DE2359415A1

DE2359415A1 - Rollengetriebenes verbundpruefgeraet fuer die fahrzeugradausrichtung

Info

Publication number: DE2359415A1
Application number: DE2359415A
Authority: DE
Inventors: Reiken Kaneda; Kunihiko Murakami
Original assignee: Banzai Jidosha Co Ltd
Current assignee: Banzai Ltd
Priority date: 1973-07-24
Filing date: 1973-11-29
Publication date: 1975-02-13
Also published as: DE2359415B2; US3908280A; DE2359415C3; JPS5031501A; HU171713B; GB1457466A; FR2238915A1; FR2238915B1

Description

DlPL-ING. HORST ROSE Di PL-ί NG. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

3353 Bad Gandershelm, 2Q-_O -ΪΜΫβ&Ϊ3βΖ 1973

Postfach 129

HohenhöianS

Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm

BANZAI JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA Unsere Akten-Nr. 2777/1 Patentgesuch vom 28. November 1973

BANZAI JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA

Tokyo (Japan)

No. 3-16s 1-ehome
Nihonbashi, Chuo-ku

Rollengetriebenes Verbundprüfgerät für die Fahrζ eugradausrichtung

Die Erfindung betrifft ein rollengetriebenes Yerbundprüfgerät für die Fahrzeugradausrichtung mit einem Paar "von Radausrichtungs-Meßeinheiten_s die jeweils Erfassungsrollen enthalten_s welche zum Rotieren im Kontakt mit Seiten der Fahrzeugrader geeignet sind.

Als eine der herkömmlichen Methoden zur Messung des Sturzwinkels eines Pahrzeugrades ohne Drehung des Rades ist eine sogenannte statische Meßmethode bekannt ₉ bei der ein Blasentyp-Meßgerät direkt am Rad angewendet wird zur direkten Messung der Neigung des Rades«

Als alternative herkömmliche Methode zur statischen Messung eines solchen Winkels eines Fahrzeugrades wird ein Projektor auf einer Seite des zu messenden Rades montiert, und der Lichtstrahl von dem Projektor wird auf eine Skala vor dem Rad fokusiert,

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Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Gandershelm, Kto.-Nr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover S6715

_ Rs/Sz

Weiterhin ist eine Sturzwinkel-Meßmethode bekannt als sogenannte, dynamische Meßmehtode, bei der ein zu messendes Fahrzeugrad auf rotierende Rollen gesetzt wird, um die Rotation auf das Rad zu übertragen, und die rotierenden Rollen werden gekippt, bis die Auflagekraft in den Rollen, \\relche aufgrund der Tatsache erzeugt wird, daß die Achse des Rades nicht parallel ist zu den Achsen der Rollen, auf NuIl reduziert ist, woraufhin der Neigungswinkel der Rol?_en gemessen wird als der Sturzwinkel des Rades.

, Die erste Sturz-Meßmethode oder die sogenannte statische Heßmethode ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sturzwinkel des Rades gemessen wird, während sich das Rad in Ruhe befindet; die Methode hat den Nachteil, daß man keinen, durchschnittlichen Sturzwinkel erhalten kann. Obwohl die zweite oder dynamische Meßmethode Vorteile hat gegenüber der statischen Meßmethode, weil diese zweite Methode es möglich macht,- den Sturzwinkel eines Rades während dessen Drehung zu messen, ist auf der anderen Seite diese dynamische Meßmethode insofern nachteilig, daß zum Messen des Sturswinkels eine 3 Rades ein dynamisch gemessener Sturzv/inkelwert zuerst in eine Auflagekraft entsprechend dem Sturzwinkel umgewandelt wird und daß dann die Auflagekraft in einen Sturzwinkelwert umgewandelt wird, was es unmöglich macht, ein in hohem Maße genaues Meßergebnis zu erhalten.

Zur Messung des Vorspuranteils sind im wesentlichen die gleichen Methoden verfolgt worden wie die, welche zuvor in Verbindung mit der Sturzwinkel-Heßmethode beschrieben worden sind.

Als eine herkömmliche Methode zum Messen des Vorspuranteils ist die sogenannte statische Meßmethode bekannt, bei der der Abstand zwischen den vorderen Teilen der Fahrzeug-Vorderräder und derjenige zwischen den rückwärtigen Teilen der gleichen Vorderräder direkt gemessen werden mittels einer Skala, um den Vorspuranteil der Räder zu erhalten.

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Als herkömmliche dynamische Vorspur-Meßmethode ist es bekannt, daß, wie bei der oben erwähnten herkömmlichen dynamischen Sturzwinkel-Meßmethode (bei der dynamischen Vorspuranteil-Meßmethode werden die Rollen in einer waagerechten Ebene gedreht), die rotierenden Rollen gekippt werden, bis die Auflagekraft in den Rollen auf Null reduziert ist, woraufhin dieser Neigungswinkel als der Vorspuranteil des Rades ermittelt ist.

Die vorliegende Erfindung besieht sich auf eine Vorrichtung, welche direkt und dynamisch Sturzwinkel und Vorspuranteil von Fahrzeugrädern ermitteln kann, indem Anzeige- oder Erfassungsrollen in direkten Kontakt mit den Fahrzeugrädern gebracht werden, während die Räder in Drehung gehalten werden, wodurch die Nachteile der herkömmlichen Sturzwinkel- und Vorspuranteil- -Meßmethoden wirksam ausgeschaltet werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche direkt und automatisch Winkel mit hoher Genauigkeit innerhalb einer kurzen Zeit messen kann. Weiterhin soll eine Vielzweck-Vorrichtung geschaffen werden, welche kompakt gestaltet ist und in Kombination mit anderen Prüfeinrichtungen betätigt werden kann, wie z. B. eine Geschwindigkeits-Prüfvorrichtung, eine Brems-Prüfvorrichtung, eine Pferdestärkeleistungs-Prüfeinrichtung und ähnliche. Schließlich besteht die Aufgabe der Erfindung noch darin, ein rollengetriebenes Verbundprüfgerät für die Radausrichtung zu schaffen mit Erfassungs-, Abgreif- oder Anzeigerollen, welche im Kontakt mit den Seiten von zu messenden Fahrzeugrädern rotieren können, wodurch die Ausrichtungen von Fahrzeugrädern (Anordnung von Fahrzeug-Vorderradausrichtung mit Vorspur- und-Sturzwinkeln) automatisch und gleichzeitig gemessen werden können mit hoher Genauigkeit in kurzer Zeit.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein an jeder der Radausrichtungs-Meßeinheiten vorgesehenes,-waagerecht bewegliches und kippbares, kreuzförmiges Erfassungsrollen-Tragglied mit vier Armen, auf denen Vorspur- und Sturzerfassungs-

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rollen sitzen, wobei die Verlängerung der Achsen der Vorspurer fassungsrο11en die Verlängerung der Achsen der Sturzerfassungsrollen schneidet und wobei die Verlängerung der Achsen der Vorspur- und Sturzerfassungsrollen die Verlängerung der Achse eines zu messenden Fahrzeugrades schneidet, wobei die Vorspurerfassungsrollen oder die Sturzspurerfassungsrollen drehbar an dem Tragglied befestigt sind und die anderen Erfassungsstellen drehbar an dem Tragglied befestigt sind für eine Bewegung um einen geringen Winkel-Abstand zur Berührung einer Seite des Fahrzeugrades unter einem gleichbleibenden Druck, durch einen waagerecht bewegbaren Rahmen, der kippbar das Erfassungsrollen-Tragglied trägt zur Bewegung zusammen mit diesem gegen das Fahrzeugrad und weg davon unter einer gewissen Kraft, wobei der waagerecht bewegliche Rahmen eine senkrechte Achse oder Welle hat, durch einen waagerecht drehbaren Rahmen, welcher in dem waagerecht beweglichen Rahmen befestigt ist zur waagerechten Drehung um die senkrechte Achse oder Welle, und welcher eine waagerechte Achse oder Welle hat, um die das Rollentragglied kippbar ist, ferner durch Mittel zur Anzeige des Neigungswinkels des Rollentraggliedes in bessug auf den waagerecht drehbaren Rahmen und durch Mittel zur Anzeige des Drehwinkels des Rollentraggliedes gegenüber der Waagerechten in bezug auf den waagerecht beweglichen Rahmen.

Die Erfindung betrifft also ein rollengetriebenes Verbundprüfgerät für die Radausrichtung zum gleichzeitigen Messen der Vorspur- und Sturzwinkel von Fahrzeugrädern, mit Hilfe von Anzeigerollen, welche in Berührung mit Seiten von Rädern sich zu drehen vermögen. Dieses Prüfgerät enthält ein Paar von Radausrichtungseinheiten, von denen jede Vorspuranzeigerollen und Sturzanzeigerollen aufweist, Vielehe auf einem kreuzförmigen Tragglied sitzen und so angeordnet sind, daß die Projektion der Achsen dieser Vorspuranzeigerollen die Projektion der Achsen der Sturzanzeigerollen schneidet, und daß diese Projektionen der Achsen der Vorspur- und Sturzanzeigerollen die Achse eines Fahrzeugrades schneidet. Die Einrichtung enthält ferner

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einen waagerecht beweglichen Rahmen, welcher das Anzeigerollen-Tragglied trägt für eine Bewegung zum Fahrzeugrad hin und weg von diesem zusammen mit dem Tragteil₉ um so die Anzeigerollen in Kontakt mit dem Rad zu bringen und die Rollen wieder von dem Rad zu entfernen. Ferner enthält das Prüfgerät Mittel zum Anzeigen der Neigung des Rollentragteils mitBezug auf den waagerecht verschiebbaren Rahmen und Mittel zum Anzeigen des waagerechten Drehwinkels des Rollentraggliedes bezüglich des xiraagerecht beweglichen Rahmens«,

Der zuvor geschilderte und andere Gegenstände der vorliegenden Erfindung und die ihnen anhaftenden Vorteile xferden deutlicher und abschließender klar^ wenn der Fachmann die folgende* detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen liest ₉ welche eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zum Zweck der Erläuterung_s nicht jedoch zur Begrenzung des Schutzumfanges der Erfindung in irgendeiner Weise darstellen»

Figo 1 zeigt eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausfiüi« rungsform eines rollengetriebenen Verbundprüfgerätes für die Radausrichtung, welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut istj.

Figo 2 zeigt eine Stirnansicht dieses Prüfgerätes in vergrößertem Maßstab^ wie sie von der rechten Seite von Figo 1 gesehen -wird?

Fig_B 3a zeigt eine herausgebrochenes perspektivische Ansicht einer Radausrichtungs-Heßeinheit des Prüfgerätes?

Fig., 3b zeigt eine perspektivische Darstellung einiger Teile der in Fig. 3a sichtbaren Meßeinheitι

Figo 4a ist eine erläuternde Darstellung₈ welche das Grundprinzip der Messung des Vorspurwinkels zeigt;

Fig» 4b ist eine erläuternde Darstellung, welche die Methode der Vorspurwinlcel-Messung mit Hilfe des rollengetriebenen Verbundprüfgerätes für die Radau sr iclitung nach der Erfindung zeigt;

Pig. 5 ist eine erläuternde Darstellung, welche die Sturzwinkel-Meßmethode zeigt unter Verwendung des rollengetriebenen Verbundprüfgerätes für die Radausrichtung nach der Erfindung, •und

Pig. 6 zeigt eine Vorderansicht "verschiedener Heßeinheiten in vergrößertem Maßstab.

Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Seichnungen "beschrieben, welche eine bevorzugte Ausführungsform eines rollengetriebenen Verbundprüfgerätes zur Radausrichtung nach der Erfindung aeigen_s jedoch nur zumZweck der Erläuterung. Die Bezugssiffern 1, 2 und 1¹, 2¹ bezeichnen Rollenpaare j auf denen die Räder eines Fahrzeuges aufsitzen, dessen Vorspurausrichtung gemessen v/erden soll, und die Rollen 1 und 2 bilden ein Paar zum Sragen eines der vorderen Fahrzeugräder uni die verbleibenden Rollen 1^! und 2⁸ bilden das andere Paar zum Tragen des anderen F-ahrseugvorderrades, Die beiden Rollenpaare 1,2 und 1', 2· sitzen nebeneinander in·einem Rahmen 3 und sind an diesem mittels jeweils getrennter Achswellen und Lager befestigt.

Ein elektrisches Dynamometer 4 ist durch eine Kettenkupplung an dem linken 3nde der Achswelle der Rolle 1 befestigt (wie aus Pig.. 1 ersichtlich), und ein Drehmomentdetektor 5 ist durch eine Torsionsstrebe 6 mit dem elektrischen Dynamometer 4 verbunden zvm Aufzeigen des Drehmomentes, welches durch das elektrische Dynamometer aufgenommen wird. Der Ausgang des Drehmomentdetektors 5 wird auf einem Drehmomentmesser 51 angezeigt (vgl. Pig. 6).

DieAchswelie der Rolle 1' hat am rechten Ende (wie aus Pig. 1 ersichtlich) einen Rollenantriebsmotor S, der über eine

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Transmission mit veränderbarer Geschwindigkeit angekoppelt ist, und die entgegengesetzten Enden des Motors sind mittels Schwinglagern 9 und 10 in dem Rahmen 3 "befestigt, so daß der Motor 8 selbst schwingen kann«, Ein Drehmomentdetektor 12 ist mit dem Motor 8 durch eine Torsionsstrebe 11 verbunden,, \velche von dem Motorgehäuse vorspringt₅ und der Ausgang des Drehmomentdetektors - welcher den Pferdestärken-Verlust des Rollenantriebs darstellt - wird an einem PS-Messer 52 abgelesen (PS-Messer gleich-Pferdestärkenmesser, vgl_o Fig. 6)_e

Die Aufgabe des Rollenantriebs-Motors 8 ist es,, daß er erstens das nicht angetriebene Rad durch die Rollen i_s 2 und 1^f, 2¹ paarweise kräftig antreibt, wenn ein Geschwindigkeitstest an einem Fahrzeug-Geschwindigkeitsmesser durchgeführt wird, der einen Fahrzeug-Geschwindigkeitsdetektor an einem nicht angetriebenen Rad hat, und zweitens wird, wenn eine Ausgangsprüfung an einem Fahrzeug durchgeführt wird, der PS-Verlust der rotierenden Teile des Prüfgerätes nach der Erfindung bestimmt, um so die Quasi-Hetto-Pferdestärke des Fahrzeuges zu errechnen.

Das rechte Ende der Achswelle der vorderen Rolle 1' ist durch eine Kette mit einem Drehbewegungs-Detektor 14 verbunden, welcher wiederum im Rahmen 3 befestigt ist, und der Ausgang des Detektors wird auf einem Geschwindigkeitsmesser 54 angezeigt (siehe Fig. 6). "

Die vorderen Rollen 1 und 1' sind normalerweise mittels einer Kupplung 13 miteinander verbunden_f welche zwischen den entgegengesetzten oder inneren Enden ihrer Achswellen angeordnet ist, aber sie werden voneinander getrennt durch Lösung der Kupplung, wenn ein Bremsversuch in der anschließend beschriebenen Art und Weise durchgeführt wird.

Die verbleibenden hinteren Rollen 2 und 2^t sind betriebsmäßig an ihrem äußeren oder· rechten. Ende ihrer Achswellen mit getrennten Antriebsmotoren 15 verbunden, und zwar über ihre jeweils zugeordneten Planetengetriebe 14'.

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Eine Torsionsstrebe 16 und ein Drehmomentdetektor 17 sind jeweils zwischen den Planetengetrieben H und dem Rahmen 3 vorgesehen zur Ermittlung des Brems-Drehmomentes, wenn die hinteren Rollen 2, 2' durch die darauf sitzenden, zu messenden Fahrzeugräder gebremst werden, und die Ausgänge der Detektoren 17, welche die Bremskräfte des linken und rechten vorderen Fahrzeugrades darstellen, werden durch einen Bremskraftmesser 53 bestimmt .

Die Bezugszeichen A kennzeichnen Radausrichtungs-Meßeinheiten für die linken und rechten vorderen Fahrzeugrader, und die Einzelheiten dieser Einheiten werden mit Bezug auf Pig. 3 der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Pig, 4 und Fig. 5 sind Ansichten, welche das Prinzip zur Messung der Radausrichtung zeigen oder, genauer gesagt, die Prinzipien zum Messen der Vorspur- und Sturzwinkel von Fahrzeugrädern.

Zu allererst wird das Meßprinzip der Radausrichtung mit Bezug auf Fig. 4a beschrieben, worin der Fahrzeugrad-Vorspuranteil allgemein durch die A_bmessung b - a ausgedrückt ist. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Vorspurbetrag ermittelt im Verhältnis zum Durchmesser D eines Fahrzeugrades durch Messen eines Neigungsv/inkels <yC des Rades mit Bezug auf eine gerade Linie in Richtung der Vorwärtsbewegung eines Fahrzeuges, woraus sich ergibt:

Vorspurbetrag (b-a)=2»D· sinoi.

Der Rad-Neigungswinkel </ (welcher anschließend als "Vorspurwinkel¹¹ bezeichnet wird) kann gemessen werden, indem man vordere und hintere, im Abstand angeordnete Vorspuranzeigerollen 18 und 19 in Kontakt bringt mit der einen oder der anderen Seite eines Fahrzeugrades, das gemessen werden soll, und Einzelheiten einer solchen Meßmethode werden anschließend beschrieben.

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Der Sturzwinkel ^ ist ausgedrückt als der Neigungswinkelβ eines zu messenden Eahrzeugrades mit Bezug auf eine vertikale Linie in I¹Ig₃ 5_S "und der Neigungswinkel β wird direkt gemessen^ indem man vordere und hintere₉ im Abstand angeordnete Sturzanzeigerollen 20 und 21 in Kontakt mit der einen oder anderen Seite des Rades bringt_o Eine bevorzugte Ausführungsform der Radausrichtungs-=Meßvorrichtung nach der Erfindung wird.nun im einzelnen beschrieben.,

Die Radausrichtungs-Meßanordnung nach der Erfindung ist dargestellt als Mehrzweck^Verbund-Ausrichtungsprüfgerät_p wel~ ches in der Lage ist_P die Geschwindigkeit ₉ die Bremskraft_p die Pferdestärke (einschließlich der Quasi-Pferdestärke)^ die Radausrichtung und ähnliches zu messen^ und deshalb muß die Anord= nung oder das Prüfgerät in einer Lage angeordnet werden_s wobei der Vorgang der anderen Meßanordnungen einschließlich einer Bremskraft-Meßanordnung nicht behindert wird_o

In Pig» 1 ist die Radausrichtungs-Meßanordnung mit zwei Radausrichtungs-Meßeinheiten bei A dargestellte

In den Figo 3a_a 3b₉ 4b und 5 ist eine Radausrichtungs« Meßeinheit A gezeigt in Verbindung mit einem rechten Vorderrad eines Fahrzeuges, welches gemessen werden solle Die vorderen und hinteren_s im Abstand angeordneten Vorspur-Anzeigerollen 18_S 19 und die oberen und unteren,, im Abstand angeordneten Sturz-Anzeigerollen 20 _p 21 sind drehbar auf den vier Armen eines kreuzförmigen Traggliedes 22 befestigt _s derart _ΰ daß die waagerechten Achsen der Vorspuranzeigerollen 18_P 19 zueinander ausgerichtet sind und daß die senkrechten Achsen der Sturzanzeigerollen 2O₂ 21 zueinander ausgerichtet sind,, und_? noch spezieller, daß die waagerechte Achse 23 in der Verlängerung der Achsen der Rollen 18_P 19 liegt und daß die vertikale Achse 24 in der Verlängerung der Achsen der Rollen 20_p 21 liegt ₀ wobei die Achsen einander und darüber hinaus die Verlängerung der Achse χ des zu messenden Rades schneiden*

ÖSSÖ7/0

- 1i

jjjr Grund,- warum die Yorspuranzelgerollen 18, 19 in einer waagerechten Sbeiia ~:<ivi die Sturzanzeigerollen 2O₉ 21 in einer vertikalen Ebene angeordast sindc liegt in der Tatsache, daß der Yörspnrwinkel ?-i sin Winkel la einer waagerechten Ebene und der Stursvinkel β ein Winkel in einer senkrechten Ebene sind, und der (.Triindg aus dem die waagerechten und senkrechten Ebenen in den Projektionen, der Achsen .23 und 24 der Yorspiir- mi-i Sturz-'^::r_i-3igsroll5ii se angeordnet sind, daß sis sieb. -\^:~. der Achse des Fisdee Vs schneiden_f liegt darin, daß die Vorspur- mv:: Stursv/inkel diirali eine solche Anordnung genau gsmessen werden lcönnen»

I»ie St".irs;aiiseige:vollsii 2O₅ 21 werden auf dem Tragglied 22 ^aA¹SiXs d^ircli Anae 25₅ 25 drehbar gehalt an, derart₂ daß sie sich in Beruiirim.^ aiit äsr- AiiBonaeite des Eadss ¥ drsliea können_o

Pie 'vGrsptirauäeigerollen 18₃ 19 sind drehbar a.nf Armen 29 ₉

rii-.t^eii Ksile 2? sit^sn. die sich diirch das "irragglied 22 erstreckt uiic. tc:i c.ieseiri clreixbar gali^ltsn vjiräs ein IFsdsrnpaar 28 ist auf vio-V Asj.le 27 angeordnet_s ua die Yorspuranssigerollsii IS₃ 19 im I;'j::-i::.=/ir".v3ta;id gegsn ils i.-;.liiere Seite des Haäee ■'/ :5u drticken₅ so äa-Γ die Rollsn sich in Ilontalct isit äsn Rad drslien können,

Däniit dis AiiEeigei^;Gll9ia 18, 13f 20_;, 21 das Rad ¥ »inter gl.5.1 -jli"slGibeiideui Bniok ;jäh.rend ainss besonderen MeßTorganges 'bercli-uen ¹CCAIeH₃ 8in& äis VorspuraiiEftigerolleii 18, 19 frei areh- !:<r ;.·:? dsr ¥ells 27 mittels dsr B&oken 29 und 30 befestigt "und Ι·:ογ_^.-3"Λ sich in Hichtnng d.ss Pfeiles B ιιώ einen geringen Abstand eiri-segsn dar I^rraft der Federn 28 drea<37i_s nacMsui die Rollen in K"_-nt-a>t mit d-sn Rad W georacht worden sind-

¥erin elA/.- !'crapuraiiseigerolleri 18_S 19 direkt auf dem Trag=- glied 22 in v.sr gleiGhsn Weise wie die Stur-sariseigerollen 2O₈, bs;?5stigt s!::■.&., hat die Radausrieivüimgs-Einiieit A eins ¥ier-■DiEikte-Berüliruiig, welche es UBniGgliciL maciitj die Tier Rollen. ϋ:;ΐόΓ gleieliGBi 3n:ak in ^ir-üiiruiig Biit üea Ead W ^m tiriageiig und darüber fexnaus ist siiie gleichssitigs liesstisig sowolil äee ¥orspur-

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und des Sturzwinkels nicht möglich mittels der Vorspur- und Sturzanzeigerollen auf einem Tragglied 22. Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann das zuvor genannte vorteilhafte Ergebnis auch dann erreicht werden, wenn die Rollenbefestigungsanordnung umgekehrt wird.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die !Dragwelle 27 für die Yorspuranzeigerollen auf dem Tragglied 22 mittels eines Trägers 31 und eines aufgeschraubten Bolzens 32 befestigt, so daß die Welle 27 sich in senkrechter Richtung bewegen kann zum Anpassen an Fahrzeugräder mit unterschiedlichen Abmessungen.

Eine solche senkrechte Bewegung der drehbaren Welle 27 kann automatisch durchgeführt werden durch Einfügung eines Elektromotors oder dergleichen in die Radausrichtungs-Einheit.

Das Tragglied 22 kann um eine waagerechte Welle 36 kippen, die sich durch einen waagerecht beweglichen und drehbaren Rahmen 35 erstreckt, der sich waagerecht dreht um eine senkrechte Welle 34, die senkrecht an einem beweglichen Rahmen 33 sitzt, der sich waagerecht zur Seite des Rades W hin und von dieser weg bewegt (in Richtung desPfeiles C in den Fig, 4b und 5) unter einer konstanten Kraft (von ungefähr 15 kg). " .

Wenn sich der waagerecht bewegliche Rahmen 33 in Richtung des Pfeiles C zu dem zu messenden Rad W hin und von diesem weg bewegt, werden die Anzeigerollen unter einem gleichbleibenden Druck unabhängig von dem Rad in Berührung mit dem Rad W gebracht. Der Rahmen 33 wird entlang einer Führungsschiene 37 auf dem Rahmen 3 angetrieben und geführt mittels eines Ölzylinders 39, der sich zwischen dem rückwärtigen Ende des Rahmens 33 und einem Tragarm 38 erstreckt, welcher starr an dem Rahmen 3 befestigt ist.

So ist es verständlich, daß der waagerecht bewegliche Rahmen 33 und das Tragglied 22 für die Anzeigerollen sich als Einheit bewegen, um die Anzeigerollen unter einem gleichbleibenden Druck in Kontakt mit dem Rad W zu bringen und um die Rollen von dem Rad zu trennen.

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Die senkrechte Welle 34 hat einen waagerechten Arm 40, der am oberen Ende befestigt ist zur Anzeige einer waagerechten Drehbewegung des Tragteils 22 in einem vergrößerten Maß, und das freie Ende dieses Armes ist zur Bildung einer Zahnstange 41 L-förmig gebogen.

Ein Detektor 43 für einen waagerechten Drehwinkel oder -betrag ist starr auf dem waagerecht beweglichen Rahmen 33 befestigt zur gemeinsamen Bewegung mit diesem und hat ein Zahnrad 42 im Eingriff mit der Zahnstange 41. Der Detektor 43 liefert seinen elektrischen Ausgang oder sein Signal an ein Meßgerät 45 für den waagerechten Drehwinkel oder -betrag oder an einen Vorspurmesser, welcher den !waagerechten Drehwinkel oder -betrag des Rollentraggliedes 22 anzeigt. So drehen sich das Rollentragglied 22, der waagerechte Drehrahmen 35 und der Arm 40 zusammen als eine einzige Einheit zur Anzeige des Vorspurwinkels des Rades ¥.

Das Vorspur-Meßgerät 45 ist so ausgebildet, daß, wenn der Neigungswinkel oC des zu messenden Rades W den Wert Null hat, der Zeiger des Vorspur-Meßgerätes sich in der Kontaktposition der Vorspurrollen 18, 19 (Meßposition) bezüglich des Rades W in der Null-Stellung befindet.

Wenn das Rad V/ einen Neigungswinkel c<- hat, kann die Bedienungsperson den Viert des Neigungswinkels ai ablesen gegenüber einer besonderen Umrechnungstabelle für den Vorspurbetrag (b - a), welche für Räder mit unterschiedlichen Abmessungen vorbereitet wurde. Wahlweise kann das Meßgerät 45 auch selbst mit einer Kompensations-Maßeinteilung versehen sein.

Die waagerechte Welle 36 hat einen Arm 46, der an ihrem einen Ende befestigt ist zur Anzeige des Neigungswinkels des Traggliedes 22 in vergrößertem Maßstab, und der freie Endabschnitt dieses Armes i3t L-förmig abgebogen zur Ausbildung eines Zahnabschnittes 47, und ein Neigungswinkel-Detektor 49 ist starr an dem drehbaren Rahmen 35 befestigt, um sich zusammen mit diesem zu bewegen, und hat ein Zahnrad 48 im Eingriff mit dem

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Zahnabschnitt 47«. Der Detektor 49 gibt ein den ermittelten Neigungswinkel darstellendes Signal an ein Neigungswinkel-Meßgerät 50 (Pig. 6) oder an ein Sturz-Meßgerät ab, welches den so ermittelten Neigungswinkel anzeigt.

So neigen sich das Erfassungsrollen-Tragglied 22 und der Arm 46 als gemeinsame Einheit um die waagerechte Welle 36 zur Sturzwinkel-Messung und zur gleichen Zeit drehen sie sich um die senkrechte Welle 34, wodurch sich Vorspur- und Sturzwinkel-Messung gleichzeitig und automatisch mittels der Vorspur- und Sturzerfassungsrollen 18, 19 und 20, 21 durchführen lassen.

Das gleiche Ergebnis kann man auch dann erhalten,, wenn das Lageverhältnis zwischen der waagerechten Welle 36 und der senkrechten Welle 34 umgekehrt- wird_e Mit anderen Worten, beim dargestellten Ausführungsbeispiel kann die senkrechte Welle 34 • durch eine waagerechte Welle und ähnlich die waagerechte Welle 36 durch eine senkrechte Welle ersetzt werden. In einem solchen Pail wird sich der Rahmen 35 nicht drehen, sondern neigen, und der Vorspurwinkel-Detektor 43 und der Sturzwinkel-Detektor 49 ändern ihre Plätze gegeneinander.

Der Sturzmesser 49 ist so angeordnet, daß, wenn das Rad \Ί in der Kontakt!erungsposition der Anzeigerollen mit Bezug auf das Rad (Meßpositon) einen Neigungswinkel von 0° hat, der Zeiger des Meßinstrumentes in der Null-Stellung der Meßskala steht.

Als abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist es auch schon ins Auge gefaßt worden, daß die Sturzerfassungsrollen 20, 21 zunächst den Sturzwinkel erfassen, daß die Erfassungsrollen dann um 90° gedreht werden, bis ihre Achsen in einer waagerechten Ebene verlaufen und in dieser Lage gehalten werden, und daß danach die Erfassungsrollen den Vorspurwinkel des Rades ermitteln. In einem solchen Pail können die Anzeige des Vorspur- land des Sturzwinkels nicht gleichzeitig durchgeführt werden,, wie es beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist«.

JiH Betrieb wird ein Fahrzeug in die Radausrichtungsanordnung nach der Erfindung so weit gefahren, bis die Vorderräder des- Fahrzeugs auf den Rollenpaaren 1, 2 und 1¹, 2' sitzen, und dann werden die Räder mit langsamer Geschwindigkeit durch den Rollenantriebsmotor 8 gedreht.

Die beweglichen Rahmen 33 werden dann waagerecht gegeneinander bewegt durch die Öldruck-Zylinder 39, bis die Sturzerfassimgsrollen 20, 21 die äußeren Seiten der Räder mit einem gleichmäßigen Druck berühren, woraufhin die Vorspurerfassungsrollen 18, 19, welche über die Ebene hinaus vorgetreten sind, in der die Sturzxollen 20, 21 durch die Federn 28 liegen, entgegen der Kraft der Federn in Kontakt mit den Rädern W kommen, wodurch die Erfassungsrollen der Neigung folgen bei gleichzeitigem Drehen und Neigen, um dadurch die Anzeige des ermittelten Neigungswinkels an die Meßinstrumente zu geben.

Die Bedienungsperson manövriert dann die Fahrzeuglenkung und korrigiert die Ausrichtung der Vorderräder unter Beobachtung des Meßgerätes 45» solange, bis das rechte und das linke Vorderrad den gleichen Vorspurwinkel haben. Wenn die beiden Vorderräder den gleichen Vorspurwinkel haben, nimmt man an, daß das Fahrzeug gerade aus fahren wird. In diesem Zeitpunkt können der Vorspurwinkel und der Sturzwinkel der Räder gleichzeitig durch das Vorspur-Meßgerät 45 und das Sturz-Meßgerät 50' abgelesen werden.

Wenn das zu messende Rad Unregelmäßigkeiten aufweist, so kann der Zeiger der Meßgeräte schwanken, aber in einem solchen Fall kann man einen Durchschnittswert des Vorspur- und des Sturzwinkels erhalten durch Ablesen des Zentrums der schwankenden Amplitude des Zeigers.

In einem solchen Fall, wenn die Achse χ des zu messenden Rades die Verlängerung 23 der Achsen der Vorspuranzeigerollen oder die Verlängerung 24 der Achsen der Sturaanzeigerollen nicht schneidet, selbst wenn das Zentrum der Amplitude der Zei^cschwan-

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kung abgelesen worden ist, so wird eine solche Ablesung keinen Mittelwert des Sturz- oder Vorspurwinkels anzeigen,, Dies beruht auf der Tatsache, daß jeder Vorspur- oder Sturzwinkel einen Winkel mit Bezug auf eine gerade linie darstellt, wozu die Achse eines zu messenden Rades gehört«, Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann jede Unregelmäßigkeit an dem Rad ermittelt werden.

Der Radausrichtungs-Meßvorgang ist vollendet ₉ die Radausrichtungs-Einheiten A v/erden von den Rädern abgezogen durch Entregung der Zylinder 39, zur Messung von Bremskraft, Geschwindigkeit und Ausgangsleistung des Fahrzeuges.

Wie aus dem Vorhergesagten klar hervorgeht, ist entsprechend der vorliegenden Erfindung die einzelne Radausrichtungs-Anordnung in der Lage, Messungen der Bremskraft, der Geschwindigkeit und der Radausrichtung eines Fahrzeuges durchzuführen. Und entsprechend der vorliegenden Erfindung können bisher nicht meßbare Pferdestärke-Verluste in rotierenden Teilen der Radausrichtungsanordnung einschließlich der Räder gemessen werden, wobei die Messung jeder Quasi-Pferdestärke eines Fahrzeuges durchgeführt werden kann, indem man den zuvor genannten Pferdestärken-Verlust der Absorptions-Pferdestärke des Wattmeters hinzuaddiert.

Da die Radausrichtungs-Einheiten in eine einheitliche Anordnung eingefügt sind, kann das Ansetzen der Einheiten mit Bezug auf die zu messenden Räder in einem Vorgang durchgeführt werden, und die Vorspur- und Sturzwinkel können gleichzeitig und automatisch bestimmt werden.

Weil der bewegliche Rahmen 33, die senkrechte Welle 34» der bewegliche Rahmen 35, die waagerechte Welle 36, das Erfassungsrollen-Tragglied 22, der Detektor 43 im beweglichen Rahmen 33 und der Detektor 49 im drehbaren Rahmen 35 in eine Radausrichtungs-Anordnung eingefügt sind, kann diese Radausrichtungs-Einheit kompakt ausgeführt werden zum geeigneten Gebrauch in einem Verbund-Radausriehtungsprüfgerät.

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Ferner macht, entsprechend der vorliegenden Erfindung, die oben genannte Anordnung der Erfassungsrollen es möglich, Vorspur- und Sturzwinkel mit hoher Genauigkeit zu messen.

Während nur eine "bevorzugte Form der Erfindung im Detail dargestellt und "beschrieben worden ist, versteht es sich von selbst, daß dies nur zum Zweck der Erläuterung geschah und nicht als Bestimmung des Schutzumfangs der Erfindung zu werten ist, welche durch die angefügten Ansprüche bestimmt wird.

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

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Claims

- 17 DIPL.-8NG. HORSYRdSE DIPL ING. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

3353 Bad GandairsheSm„ 28 _β November 1973

Posttach 129

Hohenhöfen S

Teisfon: (05382) 2842

Telegramm-Adrasse: Siedpatent Bsdgandarshelm

BAHZAI JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA
Tokyo (JaOan)

Patentgesuch vom 28, November 1973

Patentansprüche

Unsere Akten-Nr. 2777/1

Rollengetriebenes Verbundprüfgerät für die Fahrzeugradausrichtung mit einem Paar von Radausrichtungs-Meßeinheiten,, die jeweils Erfassungsrollen enthalten^ welche zum Rotieren im Kontakt mit Seiten der Fahrzeugrader geeignet sind₉ gekennzeichnet '' ·

durch ein an jeder der Radausrichtungs-Meßeinheiten (A) vorgesehenesj waagerecht bewegliches und kippbares^ kreuzförmiges Erfassungsrollen-Tragglied (22) mit vier Armen (25p 26; 29_S 3O)₅, auf denen Vorspur- und Sturzerfassungsrollen (18_P 19» 20_g 21) sitzen, wobei die Verlängerung der Achsen (23) der Vorspurer-= fassungsrollen (18, 19) die Verlängerung der Achsen (24) der Sturzerfassungsrollen (20_ρ 21) schneidet und wobei die Verlängerung der Achsen (23_S 24) der Vorspur- und Sturzerfassungsrollen (18_? 19; 2O₉ 21) die Verlängerung der Achse (x)^Neines zu messenden Pahrzeugrades (W) schneidet, wobei die Vorspurerfassungsrollen (18_S 19) oder die Sturzspurerfassungsrollen (2O₉ 21) drehbar an dem Tragglied (22) befestigt sind und die anderen Erfassungsrollen (18_S 19) drehbar an dem Tragglied (22) befestigt sind für eine Bewegung um einen geringen Winkel-Abstand zur Berührung einer Seite des Pahrzeugrades (W) unter einem gleichbleibenden Druck,

509807/0255

Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Ganderehalm, Kto.-Nr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover 6S715

970

Rs/Sz

durch, einen -waagerecht bewegbaren Rahmen (33), der kippbar das Erfassungsrollen-Tragglied (22) trägt zur Bewegung zusammen mit diesem gegen das Fahrzeugrad (VT) und weg davon unter einer gewissen Kraft, wobei der waagerecht bewegliche Rahmen (33) eine senkrechte Achse oder Welle (34) hat,

durch einen waagerecht drehbaren Rahmen (35), welcher in dem waagerecht beweglichen Rahmen (33) befestigt ist zur waage- . rechten Drehung um die senkrechte Achse oder Welle (34), und welcher eine waagerechte Achse oder Welle (36) hat, um die das Rollentragglied (22) kippbar ist,

ferner durch Mittel zur Anzeige des Neigungswinkels (aO des Rollentraggliedes (22) in bezug auf den waagerecht drehbaren Rahmen (35) und

durch Mittel (46) zur Anzeige des Drehwinkels (β). des Rollentraggliedes (22) gegenüber der Waagerechten in bezug auf den waagerecht beweglichen Rahmen (33).
2. Rollengetriebenes Verbundprüfgerät für die Pahrzeugradausrichtung Hit einem Paar iron Radausrichtungs-Meßeinheiten, die jeweils Erfassungsrollen enthalten, welche zum Rotieren im Kontakt mit Seiten der Pahrzeugrader geeignet sind, gekennzeichnet

durch ein, an jeder der Radausrichtungs-Meßeinheiten (A) vorgesehenes, waagerecht drehbares und kippbares, kreuzförmiges Erfassungsrollen-Tragglied (22) mit vier Armen (25, 26; 29, 30), auf denen Vorspur- und Sturzerfassungsrollen (18, 19; 20, 21) sitzen, wobei die Verlängerung der Achsen (23) der Vorspurerfassungsrollen (18, 19) die Verlängerung der Achsen (24) der Sturzerfassungsrollen (20, 21) schneidet, und wobei die Verlängerung der Achsen (23, 24) der Erfassungsrollen (18, 19; 20, 21) die Verlängerung der Achse (x) eines zu messenden Fahrzeugrades (W) schneiden, wobei die Vorspurerfassungsrollen (18, 19) oder die Sturzerfassungsrollen (20, 21) drehbar an dem Rollentragglied (22) befestigt sind und die anderen Erfassungsrollen (18, 19) drehbar an dem Rollentragglied

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"befestigt sind für eine Bewegung tun eine geringe Strecke zur Berührung einer Seite des Fahrzeugrades (W) unter einem gleichbleibenden Druck,

durch einen waagerecht bewegbaren Rahmen (33), der kippbar das Erfassungsrollen-Tragglied (22) trägt zur Bewegung zusammen mit diesem gegen das Fahrzeugrad (W) und weg davon unter einer gewissen Kraft, wobei der waagerecht bewegliche Rahmen einerseits eine waagerechte Welle (36) hat,, einen kippbaren Rahmen, der auf der waagerecht beweglichen Welle (36) montiert ist für eine Kippbewegung um die waagerechte Welle, und andererseits eine senkrechte Welle (34) hat, um die das Rollentragglied (22) waagerecht drehbar ist,

ferner durch Mittel (44) zur Anzeige des Neigungswinkels (<) des Rollentraggliedes (22) in bezug auf den waagerecht beweglichen "Rahmen und

durch Mittel (46) zur Anzeige des Drehwinkels (ß ) des RoILlentraggliedes (22) mit Bezug auf den kippbaren Rahmen.
3. Rollengetriebenes Verbundprüfgerät für die Fahrzeugradausrichtung mit einem Paar von Radausrichtungs-Meßeinheiten, die jeweils Erfassungsrollen enthalten, welche zum Rotieren im Kontakt mit Seiten von Fahrzeugradern geeignet sind, gekennzeichnet

durch ein an jeder der Radausrichtungs-Meßeinheiten (A) vorgesehenes, waagerecht be\tfegliches und kippbares, kreuzförmiges Erfassungsrollen-Tragglied (22) mit vier Armen (25, 26; 29, 30), auf denen Vorspur- und Sturzerfassungsrollen (18, 19; 20, 21) sitzen, wobei die Verlängerung der Achsen (23) der Vorspurerfassungsrollen (18, 19) die Verlängerung der Achsen (24) der Sturzerfassungsrollen (20, 21) schneidet, und wobei die Verlängerungen der Achsen (23, 24) der Vorspur- und Sturzerfassungsrollen (18, 19; 20, 21) die Verlängerung der Achse (x) eines zu messenden Fahrzeugrades (W) schneiden, wobei die Vorspuranzeigerollen (18, 19) oder die Sturzanzeigerollen (20, 21) drehbar an dem Tragglied (22) befestigt sind und die ande-

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ren Anzeigerollen (18, 19) drehbar an dem Rollentragglied (22) befestigt sind für eine Bewegung um einen geringen Weg zur Berührung einer Seite des Fahrzeugrades (W) unter einem gleichbleibenden Druck,

durch einen waagerecht bewegbaren Rahmen (33), der kippbar das Erfassungsrollen-Tragglied (22) trägt zur Bewegung zusammen mit diesem gegen das Fahrzeug hin und weg von diesem unter einer bestimmten Kraft, wobei der waagerecht bewegliche Rahmen (33) eine senkrechte Welle (34) hat, durch einen waagerecht drehbaren Rahmen (35), welcher in dem waagerecht be\-/eglichen Rahmen (33) befestigt ist zur waagerechten Drehung um die senkrechte Welle (34) und welcher eine waagerechte Welle (36) hat, um die das Rollentragglied (22) kippbar ist, ferner durch Mittel (40) zur Anzeige des Neigungswinkels (i< ) des Rollentraggliedes (22) in bezug auf den waagerecht drehbaren Rahmen (35) und

durch Mittel (46) zur Anzeige des Drehwinkels ((L ) des Rollentraggliedes (22) gegenüber der Waagerechten in bezug auf den waagerecht beweglichen Rahmen (33) und ferner durch einen Rollenantriebs-Motor (8) an dem Prüfgerät zur Bestimmung des Pferdestärkenverlustes in den Drehteilen des Prüfgerätes und

durch Mittel zur Erfassung des Reaktionsdrehmomentes von dem Rollenantriebs-Motor (8).

Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

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