专利名称：一种可调式同力矩车轮紧固装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车的车轮螺母固定的装置及其控制方法，尤其是涉及一种可
调式同力矩车轮紧固装置及其控制方法。
背景技术：
现在的汽车总装生产线上，已经较为广泛的使用车轮拧紧机装置，它可以同时拧 紧2个或4个车轮螺母，并且达到一定的力矩。作为流水线生产的需要，就要求此装置适用 于偶数数量的螺母、同一轮毂直径车轮固定的车型，也就意味着它的使用场合比较单一、固 定。 此外，在汽车维修站中，对车轮的拆装也大多是依靠人力使用力矩扳手进行操作， 劳动强度大、耗费较多工时、操作，并且不能准确保证各个螺母的拧紧力矩都一致。
发明内容
本发明设计了一种可调式同力矩车轮紧固装置及其控制方法解决以下技术问 题 (1)传统车轮紧固装置对车轮上的各个螺母施加力不同，导致拧紧的强度不同一， 效果也不好； (2)传统车轮紧固装置需要人力实施，工作效率低，不利于大规模安装；
(3)传统车轮紧固装置使用场合比较单一和固定。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案 —种可调式同力矩车轮紧固装置，包括齿轮传动机构、多根连接杆、连接杆调节控 制装置以及动力装置；所述多根连接杆的一端分别与所述齿轮传动机构的多个输出轴相互 配合，其另外一端安装用来拧紧车轮螺母或螺栓的不同型号套筒；在所述连接杆调节控制 装置水平运动时，所述多根连接杆的连接套筒端之间相互间距发生变化；在所述连接杆调 节控制装置垂直运动时，所述多根连接杆的连接套筒端也沿着垂直方向上下移动。
进一步，所述连接杆调节控制装置包括基座、滑动支架、两条滑轨以及滑动支撑 板；所述两条滑轨设置于所述基座上，所述滑动支架两末端分别设有两个滑套，所述两个滑 套套在所述两条滑轨上自由滑动；所述滑动支撑板也通过两个滑套在所述滑动支架上滑 动；所述滑动支撑板上设有多个起支撑和调节连接杆作用的通行孔。 进一步，还包括一定位装置，所述滑动支撑板上、下滑动过程中通过所述定位装置 固定在所述滑动支架上任何一高度位置。 进一步，所述齿轮传动机构位于箱体内，包括一根输入轴、多个差速器、多个锥齿 轮以及多根输出轴；所述输入轴与多根输出轴通过所述多个差速器和多个锥齿轮连接。
进一步，所述箱体前后分别设有后端盖板和前端盖板，所述箱体前后分别设有多 个凸台孔，每个凸台孔中设置有一轴承，所述轴承通过所述后端盖板和前端盖板固定在所 述凸台孔中。
进一步，所述连接杆为五根，在所述前端盖板和滑动支撑板也各自开设有五个通
行孔；所述滑动支撑板上的通行孔直径大于所述前端盖板上的通行孔直径。 进一步，所述连接杆长度为可调节的。 —种可调式同力矩车轮紧固装置的控制方法，包括以下步骤 首先，将车轮安放在轮毂上，手动将多个螺母简单套在车轮上并旋紧几圈以避免 螺母掉下； 然后，调整好权利要求1所述可调式同力矩车轮紧固装置与车轮螺母安装面的距 离，以及调整所述滑动支架以及滑动支撑板的位置，使得多根所述连接杆对应好所述车轮 上的固定螺柱的距离； 再次、调整多根连接杆的长度，使得连接杆一端上的套筒对准并套在车轮螺母上， 另一端分别与所述齿轮传动机构的多个输出轴相互配合； 最后、开启动力装置，所述动力装置将动力从可调式同力矩车轮紧固装置的输入 轴传递到连接杆上，连接杆旋转带动套筒旋转的同时将五个螺母同时、同力矩的拧紧。
该可调式同力矩车轮紧固装置及其控制方法与传统车轮安装螺母以及方法相比， 具有以下有益效果 (1)本发明可调式同力矩车轮紧固装置及其控制方法由于设置一齿轮传动机构， 使得与齿轮传动机构连接的连接杆旋转带动套筒旋转的同时将多个螺母同时和同力矩的 拧紧，结构简单、使用方便。
(2)本发明可调式同力矩车轮紧固装置及其控制方法由于滑动支撑板可以水平或
垂直方向移动，使得无需移动轮紧固装置而对大小不同车轮上的螺母拧紧。
(3)本发明可调式同力矩车轮紧固装置及其控制方法由于连接杆可以与不同型号
的套筒连接，不同型号的套筒可以作用于不同型号车轮上的螺母，因而增加本发明的使用
范围和对象。
图1是本发明可调式同力矩车轮紧固装置的立体示意图； 图2是本发明可调式同力矩车轮紧固装置的连接杆结构示意图； 图3是本发明的箱体内锥齿轮连接示意图； 图4是本发明中的滑动支撑板水平位移时工作原理图； 图5是本发明中的滑动支撑板垂直位移时工作原理图； 附图标记说明 l-箱体；ll-基座； 2-齿轮传动机构；21-输入端；221-第一输出轴；222-第二输出轴；223-第三输出 轴；224-第四输出轴；225-第五输出轴；23-差速器；24-锥齿轮；25-半轴齿轮；26-差速器 壳体齿轮； 31-后端盖板；32-前端盖板；33-通行孔；4-箱体后安装板；41-凸台孔；42-凸台
孔；51-滑动支架；52-滑动支撑板；53-滑轨；54_滑套；55_滑套；56-通行孔；6_连接杆；
61-连接套筒端；62-连接输出轴端。
具体实施例方式
下面结合图1至图5，对本发明做进一步说明 如图1所示，一种可调式同力矩车轮紧固装置，包括齿轮传动机构2、多根连接杆 6、连接杆调节控制装置以及动力装置；所述多根连接杆6的一端分别与所述齿轮传动机构 2的多个输出轴221、222、223、224、225相互配合，其另外一端安装用来拧紧车轮螺母或螺 栓的不同型号套筒；在所述连接杆调节控制装置水平运动时，所述多根连接杆6的连接套 筒端61之间相互间距发生变化；在所述连接杆调节控制装置垂直运动时，所述多根连接杆 6的连接套筒端61也沿着垂直方向上下移动。 所述连接杆调节控制装置包括基座11、滑动支架51、两条滑轨53以及滑动支撑板 52 ;所述两条滑轨53设置于所述基座11上，所述滑动支架51两末端分别设有两个滑套55， 所述两个滑套55套在所述所述两条滑轨53上自由滑动；所述滑动支撑板52也通过两个滑 套54在所述滑动支架51上滑动；所述滑动支撑板52上设有多个起支撑和调节连接杆6作 用的通行孔56。 还包括一定位装置，所述滑动支撑板52上、下滑动过程中通过所述定位装置固定 在所述滑动支架51上任何一高度位置。 所述齿轮传动机构2位于箱体1内，包括一根输入轴21、多个差速器23、多个锥齿 轮24以及多根输出轴，包括第一输出轴221、第二输出轴222、第三输出轴223、第四输出 轴224以及第五输出轴225。所述输入轴21与第一输出轴221、第二输出轴222、第三输出 轴223、第四输出轴224以及第五输出轴225通过多个差速器23和多个锥齿轮24连接。
如图3所示各组锥齿轮24连接方式如下所述齿轮传动机构2有一根输入轴和 五根输出轴，有4组型号与尺寸完全一样的差速器23和若干组型号一样的相互啮合的锥齿 轮24组成。以输入轴21到第一输出轴221的动力传递路线为例，输入轴21将转矩传递 到差速器壳体齿轮26，再传递到差速器23，再到半轴齿轮25，通过与锥齿轮24的啮合，再 将转矩传递到第一输出轴221。输入轴21的齿轮与差速器壳体齿轮26组成主从动齿轮， 齿数比为1 : 2，输出的半轴齿轮25与第一输出轴221的齿轮、输入轴21的齿轮齿数比为
i:i: i，并且结构与尺寸完全一样，以下的动力传递路线中的差速器和输出轴齿轮也均
采用同样的齿轮结构和齿数比。由差速器的转矩分配原理可知，传递到5根输出轴上的转 矩是完全相等的，即便在同时拧紧车轮螺母时有部分输出轴先达到转矩而停止转动，其他 输出轴依然能够转动并达到规定的转矩而停止运动，这就保证了车轮螺母被同时拧紧并达 到相等的扭矩的作用。 所述箱体1前后分别设有后端盖板31和前端盖板32，所述箱体1前后分别设有多 个凸台孔41、42，每个凸台孔41、42中设置有一轴承，所述轴承通过所述后端盖板31和前端 盖板32固定在所述凸台孔41、42中，所述轴承与第一输出轴221、第二输出轴222、第三输 出轴223、第四输出轴224以及第五输出轴225配合。 由于所述连接杆6为五根，在所述前端盖板32和滑动支撑板52也各自开设有五 个通行孔33、56 ;所述滑动支撑板52上的通行孔56直径大于所述前端盖板32上的通行孔 33直径。 此外，所述连接杆6长度为可调节的。因而可以不会受到作业场地大小的限制。
—种可调式同力矩车轮紧固装置的控制方法，包括以下步骤
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首先，将车轮安放在轮毂上，手动将多个螺母简单套在车轮上并旋紧几圈以避免 螺母掉下； 然后，调整好可调式同力矩车轮紧固装置与车轮螺母安装面的距离，以及调整所 述滑动支架51以及滑动支撑板52的位置，使得多根所述连接杆6对应好所述车轮上的固 定螺柱的距离； 再次、调整多根连接杆6的长度，使得连接杆6 —端上的套筒对准并套在车轮螺母 上，另一端分别与所述齿轮传动机构2的多个输出轴221、222、223、224、225相互配合；
最后、开启动力装置，所述动力装置将动力从可调式同力矩车轮紧固装置的输入 轴传递到连接杆6上，连接杆6旋转带动套筒旋转的同时将五个螺母同时、同力矩的拧紧。
如图4所示，当滑动支撑板52位于Rl的位置以及箱体1 一直保持位移不变时，连 接杆6 —端与箱体1上的输出轴连接，另一端将穿过滑动支撑板52上的通行孔56到达安 装面上的Hl和H2位置；当滑动支撑板52移动至R2时，连接杆6另一端将穿过滑动支撑板 52上的通行孔56到达安装面上的01和02位置。上述01、02、Hl以及H2就是车轮上螺母 的安装点，由此可以看出，安装的有效范围或区域变大了 ，而无需移动整个车轮紧固装置。
同理，如图5所示，当滑动支撑板52通过滑套54将其位置从Al向上移动至A2及 箱体1 一直保持位移不变时，连接杆6另一端将穿过滑动支撑板52上的通行孔56到达安 装面上的Hl和H2位置，可以看出Hl相对于01以及H2相对于02的位置向上移动，由此可 以看出，安装的位置可以向上抬升，适合更大型号的车轮。
上述水平和垂直方向的调节过程都是可逆向的。 上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式 的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明 的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
权利要求
一种可调式同力矩车轮紧固装置，其特征在于包括齿轮传动机构(2)、多根连接杆(6)、连接杆调节控制装置以及动力装置；所述多根连接杆(6)的一端分别与所述齿轮传动机构(2)的多个输出轴(221、222、223、224、225)相互配合，其另外一端安装用来拧紧车轮螺母或螺栓的不同型号套筒；在所述连接杆调节控制装置水平运动时，所述多根连接杆(6)的连接套筒端(61)之间相互间距发生变化；在所述连接杆调节控制装置垂直运动时，所述多根连接杆(6)的连接套筒端(61)也沿着垂直方向上下移动。
2. 根据权利要求1所述可调式同力矩车轮紧固装置，其特征在于所述连接杆调节控 制装置包括基座(11)、滑动支架(51)、两条滑轨(53)以及滑动支撑板(52);所述两条滑轨 (53)设置于所述基座(11)上，所述滑动支架(51)两末端分别设有两个滑套(55)，所述两 个滑套(55)套在所述所述两条滑轨(53)上自由滑动；所述滑动支撑板(52)也通过两个滑 套(54)在所述滑动支架(51)上滑动；所述滑动支撑板(52)上设有多个起支撑和调节连接 杆(6)作用的通行孔(56)。
3. 根据权利要求2所述可调式同力矩车轮紧固装置，其特征在于还包括一定位装置， 所述滑动支撑板(52)上、下滑动过程中通过所述定位装置固定在所述滑动支架(51)上任 何一高度位置。
4. 根据权利要求2所述可调式同力矩车轮紧固装置，其特征在于所述齿轮传动机构 (2)位于箱体(1)内，包括一根输入轴(21)、多个差速器(23)、多组锥齿轮(24)以及多根输 出轴(221、222、223、224、225);所述输入轴(21)与多根输出轴(221、222、223、224、225)通 过所述多个差速器(23)和多个锥齿轮(24)连接。
5. 根据权利要求2所述可调式同力矩车轮紧固装置，其特征在于所述箱体(1)前后 分别设有后端盖板(31)和前端盖板(32)，所述箱体(1)前后分别设有多个凸台孔(41、 42)，每个凸台孔中设置有一轴承，所述轴承分别通过所述后端盖板(31)和前端盖板(32) 固定在所述凸台孔(41、42)中。
6. 根据权利要求2所述可调式同力矩车轮紧固装置，其特征在于所述连接杆(6)为5 根，在所述前端盖板(32)和滑动支撑板(52)也各自开设有5个通行孔(33、56);所述滑动 支撑板(52)上的通行孔(56)直径大于所述前端盖板(32)上的通行孔(33)直径。
7. 根据权利要求2所述可调式同力矩车轮紧固装置，其特征在于所述连接杆(6)长 度为可调节的。
8. —种权利要求1所述可调式同力矩车轮紧固装置的控制方法，包括以下步骤 首先，将车轮安放在轮毂上，手动将多个螺母简单套在车轮上并旋紧几圈以避免螺母掉下；然后，调整好权利要求1所述可调式同力矩车轮紧固装置与车轮螺母安装面的距离， 以及调整所述滑动支架(51)以及滑动支撑板(52)的位置，使得多根所述连接杆(6)对应 好所述车轮上的固定螺柱的距离；再次、调整多根连接杆(6)的长度，使得连接杆(6) —端上的套筒对准并套在车轮螺 母上，另一端分别与所述齿轮传动机构(2)的多个输出轴(221、222、223、224、225)相互配 合.最后、开启动力装置，所述动力装置将动力从可调式同力矩车轮紧固装置的输入轴传 递到连接杆(6)上，连接杆(6)旋转带动套筒旋转的同时将五个螺母同时、同力矩的拧紧。
全文摘要
本发明涉及一种可调式同力矩车轮紧固装置，包括齿轮传动机构、多根连接杆、连接杆调节控制装置以及动力装置；所述多根连接杆的一端分别与所述齿轮传动机构的多个输出轴相互配合，其另外一端安装用来拧紧车轮螺母或螺栓的不同型号套筒；在所述连接杆调节控制装置水平运动时，所述多根连接杆的连接套筒端之间相互间距发生变化；在所述连接杆调节控制装置垂直运动时，所述多根连接杆的连接套筒端也沿着垂直方向上下移动。本发明可调式同力矩车轮紧固装置及其控制方法由于设置一齿轮传动机构，使得与齿轮传动机构连接的连接杆旋转带动套筒旋转的同时将多个螺母同时和同力矩的拧紧，结构简单、使用方便。
文档编号B23P19/06GK101786228SQ201010107600
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者葛琰, 陈菲菲 申请人:奇瑞汽车股份有限公司