轮子保持器
阅读说明：本技术 轮子保持器 (Wheel retainer ) 是由 斯特凡妮·彼得斯 特伦达菲尔·伊尔切夫 克里斯汀·瓦格曼 克劳迪娅·霍夫曼 于 2019-08-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于紧固到轮子(1)、尤其是紧固到机动车辆的轮子(1)上的轮子保持器(2),该轮子保持器(2)包括至少两个臂(22,23,24),臂(22,23,24)从轮子保持器(2)的中心(28)沿径向方向向外延伸。臂(22,23,24)中每一个具有沿径向方向可移动的至少一个可移动元件(32,33,34)。轮子保持器(2)包括锁定元件(82),该锁定元件(82)被设计成使得可以通过致动锁定元件(82)将可移动元件(32,33,34)固定成使得可移动元件(32,33,34)不再沿径向方向可移动。轮子保持器(2)还包括解锁元件(84),该解锁元件(84)被设计成使得可以通过致动解锁元件(84)来释放可移动元件(32、33、34)的固定。(The invention relates to a wheel holder (2) for fastening to a wheel (1), in particular to a wheel (1) of a motor vehicle, which wheel holder (2) comprises at least two arms (22, 23, 24), which arms (22, 23, 24) extend outwards in a radial direction from the centre (28) of the wheel holder (2). Each of the arms (22, 23, 24) has at least one movable element (32, 33, 34) movable in a radial direction. The wheel holder (2) comprises a locking element (82), which locking element (82) is designed such that the movable element (32, 33, 34) can be fixed such that the movable element (32, 33, 34) is no longer movable in the radial direction by actuating the locking element (82). The wheel holder (2) further comprises an unlocking element (84), which unlocking element (84) is designed such that the fixing of the movable element (32, 33, 34) can be released by actuating the unlocking element (84).)
技术领域
本发明涉及一种轮子保持器或轮子夹持器，特别是用于车轮对准测量的轮子夹持器，该轮子夹持器能够附接到车辆(特别是机动车辆)的轮子上。
背景技术
对于车轮对准测量，通常安装有轮子夹持器，这些轮子夹持器被适配成用于在有待测量的车辆轮子上支撑传感器和/或测量标记(“目标”)以用于轮子对准。这种轮子夹持器的处理，特别是将其附接到车辆的轮子并从车辆的轮子上拆卸，是复杂且困难的。
如搁置在轮子的轮胎上的轮子夹持器的示例，以下步骤是必要的：
-将夹持器从存储位置运输到轮子；
-将夹持器调整至大致轮子直径，使得轮子夹持器的直径大于轮子直径并且小于轮子壳体的直径；
-将轮子夹持器施加、正确定位并手动固定在轮子上，使得轮子夹持器不脱落；以及
-张紧轮子夹持器的夹持臂，使得在测量过程中轮子夹持器牢固地附接到轮子。
以下因素降低了安装的便利性和速度：
-没有提供专用的握持或搬运手柄；
-只能使用两只手进行附接，因为
1.必须一直用至少一只手将轮子夹持器保持在轮子上，否则轮子夹持器将脱落，并且将需要另一只手来进行张紧和固定，或者
2.单手操作是可能的，但手位置必须改变来进行张紧，或者
3.需要两只手来进行臂的正确定位和夹持，其中还需要一只手用于操作锁定杆。
此外，一直存在轮子对准测量的测量结果由于轮子夹持器的不正确和/或不准确的附接而被篡改的风险。
本发明的目的是简化车轮子夹持器持器到车辆的轮子的附接和从车辆的轮子上的拆卸，并且降低不正确和/或不准确附接的风险。
发明内容
根据本发明的一个实施例，被提供用于紧固到轮子、尤其是紧固到机动车辆的轮子上的轮子夹持器包括至少两个臂，这些臂从轮子夹持器的中心沿径向方向向外延伸。每个臂具有至少一个可移动元件，所述可移动元件在径向方向上是可移动的，使得可以改变臂在径向方向上的长度。轮子夹持器还包括锁定构件以及解锁构件，该锁定构件被设计成使得能够通过操作锁定构件而固定可移动元件，以这种方式从而使得可移动元件不再沿径向方向移动并且还被夹持抵靠在轮子上，该解锁构件被设计成使得能够通过操作解锁构件来释放可移动元件的固定。
特别地，锁定构件和解锁构件彼此分离地形成，即，作为彼此分离的两个构件。
在一个实施例中，轮子夹持器包括至少一个搬运手柄，该搬运手柄被提供用于搬运轮子夹持器。在一个实施例中，锁定构件和解锁构件中的至少一个形成在搬运手柄中或搬运手柄上。借助锁定构件和解锁构件来操作锁定机构，该锁定机构将夹持器牢固地夹持到轮子上。特别地，锁定构件和解锁构件被提供在操作位置的附近，使得手位置不必改变。
因此可以显著简化对轮子夹持器的处理。
根据本发明的实施例设计的轮子夹持器能够实现真正的单手操作。
带有锁定构件和解锁构件的搬运手柄具体被设计成使得用右手和左手都可以将夹持器处理并附接到轮子上。因此，轮子夹持器平等地适用于惯用右手者和惯用左手者。
在一个实施例中，有可能将轮子夹持器初步调整至大致轮子直径，使得轮子夹持器的直径略微大于轮子的直径，而轮子适配器仍可以插入轮子拱罩中。轮子夹持器的可移动元件耦接成使得它们彼此同步移动。即，通过移动可移动元件中的一个，轮子夹持器的直径相对于轮子夹持器的中心对称地改变。
根据本发明的实施例的轮子夹持器可以通过操作锁定构件而容易地且牢固地附接到轮子，并且可以通过操作解锁构件而容易地且快速地从轮子上被释放。锁定构件和解锁构件各自可以只用一只手容易地进行操作。对于根据本发明的轮子夹持器，不需要第二只手来实现夹持器在轮子上的高精度对准。
在一个实施例中，轮子夹持器包括锁定装置，该锁定装置具有至少一个可移动的锁定机构，该可移动锁定机构与锁定构件耦接，使得通过操作锁定构件能够将锁定机构移动到锁定位置中，在锁定位置中，锁定机构还将可移动元件夹持抵靠在轮子上并且将可移动元件固定在该位置中，从而可移动元件不再沿径向方向移动。如此，可移动元件可以以特别简单且可靠的方式被夹持抵靠在轮子上并且被固定在该位置中。
在一个实施例中，锁定机构可以枢转到锁定位置中。可枢转地支撑的锁定机构可以通过锁定构件以特别容易的方式移动到锁定位置中。
在一个实施例中，轮子夹持器具有机械地耦接到可移动元件上的带齿元件，并且锁定机构具有带齿部分，当锁定机构处于锁定位置中时，该带齿部分与该带齿元件啮合。如此，可移动元件可以通过将锁定机构移动到锁定位置中而特别可靠地固定。
在一个实施例中，带齿元件和锁定机构中的至少一个具有弧形或圆形形状。如此，通过枢转锁定机构，带齿元件和锁定机构的带齿部分可以有效地彼此啮合。
在替代实施例中，锁定机构被形成为不具有带齿部分。在这种情况下，代替该带齿元件，提供了无齿固定元件，该无齿固定元件例如可以与锁定机构的无齿固定元件夹持或卡住，以便固定可移动元件。
锁定机构可以特别地包括偏心元件，该偏心元件可以抵靠圆形固定元件移动并且可以与固定元件卡住。
在一个实施例中，锁定机构至少部分是弹性的。特别地，锁定机构被设计成使得锁定机构的带齿部分可以(略微)屈服。在至少部分弹性的锁定机构的情况下，当锁定机构的带齿部分和带齿元件的带齿部分布置在相对于彼此不佳的位置中时，锁定机构的带齿部分可以(略微)屈服，其中，存在锁定机构和带齿元件相互阻挡彼此的风险。特别地，可能在非弹性锁定机构中引起阻挡的弹性带齿部分的齿可以滑入相对的带齿部分的相邻齿隙中。如此，带齿部分的不期望的阻挡可以被避免，这些阻挡将损害锁定装置的功能。
在一个实施例中，锁定机构通过线缆(鲍登(Bowden)线缆)机械地耦接到锁定构件。线缆提供了锁定机构和锁定构件之间的可靠、廉价且易于操作的机械耦接。
在一个替代实施例中，锁定机构液压地耦接到锁定构件上。借助于液压耦接，能够以简单的方式实现锁定机构与锁定构件之间的非直线的连接。
在一个实施例中，轮子夹持器包括锁定构件固定机构，该锁定构件固定机构被设计成将锁定构件固定在锁定位置中。如此，当从锁定构件移开操作者的手时，可以维持可移动元件的固定。
在一个实施例中，轮子夹持器包括弹性元件(弹簧元件)，该弹性元件被设计成将锁定构件和锁定机构移动到初始位置中，在该初始位置中，可移动元件未被固定。这种弹簧元件可进一步简化轮子夹持器的处理，因为锁定构件不必手动地移动到其初始位置。
将参照附图更详细地描述根据本发明的轮子夹持器的实施例。
附图说明
图1示出了具有附接到轮子的轮子夹持器的轮子的示意图。
图2和图3各自示出了根据本发明实施例的轮子夹持器的透视图。
图4以透视示意图示出了旋转弹性元件的实施例。
图5示出了在安装状态下的旋转弹性元件。
图6示出了根据本发明实施例的锁定装置的放大视图。
图7示出了根据本发明实施例的锁定构件的第一实施例。
图8示出了根据本发明实施例的锁定构件的第二实施例。
具体实施方式
图1示出了轮子1与轮子夹持器2一起的示意图，该轮子夹持器2安装在轮子1上并且具有附接到其上的目标3。
图2和图3各自示出了根据本发明的示例性实施例的轮子保持器或轮子夹持器2的透视图。
轮子夹持器2包括壳体4，该壳体4具有基板6和三个侧壁8，这三个侧壁8沿相同方向从基板6的边缘正交地延伸。轮子夹持器2具有若干便于操作轮子夹持器2的搬运手柄9、10。
中心轴30正交于基板6延伸穿过基板6的中心部分(中心)28。三个臂22、23、24从基板6的中心28径向地向外延伸穿过开口7，这些开口7形成于侧壁8之间。臂22、23、24基本上平行于基板6的平面延伸。
臂22、23、24各自包括靠近中心的固定内元件32b、33b、34b以及可移动外元件32a、33a、34a，该可移动外元件32a、33a、34a在径向方向上沿着对应的内元件32b、33b、34b是可移动的。因此可以通过沿着内元件32b、33b、34b移动(特别是滑动)外元件32a、33a、34a而改变臂22、23、24在径向方向上的长度。
在外元件32a、33a、34a的背离中心轴30的外端部处形成爪12、13、14，爪12、13、14基本上与臂22、23、24成直角地延伸形成。当轮子夹持器2附接到轮子1(见图1)时，爪12、13、14被设计成搁置在轮子1的轮胎表面上，未在图2和图3中示出。
通过沿径向方向向外移动外元件32a、33a、34a，臂22、23、24的长度可延伸，使得轮子夹持器2可在轮子1的轴向方向上容易地附接到轮子1。通过向内移动外元件32a、33a、34a，臂长度可以缩短，以便将轮子夹持器2固定到轮子1，如图1所示。
根据本发明的示例性实施例的轮子夹持器2还包括中心旋转元件40，该中心旋转元件40附接到基板6的中心28中的中心轴30上，使得中心旋转元件40可以围绕中心轴30旋转。旋转元件40在基本平行于基板6的平面定向的平面中延伸。
可移动元件32a、33a、34a中的每一个通过相应的耦接元件52、53、54连接到旋转元件40。耦接元件52、53、54各自可移动地连接到旋转元件40和可移动元件32a、33a、34a，使得耦接元件52、53、54可以在平行于基板6的平面延伸的平面中相对于旋转元件40和可移动元件32a、33a、34a枢转。
耦接元件52、53、54将旋转元件40围绕中心轴30的旋转运动转换成可移动元件32a、33a、34a在径向方向上的平移运动。因此，通过将旋转元件40围绕中心轴30旋转，使可移动元件32a、33a、34a可以在径向方向上沿着内元件32b、33b、34b移动，从而以便改变臂22、23、24的长度。
借助旋转元件40和耦接元件52、53、54，臂22、23、24的可移动元件32a、33a、34a彼此耦接，使得当可移动元件32a、33a、34a中的一个移动时，所有可移动元件32a、33a、34a彼此同步移动。因此，由爪12、13、14之间的距离限定的轮子夹持器2的直径可以以简单的方式通过移动可移动元件32a、33a、34a中的一个而被预先设定，使得轮子夹持器2可以容易地(特别是仅用一只手)应用于轮子1。
在图2和图3所示的示例性实施例中，耦接元件52、53、54被设计为耦接杆。耦接元件52、53、54也可以具有不同的形状，只要它们实现将旋转元件40的旋转运动转换成可移动元件32a、33a、34a的平移运动的前述功能即可。
在图2和图3所示的示例性实施例中，旋转元件40被形成为具有三个旋转元件臂(突出部)，这三个旋转元件臂从中心轴30上的旋转元件40的中心部分径向向外延伸。耦接元件52、53、54各自可枢转地连接到旋转元件臂的外部部分中的一个。利用旋转元件40的这种配置，可以在很少的材料使用的情况下实现机械平移，这在旋转元件40围绕中心轴30旋转预定角度时增加了可移动元件32a、33a、34a在径向方向上移动的距离。
然而，图中所示的旋转元件40的旋转元件臂/突出部不是本发明的必要特征。旋转元件40的形式也可以为例如弧形(特别是圆形或椭圆形)圆盘或有角的(例如三角形或正方形)、圆片。
旋转元件40被旋转弹性元件60(见图4)偏压，其偏压方式为使得可移动元件32a、33a、34a被耦接元件52、53、54“向内”拉动，即在朝向中心轴30的方向上拉动。在图2和图3中旋转弹性元件60是不可见的，因为它布置在基板6和旋转元件40之间，并且被旋转元件40遮盖。
图4以透视示意图示出了旋转弹性元件60的示例性实施例。
图5示出了在安装状态下的旋转弹性元件60。在图5中未示出旋转元件40以允许清楚示出旋转弹性元件60。
在图4和图5所示的示例性实施例中，旋转弹性元件60的形式为螺旋弹簧60，其从轴线30开始以螺旋形状向外延伸。
螺旋弹簧60的弯曲端部62、64分别连接到旋转元件40和轴30或基板6，使得当旋转元件40围绕轴30旋转时，旋转元件40张紧和松弛螺旋弹簧60。
旋转弹性元件60被设计和安装成使得旋转弹性元件60驱动旋转元件40，其驱动方式为使得可移动元件32a、33a、34a在朝向中心28的方向上被旋转弹性元件60拉动。因此，将臂22、23、24的长度最小化，且通过旋转弹性元件60的弹性张紧力将轮子夹持器2固定到轮子1，该弹性张紧力经由旋转元件40、耦接元件52、53、54和可移动元件32a、33a、34a传递至爪12、13、14。
可移动元件32a、33a、34a可以通过肌肉力量克服旋转弹性元件60的力而向外移动以延伸臂22、23、24，从而轮子夹持器2可以方便地附接到轮子1上或从其上移除。由于旋转弹性元件60产生的弹力，轮子夹持器2在外元件32a、33a、34a的移动范围(最大路径长度)内自动地适应轮子1在径向方向上的不同尺寸(直径D)。因此，根据本发明的轮子夹持器2能够容易地附接到不同尺寸的轮子1。
围绕旋转弹性元件60的环形带齿元件68的外圆周具有形成于其上的外齿66。带齿元件68不可旋转地连接到旋转元件40，使得带齿元件68和旋转元件40只能够绕中心轴30一起旋转。
外齿66可以形成于横跨带齿元件68的整个外圆周上(见图5)或仅形成于横跨带齿元件68的外圆周的部分区域上(见图6)。
具有外齿66的带齿元件68是锁定装置70的一部分，在下文中将参见图6和图7更详细地描述。
除了带齿元件68之外，锁定装置70包括锁定机构72，锁定机构72可枢转地附接到锁定机构轴79，锁定机构轴79从轮子夹持器2的基板6正交地延伸。
锁定机构72可以在平行于基板6定向的平面中枢转。锁定机构72的枢转范围由两个限制元件(限制螺栓)75限制。
在图5和图6的右侧示出的第一端部处，锁定机构72包括带齿部分74，带齿部分74的参数对应于带齿元件68的外齿66的参数，使得锁定机构72的带齿部分74能够与外齿66啮合。
在图5和图6的左侧示出的相对的第二端部76处，锁定机构72耦接到第一弹簧元件78。第一弹簧元件78通过弹簧元件螺栓79紧固到基板6。第一弹簧元件78被设计成将锁定机构72拉到图5和图6所示的初始位置。
当锁定机构72处于初始位置时，锁定机构72的带齿部分74不与带齿元件68的外齿66啮合。由此，旋转元件40能够旋转，与旋转元件40耦接的外元件32a、33a、34a能够在径向方向上自由移动。
由于耦接元件52、53、54和旋转元件40建立的耦接，外元件32a、33a、34a彼此同步移动。从而，爪12、13、14距中心的距离可以容易地适配于轮子夹持器2所附接的轮子1的直径D，爪12、13、14距中心的距离限定轮子夹持器2的直径的一半(半径)。
此外，线缆(鲍登(Bowden)线缆)80安装在锁定机构72的第二端部76上，这允许通过操作锁定构件82(参见图7和图8)来使锁定机构72围绕锁定机构轴79从图6所示的初始位置枢转到锁定位置，在锁定位置中，锁定机构72的带齿部分74与带齿元件68的外齿66啮合。该啮合阻止了旋转元件40的旋转。因此，臂22、23、24的外元件32a、33a、34a不再沿径向方向移动并且将轮子夹持器2牢固地固定在轮子1上，这些臂22、23、24通过耦接元件52、53、54耦接到旋转元件40。
代替线缆80，还可以提供液压系统(图中未示出)，从而允许通过锁定构件82的致动将锁定机构72从初始位置移动到锁定位置。
由于在锁定机构72中、在带齿部分74与锁定机构轴79之间形成有自由空间77，带齿部分74是弹性的。由于这种弹性，带齿部分74的齿(其可能在带齿部分74和外齿66的相对定位不佳时引起阻挡)可以在某种程度上后退并滑入外齿66的相邻齿隙中。因此锁定机构72的带齿部分74和带齿元件68的外齿66之间的不期望的阻挡可以被预防。锁定机构72的带齿部分74与外齿66之间的阻挡可能导致锁定机构72不能从初始位置枢转到锁定位置。
锁定机构72和带齿元件68的外齿66可以由金属和/或塑料制成。
图7和图8示出了锁定构件82的两个不同的可能的示例性实施例，该锁定构件82被设计成在轮子适配器2的搬运手柄10上/中移动锁定机构72。
在图8所示的搬运手柄10中，提供了第二弹簧元件86，该第二弹簧元件86被设计成将锁定构件82推入初始位置中，在该位置中，通过线缆80耦接到锁定构件82的锁定机构72处于其初始位置中。当锁定机构72布置在其初始位置时，锁定机构72的带齿部分74不与带齿元件68的外齿66啮合。
通过致动(拉动)锁定构件82，锁定机构72经由线缆80从初始位置移动到啮合位置。如此，其带齿部分74与带齿元件68的外齿66啮合，从而将额外的机械张力施加到可移动外元件32a、33a、34a，并且阻止旋转元件40的进一步旋转，以便将轮子夹持器2牢固地紧固到轮子1。
凭借在搬运手柄10中形成的锁定构件固定机构88，可以将锁定构件82固定在致动位置中，在该位置中，锁定机构72处于其啮合位置中。当锁定构件82固定在致动位置时，旋转元件40的旋转通过锁定机构72的带齿部分74与带齿元件68的外齿66的啮合而被阻止，即，即使在从锁定构件82上移开操作者的手时，旋转元件40也保持被阻挡。
通过操作形成于搬运手柄10中的解锁构件84，可以释放锁定构件82的固定，以便由此释放可移动外元件32a、33a、34a并且松弛臂22、23、24，从而使得轮子夹持器2可以容易地从轮子1上移除。
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