DE3446358C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen der
Schrägstellung der Räder eines Fahrzeugs bezüglich einer vorbestimmten
Bezugslinie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Einrichtung zum Messen der Schrägstellung der
Räder eines Fahrzeugs bezüglich einer vorbestimmten Bezugslinie
ist aus der DE-AS 22 34 185 bekannt. Diese bekannte Einrichtung
umfaßt eine erste Halteeinrichtung zum Halten des
Rades in einer vorgegebenen Stellung, ferner eine Ausrichteinrichtung
zum Ausrichten des Fahrzeugs bezüglich einer Bezugslinie.
Ferner sind mehrere Feststelleinrichtungen vorgesehen
zum Feststellen der Schrägstellung des Rades bezüglich
der Bezugslinie, wobei jede Feststelleinrichtung ein Paar Detektoreinheiten
umfaßt, die in einem vorbestimmten Abstand
voneinander angeordnet sind. Jede der Feststelleinrichtungen
umfaßt sog. Meßlineale, die beispielsweise lediglich an die
Innenfläche eines hinteren Fahrzeugrades angedrückt werden
und die dazu dienen, das Fahrzeug exakt in eine Meßposition
zu bringen. Dabei wird das Fahrzeug auf einer Unterlage
so lange in seiner Position verändert, bis die genannten
Meßlineale fest in Anlage mit den Felgenrädern der
jeweiligen Räder gebracht werden können.
Bei der Messung der Winkelneigung der Vorderräder gelangen
hier jedoch lediglich zwei Detektoreinheiten zur Anwendung,
die jeweils von außen her auf das betreffende Rad zu
bewegt werden, und zwar gemeinsam über einen Teleskopantrieb.
Hierbei erfolgt die eigentliche Neigungsmessung
ausschließlich jeweils von einer Seite des betreffenden
Vorderrades aus, und zwar immer von der Außenseite des
Vorderrades.
Aus der DE-OS 31 36 145 ist ebenfalls eine Einrichtung zum
Messen der Schrägstellung der Räder eines Fahrzeugs bekannt.
Auch bei dieser bekannten Einrichtung wird eine
vorbestimmte Bezugslinie in Verbindung mit der Ausrichtung
des Fahrzeugs verwendet und es ist eine erste Halteeinrichtung
zum Halten des Rades in einer vorgegebenen Stellung
vorhanden. Diese bekannte Einrichtung umfaßt ferner
eine Ausrichteinrichtung zum Ausrichten des Fahrzeugs bezüglich
der Bezugslinie und es sind auch Feststelleinrichtungen
zum Feststellen der Schrägstellung des auszumessenden
Rades bezüglich der Bezugslinie vorhanden. Diese bekannte
Einrichtung ist aber lediglich dafür ausgebildet,
an einer einzelnen Fläche eines auszumessenden Rades die
Feststelleinrichtungen in Anlage bringen zu können.
Ein Kraftfahrzeug hat im allgemeinen vier Räder, welche
aufgrund verschiedener Überlegungen in speziellen Ausrichtungen
angeordnet sein sollen. Beispielsweise sind die
Vorderräder hinsichtlich solcher Parameter, wie Vorspur/
Nachspur, Sturz, Nachlaufen sowie Spurwinkel angeordnet,
um eine gewünschte Stabilität beim Lenken zu gewährleisten.
Oft ist es erforderlich, diese Parameter richtig festzulegen,
um die Fahrstabilität eines Fahrzeugs als ganzes zu
gewährleisten. Darüber hinaus ist die richtige Einstellung
der Vor-/Nachspurbeschaffenheit äußerst wichtig, da diese
Einstellung in unmittelbarer Beziehung zu der wirksamen
Verknüpfung zwischen dem Lenkrad und der Bewegungsrichtung
des Fahrzeugs steht.
Obwohl es jedem Fachmann bekannt ist, wird anhand von Fig. 1
der Vorspur/Nachspur-Zustand im einzelnen erläutert. Die
spezielle Anordnung von Rädern 2 eines in Fig. 2 dargestellten
Fahrzeugs 1 zeigt den Vorspurzustand an, bei welchem,
wenn von oben in Draufsicht gesehen wird, die Räder
2 bezüglich der Vorwärtsbewegungsrichtung D des Fahrzeugs
1 nach innen schräggestellt sind. Andererseits ist die
Nachspur der Zustand, bei welchem die Räder 2 nach außen
schräggestellt sind, d. h. die hinteren Teile der Räder 2
liegen bezüglich der Vorwärtsbewegungsrichtung D des Fahrzeugs
1 näher beieinander als die vorderen Teile der Räder
2. Der Einfachheit halber wird daher der Winkel R, welcher
zwischen der Vorwärtsbewegungsrichtung D des Fahrzeugs
1 und der Mittenebene jedes der Räder 2 so, wie in
Fig. 1 dargestellt, festgelegt ist, als ein Spurwinkel bezeichnet.
Um das Lenkrad eines Fahrzeugs richtig bezüglich der Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs oder der imaginären Mittellinie,
welche von vorne nach rückwärts verläuft, einzustellen,
muß zuerst die Schrägstellung jedes der rechten
und linken Räder bezüglich der Mittenebene des Fahrzeugs,
d. h. der Spurwinkel jedes der rechten und linken Räder gemessen
werden, und dann muß die Schrägstellung jedes der
linken und rechten Räder eingestellt werden, bis sie symmetrisch
bezüglich der Mittenebene des Fahrzeugs schräggestellt
sind. Die herkömmlichen Verfahren und Einrichtungen
zum Messen des Spurwinkels wurden in nennenswerter Weise
durch verschiedene Meßvoraussetzungen, wie der Größe und
der Art der Reifen, dem Anbringen der Felge der Räder und
dem Luftdruck in jedem der Reifen, beeinflußt, und folglich
war es äußerst schwierig, den Spurwinkel mit hoher
Genauigkeit zu messen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
eine Einrichtung zum Messen der Schrägstellung der Räder
eines Fahrzeugs bezüglich einer vorbestimmten Bezugslinie
der angegebenen Gattung derart zu verbessern, daß jegliche
Möglichkeit der Beeinflussung der Schrägstellung des
jeweils zu messenden Rades durch die Meßeinrichtung selbst
ausgeschlossen wird. Mit anderen Worten soll durch die
vorliegende Erfindung eine Einrichtung zum Messen der
Schrägstellung der Räder eines Fahrzeugs geschaffen werden,
die eine hohe Meßgenauigkeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil
des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
des Vorspur-/Nachspur-Zustands von
Rädern eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Einrichtung
zum Messen der Schrägstellung von Rädern
eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform
mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 3 eine Draufsicht, in welcher im einzelnen eine
der Spurwinkel-Feststelleinrichtungen in der
Einrichtung der Fig. 2 dargestellt ist;
Fig. 4 eine Vorderansicht des in Fig. 3 dargestellten
Aufbaus;
Fig. 5a und 5b schematische Darstellung, anhand welchen
die Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten
Einrichtung erläutert wird;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren
Einrichtung zum Messen der Schrägstellung von Rädern
eines Kraftwagens gemäß einer weiteren
Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 7 eine Draufsicht, in welcher im einzelnen eine
der Spurwinkel-Feststelleinrichtungen in der
Einrichtung der Fig. 6 wiedergegeben ist;
Fig. 8 eine Vorderansicht des in Fig. 7 dargestellten
Aufbaus;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines modifizierten
Aufbaus mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer weiteren
Einrichtung zum Messen der Schrägstellung der
Räder eines Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren
Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 11 eine Draufsicht, in welcher im einzelnen eine
der Spurwinkel-Feststelleinrichtungen in der
Einrichtung der Fig. 10 dargestellt ist;
Fig. 12 eine Vorderansicht des in Fig. 11 dargestellten
Aufbaus;
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer weiteren
Einrichtung zum Messen der Schrägstellung der
Räder eines Kraftfahrzeugs gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 14 eine Draufsicht, in welcher im einzelnen
eine der Spurwinkel-Feststelleinrichtungen
in der Einrichtung der Fig. 13 wiedergegeben ist;
Fig. 15 und 16 schematische Darstellungen eines modifizierten
Aufbaus mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 17 eine schematische Darstellung nach einer
weiteren Einrichtung zum Messen der Schrägstellung
der Räder eines Kraftfahrzeugs gemäß noch
einer weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 18 eine Draufsicht, in welcher im einzelnen
eine der Spurwinkel-Feststelleinrichtungen
in der Einrichtung der Fig. 17 wiedergegeben ist;
Fig. 19 eine Vorderansicht des in Fig. 18 dargestellten
Aufbaus;
Fig. 20 eine schematische Darstellung, in welcher der
Fall wiedergegeben ist, bei welchem (ein
nicht dargestelltes) Kraftfahrzeug, der in der
Einrichtung zum Messen des Spurwinkels
jedes der Räder angetrieben worden
ist, unter einem Winkel bezüglich der imaginären
vertikalen Geraden der Einrichtung ausgerichtet
ist;
Fig. 21 eine schematische Darstellung noch einer weiteren
Einrichtung zum Messen der Schrägstellung
der Räder eines Kraftfahrzeugs gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 22 eine Vorderansicht eines Hauptteils des in
Fig. 21 dargestellten Aufbaus, und
Fig. 23 eine schematische Darstellung einer weiteren
Einrichtung zum Messen der Schrägstellung der
Räder eines Kraftfahrzeugs gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung.
In Fig. 2 ist schematisch eine Einrichtung zum Messen der Schrägstellung
oder des Spurwinkels der Räder eines Kraftfahrzeugs
mit vier Rädern gemäß einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung
dargestellt. Die Einrichtung weist im allgemeinen
einen Vorderrad-Meßabschnitt 10A und einen Hinterrad-
Meßabschnitt 10B auf, welcher in einem Abstand E, welcher
einem Achsstand oder einem Radstand-Abstand eines zu
überprüfenden Kraftfahrzeugs entspricht, von dem Vorderrad-
Meßabschnitt 10A angeordnet ist. Erforderlichenfalls kann
die Einrichtung so ausgeführt sein, daß der Abstand
E entsprechend dem Achsabstand eines zu überprüfenden
Kraftfahrzeugs unterschiedlich eingestellt werden kann, was
für den Fachmann einleuchtend ist. Da in der dargestellten
Ausführungsform die Vorder- und Hinterrad-Spurwinkelmeßabschnitte
10A und 10B identisch ausgeführt sind, sind gleiche
Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Der Hinterrad-Meßabschnitt 10B ist im allgemeinen in einer
rechteckigen Grube festgelegt, die sich von einer Bodenfläche
G aus, auf welcher die Fahrzeuge laufen, in den Boden
ausdehnt. Der Meßabschnitt 10B weist zwei Träger 19, welche
an beiden Enden fest an der Bodenfläche G angebracht sind
und sich in horizontaler Richtung parallel erstrecken, und
zwei beweglich eingehängte Platten 18R und 18L auf, welche
an den beiden Trägern 19 entlang deren Längsrichtung so
beweglich gehaltert sind, daß ihre oberen Flächen im allgemeinen
mit der Grundfläche G fluchten, so daß ein zu überprüfendes
Kraftfahrzeug auf die beweglich eingehängten
Platten 18R und 18L gefahren werden kann. Hierbei sind die
Platten 18R und 18L in einer vorgegebenen Lage verriegelt,
wenn ein Fahrzeug darauf gefahren wird, während die Platten
18R und 18L während Spurwinkelmessungen freigegeben sind.
Ferner sind zwei Führungsteile in Form von Schienen 11 vorgesehen, welche fest an dem
Boden der Grube angebracht sind und in horizontaler Richtung
parallel zueinander verlaufen. Auf den Schienen 11 sind
zwei Tragplatten 12R und 12L beweglich entlang der Längsrichtung
der Schienen 11 gehaltert, und die beiden Tragplatten
12R und 12L sind durch ein Verbindungsglied 13 wirksam
miteinander verbunden, welches im allgemeinen als "Ausgleicher"
bezeichnet wird. Das Verbindungsglied 13 hat einen
Mittelpunkt 13a, welcher in seiner Lage festgelegt ist,
und folglich werden die linken und rechten Tragplatten 12R
und 12L so gesteuert, daß sie in ihrer Lage bezüglich dieses
ortsfesten Mittelpunktes symmetrisch festgelegt sind. Wie
aus Fig. 2 klar zu ersehen ist, weist der Vorderrad-Meßabschnitt
10A ein entsprechendes Verbindungsglied 13 mit
einem ortsfesten Mittelpunkt 13a; eine imaginäre Gerade H,
welche die beiden ortsfesten Mittelpunkte 13a der Vorder-
und Hinterrad-Meßabschnitte 10A und 10B verbindet, legt
eine Bezugsgrade zum Messen eines Spurwinkels fest.
Bei diesem Aufbau können Spurwinkelmessungen für verschiedene
Fahrzeuge, deren Spurweite unterschiedlich ist, durchgeführt
werden, und darüber hinaus wird ein Kraftfahrzeug,
das sich durch Eigenantrieb in die richtige Lage gebracht
hat, automatisch bezüglich der Bezugsgraden H ausgerichtet.
Mit anderen Worten, die Längsmittellinie des Fahrzeugs wird
bezüglich der Bezugsgraden H ausgerichtet. Hierbei ist die
Längsmittellinie eines Fahrzeugs als eine Gerade festgelegt,
welche zwischen der Mitte der Vorderrad-Spurweite (der
Länge bzw. dem Abstand zwischen den beiden Vorderrädern)
und der Mitte der Hinterrad-Spurweite verläuft.
Wie am besten in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ist ein
Drehtisch 14, welcher in der dargestellten Ausführungsform
die Form eines Kreuzes hat, über eine Welle 43 drehbar an
jeder der Tragplatten 12R und 12L gehaltert. Auf dem Drehtisch
14 ist eine Spurwinkel-Feststelleinrichtung mit zwei
Detektorplatten 15 vorgesehen, welche über einen entsprechenden
Gelenkmechanismus näher aufeinander zu oder weiter voneinander
weg bewegt werden können und welche folglich von
beiden Seiten gegen das Rad 2 gedrückt werden, das auf der
beweglich eingehängten Platte 18R eingestellt ist, um so die
Schrägstellung des Rades 2 festzustellen. Jede der Detektorplatten
15 weist ein Tragteil 15c, zwei Abstandsstücke 15b,
welche jeweils über ein Kugellager 15d an beiden Enden an
dem Tragteil 15c gehaltert sind, um so in der vertikalen
Richtung beweglich zu sein, sowie zwei Kontaktplatten 15a
auf, welche über entsprechende Kugellager 15e an den jeweiligen
Abstandsstücken 15b gehaltert sind, um in horizontaler
Richtung diesbezüglich beweglich zu sein, und welche
auf beiden Seiten unmittelbar an dem Rad 2 in Anlage gebracht
werden.
Anhand von Fig. 5a und 5b wird die Arbeitsweise der Spurwinkel-
Feststelleinrichtung mit dem vorstehend beschriebenen
Aufbau erläutert. Infolge des besonderen Aufbaus der
Spurwinkel-Feststelleinrichtung können die
beiden Detektorplatten 15 infolge ihres Aufhängsystems von
beiden Seiten mit Druck an dem Rad 2 in Anlage gebracht
werden, ohne dem Rad 2 ein unerwünschte Kraft zu erteilen.
Wenn, wie im einzelnen noch beschrieben wird, die Detektorplatten
15 von beiden Seiten gegen das Rad 2 gedrückt werden,
kompensieren sich Druckkräfte F, welche durch die jeweiligen
Detektorplatten 15 auf das Rad 2 ausgeübt werden,
entlang einer imaginären horizontalen Linie T. Mit anderen
Worten, wenn die Detektorplatten 15 von beiden Seiten näher
zu dem Rad 2 bewegt werden, kommt zuerst eine Kante 0 der
Kontaktplatte 15a in Anlage mit der entsprechenden Seitenfläche
des Rades 2, und die Kontaktplatte 15a wird um die
Kante 0 verschwenkt, nachdem sie mit dem Rad 2 in Kontakt
gekommen ist, bis die Kontaktplatte 15a in Flächenkontakt
mit dem Rad 2 kommt. Jedoch folgt das Abstandsstück 15b
der Bewegung der Kontaktplatte 15a nicht, sondern bewegt
sich über das Kugellager 15e gleitend entlang einer Grenzfläche
C zwischen der Kontaktplatte 15a und dem Abstandsstück
15b, wodurch dann ein Punkt Q, an welchen eine Andrückkraft
ausgeübt wird, auf der Linie T festgelegt wird.
Selbst wenn die beiden Detektorplatten 15 mit Druck von
beiden Seiten an dem Rad 2 in Anlage gebracht werden, ist
bei einem solchen Aufbau verhindert, daß unerwünschte
Kräfte auf das Rad und dessen Aufhängsystem ausgeübt werden,
so daß Spurwinkelmessungen mit hoher Genauigkeit ausgeführt
werden können.
Ferner ist, wie in Fig. 5b dargestellt, die
Spurwinkel-Feststelleinrichtung auch so ausgeführt,
daß sie durch den Sturz des Rades 2, d. h. die Schrägstellung
bzw. Neigung des Rades 2 in vertikaler Richtung, nicht nachteilig
beeinflußt wird. Das heißt, da in der dargestellten
Ausführungsform das Kugellager 15d an der Grenzfläche C′
zwischen dem Abstandsstück 15b und dem Tragteil 15c vorgesehen
ist, um dazwischen eine Relativbewegung zu schaffen,
ist auch der Punkt Q′, an welchem eine Andrückkraft ausgeübt
wird, wenn in der Ebene gesehen wird, welche zu der
Ebene der Fig. 5a senkrecht ist, richtig an der Linie T
festgelegt, so daß sich die Andrückkräfte auch hier kompensieren.
Dies zeigt auch, daß keine unerwünschten Kräfte
auf das Rad ausgeübt werden. Da auf diese Weise
von beiden Seiten mit gut ausgeglichenen Kräften
gegen das Rad 2 gedrückt wird, werden keine unerwünschten
Kräfte auf das Rad 2 ausgeübt, so daß das Messen des Spurwinkels
des Rades 2 mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden
kann.
Wie am besten in Fig. 4 dargestellt ist, ist die Detektorplatte
15 um einen Drehzapfen 16a am oberen Ende einer Halteeinrichtung bzw. Stütze
16 schwenkbar gehaltert, welche aufrecht steht und deren
unteres Ende verschiebbar an einer Führungsschiene 14a gehaltert
ist. Folglich kann die Detektorplatte 18 frei verschwenkt
werden um in Abhängigkeit von der Schrägstellung der
Seitenfläche des Rades 2, gegen welchen sie gedrückt wird,
nach oben oder nach unten zu weisen. Wie dargestellt, sind
zwei derartige Führungsschienen 14a im Abstand voneinander
und zueinander ausgerichtet fest an dem kreuzförmigen Drehtisch
14 angebracht. An dem Drehtisch 14 und in der Mitte
zwischen den beiden Detektorplatten 15 ist ein Luftzylinder
17 vorgesehen, der sich in einer Richtung senkrecht zu der
Längsrichtung der Führungsschienen 14a erstreckt. Der Luftzylinder
17 weist zwei Stäbe 17a auf, welche an seinen beiden
Enden vorgesehen sind und welche in entgegengesetzten Richtungen
aus- und eingefahren werden können. Jeder der Stäbe
17a weist an seinem vorderen Ende einen Bolzen 17c auf, und
ein Paar Verbindungsteile 17b sind an einem Ende schwenkbar
mit dem Bolzen 17c verbunden, während die anderen Enden
schwenkbar mit der Stütze 16 verbunden sind.
Wenn bei der vorstehend beschriebenen Ausführung Druckluft
von einer (nicht dargestellten) Druckluftquelle dem Luftzylinder
17 zugeführt wird, werden die einander gegenüberliegenden
Stäbe 17a in entgegengesetzten Richtungen ausgefahren,
wodurch dann wiederum bewirkt wird, daß die beiden
Stützen 16 und folglich die Detektorplatten 15 für den vorerwähnten
Verbindungsmechanismus einschließlich der Verbindungsteile
17b näher zueinander bewegt werden, wobei sie auf
der Führungsschienen 14a geführt sind. Folglich werden sobald
Druckluft dem Luftzylinder zugeführt wird, die Detektorplatten
15 von beiden Seiten mit Druck an dem Rad 2 in
Anlage gebracht.
Bezüglich der Spurwinkel-Feststelleinrichtung für das rechte
Rad 2R, welches in Fig. 4 dargestellt ist, sind zwei Fühleinrichtungen
21 vorgesehen, die mit ihren Spitzen jeweils an der entsprechenden
Welle von zwei Wellen 17c anliegen, welche nach unten
von der Stütze 16 vorstehen und mit welchen die Verbindungsteile
17b schwenkbar verbunden sind, um so die Bewegungsgröße
der entsprechenden Welle 17c festzustellen. Wie
in Fig. 2 dargestellt, sind diese Fühleinrichtungen 21 elektrisch mit
einer Meßeinheit 22 verbunden, um dieser Feststellsignale
zuzuführen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Bezugsvoraussetzung
für diese beiden Fühleinrichtungen 21 bei der Voraussetzung
eingestellt, bei welcher die entsprechende Detektorplatte
15 parallel zu der Bezugsgraden H der Einrichtung
ausgerichtet ist. Folglich wird der Drehtisch 14 um einen
Winkel gedreht, welcher dem Winkel entspricht, welcher
zwischen dem Rad 2 und der Bezugsgraden H festgelegt
ist, und die entsprechende Bewegungsgröße jeder der Wellen
17a wird durch die jeweilige Fühleinrichtung 21 festgestellt, wobei
die festgestellte Information der Meßeinheit 22 zugeführt
wird. In der bevorzugten dargestellten Ausführungsform werden
die von den Fühleinrichtungen 21 erhaltenen Werte differentiell
verarbeitet, um den Schrägstellungswinkel des Rades 2 bezüglich
der Bezugsgraden H zu berechnen.
Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Einrichtung
vier derartiger Meßeinrichtungen 22, und zwar eine für
jedes Rad 2 auf; diese Meßeinheiten 22 sind elektrisch mit
einem Computer 23 verbunden, in welchem die Werte für jede
der Meßeinheiten 22 entsprechend verarbeitet werden, um
die Schrägstellung jedes der Räder 2 bezüglich der
Bezugslinie H festzustellen, um dadurch den Spurwinkel
jedes der Räder 2 zu berechnen. Der Computer 23 ist auch
elektrisch mit einer Vorder- bzw. Hinterrad-Spurwinkelanzeigeeinrichtung
24a bzw. 24b verbunden, in welcher die
Spurwinkel der Räder 2, welche von dem Computer 23 berechnet
worden sind, angezeigt werden. Natürlich können erforderlichenfalls
die Vorder- und Hinterrad-Spurwinkelanzeigeeinrichtungen
24a und 24b auch integriert sein.
Zu einer Überprüfung wird das Fahrzeug 1 so in die Einrichtung
gefahren, daß seine vier Räder 2 auf den jeweiligen beweglich
eingehängten Platten fahren, welche vorübergehend in
einer vorgegebenen Stellung verriegelt sind. Nach dem Lösen
der Platten 18 aus dem verriegelten Zustand wird Druckluft
in jeden der Luftzylinder 17 eingeleitet, so daß die paarweise
vorgesehenen Detektorplatten 15 näher zueinander bewegt
werden, wobei dazwischen das Rad 2 angeordnet ist.
In diesem Fall wird die Kontaktplatte 15a der Detektorplatte
15 in Oberflächenkontakt mit der Seitenfläche des Rades 2
gebracht, während eine Relativbewegung bezüglich des Tragteils
15 über das Abstandsstücke 15b erzeugt wird, wie
vorstehend beschrieben ist; der Drehtisch 14 wird dann um
die Welle 43 um einen Winkel gedreht, welcher dem Schrägstellungswinkel
des Rades 2 bezüglich der Bezugslinie
H entspricht. Die Bewegungsgröße jeder der Wellen 17c wird
mittels der Fühleinrichtung 21 festgestellt und die festgestellten
Werte werden der Meßeinheit 22 zugeführt.
Im vorliegenden Fall, fährt, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist,
das Rad 2 auf die beweglich aufgehängte Platte 18, wobei
die Mittenebene C1 des Rades 2 etwas von der Mittenebene
C2 der Drehplatte 14 abweicht. Da jedoch die beweglich
aufgehängte Platte 18 und die Tragplatte 12 in vorbestimmten
Richtungen frei beweglich vorgesehen sind, wird, wenn
die Detektorplatten 15 von beiden Seiten mit Druck an dem
Rad 2 in Anlage gebracht werden, wie oben beschrieben ist,
die Mittenebene C1 des Rades 2 auf der beweglich aufgehängten
Platte 18 automatisch bezüglich der Mittenebene C2 der
Drehplatte 14 ausgerichtet, ohne daß nennenswerte Antriebskräfte
hierzu erforderlich sind.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Bewegungsgröße jeder
der Wellen 17c, welche mittels der beiden Fühleinrichtungen 21 festgestellt
worden ist, der entsprechenden Meßeinheit 22 zugeführt,
wo die Schrägstellung des Rades 2 bezüglich der
Bezugslinie H berechnet wird. Die auf diese Weise
berechnete Schrägstellung jedes der Räder 2 wird dann dem
Computer 23 zugeleitet, in welchem die Information entsprechend
dem vorbestimmten Programm verarbeitet wird, um den
Spurwinkel jedes der Räder 2, d. h. die Schrägstellung jedes
der Räder 2 bezüglich der Längsrichtung D des zu untersuchenden
Kraftwagens zu berechnen. Dann werden die auf diese
Weise berechneten Spurwinkel auf den Einheiten 24a und 24b
dargestellt. Während die laufend angezeigten Spurwinkelwerte
beobachtet werden, kann folglich eine Bedienungsperson die
Schrägstellung jedes der Räder 2 einstellen, bis die rechten
und linken Räder 2 auf den gleichen Spurwinkel eingestellt
sind. Wenn sie so eingestellt sind, wird das Lenkrad ebenfalls
richtig bezüglich der Längsrichtung D des zu überprüfenden
Kraftwagens ausgerichtet.
Als ein modifizierter Aufbau können die beweglich eingehängten
Platten 18 erforderlichenfalls entfallen. In diesem
Fall werden die zu überprüfenden Räder 2 unmittelbar auf den
Trägern 19 angeordnet, welche an beiden Enden fest an der
Grundfläche G angebracht sind. Ferner können durch entsprechendes
Festlegen der Bezugslinie die Ausgleicher
13 ebenfalls entfallen. In diesem Fall brauchen die Schienen
11 nicht vorgesehen zu werden, welche in der Grube von
einem zum anderen Ende verlaufen; sie können dann nur teilweise
über dem Bewegungsbereich der Tragplatte 12 vorgesehen
sein. Außerdem kann nur eine Fühleinrichtung 21 zum Messen der Schrägstellung
jedes der Räder 2 vorgesehen werden. Darüber hinaus
kann ein (nicht dargestellter) Winkelfühler an der Welle 16a
vorgesehen sein, welcher die Detektorplatte 15 erforderlichenfalls
schwenkbar mit der Stütze 16 verbindet; in einem
solchen Fall kann gleichzeitig der Sturz des Rades 2 festgestellt
werden.
In Fig. 6 ist schematisch eine weitere Einrichtung zum Messen der
Schrägstellung der Räder eines Kraftwagens gemäß einer weiteren
Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt. Ähnlich wie
bei der vorstehend beschriebenen Einrichtung weist diese Einrichtung
einen Vorder- bzw. Hinterrad-Meßabschnitt 30A und 30B auf,
welche ebenfalls in Form einer Grube in dem Boden festgelegt
sind. Jeder der Meßabschnitte 30 weist zwei Träger 33, welche
in horizontaler Richtung parallel und in einem entsprechenden
Abstand voneinander verlaufen, wobei ihre beiden Enden fest
an der Grundfläche G angebracht sind, und ein Paar beweglich
eingehängter Platten 32R und 32L auf, welche entlang der
beiden Träger 33 beweglich sind. In jedem der Meßabschnitte
30 ist eine Schiene 31 fest an dem Boden der Grube vorgesehen,
und sie verlaufen in horizontaler Richtung in einem entsprechenden
Abstand voneinander. Die Schiene 31 in dem Vorderrad-
Meßabschnitt 30A verläuft parallel zu der Schiene 31
in dem Hinterrad-Meßabschnitt 30B. Eine der Schienen 31
kann erforderlichenfalls nur teilweise vorgesehen sein, und
braucht nicht, wie dargestellt, fortlaufend zu sein.
Auf jeder der beiden Schienen 31 sind beweglich zwei Spurfeststelleinrichtungen
IR, IL gehaltert, welche dazu verwendet
werden können, die Schrägstellung der linken und rechten Räder
eines zu überprüfenden Kraftfahrzeugs zu messen. Wie im
einzelnen in Fig. 7 und 8 dargestellt ist, weist jeder der
Spurfeststelleinrichtungen I zwei Detektorplatten 35 auf,
welche näher aufeinander zu oder weiter voneinander weg
bewegt werden können. Das heißt, jede der Detektorplatten
35 ist über ein Kugelgelenk 37 an dem oberen Ende einer
Stütze 36 dreidimensional schwenkbar gehaltert, und die
Stütze 36 sitzt auf der Schiene 31 und ist entlang dieser
verschiebbar. Zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten
Detektorplatten 35 ist ein Luftzylinder 38 vorgesehen,
welcher fest an einer Gleitplatte 34 angebracht ist,
welche entlang der Schiene 31 verschiebbar ist, so daß er
senkrecht zu der Schiene 31 verläuft. Zwei Stangen 38a sind
in dem Luftzylinder 38 vorgesehen, um in entgegengesetzten
Richtungen ausgefahren und eingefahren zu werden. Die vorderen
Enden der Stangen 38a sind mittels Verbindungsteilen
38b mit den unteren Enden der beiden Stützen 36 verbunden.
Insbesondere ist jedes Verbindungsteil 18b an einem Drehzapfen
18c mit einem Ende schwenkbar mit dem vorderen Ende
der Stange 38a und mit dem anderen Ende schwenkbar mit
einem weiteren Drehzapfen 38c verbunden, welcher am unteren
Teil der Stütze 36 in deren Mitte festgelegt ist. Bei einem
solchen Aufbau können ähnlich wie bei der vorher beschriebenen
Ausführungsform durch die Betätigung der Luftzylinder
38 die beiden einander gegenüberliegend angeordneten
Stützen 37 und folglich die zugeordneten Detektorplatten 35
näher aufeinander zu oder weiter voneinander weg bewegt
werden, wobei sie durch die Schiene 31 geführt sind, so daß
dann die Detektorplatten 35 von beiden Seiten gegen das
Rad 2 gedrückt werden können, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
Für jede der vier Spurwinkel-Feststelleinrichtungen ist
eine Fühleinrichtung 39 vorgesehen, so daß das vordere Ende der Fühleinrichtung
39 an einem Ende eines Tragteils 25c der Detektorplatte 35
anliegt, wodurch dann die Bewegungsgröße dieses Teils des
Tragteils 35c festgestellt werden kann; die Fühleinrichtung 39 ist
elektrisch mit einer zugeordneten Meßeinheit 40 verbunden,
wie in Fig. 6 dargestellt ist. Jeder der Fühleinrichtungen 39 ist
so angeordnet, daß ein Bezugs- (Null-)Zustand geschaffen
ist, wenn die Detektorplatte 35 senkrecht zu der Schiene
31 ausgerichtet ist. Wenn die beiden Detektorplatten 35
gegen das Rad 2 gedrückt werden, werden sie folglich entsprechend
dem Schrägstellungswinkel des Rads 2 dreidimensional
um das Kugelgelenk 37 verschwenkt; hierdurch stellt
dann die Fühleinrichtung 39 die Bewegungsgröße des Berührungspunktes
fest, wodurch dann ein Feststellsignal an die Meßeinheit
40 angelegt wird, in welcher der Schrägstellungswinkel
des Rades 2 bezüglich der zu der Schiene 31 senkrechten
Geraden berechnet wird. Jeder der vier Meßeinheiten 40, welche
jeweils ein Feststellsignal von einer zugeordneten Fühleinrichtung
39 erhalten, ist elektrisch mit einem Computer 41 verbunden.
Jeder der Meßeinheiten 40 ist auch mit einer zugeordneten
Fühleinrichtung der übrigen Fühleinrichtungen 44a bis 44d verbunden, welche dazu
verwendet werden, einen außermittigen Wert der Längsmittellinie
des zu untersuchenden Kraftfahrzeugs bezüglich der
imaginären Bezugslinie H des Meßsystems festzustellen. Der
Computer 41 ist elektrisch mit einer Vorderrad-Spurwinkel-
Anzeigeeinrichtung 42a, welche einen außermittigen Anzeigeteil
42c aufweist, und mit einer Hinterrad-Spurwinkel-Anzeigeeinrichtung
42b verbunden.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform
ist annähernd dieselbe wie die der vorher beschriebenen Ausführungsform.
In der vorher beschriebenen Ausführungsform
dreht sich die Spurwinkel-Feststelleinrichtung I auf dem
Drehtisch 14 als Ganzes, um Spurwinkelmessungen durchzuführen;
im Unterschied hierzu sind bei der zweiten Ausführungsform
diese Elemente, welche sich drehend bewegen,
wenn sie der Schrägstellung des Rades 2 folgen, nur die
beiden Detektorplatten 35.
Als mögliche Modifikationen dieser Ausführungsform
kann die Fühleinrichtung 39 mehr als einmal für jedes
der Räder 2 vorgesehen werden, um so den Meßgenauigkeitspegel
zu erhöhen. Darüber hinaus kann ein entsprechender
Winkelsensor an dem Kugelgelenk 37 angebracht sein, um
so unmittelbar den Sturz des Rades 2 messen zu können.
In Fig. 9 ist schematisch noch eine weitere Abwandlung dargestellt,
in welcher eine Fühleinrichtung 21 für jede Seite des Rades
2 vorgesehen ist, damit die Schrägstellung jede der paarweise
vorgesehenen Detektorplatten 15 unabhängig festgestellt
werden kann; hierin besteht ein Unterschied zu den
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, in welche nur
bei einer der paarweise vorgesehenen Detektorplatten 15
die Schrägstellung festgestellt wird. Ein derartiger Aufbau
ist in der Praxis ziemlich vorteilhaft, da Fehler, die
beispielsweise durch örtlich begrenzte Vorsprünge hervorgerufen
sind, welche an der Seite des Rades 2 oder am Reifen
für Angaben des Reifenherstellers ausgebildet sind, beim
Messen einer Schrägstellung des Rades 2 auf ein Minimum
herabgesetzt werden können. Dies wird nunmehr im einzelnen
anhand der Fig. 9 beschrieben. In Fig. 9 werden die linken
und rechten Detektorplatten 15L und 15R auf beiden Seiten
gegen das Rad 2 gedrückt, wobei sie teilweise an den örtlichen
Vorsprüngen 2b anliegen. Wenn der Schrägstellungswinkel
der rechten Detektorplatte 15R bezüglich der
Bezugslinie H und RR und der Schrägstellungswinkel
der linken Detektorplatte 15L bezüglich der Bezugslinie H
mit RL bezeichnet ist, kann der Schrägstellungswinkel der
Mittenebene des Rades 2 bezüglich der Bezugslinie H auf
folgende Weise ausgedrückt werden, wenn angenommen wird,
daß die Vorsprünge 2b auf beiden Seiten des Rades symmetrisch
ausgebildet sind:
R = (RR+RL)/2
Anhand von Fig. 10 bis 12 wird nunmehr eine weitere Ausführungsform
mit Merkmalen nach der Erfindung beschrieben. In Fig. 10 ist der
Gesamtaufbau einer Einrichtung zum Messen der Schrägstellung
der Räder eines vierrädigen Kraftwagens gemäß einer weiteren
Ausführungsform dargestellt. Hierbei sind
die Hauptteile zu Darstellungszwecken in Einzelteile aufgelöst,
und eine Spurwinkel-Feststelleinrichtung T für
jedes Rad 2 ist entfernt. In Fig. 11 sind Einzelheiten
der Spurwinkel-Feststelleinrichtung T für jedes der vier
Räder 2 eines zu untersuchenden Kraftfahrzeugs dargestellt,
wobei die beweglich aufgehängte Platte 54 entfernt ist.
Fig. 12 ist eine Vorderansicht des Aufbaus der Fig. 11.
Wie in Fig. 10 dargestellt, sind in der rechteckigen
Grube P, welche in dem Boden bzw. der Bodenfläche ausgebildet
ist, zwei Paar Schienen 53A und 53B vorgesehen, welche
in horizontaler Richtung parallel zueinander verlaufen, wobei
jedes Schienenpaar einen Vorderrad-Meßabschnitt A bzw. einen
Hinterrad-Meßabschnitt B festlegt. Der Mitte-Mitte-Abstand
E zwischen den Schienenpaaren 53a und 53b wird gleich
dem Radabstand eines zu untersuchenden Kraftfahrzeugs eingestellt.
Wie vorher bereits beschrieben, können diese Schienenpaare
53A und 53B hinsichtlich ihres Abstand einstellbar
ausgeführt werden, so daß sie dann für verschiedene
Kraftfahrzeuge mit unterschiedlichen Rad- oder Achsständen verwendet
werden können.
Zwei Tragplatten 54L und 54R sind beweglich an den beiden
Schienen 53A gehaltert, und weitere zwei Tragplatten 54BL
und 54BR sind beweglich an den beiden Schienen 53b gehaltert.
Auf jeder der Tragplatten 54 ist eine Spurwinkel-
Feststelleinrichtung angebracht, welche später noch im einzelnen
beschrieben wird. Die beiden Tragplatten 54AL und
54AR die beweglich an denselben beiden Schienen 53A gehaltert
sind, sind über ein pantrographenförmiges Verbindungsteil
55a wirksam miteinander verbunden; in ähnlicher Weise sind
die beiden Tragplatten 54BL und 54BR durch ein weiteres
pantographenförmiges Verbindungsteil 55B wirksam miteinander
verbunden. Folglich kann der Abstand zwischen den
linken und rechten Tragplatten entsprechend geändert werden,
so daß die erläuterte Einrichtung bei Fahrzeugen
mit unterschiedlichem Achs- oder Radstand angewendet werden
kann.
Nunmehr wird der Aufbau des pantographenförmigen Verbindungsteils
55A in dem Vorderrad-Meßabschnitt A beschrieben.
Horizontal verlaufende Stangen 56L und 56R, welche fest
an den Tragplatten 54AL bzw. 54AR angebracht sind, erstrecken
sich in entgegengesetzten Richtungen parallel zu den Schienen
53A. Erste Arme 55b sind an Drehzapfen 55a schwenkbar
mit den vorderen Enden der horizontal verlaufenden Stangen
56L und 56R verbunden; diese ersten Arme 55b sind an ihren
vorderen Enden gelenkig an einem Drehzapfen 55c gehaltert.
Ein Drehzapfen 55d ist in der Mitte jeder der ersten Arme
55b vorgesehen; ein Paar zweiter Arme 55e, welche halb so
lang wie die ersten Arme 55b sind, ist an entsprechenden
Drehzapfen 55d gelenkig gehaltert. Die anderen Enden der
beiden zweiten Arme 55e sind gelenkig miteinander verbunden.
Wenn das pantographenförmige Verbindungsteil 55a so, wie
vorstehend beschrieben, ausgeführt ist, kann, selbst wenn
sich der Abstand W zwischen den linken und rechten Tragplatten
54AL und 54Ar ändert, die Lage des Drehzapfens 55f
auf einer Geraden h gehalten werden, welche durch ein Verbinden
der beiden horizontal verlaufenden Stangen 56L und
56R festgelegt ist. Mit anderen Worten, der Drehzapfen 55f
bewegt sich entlang der Linie h entsprechend Änderungen
im Abstand W, wobei er immer in der Mitte des Abstands W
festgelegt ist.
Die Tragplatten 54AL und 54AR weisen in der Mitte Wellen
57L und 57R auf; vertikal verlaufende Stangen 58L und 58R,
welche entsprechend der Längsrichtung eines zu untersuchenden
Fahrzeugs in vertikaler Richtung verlaufen, sind gelenkig
mit den Wellen 57L bzw. 57R verbunden. Am vorderen
Ende jeder der vertikalen Stangen 58L und 58R ist eine
Platte 59L bzw. 59R mit Maßskala vorgesehen, welche dazu
verwendet wird, den Spurwinkel des entsprechenden Rades
2 anzuzeigen. Die Platten 59 sind jeweils fest an den
vertikalen Stangen 58 angebracht, wobei der Bezugs-(Null-)
Punkt bezüglich der Längsrichtung der vertikalen Stangen
58 ausgerichtet ist. Folglich bleibt, selbst wenn die vertikalen
Stangen 58 bezüglich der Bezugsmittellinie der
Einrichtung ausgerichtet sind, wie in Fig. 13 dargestellt ist,
der Bezugs-(Null-)Punkt der Maßskalaplatte 59 auf der
Längsachse der vertikalen Stäbe 58.
Die beiden vertikalen Stäbe 58L und 58R sind an ihren vorderen
Endteilen wirksam mit einem weiteren pantographenförmigen
Verbindungsteil 60A verbunden, welches im Aufbau
dem vorher beschriebenen pantographenförmigen Verbindungsteil
55A ähnlich ist. Horizontale Stangen 62L und 62R, welche
im wesentlichen dieselbe Länge wie die vorher erwähnten
horizontalen Stangen 56L und 56R haben, sind an Drehzapfen
61L und 61R gelenkig mit den entsprechenden vertikalen
Stangen 58L und 58R verbunden; das pantographenförmige Verbindungsteil
60A weist jeweils ein Paar erster Arme 60d
und zweiter Arme 60e auf, welche über Drehzapfen 60a, 60c,
60d und 60f gelenkig miteinander verbunden sind. Folglich
ist bei dem Drehzapfen 60f sichergestellt, daß er immer
auf einem Mittelpunkt zwischen den beiden Drehzapfen 60a
verbleibt.
Die beiden pantographenförmigen Verbindungsteile 55A und
60A sind durch eine Synchronisierstange 63a miteinander
verbunden. In diesem Fall ist die Länge der Stange 63a
so eingestellt, daß alle Drehzapfen 61L, 60a, 60f, 60a
und 61R auf einer Geraden parallel zu den Schienen 53A
liegen. Die Synchronisierstange 63a ist an ihren beiden
Enden gelenkig mit dem Drehzapfen 55c des pantographenförmigen
Verbindungsteils 55A bzw. mit dem Drehzapfen 60c
des pantographenförmigen Verbindungsteils 60A verbunden,
so daß die entsprechenden Paare horizontaler Stangen 56L
bis 62L und 56R bis 62R während des Betriebs synchronisiert
sind. Selbst wenn die Tragplatten 54AL und 54AR
sich in ihrer Lage während einer Spurmessung verschieben,
ist der Abstand zwischen den Drehzapfen 61L und 61R immer
gleich dem Abstand W zwischen den Tragplatten 54AL und
54AR gehalten; gleichzeitig sind die horizontalen Stangen
62L und 62R immer parallel zu den Schienen 53A gehalten.
Das heißt, das Viereck, welches durch die Drehpunkte in
Form der Drehzapfen 57L, 61L, 61R und 57R festgelegt ist,
bleibt immer ein Parallelogramm.
Auch in dem Hinterrad-Meßabschnitt B ist ein ähnliches
pantographenförmiges Verbindungsteil 55B vorgesehen, welches
wirksam zwischen den rechten und linken Tragplatten 54BL
und 54BR vorgesehen ist; hierbei sind gleiche Elemente mit
gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Selbst wenn die Tragplatten
54BL und 54BR in ihrer Lage in Abhängigkeit von
einer Vorwärtsbewegung des zu untersuchenden Fahrzeugs
seitwärts entlang der Schienen 53B verschoben werden, bleibt
folglich das Viereck, welches durch die Drehpunkte in Form
der Drehzapfen 57L, 61L, 61R und 57R festgelegt ist, immer
ein Parallelogramm.
Ferner ist eine Verbindungsstange 64 mit einem Längeneinstellabschnitt
64a vorgesehen, um die beiden Tragplatten 54AL
und 54AR an den Schienen 53A mit den beiden Tragplatten 54BL
und 54BR an den Schienen 53B wirksam miteinander zu verbinden.
Die Verbindungsstange 64 weist eine vordere Stange
64A für den Vorderrad-Meßabschnitt A und eine hintere Stange
64B für den Hinterrad-Meßabschnitt B auf. Zum Einstellen
der Gesamtlänge der Verbindungsstange 64 sind die vordere
und hintere Stange 64A bzw. 64B durch den Längeneinstellabschnitt
64a miteinander verbunden. Der Längeneinstellabschnitt
64a weist einen Aufnahmeteil 64a₁ in Form eines
Zylinders, bei welchem ein Ende offen ist, und einen verschiebbaren
Teil 64a₂ auf, welcher verschiebbar in dem
Aufnahmeteil 64a₁ gehaltert ist. Solange die vorderen und
hinteren Stangen 64A und 64B auf einer Geraden liegen, kann
die Gesamtlänge der Verbindungsstange 64 entsprechend eingestellt
werden.
Vorzugsweise ist das vordere Ende der vorderen Stange 64A
an dem Drehpunkt (Drehzapfen) 60f schwenkbar mit dem pantographenförmigen
Verbindungsteil 60A verbunden, und die
vordere Stange 64a ist an dem Drehpunkt (Drehzapfen) 55f
gelenkig mit dem anderen pantographenförmigen Verbindungsteil
55A verbunden. In ähnlicher Weise ist die hintere Stange
64B an Drehpunkten (Drehzapfen) 55f bzw. 60f gelenkig
mit den pantographenförmigen Verbindungsteilen 55B und 60B
verbunden. Durch das Vorsehen einer solchen Verbindungsstange
64 kann die Längsmittellinie eines zu untersuchenden
Kraftfahrzeugs immer automatisch bezüglich der Längsrichtung
der Verbindungsstange 64 zur Ausrichtung gebracht werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, ist
jede der vertikalen Stangen 58 über den vorstehend erwähnten
Verbindungsmechanismus immer parallel zu der Verbindungsstange
64 gehalten, so daß sogar in dem Fall, daß die Verbindungsstange
64 bezüglich der Längsrichtung schräggestellt
ist, wie in Fig. 13 und 14 dargestellt ist, die Richtung
jeder der vertikalen Stangen 58 immer parallel zu der Längsmittenrichtung
des zu untersuchenden Fahrzeugs gehalten ist.
Wie vorher bereits erwähnt, ist die Längsmittellinie eines
zu untersuchenden Fahrzeugs als eine Gerade festgelegt,
welche zwischen den Mittellinien der Vorder- und Hinterrad-
Achsstandabständen verläuft.
Die Spurwinkel-Feststelleinrichtung T ist an jeder der vier
Tragplatten 54 angebracht, wie unten noch beschrieben wird.
Wie insbesondere aus Fig. 11 und 12 zu ersehen ist, ist
ein kreuzförmiger Drehtisch 65 um eine Welle 57 drehbar gehaltert,
welche in der Mitte der Tragplatte 54 vorgesehen
ist und mit welcher auch die vertikale Stange 58 gelenkig
verbunden ist.
An dem kreuzförmigen Drehtisch 65 sind zwei Führungsschienen
66 in einem vorbestimmten Abstand voneinander zueinander
ausgerichtet fest angebracht; zwei Detektorelemente 67,
welche von beiden Seiten gegen das Rad 2 zu drücken sind,
um dessen Spurwinkel zu messen, sind verschiebbar auf den
Führungsschienen 66 gehaltert. In der dargestellten Ausführungsform
weist das Detektorelement 67 zwei im Abstand
voneinander angeordnete Detektorplatten 67a und ein
Halteteil 67b zum Halten und Tragen der beiden Detektorplatten
67a auf; die beiden Detektorplatten 67a werden mit
Druck an einer Seitenfläche des Rades 2 in Anlage gebracht,
um dessen Spurwinkel zu messen. Zwischen den paarweise
einander gegenüberliegend angeordneten Detektorelementen
67 und senkrecht ausgerichtet zu den Schienen 66 ist ein
Luftzylinder 68 mit zwei Stangen 68a angeordnet, welche
in entgegengesetzten Richtungen vorstehen und entsprechend
ein- und ausgefahren werden. Die vorderen Enden dieser Stangen
68a sind gelenkig mit Verbindungsteilen 68b verbunden,
welche an Drehpunkten (Drehzapfen) 67c und 68c mit den
entsprechenden Enden der Halteteile 67b gelenkig verbunden
sind. Wenn folglich Druckluft in den Luftzylinder eingeleitet
wird, welche von einer (nicht dargestellten) Druckgasquelle
zugeführt worden ist, werden die Stäbe 68a in entgegengesetzten
Richtungen ausgefahren, so daß die beiden
Detektorelemente 57 geführt durch die Führungsschienen 66
einander näher gebracht werden, und dadurch zwischen sich
sicher das Rad 2 halten. In der dargestellten Ausführungsform
werden die Träger 69, welche die Räder 2 in der vorgesehenen
Lage halten, mit Hilfe von Ständern 69a, welche von dem
Boden der Grube P aufrecht vorstehen, fluchtend mit der
Bodenfläche gehalten.
Wie am besten in Fig. 11 dargestellt ist, ist eine Nadel
70 (70R) fest an dem kreuzförmigen Drehtisch 65 angebracht,
wobei deren Spitze auf der Skalenplatte 59 festgelegt ist,
welche fest an der vertikalen Stange 58 angebracht ist.
Hierbei ist die Nadel 70 so positioniert, daß sie in
einer Längsmittenebene C1 des Rades 2 liegt, wenn dieses
mit Druck richtig zwischen den beiden Detektorelementen
67 gehalten ist.
Zu einem Meßvorgang fährt ein zu untersuchendes Kraftfahrzeug
durch Eigenantrieb in die erläuterte Einrichtung, so
daß seine vier Räder auf den entsprechenden Trägern 69 fahren.
In diesem Fall ist, wie in Fig. 13 und 14 dargestellt, das
Kraftfahrzeug gern schräg bezüglich der Längsrichtung der
Spurwinkel-Meßeinrichtung I ausgerichtet; hierbei ist dann
die Längsmittellinie des Kraftwagens bezüglich der Längsmittellinie
der Meßeinrichtung I schräggestellt. In der
Einrichtung I wird jedoch infolge des speziellen
Verbindungsmechanismus die Verbindungsstange 64 immer automatisch
bezüglich der Längsmittellinie ausgerichtet. Außerdem
bleibt, wie vorstehend bereits erwähnt, über diesen
Verbindungsmechanismus das durch die Punkte 61, 57, 55f
und 60 festgelegte Viereck immer ein Parallelogramm. Folglich
ist die vertikale Stange 58, welche gelenkig mit der
Tragplatte 54 verbunden ist, an welcher die Spurwinkel-
Feststelleinrichtung T angebracht ist, immer parallel zu
der Längsmittellinie des Kraftfahrzeugs ausgerichtet, so daß
der Nullpunkt auf der Skalenplatte 59 die Richtung der
Längsmittellinie des Fahrzeugs anzeigt. Nachdem die Räder
2 auf den Trägern 69 angeordnet sind, wird das Lenkrad so
eingestellt, daß es bezüglich der Längsmittellinie des
zu untersuchenden Fahrzeugs ausgerichtet ist.
Dann wird Druckluft in den Luftzylinder 68 eingeleitet,
so daß die paarweise vorgesehenen Detektorelemente 67 näher
zueinander bewegt werden, wodurch sie dann gleichzeitig
von beiden Seiten mit Druck an dem Rad 2 in Anlage gebracht
werden. Zu diesem Zeitpunkt wird dann der Drehtisch 65
um die Welle 57 um einen Winkel gedreht, welcher dem
Schrägstellungsgrad des Rades 2 bezüglich der Längsmittellinie
des Fahrzeugs entspricht. Folglich kommt die Richtung,
welche durch die fest an dem Drehtisch 65 angebrachte Nadel
70 angezeigt worden ist, in Übereinstimmung mit der Richtung
der Längsmittenebene des Rades 2; folglich ist ein
abzulesender Wert auf der Skalenplatte 59, welcher durch
die vordere Spitze der Nadel 70 angezeigt ist, der augenblickliche
Spurwinkel des Rades 2. Da sichergestellt ist,
daß der Nullpunkt der Skalenplatte 59 immer die Richtung
der Längsmittellinie des Fahrzeugs anzeigt, wie oben ausgeführt
ist, braucht keine Korrektur in Abhängigkeit von
dem Schrägstellungsgrad des zu untersuchenden Fahrzeugs
bezüglich der Bezugsmittellinie der Meßeinrichtung I durchgeführt
zu werden, und der abzulesende Wert auf der Skalenplatte
59,welcher durch die Nadel 60 angezeigt wird, gibt
immer unmittelbar den wahren bzw. tatsächlichen Spurwinkel
des Rades 2 an. Wenn in einem solchen Fall eine Bedienungsperson
den Spurwinkel jedes der linken und rechten
Räder 2 einstellt, um so die abzulesenden Werte auf den
linken und rechten Skalenplatten 59, welche durch die Nadeln
70 angezeigt worden sind, in Übereinstimmung zu bringen,
kann das Lenkrad bezüglich der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs
richtig ausgerichtet werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist ein
pantographisches Verbindungsteil zwischen den linken und
rechten Tragplatten vorgesehen; wenn jedoch zu untersuchende
Kraftfahrzeuge alle immer den gleichen Radabstand haben, kann
ein solches pantographenförmiges Verbindungsteil entfallen.
In diesem Fall braucht dann nur die Verbindungsstange 64
gelenkig mit den Mittelpunkten zwischen den Drehzapfen 61L
und 61R und zwischen den Drehzapfen 57L und 57R verbunden
zu werden. Ferner kann die Grube P einzeln für jeden der
Vorder- und Hinterrad-Meßabschnitte A und B vorgesehen
sein, und die Schienen 53 können dann nur zum Teil vorgesehen
sein.
In Fig. 15 ist ein modifizierter Aufbau der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform dargestellt. In diesem Fall
ist die vertikale Stange 58 mit der Welle 57 verbunden,
welche an einer Stelle festgelegt ist, welche von der Mitte
der Tragplatte 54 um einen bestimmten Abstand in der Richtung
abweicht, die von der Längsmittellinie des Fahrzeugs
wegführt; die Fühleinrichtung 71 ist an der vertikalen Stange 58
fest angebracht: Die Fühleinrichtung 71 ist mit einer Anzeigeeinrichtung
72 verbunden, um den Wert des festgestellten Spurwinkels
anzuzeigen. Die Fühleinrichtung 71 weist einen Fühlstab 71a
auf, welcher in einer Richtung senkrecht zu dem vertikalen
Stab 58 vorsteht. Ein Betätigungsstab 73 ist fest an dem
Drehtisch 65 angebracht und erstreckt sich breitseits in
Vorwärtsrichtung entlang dessen Mittellinie C2; das spitze
Ende des Fühlerstabes 71a liegt an dem Betätigungsstab
73 an. Der übrige Aufbau entspricht demjenigen,
welcher bei der vorstehenden Ausführungsform beschrieben
worden ist.
Wenn bei dem vorstehend beschriebenen, modifizierten Aufbau
das zu untersuchende Kraftfahrzeug bezüglich der Längsmittellinie
der Meßeinrichtung I schräggestellt ist, wie in Fig. 16
dargestellt ist, ist die vertikale Stange 18 ähnlich wie
bei der vorherigen Ausführungsform immer parallel zu der
Längsmittellinie des Kraftfahrzeugs ausgerichtet gehalten.
Folglich zeigt die Bewegung des Betätigungsstabes 73, welche
mittels der fest an der vertikalen Stange 58 angebrachten
Fühleinrichtung 71 festgestellt worden ist, den Schrägstellungsgrad
des Rades 2 selbst an, ohne durch die Schrägstellung der
Längsmittellinie des Fahrzeugs beeinflußt zu werden; folglich
kann der Spurwinkel jedes der Räder 2 auf der Anzeigeeinrichtung
72 nach einer Durchführung von einfachen Berechnungen
angezeigt werden, ohne daß irgendeine Korrektur durchgeführt
werden muß. Bei dieser Ausführungsform kann der
festgestellte Spurwinkel des Rades 2 in digitaler Form
mit minimalen Kosten angezeigt werden, da nur eine minimale
Anzahl von Fühleinrichtungen und einfache arithmetische
Berechnungen erforderlich sind.
In Fig. 17 bis 19 sind noch eine weitere Einrichtung zum Messen
der Schrägstellung der Räder eines Kraftfahrzeugs gemäß
noch einer weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt.
Diese Ausführungsform entspricht im Aufbau der
in Fig. 10 bis 12 dargestellten Ausführungsform; folglich
sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet,
und deren Erläuterung ist soweit wie möglich weggelassen.
Wie in Fig. 17 dargestellt, ist die Einrichtung
auch hier in einer rechteckigen Grube P
vorgesehen und erstreckt sich von der Grundfläche aus, auf
welcher die Fahrzeuge fahren, in den Boden hinein. Im Unterschied
zu der vorstehend angeführten Ausführungsform ist
diese Einrichtung mit einer Anzeigestange 109
versehen, um die Lage des Drehpunkts (Drehzapfens) 55f des
pantographenförmigen Verbindungsteils 55A in der breiten
Richtung anzuzeigen; die Anzeigestange 109 erstreckt sich
entlang einer Geraden, welche die Drehpunkte (Drehzapfen)
55f und 55c verbindet. Die Anzeigestange 109 ist an einem
Ende mit einem Längsschlitz 109a versehen, und der Drehzapfen
55c ist lose in dem Längsschlitz 109a aufgenommen.
Das andere Ende der Anzeigestange 109 erstreckt ein vorbestimmtes
Stück über den Drehzapfen 55s hinaus. In diesem
Fall ist infolge der besonderen Charakteristik eines Pantographenmechanismus
die Linie, welche zwischen den Drehzapfen
55c und 55f festgelegt ist, senkrecht zu der Linie,
welche zwischen den Drehzapfen 55a und 55d festgelegt ist,
so daß die Anzeigestange 109 immer in der Richtung verläuft,
welche senkrecht zu der Breiteneinrichtung ist, selbst wenn
der Mitte-Mitte-Abstand W sich ändert, wodurch dann die
Lage des Drehpunkts (Drehzapfens) 55f in der Breitenrichtung
angezeigt werden kann. Der vorstehend beschriebene Aufbau
ist identisch für die Vorder- und Hinterrad-Meßabschnitte
A und B vorgesehen.
Auch sind Positionsfühler 110a und 110b vorgesehen, um
die Lage der Drehpunkte (Drehzapfen) 55f in der Breitenrichtung
der Einrichtung I zu fühlen, wobei das spitze Ende der
Fühleinrichtung an der entsprechenden Anzeigestange 109 anliegt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzeigestange
109 immer senkrecht zu den Schienen 53A und 53 gehalten,
so daß deren Position unmittelbar die Lage des Drehpunkts
(Drehzapfens) 55f in der Breitenrichtung anzeigt. Die Positionsfühler
110A und 110B sind elektrisch mit einem Prozessor
111 verbunden. Wie vorher bereits ausgeführt, wird
die Längsmittellinie des zu untersuchenden Fahrzeugs immer
bezüglich der Geraden ausgerichtet, welche durch das Verbinden
der Drehpunkte (Drehzapfen) 55f der Vorder- und
Hinterradmeßabschnitte A und B festgelegt ist, wie durch
die durch zwei Punkte unterbrochene gestrichelte Linie in
Fig. 17 angezeigt ist. Folglich kann durch Berechnen der
Schrägstellung der Geraden, welche zwischen den Drehzapfen
55f der Vorder- und Hinterradmeßabschnitte A und B von den
jeweiligen Positionen dieser beiden Drehzapfen 55s aus verläuft,
die Schrägstellung der Längsmittellinie des zu untersuchenden
Fahrzeugs bekannt sein. Das heißt, wenn ein Winkel
von der zu der Schiene 53 senkrechten Richtung mit c bezeichnet
wird, wenn ferner festgestellte Werte der jeweiligen
Positionsfühler 110a und 110b mit a bzw. b bezeichnet sind,
und wenn der Abstand zwischen den Fühlern mit E′ bezeichnet
wird (was durch den Radstand-Abstand E angenähert werden
kann), kann die Schrägstellung der Längsmittellinie des zu
untersuchenden Fahrzeugs in folgender Weise ausgedrückt
werden:
tan c=(a-b)/E
Hierbei sollte das Vorzeichen jedes der Parameter a und
b in Abhängigkeit davon geändert werden, ob die Bewegung
der Anzeigestange 105 nach rechts oder nach links verläuft.
Die Anzeigestange 109 braucht nicht in der Mitte zwischen
den Tragplatten 54AL und 54AR vorgesehen zu sein. Sie kann
auch an irgendeiner Stelle dazwischen vorgesehen werden,
solange ihre Lage für die Vorder- und Hinterrad-Meßabschnitte
A und B identisch ist. In einem solchen Fall fällt dann die
Linie, welche zwischen diesen beiden Anzeigestangen 109
verläuft, welche an anderen Stellen als den Mittelpunkten
angeordnet sind, in ihrer Lage nicht mit der Längsmittellinie
des zu untersuchenden Fahrzeugs zusammen, sondern deren
Richtung verläuft parallel zu der Längsmittellinie des zu
untersuchenden Kraftfahrzeugs.
In Fig. 18 und 19 ist die Spurwinkel-Feststelleinrichtung
T dargestellt, welche in der in Fig. 17 dargestellten Einrichtung
vorgesehen ist; diese Spurwinkel-Feststelleinrichtung T
ist im Aufbau der in Fig. 11 und 12 dargestellten Einrichtung
in vieler Hinsicht ähnlich, obwohl verschiedene Bezugszeichen
verwendet sind. In dieser Ausführungsform ist auch
ein kreuzförmiger Drehtisch 112 vorgesehen, an welchem zwei
Führungsschienen 113 befestigt sind. Ferner sind zwei Detektoren
114 verschiebbar entlang der Führungsschienen 113
vorgesehen, so daß die Detektoren 114 von beiden Seiten
gegen das Rad 2 gedrückt werden können. Jeder Detektor 114
weist auch zwei Detektorplatten 114a, welche mit einer
Seitenfläche des Rades 2 in Anlage gebracht werden und ein
Halteteil 114 zum Halten und Tragen der beiden Detektorplatten
114a auf. Ein Luftzylinder 115 ist an dem Drehtisch
112 befestigt, und zwei Stangen 115a können in Abhängigkeit
von dem Luftdruck im Innern des Luftzylinders 115 in entgegengesetzten
Richtungen aus- oder eingefahren werden.
Diese Stangen 115a sind über vier Verbindungsteile 115b,
welche über Drehzapfen 115c und 114c an beiden Enden gelenkig
mit der Stange 115a bzw. dem Detektor 114 verbunden sind.
Folglich werden, ähnlich wie bei der vorher beschriebenen
Ausführungsform, wenn Druckluft dem Luftzylinder 115 zugeführt
wird, die beiden Detektoren 114 näher zueinander bewegt,
wodurch sie von beiden Seiten gegen das Rad 2 drücken.
Ebenso sind ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform
Träger 116 vorgesehen, um die Räder 2 in einer vorgesehenen
Lage zu halten und zu tragen; die beiden Enden der Träger
116 sind an der Grundfläche und an dazwischenliegenden Stellen
befestigt, an welchen sie durch Stützen 116a gehalten sind,
welche von dem Boden der Grube P aufrecht vorstehen. Folglich
fluchten die Träger 116 im allgemeinen mit der Bodenoberfläche
GL.
An dem Drehtisch 112 ist auch eine Anzeigestange 117 angebracht,
welche die Ausrichtung des zu überprüfenden Rades
2 anzeigt und welche in einer Richtung senkrecht zu der
Längsrichtung der Führungsschienen 113 vorsteht. Folglich
fällt die Richtung der Anzeigestange 117 immer mit der
Richtung der Mittenlinie C1 des Rades 2 zusammen, welches
zwischen den beiden Detektoren 114 angeordnet ist. Ebenso
ist ein Positionssensor 118 vorgesehen, um die Lage der
Anzeigestange 117 zu fühlen, mit welcher sie Kontakt hat.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Positionsfühler
118 an einer Verlängerung 104a angebracht, welche von der
Tragplatte 54AR nach vorne vorsteht und er ist elektrisch
mit dem Prozessor 111 verbunden. Der Positionsfühler 118
zeigt seinen Nullbezugspunkt an, wenn die zugeordnete Stange
117 senkrecht zu den Schienen 53 ausgerichtet ist.
Der Prozessor 111 ist auch elektrisch mit Vorder- und
Hinterradanzeigeeinrichtungen 119A und 119 verbunden, so
daß, wenn eine festgestellte Schrägstellungsinformation
für jedes der Räder 2 in dem Prozessor 111 eingegeben wird,
mit Hilfe der vorstehend angeführten Gleichung Berechnungen
zur Vornahme von Korrekturen durchgeführt werden, um die
augenblickliche Schrägstellung der Längsmittellinie des zu
untersuchenden Fahrzeugs festzustellen, um so den Spurwinkel
für jedes der Räder 2 zu erhalten, was dann an den
Anzeigeeinrichtungen 119A und 119B angezeigt wird. In dieser
Ausführungsform ist die Vorderrad-Anzeigeeinrichtung 119A
so ausgelegt, um den sogenannten Speichenwinkel
anzuzeigen, welcher durch Verarbeiten jedes der Spurwinkelwerte
erhalten werden kann.
Zu einem Meßvorgang wird ein zu untersuchendes Kraftfahrzeug
zuerst in die Einrichtung auf die Träger 116
gefahren. In einem solchen Fall kommt es, wie in Fig. 20
dargestellt, oft vor, daß das zu untersuchende Fahrzeug
schräg ausgerichtet ist, so daß dessen Längsmittellinie
bezüglich der Bezugsmittellinie der Meßeinrichtung I schräg
gestellt ist. In der vorliegenden Einrichtung wird jedoch die
Längsmittellinie des zu untersuchenden Kraftfahrzeugs in dem
Prozessor 111 aus der von den Positionssensoren 110A und
110B gelieferten Information entsprechend der vorstehend
angeführten Formel berechnet, und diese Information wird
in dem Prozessor 111 gespeichert. Nachdem das zu untersuchende
Fahrzeug richtig auf die Träger 110 gebracht ist,
wird das Lenkrad des Fahrzeugs in die "Geradeaus"-Stellung
eingestellt.
Dann wird Druckluft in den Luftzylinder 115 eingeleitet,
so daß die paarweise vorgesehenen Detektoren 114 näher zueinander
bewegt werden, wodurch sie von beiden Seiten gegen
das Rad 2 gedrückt werden. In diesem Fall wird in Abhängigkeit
von dem Schrägstellungsgrad des Rades 2 der Drehtisch 112
um die Welle 57 gedreht. Folglich wird die an dem Drehtisch
112 befestigte Anzeigestange 117 bezüglich der Mittellinie
C1 des Rades 2 ausgerichtet, so daß der Schrägstellungsgrad
des Rades 2 aus dem Schrägstellungsgrad der Anzeigestange
117 festgestellt werden kann. Der zugeordnete Positionssensor 118
stellt die Information des Schrägstellungsgrades
der Anzeigestange 117 fest und liefert diese Information
an den Prozessor 111, in welchem diese Information entsprechend
verarbeitet wird, wobei mit Hilfe der gespeicherten Information
eine Korrektur bezüglich der Schrägstellung des zu untersuchenden
Autos durchgeführt wird, und schließlich die
Schrägstellung des Rades 2 bezüglich der Längsmittellinie
des zu untersuchenden Autos oder der Spurwinkel des Rades 2
erhalten wird.
Die auf diese Weise erhaltene Spurwinkelinformation wird unmittelbar
an den Anzeigeeinrichtungen 119A und 119B angezeigt,
so daß eine Bedienungsperson dementsprechend die
Ausrichtung jedes der Räder 2 einstellen kann, während sie
die angezeigte Information beobachtet. Da in dieser Ausführungsform
auch der sogenannte Speichenwinkel angezeigt
werden kann, kann hiermit bestätigt werden, daß der Speichenwinkel
in einem vorbestimmten Bereich liegt.
Anhand von Fig. 21 wird noch eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach
der Erfindung beschrieben. Wie dargestellt, weist diese
Ausführungsform einer Spurwinkel-Meßeinrichtung ebenfalls je
einen Vorder- und Hinterrad-Meßabschnitt A bzw. B auf.
Der Vorderrad-Meßabschnitt A dieser Einrichtung weist ein
Paar linker und rechter Spurwinkel-Feststelleinrichtungen
T′ auf, mit welchen jeweils ein Spurwinkel festgestellt
werden kann, während das zu messende Rad in Drehung gehalten
wird. Der Hinterrad-Meßabschnitt B weist zwei Tragplatten
54BL und 54BR auf, welche in der horizontalen Richtung beweglich
sind und wirksam mit einer Ausgleichseinrichtung
120 verbunden sind. Diejenigen Elemente, welche mit denen
identisch sind, die in den vorherigen Ausführungsformen
vorgesehen waren, sind soweit wie möglich mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet.
Der Aufbau der rotierenden Spurwinkel-Feststelleinrichtung
T′, welche in dem Vorderrad-Meßabschnitt A vorgesehen ist,
wird nachstehend im einzelnen beschrieben. Wie in Fig. 21
dargestellt, weist die Einrichtung T′ drei Rollen 121 bis
123 auf, welche parallel zueinander angeordnet und drehbar
gehaltert sind, und auf welchen das zu messende Rad 2 läuft.
Zwischen den zwei Rollen 121 und 123 ist die mittlere Rolle
122 angeordnet, deren Durchmesser kleiner ist als der der
beiden anderen Rollen 121 und 123; dies ist die Rolle,
welche dazu verwendet wird, den Spurwinkel des Rades 2 festzustellen.
Die mittlere Rolle 122 dreht sich um ihre Mittenachse
und ist in einer Ebene frei verschwenkbar, welche
senkrecht zu dem Rad 2 liegt. Von den beiden anderen Rollen
ist eine (oder die vorderere Rolle 121 in der dargestellten
Ausführungsform) wirksam mit einer Antriebsquelle 124 verbunden,
und diese Antriebsrolle wird entsprechend angetrieben,
damit sie sich während eines Spurwinkel-Meßvorgangs
mit hoher Geschwindigkeit dreht, damit sich auch das anzutreibende
Rad 2 dreht. Die Spurwinkel-Feststellrolle 122
ist wirksam mit einem (nicht dargestellten) Servomotor verbunden,
welcher so ausgelegt ist, daß er entsprechend dem
Axialdruck gesteuert wird, welcher auf die Spurwinkel-
Feststellrolle 122 in deren Axialrichtung wirkt. Mit der
Rolle 122 ist ferner ein Potentiometer 125 wirksam verbunden,
welches elektrisch mit dem Prozessor 111 verbunden
ist. Wenn folglich das Rad 2 auf der Rolle 122 bezüglich
der axialen Richtung der Rolle 122 schräggestellt ist,
wird, wenn die Rolle 121 angetrieben wird und sich dreht,
damit das Rad 2 auf der Rolle 122 ebenfalls gedreht wird,
ein Axialdruck erzeugt, welcher auf die Rolle 122 in deren
axialen Richtung wirkt; der auf diese Weise erzeugte Axialdruck
wird dann in eine große Kraft umgewandelt und verstärkt,
welche dann dazu verwendet wird, den Servomotor anzutreiben,
wodurch die mittlere Rolle 122 verschwenkt wird, bis sie in
die Position kommt, in welcher kein Axialdruck vorliegt.
Die augenblickliche Stellung der Rolle 122, ohne daß auf
sie ein Druck wirkt, wird dann mittels des Potentiometers
125 festgestellt, und dieses Signal wird dann dem Prozessor
111 als die Information zugeführt, welche die Schrägstellung
des Rades 2 anzeigt; hieraus wird dann der Spurwinkel des
Rades 2 berechnet.
Wie auch in Fig. 22 dargestellt ist, ist über den Rollen
121 bis 123 eine Positionsfeststelleinrichtung Q angeordnet,
welche die Stellung des Rades 2 feststellt, was auf den
Rollen 121 bis 123 läuft. Die Positionsfeststelleinrichtung
Q weist ein Detektorteil 126 auf, welches mit zwei Kontaktrollen
126a versehen ist, welche in rollenden Kontakt
mit einer Seitenfläche des Rades 2 gebracht werden. Ferner
weist die Einrichtung Q einen Luftzylinder 127 mit einer
hin- und herbewegbaren Führungsstange 128 auf, an deren
vorderen Ende das Detektorteil 126 schwenkbar angebracht
ist. Das heißt, das Detektorteil 126 ist um einen Drehpunkt
126 in einer Ebene schwenkbar, die senkrecht zu der
Schrägstellung des Rades 2 folgend bezüglich der Bezugsmittellinie
der Einrichtung verschwenkt werden kann.
Die linken und rechten Detektorteile 126L und 126R sind
auf die folgende Weise wirksam gekoppelt. Das Detektorteil
126 bildet eine Einheit mit einem Verbindungsabschnitt
126c, welcher über eine vorbestimmte Strecke vorwärts
gerichtet vorsteht; ein Ende einer horizontal verlaufenden
Stange 130 ist an einem Drehpunkt 126 gelenkig mit dem
vorderen Ende des Verbindungsabschnitts 126c verbunden.
Das andere Ende der Stange 130 ist an einem Drehpunkt 131
gelenkig mit dem anderen Ende der entsprechenden weiteren
horizontal verlaufenden Stange 130 verbunden. Ferner sind
zwei Arme 133 vorgesehen, von welchen die einen Enden gelenkig
mit einem Drehzapfen 134 verbunden sind, und deren
andere Enden gelenkig an Drehpunkten 132 mit den entsprechenden
horizontal verlaufenden Stangen 130 verbunden sind.
Folglich legen im wesentlichen die Stangen 130 und die
Arme 133, welche gelenkig miteinander und mit den Verbindungsabschnitten
126c verbunden sind, ein pantographenförmiges
Verbindungsteil fest. Der Drehpunkt (Drehzapfen) 131
bleibt in der Mitte zwischen den linken und rechten Detektorteilen
126L und 126R oder den linken und rechten Rädern
2 festgelegt, und mit diesem Drehzapfen 131 ist lose ein
Ende einer Verbindungsstange 135 verbunden, welche eine
wirksame Zuordnung zwischen den Vorder- und Hinterradabschnitten
A und B schafft. Das obere Ende der Verbindungsstange
135 ist mit einem Längsschlitz 135a versehen, welcher
in der Längsrichtung der Stange 135 verläuft, und der
Drehzapfen 131 ist lose in diesem Längsschlitz 135a aufgenommen.
In der Nähe des Drehpunkts 134 ist ein Positionssensor
136 vorgesehen, um die Bewegung des vorderen Teils der
Verbindungsstange 135 festzustellen; dieser Positions-Sensor 136
ist elektrisch mit dem Prozessor 111 verbunden, wobei der
Detektor 136 die Abweichung a des vorderen Teils der Verbindungsstange
135 von der Bezugsposition feststellt und
diese Information an den Prozessor 111 abgibt. Die Bezugslinie
der erläuterten Einrichtung ist
als eine Längsmittellinie zwischen den linken und rechten
Spurwinkel-Feststelleinrichtungen T′ festgelegt.
In dem Hinterrad-Meßabschnitt B ist die Spurwinkel-Meßeinrichtung
T, wie vorstehend beschrieben ist, an jeder
der linken und rechten Tragplatten 54BL und 54BR angebracht,
welche wirksam mit der Ausgleichseinrichtung 120
verbunden sind. Wie vorstehend bereits beschrieben, hat
die Ausgleichseinrichtung 120 einen ortsfesten mittleren
Drehpunkt 120a, durch welchen die vorerwähnte Längsmittellinie
der Einrichtung verläuft. Folglich sind die linken und
rechten Tragplatten 54BL und 54R immer in gleichem Abstand
von dem mittleren Drehpunkt 120a angeordnet. Das rückwärtige
Ende der Verbindungsstange 125 ist gelenkig mit
dem ortsfesten Drehzapfen (Drehpunkt) 120a verbunden. Bei
einem solchen Aufbau kann durch Feststellen der Abweichung
des vorderen Teils der Verbindungsstange 135 von der Längsbezugslinie
der Einrichtung mit Hilfe des Positionssensors
136 der Schrägstellungsgrad der Längsmittellinie des zu
untersuchenden Kraftfahrzeugs festgestellt werden. Mit anderen
Worten, in der vorstehend angeführten Gleichung braucht nur
die Schrägstellung c bestimmt zu werden, wobei der Parameter
b immer gleich null gesetzt wird.
Als eine alternative Ausführung kann die rotierende Spurwinkel-
Feststelleinrichtung T′ erforderlichenfalls auch
für den Hinterrad-Meßabschnitt B vorgesehen werden. In
Fig. 23 ist noch eine weitere Abwandlung der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform dargestellt, welche die
Vorder- und Hinterrad-Meßabschnitte A und B aufweist, welche
in der Längsrichtung über zweimal dem Achsstand-Abstand
eines zu untersuchenden Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Ferner
ist ein Zwischenabschnitt 137 vorgesehen, welcher ein Paar
linker und rechter Tragplatten aufweist, die wirksam durch
eine Ausgleichseinrichtung gekoppelt sind. In dieser Ausführungsform
wird das zu untersuchende Kraftfahrzeug zuerst
zwischen dem Zwischenabschnitt 137 und dem Hinterrad-
Meßabschnitt B angeordnet, um Spurwinkelmessungen für
die Hinterräder durchzuführen. Das zu untersuchende Fahrzeug
wird dann bewegt und fährt auf den Vorderrad-Meßabschnitt
A und den Zwischenabschnitt 137, um Spurwinkelmessungen
für die Vorderräder durchzuführen.
Claims (20)
1. Einrichtung zum Messen der Schrägstellung der Räder
eines Fahrzeugs bezüglich einer vorbestimmten Bezugslinie,
mit einer ersten Halteeinrichtung zum Halten des Rades in
einer vorgegebenen Stellung, mit einer Ausrichteinrichtung
zum Ausrichten des Fahrzeugs bezüglich der Bezugslinie, und
mit mehreren Feststelleinrichtungen zum Feststellen der
Schrägstellung des Rades bezüglich der Bezugslinie, wobei
jede Feststelleinrichtung ein Paar Detektoreinheiten aufweist,
welche in einem vorbestimmten Abstand voneinander
angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektoreinheiten (15, 16; 35; 71; 114) jedes Paars auf gegenüberliegenden Seiten eines jeweiligen Rades angeordnet und derart aufeinander zu bewegbar sind, daß sie von beiden Seiten gegen das Rad drücken,
daß zweite Halteeinrichtungen (43; 36, 38; 55, 60; 67; 68, 70; 115, 117) vorgesehen sind, um das Paar Detektoreinheiten um eine vertikale Achse in einer horizontalen Ebene frei drehbar zu halten,
daß eine Antriebseinrichtung (17; 28; 115, 117; 124), um das Paar Detektoreinheiten zu bewegen, und Fühleinrichtungen (21; 39; 44; 72; 110A, 110B; 136) vorgesehen sind, um den Schrägstellungsgrad des auszumessenden Rades zu fühlen, wenn die Detektoreinheiten von beiden Seiten gegen das Rad gedrückt werden.
daß die Detektoreinheiten (15, 16; 35; 71; 114) jedes Paars auf gegenüberliegenden Seiten eines jeweiligen Rades angeordnet und derart aufeinander zu bewegbar sind, daß sie von beiden Seiten gegen das Rad drücken,
daß zweite Halteeinrichtungen (43; 36, 38; 55, 60; 67; 68, 70; 115, 117) vorgesehen sind, um das Paar Detektoreinheiten um eine vertikale Achse in einer horizontalen Ebene frei drehbar zu halten,
daß eine Antriebseinrichtung (17; 28; 115, 117; 124), um das Paar Detektoreinheiten zu bewegen, und Fühleinrichtungen (21; 39; 44; 72; 110A, 110B; 136) vorgesehen sind, um den Schrägstellungsgrad des auszumessenden Rades zu fühlen, wenn die Detektoreinheiten von beiden Seiten gegen das Rad gedrückt werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schrägstellung der Spurwinkel
des Rades ist, und daß die Bezugslinie die Längsmittellinie
des Fahrzeugs ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede der Detektoreinheiten eine
Halteeinrichtung (16), welche näher auf das Rad (2) zu und
weiter von diesem weg in eine vorgegebene Stellung bewegbar
ist, wobei sie durch eine Führungsschiene (14a) geführt
wird, einen Zwischenabschnitt (17c), welcher auf der
Halteeinrichtung (16) so gehalten ist, daß er in einer ersten
Richtung frei bewegbar ist, und einen Kontaktabschnitt
(15a) aufweist, welcher an dem Zwischenabschnitt
(17c) so gehalten ist, daß er in einer zweiten Richtung
frei bewegbar ist, welche senkrecht zu der ersten Richtung
verläuft, wobei der Kontaktabschnitt (15a) mit der entsprechenden
Seitenfläche des Rades (2) in Anlage gebracht
wird, wenn die Halteeinrichtung (16) näher zu dem Rad (2)
bewegt wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Richtung eine vertikale
Richtung ist, und daß die zweite Richtung eine horizontale
Richtung ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinrichtung (16) einen
ersten Halteteil, der mit der Führungsschiene (14a) in
Eingriff steht, und einen zweiten Halteteil (12R, 11, 43)
aufweist, welcher schwenkbar an dem ersten Halteteil gehaltert
ist und welcher den Zwischenabschnitt (17c) trägt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Halteteil einen Tragtisch
(12R), welcher an einem Führungsteil (11) angeordnet
ist, um frei entlang des Führungsteils (11) bewegbar zu
sein, und eine Welle (43) aufweist, die an dem vertikal
verlaufenden Tragtisch (12R) angebracht ist, wobei das
Paar Detektoreinheiten (15, 16) wirksam um die Welle (43)
drehbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung
eine Antriebseinheit (17) und einen Verbindungsmechanismus
(17b) zum Verbinden des Paars Detektoreinheiten (15, 16)
aufweist, wobei das Paar Detektoreinheiten (15, 16) immer
in gleichem Abstand von der Welle (43) angeordnet ist, wenn
es von der Antriebseinheit betätigt worden ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinheit (17) ein Luftzylinder
ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Anzeigeeinrichtung (24a, 24b)
zum Anzeigen der Schrägstellung des Rades, die mittels der
Fühleinrichtung (21) festgestellt worden ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet
durch eine Verarbeitungseinrichtung
(23), die zwischen die Fühleinrichtung (21) und die
Anzeigeeinrichtung (24a, 24b) geschaltet ist, und welche
Information verarbeitet, welche von der Fühleinrichtung
(21) empfangen worden ist und welche die verarbeiteten Daten
an die Anzeigeeinrichtung (24a, 24b) anlegt.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verarbeitungseinrichtung (23)
einen Rechner aufweist.
12. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Anzeigeeinrichtung (59, 70)
zur direkten Anzeige des Schrägstellungsgrades des auszumessenden
Rades.
13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Halteeinrichtungen
eine erste Tragplatte (54), welche in ihrer Lage veränderbar
eingestellt werden kann, und eine zweite Tragplatte
(65) aufweist, welche um eine vertikale Welle (57), die in
der ersten Tragplatte (54) vorgesehen ist, drehbar an der
ersten Tragplatte (54) gehaltert ist, und eine Führungseinrichtung
(66) zum Führen der Bewegung des Paars Detektoreinheiten
aufweist, wobei die Anzeigeeinrichtung eine
Nadel (70), welche starr mit der zweiten Tragplatte (65)
verbunden ist, und eine Skalenplatte (59) aufweist, die
fest an der Ausrichteinrichtung vorgesehen ist, wobei die
Schrägstellung des Rades durch einen Ablesewert auf der
Skalenplatte (59) mittels der Nadel (70) angezeigt wird.
14. Einrichtung nach Anspruch 13 zum Messen der Schrägstellung
einzelner Räder eines Vierradfahrzeuges bezüglich
einer Bezugslinie, gekennzeichnet durch
ein erstes Paar linker und rechter Trageinrichtungen
(54AL, 45AR), welche näher aufeinander zu und weiter voneinander
weg bewegbar sind und welche die linken und rechten
Vorderräder des Fahrzeugs tragen; durch ein zweites
Paar rechter und linker Trageinrichtungen (54BL, 54BR),
welche näher aufeinander zu und weiter voneinander weg bewegbar
sind und welche die linken und rechten Hinterräder
des Fahrzeugs tragen; durch einen ersten Verbindungsmechanismus
(55A, 60A), um wirksam das erste Paar linker und
rechter Trageinrichtungen (54AL, 54AR) miteinander zu verbinden,
durch einen zweiten Verbindungsmechanismus (55B,
60B), um wirksam das zweite Paar linker und rechter Trageinrichtungen
(54BL, 54BR) zu verbinden; durch eine Verbindungseinrichtung
(64a), um wirksam die ersten und zweiten
Verbindungsmechanismen (55A, 60A, 55B, 60B) miteinander
zu verbinden, daß eine Längsmittellinie des Fahrzeugs
parallel zu der Längsrichtung der Verbindungseinrichtung
gemacht wird, wenn die Räder des Fahrzeugs auf dem ersten
und zweiten Paar Trageinrichtungen (54AL, 54AR, 54BL,
54BR) angeordnet sind, wobei die Verbindungseinrichtung
die Bezugslinie bildet; durch eine Fühleinrichtung (67),
welche an jeder der Trageinrichtungen angebracht ist, um
den Schrägstellungsgrad des an der entsprechenden Trageinrichtung
gehalterten Rads bezüglich der Bezugslinie festzustellen,
wenn sie aktiviert worden sind, und durch eine
Anzeigeeinrichtung (59, 70) zum Anzeigen des Schrägstellungsgrades
der Räder.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der ersten und zweiten Verbindungsmechanismen
(55A, 55B) immer eine Parallelogrammbeziehung
aufrechterhält.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungseinrichtung (64a)
eine Längeneinstelleinrichtung zur automatischen Änderung
ihrer Gesamtlänge aufweist.
17. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzeigeeinrichtung eine Skalenplatte
(59), welche in einer vorbestimmten Lage fest an
dem ersten Verbindungsmechanismus (55A, 60A) angebracht
ist, und eine Nadel (70) aufweist, die in der Fühleinrichtung
vorgesehen ist, um einen Ablesewert auf der Skalenplatte
(59) anzuzeigen, wenn die Fühleinrichtung aktiviert
wird, wobei dieser Ablesewert die Schrägstellung des Rades
bezüglich der Bezugslinie darstellt.
18. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsmittellinie als eine
Linie festgelegt ist, welche zwischen der Mitte der Spur
zwischen den beiden Vorderrädern und der Spur zwischen den
beiden Hinterrädern des Fahrzeugs verläuft.
19. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der ersten und zweiten Verbindungsmechanismen
ein pantographenförmiges Verbindungsteil
(55c-55f) aufweist.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß das pantographenförmige Verbindungsteil
(55c-55f) einen ortsfesten Drehpunkt (55f) aufweist,
und daß die Verbindungseinrichtung eine langgestreckte
Stange (109) aufweist, welche sich zwischen den
ortsfesten Drehpunkten erstreckt.
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