FR2976223A1

FR2976223A1 - Controller for controlling alignment of front and back wheels of vehicle, has laser torch support supporting laser torch at side opposite to central rod of contactor arms such that laser beam is parallel to longitudinal axis of central rod

Info

Publication number: FR2976223A1
Application number: FR1101787A
Authority: FR
Inventors: Mark Wyatt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-12-14
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: FR2976223B1

Abstract

The controller (1) has two struts (4) including a hole close to an end through which the struts are slipped on a central rod (2) and blocked one against the other in middle of the central rod, and allowing the controller to lean against a rim (3) through rim contactor arms such that the contactor arms contact the rim to height of center of wheels. A laser torch support (5) is fixed on the central rod, and supports a laser torch (6) at a side opposite to the central rod of the contactor arms such that a laser beam is parallel to a longitudinal axis of the central rod. Independent claims are also included for the following: (1) a method for controlling alignment of a front wheel of a vehicle (2) a method for controlling a thrust angle of a back wheel of a vehicle.

Description

Contrôleur d'alignement de roues et procédés de contrôle d'alignement de roues Wheel alignment controller and wheel alignment control methods

Domaine technique La présente invention est un contrôleur d'alignement de roues et des procédés de contrôle d'alignement de roues pour contrôler le parallélisme des roues avant d'un véhicule en position droit-devant et l'angle de poussée de chacune des roues arrière d'un véhicule. Technical Field The present invention is a wheel alignment controller and wheel alignment control methods for controlling the parallelism of the front wheels of a vehicle in a straight forward position and the thrust angle of each of the rear wheels. of a vehicle.

Un mauvais alignement peut occasionner des problèmes de direction et de tenue de route, une usure excessive et irrégulière des pneus, une usure des composants de direction et de suspension et une consommation accrue de carburant. Misalignment can result in steering and handling problems, excessive and uneven tire wear, steering and suspension component wear, and increased fuel consumption.

Sommaire de l'invention La présente invention permet le contrôle précis et rapide de l'alignement des roues avant et arrière d'un véhicule au moyen de projection de rayons laser sur des écrans distants. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention enables precise and rapid control of the alignment of the front and rear wheels of a vehicle by means of laser beam projection on remote screens.

Avantages La présente invention comprend un dispositif qui est à la fois léger et compact et peut donc être utilisé même par un opérateur agissant seul et des procédés de contrôle utilisant ce dispositif qui dépendent de la différence entre deux valeurs de mesure, ainsi compensant automatiquement un éventuel désalignement du rayon laser. Puisque les procédés de contrôle ne prennent que quelques minutes, ils peuvent être répétés fréquemment afin de révéler d'éventuels problèmes des composants de direction ou de suspension. Cette invention peut être adaptée à des roues quelle que soit leur taille. Advantages The present invention comprises a device which is both light and compact and can therefore be used even by an operator acting alone and control methods using this device which depend on the difference between two measurement values, thus automatically compensating for a possible misalignment of the laser beam. Since the control methods only take a few minutes, they can be repeated frequently to reveal possible problems with the steering or suspension components. This invention can be adapted to wheels regardless of their size.

Description du contrôleur d'alignement de roues La figure 1 montre une vue générale des composants du contrôleur. La figure 2 montre le principe de fonctionnement du contrôleur pour le contrôle du parallélisme. La figure 3 montre le principe de fonctionnement du contrôleur pour le contrôle de l'angle de poussée. Description of the Wheel Alignment Controller Figure 1 shows a general view of the controller components. Figure 2 shows the operating principle of the controller for the control of parallelism. Figure 3 shows the operating principle of the controller for controlling the thrust angle.

Matériel La présente invention est un contrôleur d'alignement de roues [1] comprenant une tige centrale [2], deux bras contacteur de jante [3], deux étais [4], un support de torche laser [5], une torche laser [6], quatre écrans [7], [8], [9] et [1o] ou [16], [17], [18] et [19] et les accessoires décrits ci-dessous. The present invention is a wheel alignment controller [1] comprising a central rod [2], two rim contact arm [3], two stays [4], a laser torch holder [5], a laser torch [6], four screens [7], [8], [9] and [1o] or [16], [17], [18] and [19] and the accessories described below.

Tige centrale La tige centrale [2] est droite et est légèrement plus longue que le diamètre des jantes des roues dont l'alignement est à contrôler. Elle supporte les bras contacteur de jante [3], les étais [4] et le support de torche laser [5]. Les positions de ces composants sur la tige centrale [2] peuvent être ajustées et fixées en utilisant une tige centrale filetée avec des écrous de blocage ou en utilisant un mécanisme de glissement et blocage. Central stem The central rod [2] is straight and is slightly longer than the diameter of the wheel rims whose alignment is to be controlled. It supports the rim contactor arms [3], the struts [4] and the laser torch holder [5]. The positions of these components on the central rod [2] can be adjusted and secured using a central threaded rod with locking nuts or using a sliding and locking mechanism.

Bras contacteur de jante Les deux bras contacteur de jante [3] sont identiques en forme et en longueur. Ils ont un trou près d'une extrémité, à travers lequel ils sont glissés sur la tige centrale [2] et bloqués symétriquement à une distance l'un de l'autre égale au diamètre de la jante. La fonction des bras contacteur de jante [3] est de maintenir l'axe longitudinal de la tige centrale [2] parallèle au plan du bord extérieur de la jante à une distance qui évite tout encombrement avec le moyeu et/ou le pneu dans le cas où ceux-ci dépasseraient le plan du bord extérieur de la jante. Afin d'assurer que l'axe longitudinal de la tige centrale [2] soit maintenu parallèle au plan du bord extérieur de la jante même si les bras contacteur de jante [3] ne sont pas horizontaux, l'extrémité de chacun des bras qui contacte la jante est arrondie en forme d'un arc de cercle dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la tige centrale [2] et dont le centre se trouve au point d'intersection de l'axe longitudinal du bras contacteur de jante [3] et l'axe longitudinal de la tige centrale [2]. Étais Les deux étais [4] sont identiques en longueur. Ils ont un trou près d'une extrémité, à travers lequel ils sont glissés sur la tige centrale [2] et bloqués l'un contre l'autre au milieu de la tige centrale [2]. La fonction des étais [4] est de permettre le contrôleur d'alignement de roues [1] d'être penché contre la jante à travers les bras contacteur de jante [3] de manière que les bras contacteur de jante [3] contactent la jante à la hauteur du centre de la roue. Les étais [4] peuvent être munis d'un embout antidérapant. Rim contact arm The two rim contact arms [3] are identical in shape and length. They have a hole near one end, through which they are slid on the central rod [2] and symmetrically locked at a distance from each other equal to the diameter of the rim. The function of the rim contact arm [3] is to maintain the longitudinal axis of the central rod [2] parallel to the plane of the outer edge of the rim at a distance which avoids clutter with the hub and / or the tire in the case where they exceed the plane of the outer edge of the rim. In order to ensure that the longitudinal axis of the center rod [2] is kept parallel to the plane of the outer edge of the rim even if the rim contactor arms [3] are not horizontal, the end of each of the arms contact the rim is rounded in the form of an arc in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the central rod [2] and whose center is at the point of intersection of the longitudinal axis of the rim contactor arm [3] and the longitudinal axis of the central rod [2]. The two stays [4] are identical in length. They have a hole near one end, through which they are slipped on the central rod [2] and locked against each other in the middle of the central rod [2]. The function of the props [4] is to allow the wheel alignment controller [1] to be leaned against the rim through the rim contact arms [3] so that the rim contact arms [3] contact the rim rim at the height of the center of the wheel. The props [4] can be equipped with a non-slip tip.

Support de torche laser et torche laser Un support de torche laser [5] est fixé sur la tige centrale [2]. Sa fonction est de supporter la torche laser [6] au côté opposé de la tige centrale [2] des bras contacteur de jante [3] de manière que le rayon laser [12] ou [20] soit parallèle ou approximativement parallèle à l'axe longitudinal de la tige centrale [2]. Laser torch holder and laser torch A laser torch holder [5] is attached to the central rod [2]. Its function is to support the laser torch [6] at the opposite side of the central rod [2] of the rim contact arm [3] so that the laser beam [12] or [20] is parallel or approximately parallel to the longitudinal axis of the central rod [2].

Écrans Les quatre écrans [7], [8], [9] et [Io] ou [16], [17], [18] et [19] sont légèrement plus hauts que le rayon des pneus et peuvent être des parpaings, des cartons, etc. Si des contrôles sont à effectuer fréquemment, une échelle graduée peut être utilisée au lieu d'écrans indépendants. Screens The four screens [7], [8], [9] and [Io] or [16], [17], [18] and [19] are slightly higher than the radius of the tires and can be blocks, cartons, etc. If controls are to be performed frequently, a graduated scale can be used instead of independent screens.

Accessoires Les accessoires nécessaires sont un crayon ou autre instrument de marquage, un mètre à ruban (de préférence 5 mètres) et un fil d'aplomb ou une équerre (pour déterminer l'axe longitudinal du véhicule [21] pour contrôler l'angle de poussée des roues arrière). Accessories The necessary accessories are a pencil or other marking instrument, a tape measure (preferably 5 meters) and a plumb line or a square (to determine the longitudinal axis of the vehicle [21] to control the angle of rear wheel thrust).

Principe de fonctionnement du contrôleur d'alignement de roues et procédés de contrôle Parallélisme des roues avant [ii]: Voir la figure 2. Ce contrôleur d'alignement de roues [i] utilise des rayons laser [12] dans un plan parallèle ou approximativement parallèle au plan du bord extérieur des jantes des roues d'un véhicule et projetés sur des écrans distants ['7], [8], [9] et [io]. Pour contrôler le parallélisme des roues avant d'un véhicule, le véhicule est positionné sur une surface plane et à niveau avec sa direction dans la position droit-devant et avec au moins la distance de projection devant et derrière les roues à contrôler. Deux des quatre écrans [7] et C97 sont positionnés à une distance donnée (par exemple, 5 mètres) devant le centre de chacune des roues à contrôler et les deux autres écrans [8] et [Io] sont positionnés à la même distance derrière le centre de chacune des roues à contrôler, avec l'écart entre chaque paire d'écrans légèrement plus grand que la largeur du véhicule. Le contrôleur d'alignement de roues [1] est maintenant préparé en écartant les étais [4], comme indiqué dans la figure 1, de manière que les bras contacteur de jante [3] soient approximativement horizontaux quand le contrôleur d'alignement de roues [i] est penché contre les jantes. Les bords extérieurs des jantes doivent être totalement accessibles, n'ayant pas de masse d'équilibrage à la hauteur du centre des roues et étant libérés de leur enjoliveur, si nécessaire. Le contrôleur d'alignement de roues [1] est ensuite penché contre la jante du côté droit du véhicule de manière que les bras contacteur de jante [3] contactent la jante à la hauteur du centre de la roue et sont horizontaux ou approximativement horizontaux. La torche laser [6] est allumée, et le contrôleur d'alignement de roues [1] est ajusté de manière que le rayon laser [12] soit projeté sur l'écran avant droit [7] à la hauteur du centre de la roue. Le point laser avant [13] sur l'écran [7] est marqué par une ligne verticale. Le contrôleur d'alignement de roues [i] est ensuite inversé de manière que le rayon laser [12] soit projeté sur l'écran arrière droit [8] à la hauteur du centre de la roue, et le point laser arrière [14] est marqué par une ligne verticale. Le procédé est répété pour le côté gauche du véhicule, utilisant les écrans [9] et [io], le contrôleur d'alignement de roues [i] étant inversé au besoin. La distance entre les lignes d'écran avant et la distance entre les lignes d'écran arrière sont mesurées. Une table de "différences de distances entre points laser et angles d'ouverture et de pincement" est utilisée pour trouver le parallélisme des roues avant [ii]. Si les distances sont égales, alors les roues sont parallèles. Si la distance avant est plus grande que la distance arrière, alors les roues sont ouvertes. Si la distance avant est plus petite que la distance arrière, alors les roues sont pincées. L'ouverture ou le pincement peut être exprimé en degrés ou comme la différence en millimètres entre les avants des jantes et les arrières des jantes, comme il est souvent indiqué par les constructeurs de véhicules. Par exemple, si la distance entre les lignes d'écran avant est 35 millimètres plus grande que la distance entre les lignes d'écran arrière avec les écrans à 5 mètres, io l'ouverture est de o.i degré, qui, pour une jante de diamètre 400 millimètres, signifie que les avants des jantes sont 1.4 millimètres plus écartés que les arrières des jantes. Wheel alignment controller operating principle and control methods Front wheel parallelism [ii]: See Figure 2. This wheel alignment controller [i] uses laser beams [12] in a plane parallel or approximately parallel to the plane of the outer edge of the wheels of a vehicle and projected on distant screens ['7], [8], [9] and [io]. To control the parallelism of the front wheels of a vehicle, the vehicle is positioned on a flat and level surface with its direction in the right-front position and with at least the projection distance in front of and behind the wheels to be controlled. Two of the four screens [7] and C97 are positioned at a given distance (for example, 5 meters) in front of the center of each of the wheels to be controlled and the other two screens [8] and [Io] are positioned at the same distance behind the center of each of the wheels to be controlled, with the gap between each pair of screens slightly larger than the width of the vehicle. The wheel alignment controller [1] is now prepared by removing the struts [4], as shown in Figure 1, so that the rim contact arms [3] are approximately horizontal when the wheel alignment controller [i] is leaning against the rims. The outer edges of the rims must be fully accessible, having no balancing weight at the height of the center of the wheels and being released from their hubcap, if necessary. The wheel alignment controller [1] is then leaned against the rim on the right side of the vehicle so that the rim contact arms [3] contact the rim at the height of the center of the wheel and are horizontal or approximately horizontal. The laser torch [6] is on, and the wheel alignment controller [1] is adjusted so that the laser beam [12] is projected onto the right front screen [7] at the center of the wheel . The front laser dot [13] on the screen [7] is marked with a vertical line. The wheel alignment controller [i] is then inverted so that the laser beam [12] is projected on the right rear screen [8] at the height of the center of the wheel, and the rear laser point [14] is marked by a vertical line. The process is repeated for the left side of the vehicle, using the screens [9] and [10], the wheel alignment controller [i] being inverted if necessary. The distance between the front screen lines and the distance between the back screen lines are measured. A table of "distance differences between laser points and angles of opening and nip" is used to find the parallelism of the front wheels [ii]. If the distances are equal, then the wheels are parallel. If the front distance is greater than the rear distance, then the wheels are open. If the front distance is smaller than the back distance, then the wheels are pinched. The opening or pinching can be expressed in degrees or as the difference in millimeters between the rims of the rims and the rear rims, as is often indicated by the vehicle manufacturers. For example, if the distance between the front screen lines is 35 millimeters larger than the distance between the rear screen lines and the screens at 5 meters, the aperture is of that degree, which for a rim of diameter 400 mm, means that the front rims are 1.4 millimeters wider than the rear rims.

Angle de poussée des roues arrière [i5]: Voir la figure 3. Pour contrôler 15 l'angle de poussée de chacune des roues arrière du véhicule, le procédé est le même que pour le parallélisme des roues avant, sauf que les mesures à effectuer sont entre le point laser avant [22] et l'axe longitudinal du véhicule [21] et le point laser arrière [23] et l'axe longitudinal du véhicule [21]. Une table de "différences de distances 20 entre points laser et axe longitudinal et angles de poussée de roue arrière" est utilisée pour trouver l'angle de poussée de la roue arrière [15]. Rear wheel thrust angle [i5]: See FIG. 3. To control the thrust angle of each of the rear wheels of the vehicle, the procedure is the same as for the parallelism of the front wheels, except that the measurements to be made are between the front laser point [22] and the longitudinal axis of the vehicle [21] and the rear laser point [23] and the longitudinal axis of the vehicle [21]. A table of "distance differences between laser points and longitudinal axis and rear wheel thrust angles" is used to find the thrust angle of the rear wheel [15].

L'axe longitudinal du véhicule [21] peut être trouvé à l'aide d'un mètre 25 à ruban, un fil d'aplomb ou une équerre et la torche laser [6]. The longitudinal axis of the vehicle [21] can be found using a tape measure, a plumb line or a square and the laser torch [6].

Le procédé peut être répété de temps en temps, car tout changement significatif dans le résultat pourrait indiquer un défaut tel qu'un roulement ou un composant de suspension usé ou desserré. The process may be repeated from time to time, as any significant change in the result could indicate a defect such as a worn or loose bearing or suspension component.

Claims

REVENDICATIONS1. Wheel alignment controller [1] comprising a central rod [2], two rim contact arms [3], two stays [4], a laser torch holder [5] and a laser torch [6]; the central rod [2] serving as a support for the two rim contactor arms [3], the two struts [4] and the laser torch holder [5]; the two rim contact arms [3] being identical in shape and length, having a hole near one end through which they are slid on the central rod [2] and symmetrically locked at a distance one from the other equal to the diameter of the rim, serving to maintain the longitudinal axis of the central rod [2] parallel to the plane of the outer edge of the rim at a distance which avoids any space requirement with the hub and / or the tire in the case where these would extend beyond the plane of the outer edge of the rim and, to ensure that the longitudinal axis of the center rod [2] is kept parallel to the plane of the outer edge of the rim even if the rim contactor arms [3 ] are not horizontal, having their ends that contact the rounded rim in the form of an arc in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the central rod [2] and whose center is at the intersection point of the longitudinal axis of the rim contactor arm [3] and the longitudinal axis of the central stem [2]; the two struts [4] being identical in length, having a hole near one end through which they are slid on the central rod [2] and locked against each other in the middle of the central rod [2] and for allowing the wheel alignment controller [1] to be leaned against the rim through the rim contact arms [3] so that the rim contacting arms [3] contact the rim at the height of the center of the wheel; the laser torch holder [5] being fixed on the central rod [2] and serving to support the laser torch [6] at the opposite side of the central rod [2] of the rim contactor arms [3] so that a laser beam [12] or [20] is parallel or approximately parallel to the longitudinal axis of the central rod [2].

2. A method of controlling the parallelism of the front wheels of a vehicle using the controller according to claim 1 and wherein the vehicle is positioned on a flat surface and level with its direction in the right-front position and with at least the distance projection in front of and behind the front wheels; two screens ['7] and [9] being positioned at a certain distance in front of the centers of the front wheels and two screens [8] and [1o] the same distance behind the centers of the front wheels [ii], with the difference between each pair of screens slightly larger than the width of the vehicle; on the controller [i], the distance between the rim contactor arms [3] being adjusted to the diameter of the rim and the spacing of the struts [4] being adjusted to allow the controller [i] to be tilted against the first rim so that the rim contacting arms [3] are horizontal or approximately horizontal and contact the rim at the height of the center of the wheel; with the laser torch [6] turned on and the controller [i] being adjusted so that the laser beam [12] is projected onto the front screen [7] at the height of the center of the wheel, the screen [7] ] being moved to the right or left, if necessary; a vertical line being drawn on the screen [7] through the forward laser dot [13]; the method being repeated for the other three screens [8], [9] and [io], the wheel alignment controller [i] being inverted if necessary; the distance between the two front screen lines and the distance between the two rear screen lines being measured; and a table of "distance differences between laser points and angles of opening and nip" being used to find the parallelism of the front wheels [ii].

A method of controlling a rear wheel thrust angle [15] of a vehicle using the controller according to claim 1 and wherein the vehicle is positioned on a flat and level surface with at least the projection distance ahead and behind the rear wheels [15]; a screen [i6] being positioned at a certain distance in front of the center of the rear wheel [15], another screen [17] the same distance behind the center of the rear wheel [15], these two screens being slightly further from the longitudinal axis of the vehicle [21] than the rear wheel [15], and two other screens [18] and [19] the same distance in front of and behind the rear axle of the vehicle on the longitudinal axis of the vehicle [21] the longitudinal axis [21] being marked on these two screens [18] and [19] at the height of the center of the wheels; on the controller [i], the distance between the rim contactor arms [3] being adjusted to the diameter of the rim and the spacing of the struts [4] being adjusted to allow the controller [i] to be tilted against the rim so that the rim contacting arms [3] are horizontal or approximately horizontal and contact the rim at the height of the center of the wheel; with the laser torch [6] turned on and the controller [i] being adjusted so that the laser beam [2o] is projected onto the front screen [16] at the height of the center of the wheel, the screen {16 ] being moved to the right or left, if necessary; 5a vertical line being drawn on the screen [16] through the forward laser dot [22]; the process being repeated for the back screen [17], reversing the wheel alignment controller [1]; the distance between the two front screen lines and the distance between the two rear screen lines being measured; and a table of "distance differences between laser points and longitudinal axis and rear wheel thrust angles" being used to find the thrust angle of the rear wheel [15].