CN203758446U - 车轮夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种不接触车轮的自定心式车轮夹具，该车轮夹具用于附接至车辆车轮以便在车辆上执行车轮定位。该车轮夹具具有：主体，其用于支撑目标或测量头；以及三个可伸长臂，其可滑动地安装到主体。每个可伸长臂均具有夹持部和侧壁接触部，夹持部用于夹持轮胎行驶面，侧壁接触部用于接触轮胎侧壁，从而使夹具主体大致平行于车辆车轮并使车轮夹具不与轮辋接触。自定心式连接机构具有咬合的齿轮以及连接臂，每个连接臂分别将可伸长臂连接到齿轮，从而当齿轮旋转时，可伸长臂相对于夹具主体同步地按比例滑动，从而在可伸长臂的侧壁接触部接触轮胎侧壁的同时，使可伸长臂的夹持部咬合并夹持轮胎行驶面，并且将车轮夹具夹紧到轮胎上。

Description

车轮夹具

技术领域

本实用新型涉及用于定位车轮的设备。本实用新型特别适用于将车轮定位仪附接到车轮上的车轮夹具。

背景技术

某些常规车轮定位系统使用附接到车辆车轮上的被称为“定位头”的定位元件来测量车轮和悬架的各种角度。将这些角度传送给主机系统，在该主机系统中利用这些角度来计算车辆定位角度。在标准的常规定位仪构造中，将四个定位头附接到对应的车辆车轮上。每个定位头包括两个水平或前束角测量传感器和两个竖直或外倾角/斜角传感器。每个定位头还包括：电子装置，其用以支持所有传感器数据获取以及与定位仪控制台的通信；本地用户输入端；以及本地显示器，其用以提供状态反馈、诊断和校准支持。被称为“视觉定位仪”的其它常规定位系统使用附接到各个车辆车轮上的光学目标来代替传感器。照相机将这些目标成像，并且使用这些视觉图像来计算车辆车轮定位角度。

这种定位仪通常包括附接到车辆车轮上并载有定位元件（即，测量定位角度的传感设备、或光学目标）的车轮夹具。现在参考图1，例如美国专利7,870,677中描述的常规车轮夹具100包括：一对上下滑动支架105、110，其分别与车辆车轮的轮辋接合；以及中间支架115，其保持例如光学目标或定位头等定位元件。支架105、110、115均可滑动地安装到一对导向杆120、125上。丝杠130与上支架105及下支架110螺纹地接合以将夹具100夹到车辆车轮上。正在定位的车辆通常设置在车辆定位提升机上处于3英尺至4英尺的高度处以进行定位。为了从下方维修车辆，可以将车辆升得更高，甚至达到6英尺的高度。

典型地，使用一组（三个或更多个）夹持装置或爪钩来完成将车轮夹具附接在车辆车轮上，这些夹持装置或爪钩是车轮夹具的一部分。在车轮圆周周围的多个位置，爪钩将薄的金属指状部楔入轮胎与轮辋之间的环形槽中。利用将爪钩拉向车轮中心的螺丝刀或类似的手段使夹持变紧。在特别用于钢质车轮的可选方法中，将爪钩移除并将爪钩支撑件设置成抵靠钢质车轮的内表面。爪钩支撑件受到从车辆中心向外的驱动，直到爪钩支撑件将车轮夹具锁定到位为止。由于任一种方法都需要车轮夹具和车辆轮辋之间进行“金属对金属”接触，所以对车轮表面的一些破坏是不可避免的。

附接速度是车轮夹具性能的另一个关键方面。使常规车轮夹具的金属指状部定位在轮辋和轮胎之间的狭小环形空间中是一种挑战，因而需要精确布置。一旦爪钩适当定位，在紧固夹具时必须注意防止一个或多个爪钩脱出。为了防止对轮辋表面造城不必要的破坏，这种处理耗费相当多的时间和精力。

由于轮胎和轮辋具有多种尺寸，所以拥有可以应对尺寸范围的极端情况而不需要额外的非整体式转接件或延长件的单个车轮夹具是有用的。

存在试图解决轮辋破坏问题的其它车轮夹具设计。例如，百斯巴特磁性车轮螺栓夹具（Beissbarth Magnetic Wheel Lug Clamp）试图通过使用设置成与车辆车轮螺母相接触的可调磁体作为将车轮夹具固定到位的手段来减少轮辋破坏。由于许多车辆用装饰性车轮盖或轮毂盖来覆盖螺母，所以需要将车轮盖移除，这是明显的缺点。另外，多种螺母样式所需要的调整可能乏味且缓慢。美国专利申请公开2011/0001821中描述的最新设计包括如下方法：在将塑料环形圈按压在轮辋表面上用以支撑的同时，利用两个凸轮操作臂来夹持轮胎面。这种设计不自定心，而且仍然存在破坏轮辋表面的可能性。此外，需要多个非整体式臂以允许用于所有可能的轮辋直径。

因此，存在对如下车轮夹具的需求：该车轮夹具不接触车辆车轮表面的任何部分，在着眼于速度和易用性的情况下提供牢固的安装，覆盖宽范围的车轮直径而不需要额外的非整体式设备，并且在夹 具夹紧时自定心在车辆车轮中心线上。

实用新型内容

本文公开的实用新型解决了常规车轮夹具中存在的上述问题。

根据本实用新型，一种车轮夹具用于附接至车辆车轮以便在车辆上执行车轮定位，所述车轮包括轮胎和轮辋。所述车轮夹具包括：夹具主体，其用于支撑当执行车轮定位时所使用的设备；三个可伸长臂，每个可伸长臂均可滑动地安装到所述夹具主体上，从而所述可伸长臂从中心点沿径向向外延伸。每个可伸长臂均具有夹持部和侧壁接触部，所述夹持部用于夹持车辆轮胎的轮胎行驶面，所述侧壁接触部用于在所述夹持部夹持所述轮胎行驶面时接触轮胎侧壁。所述车轮夹具还包括自定心式的连接机构，所述连接机构包括：多个齿轮，其可旋转地安装到所述夹具主体上并彼此咬合；以及多个连接臂，每个连接臂可移动地将所述多个可伸长臂之一连接到所述多个齿轮之一，从而当所述齿轮旋转时，所述多个可伸长臂相对于所述夹具主体同步地按比例滑动。所述连接机构用于移动所述可伸长臂，从而在所述可伸长臂的侧壁接触部接触所述轮胎侧壁的同时，使所述可伸长臂的夹持部咬合并夹持所述轮胎行驶面，并且将所述车轮夹具夹紧到所述轮胎上。当所述夹持部夹持所述轮胎行驶面并且所述侧壁接触部接触所述轮胎侧壁时，所述可伸长臂使所述车轮夹具与所述轮辋隔开，从而使所述夹具主体大致平行于所述车辆车轮，并使所述车轮夹具不接触所述轮辋。

根据本实用新型的另一个方面，一种车轮夹具包括夹具主体和三个细长臂，每个细长臂均具有近端，所述近端可枢转地安装到所述夹具主体，从而所述细长臂从所述夹具主体向外延伸，每个细长臂均具有远端，所述远端具有：夹持部，其用于夹持车辆轮胎的轮胎行驶面；以及侧壁接触部，其用于在所述夹持部夹持所述轮胎行驶面时接触轮胎侧壁。所述车轮夹具还包括自定心机构，所述自定心机构具有：臂齿轮，其附接到每个细长臂的近端并且与每个对应的细长臂的枢转点同轴；以及中心连接齿轮，其与所有臂齿轮咬合以使每个细长臂的 运动相对于其它细长臂彼此同步，从而当任意一个臂齿轮旋转时，所有细长臂均相对于所述夹具主体同步地按比例枢转。所述自定心机构用于移动所述细长臂，从而在所述细长臂的侧壁接触部接触所述轮胎侧壁的同时，使所述细长臂的夹持部咬合并夹持所述轮胎行驶面，并且将所述车轮夹具夹紧到所述轮胎上。当所述夹持部夹持所述轮胎行驶面并且所述侧壁接触部接触所述轮胎侧壁时，所述细长臂使所述车轮夹具与所述轮辋隔开，从而使所述夹具主体大致平行于所述车辆车轮，并使所述车轮夹具不接触所述轮辋。

本实用新型的实例的其它目的、优点和新特征部分地在以下描述中阐明，而部分地是由本领域的技术人员通过参阅了以下描述和附图而容易理解到的，或者可以从实例的制造或操作中习得。本实用新型的目的和优点可以利用在所附权利要求书中具体指出的方法、设备及其组合来实现和获得。

附图说明

附图仅示例性而非限制性地示出根据本实用新型的一个或多个实施例。在附图中，相似的附图标记代表相同或相似的元件。

图1是现有技术中的车轮夹具。

图2A是安装在车轮上的根据本实用新型的实施例的车轮夹具。

图2B、图2C和图2E是图2A中的车轮夹具的外视图。

图2D和图2F是图2A中的车轮夹具的剖视图。

图2G是图2A中的车轮夹具的离合机构的剖视图。

图2H是图2G的离合机构的分解图。

图3A和图3B是根据本实用新型的另一个实施例的车轮夹具的外视图。

图3C至图3E是图3A和图3B的车轮夹具的剖视图。

图4A是根据本实用新型的另一个实施例的车轮夹具的外视图。

图4B是图4A中的车轮夹具的剖视图。

具体实施方式

现在对附图所示的和下文阐述的实例进行详细描述。图2A至图2H示出根据本实用新型的车轮夹具的实施例，该车轮夹具用于附接到车辆车轮上以执行将车轮定位在车辆上的操作。根据本实施例，车轮夹具包括三个可伸长臂，每个臂的末端均具有夹持装置；轨道齿轮（orbital gear）利用可枢转且可滑动的连杆（连接臂）分别与三个臂之中的对应臂相连，使手动旋转式蜗轮在与轨道齿轮咬合的同时朝第一方向旋转，由此将臂向内拖拉以夹持轮胎行驶面。蜗轮的重要优点在于它在夹紧时会锁定到位的特性，由此保持牢固地夹持在轮胎上而无需额外的锁定元件。在某些实施例中，提供自动离合机构，从而当将夹具夹紧时仅允许在蜗轮上施加预定最大扭矩。这样，为典型的车辆应用中所使用的全部四个夹具提供一致的夹具夹紧度，确保全部夹具是稳定且牢固的，并且使由夹紧度变化所引起的轮胎变形所导致的目标位置变化最小化。通过使附接在蜗轮上的手柄朝第二方向，即相反方向旋转，来使夹持装置脱离轮胎行驶面。

图2A示出在不接触轮辋240的同时安装在轮胎205上的根据本实施例的夹具组件200，轮胎205安装在轮辋240上。在本文中，术语“车辆车轮”是指轮胎205和轮辋240的组合。图中的示例性光学目标210附接在夹具200上，目标210用于执行车轮定位。

图2B和图2C示出本实施例所公开的夹具200而没有示出目标210，夹具200包括用于保护齿轮和连杆的齿轮盖215。图2D示出夹具200而没有示出齿轮盖215。车轮夹具200包括夹具主体220，夹具主体220用于支撑在执行车轮定位时所使用的设备。例如，图2A至图2F中的夹具主体220包括齿轮盖215，齿轮盖215用于在中心点C支撑目标210。

三个可伸长臂225a至225c分别可滑动地安装在夹具主体200上，并从中心点C沿径向向外延伸。每个可伸长臂225a至225c均具有：夹持部230，其用于夹持车辆轮胎205的行驶面205a；以及侧壁接触部235，其用于在夹持部230夹持轮胎行驶面205a时接触轮胎205的侧壁205b。当夹持部230夹持轮胎行驶面205a并且侧壁接触部235接触轮胎侧壁205b时，可伸长臂225a至225c将车轮夹具 200与轮辋240隔开，从而使夹具主体220大致平行于车辆车轮，并使车轮夹具200不接触轮辋240。可伸长臂中的第一臂225b在顺时针方向上与可伸长臂中的第二臂225a隔开多于90度，并且可伸长臂中的第三臂225c在逆时针方向上与可伸长臂中的第二臂225a隔开多于90度。

自定心式连接机构245（参见图2D）设置成：在所遇到的轮胎直径的范围内，使安装在夹具200上的设备（例如光学目标210）保持以车轴为中心。连接机构245包括多个齿轮，这些齿轮可旋转地安装到夹具主体220上并彼此咬合。在本实施例中，连接机构245包括：轨道齿轮246，其可旋转地安装到夹具主体220上；以及手动旋转式蜗轮247，其与轨道齿轮246咬合以使轨道齿轮246旋转。连接机构245还包括多个连接臂248。每个连接臂248可移动地将可伸长臂225a至225c中的一者连接到轨道齿轮246，从而当齿轮246、247旋转时，可伸长臂225a至225c相对于夹具主体220同步地按比例滑动。连接机构245用于移动可伸长臂225a至225c，从而在可伸长臂225a至225c的侧壁接触部235接触轮胎侧壁205b的同时，使可伸长臂225a至225c的夹持部230咬合并夹持轮胎行驶面205a，并且将夹具夹紧到轮胎205上。

每个连接臂248均具有：第一端248a，其可枢转地附接到轨道齿轮246上；以及第二端248b，其可枢转地附接到可伸长臂225a至225c中的一者上，从而当蜗轮247使轨道齿轮246旋转时，连接臂248使得可伸长臂225a至225c相对于夹具主体220滑动。旋钮250附接到蜗轮247上以便手动地旋转蜗轮247；当将车轮夹具200夹紧在轮胎205上时，旋钮250与蜗轮247之间的离合器251将施加到蜗轮247上的扭矩限制在预定最大扭矩。当使用旋钮250来手动地操作蜗轮247时，连接机构245同步地保持每个臂部225a至225c的按比例移动。

用于实现离合器251的众所周知的机构的细节如图2G和图2H所示。本领域的技术人员会认识到，还可以使用其它的常规离合机构。在均具有半球形凹陷部的两个板251b和251c之间捕捉有多个滚珠 251a，例如，塑料滚珠。每个板251b和251c中的凹陷部的数量均等于滚珠251a的数量。使用一组波形垫圈251d在可调的预置载荷下将两个板251b和251c保持在一起。旋钮250具有内螺纹250a，内螺纹250a与外螺纹部251e咬合从而在组装处理期间，随着外螺纹部251e旋入旋钮250中，将压力施加到波形垫圈251d上。当利用扭矩扳手（未示出）测得达到了所期望的压力时，将星形垫圈251f压入旋钮250中并使其与旋钮250中的配合的星形切口250b咬合，并且卡环251g将组件保持在一起。

一旦完成组装，旋钮250就可以用于将夹具200夹紧到轮胎205上，直到将滚珠251a保持在位的两个板251b和251c上的预载荷被克服为止。然后，波形垫圈251d将稍微压缩，从而允许板251b和251c滑动至下一个滚珠位置，并且同时发出表示已达到预定最大扭矩的“咔嗒”声。

应该注意的是，由于夹具200和/或目标210是非对称的（由蜗轮/旋钮组件、目标形状等所导致），所以在某些实施例中提供彼此呈镜像的“左手型”和“右手型”夹具。左手型夹具组件用于附接到车辆左侧的车轮，反之亦然。通过使用左手型夹具和右手型夹具，可以使所有的目标均以适当的方式取向，而不与夹具200的部件发生干涉。

考虑到范围宽的车辆轮胎外径，为了能够将夹具200快速地附接到车轮上，如下做法不是最优的：利用蜗轮/轨道齿轮的移动来覆盖可能的期望移动范围。同样不期望采用多个不同长度的臂，这伴随有多个独立部件的附接/拆除以及储放的问题。本实用新型通过提供可伸长臂225a至225c解决了上述问题，其中，每个臂225a至225c均具有：臂支撑部255（如图2E至图2F所示），其设计成受附接至轨道齿轮246的连杆（连接臂）248驱动；以及主臂部260，其可滑动地设置在各个臂支撑部255中。主臂部260锁定在沿着臂支撑部255的多个位置中的一个位置。每个主臂部260必须锁定在沿着各个臂支撑部255长度的类似的对应位置，以保持夹具的自定心特性。

如图2D至图2F中详细地示出的，夹具主体220具有多个滑槽 220a，连接臂248的第二端248b分别与滑槽220a咬合并在滑槽220a中滑动。可伸长臂225a至225c均包括：臂支撑部255之一，其可滑动地安装到夹具主体220上并可移动地附接到连接臂248之一上；主臂部260之一，其包括夹持部230和侧壁接触部235，可调节地安装到臂支撑部255上以调节可伸长臂的长度。主臂部260以叠缩的方式可滑动地安装到臂支撑部255上并且还包括锁定部，锁定部用于保持主臂部260相对于臂支撑部255的位置。锁定部包括例如常规滚珠锁闭机构261，滚珠锁闭机构261包括位于主臂部260与臂支撑部255之间的装有弹簧的滚珠。

再次参考图2B至图2C，车轮夹具200还包括附接到夹具主体220的手柄265，手柄265用于由用户抓握，以便在利用旋钮250来手动旋转蜗轮247时保持夹具200。手柄265包括水平指示器270（例如气泡水平仪），用以指示手柄265何时处于竖直状态。如图2C最佳所示，手柄265在被用户抓握时大致处于竖直状态。可伸长臂之一225a靠近手柄（例如，偏离大约10度），相对于中心点C测得，另外两个可伸长臂225b、225c每一者均偏离可伸长臂之一225a多于90度，例如达到120度。稍后对这种布置的优点进行说明。

在典型的车轮定位过程中，在被称为“回滚（rollback）”的处理中，需要使车轮滚转的角位移（angular displacement）达到40度。此外，已知的是，车辆的重量使得轮胎在外径部与支撑面相接触的区域中变形。如果轮胎205从图2A所示的位置旋转40度，则夹具的可伸长臂225b和225c可能足够靠近轮胎鼓起部（即，轮胎与支撑面相接触处），致使夹具和目标组件的位置产生小但不希望的变化。

为了避免这个问题，存在两种选择。通常执行回滚的作法是使车辆车轮朝一个方向滚动40度然后回到初始位置，然而，可以执行“分步回滚（split rollback）”处理。分步回滚包括：使车辆车轮朝一个方向滚动例如20度，然后朝相反的方向滚动40度，最后朝原来的方向滚动20度返回到起始位置。采用这种处理将防止可伸长臂的夹持部在旋转期间靠近上述轮胎接触区域。

可选地，可以采用图2C所示的夹具，从而将手柄265作为竖直 基准。由于可伸长臂225a至225c在逆时针方向上偏移一定角度（例如10度），所以车辆车轮可以顺时针地旋转40度并且夹具200的夹持部230不会进入轮胎变形区域。

在如图3A至图3E所示的所公开的车轮夹具的另一个实施例中，三个尺寸相似的主动齿轮将旋转传递给三个曲柄臂，曲柄臂可枢转地连接到可伸长臂，可伸长臂在受到齿轮壳体的限制同时可滑动地移动。内部连接齿轮传递任一主动齿轮的旋转，从而使所有主动齿轮的运动同步。两个主动齿轮上固定有手柄，以允许操作者旋转主动齿轮，从而使可伸长臂伸长或缩短。

为了在将夹具夹紧在轮胎上时提供牢固的安装，在主动齿轮手柄中结合有如下系统：在使夹持臂向内移动时该系统允许手柄自由地旋转，但在松开手柄时该系统牢固地锁定以防止夹持臂的意外松开。在一个实施例中，手柄固定到主动齿轮，并且棘轮套环可移动地连接到手柄，从而成为弹簧加载的以与顶部壳体的表面上的配合棘轮齿咬合。当旋转手柄以向内拉动夹持臂时，用户保持棘轮套环远离顶部壳体上的配合棘轮齿。当用户松开手柄时，棘轮套环降下，从而与顶部壳体上的配合棘轮齿咬合并将主动齿轮锁定。

现在参考图3A至图3C，根据本实施例的车轮夹具300包括夹具主体305，夹具主体用于支撑在执行车轮定位时使用的设备，例如光学目标310。夹具300用于安装在轮胎上，例如如图2A所示的轮胎205。三个可伸长臂315均可滑动地安装到夹具主体305上，从而它们从中心点C沿径向向外延伸；每个可伸长臂315均具有：夹持部320，其用于夹持车辆轮胎205的行驶面205a；以及侧壁接触部325，其用于在夹持部320夹持轮胎行驶面205a时接触轮胎205的侧壁205b。与图2A至图2F中的实施例相同，当夹持部320夹持轮胎行驶面205a并且侧壁接触部325接触轮胎侧壁205b时，可伸长臂315将车轮夹具300与轮辋240隔开，从而使夹具主体305大致平行于车辆车轮，并使车轮夹具300不接触轮辋240。

自定心式连接机构330（参见图3C）包括可旋转地安装到夹具主体305的三个主动齿轮331，每个主动齿轮331与可伸长臂315之 一相关联并且包括曲柄臂332。连接齿轮系包括可旋转地安装到夹具主体305上的两个齿轮333，且与所有主动齿轮331咬合，以使主动齿轮331的运动同步。一对手柄335附接到主动齿轮331中的两个齿轮，以便手动地旋转主动齿轮331。连接机构330还包括多个连接臂334。每个连接臂334均具有：第一端334a，其可枢转地附接到主动齿轮331之一的曲柄臂332的端部；以及第二端334b，其可枢转地附接到可伸长臂315之一，从而当旋转主动齿轮331时，连接臂334使得可伸长臂315相对于夹具主体305滑动。

因此，每个连接臂334将可伸长臂315之一可移动地连接到齿轮331之一，从而当齿轮331旋转时，可伸长臂315相对于夹具主体305同步地按比例滑动。因此，连接机构330使可伸长臂315移动，从而在可伸长臂315的侧壁接触部325接触轮胎侧壁205b的同时，使可伸长臂315的夹持部320咬合并夹持轮胎行驶面205a，并且将夹具300夹紧到轮胎205上。

盖340附接到夹具主体305，以覆盖主动齿轮和连接齿轮。现在参考图3D至图3E，盖340具有第一摩擦面，例如第一组棘轮齿341。第二摩擦面，例如具有第二组棘轮齿345a的棘轮套环345等附接到手柄335之一，以便与第一组棘轮齿341咬合。棘轮套环345附接到手柄335，从而棘轮套环345与手柄335持续地接合并与第一组棘轮齿341选择性地咬合。在图3D至图3E所示的实施例中，手柄335的内部335a承载棘轮套环345并相对于手柄335的外部335b滑动，以便与第一组棘轮齿341选择性地咬合。

当第一组棘轮齿341不与第二组棘轮齿345a咬合时，手柄335可以旋转以使可伸长臂315移动，从而可伸长臂的夹持部320咬合并夹持轮胎行驶面205a并使夹具300夹紧到轮胎205上；当第一组棘轮齿341和第二组棘轮齿345a咬合时，将主动齿轮331锁定以防止夹具300松开。在手柄外部335b与第二组棘轮齿345a之间设置有弹簧350，从而当用户没有抓握手柄335时，弹簧350偏压第二组棘轮齿345a而使其与第一组棘轮齿341咬合。当用户抓握手柄335时，第一组棘轮齿不与第二组棘轮齿咬合。如图3E所示，当用户抓握手 柄时，手柄的内部335a朝箭头A的方向滑动从而使棘轮齿脱离。

所公开的车轮夹具的另一个实施例如图4A至图4B所示。这种齿轮从动设计将臂齿轮作为三个可枢转臂组件的一部分。臂齿轮与中心连接齿轮咬合，从而使各个臂的移动彼此同步。夹持臂附接到臂组件的相反端。夹持臂相对于臂组件锁定在类似的相对位置，以保持自定心。夹具以如下方式安装：抓握设置在臂组件中的手柄并使其旋转，直到夹具固定在车辆轮胎上为止。设置棘轮装置以防止夹具在被拉紧之后松开。另外，设置可选的锁定辅助旋钮和机构，由此在由向内推压并旋转臂组件的简单动作所施加的夹紧力之外，施加额外的夹紧力。

期望的是，附接在夹具上的目标相对于竖直臂组件保持恒定的取向，以便在水平臂的任意旋转角，目标（例如，对于定位仪摄像机而言）都是可见的。因此，本实施例中设置有位置保持齿轮，以将竖直臂组件的运动连接到目标安装轴，从而使角度取向保持恒定。

根据本实施例的车轮夹具400包括夹具主体405和三个细长臂410，每个臂410均具有近端，近端可枢转地安装到夹具主体405，从而臂410从夹具主体405向外延伸。夹具400用于安装在轮胎上，例如如图2A所示的轮胎205。每个臂410均具有远端，远端具有：夹持部415，夹持部415用于夹持轮胎205的行驶面205a；以及侧壁接触部420，其用于在夹持部415夹持轮胎行驶面205a时接触轮胎205的侧壁205b。与图2A至图2F以及图3A至图3E中的前述实施例相同，当夹持部415夹持轮胎行驶面205a并且侧壁接触部420接触轮胎侧壁205b时，臂410将车轮夹具400与轮辋240隔开，从而使夹具主体405大致平行于车辆车轮，并使车轮夹具400不接触轮辋240。

自定心机构425包括：臂齿轮426，其附接到各个臂410的近端并且与各个对应臂410的枢转点P同轴；以及中心连接齿轮427，其与所有臂齿轮426咬合以使每个臂410的运动相对于其它臂410彼此同步，从而当任意一个齿轮旋转时，所有臂410均相对于夹具主体405同步地按比例枢转。自定心机构425用于移动臂410，从而在侧 壁接触部420接触轮胎侧壁205b的同时，使夹持部415咬合并夹持轮胎行驶面205a，并且将夹具400夹紧到轮胎205上。

每个臂410均包括用于由用户抓握的手柄430，从而当用户抓握手柄430中的两个手柄并使臂410中的两个臂旋转时，所有臂的夹持部415均咬合并夹持轮胎行驶面205a，并且将夹具400夹紧到轮胎205上。锁定部435（例如常规棘轮机构）选择性地与中心连接齿轮427咬合，防止臂齿轮426和中心连接齿轮427旋转，由此防止夹具400在夹紧到轮胎205上之后松开。锁定辅助旋钮440附接到臂齿轮426之一上，以使臂齿轮426和中心连接齿轮427旋转，从而使夹具400夹紧到轮胎205上。

车轮夹具400还具有：轴445，其可旋转地安装到夹具主体405上以支撑用于执行车轮定位的设备，例如光学目标450；以及一组位置保持齿轮455，其用于连接臂410之一的运动和轴445的运动，以使轴445的角度取向相对于这个臂410保持恒定。

虽然上文描述了被认为最佳的实施例和/或其它实例，但是应该理解到可以对其进行各种变型，并且本文所披露的主题可以以各种形式和实例来实施，并可以应用于多种应用场合，而本文仅描述了这些应用场合的一部分。以下权利要求书意图要求保护落入本实用新型的真实范围内的任何和所有变型和修改。

Claims (26)

1.一种用于附接至车辆车轮以便在车辆上执行车轮定位的操作的车轮夹具，所述车轮包括轮胎和轮辋，所述车轮夹具包括：

夹具主体，其用于支撑当执行车轮定位时所使用的设备；

三个可伸长臂，每个可伸长臂均可滑动地安装到所述夹具主体上，从而所述可伸长臂从中心点沿径向向外延伸，每个可伸长臂均具有夹持部和侧壁接触部，所述夹持部用于夹持车辆轮胎的轮胎行驶面，所述侧壁接触部用于在所述夹持部夹持所述轮胎行驶面时接触轮胎侧壁；以及

自定心式的连接机构，其包括：多个齿轮，其可旋转地安装到所述夹具主体上并彼此咬合；以及多个连接臂，每个连接臂可移动地将所述多个可伸长臂之一连接到所述多个齿轮之一，从而当所述齿轮旋转时，所述多个可伸长臂相对于所述夹具主体同步地按比例滑动；

其中，所述连接机构用于移动所述可伸长臂，从而在所述可伸长臂的侧壁接触部接触所述轮胎侧壁的同时，使所述可伸长臂的夹持部咬合并夹持所述轮胎行驶面，并且将所述车轮夹具夹紧到所述轮胎上，并且

当所述夹持部夹持所述轮胎行驶面并且所述侧壁接触部接触所述轮胎侧壁时，所述可伸长臂使所述车轮夹具与所述轮辋隔开，从而使所述夹具主体平行于所述车辆车轮，并使所述车轮夹具不接触所述轮辋。

2.根据权利要求1所述的车轮夹具，其中，

所述连接机构包括：

轨道齿轮，其可旋转地安装到所述夹具主体上；以及

可手动旋转的蜗轮，其与所述轨道齿轮咬合以使所述轨道齿轮旋转，

每个连接臂均具有第一端和第二端，所述第一端可枢转地附接到所述轨道齿轮，所述第二端可枢转地附接到所述多个可伸长臂之 一，从而当所述蜗轮使所述轨道齿轮旋转时，所述连接臂使得所述可伸长臂相对于所述夹具主体滑动。

3.根据权利要求2所述的车轮夹具，还包括：

旋钮，其附接到所述蜗轮，以手动地使所述蜗轮旋转；以及离合器，其设置在所述旋钮与所述蜗轮之间，以将当所述车轮夹具夹紧在所述轮胎上时施加在所述蜗轮上的扭矩限制在预定最大扭矩。

4.根据权利要求2所述的车轮夹具，其中，

所述夹具主体具有多个滑槽，并且所述连接臂的第二端分别与所述滑槽咬合并在所述滑槽中滑动。

5.根据权利要求1所述的车轮夹具，其中，

所述夹具主体用于在所述中心点支撑执行车轮定位时所使用的设备。

6.根据权利要求1所述的车轮夹具，其中，

每个可伸长臂均包括：

臂支撑部，其可滑动地安装到所述夹具主体上并可移动地附接到所述多个连接臂之一；

主臂部，其包括所述夹持部和所述侧壁接触部，并可调节地安装到所述臂支撑部上以调节所述可伸长臂的长度。

7.根据权利要求6所述的车轮夹具，其中，

所述主臂部以叠缩的方式可滑动地安装到所述臂支撑部上，并且所述车轮夹具还包括锁定部，所述锁定部用于保持所述主臂部相对于所述臂支撑部的位置。

8.根据权利要求7所述的车轮夹具，其中，

所述锁定部包括位于所述主臂部与所述臂支撑部之间的滚珠锁 闭机构。

9.根据权利要求1所述的车轮夹具，其中，

所述多个可伸长臂中的第一可伸长臂与所述多个可伸长臂的第二可伸长臂在顺时针方向上隔开多于90度，并且所述多个可伸长臂中的第三可伸长臂与所述第二可伸长臂在逆时针方向上隔开多于90度。

10.根据权利要求2所述的车轮夹具，还包括：

手柄，其附接到所述夹具主体，以便于由用户抓握，从而在手动地旋转所述蜗轮时保持所述夹具主体。

11.根据权利要求10所述的车轮夹具，其中，

当用户抓握所述手柄时，所述手柄是竖直的，所述多个可伸长臂中的一个可伸长臂靠近所述手柄，并且相对于所述中心点测得，其余两个可伸长臂每一者均偏离所述一个可伸长臂多于90度。

12.根据权利要求10所述的车轮夹具，其中，

所述手柄包括水平指示器，所述水平指示器用于指示所述手柄何时是竖直的。

13.根据权利要求1所述的车轮夹具，其中，

所述连接机构包括：

三个主动齿轮，其可旋转地安装到所述夹具主体，每个主动齿轮均与所述多个可伸长臂之一相关联并包括曲柄臂；

连接齿轮系，其可旋转地安装到所述夹具主体并与所有主动齿轮咬合以使所述主动齿轮的运动同步；以及

手柄，其附接到所述多个主动齿轮中的一个主动齿轮上，以便手动地旋转所述主动齿轮，

每个连接臂均具有第一端和第二端，所述第一端可枢转地附接 到所述多个主动齿轮之一的曲柄臂的端部，所述第二端可枢转地安装到所述多个可伸长臂之一，从而当所述主动齿轮旋转时，所述连接臂使得所述可伸长臂相对于所述夹具主体滑动。

14.根据权利要求13所述的车轮夹具，还包括：

第二手柄，其附接到所述多个主动齿轮中的第二主动齿轮上，以便手动地旋转所述主动齿轮。

15.根据权利要求13所述的车轮夹具，还包括：

盖，其附接到所述夹具主体以覆盖所述主动齿轮和连接齿轮，所述盖具有第一摩擦面；

第二摩擦面，其用于与所述第一摩擦面咬合，所述第二摩擦面附接到所述手柄，从而所述第二摩擦面与所述手柄持续地接合并与所述第一摩擦面选择性地咬合；

其中，当所述第一摩擦面和所述第二摩擦面不咬合时，所述手柄能旋转以使所述可伸长臂移动，从而使所述可伸长臂的夹持部咬合并夹持所述轮胎行驶面，并且将所述车轮夹具夹紧到所述轮胎上，而当所述第一摩擦面和所述第二摩擦面咬合时，将所述主动齿轮锁定以防止所述车轮夹具松开。

16.根据权利要求15所述的车轮夹具，还包括：

弹簧，其位于所述手柄与所述第二摩擦面之间，从而当用户没有抓握所述手柄时，所述弹簧偏压所述第二摩擦面而使所述第二摩擦面与所述第一摩擦面咬合，

其中，当用户抓握所述手柄时，所述第一摩擦面不与所述第二摩擦面咬合。

17.根据权利要求13所述的车轮夹具，还包括：

盖，其附接到所述夹具主体以覆盖所述主动齿轮和连接齿轮，所述盖具有第一组棘轮齿；

棘轮套环，其具有用于与所述第一组棘轮齿配合的第二组棘轮齿，所述棘轮套环附接到所述手柄，从而所述棘轮套环与所述手柄持续地接合而与所述第一组棘轮齿选择性地咬合；

其中，当所述第一组棘轮齿不与所述第二组棘轮齿咬合时，所述手柄能旋转以使所述可伸长臂移动，从而所述可伸长臂的夹持部咬合并夹持所述轮胎行驶面并使所述车轮夹具夹紧到所述轮胎上，当所述第一组棘轮齿与所述第二组棘轮齿咬合时，将所述主动齿轮锁定以防止所述车轮夹具松开。

18.根据权利要求17所述的车轮夹具，还包括：

弹簧，其设置在所述手柄与所述棘轮套环之间，从而当用户没有抓握所述手柄时，所述弹簧偏压所述第二组棘轮齿，从而使所述第二组棘轮齿与所述第一组棘轮齿咬合，

其中，当用户抓握所述手柄时，所述第一组棘轮齿不与所述第二组棘轮齿咬合。

19.一种用于附接至车辆车轮以便在车辆上执行车轮定位的操作的车轮夹具，所述车轮包括轮胎和轮辋，所述车轮夹具包括：

夹具主体；

三个细长臂，每个细长臂均具有近端，所述近端可枢转地安装到所述夹具主体，从而所述细长臂从所述夹具主体向外延伸，每个细长臂均具有远端，所述远端具有：夹持部，其用于夹持车辆轮胎的轮胎行驶面；以及侧壁接触部，其用于在所述夹持部夹持所述轮胎行驶面时接触轮胎侧壁；以及

自定心机构，包括：臂齿轮，其附接到每个细长臂的近端并且与每个对应的细长臂的枢转点同轴；以及中心连接齿轮，其与所有臂齿轮咬合以使每个细长臂的运动相对于其它细长臂彼此同步，从而当任意一个臂齿轮旋转时，所有细长臂均相对于所述夹具主体同步地按比例枢转，

其中，所述自定心机构用于移动所述细长臂，从而在所述细长 臂的侧壁接触部接触所述轮胎侧壁的同时，使所述细长臂的夹持部咬合并夹持所述轮胎行驶面，并且将所述车轮夹具夹紧到所述轮胎上，并且

当所述夹持部夹持所述轮胎行驶面并且所述侧壁接触部接触所述轮胎侧壁时，所述细长臂使所述车轮夹具与所述轮辋隔开，从而使所述夹具主体平行于所述车辆车轮，并使所述车轮夹具不接触所述轮辋。

20.根据权利要求19所述的车轮夹具，其中，

每个细长臂均包括由用户抓握的手柄，从而当用户抓握两个所述手柄并使两个所述细长臂旋转时，所有细长臂的夹持部均咬合并夹持所述轮胎行驶面，并且将所述车轮夹具夹紧到所述轮胎上。

21.根据权利要求19所述的车轮夹具，还包括：

锁定部，其用于防止所述臂齿轮和所述中心连接齿轮旋转，由此防止所述车轮夹具在被夹紧到所述轮胎上之后松开。

22.根据权利要求21所述的车轮夹具，其中，

所述锁定部包括棘轮机构，所述棘轮机构能选择性地与所述中心连接齿轮咬合。

23.根据权利要求19所述的车轮夹具，还包括：

锁定辅助旋钮，其附接到所述多个臂齿轮之一，以使所述臂齿轮和所述中心连接齿轮旋转，从而使所述车轮夹具夹紧到所述轮胎上。

24.根据权利要求19所述的车轮夹具，还包括：

轴，其可旋转地安装到所述夹具主体以支撑执行车轮定位时所使用的设备；以及一组位置保持齿轮，其用于连接所述多个细长臂中的一个细长臂的运动和所述轴的运动，以使所述轴的角度取向相对于 所述一个细长臂保持恒定。

25.根据权利要求24所述的车轮夹具，其中，

所述设备是车轮定位目标。

26.一种用于附接至车辆车轮以便在车辆上执行车轮定位的操作的车轮夹具，所述车轮包括轮胎和轮辋，所述车轮夹具包括：

夹具主体，其用于支撑当执行车轮定位时所使用的设备；

三个可伸长臂，每个可伸长臂可滑动地安装到所述夹具主体上，从而所述可伸长臂从中心点沿径向向外延伸，每个可伸长臂均具有夹持部和侧壁接触部，所述夹持部用于夹持车辆轮胎的轮胎行驶面，所述侧壁接触部用于在所述夹持部夹持所述轮胎行驶面时接触轮胎侧壁；以及

连接机构，包括：多个齿轮，其可旋转地安装到所述夹具主体并彼此咬合；以及多个连接臂，每个连接臂可移动地将所述多个可伸长臂之一连接到所述多个齿轮之一，从而当所述齿轮旋转时，所述可伸长臂相对于所述夹具主体同步地滑动；

其中，所述连接机构用于移动所述可伸长臂，从而在所述可伸长臂的侧壁接触部接触所述轮胎侧壁的同时，使所述可伸长臂的夹持部咬合并夹持所述轮胎行驶面，并且将所述车轮夹具夹紧到所述轮胎上，并且

当所述夹持部夹持所述轮胎行驶面并且所述侧壁接触部接触所述轮胎侧壁时，所述可伸长臂使所述车轮夹具与所述轮辋隔开，从而使所述夹具主体平行于所述车辆车轮，并使所述车轮夹具不接触所述轮辋。