CN109916278A - 杠杆式外倾角校正仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：包括一个主体架，主体架上固设有一个固连结构；一根前摆杆的下部铰接在主体架上，前摆杆的上部铰接有一根顶杆，顶杆端部设有磁铁或吸盘；主体架朝前摆杆方向伸出一根上支杆；主体架朝前摆杆方向伸出一根下支杆；一根后摆杆的上部铰接在上支杆上，后摆杆与下支杆交汇，下支杆与后摆杆的交汇的对应区域设有刻度；一根横向连杆的两端分别铰接在前摆杆的中部和后摆杆的中部。本发明是一种结构简单、成本低、在四轮定位中可以实时观测数据、提高工作效率的工装。

Description

杠杆式外倾角校正仪

技术领域

本发明涉及一种汽车维修工装，具体地说一种是用于辅助汽车四轮定位外倾角校正的工装。

背景技术

四轮定位是以车辆的四轮参数为依据，通过调整以确保车辆良好的行驶性能并具备一定的可靠性。

轿车的转向车轮、转向节和前轴三者之间的安装具有一定的相对位置，这种具有一定相对位置的安装叫做转向车轮定位，也称前轮定位。前轮定位包括主销后倾(角)、主销内倾(角)、前轮外倾(角)和前轮前束四个内容。这是对两个转向前轮而言，对两个后轮来说也同样存在与后轴之间安装的相对位置，称后轮定位。后轮定位包括车轮外倾(角)和逐个后轮前束。这样前轮定位和后轮定位总起来说叫四轮定位。

当测定得到四轮定位有关数据后，可以采用扩孔或者偏心螺栓调整前轮外倾角度，还会使用楔形垫片调整后轮定位数据，维修成本相对于更换悬挂相关组件来说较低，并且维修后车辆行驶表现还不错。

但是在维修过程中，如何确定偏心螺栓或者楔形垫片或其他方法调整的已经实现的调整值，从而确定已经调整成功？目前，所使用的电子仪器例如红外线的成本高，所使用的机械辅助工具例如绳子和角尺不方便，不精确，且无法做到实时观察数据变化，工作效率不高。

而且红外线等工具基准是大地水平面。如果在调整过程中车本身或者作为基准的垫面发生了位移，基准发生变化，则测量不准。

发明内容

本发明提供一种杠杆式外倾角校正仪，其目的是解决现有技术的缺点，提供一种结构简单、成本低、在四轮定位中可以实时观测数据、提高工作效率的工装。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：包括一个主体架，主体架上固设有一个固连结构；一根前摆杆的下部铰接在主体架上，前摆杆的上部铰接有一根顶杆，顶杆端部设有磁铁或吸盘；主体架朝前摆杆方向伸出一根上支杆；前摆杆与顶杆的铰接点位于上支杆的上方，所述上支杆的与前摆杆交汇的对应区域设有刻度。

所述顶杆穿过并螺设在一个连接块的通螺孔中，连接块铰接在前摆杆的上部。

所述顶杆穿过一个连接块的通孔后与连接块固定连接，连接块铰接在前摆杆的上部。

或者设有后摆杆以放大位移的可观察程度，如下方案：

一种杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：包括一个主体架，主体架上固设有一个固连结构；一根前摆杆的下部铰接在主体架上，前摆杆的上部铰接有一根顶杆，顶杆端部设有磁铁或吸盘；主体架朝前摆杆方向伸出一根上支杆；主体架朝前摆杆方向伸出一根下支杆；一根后摆杆的上部铰接在上支杆上，后摆杆与下支杆交汇，下支杆与后摆杆的交汇的对应区域设有刻度；一根横向连杆的两端分别铰接在前摆杆的中部和后摆杆的中部。

前摆杆的下部铰接在下支杆上。

前摆杆穿过上支杆所设的通槽，后摆杆穿过下支杆所设的通槽。

所述固连结构为磁铁或吸盘。

所述顶杆穿过并螺设在一个连接块的通螺孔中，连接块铰接在前摆杆的上部。

所述顶杆穿过一个连接块的通孔后与连接块固定连接，连接块铰接在前摆杆的上部。

具有消间隙弹簧的两端分别固连在前摆杆和后摆杆上。

本发明的有益之处在于：

本发明结构简单，成本低，采用半径、角度和弧长的对应关系原理，以及杠杆原理，而且基准面就是车的减震器本身，使得四轮定位中轮外倾角度的调整在工作中随时直观准确地体现，大大提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明使用结构状态之一示意图；

图2为本发明使用结构状态之二示意图；

图3为本发明使用状态之一和使用状态之二的叠合对比图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

如图1、图2、图3所示：

本发明一种杠杆式外倾角校正仪。

主体架1呈U型，包括上支杆11、竖支杆12、下支杆13，在U型的主体架1的竖支杆12上固设有一个固连结构，该固连结构为磁铁2，使用时，磁铁2用于吸在刹车盘3上，主体架1的U型开口朝外远离刹车盘3。当然固连结构也可以是大吸力的吸盘吸在刹车盘3上。

上支杆11上开设有通槽，下支杆13上也开设有通槽。

一根前摆杆5的下端在C点铰接在下支杆13上，前摆杆5穿过上支杆11所设的通槽后(通槽使前摆杆5可以来回摆动不被干涉)，在前摆杆5的顶端的B点铰接一个连接块6。连接块6设有开口朝下的通槽，也即连接块6为开口朝下的U型，具有调节螺丝螺母组合穿过U型的两个侧壁，有顶杆7穿过通槽，这样，松开调节螺丝螺母组合，U型通槽不再夹紧顶杆7，可以来回拉顶杆7而调整其位置，锁紧调节螺丝螺母组合，U型通槽夹紧顶杆7，顶杆7与连接块6固定连接，实际上，螺丝螺母组合就可以设在B点，同时螺丝作为铰轴使用，(也可以使连接块6开设有通螺孔，顶杆7穿过并螺设在连接块6的通螺孔中，这样可以旋转顶杆7使顶杆7来回移动而调整其位置，总之，顶杆7可以调整位置后与连接块6相对固定)，这样等于顶杆7通过连接块6铰接在前摆杆5的顶端，并且顶杆7可以调节。顶杆7端部设有强力磁铁71(或者大吸力的吸盘)。

一根后摆杆8的上部在D点铰接在上支杆11上，后摆杆8穿过下支杆13所设的通槽(通槽使后摆杆8可以来回摆动不被干涉)，后摆杆8与下支杆13交汇，也即后摆杆8与下支杆13相对交叉，后摆杆8的下端位于下支杆13的下方，下支杆13与后摆杆8的交汇的对应区域131设有刻度，相应地下支杆13上设有对应刻度的指示线。

一根横向连杆9的两端分别铰接在前摆杆5的中部的E点和后摆杆8的中部的F点。

本实施例中，C点到E点的距离r，D点到F点的距离为r’＝(1/2)r，上支杆11和下支杆13相互平行并且分别垂直于竖支杆12，当后摆杆8与上支杆11和下支杆13垂直的时候，后摆杆8与下支杆13交点G，F点到G点距离为r。

消间隙弹簧10的两端分别固连在前摆杆5和后摆杆8上。消间隙弹簧10的作用是在前摆杆5和后摆杆8运动时拉紧双方，起到消除间隙的作用。

图2的状态之二是在图1的状态之一情况下刹车盘3绕A点顺时针转动角度2度，虚线为转动后状态。

图3是将虚线显示的图2的状态之二与实线显示的图1的状态之一叠合对比。

使用时，磁铁2用于吸在刹车盘3上，主体架1的U型开口朝外远离刹车盘3。(当然也可以用大吸力的吸盘把主体架1吸在刹车盘3上)。通过螺丝螺母组合松开连接块6的U型桶槽，调整顶杆7的长度，使其端部的磁铁71(或吸盘)顶抵在减震器4上吸住，并且下支杆13上对应刻度的指示线对于刻度归零，再通过螺丝螺母组合锁紧连接块6的U型桶槽而夹住顶杆7。这样顶杆7的一端与减震器4形成连接，才能拉动前摆杆5。

刹车盘3固定在减震器4上，刹车盘3和减震器4在A点铰接，该铰接点平时固定，修理时才使刹车盘3绕A点转动，当刹车盘3与减震器4的夹角与正常值出现偏离后，需要进行四轮定位操作，首先测定出刹车盘3与减震器4的夹角，然后通过用扩孔或者偏心螺栓或者楔形垫片或其他方法，使刹车盘3绕A点转动，使刹车盘3与减震器4的夹角回归正常值。

本发明的原理是，当一根杆体绕铰接位置转动时，其转动的角度、杆体上某一点运动的弧长、该点到铰接位置的半径是有固定对应关系的，例如，以该点为半径的圆周长C，与该点半径r的对应关系为：C＝2πr，圆周为360度，则杆体转动角度θ度，该点运动的弧长c＝C·θ/360＝(2πr)·θ/360。

由上述对应关系可以知道，当杆体转动θ＝1度而c＝1cm时候，该点r＝360/(2π)＝57.295cm。也就是在杆体上选择距离铰接处57.295cm的点，对其在杆体转动后运动的弧长观察，弧长变化c＝1cm，证明杆体转动了θ＝1度。当然也可以有其他组的具体对应数据关系。

因此，使用者可以通过观察杆体上某一点运动的弧长得到杆体转动的角度数。

在此过程中，以刹车盘3顺时针旋转为例，此时刹车盘3与减震器4的夹角变小，整个主体架1因为被磁铁2吸在刹车盘3上，所以主体架1随着刹车盘3转动，同时顶杆7用端部的磁铁71吸住固定顶着减震器4，所以顶杆7和前摆杆5会绕铰接点B点相对转动，同时顶杆7驱动前摆杆5绕铰接点C点逆时针转动。前摆杆5转动的角度与刹车盘3转动的角度是相同的，横向连杆9推动后摆杆8，使后摆杆8绕铰接点D点顺时针转动，使用者读出后摆杆8在下支杆13上指向对应区域131的指示线指示的刻度变化，就知道后摆杆8转动的角度，从而知道前摆杆5转动的角度，从而知道刹车盘3与减震器4的夹角的变化。通过杠杆原理使刻度变化增强而方便观察。

例如，图2所示：

当刹车盘3绕A点顺时针转动角度θ度，这时顶杆7驱动前摆杆5绕铰接点C点逆时针转动角度θ度，横向连杆9的E点向左移动弧长c(由于四轮定位调整的角度很小，所以这里弧长趋近于直线)，

c＝(2πr)·θ/360。

横向连杆9的F点也向左移动弧长c＝(2πr)·θ/360。

由于D点到F点的距离为r’＝(1/2)r，所以，后摆杆8绕D点转动的角度θ’，

c＝(2πr’)·θ’/360

因此，(2πr)·θ/360＝(2πr’)·θ’/360；

则，(2πr)·θ/360＝(2π(1/2)r)·θ’/360；

得到，θ’＝2θ；

这时候，G点在下支杆13上的向左位移弧长c’＝(2π(【1/2】r+r))·2θ/360＝(2π(3/2r))·2θ/360＝(2π·3r)·θ/360＝4(2πr)·θ/360＝3c；

也即，可以观察到G点向左位移的刻度为c’＝3c，后摆杆8放大了位移而便于观察。

刹车盘3与减震器4的夹角变化θ度，后摆杆8在下支杆13上的交点位移c’。

例如，制作时，在前摆杆5的铰接点C点上方57.3cm位置设置铰接点E，r＝57.3(约等于57.295)，选择上支杆11和下支杆13相互平行并且分别垂直于竖支杆12，后摆杆8垂直于上支杆12时，其铰接点D点距离(1/2)r＝28.7位置作为铰接点F点，F点到G点的距离为57.3。

当刹车盘3绕A点顺时针转动角度1度，则时顶杆7驱动前摆杆5绕铰接点C点逆时针转动角度1度，横向连杆9的E点向左移动弧长1cm，可观察到G点向左位移的刻度为3cm。

当刹车盘3绕A点顺时针转动角度2度，则时顶杆7驱动前摆杆5绕铰接点C点逆时针转动角度2度，横向连杆9的E点向左移动弧长2cm，可观察到G点向左位移的刻度为6cm。

反之，观察到G点向右位移的刻度为3cm，刹车盘3绕A点逆时针转动角度1度。

因此，G点向左位移的刻度为3cm，刹车盘3绕A点顺时针转动角度1度。反之，G点向右位移的刻度为3cm，刹车盘3绕A点逆时针转动角度1度。制出G点位移刻度与刹车盘3转动角度对应表，修理者就可以实时准确地知道四轮定位的实时情况。

本发明虽然刻度是刻在一个直线的支杆上，而与转动角度对应的弧长是一个弧形，如果刻度均匀分布在支杆上，二者会有差值，但是由于四轮定位所需要调整的角度很小，所以这种差值是可以容忍的，而且可以通过计算后不均匀地分布刻度而降低这种差值的影响，实际产品的宽度的影响也可以通过实际测算试验后再加以刻度，从而使数据更精确。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：包括一个主体架，主体架上固设有一个固连结构；一根前摆杆的下部铰接在主体架上，前摆杆的上部铰接有一根顶杆，顶杆端部设有磁铁或吸盘；主体架朝前摆杆方向伸出一根上支杆；前摆杆与顶杆的铰接点位于上支杆的上方，所述上支杆的与前摆杆交汇的对应区域设有刻度。

2.如权利要求1所述的杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：所述顶杆穿过并螺设在一个连接块的通螺孔中，连接块铰接在前摆杆的上部。

3.如权利要求1所述的杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：所述顶杆穿过一个连接块的通孔后与连接块固定连接，连接块铰接在前摆杆的上部。

4.一种杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：包括一个主体架，主体架上固设有一个固连结构；一根前摆杆的下部铰接在主体架上，前摆杆的上部铰接有一根顶杆，顶杆端部设有磁铁或吸盘；主体架朝前摆杆方向伸出一根上支杆；主体架朝前摆杆方向伸出一根下支杆；一根后摆杆的上部铰接在上支杆上，后摆杆与下支杆交汇，下支杆与后摆杆的交汇的对应区域设有刻度；一根横向连杆的两端分别铰接在前摆杆的中部和后摆杆的中部。

5.如权利要求4所述的杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：前摆杆的下部铰接在下支杆上。

6.如权利要求4所述的杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：前摆杆穿过上支杆所设的通槽，后摆杆穿过下支杆所设的通槽。

7.如权利要求4所述的杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：所述固连结构为磁铁或吸盘。

8.如权利要求4所述的杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：所述顶杆穿过并螺设在一个连接块的通螺孔中，连接块铰接在前摆杆的上部。

9.如权利要求4所述的杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：所述顶杆穿过一个连接块的通孔后与连接块固定连接，连接块铰接在前摆杆的上部。

10.如权利要求4所述的杠杆式外倾角校正仪，其特征在于：具有消间隙弹簧的两端分别固连在前摆杆和后摆杆上。