两用测功机组件的制作方法

文档序号:10156624
两用测功机组件的制作方法
【专利说明】两用测功机组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明要求于2014年6月19日递交的美国临时申请第62/014,350号的权益。以上申请的整个公开通过引用被合并于此。
技术领域
[0003]本公开大致涉及测功机,更具体而言,公开一种可用于车辆测试的两用测功机组件。
【背景技术】
[0004]本节提供与本公开相关且未必为现有技术的背景信息。
[0005]测功机,通常简称为“测功器”,为测量机器性能的设备。测功机最常见地用于测量车辆的性能,更具体而言,测量典型地通过关联的动力系部件传递到测功机的由车辆的发动机产生的功率和扭矩。除了测量功率和扭矩,测功机能够被用于确定摩擦和栗送损失,或用于模拟排放测试、耐久测试和极端温度测试的道路负载条件。
[0006]存在若干形式的通常用于车辆测试的测功机。这些测功机包括发动机测功机、底盘测功机和动力系测功机。发动机测功机直接联接到车辆的发动机并直接从发动机的曲轴测量功率和扭矩。这种发动机测功机通常需要将车辆的发动机从车辆移除并且不计入车辆的传动系、齿轮箱、变速器或差速器中的功率损失。因此,发动机制造商通常使用发动机测功机以在将发动机安装到车辆中之前测试发动机。底盘测功机大致包括在测试期间由车辆的驱动轮驱动的底盘测功机辊。底盘测功机测量由车辆的驱动轮传递到底盘测功机辊的功率。这样,底盘测功机有时被称为“滚动道路”测功机,这是因为旋转中的底盘测功机辊模拟路上操作。有利地,底盘测功机可快速且容易地安装并且其计入与车辆的传动系关联的摩擦损失,因而提供路上性能的更佳近似值。
[0007]在测试之前,车辆可简单地驱动到底盘测功机辊上并锚固就位。因此,不需要为了测试将发动机从车辆移除。然而,底盘测功机的一些缺点包括可能在较长的耐力和耐久测试期间产生的轮胎磨损以及可能在车轮与底盘测功机辊之间产生的车轮滑转,导致测量不那么精确。
[0008]动力系测功机大致包括在测试期间由车辆的至少一个动力系部件驱动的动力系测功机轴。典型地,动力系测功机轴被连接到车辆的轮毂,以便从车辆的驱动轴直接测量功率和扭矩。虽然车辆必须在千斤顶上上升并且在动力系测功机可被连接之前移除车辆的车轮,但是这种类型的测功机不存在轮胎磨损或车轮滑转的可能性。在一些情况下,动力系测功机具有能支撑车辆的全部重量的特殊轴承,这允许车辆悬架实现其在道路上的相同位置。
[0009]所有这些不同类型的测功机具有一些形式的测功机电机。测功机电机包括能旋转地联接到测功机的驱动部件的电机轴。这种测功机电机提供功率和扭矩测量,并且是随着其最大负载范围增加而尺寸增加的典型的大型部件。因此,用于测试重型和多轴车辆的测功机电机占据大量空间。虽然存在便携式测功机,但是许多测功机位于测试室内部。这尤其当车辆测试需要在特定温度下运行时是真实。例如,许多现代测试需要在包括诸如-65°C (摄氏度)的非常低温的极端温度下的车辆测试。测试室因此由将车辆与环境温度隔离的至少一个室壁限定。气候控制装置控制测试室内的温度,使得车辆可在极端温度下测量。这种测试室通常尺寸大,因为其必须不仅为车辆而且为包括测功机电机的整个测功机组件提供足够空间。另外,很多测试室被构造为使得分离的底盘测功机和动力系测功机可被布置在测试室中。这允许根据特别测试的特定标准使用任一类型的测功机,而无需将装置移入或移出测试室。
[0010]因此,从气候控制的立场看,这种测试室的尺寸是成问题的。考虑到测试室内大量的空气必须被加热或冷却,将测试室在测试期间维持在极端温度是非常昂贵的。换句话说,为了使大型测试室在测试期间维持在极端温度下消耗大量的能量。

【发明内容】

[0011]本节提供本公开的大致总结,并非其全部范围或其全部特征的全面公开。
[0012]本公开提供一种两用测功机组件,其在测试室中占据较少空间且能用作底盘测功机和动力系测功机。这种两用测功机组件可大致用于测试具有至少一个车轮和/或驱动车轮的至少一个动力系部件的车辆。
[0013]两用测功机组件具有在测试期间接合车辆的至少一个车轮并由车辆的至少一个车轮驱动的底盘测功机辊。底盘测功机轴支撑底盘测功机并与底盘测功机辊能旋转地联接。两用测功机还包括与底盘测功机轴隔开的动力系测功机轴。动力系测功机轴包括在测试期间能够与车辆的至少一个动力系部件配合并由车辆的至少一个动力系部件驱动的输入法兰。包括电机轴的测功机电机被能旋转地联接到底盘测功机轴与动力系测功机轴中的至少一个。底盘测功机辊和动力系测功机轴中的至少一个被设置在由至少一个室壁限定的测试室内。至少一个室壁将车辆与环境温度隔离,使得车辆能在测试室内的极端温度下被测试。
[0014]两用测功机组件进一步包括设置在测功机电机与底盘测功机轴和动力系测功机轴之间并将测功机电机与底盘测功机轴和动力系测功机轴能旋转地联接的齿轮箱。至少一个室壁被设置在一侧的测功机电机与另一侧的底盘测功机辊和动力系测功机轴中的至少一个之间,使得测功机电机被设置在测试室外部。因此,测功机电机与测试室内的极端温度隔离。存在穿透至少一个室壁的至少一个孔口,测功机电机通过该至少一个孔口连接到底盘测功机辊与动力系测功机轴中的至少一个。
[0015]有利地,在此公开的两用测功机组件允许基于测试的标准在底盘测功机测试与动力系测功机测试之间容易切换。两用测功机组件将相同的测功机电机用于底盘测功机测试与动力系测功机测试,因此降低成本和复杂性。这还提供较小的包装尺寸,这是有利的,因为测试室的容量并因而其能量消耗可降低。应该理解,由于不需要用于分离的底盘测功机和动力系测功机的空间,因此测试室的容量能减小。测试室的容量还可减小,因为公开的两用测功机组件将测功机电机放置在测试室外部。因此,测试室不需要比被测试的车辆的宽度宽很多。这些一起导致较小的测试室,在测试期间需要更少的能量来维持测试室内的极端温度。作为另外的益处,测功机电机的尺寸、成本以及复杂性还可降低,因为测功机电机不需要能够承受极端温度。测功机电机的隔热及其他温度调节特征可去除,因为其在测试室外的位置使测功机电机处于环境温度下。
【附图说明】
[0016]由于通过参照下面的结合附图考虑的详细描述,本发明的其它优点将更好理解,因此本发明的其它优点将容易理解,附图中:
[0017]图1为根据本公开构造的示例性两用测功机组件的侧部透视图,其中使用两用测功机组件的底盘测功机辊测试车辆;
[0018]图2为图1中所示的示例性两用测功机组件的侧部透视图,其中使用两用测功机组件的动力系测功机轴测试车辆;
[0019]图3为根据本公开构造的示例性两用测功机组件的侧面正视图;
[0020]图4为图3中所示的示例性两用测功机组件的侧部透视图;
[0021]图5为图4中所示的示例性两用测功机组件的侧部透视图,其中齿轮箱已经相对于图4中所示的视图被枢转以适应具有不同轮距的车辆;
[0022]图6为图3中所示的示例性两用测功机组件的侧面正视图,其中通过第一法兰和第二扭矩法兰外壳观察可以看到第一法兰和第二扭矩法兰;
[0023]图7为图6的示例性两用测功机组件的一部分沿图6的线7-7截取的剖视图;
[0024]图8为图3的示例性两用测功机组件的齿轮箱沿图3的线8-8截取的前剖视图;
[0025]图9为另一示例性两用测功机组件的侧部透视图,其中测功机电机、齿轮箱和底盘测功机被设置在一个或多个滑轨上;
[0026]图10为图9中所示的示例性两用测功机组件的另一侧部透视图;
[0027]图11为图10中所示的示例性两用测功机组件的一部分沿图10的线11-11截取的局部剖视图,其中第二齿轮箱轴、第二齿轮箱联接器、动力系测功机中间轴、壁安装轴承组件、动力系测功机联接器以及动力系测功机轴被例示;
[0028]图12为图11中所示的动力系测功机中间轴、壁安装轴承组件和动力系测功机联接器的侧部分解透视图;
[0029]图13为图10中所示的示例性两用测功机组件的局部的侧部透视图,其中齿轮箱、室壁、滑动门密封件、动力系测功机中间轴、壁安装轴承组件和动力系测功机轴的部分被例示;
[0030]图14为两个图9中所示的示例性两用测功机组件沿室壁布置的侧部透视图;
[0031]图15为另一示例性两用测功机组件的侧部透视图,其中测功机电机、齿轮箱和齿轮箱枢转致动器被设置在测试室外部;以及
[0032]图16为图15中所示的示例性两用测功机组件的另一侧部透视图。
【具体实施方式】
[0033]参照附图,其中相似的附图标记在数个视图中始终指示相应的部件,数个两用测功机组件20a、20b、20c被公开。这些两用测功机组件20a、20b、20c可在车辆测试中使用以评估车辆22的性能和可靠性。将理解,用公开的两用测功机组件20a、20b、20c测试的车辆22可具有一个或多个车轮24以及驱动车轮24的一个或多个动力系部件26。通过示例且不限制的方式,车辆22可为汽车、重型卡车或多轴车辆。在此使用的术语“车轮”包括车辆22的轮辋和/或轮胎并且不意味着限于一个或另一个。术语“动力系部件”包括包含但不限于车辆22的发动机、变速器、轮毂和车轴的一系列动力系部件26。因此,应当理解,在此使用的术语“动力系”包括传动系部件。
[0034]现在将参照附图更充分地描述示例实施例。示例实施例被提供为使得本公开是完全的并将范围充分传达给本领域技术人员。诸如特定部件、设备和方法的大量特定细节被提出,以提供本公开的实施例的完全理解。对本领域技术人员明显的是,不需要采用特定细节,示例实施例可以许多不同的形式具体化并且不应理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中,众所周知的步骤、众所周知的设备结构以及众所周知的技术没有详细描述。
[0035]在此使用的术语是仅为了描述特定实施例的目的而并非意欲为限制性的。如在此使用的,单数形式“一”、“一个”、“所述”可意指也包括复数形式,除非上下文另有清楚指出。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”为包含性的,因此指明阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件及其组合的存在或增加。在此描述的方法步骤、工艺以及操作不被理解为必然要求它们以讨论或例示的特定顺序执行,除非特别指出为执行的顺序。还应理解,另外或替代步骤可米用。
[0036]当元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一元件或层,其可以直接在另一元件或层上、直接接合、连接或联接到另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。相反,当元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层,则不存在中间元件或层。被用于描述元件之间的关系的其它措辞应该以相似的方式来解释(例如“在……之间”与“直接在……之间”,“邻近”与“紧邻”等)。如在此使用的,术语“和/或”包括一个或多个关联的所列项目的任意和全部组合。
[0037]虽然术语第一、第二、第三等在此可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或分段,但是这些元件、部件、区域、层和/或分段不应受到这些术语的限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层和/或分段与另一区域、层和/或分段区
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