Procedimiento para colocar radios escondidos de contrapesos en una rueda,

que tiene un cubo, una llanta y estando el cubo y la llanta conectados mediante diversos radios, incluyendo el procedimiento la determinación de los datos de la configuración de los radios mediante las etapas de: - tomar muestras de datos de radios en una posición de muestreo que está a una distancia fija de la llanta; - transformar los datos de radios de muestreo del dominio espacial al dominio de frecuencia para proporcionar características de frecuencia de los datos de radios; y - derivar los datos de configuración de radios a partir de las características de frecuencia y los datos de radios

La presente invención se refiere a un procedimiento para colocar radios escondidos de contrapesos en una rueda, teniendo un cubo, una llanta y estando el cubo y la llanta conectados mediante diversos radios según la reivindicación 1, y un aparato para equilibrar una rueda de vehículo y colocar los contrapesos necesarios detrás de los radios de una rueda destinada a equilibrarse según la reivindicación 16.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En primer lugar, para evitar confusiones, para la presente solicitud se utilizarán la terminología indicada en relación con los términos técnicos de una rueda de vehículo. En referencia a la figura 1, todo el objeto debe concebirse como una rueda 100, que puede estar hecha de un material aplicable como una aleación de aluminio. La parte de la rueda 100 sobre la que el neumático (no mostrado) se va a montar se debe concebir como la llanta 110 y los bordes de la llanta 110 que evitan que un neumático se salga de la llanta 110 se conocen como el borde 115 de la llanta. El medio de la rueda 100, donde normalmente está montado el vehículo se denomina el cubo 105 de la rueda 100, los elementos que conectan el cubo 105 y la llanta 110 se denominan radios 120. El área en la que los radios 120 convergen con la llanta 110 se considera aquí como la base 125 de un radio 120. En este contexto, un vehículo puede ser un vehículo a motor, una motocicleta, un coche, un camión o incluso un avión, cuyo tren de aterrizaje también incluye ruedas. En otras palabras, cualquier tipo de objeto con ruedas de giro, cuyas ruedas pueden estar sujetas al procedimiento o aparato de la presente aplicación.

Las ruedas para vehículos necesitan contrapesos para evitar los desequilibrios. La denominada colocación de radios escondidos (HSP, del inglés Hidden Spokes Placement) requiere que el/los contrapeso(s) se escondan detrás de los radios de una rueda de tal modo que sean prácticamente invisibles. La idea fundamental de la colocación de radios escondidos se describe, por ejemplo, en la publicación de la solicitud DE 44 15 931, que corresponde a EP 0 681 170. A modo de ejemplo, la figura 1 muestra una rueda con diseño de aleación de aluminio que tiene cinco radios equidistantes 120 de igual anchura. La ubicación óptima considerando los requisitos de diseño de un contrapeso 120 se describe como detrás de un radio 121 (el peso descrito como una pequeña caja está indicado por una flecha).

Para automatizar el HSP, se requiere la implementación de diversas funciones en un aparato para equilibrar ruedas. Estas funciones comprenden, por ejemplo, medir el desequilibrio de la rueda y calcular el/los contrapeso/s óptimo/s necesario/s. Además, determinar las ubicaciones de los radios de las ruedas y, si fuera necesario, calcular la división de pesos necesaria para una colocación escondida. Estas funciones se pueden implementar en softwares en los que los algoritmos respectivos realicen las etapas del procedimiento necesarias.

En particular, para el HSP es muy importante que el aparato de equilibrio, es decir la unidad de control del mismo, conozca las posiciones exactas y correctas y la forma de los radios de la rueda de vehículo que se va a equilibrar. Con tal propósito, la rueda se puede explorar para obtener información sobre la configuración de la rueda, como la posición inter alia entre otros de los radios y la anchura de los radios.

El documento US 6.535.281 describe un procedimiento y un aparato para explorar una rueda de vehículo, en el que una ubicación de la rueda es detectada mediante un haz de luz emitido por una fuente de luz y es reflejado en un receptor sensible a la posición. La distancia entre la ubicación detectada en relación con la ubicación de referencia se mide desde las direcciones del haz emitido y el haz reflejado. La fuente de luz y el receptor sensible a la posición pivotan de forma sincrónica alrededor de un eje común mediante un mecanismo de rotación que incluye un motor paso a paso para las etapas de medición sucesivas. Un sensor de ángulo rotativo proporciona señales proporcionales a la posición rotativa del motor paso a paso a un sistema de evaluación. Con este procedimiento y aparato es posible proporcionar datos explorados digitalizados sobre la configuración de los radios de la rueda destinada a equilibrarse. Esta información está representada por la distancia medida de cada ubicación detectada en relación con la ubicación de referencia respectiva de la rueda.

Sin embargo, para garantizar un rendimiento adecuado de un aparato para equilibrar ruedas, los datos explorados deberían ser mínimos, así como su elaboración. Además, la elaboración de los datos explorados debería ser, por una parte, tan rápida como sea posible, pero también muy fiable.

Sin embargo, las ruedas modernas, en particular las ruedas caras hechas de aleaciones de aluminio, se presentan con una amplia variedad de configuraciones de radio. En otras palabras, no es probable que todos los radios tengan la misma distancia entre sí. Incluso también que todos los radios no tengan la misma anchura, como se puede apreciar en las figuras 2a a 2g.

En la figura 2a, la configuración del radio de la rueda 200a incluye una llanta 210a con cinco pares equidistantes 230a de radios 220a, en el que un par 230a de radios 220 tiene dos radios equidistantes 220a de igual anchura. En la figura 2b, la rueda 200b incluye una llanta 210 con radios oblicuos 220b, en la que los radios no se corresponden con la conexión directa más corta entre el cubo y el punto de la llanta donde se encuentra la base del radio. En la figura 2c los radios 220c de la rueda 200c forman cinco pares equidistantes 230c, en los que los radios 220c de cierto par 230c tienen dimensiones diferentes y también diferente anchura. La figura 2d muestra una rueda 200d con radios bifurcados 220d, en la que cierto radio 220d avanza desde el cubo 205d en la dirección de la llanta 210d y antes de que el radio 220d alcance la llanta 210d se bifurca en dos radios 221d, 222d. En la figura 2e, la configuración de radio de la rueda 200e comprende una llanta 210e con cinco pares equidistantes 230e de radios 220e, en el que un par 230e de radios 220e comprende dos radios simétricos 220e, y en el que se forman espacios 240e entre los pares de radios 230e en forma de círculos y espacios 241e dentro de un par de radios 230e se forman como una ranura. La rueda 200f en la figura 2f comprende cinco grupos 231f de radios 220f, en los que dos radios de un grupo 231f son finos y uno es relativamente ancho. Por el contrario, los espacios 240f de la rueda 200f están distribuidos de forma casi igual y equidistante. La rueda 200g de la figura 2g es en cierto modo una versión endurecida de la rueda 100 de la figura 1. La rueda 200g a primera vista parece fácil de manejar, sin embargo los pequeños espacios 241g de la base de los radios 200g son problemáticos para el HSP.

Es por tanto un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento y un aparato mejorado para equilibrar ruedas que permita colocar radios escondidos de contrapesos, mediante el que sea posible manejar tantos tipos de configuraciones de radios de diferentes tipos como se ha descrito anteriormente.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Según un primer aspecto, un procedimiento para colocar radios escondidos de contrapesos en una rueda con un cubo, una llanta y estando el cubo y la llanta conectado mediante diversos radios, incluye determinar los datos de la configuración de los radios con las etapas según la reivindicación 1.

Según un segundo aspecto, un aparato para equilibrar una rueda de vehículo y colocar los contrapesos necesarios detrás de los radios de una rueda que se va a equilibrar, incluye las características de la reivindicación 16.

Según el tercer aspecto, un procedimiento para colocar radios escondidos de contrapesos en una rueda que tiene un cubo, una llanta y estando el cubo y la llanta conectado mediante diversos radios, incluye determinar los datos de la configuración de los radios con las etapas de: tomar muestras de datos de radios a una distancia fija desde la llanta; transformar los datos de los radios del dominio espacial en dominio de frecuencia proporcionando características de frecuencia de los datos de radio recogidos; y derivar los datos de configuración de los radios de las características de frecuencia y los datos de los radios. Se ha hallado que las frecuencias que representan los datos explorados / muestreados en el dominio de frecuencia permiten la determinación de una primera aproximación del número de radios,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para colocar radios escondidos de contrapesos en una rueda, que tiene un cubo, una llanta y estando el cubo y la llanta conectados mediante diversos radios, incluyendo el procedimiento la determinación de los datos de la configuración de los radios mediante las etapas de:

- tomar muestras de datos de radios en una posición de muestreo que está a una distancia fija de la llanta;

- transformar los datos de radios de muestreo del dominio espacial al dominio de frecuencia para proporcionar características de frecuencia de los datos de radios; y

- derivar los datos de configuración de radios a partir de las características de frecuencia y los datos de radios.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se realiza la etapa de muestreo en diferentes posiciones cada una con una distancia predeterminada relativa al borde de la llanta.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la etapa de muestreo comprende además la evaluación de cada punto de datos de los datos de radios de muestreo mediante la asignación de un valor predeterminado que representa una condición predeterminada.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de muestreo comprende girar la rueda durante varias revoluciones en la posición de muestreo y en el que en cada revolución los datos de radios de muestreo se completan también en las posiciones donde todavía no hay valores de muestreo.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de transformación comprende realizar una transformación de Fourier en los datos explorados proporcionando datos de Fourier de los datos de radios.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la etapa de derivación incluye la identificación de patrones periódicos correspondientes a los grupos de radios mediante una información de frecuencia armónica de los datos de Fourier que tiene la mayor a amplitud y posición de los grupos periódicos mediante una información de fase de la frecuencia armónica.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, comprendiendo además una etapa de deducir posiciones de radios y derivar las anchuras de radio respectivas en los patrones periódicos identificados y generar un mapa de configuración de radio que representa los datos de configuración de radios de la rueda.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo además una etapa de determinación de un valor óptimo y una posición óptima de un contrapeso para la rueda.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, comprendiendo además una etapa de comparación de la posición óptima del contrapeso y los datos de configuración de radio para saber si la posición óptima del contrapeso ya concuerda con una posición de un radio.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, comprendiendo además una etapa de determinación de un primer y un segundo radio en los datos de configuración del radio adyacente a la posición óptima del contrapeso, si el resultado de la etapa de comparación es tal que la posición óptima determinada del contrapeso no está o no está parcialmente detrás de un radio.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, comprendiendo además una etapa de separación calculando un primer y un segundo valor de separación para un primer y un segundo, respectivamente, contrapeso de separación basándose en el valor y la posición determinados del contrapeso y las posiciones del primer radio y el segundo radio.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que la etapa de separación se itera hasta que se alcanza una dimensión predeterminada de un contrapeso dividido o hasta que una determinada dimensión para un contrapeso dividido es menor que una anchura de un radio determinado respectivo según los datos de configuración de radio.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la iteración de la etapa de separación comprende al menos la etapa de establecer al menos una de las posiciones determinadas del primer radio y el segundo radio con el respectivo valor calculado para el contrapeso separado como las nuevas condiciones de inicio respectivas para la siguiente etapa de separación.

14. Producto de programa informático que comprende medios de codificación para llevar a cabo las etapas de uno de los procedimientos según las reivindicaciones a 1 13, cuando el medio de codificación se ejecuta en un ordenador que controla un aparato para equilibrar ruedas.

15. Medio para almacenar datos que comprende el producto de programa informático según la reivindicación 14 almacenado en el mismo.

16. Aparato para equilibrar una rueda de vehículo y colocar los contrapesos necesarios detrás de los radios de una

rueda que se va a equilibrar, comprendiendo el aparato:

- un árbol de medición acoplado a una maquina de equilibrado; -medios de montaje para montar la rueda de vehículo en el eje para su rotación alrededor de un eje de rueda;

- una fuente de luz que puede funcionar para dirigir un haz de luz emitido en una ubicación de la rueda de vehículo;

- un receptor fotosensible que puede funcionar para recibir un haz de luz reflejado en una ubicación detectada en la rueda de vehículo;

- medios para mover la fuente de luz y el receptor sincrónicamente;

- medios para guardar valores de medición del receptor sensible a la posición, caracterizado por:

- medios de transformación para realizar una transformación en los valores de medición guardados desde el dominio espacial hasta el dominio de frecuencia; y

- un sistema de evaluación electrónico configurado para evaluar los datos de radio transformados y generar datos de configuración del radio que representan las posiciones y las características de los radios y los espacios entre los radios consecutivos de la rueda.

17. Aparato según la reivindicación 15, incluyendo además:

- un dispositivo de medición de fuerza que puede funcionar para dar señales proporcionales a un desequilibrio de la rueda de vehículo al sistema de evaluación; y

- en el que el sistema de evaluación está configurado para evaluar los valores para equilibrar la rueda de vehículo y los valores de los datos de configuración de radio para proporcionar posiciones para los contrapesos, que están en la llanta detrás de un radio de la rueda.

18. Aparato según la reivindicación 16 ó 17, en el que la fuente de luz y el receptor pueden moverse de forma sincrónica para explorar los datos del radio explorados en diferentes posiciones predeterminadas.

19. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el que los medios de transformación son una unidad de procesamientos configurada para realizar una transformación de Fourier.

20. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el que los medios de transformación son una unidad de procesamiento digital configurada para realizar una transformación de Fourier rápida.