DE69419597T2

DE69419597T2 - Vorrichtung zur messung und verfahren zur kraftfahrzeugstabilitätsregelung

Info

Publication number: DE69419597T2
Application number: DE69419597T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kawabe; Kenjiro Yamaya
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1993-02-18
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2014-02-19
Also published as: DE69419597D1; JPH075076A; ES2133540T3; WO1994019672A1; EP0685724B1; EP0685724A4; EP0685724A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Einstellen seiner Stabilität. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs, die den Stabilitätszustand eines Fahrzeugs ausdrückt, sowie ein Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs, indem die Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs verwendet wird.
Konventionell sind ein Ausrichtungstester zum Messen des Befestigungswinkels (Befestigungsrutschwinkels) eines Fahrzeugrads, einschließlich der statischen Spur, des Sturzes und des Nachlaufs, sowie ein Schleudertester zum Messen des Schleuderbetrags der beiden Vorderräder eines Fahrzeugs während des Fahrens als Fahrzeugradinspektionsvorrichtungen zum Untersuchen der Fahrstabilität von fahrzeugbefestigten Rädern bekannt. Zusätlich ist ebenfalls eine Vorrichtung bekannt, bei der fahrzeugbefestigte Räder auf Walzen gedreht werden, zu diesem Zeitpunkt bei den Reifen auftretende Querkräfte gemessen werden, und bei nach vorne und hinten gedrehten Walzen die entsprechenden Spurwerte als Winkel gemessen und gemittelt werden, um virtuelle Spurwerte zu bestimmen. Des weiteren ist, wie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 3-218434 offenbart, ebenfalls eine Vorrichtung bekannt, bei der die Seitenwände der linken und rechten Reifen festgesetzt werden, indem sie von der Außenseite des Fahrzeugs derart gepreßt werden, daß das Fahrzeug sich auf den Walzen seitlich nicht bewegt, und zu diesem Zeitpunkt eine Querkraft auf den Reifen durch eine Kraftmeßdose gemessen wird.
Die für jedes Rad vorgesehene Spur und der Sturz spielen bezüglich der Stabilität des fahrenden Fahrzeugs wichtige Rollen. Bezüglich des grundlegenden Gesichtspunkts der Ausrichtung (Radausrichtung) ist der Sturz ein Winkel, der für jedes Rad unter anderem vorgesehen ist, um das Fahrzeug mit einer Geradeauslaufeigenschaft zu versehen und die Lenkkräfte des Lenkrads zu verringern, indem der Lenkrollhalbmesser des Reifens verringert wird, wenn das Lenkrad gelenkt wird. Der statische Spurwinkel ist zum Zweck der Korrektur des Reifenschleuderns aufgrund der Vorsehung des Sturzwinkels vorgesehen.
Der oben beschriebene konventionelle Ausrichtungstester wird im allgemeinen verwendet, um die Winkel und Abmessungen der Räder zu messen und die jeweiligen Winkel auf von einem Fahrzeughersteller vorgegebene Zielwerte einzustellen. Die durch den Hersteller vorgegebenen Werte sind für jeden Fahrzeugtyp im Detail vorgesehen. Entsprechend besteht bei dem Ausrichtungstester dahingehend ein Nachteil, daß für jeden Fahrzeugtyp auf die vorgegebenen Werte Bezug genommen werden muß, wenn das tatsächliche Einstellen der Ausrichtung durchgeführt wird.
Selbst wenn die Ausrichtung genau auf die von dem Hersteller vorgegebenen Werte für die linken und rechten Räder eingestellt wird, kann zusätzlich das Fahrzeug nicht dazu gebracht werden, geradeaus zu laufen, da aufgrund von Produktionsvariationen während der Herstellung des Fahrzeugs Verschlechterung der Buchsen und Dämpfer, ein Verdrillen des Fahrzeugkörpers und das Zurückversetzen der Räder (der Unterschied des Radstands zwischen linken und rechten Seiten) auftritt und sich über die Zeit verändert.
In den Fällen, in denen die Größe der an dem Fahrzeug befestigten Reifen verändert wurde, oder die Reifen auf solche geändert wurden, die eine andere Haftung aufweisen, kann des weiteren selbst wenn die Ausrichtung auf ähnliche Weise eingestellt wird, die in jedem Reifen erzeugte Kraft variieren, was möglicherweise in einem instabilen Verhalten des Fahrzeugs resultiert. Um das instabile Verhalten zu korrigieren, gibt es keinen anderen Weg, als die Einstellung durch Ausprobieren vorzunehmen, während durch Abändern der Ausrichtung um geringe Maße der Fahrzustand des Fahrzeugs bestätigt wird. Folglich sind ein gewisses Maß an Erfahrung und eine große Anzahl von Schritten erforderlich, so daß in der vorliegenden Situation solch ein Einstellverfahren nahezu nicht praktisch umgesetzt wird.
Bezüglich des oben beschriebenen konventionellen Schleudertesters, da dieser im Grunde geeignet ist, um lediglich das Schleudern der Vorderräder zu messen, ist der Schleudertester nicht sehr nützlich, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug geeignet ist, geradeaus zu laufen.
Bei der in der japanischen Patentanmeldung Nr. 3-218434 offenbarten Vorrichtung zum Drehen von Walzen, um ihre Kräfte zu messen, ist eine Maßnahme vorgesehen, die Seitenwände der Reifen von beiden ihren Seiten zu spannen, um zu verhindern, daß das Fahrzeug sich auf den drehenden Walzen bewegt, auf denen die vier Räder des Fahrzeugs angeordnet sind. Da die seitliche Bewegung der Reifen unterbunden ist, ist es jedoch schwierig, die auf die bodenberührenden Oberflächen der Reifen wirkenden Kräfte genau zu messen. Bei der konventionellen Meßvorrichtung können zusätzlich die Kräfte nicht genau gemessen werden, solange nicht die Walzengeschwindigkeit groß gemacht wird. In dem Zustand, in dem die Walzengeschwindigkeit groß gemacht wird, ist es schwierig, die Ausrichtung während des Drehens der Walzen einzustellen, so daß das Einstellen der Ausrichtung durchgeführt werden muß, nachdem die Drehung der Walzen angehalten wurde. Beim Durchführen solch einer Einstellung ist es schwierig, die Einstellung durch eine einzelne Einstellung wie beabsichtigt zu erzeugen, und es muß ein Vorgang, der die Meßverfahren mit den sich drehenden Walzen, das Anhalten der Walzen und das Einstellen der Ausrichtung beinhaltet, mehrfach wiederholt werden, so daß ein Problem dahingehend besteht, daß die Anzahl von durchzuführenden Schritten sehr groß wird.
Falls die Einstellung der Ausrichtung nicht korrekt ist, ist es eine bekannte Tatsache, daß verschiedene Nachteile auftreten, einschließlich der Verschlechterung der Stabilität bezüglich Störungen wie beispielsweise Geradeauslauf, Seitenwindstabilität, unnormaler Reifenverschleiß, schlechter Kraftstoffverbrauch und durch die Reifen erzeugtes erhöhtes Geräusch.
Selbst wenn die Einstellung durch Verwenden der Radinspektionsvorrichtung im vorliegenden Zustand eingestellt wird, haben wie oben erwähnt die Fahrleistung des Fahrzeugs und verschiedene Leistungen der Reifen noch nicht ihr volles Potential erreicht.
Es wird ebenfalls Aufmerksamkeit auf die EP-A-0292855 gelenkt, in der ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Präzisionseinstellen des Fahrwerks von Kraftfahrzeugen offenbart ist, bei denen die Räder und Achsen mit einstellbaren Radienstreben aufgehängt sind. Alle vier Räder des Fahrzeugs sind durch Walzenpaare getragen, die durch drehbare Sockel getragen sind. Die die Vorderräder der Fahrzeuge tragenden Sockel sind querbeweglich befestigt. Sowohl die Vorder- als auch die Hinterräder sind seitlich durch eine Einrichtung gestützt, die geeignet ist, die Kraft aufzuzeichnen, die erforderlich ist, um jeglicher Tendenz des Fahrzeugs entgegenzuwirken, seitlich zu wandern, wenn die radtragenden Walzen angetrieben werden. Zunächst werden Einstellungen vorgenommen, um jegliche Seitendrifttendenz des Fahrzeugs zu korrigieren. Dann werden bei beabstandeten Punkten an dem Fahrzeug Messungen vorgenommen, um den Winkel zwischen seiner tatsächlichen und der idealen Längsmittellinie zu bestimmen. Auf Grundlage dieser Messungen wird die Radspur des Fahrzeugs ebenfalls relativ zum Fahrzeug zentriert.
Die vorliegende Erfindung wurde ersonnen, um die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden, und es ist ihr zugrundeliegendes technisches Problem, eine Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs bereitzustellen, die es ermöglichen, die Fahrzeugräder auf einfache Weise einzustellen und optimale sich in Abhängigkeit von der Reifenart unterscheidende Werte genau einzustellen, ohne durch die Verformung und Verschlechterung aufgrund von Variationen in dem Herstellungsverfahren von Fahrzeugen und Änderungen über die Zeit beeinträchtigt zu sein und ohne Bezugnahme auf durch einen Fahrzeughersteller vorgegebene Ausrichtungseinstellungen.
Es ist ein weiteres zugrundeliegendes technisches Problem der vorliegenden Erfindung, die Meßgenauigkeit zu verbessern, indem verhindert ist, daß der Fahrzeugkörper sich während der Einstellung der Fahrzeugstabilität bewegt.
In einem ersten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs vor, umfassend eine Vielzahl von Aufsatzgestellen, von denen jedes eine Walzeneinrichtung mit einer Vielzahl von Walzen, deren Drehachsen parallel zueinander eingestellt und horizontal ausgerichtet sind, wobei zumindest eine der Vielzahl von Walzen drehangetrieben ist, und einen Sensor zum Erfassen einer auf die Walzeneinrichtung wirkennen Kraft in eine Richtung der Drehachse jeder der Walzen und/oder einer auf die Walzeneinrichtung wirtenden Kraft rechtwinklig zu der Drehachse jeder der Walzen umfaßt, wobei die Vielzahl von Aufsatzgestellen derart bei jeweiligen Rädern des der Messung unterworfenen Fahrzeugs entsprechenden Positionen angeordnet ist, daß die Drehachse jeder der Walzen parallel zueinander werden, und jedes der Vielzahl von Aufsatzgestellen in der Richtung der Drehachse jeder der Walzen und in der Richtung rechtwinklig zu der Drehachse jeder der Walzen unabhängig bewegbar ist; eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben zumindest einer der Vielzahl von Walzen; und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines erfaßten Wertes des Sensors.
Die Vorrichtung der Erfindung umfaßt des weiteren bevorzugt eine Verriegelungseinrichtung, um zu ermöglichen, daß die Vielzahl von Aufsatzgestellen in der Richtung der Drehachse jeder der Walzen und in der Richtung rechtwinklig zu der Drehachse jede der Walzen bewegbar ist, und um durch Verriegeln der Aufsatzgestelle die Bewegung der Vielzahl von Aufsatzgestellen bei vorherbestimmten Positionen anzuhalten.
Zusätzlich ist die Vorrichtung der Erfindung bevorzugt des weiteren mit einer Führungseinrichtung versehen, um zu bewirken, daß sich ein Mittelpunkt der Aufstandefläche des der Messung unterworfenen Fahrzeugs auf einer Mittellinie zwischen den auf linken und rechten Seiten angeordneten Aufsatzgestellen befindet.
In einem zweiten Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs durch Verwenden der Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vor, umfassend die Schritte: Anordnen von Rädern des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs entsprechend auf einer Vielzahl von Aufsatzgestellen; Antreiben von zumindest einer der Untreibbaren Walzen der Aufsatzgestelle auf linken und rechten Seiten, auf die Hinterräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind; Erfassen einer Kraft in eine Richtung der Drehachse jeder der Walzen und/oder einer Kraft in eine Richtung rechtwinklig zu der Drehachse jeder der Walzen, die auf eine Walzeneinrichtung von jedem der Aufsatzgestelle auf linken und rechten Seiten wirken, auf die Vorderräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind; und Einstellen eines Rutschwinkels der Hinterräder derart, daß eine Summe der erfaßten Kräfte in der Richtung der Drehachse von jeder der Walzen oder eine Differenz zwischen den erfaßten Kräften in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse von jeder der Walzen minimal wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs kann geeignet die Schritte umfassen: Einstellen einer Vielzahl von Aufsatzgestellen jeweils bei Positionen, die Rädern des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs entsprechen; Anordnen der Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs entsprechend auf der Vielzahl der Aufsatzgestelle; Antreiben von zumindest einer der Untreibbaren Walzen der Aufsatzgestelle auf linken und rechten Seiten, auf die Hinterräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind; Erfassen einer Kraft in eine Richtung der Drehachse jeder der Walzen und/oder einer Kraft in eine Richtung rechtwinklig zu der Drehachse jeder der Walzen, die auf eine Walzeneinrichtung von jedem der Aufsatzgestelle auf linken und rechten Seiten wirken, auf die Vorderräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind; und Einstellen eines Rutschwinkels der Hinterräder derart, daß eine Summe der erfaßten Kräfte in der Richtung der Drehachse von jeder der Walzen oder eine Differenz zwischen den erfaßten Kräften in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse von jeder der Walzen minimal wird.
Bei dem Schritt des Anordnens der Räder des Fahrzeugs bei dem Verfahren der Erfindung ist es bevorzugt, daß die Verriegelungseinrichtung verriegelt wird, nachdem die Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs jeweils auf der Vielzahl der Aufsatzgestelle in einem Zustand angeordnet werden, in dem die Verriegelungeeinrichtung entriegelt ist.
Es ist des weiteren bevorzugt, daß das Verfahren der Erfindung weiterhin die Schritte umfaßt: Einstellen des Rutschwinkels der Hinterräder derart, daß jede der Kräfte in der Richtung der Drehachse von jeder der Walzen minimal wird, die auf die Aufsatzgestelle auf linken und rechten Seiten wirken, auf denen die Hinterräder angeordnet sind, indem zumindest eine der Untreibbaren Walzen der Aufsatzgestelle auf linken und rechten Seiten angetrieben wird, auf die die Hinterräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind.
Es ist wiederum weiter bevorzugt, daß das Verfahren der Erfindung des weiteren die Schritte umfaßt: Einstellen des Rutschwinkels der Vorderräder derart, daß jede der Kräfte in der Richtung der Drehachse von jeder der Walzen minimal wird, die auf die Aufsatzgestelle auf linken und rechten Seiten wirken, auf denen die Vorderräder angeordnet sind, indem zumindest eine der Untreibbaren Walzen der Aufsatzgestelle auf linken und rechten Seiten angetrieben wird, auf die die Vorderräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind.
In einem dritten Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs durch Verwenden der Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vor, umfassend die Schritte: Anordnen von Rädern des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs entsprechend auf einer Vielzahl von Aufsatzgestellen; Antreiben von zumindest einer der untreibbaren Walzen von einem einzelnen Aufsatzgestell der Vielzahl Aufsatzgestelle, auf die die jeweiligen Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind; Erfassen einer Kraft in eine Richtung der Drehachse jeder der Walzen und/oder einer Kraft in eine Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder der Walzen, die auf eine Walzeneinrichtung wirken, von deren Walzen zumindest eine angetrieben wurde; und Einstellen eines Rutschwinkels des Rads auf zumindest einer der angetriebenen Walzen derart, daß die in der Richtung der Drehachse von jeder der Walzen und/oder die in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse von jeder der Walzen erfaßte Kraft minimal wird.
Bei der Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sind eine Vielzahl von Aufsatzgestellen vorgesehen. Jedes dieser Aufsatzgestelle umfaßt eine Walzenvorrichtung mit einer Vielzahl von Walzen, deren Drehachse parallel zueinander eingestellt und horizontal ausgerichtet sind, wobei zumindest eine der Vielzahl Walzen drehangetrieben ist, und ein Sensor zum Erfassen einer Kraft in die Richtung der Drehachse jeder der Walzen und/oder einer Kraft in eine Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder der Walzen vorgesehen ist, die auf die Walzeneinrichtung wirkt/wirken. Diese Aufsatzgestelle sind bei Positionen angeordnet, die den jeweiligen Rädern des der Messung unterworfenen Fahrzeugs derart entsprechen, daß die Drehachsen der Walzen parallel zueinander werden. Zumindest eine der Vielzahl der Walzen ist durch eine Antriebsvorrichtung drehangetrieben, und der erfaßte Wert des Sensors wird auf einer Anzeigeeinheit angezeigt. Diese Aufsatzgestelle können bei Positionen fest angeordnet sein, die den jeweiligen Rädern des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs entsprechen. Falls eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, um zu ermöglichen, daß die Aufsatzgestelle in der Richtung der Drehachse jeder Walze und in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze bewegbar ist, und um durch Verriegeln der Aufsatzgestelle die Bewegung der Aufsatzgestelle bei vorherbestimmten Positionen anzuhalten, ist es möglich, eine Lageeinstellung in Übereinstimmung mit einem Zurückversetzen des Fahrzeugs vorzunehmen.
Gemäß der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung wirkt dann, wenn die Räder des der Messung unterworfenen Fahrzeugs derart angeordnet sind, daß sie auf den jeweiligen Aufsatzgestellen angeordnet sind, und zumindest eine der drehbeweglich antreibbaren Walzen des Aufsatzgestells angetrieben ist, eine Kraft auf jede Walzeneinrichtung in die Richtung der Drehachse jeder Walze und/oder die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze, in Übereinstimmung mit der Stabilität des Fahrzeugs. Durch Erfassen der Kraft in die Richtung der Drehachse jeder Walze und/oder der Kraft in die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze ist es entsprechend möglich, die Stabilität des Fahrzeugs auf einfache Weise und genau zu messen.
Um die Stabilität mit hoher Genauigkeit zu messen, indem diese Stabilitätsmeßvorrichtung verwendet wird, ist es notwendig, zu bewirken, daß die Mittelpunkte der Radaufstandsflächen des der Messung unterworfenen Fahrzeugs (der Mittelpunkt der Vorderaufstandsfläche und der Mittelpunkt der Rückaufstandsfläche) auf einer Mittellinie zwischen den Aufsatzgestellen auf den linken und rechten Seiten angeordnet sind. Falls die Führungseinrichtung verwendet wird, kann das Fahrzeug einfach in die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze verrückt werden, und die Mittelpunkte der Radaufstandsflächen des der Messung unterworfenen Fahrzeugs können auf der Mittellinie zwischen den Aufsatzgestellen auf den rechten und linken Seiten angeordnet werden. Nachdem das Fahrzeug auf die Aufsatzgestelle verrückt wurde, können zusätzlich die Mittelpunkte der Radaufstandsflächen des der Messung unterworfenen Fahrzeugs auf der Mittellinie zwischen den Aufsatzgestellen auf den linken und rechten Seiten angeordnet werden.
Um die Stabilität des Fahrzeugs einzustellen, indem die oben beschriebene Stabilitätsmeßvorrichtung verwendet wird, werden die Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs jeweils auf der Vielzahl von Aufsatzgestellen angeordnet, und dann wird zumindest eine der antreibbaren Walzen der Aufsatzgestelle auf den linken und rechten Seiten, auf denen die Hinterräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind, angetrieben. In diesem Zustand wird die Erfassung bezüglich der Kraft in die Richtung der Drehachse jeder Walze und/oder der Kraft in die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze durchgeführt, die auf die Walzenvorrichtung jeder der Aufsatzgestelle auf den linken und rechten Seiten wirkt/wirken, auf denen die Vorderräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind. Dann wird der Rutschwinkel der Hinterräder derart eingestellt, daß die Summe der erfaßten Kräfte in die Richtung der Drehachse jeder Walze oder der Unterschied zwischen den erfaßten Kräften in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze, d. h. die Summe der auf die bodenberührenden Oberflächen der Reifen der Vorderräder wirkenden Kräfte minimal wird.
Obwohl die Vorderradausrichtung oder die Hinterradausrichtung jeweils unabhängig einstellbar ist, wird die Radstabilität durch Verformung und Verschlechterung aufgrund von Variationen im Herstellungsprozeß von Fahrzeugen beeinflußt und verändert sich über die Zeit. Wenn der Rutschwinkel der Hinterräder derart eingestellt wird, daß die Summe der auf die bodenberührenden Oberflächen der Reifen der Vorderräder wirkenden Kräfte in dem Zustand minimal wird, in dem die Hinterräder sich drehen, ist es entsprechend möglich, eine Einstellung auf einfache Weise und genau auf optimale Einstellwerte durchzuführen, die sich in Abhängigkeit von der Reifenart unterscheiden, ohne durch die Verformung und die Verschlechterung aufgrund von Variationen in dem Herstellungsverfahren von Fahrzeugen und Änderungen über die Zeit beeinträchtigt zu sein.
In dem Fall, in dem die Stabilität des Fahrzeugs eingestellt wird, indem die bevorzugte Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs verwendet wird, bei der eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, werden die Vielzahl von Aufsatzgestellen jeweils bei Positionen eingestellt, die den Rädern des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs entsprechen, und Schritte ähnlich zu den oben beschriebenen werden dann durchgeführt. Die in diesem Verfahren verwendete Stabilitätsmeßvorrichtung ist derart angeordnet, daß die Aufsatzgestelle bewegbar sind, so daß es möglich ist, wenn die Aufsatzgestelle bei den dem Rückversatz entsprechenden Positionen eingestellt sind, Stabilitätseinstellungen eines Fahrzeugs durchzuführen, bei dem ein Rückversatz auftrat. In diesem Fall kann die Verriegelungseinrichtung verriegelt werden, nachdem die Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs jeweils auf der Vielzahl von Aufsatzgestellen angeordnet wurden, bei denen die Verriegelungseinrichtung in einem entriegelten Zustand eingestellt wurde. Wahlweise können die Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs auf den Aufsatzgestellen angeordnet werden, nachdem die Aufsatzgestelle jeweils in Positionen bewegt wurden, die den Rädern des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs entsprechen, und dann angeordnet und durch die Verriegelungseinrichtung verriegelt werden.
Der Rutschwinkel der Hinterräder ist unabhängig einstellbar, wenn zumindest eine der antreibbaren Rollen der Aufsatzgestelle auf den linken und rechten Seiten, auf denen die Hinterräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind, angetrieben wird, und wenn der Rutschwinkel der Hinterräder derart eingestellt wird, daß die jeweiligen Kräfte in Richtung der Drehachse der auf die Aufsatzgestelle auf den linken und rechten Seiten wirkenden Walze minimal wird, auf denen die Hinterräder angeordnet sind.
Darüber hinaus ist der Rutschwinkel der Vorderräder unabhängig einstellbar, wenn zumindest eine der antreibbaren Walzen der Aufsatzgestelle auf den linken und rechten Seiten, auf denen die Vorderräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet sind, angetrieben wird, und wenn der Rutschwinkel der Vorderräder derart eingestellt wird, daß die jeweiligen Kräfte in der Richtung der Drehachse der auf die Aufsatzgestelle auf den linken und rechten Seiten wirkenden Walze minimal wird, auf denen die Vorderräder angeordnet sind.
Bei dem Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung werden, wenn die Stabilität eines Fahrzeugs eingestellt wird, indem die Stabilitätsmeßvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verwendet wird, die Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs entsprechend auf der Vielzahl von Aufsatzgestellen angeordnet. Zumindest eine der antreibbaren Walzen eines Aufsatzgestells unter der Vielzahl von Aufsatzgestellen, auf denen die jeweiligen Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs angeordnet werden, wird angetrieben. In diesem Zustand wird die Kraft in der Richtung der Drehachse jeder Walze und/oder die Kraft in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze erfaßt, die auf eine Walzenvorrichtung wirkt/wirken, deren Walze angetrieben wurde. Der Rutschwinkel des Rads auf der angetriebenen Walze wird derart eingestellt, daß die erfaßte Kraft in die Richtung der Drehachse jeder Walze und/oder die erfaßte Kraft in die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze minimal wird/werden. Dann wird die oben beschriebene Stabilitätseinstellung für jedes Rad durchgeführt, um die Stabilität für alle Räder einzustellen.
Es sollte angemerkt werden, daß bei dem Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung dann, wenn die Stabilität eines Fahrzeugs eingestellt wird, indem die bevorzugte Stabilitätsmeßvorrichtung verwendet wird, bei der eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, dann der Schritt des Einstellens der Vielzahl von Aufsatzgestellen jeweils bei Positionen, die den Rädern des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs entsprechen, vor dem Anordnen des Fahrzeugs auf den Aufsatzgestellen vorgesehen ist.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der Vorrichtung nach dem dritten Aspekt der Erfindung möglich, einen Vorteil dahingehend zu erzielen, daß die Fahrzeugstabilität auf einfache Weise und genau meßbar ist, indem die Kraft in die Richtung der Drehachse der Walze und/oder die Kraft in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse der Walze erfaßt wird/werden, die auf jede Walzenvorrichtung wirkt.
Nach der bevorzugten Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, ist es möglich, einen Vorteil dahingehend zu erzielen, daß die Stabilität eines Fahrzeugs, bei dem ein Rückversatz aufgetreten ist, auf einfache Weise und genau meßbar ist, indem die Aufsatzgestelle bei Positionen angeordnet werden, die dem Rückversatz entsprechen.
Gemäß der weiterhin bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der eine Führungseinrichtung vorgesehen ist, ist es möglich, einen Vorteil dahingehend zu erzielen, daß die Fahrzeugstabilität mit hoher Genauigkeit meßbar ist, daß die Führungseinrichtung vorgesehen ist, um es dem Fahrzeug zu ermöglichen, relativ zur Meßvorrichtung geradeaus vorgerückt zu werden.
Gemäß bevorzugter Merkmale der Erfindung ist es ebenfalls möglich, einen Vorteil dahingehend zu erzielen, daß es möglich ist, die Fahrzeugräder auf einfache Weise und genau auf festgesetzte Optimalwerte einzustellen, die sich in Abhängigkeit von den Reifenarten unterscheiden, ohne durch die Verformung und Verschlechterung aufgrund von Variationen im Herstellungsverfahren von Fahrzeugen und Änderungen über die Zeit beeinträchtigt zu sein, und ohne Bezugnahme auf durch einen Fahrzeughersteller vorgegebene Ausrichtungseinstellungen.
Gemäß dem Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung ist es möglich, einen Vorteil dahingehend zu erzielen, daß es möglich ist, zu verhindern, daß das eingestellte Fahrzeug sich auf der Vorrichtung bewegt, da die Räder getrennt einzeln gedreht werden, und die anderen drei Räder gestoppt werden, wodurch es ermöglicht wird, die Stabilität mit hoher Genauigkeit einzustellen.
Die Erfindung wird lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben werden, in denen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Stabilitätsmessen gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Führungseinrichtung ist;
Fig. 3 eine Vorderansicht der Führungseinrichtung ist;
Fig. 4 eine Draufsicht auf Aufsatzgestelle ist;
Fig. 5 eine Vorderansicht der Aufsatzgestelle ist;
Fig. 6 eine Seitenansicht der Aufsatzgestelle ist;
Fig. 7 ein schematisches Diagramm einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur
Stabilitätsmessung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 8 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung zur
Stabilitätsmessung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 9 A, 9B und 9C entsprechend eine Draufsicht auf das in Fig. 8 gezeigte Aufsatzgestell, eine Vorderansicht des in Fig. 8 gezeigten Aufsatzgestells und eine Seitenansicht des in Fig. 8 gezeigten Aufsatzgestells sind;
Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung zur Stabilitätsmessung gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
Fig. 11 eine schematische Endansicht der vierten Ausführungsform ist.
Es wird nunmehr unter Bezugsnahme auf die Zeichnungen eine ausführliche Beschreibung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegeben werden. Fig. 1 zeigt eine Fahrzeugstabilitätsmeßvorrichtung der eingebetteten Art. Diese Stabilitätsmeßvorrichtung ist mit Aufsatzgestellen 12 versehen, von denen jedes eine Walzenvorrichtung mit einer Vielzahl von Walzen, deren Drehachsen parallel zueinander angeordnet und die horizontal ausgerichtet sind, sowie einen Sensor zum Messen von auf die Walzenvorrichtung wirkenden Kräften umfaßt. Der an dem Aufsatzgestell 12 vorgesehene Sensor ist mit einer Anzeigeeinheit 16 zum Anzeigen eines erfaßten Werts des Sensors verbunden. Ein Motor ist mit einer der auf dem Aufsatzgestell 12 vorgesehenen Walzen gekoppelt, und der Motor ist mit einer Steuerung 18 zum Steuern des Drehantriebs des Motors verbunden. Bezugszeichen 15 bezeichnet eine ausfahrbare Verbindungsfußplatte.
Eine Führungseinrichtung 10 ist in der Richtung, in der das Fahrzeug 14 fortschreitet, vor der Stabilitätsmeßvorrichtung vorgesehen, um es einem der Messung unterworfenen Fahrzeug 14 zu ermöglichen, sich in einer Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walzen auf dem Aufsatzgestell 12 fortzubewegen. Diese Führungsvorrichtung 10 ist mit einem Motor versehen, um eine Zielplatte der Führungsvorrichtung nach links und rechts zu bewegen, und dieser Motor ist mit der Steuerung 18 verbunden.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weist die Führungsvorrichtung 10 eine Grundplatte 20 auf. Ein Paar Blöcke 22 sind an der Grundplatte 20 derart befestigt, daß sie parallel zueinander sind. Eine Schraube 24 ist drehbeweglich durch die und zwischen den Blöcken 22 getragen. Eine Führungsstrebe 28 ist an den und zwischen den Blöcken 22 parallel zur Schraube 24 befestigt. Ein Bewegungsblock 32, in dem ein Durchgangsloch für den Durchtritt der Führungsstrebe 28 durch ihn hindurch, und ein Schraubenloch mit einem Innengewinde zum Gewindeeingriff mit der Schraube 24 ausgebildet sind, ist vorgesehen. Die Führungsstrebe 28 wird durch das Durchgangsloch in dem Bewegungsblock 32 durchgeführt, und die Schraube 24 wird in das Schraubenloch eingeschraubt. Zusätzlich ist ein Motor 26 an der Grundplatte 20 befestigt, und eine Ausgangswelle des Motors 26 ist mit einem Ende der Schraube 24 gekoppelt. Ein Ende einer Säule 30, die sich in einer Richtung rechtwinklig zur Grundplatte 20 erstreckt, ist an dem Bewegungsblock 32 befestigt. Eine Zielplatte 34, die in ihr eine Lampe aufnimmt, ist an dem anderen Ende der Säule 30 befestigt.
Die Seitenfläche der sich auf der Seite des Fahrzeugs 14 befindlichen Zielplatte 34 wird durch eine schwarze opake Platte 36 gebildet. Unterdessen wird die Seitenfläche der sich auf der Seite des Motors 26 befindlichen Zielplatte 34 durch eine rote Platte 38 gebildet, die durch sie hindurch Rotlicht überträgt, während die Oberfläche der der roten Platte 38 zugewendeten Zielplatte 34 durch eine grüne Platte 40 gebildet ist, die durch sie hindurch grünes Licht überträgt. Das durch die Zielplatte 34 übertragene Licht kann andersfarbiges Licht sein.
In dieser Führungseinrichtung 10 wird die Zielplatte 34 in die linke oder rechte Richtung bewegt, da der Bewegungsblock 32 entlang der Schraube 24 nach links und rechts bewegt wird, wenn der Motor 26 vorwärts oder rückwärts gedreht wird. Nachdem die Führungseinrichtung 10 in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand installiert wurde, und wenn die Zielplatte 34 von der Seite des Fahrzeugs 14 betrachtet wird, kann nur die opake Platte 36 betrachtet werden, wie in Fig. 3 gezeigt, wenn die Zielplatte 34 unmittelbar vor dem Fahrer angeordnet ist. Wenn zwischenzeitlich die Zielplatte 34 von der Geradeausposition nach links versetzt ist, kann die rote Platte 38 betrachtet werden, und wenn die Zielplatte 34 nach rechts versetzt ist, kann die grüne Platte 40 betrachtet werden. Wenn das Fahrzeug auf dieser Meßvorrichtung in dem Zustand bewegt wird, in dem durch Bewegen der Zielplatte 34 in die linke oder rechte Richtung nur die opake Platte 36 sichtbar ist, ist es entsprechend möglich, es dem Fahrzeug 14 zu ermöglichen, sich gerade nach vorne zu bewegen, und dem Mittelpunkt jeder Radaufstandsfläche des Fahrzeugs zu ermöglichen, auf der Mittellinie zwischen den Aufsatzgestellen auf beiden Seiten angeordnet zu sein. Da der Fehler im Antriebswinkel des Fahrzeugs eliminiert werden kann, wirkt diese Anordnung folglich, um die Reproduzierbarkeit der Messungen zu verbessern.
Die in Fig. 1 gezeigten vier Aufsatzgestelle sind jeweils auf die gleiche Art angeordnet, so daß eine Beschreibung von nur einem der Aufsatzgestelle gegeben werden wird. Wie in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt, ist das Aufsatzgestell 12 beweglich an einer rechteckigen Grundplatte 42 befestigt. Ein Paar Führungsschienen 44 zum Gleiten nach links und rechts, die parallel angeordnet sind und sich in einer Richtung parallel zur Längsseite der Grundplatte 42 erstrecken, d. h. in die Richtungen nach links und rechts, sind an der Grundplatte 42 befestigt. Das linke Aufsatzgestell 12 und das rechte Aufsatzgestell 12 sind an den Führungsschienen 42 zum Gleiten nach links und rechts derart befestigt, daß sie zum Gleiten nach links und rechts entlang der Führungsschienen 44 bewegbar sind. Da das linke Aufsatzgestell 12 und das rechte Aufsatzgestell 12 seitlich symmetrisch angeordnet sind, werden identische Abschnitte durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden, und eine Beschreibung wird von nur einem Aufsatzgestell gegeben werden.
Ein nach links und rechts bewegbarer Sockel 50, der nur in die Richtung entlang der Führungsschienen 44 zum Gleiten nach links und rechts bewegbar ist, ist an den Führungsschienen 44 zum Gleiten nach links und rechts befestigt. Führungsschienen 52 zum Gleiten nach vorne und hinten, die parallel angeordnet sind und sich in einer Richtung rechtwinklig zu den Führungsschienen 44 zum Gleiten nach links und rechts erstrecken, d. h. in der Richtung nach vorne und hinten, sind an dem nach links und rechts beweglichen Sockel 50 befestigt. Ein Sensor 54, der nur in eine Richtung entlang der Führungsschienen 52 zum Gleiten nach vorne und hinten bewegbar ist, ist an den Führungsschienen 52 zum Gleiten nach vorne und hinten befestigt. Dieser Sensor 54 ist mit einem Element zum Erfassen der Kraft versehen, die in der Richtung entlang der Führungsschienen 44 zum Gleiten nach links und rechts wirkt, sowie mit einem Element zum Erfassen der Kraft, die in der Richtung entlang der Führungsschiene 52 zum Gleiten nach vorne und hinten wirkt. Diese Elemente des Sensors 54 können durch Kraftmeßdosen oder ähnliches gebildet sein. Des weiteren kann an dem Sensor 54 ein Element zum Messen der Kraft vorgesehen sein, die in die vertikale Richtung wirkt, um das Fahrzeuggewicht zu messen.
An dem Sensor 54 ist eine Walzenvorrichtung 56 befestigt. Die Walzenvorrichtung 56 weist einen an dem Sensor 54 befestigten Walzenfuß 58 auf. Entlang seiner Seitenkante, die parallel zu den Führungsschienen 52 zum Gleiten nach vorne und hinten ist, sind an dem Walzenfuß 58 aufrecht vier vertikale Walzen 62 drehbeweglich vorgesehen. Drei vertikal Walzen 62 sind ebenfalls aufrecht an einer Seitenkante vorgesehen, die parallel zu dieser Seitenkante ist. Diese vertikalen Walzen 62 sind dazu da, zu verhindern, daß das Rad herausfällt, und können ausgelassen werden.
Zwischen den gegenüberliegenden Sätzen vertikaler Walzen 62 sind vier horizontale Walzen 60 mit ihren Drehachsen parallel eingestellt und horizontal ausgerichtet derart getragen, daß sie zwischen an dem Walzenfuß 58 befestigten Lagern drehbeweglich sind. Mit einer Drehwelle einer horizontalen Walze 60 ist eine Ausgangswelle eines Motors 64 gekoppelt. Dieser Motor 64 ist mit der in Fig. 1 gezeigten Steuerung 18 verbunden. Die Oberfläche jeder dieser horizontalen Walzen 60 ist mit einer Rändelung versehen, oder es ist an ihrer Oberfläche ein Harz mit einer ungleichmäßigen Oberfläche befestigt, so daß ihr Reibkoeffizient zum Reibkoeffizient der Fahrbahnoberfläche paßt. Da fahrbare Oberflächen mit verschiedenen Reibkoeffizienten in verschiedenen Ländern der Welt existieren, ist es wünschenswert, die Messung zu bewirken, indem horizontale Walzen mit einem Reibkoeffizienten verwendet werden, die zu dem Reibkoeffizienten der Fahrbahnoberfläche paßt, auf der das zu messende Fahrzeug fährt.
Obgleich dies nicht gezeigt ist, ist an jedem der oben beschriebenen Aufsatzgestelle eine Verriegelungseinrichtung zum Festsetzen des sich nach links und rechts bewegenden Sockels 50 bei einer vorherbestimmten Position auf der Führungsschiene 54 zum Gleiten nach rechts und links und eine Verriegelungseinrichtung zum Festsetzen des Sensors 54 an einer vorherbestimmten Position auf der Führungsschiene 52 zum Gleiten nach vorn und hinten vorgesehen.
Das Aufsatzgestell 12 ist in den Richtungen nach links und rechts entlang der Führungsschienen 44 zum Gleiten nach links und rechts bewegbar und ist in der Richtung nach vorn und hinten entlang der Führungsschienen 52 zum Gleiten nach vorn und hinten bewegbar. Zusätzlich kann das Aufsatzgestell 12 an einer vorherbestimmten Position festgesetzt werden, indem es durch die Verriegelungseinrichtung verriegelt wird. Es sollte angemerkt sein, daß obwohl in der obigen Beschreibung ein Beispiel angegeben ist, bei dem zwei Aufsatzgestelle 12 an einer einzelnen Grundplatte 42 befestigt sind, ein einzelnes Aufsatzgestell 12 an einer einzelnen Grundplatte 42, oder vier Aufsatzgestelle 12 an einer einzelnen Grundplatte 42 befestigt sein kann/können.
Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Stabilitätsmeßvorrichtung und stellt ein Beispiel dar, in dem das Fahrzeug 14 mittels eines Lifts 70 an dem Aufsatzgestell 12 befestigt wird. Fig. 8, 9 A, 9B und 9C zeigen eine dritte Ausführungsform, bei der eine (nicht gezeigte) Korrektureinrichtung vorgesehen ist, um die jeweiligen Walzen parallel zu gestalten, und die Stabilitätsmeßvorrichtung tragbar ist und auf dem Boden angeordnet wird. In diesem Fall ist eine geneigte Oberfläche 72 an Vorder- und Hinterabschnitten jedes Aufsatzgestells 12 befestigt, um das Auffahren des Fahrzeugs auf die Aufsatzgestelle 12 zu ermöglichen. Zusätzlich ist es bevorzugt, eine Gummimatte 74 unter jedes Aufsatzgestell zu legen, so daß das Fahrzeug nicht rutscht, wenn es auf die Aufsatzgestelle auffährt. Die (nicht dargestellte) Korrektureinrichtung ist mit einer Einrichtung zum parallelen Anordnen der Walzen versehen, indem ein Faden zwischen dem Walzensatz gespannt und der Winkel der Walzen gemessen wird, oder indem der Winkel der Walzen gemessen wird, indem ein optischer Kollimator verwendet wird, wie dies bei einem Ausrichtungstester der Fall ist.
Fig. 10 zeigt eine vierte Ausführungsform der Stabilitätsmeßvorrichtung. In der Zeichnung sind Abschnitte, die den oben beschriebenen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen. In dieser Ausführungsform ist ein Führungsstab 82 mit einer Bezugslinie 80, die sich in einer Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze erstreckt, und zu einer Mittellinie zwischen den rechten und linken Aufsatzgestellen ausgerichtet ist, als eine Führungseinrichtung vorgesehen, um zu bewirken, daß ein Mittelpunkt der Radaufstandsfläche des Fahrzeugs auf einem Mittelpunkt zwischen dem rechten und linken Aufsatzgestellen angeordnet wird. Da die Bezugslinie zur Mittellinie ausgerichtet ist, sind die linken und rechten Aufsatzgestelle 12 symmetrisch um die Bezugslinie. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist zusätzlich eine Markierung 84 bei dem vorderen und dem hinteren Ende der sich längs erstreckenden Mittellinie des Fahrzeugs vorgesehen, und ein Gewicht 88 ist über einen Faden 86 derart abgehängt, daß es durch die Markierung 84 läuft.
Gemäß dieser Führungseinrichtung 10 kann dann, wenn die Verriegelungseinrichtung für die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze auf dem Aufsatzgestell verriegelt wird, und die Verriegelungseinrichtung für die Richtung der Drehachse jeder Walze auf dem Aufsatzgestell, d. h. für die Richtung der Radaufstandsfläche des Fahrzeugs entriegelt wird, und wenn das Fahrzeug derart bewegt wird, daß das Gewicht 88 unmittelbar oberhalb der Bezugslinie 80 angeordnet ist, der Mittelpunkt der Radaufstandsfläche des Fahrzeug auf der Mittellinie zwischen den linken und rechten Aufsatzgestellen angeordnet werden. Falls das Fahrzeug derart verrückt wird, daß das Gewicht 88 entlang und unmittelbar überhalb der Bezugslinie 80 verläuft, kann zusätzlich das Fahrzeug geradeaus in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze auf dem Aufsatzgestell verrückt werden.
Als nächstes wird eine Beschreibung für ein erstes Verfahren zum Einstellen der Stabilität durch Verwenden der oben beschriebenen Stabilitätsmeßvorrichtung gegeben werden.
Dieses Verfahren wird durch die folgenden Vorgehensweisen (1) bis (9) durchgeführt.
(1) Zunächst wird die Verriegelungseinrichtung entriegelt und die vier Aufsatzgestelle 12 weden in Positionen eingestellt, die den jeweiligen Rädern des Fahrzeugs 14 entsprechen.
(2) Nachdem die Position der Zielplatte 34 derart eingestellt ist, daß von dem Fahrer nur die Zielplatte 34 der Führungseinrichtung 10 gesehen werden kann, wird das Fahrzeug 14 relativ zur Stabilitätsmeßvorrichtung geradeaus nach vorne bewegt. Als ein Ergebnis kann der Mittelpunkt der Radaufstandsfläche des der Messung unterworfenen Fahrzeugs auf der Mittellinie zwischen den linken und rechten Aufsatzgestellen angeordnet werden.
In einem Fall, in dem die mit dem Führungsstab 82 versehene Stabilitätsmeßvorrichtung verwendet wird, wird zusätzlich die Verriegelungseinrichtung für die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze auf dem Aufsatzgestell verriegelt, und die Verriegelungseinrichtung für die Richtung der Drehachse jeder Walze auf dem Verriegelungsgestell entriegelt, nachdem jedes Rad des Fahrzeugs auf jedem Aufsatzgestell angeordnet wurde. Dann wird das Fahrzeug derart bewegt, daß das Gewicht 88 unmittelbar oberhalb der Bezugslinie 80 angeordnet ist, wodurch die Einstellung derart gestaltet ist, daß die Mittelpunkte der Radaufstandsflächen für die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs oberhalb der Bezugslinie angeordnet sind.
(3) In dem Zustand, in dem die Räder der Fahrzeuge 14 auf den jeweiligen Aufsatzgestellen 12 angeordnet sind, werden die Verriegelungseinrichtungen verriegelt. Nachdem die Aufsatzgestelle an Positionen verriegelt wurden, die den Rädern des Fahrzeugs 14 entsprechen, kann das Fahrzeug 14 nach vorne bewegt werden. In dem Fall der Stabilitätsmeßvorrichtung, bei der die Aufsatzgestelle 12 fest angeordnet sind, ist es indes nicht notwendig, die Aufsatzgestelle 12 einzustellen, und es genügt, wenn das Fahrzeug 14 relativ zur Stabilitätsmeßvorrichtung gerade nach vorne bewegt wird.
(4) Als nächstes werden die horizontalen Walzen 60 mit einer vorherbestimmten Drehgeschwindigkeit (z. B. einer Drehgeschwindigkeit, die einer Geschwindigkeit von 10 m/min des Fahrzeugs entspricht) drehbeweglich angetrieben, wenn die Motoren 64 an den linken und rechten Aufsatzgestellen 12 angetrieben werden, auf denen die Hinterräder des Fahrzeugs 14 angeordnet sind.
(5) Als nächstes werden Messungen von den Kräften durchgeführt, die auf die jeweiligen vier Aufsatzgestelle 12 wirken, einschließlich der Kraft in die Richtung entlang der Führungsschienen 44 zum Gleiten nach links und rechts, d. h. der Kraft in der Richtung der Drehachse jeder Walze, und der Kraft in der Richtung entlang der Führungsschienen 52 zum Gleiten nach vorne und hinten, d. h. der Kraft in die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze. Die gemessenen Werte der Kräfte in die Richtung der Drehachse jeder Walze werden von der Anzeigeeinheit 16 abgelesen, um zu bestätigen, ob jede dieser Kräfte in der Richtung der Drehachse jeder Walze minimal ist.
(6) In dem Fall, in dem jede der auf die linken und rechten Aufsatzgestelle 12, wo die Hinterräder angeordnet sind, wirkenden Kräfte in der Richtung der Drehachse jeder Walze nicht minimal ist, wird der Rutschwinkel jedes Hinterrads derart eingestellt, daß in dem Zustand, in dem die Walzen sich drehen, alle Kräfte minimal werden. Die Einstellung des Rutschwinkels jedes Hinterrads ist nicht erforderlich, falls jede dieser Kräfte minimal ist.
(7) In dem Zustand, in dem die horizontalen Walzen 60 an den linken und rechten Aufsatzgestellen 12, wo die Hinterräder angeordnet sind, mit einer vorherbestimmten Drehgeschwindigkeit angetrieben werden, wird als nächstes der Rutschwinkel jedes Hinterrads derart eingestellt, daß die Summe der Kräfte in der Richtung der Drehachse jeder Walze, die auf die linken und rechten Walzenvorrichtungen wirkt, wo die Vorderräder des Fahrzeugs 14 angeordent sind, minimal wird, oder derart, daß die Differenz zwischen den Kräften in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze, die auf die linken und rechten Walzenvorrichtungen 56 wirken, wo die Vorderräder angeordnet sind, minimal wird, oder derart, daß die Differenz zwischen der Summe der Kräfte in der Richtung der Drehachse jeder Walze und der Kraft in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze minimal wird.
(8) Als nächstes wird die Drehung der Walzen der Walzenvorrichtungen 56, wo die Hinterräder angeordnet sind, angehalten, und die Walzen der Walzenvorrichtungen 56, wo die Vorderräder angeordnet sind, werden mit der vorher erwähnten vorherbestimmten Geschwindigkeit gedreht.
(9) Dann wird in dem Zustand, in dem die Walzen sich drehen, der Rutschwinkel jedes Vorderrads derart eingestellt, daß jede der Kräfte in der Richtung der Drehachse jeder Walze, die auf die linken und rechten Aufsatzgestelle wirken, wo die Vorderräder angeordnet sind, minimal wird.
Durch Durchführen der Einstellung der Radausrichtung des Fahrzeugs durch die oben erwähnten Vorgänge ist es möglich, die Einstellung des Fahrzeugs und der Walzen in einen optimalen Zustand zu bringen. Dies bedeutet, daß wenn das Fahrzeug fährt, zwischen der Fahrbahnoberfläche und den Rädern (Reifen) keine unnötige Kraft mehr wirken. Eine Einstellung kann nur bezüglich der Vorgänge (6), (7) oder (9) durchgeführt werden.
Gemäß dem oben beschriebenen ersten Verfahren besteht eine Möglichkeit, daß das Fahrzeug sich relativ zu den Walzen bewegt, wenn die in den Reifen auftretenden Kräfte groß wurden, weil die Walzen von zwei der Aufsatzgestelle unter den vier Aufsatzgestellen, auf denen sich die Vorderräder oder die Hinterräder befinden, gleichzeitig angetrieben werden. In einem solchen Fall kann für das gemessene Fahrzeug ein sichtbarer Schubwinkel auftreten, so daß ein Meßfehler groß werden kann. Aus diesem Grund wird bei einem zweiten Verfahren, das im folgenden beschrieben werden wird, dieses Problem überwunden, indem nur ein Rad gleichzeitig gedreht wird.
Da die Vorgänge (1) bis (3) ähnlich zu denen des oben beschriebenen ersten Verfahrens sind, wird bei diesem Verfahren eine Beschreibung nur von den nachfolgenden Vorgängen gegeben werden.
(4)' In einem Zustand, in dem die Räder des Fahrzeugs auf den Aufsatzgestellen derart angeordnet sind, daß die Mittelpunkte der Vorderradaufstandsflächen und der Hinterradaufstandsflächen an der Mittellinie zwischen den linken und rechten Aufsatzgestellen angeordnet sind, wird die Verriegelungseinrichtung für die Richtung der Drehachse jeder Walze auf dem Verriegelungsgestell, d. h. für die Richtung der Radaufstandsfläche des Fahrzeugs verriegelt, und die horizontalen Walzen 60 für das rechte Hinterrad werden mit einer vorherbestimmten Drehgeschwindigkeit drehbeweglich angetrieben (z. B. einer Drehgeschwindigkeit, die einer Geschwindigkeit von 10 m/min des Fahrzeugs entspricht).
(5)' Als nächstes werden Messungen von den Kräften durchgeführt, die auf das Aufsatzgestell 12 wirken, wo das rechte Hinterrad angeordnet ist, einschließlich der Kraft in die Richtung entlang der Führungsschienen 44 zum Gleiten nach links und rechts, d. h. der Kraft in die Richtung der Drehachse jeder Walze, und der Kraft in die Richtung entlang der Führungsschienen 52 zum Gleiten nach vorn und hinten, d. h. der Kraft in die Richtung reehtwinklig zur Drehachse jeder Walze. Die gemessenen Werte der Kraft in die Richtung der Drehachse jeder Walze und der Kraft in die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze werden von der Anzeigeeinheit 16 abgelesen, um zu bestätigen, ob die Kraft in die Richtung der Drehachse jeder Walze und die Kraft in die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze minimal sind.
(6)' In dem Fall, in dem nicht jede der auf das Aufsatzgestell 12 wirkenden Kräfte auf dem das rechte Hinterrad angeordnet ist, einschließlich der Kraft in die Richtung der Drehachse jeder Walze und der Kraft in die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze, minimal ist, wird der Rutschwinkel des rechten Hinterrads derart eingestellt, daß jede der Kräfte in dem Zustand minimal wird, in dem sich die Walzen drehen. Die Einstellung des Rutschwinkels des rechten Hinterrads ist nicht erforderlich, falls jede dieser Kräfte minimal ist.
(7)' Als nächstes werden die oben beschriebenen Schritte (4)' bis (6)' in der Reihenfolge des linken Hinterrads, des rechten Vorderrads und des linken Vorderrads durchgeführt, und der Rutschwinkel wird für alle vier Räder wie auf die oben beschriebene Weise eingestellt.
Es sollte angemerkt sein, daß die Genauigkeit der Einstellung des Lagewinkels weiterhin verbessert ist, wenn die oben beschriebenen Vorgänge mehrmals wiederholt werden. Obwohl in dem oben beschriebenen Beispiel eine Beschreibung von dem Beispiel gegeben wurde, in dem die Einstellung in der Reihenfolge des rechten Hinterrads, des linken Hinterrads, des rechten Vorderrads und des linken Vorderrads vorgenommen wurde, kann zusätzlich die Reihenfolge irgendeine Reihenfolge sein.
Obwohl zuvor eine Beschreibung von dem Beispiel gegeben wurde, bei dem die Einstellung derart vorgenommen wurde, daß jede der Kraft in der Richtung der Drehachse jeder Walze und der Kraft in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze minimal wird, kann des weiteren die Einstellung derart vorgenommen werden, daß die Kraft in der Richtung der Drehachse jeder Walze minimal wird oder die Einstellung kann derart vorgenommen werden, daß alle Kräfte in die Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder Walze minimal werden.
Wenn die Fahrzeugstabilität auf die oben beschriebene Weise eingestellt wird, ist es möglich, die Fahrzeugräder auf einfache Weise und genau auf festgesetzte Optimalwerte einzustellen, die sich in Abhängigkeit von der Reifenart unterscheiden, ohne durch die Verformung und die Verschlechterung aufgrund von Variationen in dem Herstellungsverfahren von Fahrzeugen und Änderungen über die Zeit beeinträchtigt zu sein, und ohne Bezugnahme auf von durch den Hersteller vorgegebene Ausrichtungseinstellungen. In der Folge ist es möglich, die Fahrzeugstabilität, den Fahrkomfort, und Kraftstoffverbrauch zu verbessern, um annormalen Verschleiß der Reifen zu verhindern und Profilgeräusche der Reifen zu verringern. Da die Vorrichtung selbst klein gestaltet werden kann, kann des weiteren die Stabilitätsmeßvorrichtung in üblichen Reifenhandlungen und ähnliches auf die gleiche Weise wie ein konventioneller Ausrichtungstester unter Kosten verwendet werden, die geringer sind als die der konventionellen Walzenstabilitätsmeßvorrichtung, sicher und unabhängig von Installationslagen.
Wie oben beschrieben, ist die Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise auf einfaches und genaues Messen der Stabilität von Fahrzeugen wie beispielsweise PKW und LKW anwendbar, und das Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs ist beispielsweise beim einfachen und genauen Einstellen von Fahrzeugrädern geeignet, indem die zuvor genannte Stabilitätsmeßvorrichtung verwendet wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs (14), umfassend:

eine Vielzahl von Aufsatzgestellen (12), von denen jedes eine Walzeneinrichtung (56) mit einer Vielzahl von Walzen (60), deren Drehachsen parallel zueinander eingestellt und horizontal ausgerichtet sind, wobei zumindest eine der Vielzahl von Walzen drehangetrieben ist, und einen Sensor (54) zum Erfassen einer auf die Walzeneinrichtung (56) wirkennen Kraft in eine Richtung der Drehachse jeder der Walzen (60) und/oder einer auf die Walzeneinrichtung (56) wirtenden Kraft rechtwinklig zu der Drehachse jeder der Walzen (60) umfaßt, wobei die Vielzahl von Aufsatzgestellen (12) derart bei jeweiligen Rädern des der Messung unterworfenen Fahrzeugs (14) entsprechenden Positionen angeordnet ist, daß die Drehachse jeder der Walzen (60) parallel zueinander werden, und jedes der Vielzahl von Aufsatzgestellen (12) in der Richtung der Drehachse jeder der Walzen (60) und in der Richtung rechtwinklig zu der Drehachse jeder der Walzen (60) unabhängig bewegbar ist;

eine Antriebsvorrichtung (64) zum Antreiben zumindest einer der Vielzahl von Walzen (60); und

eine Anzeigeeinheit (16) zum Anzeigen eines erfaßten Wertes des Sensors (54).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin umfaßt: eine Verriegelungseinrichtung, um zu ermöglichen, daß die Vielzahl von Aufsatzgestellen (12) in der Richtung der Drehachse jeder der Walzen (60) und in der Richtung rechtwinklig zu der Drehachse jede der Walzen (60) bewegbar ist, und um durch Verriegeln der Aufsatzgestelle (12) die Bewegung der Vielzahl von Aufsatzgestellen (12) bei vorherbestimmten Positionen anzuhalten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin umfaßt: eine Führungseinrichtung (10), um zu bewirken, daß sich ein Mittelpunkt der Aufstandefläche des der Messung unterworfenen Fahrzeugs (14) auf einer Mittellinie zwischen den auf linken und rechten Seiten angeordneten Aufsatzgestellen (12) befindet.

4. Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs (14) durch Verwenden der Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, umfassend die Schritte:

Anordnen von Rädern des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs (14) entsprechend auf einer Vielzahl von Aufsatzgestellen (12);

Antreiben von zumindest einer der Untreibbaren Walzen (60) der Aufsatzgestelle (12) auf linken und rechten Seiten, auf die Hinterräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs (14) angeordnet sind;

Erfassen einer Kraft in eine Richtung der Drehachse jeder der Walzen (60) und/oder einer Kraft in eine Richtung rechtwinklig zu der Drehachse jeder der Walzen (60), die auf eine Walzeneinrichtung (56) von jedem der Aufsatzgestelle (12) auf linken und rechten Seiten wirken, auf die Vorderräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs (14) angeordnet sind; und

Einstellen eines Rutschwinkels der Hinterräder derart, daß eine Summe der erfaßten Kräfte in der Richtung der Drehachse von jeder der Walzen (60) oder eine Differenz zwischen den erfaßten Kräften in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse von jeder der Walzen minimal wird.

5. Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs (14) durch Verwenden der Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, umfassend die Schritte:

Einstellen einer Vielzahl von Aufsatzgestellen (12) jeweils bei Positionen, die Rädern des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs (14) entsprechen;

Anordnen der Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs (14) entsprechend auf der Vielzahl der Aufsatzgestelle (12);

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt des Anordnens der Räder des Fahrzeugs (14) die Verriegelungseinrichtung verriegelt wird, nachdem die Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs (14) jeweils auf der Vielzahl der Aufsatzgestelle (12) in einem Zustand angeordnet werden, in dem die Verriegelungeeinrichtung entriegelt ist.

7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt umfaßt: Einstellen des Rutschwinkels der Hinterräder derart, daß jede der Kräfte in der Richtung der Drehachse von jeder der Walzen (60) minimal wird, die auf die Aufsatzgestelle (12) auf linken und rechten Seiten wirken, auf denen die Hinterräder angeordnet sind, indem zumindest eine der Untreibbaren Walzen (60) der Aufsatzgestelle (12) auf linken und rechten Seiten angetrieben wird, auf die die Hinterräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs (14) angeordnet sind.

8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin die Schritte umfaßt: Einstellen des Rutschwinkels der Vorderräder derart, daß jede der Kräfte in der Richtung der Drehachse von jeder der Walzen (60) minimal wird, die auf die Aufsatzgestelle (12) auf linken und rechten Seiten wirken, auf denen die Vorderräder angeordnet sind, indem zumindest eine der Untreibbaren Walzen (60) der Aufsatzgestelle (12) auf linken und rechten Seiten angetrieben wird, auf die die Vorderräder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs (14) angeordnet sind.

9. Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs (14) durch Verwenden der Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, umfassend die Schritte:

Antreiben von zumindest einer der untreibbaren Walzen (60) von einem einzelnen Aufsatzgestell (12) der Vielzahl Aufsatzgestelle, auf die die jeweiligen Räder des der Einstellung unterworfenen Fahrzeugs (14) angeordnet sind;

Erfassen einer Kraft in eine Richtung der Drehachse jeder der Walzen (60) und/oder einer Kraft in eine Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder der Walzen, die auf eine Walzeneinrichtung (56) wirken, von deren Walzen zumindest eine angetrieben wurde; und

Einstellen eines Rutschwinkels des Rads auf zumindest einer der angetriebenen Walzen (60) derart, daß die in der Richtung der Drehachse von jeder der Walzen und/oder die in der Richtung rechtwinklig zur Drehachse von jeder der Walzen erfaßte Kraft minimal wird.

10. Verfahren zum Einstellen der Stabilität eines Fahrzeugs (14) durch Verwenden der Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines Fahrzeugs nach Anspruch 2, umfassend die Schritte:

Erfassen einer Kraft in eine Richtung der Drehachse jeder der Walzen (60) und/oder einer Kraft in eine Richtung rechtwinklig zur Drehachse jeder der Walzen (60), die auf eine Walzeneinrichtung (56) wirken, von deren Walzen zumindest eine angetrieben wurde; und