устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ УГЛА СХОДИМОСТИ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС АВТОМОБИЛЯ, содержащее основание, механизм нагружения, включающий упоры в ступицы колес и механизм измерения угла, отличающееся тем, что механизм измерения угла снабжен подпружиненной штангой и установлен на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения, на одном конце штанги шарнирно закреплена поперечина, на другом неподвижная поперечина, несущая средства измерения в виде индикатора часового типа, при этом средства измерения и закрепленная шарнирно поперечина установлены через толкатели с возможностью взаимодействия с измерительными головками, контактирующими со ступицами передних и задних колес автомобиля, причем одна пара измерительных головок выполнена в виде двуплечего рычага, а другая в виде одноплечего, механизм нагружения снабжен траверсой, несущей упоры в ступицы передних колес и установленной шарнирно на динамометре, имеющем возможность возвратно-поступательного перемещения посредством винтовой пары, смонтированной на основании.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на автосборочных заводах для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобилей непосредственно на подвесном сборочном конвейере до постановки колес на автомобиль.

Известно применяемое на Волжском автозаводе устройство фирмы "ФИАТ" (Италия) для регулировки угла сходимости, содержащее основание, два вращающихся барабана, на которые устанавливают управляемые колеса автомобиля, механизм нагружения автомобиля и механизм измерения угла сходимости, выполненный в виде поворотной вокруг горизонтальной оси рамы, на которой установлены два ролика, контактирующие с резиновой шиной управляемых колес. При этом ролики подвижны относительно рамы, подпружинены в направлении управляемых колес и снабжены конечными выключателями, которые и сигнализируют в какую сторону следует поворачивать колеса при регулировке угла сходимости.

Данное устройство имеет следующие недостатки:

не позволяет учитывать геометрию всей ходовой части автомобиля;

контактирование при измерении угла сходимости с резиной колеса дает погрешности за счет больших отклонений размеров шин;

громоздко, дорого и, будучи установленным после сборочного конвейера, прерывает цикл сборки-регулировки автомобиля.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля (авт.св. СССР N 1562732, кл. G 01 М 17/06, 1990), содержащее механизм нагружения, состоящий из основания, захватов за автомобиль, двух пневмоцилиндров и смонтированных на их штоках упоров в ступицы передних колес, и механизм измерения угла сходимости. Механизм измерения угла сходимости выполнен в виде установленных на основании механизма нагружения двух поворотных рамок с упорами, взаимодействующими с торцовыми поверхностями ступиц передних колес, шарниров с вертикальной осью и индикаторов.

Данное устройство имеет следующие недостатки:

при регулировке угла сходимости не учитывается геометрия всей ходовой части автомобиля, так как устройство устанавливается на базовые элементы кузова автомобиля, а положение задних колес относительно этих базовых элементов кузова может быть различным;

механизм нагружения сжимает пружины передних подвесок автомобиля до определенного линейного размера относительно базовых элементов кузова, что не всегда соответствует статической нагрузке автомобиля из-за различной жесткости пружины амортизаторов и погрешности их установки на автомобиль.

Задача, решаемая изобретением повышение точности регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля путем учета геометрии всей ходовой части автомобиля при точном статическом нагружении пружин амортизаторов передней подвески.

Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем основание, механизм изменения угла и механизм нагружения, включающий упоры в ступицы передних колес, механизм измерения угла снабжен подпружиненной штангой, установленной на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения. На одном конце штанги шарнирно закреплена поперечина, а на другом неподвижная поперечина, несущая средства измерения, например индикаторы часового типа. При этом средства измерения и закрепленная шарнирно поперечина взаимодействуют через толкатели с измерительными головками, контактирующими со ступицами передних и задних колес автомобиля, причем одна пара головок выполнена в виде двуплечего рычага, а другая одноплечего, механизм же нагружения снабжен траверсой, несущей упоры в ступицы передних колес и установленной шарнирно на динамометре, имеющем возможность возвратно-поступательного перемещения посредством винтовой пары, смонтированной на основании.

Такая конструкция устройства позволяет исключить влияние всех погрешностей деталей и узлов автомобиля, а также погрешность их установки на точность регулировки угла сходимости передних колес.

Аналогов, имеющих признаки, сходные с отличительными признаками предлагаемого решения, не обнаружено, что, по мнению авторов, позволяет считать его соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке Б на фиг.2; на фиг.4 упрощенная схема устройства.

Устройство для регулировки угла сходимости управляемых колес автомобиля содержит основание 1, на котором размещены механизм нагружения 2 передней подвески 3 автомобиля и механизм измерения 4 угла сходимости. Механизм измерения 4 угла сходимости снабжен подпружиненной к основанию 1 продольной штангой 5, установленной в опорах 6 основания 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. На одном конце штанги 5 шарнирно закреплена поперечина 7, на другом конце неподвижная поперечина 8, несущая средства измерения, например индикаторы 9 часового типа. Механизм измерения 4 угла сходимости содержит также четыре поворотные рамки 10, шарнирно закрепленные на основании 1, и две пары измерительных головок 11 и 12, содержащих упоры 13 в ступицы 14 и 15 колес автомобиля и рычаги 16. Измерительные головки 11 и 12 шарнирно закреплены в поворотных рамках 10, причем измерительные головки 11 выполнены в виде одноплечего рычага, а измерительные головки 12 двуплечего. Рычаги 16 выполнены с возможностью взаимодействия через толкатели 17, установленные в опорах 18 основания 1, с измерительными ножками индикаторов 9 или поперечиной 7. Механизм нагружения 2 передней подвески 3 автомобиля снабжен траверсой 19, на концах которой размещены упоры 20 в ступицы 14 передних колес. Траверса 19 шарнирно установлена на динамометре 21, смонтированном в корпусе 22, в который также вмонтирована гайка 23. Корпус 22 выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющим 24 основания 1 посредством винта 25 и смонтирован на основании 1 двигателя 26.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается снизу под автомобилем, находящимся на сборочном конвейере в подвешенном состоянии, причем упоры 20 располагаются под ступицами 14 передних колес автомобиля. Включается двигатель 26, и посредством винта 25 и гайки 23 корпус 22 с траверсой 19 перемещается вверх, упоры 20, взаимодействуя со ступицами 14 передних колес автомобиля, сжимают пружины передней подвески 3 автомобиля с усилием, определяемым с помощью динамометра 21 и соответствующим статической нагрузке автомобиля. После этого посредством привода (не показан) поворотные рамки 10 подводят измерительные головки 11 и 12 к ступицам 14 и 15 передних и задних колес автомобиля. Измерительные головки 11 и 12 контактируют упорами 13 с торцовыми поверхностями ступиц 14 и 15 передних и задних колес, при этом рычаги 16 через толкатели 17 взаимодействуют с измерительными ножками индикаторов 9 и поперечиной 7. Индикаторы 9 при этом показывают угловое положение, занимаемое ступицами 14 передних колес автомобиля в зависимости от углового положения ступиц 15 задних колес. Руководствуясь показаниями индикаторов 9, операторы, регулируя длину рулевых тяг автомобиля (не показаны), поворачивают ступицы передних колес до совпадения стрелок индикаторов 9 с отметками на их шкалах. Индикаторы 9 периодически настраивают (проверяют) с помощью специального калибра с заданным углом сходимости колес, имитирующего идеальный автомобиль в части измеряемых параметров. После окончания регулировки угла сходимости поворотные рамки 10 отводятся от ступиц колес, механизм нагружения 2 посредством винтовой пары возвращается в исходное состояние, после чего цикл может быть повторен на следующем автомобиле.

В качестве пояснения исследуем, как при различных отклонениях деталей и узлов автомобиля устройство позволяет исключить влияние этих отклонений на точность регулировки угла сходимости. Для упрощения предположим, что необходимо отрегулировать автомобиль, сходимость передних колес которого должна быть равна нулю, что означает параллельность плоскостей вращения передних колес. Если плоскости вращения задних колес данного автомобиля не параллельны (см. фиг.4), то продольная штанга 5 перемещает индикаторы 9, при условии равенства плеч шарнирной поперечины 7 и равенства между собой плеч рычагов 16, на расстояние, равное среднеарифметическому перемещений рычагов 16, расположенных у ступиц 15 задних колес с учетом знака отклонения относительно нулевой линии 0-0, определяемой при настройке по калибру. Если теперь повернуть ступицы 14 передних колес так, чтобы на каждом индикаторе 9 было показание, установленное при настройке по калибру, то плоскости вращения ступиц 14 передних колес будут располагаться параллельно биссектрисе плоскостей вращения ступиц 15 задних колес. Эта закономерность соблюдается при любых отклонениях плоскостей вращения ступиц 15 задних колес. Если требуемая сходимость передних колес автомобиля отлична от нуля, т.е. плоскости вращения передних колес не параллельны между собой, то перед регулировкой устройство настраивается по калибру, имеющему заданный угол сходимости, и параллельно биссектрисе плоскостей вращения задних колес будет при регулировке угла сходимости устанавливаться биссектриса плоскостей вращения передних колес. Смещения ступиц 15 вперед-назад, вправо-влево на регулировку схождения ступиц 14 не влияют, также не влияет и непараллельность продольной оси В-В устройства для регулировки угла сходимости продольной оси Г-Г автомобиля.

Использование данного устройства позволит снизить трудоемкость регулировки угла сходимости, повысить точность, а также сократить подготовительно-заключительное время указанной технологической операции.