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Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung einer Achsmesskopfanordnung an einem Fahrzeugrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Moderne Fahrzeuge mit sportlichem Erscheinungsbild stellen zunehmend neue und höhere Anforderungen an die Fahrwerksvermessungstechnik. Für die Befestigung der Achsmesskopfanordnungen an den betreffenden Fahrzeugrädern sind bisher im Wesentlichen zwei Systeme verbreitet. Dabei werden die Haltekräfte der Achsmesskopfanordnungenen entweder über eine Spannvorrichtung angreifend am Felgenhorn, oder anhand von entsprechenden Haltevorrichtungen über den Radreifen abgeführt.
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Jegliche Spannvorrichtungen zur Befestigung am Felgenhorn haben den gravierenden Nachteil, dass durch die aufgebrachten Spannkräfte zwangsläufig Beschädigungen an den oftmals hochwertigen Fahrzeugfelgen hervorgerufen werden.
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Zu den Befestigungsmethoden unter zu Hilfenahme des Reifens zählt die gattungsbildende
DE 10 2006 026 513 A1 , aus der eine Vorrichtung zur Befestigung einer Achsmesskopfanordnung an einem Fahrzeugrad bekannt ist, bei der eine den Grundkörper halternde Aufhängung auf einer Lauffläche des Fahrzeugrades aufliegt und dort abgestürzt ist.
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Die Befestigungsmethoden unter zu Hilfenahme des Reifens stoßen hingegen dann an ihre Grenzen, wenn zwischen Reifenoberfläche und Radabdeckung (Radlauf, Kotflügel) kaum noch Zwischenräume vorhanden sind, die eine Anbringung von Haltevorrichtungen zulassen. Dies trifft bisher insbesondere für Fahrzeuge zu, die wettbewerbsmäßig auf Rennstrecken eingesetzt werden, allerdings zeichnet sich ein ähnliches sportliches Erscheinungsbild zunehmend auch bei Serienfahrzeugen ab.
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Aus der
US 3 546 782 A ist eine Haltevorrichtung einer Achsmesskopfanordnung an einem Fahrzeugrad bekannt. Hierbei besteht die Achsmesskopfanordnung aus drei mit einem Grundkörper verbundenen Antastern, die das Fahrzeugrad kontaktieren, indem diese durch ein Schwerkraftmoment an die Reifenflanke des Fahrzeugrades angedrückt werden.
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Ein zu vermessendes Rad an einer Achse eines Fahrzeugs wird durch Verschieben des Fahrzeugs in einem Messkasten positioniert und liegt dabei auf zwei Rollen auf, deren Achsen waagerecht ausgerichtet sind. Das Fahrzeugrad nimmt, solange die beiden Walzen des Kastens frei drehbar sind, automatisch den tiefsten Punkt zwischen den beiden Walzen ein und dadurch kommt die Radachse automatisch in der Mitte zwischen den beiden Achsen der Walzen zu liegen. Allerdings hat diese Auflagevorrichtung für das Fahrzeug die Eigenschaft, dass Räder kleineren Raddurchmessers tiefer eintauchen als Räder größeren Raddurchmessers. Die Höhe der Radachse über einer Bezugsfläche einer Achsmesskopfanordnung ist somit kein lineares Maß des Radradius, sondern verändert sich stärker als Veränderungen des Radradius.
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Aus der
US 2 266 224 A ist eine weitere Haltevorrichtung einer Achsmesskopfanordnung an einem Fahrzeugrad bekannt, bei der ein unteres Gelenk weiter vom Fahrzeugrad entfernt angeordnet ist als der Schwerpunkt der Achsmesskopfanordnung. Antaster sind hier auf einem in der Länge unveränderlichen Schwenkarm angeordnet, so dass die Neigung dieses Schwenkarms und damit die Andruckkraft der Antaster gegen das Fahrzeugrad abhängig vom Raddurchmesser ist.
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Weiterhin ist aus der
GB 1 156 325 A eine Haltevorrichtung einer Achsmesskopfanordnung an einem Fahrzeugrad bekannt, bei der Antaster höheneinstellbar sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Halterung einer Achsmesskopfanordnung und die Erzeugung der Haltekräfte für die Achsmesskopfanordnung über andere Hilfsmittel als über die Felge oder über den Reifen vorzunehmen und gleiche Haltekräfte auch bei unterschiedlichen Raddurchmessern zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Haltevorrichtung einer Achsmesskopfanordnung an einem Fahrzeugrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus dem Unteranspruch.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung der Haltevorrichtung werden die Halterung der Achsmesskopfanordnung und die Erzeugung der Haltekräfte der Achsmesskopfanordnung von einer separaten Hilfsvorrichtung aufgebracht, die durch Ausnutzung der Aufstandskraft des Fahrzeugrades sicher gehalten wird. An dieser Hilfsvorrichtung ist wiederum die eigentliche Achsmesskopfanordnung befestigt, die sich konstruktionsbedingt gleichmäßig am Fahrzeugrad anlegt. Die Anlagekraft ist aufgrund der Ausnutzung und Umlenkung einer Federkraft oder der Eigengewichtskraft der Achsmesskopfanordnung begrenzt, womit ein Verspannen der Haltevorrichtung ausgeschlossen ist.
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Aus der Begrenzung der Anlagekraft der Achsmesskopfanordnung am Fahrzeugrad resultiert eine höchstmögliche Wiederholgenauigkeit beim Erfassen der Messwerte. Zudem wird die Achsmesskopfanordnung beim Verstellen der Fahrwerksgeometrie automatisch nachgeführt, wodurch Fehlmessungen aufgrund fehlerhafter Anwendung praktisch ausgeschlossen sind. Dieser Automatismus wird im Wesentlichen erreicht durch die geschickte Anordnung zweier Gelenke in der Haltevorrichtung. Durch das obere Gelenk über dem Schwerpunkt der Achsmesskopfanordnung ergibt sich eine in etwa vertikale Ausrichtung der Achsmesskopfanordnung von selbst.
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Die Position des zweiten Gelenkes befindet sich näher an der Aufstandsfläche des Rades und weiter entfernt von der Antastebene des Fahrzeugrades. Diese Anordnung erzeugt eine horizontale Kraftkomponente, aus der wiederum die Anlagekraft der Achsmesskopfanordnung resultiert. Die Anordnung und das Zusammenspiel dieser beiden Gelenke sorgen für eine gleichmäßige Belastung aller drei Anlagepunkte der Antaster der Achsmesskopfanordnung.
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Die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse wird gegenüber herkömmlichen Spannvorrichtungen verbessert. Bei letzteren führt nämlich ein zu starkes Anziehen der Haltevorrichtung zu Verspannungen und Verbiegungen, wodurch die Messwerte stark verfälscht werden. Außerdem hinterlassen die Haltekrallen deutlich sichtbare Druckstellen an den Felgenhörnern, deren Beseitigung sehr kostspielig ausfällt.
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Ein zu zaghaftes Anziehen solcher Spannvorrichtungen führt hingegen dazu, dass sich die Haltevorrichtung mitsamt dem kostenintensiven Messwertaufnehmer unbeabsichtigt vom Rad löst und die gesamte Einheit zu Boden fällt. Die geschieht insbesondere dann, wenn der Anwender aus Furcht vor Beschädigungen der teuren Fahrzeugfelgen die Haltevorrichtung nicht ausreichend festzieht. Durch den Absturz einer solchen Einheit entstehen zwangsläufig Beschädigungen und Dejustierungen an den Messaufnehmern, deren Instandsetzung ebenfalls hohe Kosten verursachen.
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Bei der beschriebenen Haltevorrichtung können weder Felgenschäden noch Messungenauigkeiten auftreten. Ein Abstürzen der Achsmesskopfanordnung ist unmöglich.
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Bei der Haltevorrichtung besteht die Stütze aus einem Rohr und zwei im rechten Winkel abgewinkelten Schenkeln. Dabei sind die Schenkel jeweils an einem Ende des Rohrs angeordnet und die Gelenke sind an den abgewinkelten Schenkeln angeordnet.
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Durch die abgewinkelten Schenkel sind die Gelenksachsen bereits vorgegeben, wodurch die Konstruktion der Gelenke und die Montage der Haltevorrichtung vereinfacht wird.
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Die Stütze ist in der Länge verstellbar.
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Dadurch kann die Haltevorrichtung an einen großen Variationsbereich von Raddurchmessern angepasst werden.
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Der untere Bock umfasst einen Schaltmagneten umfassen, mit dem der Bock fest auf der Platte fixierbar oder von der Platte lösbar ist.
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Damit lässt sich die Haltevorrichtung besonders komfortabel abnehmen, umsetzen und wieder befestigen.
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Die Platte ist eine Adapterplatte, die auf eine Dreh-Schiebeplatte auflegbar ist. Die Adapterplatte weist eine Aussparung für eine Skala der Dreh-Schiebeplatte und eine Erweiterung zur Aufnahme eines Bocks des Aufhängegestells auf.
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Durch diese Anbindung der Hilfsvorrichtung an die Aufstandsfläche des Fahrzeugrades und die mit dieser verdreh- und verschiebbaren Dreh-Schiebeplatte, wie sie in der Achsvermessung üblich ist, wird bei der Durchführung der Einschlagroutine der vorderen Fahrzeugreifen die Achsmesskopfanordnung mitgeführt. Bei der Fahrwerksvermessung und -Einstellung ist es nämlich zwingend notwendig, zumindest die einzustellende Fahrzeugachse auf einen reibungsarmen Untergrund zu positionieren. Dies geschieht in der Regel über das Auffahren des Fahrzeuges auf eine kugelgelagerte Dreh-Schiebeplatte. Beim Einstellen der Fahrwerksgeometrie werden damit ein Verspannen des Fahrwerks und die daraus resultierende Fehlmessung vermieden. Außerdem ist es für die Messung des Nachlaufs und der Spreizung erforderlich, eine Einschlagroutine durchzuführen. Dabei wird die Lenkung des zu vermessenden Fahrzeugs um bis zu 20° in beide Richtungen bewegt. Die dabei gemessenen Änderungen des Sturzwertes gehen in die Berechnung des Nachlaufs und der Spreizung ein.
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Durch die Anbindung der Haltevorrichtung an dem beweglichen Teil der Dreh-Schiebeplatte wird stets dafür gesorgt, dass die Achsmesskopfanordnung parallel zum Rad mitgeführt wird. Die beim Bewegen der Lenkung entstehende Sturzänderung sowie auch eventuelle weitere Verschiebungen werden über die gelenkige Anlage der Antaster ausgeglichen.
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Der Grundkörper ist längs zur Aufnahmestrebe verstellbar.
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Hierdurch ist eine Anpassung an unterschiedliche Raddurchmesser möglich, in dem das Zentrum des Grundkörpers durch Verschieben längs zur Aufnahmestrebe in Flucht mit der Drehachse des Fahrzeugrades gebracht werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung können die Antaster längs verstellbar auf jeweils einem radialen Antaststab des Grundkörpers angeordnet sein.
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Neben einer Anpassung an unterschiedliche Raddurchmesser ist dadurch auch eine Anpassung an unterschiedliche Referenzflächen desselben Fahrzeugrades, wie Felge, Felgenhorn oder Reifenflanke möglich.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, dass in der Zeichnung dargestellt ist.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 zeigt eine Dreh-Schiebeplatte in bekannter Ausführung, wie sie im Normalfall jedem Achsmessgerät beiliegt,
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2 zeigt die Dreh-Schiebeplatte mit bereits aufgesetzter Adapterplatte,
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3 zeigt die Baugruppe aus Dreh-Schiebeplatte und Adapterplatte mit nach links geschwenktem Oberteil,
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4 zeigt die Baugruppe aus Dreh-Schiebeplatte und Adapterplatte mit nach rechts geschwenktem Oberteil,
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5 zeigt die Baugruppe aus Dreh-Schiebeplatte und Adapterplatte, an der wiederum die betreffende Haltevorrichtung zusammen mit der Achsmesskopfanordnung angeordnet ist,
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6 zeigt die Baugruppe wie zuvor, jedoch in nach links verschwenkter Position,
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7 zeigt die Baugruppe wie zuvor, zusätzlich mit einem ebenfalls verschwenkten Fahrzeugrad,
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8 zeigt die Baugruppe wie zuvor in der für die Achsvermessung erforderlichen Ausgangsposition (Geradeausfahrt),
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9 zeigt die Baugruppe in der Ansicht von vorn und
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10 zeigt die Baugruppe wie zuvor in der Seitenansicht.
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1 zeigt eine Dreh-Schiebeplatte 56 in bekannter Ausführung, wie sie im Normalfall jedem Achsmessgerät beiliegt. Die Dreh-Schiebeplatte 56 ist kugelgelagert auf einem Grundgestell 54 angeordnet und über einen Auffahrkeil 58 anfahrbar. Vertikal abgehoben ist eine Adapterplatte 60 dargestellt, die auf der Dreh-Schiebeplatte 56 eingehakt und mittels Fixierstiften positioniert wird.
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Die Adapterplatte 60 weist eine Aussparung 62 für eine Skala der Dreh-Schiebeplatte 56 und eine radiale Erweiterung 64 zur Aufnahme eines Bocks eines Aufhängegestells auf. Die Begrenzungskanten 66, 68 der radialen Erweiterung 64 schließen zunächst einen spitzen Winkel ein und enden an einer Querkante.
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2 zeigt die Dreh-Schiebeplatte 56 mit bereits aufgesetzter Adapterplatte 60. Zu erkennen sind die übereinander liegenden Bohrungen für die Positionierstifte. Die Positionierstifte selbst sind nicht dargestellt.
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3 zeigt eine Baugruppe aus der Dreh-Schiebeplatte 56 mit aufgesetzter Adapterplatte 60, wobei die Adapterplatte 60 nach links geschwenkt ist. Deutlich zu erkennen ist, dass die Adapterplatte 60 gleichzeitig mit der Dreh-Schiebeplatte 56 verschwenkt wird.
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4 zeigt die Baugruppe nach rechts geschwenkt. Die Form der Ausführung der Adapterplatte 60 sorgt dafür, dass auch in dieser Position keine Kollision mit dem Auffahrkeil 58 auftritt.
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5 zeigt die Baugruppe der Dreh-Schiebeplatte 56 mit aufgesetzter Adapterplatte 60, an der wiederum die Haltevorrichtung der Achsmesskopfanordnung am Fahrzeugrad dargestellt ist. Des weiteren ist über die Haltevorrichtung mittels einer Aufhängestrebe die Achsmesskopfanordnung pendelnd aufgehängt.
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6 zeigt die Baugruppe wie zuvor, jedoch in nach links verschwenkter Position. Deutlich zu erkennen ist, wie die Achsmesskopfanordnung mitsamt der Haltevorrichtung der Schwenkbewegung folgt.
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7 zeigt die Baugruppe wie zuvor, zusätzlich mit einem ebenfalls verschwenkten Fahrzeugrad 22.
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Die Achsmesskopfanordnung umfasst einen Grundkörper 10 aus einer Zentralplatte 12, eine auf der Zentralplatte 12 senkrecht zu dieser angeordnete Messsäule 14, sowie mit der Zentralplatte 12 verbundene radiale Antaststäbe 16, 18, 20. Von den insgesamt drei Antaststäben 16, 18, 20 mit Antastern 24, 26, 28 liegen zwei 24, 26 einander gegenüber und ein dritter 28 liegt senkrecht zu den beiden gegenüberliegenden 24, 26. Die Antaster 24, 26, 28 sind radial längs des jeweiligen Antaststabes 16, 18, 20 verstellbar, indem die Antaster 24, 26, 28 auf den Antaststäben 16, 18, 20 verschiebbar und/oder die Antaststäbe 16, 18, 20 auf der Zentralplatte 12 radial verschiebbar sind. Eine Fixierung in der Position, in der die Messung vorgenommen werden soll, erfolgt durch Klemmschrauben. Im dargestellten Fall liegen die Antaster 24, 26, 28 an der Reifenflanke 46 an.
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Mit der Messsäule 14 sind über Befestigungsmittel ein Messgerät 34, bestehend aus der Kombination eines Rechners und einer elektronischen Wasserwaage, und eine Leserstrahlquelle 36 angeordnet. Die elektronische Wasserwaage dient zu Sturzmessung und die Leserstrahlquelle 36 dient in Verbindung mit einer gesonderten Skala zur Spurmessung.
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Die Achsmesskopfanordnung ist über eine Aufhängestrebe 32 an ein Aufhängegestell gehängt. Vom Aufhängegestell aus verläuft die Aufhängestrebe 32 durch eine Bohrung der Messsäule 14 als Bestandteil des Grundkörpers 10. Die Aufnahmestrebe 32 ist längs zum Grundkörper 10 verstellbar. Über eine nicht sichtbare Klemmschraube ist die Messsäule 14 so fixiert, dass ihre Achse mit der Drehachse des Fahrzeugrades übereinstimmt.
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Das Aufhängegestell umfasst eine Stütze 38 mit zwei endseitigen Gelenken 40, 42. Die Stütze 38 besteht aus einem Rohr 44 und zwei im rechten Winkel abgewinkelten Schenkeln 46, 48. Die Schenkel 46, 48 sind jeweils an einem Ende des Rohrs 44 und die Gelenke 40, 42 wiederum an den abgewinkelten Schenkeln 46, 48 angeordnet. Am oberen Gelenk 40 ist mittels der Aufhängestrebe 32 der Grundkörper 10 angelenkt. Das untere Gelenk 42 ist an einem Bock 50 angelenkt, der auf einer eine Aufstandsfläche des Fahrzeugrades 22 bildenden Platte, hier der Adapterplatte 60 befestigt ist. Durch die Positionierung des Bocks 50 auf einer radiale Erweiterung 64 der Adapterplatte 60 ist das das untere Gelenk 42 weiter vom Fahrzeugrad 22 entfernt angeordnet als der Schwerpunkt der Achsmesskopfanordnung.
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Der Bock 50 umfasst einen Schaltmagneten, mit dem der Bock 50 fest auf der Adapterplatte 60 fixierbar oder von der Adapterplatte 60 lösbar ist. Im gelösten Zustand kann der Bock 50 auf der Adapterplatte 60 zu Justagezwecken verschoben werden. Zum Fixieren wird ein mechanischer Schalter 52 betätigt, der das magnetische Feld eines im Bock 50 angeordneten Permanentmagneten in die Adapterplatte 60 einkoppelt und so einen geschlossenen Kreis für den Magnetfluss herstellt. In diesem Zustand wird der Bock 50 magnetisch an die Adapterplatte 60 gepresst und so gegen Verschieben fixiert.
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8 zeigt die Baugruppe wie zuvor in der für die Achsvermessung erforderlichen Ausgangsposition (Geradeausfahrt).
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9 zeigt die Baugruppe in der Ansicht von vom. Anhand dieser Abbildung wird die Funktion des schwenkbaren Stützhebels am deutlichsten erkennbar.
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Die im Schwerpunkt der Achsmesskopfanordnung angreifende Gewichtskraft erzeugt aufgrund des fixen Schwenklagers im unteren Gelenk 42 am unteren Ende der Stütze 38 ein Drehmoment, welches die Achsmesskopfanordnung am Fahrzeugrad 22 zur Anlage bringt. Die Positionierung des zweiten Schwenklagers im oberen Gelenk 40 oberhalb des Schwerpunktes der Achsmesskopfanordnung sorgt wiederum dafür, dass die Antaster 24, 26, 28 in jedem Fall mit ausreichend gleichmäßigen Anlagekräften am Fahrzeugrad 22 angelegt werden. Auch bei der Veränderung der Radneigung gegenüber der Aufstandsfläche (Sturzänderung), bleibt der Kontakt zum Fahrzeugrad 22 in jedem Fall erhalten.
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Die dreh- und verschiebbaren Antaster 24, 26, 28 der Achsmesskopfanordnung sorgen darüber hinaus für eine verspannungsfreie Anlage. Durch Verschieben der Achsmesskopfanordnung relativ zur vertikalen Aufhängestrebe 32 zur können nach vorübergehender Lösung der bereits vorhandene Klemmung können hiermit die Antaster 24, 26, 28 vertikal verschoben und damit den unterschiedlichen vorkommenden Raddurchmessern angepasst werden.
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10 zeigt die Baugruppe wie zuvor in der Seitenansicht. Zu erkennen ist die einseitig ausgeführte Form der schwenkbaren Stütze 38. Selbstverständlich sind an dieser Stelle auch symmetrische Ausführungen möglich, die hier dargestellte Ausführungsform soll nur auf möglichst übersichtliche Art und Weise die grundsätzliche Funktionsweise darstellen. Des Weiteren ist in dieser Ausführung die Fixierung des Bocks 50 mit einem Schaltmagneten dargestellt. Selbstverständlich sind auch an dieser Position verschiedenste weitere Ausführungsformen möglich. Aus dieser Darstellung geht außerdem hervor, dass sich die Messsäule 14 in dem oberen Gelenk 40 seitlich verschieben lässt.
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Da es nahezu unmöglich ist, das Fahrzeugrad 22 beim Auffahren auf die Dreh-Schiebeplatte exakt in der Mitte zu positionieren, können diese Abweichungen durch seitliches Verschieben der Messsäule 14 ausgeglichen werden.
