección, optimización obligada, etc. Esto proporciona un cálculo de un ángulo de giro (ángulo de correspondencia, "matching angle" en inglés) que es el ángulo que se debe girar el neumático respecto a la llanta hasta la segunda posición.

En la presente solicitud el término "llanta" se utiliza para referirse a la parte de la rueda que comprende metal, particularmente aluminio, acero u otra aleación. Esa parte de la llanta incluye el soporte perimetral en el que está dispuesto el neumático, y la parte de disco de la rueda que está dentro del soporte perimetral. Esa parte de disco de la rueda se puede abrir o no, o también puede estar formada por radios.

En la presente solicitud el término "neumático" se refiere a un neumático que se ajusta mediante aire en el soporte de la llanta descrita anteriormente. Durante su utilización, y en referencia a las operaciones de medición que deben realizarse, el neumático se llena con aire a la presión de funcionamiento normal.

Los sumandos individuales de la suma de vectores F indicada anteriormente representan los componentes de fuerza de la suma de vectores. Los sumandos de la suma de vectores pueden incluir los factores de coeficiente a1, a2, a3 y a4. Estos factores de coeficiente se pueden seleccionar dependiendo del tipo de rueda. A este respecto, dependiendo del tipo de rueda, se puede establecer un coeficiente de los componentes de fuerza resultantes de los desequilibrios en relación a los componentes de fuerza resultantes de los datos de desviación geométricos. Adicionalmente, las proporciones de los componentes de fuerza que se determinan en el neumático, respecto a los componentes de fuerza que se determinan en la llanta, se pueden tener en cuenta respecto a su influencia, en virtud del coeficiente. Si por ejemplo el tipo de rueda en cuestión es del tipo cuya llanta no tiene o tiene un mínimo de tolerancias respecto a la distribución de masas alrededor del eje de la rueda y respecto a las desviaciones geométricas, los factores de coeficiente asociados a la llanta se mantendrán bajos en relación a los factores de coeficiente relacionados con el neumático. Adicionalmente, en lo que se refiere a la determinación de la magnitud de los factores de coeficiente, el peso de la llanta (llanta de acero o de un metal ligero) y el paso del neumático se pueden tener en cuenta en dicho procedimiento para la determinación de la magnitud. Además, los factores de coeficiente se pueden establecer dependiendo de los requerimientos en las características de funcionamiento de la rueda por parte del fabricante o del usuario del vehículo. También se puede tener en cuenta la naturaleza de la suspensión mediante la cuál la rueda está montada al vehículo. En términos generales, los factores de coeficiente que establecen las proporciones en porcentaje de los coeficientes de los sumandos individuales en la suma de vectores, se establecen empíricamente para los respectivos tipos de rueda y los respectivos grupos de tipos de rueda.

Para establecer si el desequilibrio residual de la rueda de vehículo está dentro de las tolerancias prescritas después de la operación para hacerla corresponder, es decir, después del giro hasta la segunda posición angular de giro en la llanta, se lleva a cabo otra operación de medición en la rueda de vehículo. Luego, dependiendo del desequilibrio determinado, se efectúa una compensación del desequilibrio en la rueda de vehículo de una manera conocida, por ejemplo, mediante contrapesos.

Las mediciones de desequilibrio podrán incluir operaciones de medición de desequilibrio estáticas o dinámicas, respecto a las cuales se pueden efectuar compensaciones de desequilibrio de forma estática o dinámica dependiendo de los respectivos tipos de rueda.

Para mejorar la homogeneidad de marcha de un vehículo a motor, se miden las desviaciones geométricas y los desequilibrios de un conjunto de cuatro neumáticos y llantas del vehículo a motor, y se montan los cuatro neumáticos y llantas de dicho conjunto de manera que la suma de vectores explicada anteriormente para cada rueda de vehículo se minimiza.

Claims (9)

1. Procedimiento para hacer corresponder una rueda de vehículo que tiene un neumático montado en una llanta, en el que el neumático y la llanta se hacen girar el uno respecto al otro en función de la falta de uniformidades, caracterizado por el hecho de que se determinan datos de desviación geométricos en el neumático y la llanta que son desviaciones respecto a datos de referencia geométricos del neumático y la llanta, y se lleva a cabo una operación de medición de desequilibrio de la rueda, donde en la operación de medición de los datos de desviación geométricos y la operación de medición de desequilibrio el neumático está en una primera posición en la llanta, y que posteriormente el neumático se hace girar en la llanta hasta una segunda posición en la que una suma de vectores de fuerza resultante de los datos de desviación geométricos respecto al neumático y la llanta y el desequilibrio de la rueda, y formada por un ordenador, se minimiza.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que simultáneamente a la operación de medición respecto al desequilibrio de la rueda, las desviaciones geométricas en el neumático y en la llanta se miden sin contacto con la rueda girando.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que para determinar los datos de desviación geométricos del neumático y la llanta, la rueda que gira se escanea de forma óptica y en particular mediante un procedimiento de triangulación óptico.

4. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los datos de desviación geométricos del neumático y la rueda y el desequilibrio de la rueda se miden sucesivamente en el tiempo en la rueda que gira.

5. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que coeficientes determinados están asociados a los sumandos de la suma de vectores.

6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que los coeficientes se seleccionan en función del tipo de rueda.

7. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que el desequilibrio del neumático y el desequilibrio de la llanta se determinan como desequilibrios separados respecto a la magnitud y la posición angular.

8. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que después de hacer girar el neumático hasta la segunda posición en la llanta, el desequilibrio de la rueda se mide otra vez y se lleva a cabo una compensación de desequilibrio en función de ese desequilibrio medido en la rueda de vehículo.

9. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que se miden las desviaciones geométricas y los desequilibrios de un conjunto de cuatro neumáticos y llantas, y los cuatro neumáticos y llantas de dicho conjunto se montan de manera que dicha suma de vectores resultante para cada rueda de vehículo se minimiza.