CH659520A5 - Vorrichtung zum ausmessen der lenkgeometrie von kraftfahrzeugen. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Vorrichtung zum Ausmessen der Lenkgeometrie von Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeuges hängen in nicht unwesentlichem Umfang vom Zustand seiner Lenkgeometrie, also von der Spur und vom Sturz der Räder, ab. Eine sorgfältig vermessene und im Bedarfsfalle entsprechend korrigierte Lenkgeometrie hat nicht unerheblichen Einfluss auf Reifenverschleiss und Kraftstoffverbrauch.

Vorrichtungen zum Ausmessen der Fahrwerksgeometrie von Kraftfahrzeugen sowie auch entsprechende Arbeitsverfahren sind an sich seit langem bekannt. Derartige Vorrichtungen wie auch die dafür entwickelten Arbeitsverfahren sind jedoch nicht nur in konstruktiver, sondern vor allem auch in technisch-konzeptioneller Hinsicht optimierungsfähig.

In der CH-PS 540 476 wurde bereits eine Messvorrichtung zum Ausmessen der Fahrwerksgeometrie von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Das auszumessende Kraftfahrzeug wird dabei auf der Vorrichtung nach seiner Längsmittelachse ausgerichtet. An praktisch gleiche Voraussetzungen ist auch das in der CH-PS 544 300 vorgeschlagene (Arbeits-)Ver-fahren gebunden: Auch hier wird zur automatischen Ermittlung der Symmetrie-Längsachse eines Kraftfahrzeuges sowie der Winkelneigungen der Fahrzeug-Vorderräder von der durch die Symmetrie-Längsachse verlaufenden Vertikalebene ausgegangen.

Eine andere, ähnliche Verfahrensweise wurde zudem auch in der CH-PS 424 288 vorgeschlagen, bei deren praktischer Ausführung beispielsweise der Neigungswinkel zwischen der Fahrzeug-Längsmittelachse und der Vorder- bzw. Hinterachse in den Kreuzungspunkten gemessen wird.

Wie sich gezeigt hat, liegt der Nachteil derartiger Vorrichtungen und (Arbeitsverfahren in ihrer technischen Konzeption, da diese im Regelfalle stets mehrere Bezugsachsen erfordern. Es liegt damit auch auf der Hand, dass bereits hier, also im konzeptionellen Bereich, eine nicht unbeachtlich grosse Messfehlerquelle entsteht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter bewusster Abkehr von den bereits bekannten Konzeptionen und der sich daraus wiederum ergebenden Messfehlerquellen eine - auch im konstruktiven Aufbau - relativ einfache und betriebssichere Vorrichtung zum Ausmessen der Lenkgeometrie von Kraftfahrzeugen zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss eine Vorrichtung vorgeschlagen, deren Merkmale aus Patentanspruch 1 hervorgehen.

Bevorzugte Ausführungsformen davon sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt:

Fig. 1 die Vorrichtung in raumbildlicher Darstellung,

Fig. 2 einen quer zur Radlaufrichtung angeordneten Messschlitten mit Winkelgeber und Messlinealen in vergrösserter raumbildlicher Darstellung, und schliesslich

Fig. 3 ein Blockschaltbild über die An- und Zuordnung des Längen-Messystems, der Geber, des Rechners, der Zähler und Anzeigen.

In Fig. 1 wird ein hinsichtlich seiner Lenkgeometrie zu prüfendes und bei Bedarf zu korrigierendes Kraftfahrzeug mit seinen Rädern 10,10a, etwa den Vorderrädern, durch die Spurführungsschienen beiderseits der Messvorrichtung in die beiden Rad-Feststellorgane 11,11a gefahren.

Die Messposition ist erreicht, wenn die auf der gleichen Achse befindlichen Räder 10,10a zwischen zugeordneten Rollenpaaren 12,12a der Radfeststellorgane 11, IIa stehen. Das - nicht dargestellte - Lenkrad wird mittels einer - ebenfalls nicht dargestellten - Feststellvorrichtung blockiert. Das dem Feststellen des Rades 10a dienende Organ 1 la ist ortsfest angeordnet und derart ausgebildet, dass sich das Rad 10a in Geradeaus-Fahrrichtung selbständig zwischen dem Rollenpaar 12a zentriert. Das dem Feststellorgan 1 la gegenüberliegende Feststellorgan 11 für das Rad 10 ist mittels eines vor-und rückwärtsbeweglichen Schlittens 13 in Radlaufrichtung verschiebbar (Doppelpfeil) angeordnet. Die jeweilige Position des Rades 10 wird mit Hilfe einer Längenmesseinrich-tung 14, bestehend aus einem ersten Hebelabschnitt 14a mit

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einer festen Länge a, einem zweiten Hebelabschnitt 14b sowie einer die Verschiebung des in Radlaufrichtung verschiebbaren Schlittens 13 proportional anzeigenden skalierten Messschraube 21, ermittelt. Die beiden Zentrierrollenpaare 12,12a sind motorisch antreibbar. Es ist soweit nicht notwendig, dass in einem aufwendigen und zeitraubenden Arbeitsverfahren eine allfällige Schräglage der Kraftfahrzeugachse korrigiert werden muss, bevor mit den Radwinkelmessungen begonnen werden kann.

Die allfällige Schräglage wird vielmehr über die Längen-messeinrichtung 14 ermittelt und der Messung der Radwinkelstellung durch den Wert ak zuaddiert. Dieser Korrekturwinkel ak ergibt sich aus dem Verhältnis aus Spurweite zur Länge des Verschiebungsweges des Schlittens 13 in Fahrrichtung. Siehe diesbezüglich Fig. 1.

Quer zur Laufrichtung der Räder 10,10a sind weitere Schlitten 15, 15a verschiebbar angeordnet, welche der Aufnahme bzw. Anordnung von Istwert-Abtastorganen, so der Messlineale 16, 16a (Fig. l)und 17 (Fig. 2) sowie der Inkremental-Winkelgeber 18,18a dienen. Die Messlineale 16 (16a) sind dabei horizontal und die Messlineale 17 vertikal angeordnet.

Die Längenmesseinrichtung 14 bietet die Möglichkeit der direkten Feststellung des Achsfehlerwinkels ak.

Werden die Messlineale 16 (16a) und 17 mittels der Schlitten 15, 15a an den Rädern 10, 10a in Messstellung gebracht, so gelangen die jeweils abgetasteten Messwerte über die Inkremental-Winkelgeber 18,18a, die Längenmesseinrichtung 14 und die Vorwärts-/Rückwärtszähler 19, 19a als Winkelstellung der Räder 10, 10a in die Istwert-Anzeigen 20,20a und werden dort sichtbar gemacht. Dabei wird jede Veränderung in der Stellung der Räder 10, 10a direkt erfasst und angezeigt. Die mit a gekennzeichneten Winkel für die Spur sind dann die jeweiligen augenblicklichen Ist- oder Effektivwerte.

Beim Verstellen der Längenmesseinrichtung 14 wird in einem ihr nachgeschalteten Rechner 23 (Fig. 3) der Achsfehlerwinkel ak gebildet. Der Achsfehlerwinkel ak überlagert sich mit dem ermittelten Spurwinkel-Istwert a im Rechner 23 und den Zählern 19, 19a, die den Winkelgebern 18,18a nachgeordnet sind. Der Achsfehlerwinkel ak wird sodann als Korrekturgrösse angezeigt, während der Sturzwinkel-Istwert ß eines jeden Rades den Zählern 19, 19a direkt zugeführt wird.

s Der Achsfehlerwinkel ak ergibt sich aus dem Verhältnis der Spurweite der Räder 10,10a zur Länge der Verschiebung Ax des Schlittens 13 in Radlauf- bzw. Längsrichtung.

Mit anderen Worten: Der Hebelabschnitt 14a besitzt eine feste Grösse a, während der Hebelabschnitt 14b mit seiner io variablen Vertikalprojektion der Grösse b den Verschiebungsweg Ax des Schlittens 13 mittels der Messschraube messbar macht. Ist das rechte Rad 10 beispielsweise in Fahrtrichtung nach vorn gegenüber dem Rad 10a um den Wert Ax versetzt, so nehmen die am Schlitten 13 und durch das Über-ls tragungsgelenk 22 an der Längenmesseinrichtung 14 angelenkten Hebelabschnitte 14a, 14b eine Schräglage ein, wodurch die Vertikalprojektion des Hebelabschnittes 14b sich verändert in Richtung einer Wertabnahme. Diese Wertabnahme ist an der skalierten Messschraube 21 einstellbar 20 und ablesbar. Diese so festgestellte Messgrösse für die Hilfs-messgrösse einer allfälligen Schräglage der Fahrzeugachse wird der Messvorrichtung für die Messung der Radwinkelstellungen Spur und Sturz eingegeben. Das eigentliche Messen der Radwinkelstellungen kann nun in einfachster 25 Weise auf der Messbasis der Einzelradaufhängungen erfolgen. Die Messung des Sturzwinkels ß erfolgt äquivalent der oben beschriebenen Spurwinkelmessung. In diesem Fall werden lediglich die vertikalen Messlineale 17, 17a an der Aussenseite der Räder 10,10a zur Anlage gebracht. Die so 30 abgetasteten Winkelwerte gelangen von den Inkremental-Winkelgebern 18,18a zu den Zählern 19,19a. Bei der Messung des Sturzwinkels bleibt der Achsfehlerwinkel ak für die allfällige horizontale Schräglage der Fahrzeugachse ausser Betracht.

35 Zur Erlangung präziser Messwerte wird die jeweils vorausgegangene Messung nach Veränderung der Radstellung um 180° wiederholt, die jeweiligen Istwerte werden also «auf Umschlag» ermittelt. Die Lageveränderung der Räder 10, 10a um 180° erfolgt mittels der motorisch angetriebenen Zen-40 trierrollenpaare 12,12a.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

659520 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Ausmessen der Lenkgeometrie von Kraftfahrzeugen nach dem statischen Winkelmess-System, wobei die Spur- und Sturzwinkel mittels jedem Rad eines Radpaares zugeordneten und dem Abtasten der Radwinkel-Ist-Werte dienenden mechanischen Organen gemessen, von Messwertgebern in elektrische Signale umgewandelt und die derart unter Mithilfe eines Rechners ermittelten Werte angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Räderfeststellorgane (11, 1 la) in seitlichem Abstand voneinander vorgesehen sind, die mit jeweils einem quer zur Radlaufrichtung angeordneten Schlitten ( 15,15a) verbunden sind, welche zur äusseren Anlage an die Fahrzeugräder (10,10a) vorhandene, horizontale und vertikale Messlineale (16,16a, 17,17a) sowie Inkremental-Winkelgeber (18,18a) zur Ist-Wertaufnahme tragen, und zwei achsparallel zu der Fahrzeugachse angeordnete und motorisch angetriebene Zentrierrollenpaare (12, 12a) aufweisen, von denen eines (12) in Radlaufrichtung auf einem Schlitten (13) mitsamt dem zugehörigen Räderfeststellorgan (1 1) verschiebbar ist, dass eine diesem Räderfest-stellorgan (11) für die Messung eines allfälligen Achsfehlerwinkels (ak) bei einer Schräglage der Kraftfahrzeugachse zugeordnete und der anschliessenden Korrektur des Spurwinkels (a) dienende, um einen Drehpunkt verschwenkbare Längenmesseinrichtung(14) vorhanden ist, bestehend aus einem ersten Hebelabschnitt (14a) mit einer ersten Länge (a) und einem zweiten Hebelabschnitt (14b) mit einer zweiten Länge (b), deren Vertikalprojektion vom Verschiebungsweg des Schlittens (13) abhängig und deren Längenänderung mit einer skalierten Messschraube (21) messbar ist, und dass der zu ermittelnde Achsfehlerwinkel (ak) vom Verschiebungsweg des Schlittens (13) und von der gegebenen Spurweite des Kraftfahrzeuges abhängig ist, wobei die beiden Hebelabschnitte (14a, 14b) durch ein Übertragungsgelenk (22) abgestützt sind, und dass der ermittelte Achsfehlerwinkel (ak) dem für jedes Fahrzeugrad (10,10a) gesondert durch die horizontalen Messlineale (16,16a) und über die Inkremental-Winkelgeber (18,18a) in Zählern (19,19a) erfassten Spurwinkel (a) beigebbar und der gemessene Spurwinkel (a) anzeigbar ist, während der Sturzwinkel (ß) jedes Fahrzeugrades (10,10a) durch die vertikalen Messlineale (17, 17a) erfassbar und über die Inkremental-Winkelgeber ( 18,

18a) den Zählern ( 19,19a) zuführbar und durch diese anzeigbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hebelabschnitte (14a, 14b) der Län-genmesseinrichtung (14) vertikal untereinander stehen und dass die Messschraube (21) in Verlängerung des zweiten Hebelabschnittes (14b) unterhalb des Übertragungsgelenkes (22) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähler (19,19a) Vorwärts-Rückwärts-Zähler sind.