DE3432781A1

DE3432781A1 - Messvorrichtung, insbesondere zur bestimmung der radstellungen eines kraftfahrzeugs im fahrbetrieb

Info

Publication number: DE3432781A1
Application number: DE19843432781
Authority: DE
Inventors: Josef 8000 München Wimberger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1984-09-06
Filing date: 1984-09-06
Publication date: 1986-03-13

Description

Meßvorrichtung, insbesondere zur Bestimmung der Radstel-
lungen eines Kraftfahrzeugs im Fahrbetrieb Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung, insbesondere zur Bestimmung der Radstellungen eines Kraftfahrzeugs im Fahrbetrieb, mit einem an der Karosserie befestigten Stützteil und einem Drehwinkelgeber.
Eine derartige Meßvorrichtung ist aus der DE-OS 28 38 790 bekannt, bei der ein vorzugsweise induktiver Drehwinkelgeber an einem mit dem Fahrzeug in Verbindung stehenden Teil durch eine Parallelogrammführung gehalten ist und über eine elastische Feder an eine mit dem Radträger verbundene Meßscheibe gedrückt wird. Mit dieser Meßvorrichtung kann nacheinander die Spur oder der Sturz des Fahrzeugradeswährend des Fahrbetriebs oder bei stehendem Fahrzeug, gemessen werden. Die Meßvorrichtung kann dabei an der Innenseite oder an der Außenseite des zu messenden Rades angebracht sein.
Diese Meßvorrichtung hat den Nachteil, daß eine gleichzeitige Messung von Spur und Sturz des Rades nicht möglich ist. Wird beides nacheinander gemessen, so muß der verwendete induktive Drehwinkelgeber mit seinem Tastbügel um ca.
900 von Hand geschwenkt werden. Dies ist bei einer an der Innenseite des Rades befindlichen Meßvorrichtung mühsam und bei einigen Achstypen, aufgrund eingeschränkter Platzverhältnisse, nicht möglich. Nachteilig bei einer an der Außenseite des Rades angeordneten Meßvorrichtung ist ferner, daß ein zusätzlicher, den Reifen ca. in Radmitte etwa horizontal umgreifender Abstützbügel für die außen an der Radnabe drehbar angebrachte Meßscheibe erforderlich ist.
Zur Befestigung der Parallelogrammführung ist ein Tragrahmen vorgesehen, der außerhalb der Karosserie verläuft und aus Steifigkeitsgründen an wenigstens zwei karosserieseitigen Anlenkpunkten zu befestigen ist, Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine gleichzeitige Erfassung von Spur und Sturz eines Laufrades und die Bestimmung der räumlichen Koordinaten wenigstens eines Punktes auf der Radachse auch im Fahrbetrieb eines Fahrzeugs ermöglicht und die für alle bekannten Achstypen verwendbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Gelenkmechanismus gelöst, der einerseits mit dem Rad oder dem Radträger verbindbar und andererseits mit dem Stützteil verbunden ist und aus zwei kreuzförmigen Gelenkkörpern, zwei an je einem Ende um eine gemeinsame Drehachse schwenkbaren Hebeln, einem. Adapter und einer in dem Adapter drehbar gelagerten Welle besteht.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß eine gleichzeitige genaue Erfassung von Spur und Sturz eines Rades und der räumlichen Koordinaten wenigstens eines Punktes auf der Radachse auch im Fahrbetrieb möglich ist. Die Meßvorrichtung ist bei allen bekannten Achstypen verwendbar. Während dem Meßvorgang sind keine Umbauten erforderlich. Ferner ist mit dieser Meßvorrichtung, anhand normierter Prüfstands- und Fahrversuche, ein meßtechnischer Vergleich unterschiedlicher Achskonstruktionen möglich.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese gibt eine perspektivische Ansicht auf das linke Vorderrad eines Kraftfahrzeugs, mit der daran befestigten erfindungsgemäßen Meßvorrichtung.
In der Zeichnung ist ein linkes Vorderrad dargestellt, das um den Achszapfen eines Radträgers drehbar gelagert ist.
Zur genauen Bestimmung der Radstellungen ist ein Gelenkmechanismus vorgesehen, der aus zwei kreuzförmigen Gelenkkörpern 1, zwei an je einem Ende um eine gemeinsame Drehachse 2 schwenkbaren Hebeln 3, 4, einem Adapter 5 und einer in dem Adapter 5 drehbar gelagerten Welle 6 besteht.
Der Gelenkmechanismus ist einerseits mit seinem Adapter 5 mit dem Radträger verbunden und stützt sich andererseits über ein an der Karosserie befestigtes Stützteil 7 ab. Die Welle 6 verläuft koaxial zur Radachse 8 und ragt mit ihrem freien Ende, das als U-förmige Gabel 9 ausgebildet ist, an der radabgewandten Seite aus dem Adapter 5 heraus. Beide Schenkel der Gabel 9 sind zur Radachse 8 parallel-und von dem Rad weggerichtet. Einer 4 der beiden Hebel 3, 4 ist an beiden stirnseitigen Enden und der andere Hebel 3 ist an seinem freien Ende als U-förmige Gelenkgabel 10 ausgebildet, mit stirnseitig abstehenden Schenkeln. Die Schenkel des mit zwei Gelenkgabeln 10 versehenen Hebels 4 liegen in einer Ebene. Das Stützteil 7 weist ein U-förmiges Gabelendstück 11 auf, mit nach unten gerichteten, seitlich zur Karosserie versetzten, parallelen Schenkeln. Ein kreuzförmiger Gelenkkörper 1 ist drehbar so mit den Schenkeln des Stützteils 7 und den freien Schenkeln des Hebels 4, an dem zwei Gelenkgabeln ausgebildet sind, zu einem Kreuzgelenk verbunden, daß die hebelseitige Schwenkachse etwa horizontal in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Die dem Stützteil 7 zugeordnete Schwenkachse des Kreuzgelenks steht dazu senkrecht und verla'u ebenfalls etwa horizontal. Der zweite kreuzförmige Gelenkkörper 1 bildet zusammen mit den Schenkeln der Welle 6 und den Schenkeln des zweiten Hebels 3 ein zweites Kreuzgelenk. Dabei ist die wellenseitige Schwenkachse etwa vertikal und die dazu senkrecht stehende Schwenkachse am Hebel 3 etwa horizontal gerichtet. Beide hebelseitigen Schwenkachsen der beiden Kreuzgelenke sind parallel zu der gemeinsamen Drehachse 2 der Hebel 3, 4.
In der Zeichnung nicht dargestellt ist die räumliche Einstellbarkeit des Stützteils 7, das so auf einfache Weise einem Referenzkoordinatensystem angepaßt werden kann. In der Zeichnung sind sechs Drehwinkel oc , p , 4', t , dargestellt, wobei die DrehwinkeloC , fl , und Or, 6 jeweils die beiden Verdrehmöglichkeiten der beiden Kreuzgelenke erfassen, der Winkel t den Schwenkwinkel der beiden Hebel 3, 4 um ihre gemeinsame Drehachse 2 beschreibt und der Drehwinkel p die Verdrehung der Welle 6 gegenüber dem Adapter 5 erfaßt. Um den Spur- und Sturzwinkel des Rades und die räumlichen Koordinaten wenigstens eines Punktes auf der Radachse 8 angeben zu können, sind, neben der Lage des Stützteils 7 und den Konstruktionsabmessungen des Gelenkmechanismus, die Winkelangaben oC , 8 , ( , und C erforderlich. Zur Erfassung dieser Winkel sind fünf Drehwinkelgeber vorgesehen, die jeweils ein dem gemessenen Winkel entsprechendes Signal an eine Aufzeichnungseinrichtung weiterleiten, in der diese Signale gespeichert werden können.
Für viele Untersuchungen, insbesondere im Zusammenhang mit der schwingungstechnischen Beurteilung von Achssystemen, ist es von Vorteil, nicht nur die Koordinaten eines Punktes auf der Radachse 8, sondern auch die Koordinaten wenigstens eines beliebigen, mit dem Radträger verbundenen Punktes angeben zu können. Dies ist in dem Fall, daß der Adapter 5 mit dem Radträger verbunden ist, dann möglich, wenn der Winkel p bekannt ist, der den Verdrehwinkel der Welle 6 gegenüber dem Adapter 5 erfaßt. Zu diesem Zweck wird der Winkel p von einem weiteren, mit der Aufzeichnungseinrichtung verbundenen Drehwinkelgeber erfaßt.
Ist der Adapter 5 nicht mit dem Radträger, sondern mit dem Rad verbunden, so ist zu unterscheiden, ob Spur und Sturz eines Rades und evtl. die Koordinaten eines Punktes auf der Radachse 8 oder zusätzlich auch noch die Koordinaten wenigstens eines beliebigen, mit dem Radträger verbundenen Punktes zu bestimmen sind. Im erstgenannten Fall ist es ausreichend, neben den Abmessungen des Gelenkmechanismus und der Lage des Stützteils 7 die Drehwinkel oc , , 6 und 6 zu kennen, die von den bereits genannten fünf Drehwinkelgebern erfaßt werden. Im letztgenannten Fall ist zusätzlich der bereits genannte Winkel p und ein weiterer, nicht dargestellter Winkel ! zu messen, der die Verdrehung des Rades gegenüber dem Radträger beschreibt. Zur Erfassung der Winkel p und 5 sind zusätzlich zu den fünf Drehwinkelgebern zwei weitere, mit der Aufzeichnungseinrichtung verbundene Drehwinkelgeber vorgesehen. Sowohl die Drehwinkelgeber wie auch die Aufzeichnungseinrichtung sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Claims

Patentansprüche: 1. Meßvorrichtung, insbesondere zur Bestimmung der Radstellungen eines Kraftfahrzeuges im Fahrbetrieb, mit einem an der Karosserie befestigten Stützteil und einem Drehwinkelgeber, gekennzeichnet durch einen Gelenkmechanismus, der einerseits mit dem Rad oder dem Radträger verbindbar und andererseits mit dem Stützteil (7) verbunden ist und aus zwei kreuzförmigen Gelenkkörpern (1), zwei an je einem Ende um-eine gemeinsame Drehachse (2) schwenkbaren Hebeln (3, 4) , einem Adapter (5) und einer in dem Adapter (5) drehbar gelagerten Welle (6) besteht.
2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (5) mit dem Rad oder dem Radträger verbindbar ist und daß die koaxial zur Radachse (8) verlaufende Welle (6) mit ihrem freien Ende an der radabgewandten Seite aus dem Adapter (5) herausragt und an diesem Ende als U-förmige Gabel (9) ausgebildet ist, mit zur Radachse (8) parallelen Schenkeln, die von dem Rad weggerichtet sind.
3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer (4) der beiden Hebel (3, 4) an beiden stirnseitigen Enden und der andere Hebel (3) an seinem freien Ende als U-förmige Gelenkgabel (10) ausgebildet ist, mit stirnseitig abstehenden Schenkeln.
4. Ileßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (7) ein U-förmiges Gabelendstück (11) aufweist, mit nach unten gerichteten, seitlich zur Karosserie versetzten, parallelen Schenkeln.
5. Meßvorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein kreuzförmiger Gelenkkörper (1) mit den Schenkeln des Stützteils (7) und den freien Schenkeln eines Hebels und ein zweiter kreuzförmiger Gelenkkörper (1) mit den Schenkeln der Welle (6) und den freien Schenkeln des zweiten Hebels drehbar zu je einem Kreuzgelenk verbunden ist.
6. Meßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hebelseitigen Schwenkachsen der Kreuzgelenke parallel zur gemeinsamen, etwa horizontalen Drehachse (2) der Hebel (3, 4) verlaufen und daß die wellenseitige Schwenkachse etwa vertikal und die am Stützteil (7) ausgebildete Schwenkachse etwa horizontal in Fahrzeugquerrichtung gerichtet ist.
7. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (7) in seiner räumlichen Lage einstellbar mit der Karosserie verbunden ist.
8. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufzeichnungseinrichtung und wenigstens fünf Drehwinkelgeber vorgesehen sind, wobei die Drehwinkelgeber mit der Aufzeichnungseinrichtung in Verbindung stehen und jeweils ein dem gemessenen Winkel entsprechendes Signal liefern, das von der Aufzeichnungseinrichtung gespeichert werden kann.