CN113251985B - 一种车轮外倾角的电子测量仪及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车轮外倾角的电子测量仪及使用方法，属于电子测量仪技术领域。一种车轮外倾角的电子测量仪，包括外壳，还包括：基板，固定连接在外壳上，基板上固定连接有陀螺仪传感器以及控制单元组件，陀螺仪传感器与基板呈水平位置关系，基板底部固定连接有磁铁，磁铁为内嵌式设置；本发明通过前面板与U型板对车轮进行锁紧夹持，进而使得陀螺仪传感器所在前面板能够与车轮轮辐紧贴，增加与轮辐的接触点，同时增加接触面积，提高稳定性，进而提高陀螺仪传感器与车轮的平行度，减小陀螺仪传感器自身与车轮之间平行度的误差，以及陀螺仪传感器与地面的角度误差，提高测量数据的准确性。

Description

一种车轮外倾角的电子测量仪及使用方法

技术领域

本发明涉及电子测量仪技术领域，尤其涉及一种车轮外倾角的电子测量仪及使用方法。

背景技术

现有技术中，申请号201210570006.3，名称为便携式电子车轮外倾角测量仪的发明专利，公开了便携式电子车轮外倾角测量仪，它包括壳体，壳体连接有测量基准板，测量基准板上连接固定有倾角传感器及其控制显示电路装置；壳体上连接固定有连接轴，连接轴与轴支架连接，轴支架与导杆连接，导杆的一端固定连接第一轮辋锁爪结构，导杆上连接有可移动的第二轮辋锁爪结构；第二轮辋锁爪结构连接移动调节机构；

上述申请专利中虽然能够达到不依赖4S店的大型四轮定位仪就能够准确、迅速的对轿车的车轮外倾角进行测量，具有便于携带、检测精度高、适于不同尺寸的轮胎检测等特点，使用方便，其响应时间短，输出方式为液晶显示；

但通过第一锁爪钩、第二锁爪钩与轮辋侧边缘贴合，实现对轮辋的钩锁，此钩锁方式存在一定的弊端；因车辆倾角变大，对行驶安全产生了一定影响，在此之前的行驶中，车轮已经发生倾角偏移，该侧的轮辋会受到较大程度的重力挤压，会较为严重的发生磨损或在颠簸时造成轮辋侧边缘的磕碰，造成该侧轮辋的侧边缘出现变形的情况，此时再通过第一锁爪钩、第二锁爪钩与轮辋侧边缘进行钩锁，就会存在导杆与车轮不平行的问题，进而造成轴支架上的倾角传感器初始状态就会出现偏差；同时第一锁爪钩、第二锁爪钩与车轮的接触点仅有四处，与车轮的平行度较差，同时稳定性不佳，进而造成导杆上连接的倾角传感器与车轮存在初始误差，导致测量不够准确。

发明内容

本发明的目的是为了解决导杆与车轮不平行的问题，进而造成轴支架上的倾角传感器初始状态就会出现偏差；同时第一锁爪钩、第二锁爪钩与车轮的接触点仅有四处，与车轮的平行度较差，同时稳定性不佳，进而造成导杆上连接的倾角传感器与车轮存在初始误差，导致测量不够准确的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种车轮外倾角的电子测量仪，包括外壳，还包括：U型板、前面板；基板，固定连接在所述外壳上，所述基板上固定连接有陀螺仪传感器以及控制单元组件，所述陀螺仪传感器与基板呈水平位置关系，所述基板底部固定连接有磁铁，所述磁铁为内嵌式设置；安装组件，连接在所述前面板上，用于安装所述基板，使所述陀螺仪传感器与前面板平行；连接组件，所述连接组件包括导杆、套筒、固定柱，所述导杆一端固定连接在U型板上，所述固定柱固定连接在前面板上，所述固定柱与导杆同轴设置，所述套筒两端分别滑动连接在固定柱、导杆上，所述导杆远离U型板的一端侧面开设有滑槽，所述滑槽内固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接有凸块，所述凸块滑动连接在滑槽内；螺纹杆，多组转动连接在所述前面板上；螺纹孔，多组开设在所述U型板上，其中，所述螺纹孔、螺纹杆同轴设置；转轴，一端转动连接在所述前面板上；支撑架，固定连接在所述前面板上，其中，所述转轴远离前面板的一端转动连接在所述支撑架上，所述螺纹杆、转轴通过皮带依次相连；限位杆，固定连接在所述前面板上；限位孔，开设在所述U型板上，其中，所述限位杆与限位孔相对应，所述限位杆、限位孔同轴设置。

为了便于实现对基板进行安装，优选的，所述安装组件包括固定板、导轨杆、滑动板，所述固定板对称固定连接在前面板上，所述导轨杆对称固定连接在两组固定板之间，所述导轨杆与前面板平行，所述滑动板滑动连接在导轨杆上，所述基板磁吸式安装在滑动板上。

为了提高与轮辐的贴合效果，进一步的，所述U型板、前面板形状均为圆形。

为了便于转动转轴，进一步的，所述转轴远离前面板的一端固定连接有把手。

为了提高皮带转动的稳定性，更进一步的是，所述螺纹杆、转轴上均固定连接有带轮，所述皮带转动连接在带轮上。

为了提高U型板在使用中的便捷性，优选的，还包括调节板，所述U型板为通过调节板相连的两个弧形板。

一种车轮外倾角的电子测量仪的使用方法，主要包括以下步骤：

S1、将U型板上的开口对准悬架并塞入，再使U型板向轮胎的轮辐处靠近，也可以将U型板靠向刹车片上；

S2、再将前面板上螺纹杆所在面朝向车轮外侧轮辐；

S3、将限位杆插进限位孔中，然后再将导杆一端塞进套筒内；

S4、外力推动U型板和前面板相互靠近，使螺纹杆与螺纹孔相贴近，随后转动转轴，驱动螺纹杆转动，螺纹杆进入到螺纹孔内并拉动U型板靠向前面板，转动转轴至U型板和前面板与车轮完全贴合；

S5、前面板与车轮完全贴合后，陀螺仪传感器测量出倾斜角度，将测量信号传给控制单元组件进行处理，随后显示单元上显示出角度数值，根据显示的倾斜角度调整车轮角度。

与现有技术相比，本发明提供了一种车轮外倾角的电子测量仪及使用方法，具备以下有益效果：1、该车轮外倾角的电子测量仪，通过前面板配合U型板，转动转轴使螺纹杆进入到螺纹孔中，继续转动转轴，使前面板、U型板相互靠近，前面板、U型板将车轮夹住，前面板紧贴在外侧轮辐上之后增大与车轮的接触点和接触面积，进而提高陀螺仪传感器与车轮的平行度，减少陀螺仪传感器与地面的偏差，提高测量的精准性。

2、该车轮外倾角的电子测量仪，转轴转动通过皮带同时带动三组螺纹杆转动，实现三组螺纹杆的同步转动，一方面能够使U型板整体同步靠近前面板，且与前面板始终保持平行，另一方面使前面板与轮辐相贴时，受力均匀，与轮辐接触点更多，提高与车轮的贴合效果，进而减少陀螺仪传感器与地面的误差值，提高陀螺仪传感器测量的准确性。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过前面板与U型板对车轮进行锁紧夹持，进而使得陀螺仪传感器所在前面板能够与车轮轮辐紧贴，增加与轮辐的接触点，同时增加接触面积，提高稳定性，进而提高陀螺仪传感器与车轮的平行度，减小陀螺仪传感器自身与车轮之间平行度的误差，以及陀螺仪传感器与地面的角度误差，提高测量数据的准确性。

附图说明

图1为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪的立体图；

图2为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪的正视图；

图3为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪图2中A的结构示意图；

图4为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪图2中B的结构示意图；

图5为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪图2中C的结构示意图；

图6为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪调节板的结构示意图；

图7为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪U型板的结构示意图；

图8为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪的检测电路原理结构示意图；

图9为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪外壳内部结构示意图；

图10为本发明提出的一种车轮外倾角的电子测量仪外壳的结构示意图。

图中：1、U型板；101、固定板；1011、调节板；1012、连接轴；102、导轨杆；103、滑动板；106、螺纹杆；107、限位杆；1071、限位孔；108、导杆；1081、套筒；1082、固定柱；1083、凸块；1084、滑槽；1085、弹簧；2、前面板；20、转轴；201、螺纹孔；2011、带轮；202、皮带；203、把手；204、支撑架；10、磁铁；11、基板；12、外壳；111、陀螺仪传感器；112、供电系统；113、微型执行器；114、信号处理单元；115、显示单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：参照图1-10，一种车轮外倾角的电子测量仪，包括外壳12，还包括：U型板1、前面板2；基板11，固定连接在外壳12上，基板11上固定连接有陀螺仪传感器111以及控制单元组件，陀螺仪传感器111与基板11呈水平位置关系，基板11底部固定连接有磁铁10，磁铁10为内嵌式设置；安装组件，连接在前面板2上，用于安装基板11，使陀螺仪传感器111与前面板2平行；连接组件，连接组件包括导杆108、套筒1081、固定柱1082，导杆108一端固定连接在U型板1上，固定柱1082固定连接在前面板2上，固定柱1082与导杆108同轴设置，套筒1081两端分别滑动连接在固定柱1082、导杆108上，导杆108远离U型板1的一端侧面开设有滑槽1084，滑槽1084内固定连接有弹簧1085，弹簧1085的另一端固定连接有凸块1083，凸块1083滑动连接在滑槽1084内；螺纹杆106，多组转动连接在前面板2上；螺纹孔201，多组开设在U型板1上，其中，螺纹孔201、螺纹杆106同轴设置；转轴20，一端转动连接在前面板2上；支撑架204，固定连接在前面板2上，其中，转轴20远离前面板2的一端转动连接在支撑架204上，螺纹杆106、转轴20通过皮带202依次相连；限位杆107，固定连接在前面板2上；限位孔1071，开设在U型板1上，其中，限位杆107与限位孔1071相对应，限位杆107、限位孔1071同轴设置；

将基板11通过磁吸吸附在滑动板103上，基板11与前面板2呈平行位置，进而陀螺仪传感器111也与前面板2平行；

将车辆通过升降装置升起，U型板1呈开口状，通过开口处将U型板1塞进车轮后侧的悬架上，注意：塞入前导杆108需朝向车轮；U型板1的开口刚好避让了悬架，然后将U型板1向轮胎的轮辐处靠近，也可以将U型板1靠向刹车片上，需要注意的是，U型板1需要与轮辐或刹车片紧贴；

然后再使前面板2从车轮外侧将螺纹杆106插进轮辐之间的空隙中，需要注意的是：导轨杆102需要与地面保持垂直，且前面板2中心部分因与轮毂中心保持同轴；螺纹杆106插进轮毂中之后，由于限位杆107长度比螺纹杆106长，限位杆107会优先进入到限位孔1071中，初步将U型板1与前面板2连接在一起，随后导杆108前端滑槽1084上的凸块1083会挤压到套筒1081一端，并使凸块1083挤压弹簧1085滑进滑槽1084内，随后导杆108前端进入到套筒1081内，弹簧1085将凸块1083推出滑槽1084，使凸块1083与套筒1081内壁接触，将导杆108与套筒1081连接在一起，由于套筒1081拥有一定的长度，当前面板2与U型板1相互靠近时，导杆108与固定柱1082能够在套筒1081内滑动，进而不影响U型板1与前面板2相互靠近的距离；

由于限位杆107与连接组件呈上下位置关系，进而达到了对U型板1和前面板2定位的效果，定位能够使螺纹杆106更容易对准螺纹孔201，前面板2靠近U型板1，螺纹杆106与螺纹孔201相接触，螺纹杆106设有3组，螺纹孔201与螺纹杆106数量一致，然后转动转轴20，转轴20带动皮带202转动，进而带动螺纹杆106转动，螺纹杆106转动时需要注意：稍微对U型板1和前面板2施力，使两者相互靠近，并注意U型板1与前面板2因处于互相平行，此时螺纹杆106在转动的情况下会进入到螺纹孔201内，并在螺纹杆106转动的时候将U型板1向前面板2方向拉动，持续转动直到将前面板2紧紧贴合在轮辐上；通过三组螺纹杆106均布设置在前面板2上，能够使前面板2与轮辐相贴的时候，使前面板2受力均匀与轮辐的贴合性更好，减小陀螺仪传感器111自身与车轮之间平行度的误差，以及陀螺仪传感器111与地面的角度误差，提高检测的准确性；

由于车轮的轮辐是规则排布的，且凹凸位置以轮毂中心为圆心，均处于同一直径上，所以当前面板2紧贴轮辐后，前面板2会与轮胎平行，且前面板2与轮毂接触面积大，接触点多，与车轮的平行度更好，进而使得陀螺仪传感器111与车轮的平行度到达最佳；

将U型板1和前面板2安装好之后，陀螺仪传感器111连接在前面板2上，会与车轮保持良好的平行性，进而减少陀螺仪传感器111自身因与车轮平行度差形成数据的误差，在基板11吸附到滑动板103上后，陀螺仪传感器111检测到自身角度发生变化，经过控制单元组件处理，在显示单元115上显示为90°，当车轮处于倾斜状态下，基板11随轮胎面倾斜，陀螺仪传感器111随基板11一同倾斜与地面形成夹角，陀螺仪传感器111检测到自身角度与地面发生变化，经过控制单元组件处理，将倾斜的角度显示在显示单元115上；当Y向上偏时，显示单元115上显示数值为负值，例如-89°；当Y向下偏时，显示单元115上显示数值为正值，例如1°；所测倾斜的角度是以90°为基准进行加减的；

控制单元组件如图9所示，控制单元组件包括供电系统112、微型执行器113、信号处理单元114、显示单元115，供电系统112、微型执行器113、信号处理单元114、显示单元115均固定连接在基板11上，显示单元115在外壳12外侧，供电系统112连接陀螺仪传感器111、信号处理单元114、显示单元115，陀螺仪传感器111电信号连接微型执行器113，微型执行器113与信号处理单元114连接，信号处理单元114连接显示单元115。

实施例2：参照图1-2，与实施例1基本相同，更进一步的是：安装组件包括固定板101、导轨杆102、滑动板103，固定板101对称固定连接在前面板2上，导轨杆102对称固定连接在两组固定板101之间，导轨杆102与前面板2平行，滑动板103滑动连接在导轨杆102上，基板11磁吸式安装在滑动板103上；

基板11一侧自身设置有磁铁10，滑动板103材料为金属，能够使得基板11吸附在滑动板103上，方便安装、取下基板11，同时磁吸能够使基板11与滑动板103的贴合性更好，陀螺仪传感器111稳定性更好；

且滑动板103能够在导轨杆102上滑动，进而能过使基板11跟随滑动，进而改变陀螺仪传感器111在前面板2上的位置，通过改变陀螺仪传感器111在前面板2上的位置，能够使陀螺仪传感器111进行多点多位置测试，提高测量的数值的准确性。

实施例3：参照图1、6和7，与实施例2基本相同，更进一步的是：U型板1、前面板2形状均为圆形；

通过设置为圆形，能够与车轮形状相对应，使得前面板2放置在车毂外侧的轮辐上时，能够与轮辐处于同一直径上，保证前面板2与轮辐的接触点相统一，提高前面板2与车轮的平行度，减小陀螺仪传感器111自身与车轮之间平行度的误差，以及陀螺仪传感器111与地面的角度误差，提高陀螺仪传感器111的精准性。

实施例4：参照图1，与实施例1基本相同，更进一步的是：转轴20远离前面板2的一端固定连接有把手203；螺纹杆106、转轴20上均固定连接有带轮2011，皮带202转动连接在带轮2011上；

通过转动把手203更加方便转动转轴20；通过带轮2011对皮带202转动时进行限位和导向，能够防止皮带202窜动，提高螺纹杆106转动时的稳定性。

实施例5：参照图6，与实施例1基本相同，更进一步的是：还包括调节板1011，U型板1为通过调节板1011相连的两个弧形板；

图6 的U型板1与图7的U型板1为两种实施结构；U型板1通过连接轴1012能够在调节板1011上转动，连接轴1012是贯穿转动连接在U型板1和调节板1011上，使U型板1的开口变的更大，进而能够根据车轮内侧悬架的实际情况，调节开口大小，便于将U型板1塞进车轮内侧。

实施例6：参照图1-10，一种车轮外倾角的电子测量仪的使用方法，主要包括以下步骤：S1：将U型板1上的开口对准悬架并塞入，再使U型板1向轮胎的轮辐处靠近，也可以将U型板1靠向刹车片上；

S2：再将前面板2上螺纹杆106所在面朝向车轮外侧轮辐；

S3：将限位杆107插进限位孔1071中，然后再将导杆108一端塞进套筒1081内；

S4：外力推动U型板1和前面板2相互靠近，使螺纹杆106与螺纹孔201相贴近，随后转动转轴20，驱动螺纹杆106转动，螺纹杆106进入到螺纹孔201内并拉动U型板1靠向前面板2，转动转轴20至U型板1和前面板2与车轮完全贴合；

S5：前面板2与车轮完全贴合后，陀螺仪传感器111测量出倾斜角度，将测量信号传给控制单元组件进行处理，随后显示单元115上显示出角度数值，根据显示的倾斜角度调整车轮角度。

本发明通过前面板2与U型板1对车轮进行锁紧夹持，进而使得陀螺仪传感器111所在前面板2能够与车轮轮辐紧贴，增加与轮辐的接触点，同时增加接触面积，提高稳定性，进而提高陀螺仪传感器111与车轮的平行度，减小陀螺仪传感器111自身与车轮之间平行度的误差，以及陀螺仪传感器111与地面的角度误差，提高测量数据的准确性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车轮外倾角的电子测量仪，包括外壳（12），其特征在于，还包括：

U型板（1）、前面板（2）；

基板（11），固定连接在所述外壳（12）上，所述基板（11）上固定连接有陀螺仪传感器（111）以及控制单元组件，所述陀螺仪传感器（111）与基板（11）呈水平位置关系，所述基板（11）底部固定连接有磁铁（10），所述磁铁（10）为内嵌式设置；

安装组件，连接在所述前面板（2）上，用于安装所述基板（11），使所述陀螺仪传感器（111）与前面板（2）平行；

连接组件，所述连接组件包括导杆（108）、套筒（1081）、固定柱（1082），所述导杆（108）一端固定连接在U型板（1）上，所述固定柱（1082）固定连接在前面板（2）上，所述固定柱（1082）与导杆（108）同轴设置，所述套筒（1081）两端分别滑动连接在固定柱（1082）、导杆（108）上，所述导杆（108）远离U型板（1）的一端侧面开设有滑槽（1084），所述滑槽（1084）内固定连接有弹簧（1085），所述弹簧（1085）的另一端固定连接有凸块（1083），所述凸块（1083）滑动连接在滑槽（1084）内；

螺纹杆（106），多组转动连接在所述前面板（2）上；

螺纹孔（201），多组开设在所述U型板（1）上，

其中，所述螺纹孔（201）、螺纹杆（106）同轴设置；

转轴（20），一端转动连接在所述前面板（2）上；

支撑架（204），固定连接在所述前面板（2）上，

其中，所述转轴（20）远离前面板（2）的一端转动连接在所述支撑架（204）上，所述螺纹杆（106）、转轴（20）通过皮带（202）依次相连；

限位杆（107），固定连接在所述前面板（2）上；

限位孔（1071），开设在所述U型板（1）上，

其中，所述限位杆（107）与限位孔（1071）相对应，所述限位杆（107）、限位孔（1071）同轴设置。

2.根据权利要求1所述的一种车轮外倾角的电子测量仪，其特征在于，所述安装组件包括固定板（101）、导轨杆（102）、滑动板（103），所述固定板（101）对称固定连接在前面板（2）上，所述导轨杆（102）对称固定连接在两组固定板（101）之间，所述导轨杆（102）与前面板（2）平行，所述滑动板（103）滑动连接在导轨杆（102）上，所述基板（11）磁吸式安装在滑动板（103）上。

3.根据权利要求2所述的一种车轮外倾角的电子测量仪，其特征在于，所述U型板（1）、前面板（2）形状均为圆形。

4.根据权利要求3所述的一种车轮外倾角的电子测量仪，其特征在于，所述转轴（20）远离前面板（2）的一端固定连接有把手（203）。

5.根据权利要求3所述的一种车轮外倾角的电子测量仪，其特征在于，所述螺纹杆（106）、转轴（20）上均固定连接有带轮（2011），所述皮带（202）转动连接在带轮（2011）上。

6.根据权利要求1所述的一种车轮外倾角的电子测量仪，其特征在于，还包括调节板（1011），所述U型板（1）为通过调节板（1011）相连的两个弧形板。

7.一种如权利要求5所述的一种车轮外倾角的电子测量仪的使用方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1、将U型板（1）上的开口对准悬架并塞入，再使U型板（1）向轮胎的轮辐处靠近；

S2、再将前面板（2）上螺纹杆（106）所在面朝向车轮外侧轮辐；

S3、将限位杆（107）插进限位孔（1071）中，然后再将导杆（108）一端塞进套筒（1081）内；

S4、外力推动U型板（1）和前面板（2）相互靠近，使螺纹杆（106）与螺纹孔（201）相贴近，随后转动转轴（20），驱动螺纹杆（106）转动，螺纹杆（106）进入到螺纹孔（201）内并拉动U型板（1）靠向前面板（2），转动转轴（20）至U型板（1）和前面板（2）与车轮完全贴合；

S5、前面板（2）与车轮完全贴合后，陀螺仪传感器（111）测量出倾斜角度，将测量信号传给控制单元组件进行处理，随后显示单元（115）上显示出角度数值，根据显示的倾斜角度调整车轮角度。

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