兩用測(cè)功機(jī)組件的制作方法
【專利說明】?jī)捎脺y(cè)功機(jī)組件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本發(fā)明要求于2014年6月19日遞交的美國臨時(shí)申請(qǐng)第62/014，350號(hào)的權(quán)益。以上申請(qǐng)的整個(gè)公開通過引用被合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開大致涉及測(cè)功機(jī)，更具體而言，公開一種可用于車輛測(cè)試的兩用測(cè)功機(jī)組件。
【背景技術(shù)】
[0004]本節(jié)提供與本公開相關(guān)且未必為現(xiàn)有技術(shù)的背景信息。
[0005]測(cè)功機(jī)，通常簡(jiǎn)稱為“測(cè)功器”，為測(cè)量機(jī)器性能的設(shè)備。測(cè)功機(jī)最常見地用于測(cè)量車輛的性能，更具體而言，測(cè)量典型地通過關(guān)聯(lián)的動(dòng)力系部件傳遞到測(cè)功機(jī)的由車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率和扭矩。除了測(cè)量功率和扭矩，測(cè)功機(jī)能夠被用于確定摩擦和栗送損失，或用于模擬排放測(cè)試、耐久測(cè)試和極端溫度測(cè)試的道路負(fù)載條件。
[0006]存在若干形式的通常用于車輛測(cè)試的測(cè)功機(jī)。這些測(cè)功機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)、底盤測(cè)功機(jī)和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)直接聯(lián)接到車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)并直接從發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸測(cè)量功率和扭矩。這種發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)通常需要將車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)從車輛移除并且不計(jì)入車輛的傳動(dòng)系、齒輪箱、變速器或差速器中的功率損失。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商通常使用發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)以在將發(fā)動(dòng)機(jī)安裝到車輛中之前測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)。底盤測(cè)功機(jī)大致包括在測(cè)試期間由車輛的驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的底盤測(cè)功機(jī)輥。底盤測(cè)功機(jī)測(cè)量由車輛的驅(qū)動(dòng)輪傳遞到底盤測(cè)功機(jī)輥的功率。這樣，底盤測(cè)功機(jī)有時(shí)被稱為“滾動(dòng)道路”測(cè)功機(jī)，這是因?yàn)樾D(zhuǎn)中的底盤測(cè)功機(jī)輥模擬路上操作。有利地，底盤測(cè)功機(jī)可快速且容易地安裝并且其計(jì)入與車輛的傳動(dòng)系關(guān)聯(lián)的摩擦損失，因而提供路上性能的更佳近似值。
[0007]在測(cè)試之前，車輛可簡(jiǎn)單地驅(qū)動(dòng)到底盤測(cè)功機(jī)輥上并錨固就位。因此，不需要為了測(cè)試將發(fā)動(dòng)機(jī)從車輛移除。然而，底盤測(cè)功機(jī)的一些缺點(diǎn)包括可能在較長(zhǎng)的耐力和耐久測(cè)試期間產(chǎn)生的輪胎磨損以及可能在車輪與底盤測(cè)功機(jī)輥之間產(chǎn)生的車輪滑轉(zhuǎn)，導(dǎo)致測(cè)量不那么精確。
[0008]動(dòng)力系測(cè)功機(jī)大致包括在測(cè)試期間由車輛的至少一個(gè)動(dòng)力系部件驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸。典型地，動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸被連接到車輛的輪轂，以便從車輛的驅(qū)動(dòng)軸直接測(cè)量功率和扭矩。雖然車輛必須在千斤頂上上升并且在動(dòng)力系測(cè)功機(jī)可被連接之前移除車輛的車輪，但是這種類型的測(cè)功機(jī)不存在輪胎磨損或車輪滑轉(zhuǎn)的可能性。在一些情況下，動(dòng)力系測(cè)功機(jī)具有能支撐車輛的全部重量的特殊軸承，這允許車輛懸架實(shí)現(xiàn)其在道路上的相同位置。
[0009]所有這些不同類型的測(cè)功機(jī)具有一些形式的測(cè)功機(jī)電機(jī)。測(cè)功機(jī)電機(jī)包括能旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到測(cè)功機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件的電機(jī)軸。這種測(cè)功機(jī)電機(jī)提供功率和扭矩測(cè)量，并且是隨著其最大負(fù)載范圍增加而尺寸增加的典型的大型部件。因此，用于測(cè)試重型和多軸車輛的測(cè)功機(jī)電機(jī)占據(jù)大量空間。雖然存在便攜式測(cè)功機(jī)，但是許多測(cè)功機(jī)位于測(cè)試室內(nèi)部。這尤其當(dāng)車輛測(cè)試需要在特定溫度下運(yùn)行時(shí)是真實(shí)。例如，許多現(xiàn)代測(cè)試需要在包括諸如-65°C (攝氏度)的非常低溫的極端溫度下的車輛測(cè)試。測(cè)試室因此由將車輛與環(huán)境溫度隔離的至少一個(gè)室壁限定。氣候控制裝置控制測(cè)試室內(nèi)的溫度，使得車輛可在極端溫度下測(cè)量。這種測(cè)試室通常尺寸大，因?yàn)槠浔仨毑粌H為車輛而且為包括測(cè)功機(jī)電機(jī)的整個(gè)測(cè)功機(jī)組件提供足夠空間。另外，很多測(cè)試室被構(gòu)造為使得分離的底盤測(cè)功機(jī)和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)可被布置在測(cè)試室中。這允許根據(jù)特別測(cè)試的特定標(biāo)準(zhǔn)使用任一類型的測(cè)功機(jī)，而無需將裝置移入或移出測(cè)試室。
[0010]因此，從氣候控制的立場(chǎng)看，這種測(cè)試室的尺寸是成問題的。考慮到測(cè)試室內(nèi)大量的空氣必須被加熱或冷卻，將測(cè)試室在測(cè)試期間維持在極端溫度是非常昂貴的。換句話說，為了使大型測(cè)試室在測(cè)試期間維持在極端溫度下消耗大量的能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本節(jié)提供本公開的大致總結(jié)，并非其全部范圍或其全部特征的全面公開。
[0012]本公開提供一種兩用測(cè)功機(jī)組件，其在測(cè)試室中占據(jù)較少空間且能用作底盤測(cè)功機(jī)和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)。這種兩用測(cè)功機(jī)組件可大致用于測(cè)試具有至少一個(gè)車輪和/或驅(qū)動(dòng)車輪的至少一個(gè)動(dòng)力系部件的車輛。
[0013]兩用測(cè)功機(jī)組件具有在測(cè)試期間接合車輛的至少一個(gè)車輪并由車輛的至少一個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)的底盤測(cè)功機(jī)輥。底盤測(cè)功機(jī)軸支撐底盤測(cè)功機(jī)并與底盤測(cè)功機(jī)輥能旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接。兩用測(cè)功機(jī)還包括與底盤測(cè)功機(jī)軸隔開的動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸。動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸包括在測(cè)試期間能夠與車輛的至少一個(gè)動(dòng)力系部件配合并由車輛的至少一個(gè)動(dòng)力系部件驅(qū)動(dòng)的輸入法蘭。包括電機(jī)軸的測(cè)功機(jī)電機(jī)被能旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到底盤測(cè)功機(jī)軸與動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸中的至少一個(gè)。底盤測(cè)功機(jī)輥和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸中的至少一個(gè)被設(shè)置在由至少一個(gè)室壁限定的測(cè)試室內(nèi)。至少一個(gè)室壁將車輛與環(huán)境溫度隔離，使得車輛能在測(cè)試室內(nèi)的極端溫度下被測(cè)試。
[0014]兩用測(cè)功機(jī)組件進(jìn)一步包括設(shè)置在測(cè)功機(jī)電機(jī)與底盤測(cè)功機(jī)軸和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸之間并將測(cè)功機(jī)電機(jī)與底盤測(cè)功機(jī)軸和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸能旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接的齒輪箱。至少一個(gè)室壁被設(shè)置在一側(cè)的測(cè)功機(jī)電機(jī)與另一側(cè)的底盤測(cè)功機(jī)輥和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸中的至少一個(gè)之間，使得測(cè)功機(jī)電機(jī)被設(shè)置在測(cè)試室外部。因此，測(cè)功機(jī)電機(jī)與測(cè)試室內(nèi)的極端溫度隔離。存在穿透至少一個(gè)室壁的至少一個(gè)孔口，測(cè)功機(jī)電機(jī)通過該至少一個(gè)孔口連接到底盤測(cè)功機(jī)輥與動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸中的至少一個(gè)。
[0015]有利地，在此公開的兩用測(cè)功機(jī)組件允許基于測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)在底盤測(cè)功機(jī)測(cè)試與動(dòng)力系測(cè)功機(jī)測(cè)試之間容易切換。兩用測(cè)功機(jī)組件將相同的測(cè)功機(jī)電機(jī)用于底盤測(cè)功機(jī)測(cè)試與動(dòng)力系測(cè)功機(jī)測(cè)試，因此降低成本和復(fù)雜性。這還提供較小的包裝尺寸，這是有利的，因?yàn)闇y(cè)試室的容量并因而其能量消耗可降低。應(yīng)該理解，由于不需要用于分離的底盤測(cè)功機(jī)和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)的空間，因此測(cè)試室的容量能減小。測(cè)試室的容量還可減小，因?yàn)楣_的兩用測(cè)功機(jī)組件將測(cè)功機(jī)電機(jī)放置在測(cè)試室外部。因此，測(cè)試室不需要比被測(cè)試的車輛的寬度寬很多。這些一起導(dǎo)致較小的測(cè)試室，在測(cè)試期間需要更少的能量來維持測(cè)試室內(nèi)的極端溫度。作為另外的益處，測(cè)功機(jī)電機(jī)的尺寸、成本以及復(fù)雜性還可降低，因?yàn)闇y(cè)功機(jī)電機(jī)不需要能夠承受極端溫度。測(cè)功機(jī)電機(jī)的隔熱及其他溫度調(diào)節(jié)特征可去除，因?yàn)槠湓跍y(cè)試室外的位置使測(cè)功機(jī)電機(jī)處于環(huán)境溫度下。
【附圖說明】
[0016]由于通過參照下面的結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將更好理解，因此本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將容易理解，附圖中:
[0017]圖1為根據(jù)本公開構(gòu)造的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的側(cè)部透視圖，其中使用兩用測(cè)功機(jī)組件的底盤測(cè)功機(jī)輥測(cè)試車輛；
[0018]圖2為圖1中所示的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的側(cè)部透視圖，其中使用兩用測(cè)功機(jī)組件的動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸測(cè)試車輛；
[0019]圖3為根據(jù)本公開構(gòu)造的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的側(cè)面正視圖；
[0020]圖4為圖3中所示的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的側(cè)部透視圖；
[0021]圖5為圖4中所示的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的側(cè)部透視圖，其中齒輪箱已經(jīng)相對(duì)于圖4中所示的視圖被樞轉(zhuǎn)以適應(yīng)具有不同輪距的車輛；
[0022]圖6為圖3中所示的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的側(cè)面正視圖，其中通過第一法蘭和第二扭矩法蘭外殼觀察可以看到第一法蘭和第二扭矩法蘭；
[0023]圖7為圖6的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的一部分沿圖6的線7-7截取的剖視圖；
[0024]圖8為圖3的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的齒輪箱沿圖3的線8-8截取的前剖視圖；
[0025]圖9為另一示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的側(cè)部透視圖，其中測(cè)功機(jī)電機(jī)、齒輪箱和底盤測(cè)功機(jī)被設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)滑軌上；
[0026]圖10為圖9中所示的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的另一側(cè)部透視圖；
[0027]圖11為圖10中所示的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的一部分沿圖10的線11-11截取的局部剖視圖，其中第二齒輪箱軸、第二齒輪箱聯(lián)接器、動(dòng)力系測(cè)功機(jī)中間軸、壁安裝軸承組件、動(dòng)力系測(cè)功機(jī)聯(lián)接器以及動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸被例示；
[0028]圖12為圖11中所示的動(dòng)力系測(cè)功機(jī)中間軸、壁安裝軸承組件和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)聯(lián)接器的側(cè)部分解透視圖；
[0029]圖13為圖10中所示的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的局部的側(cè)部透視圖，其中齒輪箱、室壁、滑動(dòng)門密封件、動(dòng)力系測(cè)功機(jī)中間軸、壁安裝軸承組件和動(dòng)力系測(cè)功機(jī)軸的部分被例示;
[0030]圖14為兩個(gè)圖9中所示的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件沿室壁布置的側(cè)部透視圖；
[0031]圖15為另一示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的側(cè)部透視圖，其中測(cè)功機(jī)電機(jī)、齒輪箱和齒輪箱樞轉(zhuǎn)致動(dòng)器被設(shè)置在測(cè)試室外部；以及
[0032]圖16為圖15中所示的示例性兩用測(cè)功機(jī)組件的另一側(cè)部透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]參照附圖，其中相似的附圖標(biāo)記在數(shù)個(gè)視圖中始終指示相應(yīng)的部件，數(shù)個(gè)兩用測(cè)功機(jī)組件20a、20b、20c被公開。這些兩用測(cè)功機(jī)組件20a、20b、20c可在車輛測(cè)試中使用以評(píng)估車輛22的性能和可靠性。將理解，用公開的兩用測(cè)功機(jī)組件20a、20b、20c測(cè)試的車輛22可具有一個(gè)或多個(gè)車輪24以及驅(qū)動(dòng)車輪24的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力系部件26。通過示例且不限制的方式，車輛22可為汽車、重型卡車或多軸車輛。在此使用的術(shù)語“車輪”包括車輛22的輪輞和/或輪胎并且不意味著限于一個(gè)或另一個(gè)。術(shù)語“動(dòng)力系部件”包括包含但不限于車輛22的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、輪轂和車軸的一系列動(dòng)力系部件26。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在此使用的術(shù)語“動(dòng)力系”包括傳動(dòng)系部件。
[0034]現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述示例實(shí)施例。示例實(shí)施例被提供為使得本公開是完全的并將范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。諸如特定部件、設(shè)備和方法的大量特定細(xì)節(jié)被提出，以提供本公開的實(shí)施例的完全理解。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，不需要采用特定細(xì)節(jié)，示例實(shí)施例可以許多不同的形式具體化并且不應(yīng)理解為限制本公開的范圍。在一些示例實(shí)施例中，眾所周知的步驟、眾所周知的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及眾所周知的技術(shù)沒有詳細(xì)描述。
[0035]在此使用的術(shù)語是僅為了描述特定實(shí)施例的目的而并非意欲為限制性的。如在此使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”可意指也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有清楚指出。術(shù)語“包括”、“包含”、“含有”和“具有”為包含性的，因此指明闡述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件及其組合的存在或增加。在此描述的方法步驟、工藝以及操作不被理解為必然要求它們以討論或例示的特定順序執(zhí)行，除非特別指出為執(zhí)行的順序。還應(yīng)理解，另外或替代步驟可米用。
[0036]當(dāng)元件或?qū)颖惶峒盀樵诹硪辉驅(qū)印吧稀?、“接合到”、“連接到”或“聯(lián)接到”另一元件或?qū)樱淇梢灾苯釉诹硪辉驅(qū)由?、直接接合、連接或聯(lián)接到另一元件或?qū)?，或者可以存在中間元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)元件被提及為“直接”在另一元件或?qū)印吧稀薄ⅰ爸苯咏雍系健?、“直接連接到”或“直接聯(lián)接到”另一元件或?qū)?，則不存在中間元件或?qū)?。被用于描述元件之間的關(guān)系的其它措辭應(yīng)該以相似的方式來解釋(例如“在……之間”與“直接在……之間”，“鄰近”與“緊鄰”等)。如在此使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目的任意和全部組合。
[0037]雖然術(shù)語第一、第二、第三等在此可用于描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或分段，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或分段不應(yīng)受到這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語可僅用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層和/或分段與另一區(qū)域、層和/或分段區(qū)