本公開大體涉及運載工具維護工具，并且更具體地涉及用于運載工具的車輪對準工具。

背景技術：

在特定公差內將運載工具車輪對準對運載工具的最優(yōu)控制和輪胎的一致磨損是重要的。對準主要通過調節(jié)外傾、后傾和前束以及使車輪的軸線傾斜轉向來實施。

運載工具的前束角是從上面觀察時前輪的中心線相對于運載工具的縱向中心線的角度。在具有兩個前輪的三輪式運載工具中，必須相對于單個后輪確定兩個車輪的前束角。這確保運載工具相對于驅動輪正確地行進，并表現穩(wěn)定的底盤特征。具體地，必須測量并對準車輪的前束設置，以便確保合適的驅動特征、改進燃料效率并降低輪胎磨損。

具體地，相對于運載工具規(guī)格的合適前束角確保方向穩(wěn)定性。例如，在客運運載工具中，前束角設置用于保持運載工具的直線穩(wěn)定性并使得運載工具能夠抵抗道路輸入（諸如隆起物，凹坑等）。在極端情況下，具有不合適前束設置的運載工具可使運載工具以從（一個或多個）從動輪所指向的方向偏移的一角度進行轉向，該情況稱作“跑偏（dogtracking）”。

在四輪運載工具對準系統(tǒng)中，運載工具通常被驅動到液壓升降機上并被升高。目標元件附接到運載工具車輪，并且外部固定的傳感器系統(tǒng)檢測目標元件的位置和取向。然后技術人員基于所感測的車輪位置調節(jié)前輪的前束角。然而，由于三輪式運載工具中的后輪的中心位于車身的后方，因此后輪對于傳感器系統(tǒng)的范圍通常是被遮蔽的。在進行四輪對準時，目的是確保合適推力角，并且將每個前輪正好對準在對應后輪的前方。然而，在三輪式運載工具中，由于僅存在單個后輪，因此不能將前輪正好對準在對應后輪的前方。此外，基于前束對準系統(tǒng)的傳感器非常昂貴。

對準三輪式運載工具的一個解決方案涉及將激光器附接到前輪并使激光指向定位在運載工具周圍的目標處。目標設置在地面上，并且手動地布置使得相對于前輪和后輪定位?；诩す庠谀繕松系南鄬ξ恢?，技術人員對準運載工具以使對準設置符合規(guī)格。

此解決方案需要技術人員花大量時間來放置目標以及精確地測量目標的位置。由于以非常小的公差測量運載工具前束角，因此即使目標的微小的未對準也會導致前束角并未合適地對準。因此，前束角目標的手動設置具有非常低的精確性并非常可能存在用戶誤差。除了個別設置的誤差之外，即使在由相同技術人員實施時，此解決方案對于不同的測量也遭受降低的可重復性。

因此，需要的是一種用于三輪車運載工具的運載工具對準系統(tǒng)，其使得在可能的有限用戶誤差的情況下實現前輪相對于后輪的前束角的精確確定和對準。

技術實現要素：

在一個實施例中，一種用于三輪式運載工具的車輪對準系統(tǒng)包括反射組件和第一激光發(fā)射組件。所述反射組件包括具有布置在第一鏡子平面中的第一反射表面的第一鏡子，所述第一鏡子平面垂直于后輪豎直平面，所述后輪豎直平面限定成沿著運載工具的行進方向中心地通過后輪。所述第一激光發(fā)射組件包括第一激光發(fā)射器和對應于所述第一前輪的前束角的第一標記，所述第一激光發(fā)射器配置來沿著平行于第一前輪豎直平面的激光線在所述反射表面處發(fā)射第一激光，所述第一前輪豎直平面限定為中心地通過第一前輪。所述第一鏡子朝向所述第一標記反射所述第一激光。

在車輪對準系統(tǒng)的另一實施例中，所述第一激光發(fā)射組件包括板，所述第一標記被標記在所述板上，所述板布置成法向于第一激光線并且限定所述第一激光所通過的開口。

在另外的實施例中，所述車輪對準系統(tǒng)包括車輪輪轂適配器，其配置來附接到所述第一前輪并支撐所述第一激光發(fā)射組件。

在再另外的實施例中，所述反射組件包括桿，所述桿具有桿中心軸線，所述桿以此方式安裝，使得所述桿中心軸線法向于所述后輪豎直平面并且平行于所述第一鏡子平面，所述桿將所述第一鏡子支撐在所述第一鏡子平面中。

在車輪對準系統(tǒng)的一個實施例中，所述反射組件包括第二鏡子，所述第二鏡子由所述桿支撐并且具有第二反射表面，所述第二反射表面布置在垂直于所述后輪豎直平面的第二鏡子平面中。所述車輪對準系統(tǒng)還包括第二激光發(fā)射組件，其包括第二激光發(fā)射器和對應于所述第二前輪的第二前束角的第二標記，所述第二激光發(fā)射器配置來沿著平行于第二前輪豎直平面的第二激光線在所述第二反射表面處發(fā)射第二激光，所述第二前輪豎直平面限定為中心地通過第二前輪。所述第二鏡子朝向所述第二標記反射所述第二激光。

在一些實施例中，所述桿延伸通過所述后輪的輪轂的中心開口并由所述后輪的輪轂的中心開口支撐。

在另一實施例中，所述第一標記包括對應于所述第一前輪的所述前束角的以度為單位的標識。在另外的實施例中，所述第一標記包括距離測量，所述距離測量被轉換為所述第一前輪的所述前束角。

另一實施例公開一種確定三輪式運載工具的車輪的前束角的方法。所述方法包括將反射組件以此方式安裝到運載工具的后輪，使得所述反射組件的第一鏡子的第一反射表面布置在垂直于后輪豎直平面的第一鏡子平面中，所述后輪豎直平面限定成沿著運載工具的行進方向中心地通過后輪。所述方法還包括將第一激光發(fā)射組件安裝到所述運載工具的第一前輪，使得所述第一激光發(fā)射組件的第一激光發(fā)射器指向所述第一反射表面；沿著平行于第一前輪豎直平面的第一激光線在所述第一反射表面處發(fā)射第一激光，所述第一前輪豎直平面限定為中心地通過第一前輪；使所述第一激光從所述第一反射表面朝向所述第一激光發(fā)射組件的第一標記進行反射；以及基于所述第一激光相對于所述第一標記的位置確定所述第一前輪的前束角。

在所述方法的另一實施例中，所述第一激光的發(fā)射包括發(fā)射所述第一激光通過板中的開口，所述板布置成法向于所述第一激光線；以及所述第一激光的反射包括使所述激光反射到所述板上，所述第一標記被標記在所述板上。

在一個特定實施例中，所述第一激光發(fā)射組件的安裝包括將車輪輪轂適配器安裝在所述第一前輪上，并且采用所述車輪輪轂適配器支撐所述第一激光發(fā)射組件。

在所述方法的另一實施例中，所述反射組件的安裝包括以此方式安裝桿，使得桿中心軸線法向于所述后輪豎直平面并且平行于所述第一鏡子平面，并且采用所述桿將所述第一鏡子支撐在所述第一鏡子平面中。

所述方法的另一實施例還包括：所述反射組件的安裝包括將所述反射組件的第二鏡子的第二反射表面對準在垂直于所述后輪豎直平面的第二鏡子平面中；將第二激光發(fā)射組件以此方式安裝到所述運載工具的第二前輪，使得所述第二激光發(fā)射組件的第二激光發(fā)射器指向所述第二鏡子；以及沿著平行于第二前輪豎直平面的第二激光線在所述第二反射表面處發(fā)射第二激光，所述第二前輪豎直平面限定為中心地通過第二前輪。所述方法還包括使所述第二激光從所述第二反射表面朝向所述第二激光發(fā)射組件的第二標記進行反射，并且基于所述第二激光相對于所述第二標記的位置確定所述第二前輪的前束角。

在一些實施例中，所述桿的安裝包括支撐所述桿通過所述后輪桿的輪轂的中心開口。

在一個實施例中，所述方法還包括，基于所述第一激光相對于所述第一標記的所述位置，調節(jié)所述第一前輪的前束角。

在所述方法的另一實施例中，所述第一標記包括對應于所述第一前輪的所述前束角的度數測量。在其它實施例中，所述第一標記包括距離測量，所述距離測量被轉換為所述第一前輪的所述前束角。

根據本公開的用于對準三輪式運載工具的車輪的另一方法包括：將反射組件以此方式安裝到運載工具的后輪，使得所述反射組件的鏡子的反射表面布置在垂直于后輪豎直平面的鏡子平面中，所述后輪豎直平面限定成沿著運載工具的行進方向中心地通過后輪；以及將激光發(fā)射組件安裝到所述運載工具的前輪，使得所述激光發(fā)射組件的激光發(fā)射器指向所述鏡子。所述方法還包括沿著平行于前輪豎直平面的激光線在所述反射表面處發(fā)射激光，所述前輪豎直平面限定為中心地通過前輪；使所述激光從所述反射表面朝向所述激光發(fā)射組件的標記進行反射；以及基于所述激光相對于所述標記的位置調節(jié)所述前輪的前束角。

在一個特定實施例中，所述標記包括目標標識。

附圖說明

圖1是運載工具的透視圖，其中未示出車身，并且車輪對準系統(tǒng)附接到運載工具的車輪。

圖2是圖1的車輪對準系統(tǒng)的反射組件的鏡子組件的后透視圖。

圖3是附接到前輪的圖1的車輪對準系統(tǒng)的激光發(fā)射組件的側透視圖。

圖4是圖1的車輪對準系統(tǒng)的激光發(fā)射組件的前正視圖。

圖5是附接到運載工具的前輪和后輪的車輪對準系統(tǒng)的示意性頂視圖。

具體實施方式

為了促進對本文所描述的實施例的原理的理解的目的，現在參考附圖和下面書面說明書中的描述。參考不旨在限制主題的范圍。如本文獻所屬領域的普通技術人員將通常想到的，本公開還包括所圖示實施例的任何改變和修改，并且包括所描述實施例的原理的其它應用。

車輪對準系統(tǒng)100在圖1中圖示為安裝到三輪式運載工具20（為清晰起見，僅以陰影示出運載工具的本體22）的車輪24、26、28。對準系統(tǒng)100包括反射組件104、第一激光發(fā)射組件150以及第二激光發(fā)射組件190。

反射組件104包括桿106，該桿106中心地延伸通過后輪24的后輪轂30的中心中的開口（未示出）。桿106的中心軸線108法向于一平面（例如，示出為平面40）延伸，該平面豎直地延伸通過后輪24的中心。在一些實施例中，桿106固定到車輪的凸緣螺母。在其它實施例中，桿106包括楔入到開口中的錐，而在另外的實施例中，使用其它合適裝置將桿連接到后輪24。在一些實施例中，桿106是可伸縮式桿，并且具有調節(jié)錐110，其使得桿106能夠延伸或縮短以將桿106相對于后輪24定位于期望位置處。

具有第一鏡子114的第一鏡子組件112支撐在桿106的一端處，而具有第二鏡子118的第二鏡子組件116支撐在桿106的另一端處。在圖2的視圖中詳細地圖示出第一鏡子組件112。盡管本文僅詳細地描述第一鏡子組件112，但讀者應理解到，第二鏡子組件116實質上與第一鏡子組件112相同。

如在圖2中所示，第一鏡子組件112包括具有兩個連接部分124、128的保持板120。每個連接部分均包括開口，當鏡子114被安裝到桿106時，桿106滑動通過該開口。在所示出實施例中，手動操作的螺釘或指旋螺釘132穿過至開口中以將桿106固定地夾緊在每個連接部分中（在圖2中僅示出指旋螺釘132中的一個）。然而，在其它實施例中，使用其它期望的緊固件將桿緊固至連接部分124、128。

保持板120還包括兩個夾緊部分136（在圖2的視圖中僅一個夾緊部分是可見的），其配置來將鏡子114夾緊到保持板120并將鏡子114相對于保持板120固持在固定位置處。保持板120固定鏡子114，使得鏡子114的平坦表面138（圖1）限定平行于桿106的中心軸線108的平面。由于桿106的中心軸線108法向于豎直平面40，該豎直平面40中心地延伸通過后輪24，因此鏡子114的平坦表面138的平面正交于中心地延伸通過后輪24的豎直平面40（圖5）。

圖3圖示左側激光發(fā)射組件150的透視圖，而圖4圖示左側激光發(fā)射組件150的前視圖。車輪輪轂適配器154將激光發(fā)射組件150安裝到車輪26的輪轂32。在所示出實施例中，車輪輪轂適配器154配置來使用穿入至凸緣螺栓（未示出）上的適配器來附接到車輪輪轂32。輪轂適配器154包括具有中心軸線的筒狀突出部分158，該中心軸線垂直于豎直平面44（在圖5中圖示出），該豎直平面44被限定成中心地通過車輪26和輪轂32。

返回參考圖3和圖4，激光發(fā)射組件150包括連接桿部分162，其延伸到輪轂適配器154的筒狀突出部分158中，以將激光發(fā)射組件150安裝到輪轂適配器154中。在一些實施例中，連接桿部分162和筒狀突出部分158（例如）通過定位螺釘或指旋螺釘（未示出）固定在一起。在所示出實施例中，連接桿部分162安裝成使得連接桿部分162的中心軸線與輪轂適配器的筒狀部分158的中心軸線同軸，以便連接桿部分162還對準成法向于豎直平面44（圖5），該豎直平面44中心地延伸通過車輪。

激光發(fā)射組件150還包括由連接桿部分162支撐的激光發(fā)射器166。板170經由（例如）緊固件174附接到激光發(fā)射器166。板170限定中心開口178并包括刻度標記182。激光發(fā)射器166配置來發(fā)射在朝向鏡子組件112的鏡子114的方向上通過開口178的激光204，如在圖5中所描繪的。激光發(fā)射器166經校準使得激光204平行于車輪26的豎直平面44行進。

在圖3和圖4中示出的實施例中，標記182包括表示車輪26的前束對準的1/16度增量的各種標識。在其它實施例中，刻度標記可以是測量刻度（例如，以英寸或毫米的分數），用戶使用該測量刻度以基于運載工具已知參數（例如軸距）來計算前束測量。在再另外的實施例中，標記182包括技術人員用作參考以調節(jié)車輪前束的一個或更多個目標點，區(qū)域，線，或點、區(qū)域和線的組合。

為對準車輪26、28的前束，用戶相應地將反射組件104安裝到后輪24，并且將激光發(fā)射組件150、190安裝到前輪26、28。通過使桿106延伸通過后輪24的輪轂30中的中心開口來附接反射組件104。例如，通過使錐（未示出）鍥入到輪轂30的開口中來將桿106定位在輪轂30的中心處。然后用戶對調節(jié)錐110進行調節(jié)，使得第一和第二鏡子組件112、116的鏡子114、118相應地分別定位在前輪26、28的豎直平面的略微外側處。

為安裝激光發(fā)射組件150，通過移除凸緣螺母并放置車輪輪轂適配器154使得凸緣螺栓延伸通過適配器154中的孔，以將車輪輪轂適配器154安裝到輪轂32上。然后使帶螺紋構件穿入至凸緣螺栓上以將車輪輪轂適配器154固定地夾緊到車輪輪轂32。

通過將連接桿部分162插入到車輪輪轂適配器154的筒狀部分158中來將激光發(fā)射組件150安裝在前輪26上。然后用戶激活激光發(fā)射器166，并且引導激光發(fā)射器166朝向鏡子114。在將激光204對準使得其指在鏡子114處時，則用戶通過拉緊適配器154的筒狀部分158中的定位螺釘或指旋螺釘（未示出）來將激光發(fā)射組件150夾緊在固定位置中，從而將連接桿162夾緊在適當位置中。

然后用戶使鏡子組件112的指旋螺釘132（圖2）松開，并且使鏡子114圍繞桿106的中心軸線108樞轉，直到從鏡子反射的激光208指向激光發(fā)射組件150的板170上的刻度標記182。然后用戶擰緊指旋螺釘132以將保持板120夾緊到桿106，從而將鏡子114固持在固定位置中。接下來是大體相同的步驟以將激光發(fā)射組件190安裝到車輪28上。

圖5示出處于放大的前束角下的前輪26，以更清晰地示出車輪對準系統(tǒng)100的操作。激光204從激光發(fā)射器166發(fā)射，其沿著平行于車輪的中心平面44的平面通過開口178。激光204朝向激光發(fā)射組件150從鏡子144反射回。反射激光208照亮板170上的一位置。

如在圖5中所示，激光204、反射激光208以及在板170上于開口178與反射激光208之間的距離形成三角形。車輪24、26之間的距離是基于運載工具類型已知的軸距。因此，鏡子114與板170之間的距離基于軸距和鏡子114與板170分別從車輪14與26的中心沿著運載工具行進方向偏移的距離是大約已知的。盡管車輪26的前束角由于激光和板被安裝成離車輪26一距離將使反射激光208所行進的距離略微增加，但該距離所增加的量如此小使得可忽略。

因此，假設由激光204、208和在板170上于開口178與反射激光208之間的距離形成的三角形是等腰三角形?？墒褂霉垂啥ɡ硗ㄟ^鏡子114與板170之間的估計長度和在板170上于開口178與反射激光208之間的距離來計算三角形在鏡子114處的角度。使用后輪24的平面40作為參考平面，前輪26的前束角（由附圖標記220示出）等于三角形的所計算角度的一半。

在所示出實施例中，板170上的刻度標記182以度為單位進行測量。如此，針對具有已知軸距的特定運載工具定制板170，并且用戶不需要實施任何計算以確定前輪26的前束角。在其中刻度標記182表示距離的可替代實施例中，用戶將基于該距離和運載工具軸距實施計算或從表格查找對應的前束角。

在計算了車輪26的前束角時，則用戶可調節(jié)車輪26直到前束角處于期望角度。用戶通過調節(jié)支撐車輪26的懸掛組件34來改變車輪26的角度，直到反射激光208照射刻度標記182的對應于期望前束角的點處。在所示出實施例中，制造商所公開的前束角是0.25度，其意味著每個單獨車輪26、28的期望前束角是0.125度，如在圖4中所示。在其中刻度標記182為一個或更多個目標的實施例中，用戶僅需要對準車輪直到反射激光208與期望目標對準。

讀者應理解到，盡管所圖示實施例示出反射激光208在與發(fā)射激光204相同的水平平面上返回到板（參見圖4）（意味著鏡子114的表面138是完全豎直的），但對于前束角的確定，鏡子114不必是完全豎直的。如果鏡子114略微偏移豎直平面，則反射激光208可仍在足夠接近刻度標記182的點處照亮板170，從而使得用戶能夠精確地確定車輪的前束角。

在用戶已確定第一前輪26的前束角時，則用戶針對另一前輪28重復上述步驟。在所示出實施例中，車輪對準組件100示出為具有兩個激光發(fā)射組件150、190，每個前輪26、28具有一個。然而，讀者應理解到，在一些實施例中，激光車輪對準組件100包括僅一個激光發(fā)射組件150。單個激光發(fā)射組件150用于循序地對準前輪26、28中的每個。

因為不需要手動測量或目標定位，因此本公開的車輪對準系統(tǒng)允許車輪前束對準的精確確定。此外，運載工具的所有三個車輪在前束對準期間均保持在運載工具上，從而確保精確的底盤高度位置。而且，車輪對準系統(tǒng)通過使用不同標記和適配器元件以連接到不同車輪尺寸、凸緣模式或軌道寬度變化可適用于各種不同三輪式運載工具。

在一些實施例中，車輪對準系統(tǒng)包裝有外傾和后傾測量工具（未示出）。外傾和后傾測量工具可配置有插入到車輪輪轂適配器154的筒狀突出部分158中的一部分，以便使外傾和后傾測量工具取向在車輪26、28的中心軸線上。在一些實施例中，采用單個工具測量外傾和后傾。在其它實施例中，外傾和/或后傾測量可集成在激光發(fā)射組件150、190上。

將理解到，上述和其它特征和功能的變型或其可替代方案可期望地組合到許多其它不同系統(tǒng)、應用或方法中。本領域技術人員將隨后做出也旨在被上文公開所包括的各種當前未預見或未預料的可替代方案、修改、變化或改進。