DE69721135T2

DE69721135T2 - Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern

Info

Publication number: DE69721135T2
Application number: DE69721135T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Chuo-ku Naruse; Kenjiro Chuo-ku Yamaya; Hiroshi Chuo-ku Nishigata; Kazuo Chuo-ku Hayashi; Takashi Chuo-ku Kaneko; Yutaka Chuo-ku Yamaguchi
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1997-06-24
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2017-06-25
Also published as: EP0816801B1; US5930881A; ES2195086T3; EP0816801A3; JPH107013A; EP0816801A2; JP3857358B2; DE69721135D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern und insbesondere auf ein Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern, bei dem Kräfte gemessen werden, die durch einen Reifen erzeugt werden, wenn ein auf einer Reifenantriebsfläche platziertes Rad durch Antreiben/Drehen der Reifenantriebsfläche gedreht wird und basierend auf den Ergebnissen der Messung der Positionswinkel berichtigt wird, so dass die Laufstabilität des Fahrzeugsverbessert und die einseitige Abnutzung des Reifens verringert wird.
Im allgemeinen sind Reifen mit einem Radsturzwinkel, der die Laufstabilität des Fahrzeugs sicherstellt, und mit einem Spurwinkel versehen, um die einseitige Abnutzung zu verhindern, die durch das Vorsehen des Radsturzwinkels hervorgerufen wird. (In der vorliegenden Anmeldung bezieht sich "einseitige Abnutzung" auf einen Zustand, in dem erkennbar ist, dass die Abnutzungsmenge von einem Laufflächenschulterbereich zum anderen Laufflächenschulterbereich kegelförmig variiert, d. h. eine ungleichmäßige Abnutzung vorhanden ist, bei der die Abnutzungsmenge an einem Laufflächenschulterbereich größer ist als die Abnutzungsmenge am mittleren Bereich der Lauffläche und am anderen Laufflächenschulterbereich, wenn man den Abnutzungszustand eines abgenutzten Reifens betrachtet).
Umgekehrt kann der Reifen mit einem Sparwinkel versehen sein, der die Kräfte ausgleicht, die am Vorderreifen und Hinterreifen des Fahrzeugs erzeugt werden, so dass die Laufstabilität des Fahrzeugs sichergestellt wird, und kann mit einem Radsturzwinkel zum Verhindern der einseitigen Abnutzung versehen sein, die durch den Spurwinkel hervorgerufen wird. Alternativ können sowohl der Spurwinkel als auch der Radsturzwinkel in Kombination justiert werden, um die Laufstabilität des Fahrzeugs zu optimieren und die einseitige Abnutzung des Reifens angesichts der Begrenzungen des Fahrzeugs, wie den strukturellen Abmessungen und ähnlichem, zu minimieren.
Entsprechend ist es wichtig, um die Laufstabilität und den einseitigen Abnutzungswiderstand des Reifens in einem Fahrzeuglauf zustand zu verbessern, den Radsturzwinkel und den Spurwinkel jedes Rads, die die Positionswinkel bilden, zu justieren. Bei herkömmlichen Verfahren zum Justieren des Spurwinkels und des Radsturzwinkels werden gewöhnlich Winkel und Abmessungen für jedes Rad gemessen und der Spurwinkel und der Radsturzwinkel werden so justiert, dass die gemessenen Winkel und Dimensionen Zielwerte werden, die festgelegt sind, wenn das Fahrzeug gestaltet wird.
Reifen haben unterschiedliche Charakteristika, wie Schichtenführung, die durch die interne Struktur des Reifens erzeugt wird; eine Spurkraft, die aufgrund des Reifens, der einen Winkel in bezug auf die Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs aufweist, erzeugt wird, da die Rotationsrichtung des Rads und die Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs unterschiedlich sind; ein Selbstausrichtungsdrehmoment, das aufgrund der Punkte, an denen Kraft auf der den Boden kontaktierenden Oberfläche aufgebracht wird, erzeugt wird, die aus der Vorwärtsfahrtrichtung versetzt ist; Radsturzschub, der durch die Reifendeformation aufgrund des Radsturzwinkels des Rads erzeugt wird und durch sein Verhältnis zur Steifigkeit des Reifens aufgrund der internen Struktur des Reifens erzeugt wird; ein Radsturzmoment, das durch die Längendifferenz der den Boden kontaktierenden Fläche an der linken und rechten Seite des Reifens erzeugt wird; eine Konizität, die aus Herstellungsfehlern in der Konfiguration resultiert, die industriellen Gütern eigen sind; ein Abrollwiderstand, der von der internen Struktur und dem Material abhängt, aus dem der Reifen gefertigt ist, wie Gummi; und ähnliches. Diese Charakteristika hängen von der auf das Rad aufgebrachten Last ab und variieren abhängig davon. Ferner variieren diese Charakteristika auch in Abhängigkeit von Reifentyp.
Die erwähnten Kräfte werden durch die Deformation des Reifens erzeugt. Die Kraft, die durch den Reifen erzeugt wird, um das Fahrzeug laufen zu lassen, wobei seine Laufrichtung gesteuert wird, ist die Gesamtsumme der erwähnten Kräfte. Daher ist, unabhängig vom Reifentyp, die so erzeugte Kraft, um das Fahrzeug laufen zu lassen, abhängig von der Lastverteilung des Fahrzeugs, an dem der Reifen, montiert ist, und dem Positionswinkel des Rads, an dem der Reifen montiert ist, unterschiedlich. Entsprechend wird ein Verfahren zum Berichtigen des Positionswinkels benötigt, das zu einer besseren Laufstabilität und einem besseren einseitigen Abnutzungswiderstand führt, um auf die Anforderungen an die verbesserte Fähigkeit von Fahrzeugen, bei höheren Geschwindigkeiten zu fahren, und die Anforderungen an gute geradlinige Stabilität zu antworten. Um jedoch solch ein Verfahren zu realisieren, muss ein Verfahren zum Berichtigen des Positionswinkels, der auf den Charakteristika des Reifens basiert, vorgesehen werden.
Das folgende ist als ein herkömmliches Verfahren zum Justieren des Positionswinkels bekannt, das auf die Charakteristika des Reifens gerichtet ist. Ein Rad wird unter Verwendung mehrerer Rollen angetrieben. Die jeweiligen durch die Rollen erzeugten Kräfte werden gemessen und der Spurwinkel und der Radsturzwinkel werden auf der Basis der Ausrichtungen und Größen der gemessenen Kräfte gemessen (siehe japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP-B 51-18681). Es wurde jedoch bestätigt, dass die zur Zeit des Kontakts des Reifens und der Straßenoberfläche erzeugte Kraft sich in Abhängigkeit von der Konfiguration des Kontakts zwischen dem Reifen und der Straßenoberfläche ändert. Da die Konfiguration des Kontakts zwischen dem Reifen und den Rollen sich im großen Maß von der Konfiguration des Kontakts zwischen dem Reifen und einer tatsächlichen Straßenoberfläche unterscheidet, unterscheiden sich die Charakteristika der erzeugten Kraft ebenfalls im großen Maß zwischen den Rollen und einer Straßenoberfläche.
Insbesondere ist die Kraft, die dann erzeugt wird, wenn der Reifen auf Rollen läuft, ähnlich der Kraft, die erzeugt wird, wenn der Reifen auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche läuft, im Hinblick auf die Seitenkraft, die durch die Schichtenführung und das Vorsehen des Spurwinkels erzeugt wird. Der Positionswinkel und die Größe der Kraft unterscheiden sich jedoch in großem Maß von denjenigen in dem Fall, in dem der Reifen auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche laufen gelassen wird. Ferner kann der Radsturzschub kaum erfasst werden. Ferner kann die durch den Reifen erzeugte Kraft aufgrund der Deformation des Reifens, die durch externe Störungen erzeugt wird, die von den unzähligen Vorsprüngen und Vertiefungen resultieren, die auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche vorhanden sind, nicht erfasst werden. Bei dem oben beschriebenen Stand der Technik nimmt die gemessene Kraft Werte an, die sich von den auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche erhaltenen Werten unterscheiden. Um die gemessenen Werte auf die auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche erhaltenen Werte zu korrigieren, werden Daten benötigt, die die Charakteristika der jeweiligen Reifen auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche wiedergeben. Daher weist das oben beschriebene herkömmliche Verfahren keine weite Anwendbarkeit in der wirklichen Praxis auf. Ferner ist keine technische Information beschrieben worden, im Hinblick darauf, auf welchen Winkel der Positionswinkel justiert werden soll, um den Positionswinkel zu optimieren.
Ferner ist eine Technik bekannt, die danach trachtet, eine hohe Laufstabilität durch Antreiben eines Reifens unter Verwendung mehrerer Rollen zu erzielen, und die erzeugte Seitenkraft auf im wesentlichen Null zu bringen. (Siehe japanische Patentanmeldung JP-A Veröffentlichungs Nr. 7-5076.) Wenn bei diesem Verfahren die erzeugte Seitenkraft auf Null gebracht werden soll, wird ein Rad, das mit einem Radsturzwinkel versehen ist, mit einem Positionswinkel versehen, der zum Erzeugen einer Kraft in der Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Radsturzschubs führt.
Bei diesem Verfahren kann ein Radsturzschub kaum erfasst werden, da auf ähnliche Weise wie im vorher beschriebenen Fall die Kontaktfläche der Rollen und des Reifens sich von der Kontaktfläche einer tatsächlichen Straßenoberfläche und des Reifens unterscheiden. Um die Seitenkraft auf Null zu bringen, muss die Kraft von der Straßenoberfläche, die durch Fahren des Fahrzeugs erzeugt wird, in der Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Kraft, die durch das Rad erzeugt wird, aufgebracht werden, so dass die Kraft, die durch die Rotation des Rads erzeugt wird, versetzt wird. In diesem Fall wird die Deformation der Boden kontaktierenden Fläche des Reifens sogar größer, als wenn der Reifen in einem stationären Zustand ist, und diese Deformation der Boden kontaktierenden Oberfläche ist ein Faktor beim Erzeugen der einseitigen Abnutzung des Reifens.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben beim japanischen Patentamt eine Anmeldung JP-A 7-139506 eingereicht, die mit der vorliegenden Erfindung verknüpft ist, die noch anhängig ist und noch nicht veröffentlicht wurde. Der zugehörige Stand der Technik schlägt ein Verfahren zum Justieren des Positionswinkels eines Rads durch Drehen des Reifens auf einer im wesentlichen ebenen Fläche durch Verwendung eines Riemans oder ähnlichem vor, das Erfassen der Kraft, die durch das Rad erzeugt wird, und das Berichtigen des Positionswinkels des Rads auf der Basis der Kraft. Eine tatsächliche Straßenoberfläche wird jedoch durch unzählige Vorsprünge und Vertiefungen geformt und während der Fahrt wird der Reifen stets deformiert und durch die Kraft, die durch den Kontakt mit der Straßenoberfläche erzeugt wird; beeinflusst und die Kraft, die durch die Deformation hervorgerufen wird. Die Kraft, die erfasst werden kann, wenn das Rad auf einer im wesentlichen ebenen Oberfläche läuft, die durch einen Riemen oder, ähnliches gebildet wird, ist lediglich die erste Kraft, und daher kann nur ein Teil der Kraft, die während der Fahrt auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche erzeugt wird, erfasst werden. Entsprechend trägt das Berichtigen des Positionswinkels des Rads auf der Basis der Kraft, die erfasst wird, wenn das Rad auf einer im wesentlichen ebenen Oberfläche läuft, zum Verbessern der Laufstabilität bei, wenn das Fahrzeug gerade auf einer Straßenoberfläche läuft, die äußerst eben ist, berücksichtigt jedoch weder die anderen Laufcharakteristika noch die einseitige Abnutzung.
Insbesondere wenn ein Reifen auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche läuft, werden verschiedene Kräfte, die auf unterschiedliche Weisen erzeugt werden, erzeugt. Wenn auch diese Kräfte sich in Abhängigkeit von den Charakteristika des Reifens ändern, wurden die folgenden herkömmlichen Verfahren verwendet: (1) Ein Fahrzeug, das einen speziellen Reifen verwendet, wird tatsächlich gefahren, der Winkel, bei dem wenig einseitige Abnutzung auftritt und die Laufstabilität sich nicht verschlechtert, wird empirisch gemessen, und das Rad wird auf diesen Winkel justiert; (2) die gemessene Kraft, wenn der Reifen auf einer ebenen Fläche läuft, ist versetzt, so dass sie auf einen Minimalwert (im wesentlichen Null) berichtigt wird; (3) nur eine spezielle gemessene Kraft, wenn der Reifen auf einer ebenen Fläche oder auf Walzen läuft, wird zu einem Minimalwert (im wesentlichen Null) gemacht; (4) der Winkel wird auf einen durch irgendein Verfahren ermittelten Wert berichtigt.
Ein Verfahren, das jedoch für verschiedene Fahrzeuge und verschiedene Reifen verwendet werden kann, wurde bislang nicht realisiert.
Es wird auch auf die Offenbarung der EP-0685724A derselben Anmelder hingewiesen, die eine Radausrichtung durch Minimieren der Kräfte beschreibt, die auf Reifen wirken, die auf Rollen angetrieben werden.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des Beschriebenen getätigt, und es ist eine Aufgabe davon, ein Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Fahrzeugrädern vorzusehen, bei dem ein Positionswinkel eines Rads entsprechend den Charakteristika eines Reifens einfach festgelegt werden kann, eine für eine tatsächliche Straßenoberfläche geeignete Laufstabilität erreicht werden kann und die einseitige Abnutzung verringert werden kann. Wenn ein Reifen gedreht wird, während er eine Straßenoberfläche berührt, die Vorsprünge und Vertiefungen aufweist, wird die den Boden kontaktierende Fläche durch Lastvariationen deformiert, die aufgrund dessen auftreten, dass sich die den Boden berührende Fläche nach oben und unten relativ in bezug auf den Reifen bewegt. Aufgrund dieser Deformation werden jeweils eine Seitenkraft, die als Schichtenführung bekannt ist, die hauptsächlich durch die Struktur des Reifens hervorgerufen wird, eine Seitenkraft, die aus der Lastabhängigkeit einer Seitenkraft herrührt, die als Konizität bekannt ist, die während des Herstellungsvorgangs erzeugt wird, und eine Seitenkraft, die aufgrund der Tatsache, dass das Rad mit einem Rutschwinkel (Spurwinkel) versehen ist, variiert. Ferner wird eine Kraft (Längskraft) erzeugt, die einen Vorsprung in der Vorwärtsfahrtrichtung drückt, wenn der Reifen auf den Vorsprung fährt, und die den Vorsprung in der Richtung entgegengesetzt zur Vorwärtsfahrtrichtung drückt, wenn der Reifen von dem Vorsprung herunterfährt.
Um das Verhalten eines Reifens zu modellieren, der sich dreht, während er eine Straßenoberfläche mit Vorsprüngen und Vertiefungen kontaktiert, sehen die Erfinder der vorliegenden Erfindung einen flachen plattenförmigen Vorsprung an mindestens einer Stelle auf einer Reifenantriebsfläche entlang der Rotationsrichtung vor, in der die Reifenantriebsfläche durch Rotationskraft angetrieben wird. Die Länge des Vorsprungs entlang der Rotationsrichtung ist eine Länge, auf die der Reifen vollständig hochfahren kann. Die Länge des Vorsprungs entlang der Achsenrichtung der Rotation (nachstehend "Rotationsachsenrichtung"), die senkrecht zur Rotationsrichtung ist, ist größer als die Breite des Reifens. Auf diese Weise wird eine Stufe (Höhenunterschied) am vorderen und hinteren Ende des Vorsprungs entlang der Rotationsrichtung gebildet. Die Erfinder führten Experimente durch, um die Variationen in der Längskraft und der Seitenkraft zu messen, die durch den Reifen dann erzeugt wird, wenn das Rad über die Stelle fuhr, an der der Vorsprung gebildet ist, wobei der Positionswinkel des Rads auf verschiedene Werte justiert ist. Die Ergebnisse der Experimente, bei denen der Spurwinkel als Positionswinkel des Rads variiert wurde, sind in den 1 und 2 dargestellt.
1 stellt die Variationen in der Längskraft (b₁, b₂, b₃) und Seitenkraft (α₁, α₂, α₃) dar, wenn der Spurwinkel auf α₁, α₂, α₃ variiert wurde. In bezug auf die Variationen der Seitenkraft bei den jeweiligen Werten des Spurwinkels sind, wie es durch Vergleich der jeweiligen Linien, die die Seitenkräfte in der Darstellung verdeutlichen, am Zeitpunkt, in dem die Längskräfte erzeugt werden, die Seitenkraftlinien einander überlagert, was angibt, dass die Seitenkräfte auf dem gleichen Niveau sind. In 1 entsprechen die Bereiche, bei denen die Variationen der Längskräfte (b₁, b₂, b₃) nach oben abweichen, dem Hochfahren auf den Vorsprung, wohingegen die Bereiche, an denen die Längskraftvariation (b₁, b₂, b₃) nach unten abweichen, dem Herunterfahren des Reifens vom Vorsprung entsprechen. Aus 1 ist zu verstehen, dass, selbst wenn der Spurwinkel variiert wird, die Weise, in der sich die Längskraft variiert, konstant ist, die Weise jedoch, in der die Seitenkraft variiert (insbesondere die Weise, in der die Seitenkraft dann variiert, wenn der Reifen auf den Vorsprung fährt) sich in Abhängigkeit von Spurwinkel ändert.
2 ist eine Verteilungsmusterdarstellung des Verhältnisses zwischen der Längskraft und der Seitenkraft, wenn der Reifen auf den Vorsprung fährt. Aus 2 wird deutlich, dass die Seitenkraft variiert, wenn die Längskraftvariation voranschreitet, d. h. wenn der Reifen anfängt, auf den Vorsprung zu fahren und die Deformation des Reifens voranschreitet, und dass die Weise, in der die Seitenkraft variiert (die Breite der Variation und die Richtung der Variation) sich in Abhängigkeit von den Variationen des Spurwinkels unterscheidet. Auf der Basis der oben erwähnten Ergebnisse ist zu verstehen, dass die Variationen in der Seitenkraft durch den Wert des Spurwinkels klein gehalten werden können, selbst wenn Variationen in der Längskraft aufgrund dessen vorhanden sind, dass sich der Reifen dreht, während er eine Straßenoberfläche mit Vorsprüngen 'und Vertiefungen kontaktiert. (Im Beispiel aus 2 ist die Variation in der Seitenkraft, die die Variation in der Längskraft begleitet, am kleinsten, wenn der Spurwinkel α₂ ist (es ist zu erkennen, dass der Ort der Variation in der Seitenkraft sich selbst kreuzt, wenn der Spurwinkel α₃ ist, und dass die Breite der Variation in der Seitenkraft eher größer ist, als wenn der Spurwinkel α₂ ist.))
Die 3A und 3B stellen für Reifen unterschiedlicher Typen und Strukturen die Ergebnisse der gerade beschriebenen Experimente dar. (3A stellt die experimentellen Ergebnisse für Reifen A dar, und 3B stellt die experimentellen Ergebnisse für Reifen B dar.) 4A und 4B stellen die Ergebnisse der erwähnten Experimente dar, wobei Fahrzeuge mit berichtigbaren Radsturzwinkeln verwendet wurden, und die Radsturzwinkel jeweils unterschiedlich waren. (4A stellt die Ergebnisse des Experiments dar, bei dem der Radsturzwinkel auf –0,2 Grad justiert wurde, und 4B stellt die Ergebnisse des Experiments dar, bei dem der Radsturzwinkel auf –2,2 Grad justiert wurde.) Die folgenden Punkte sind aus 3A, 3B, 4A und 4B entnehmbar. Die Art, in der die Seitenkraft sich ändert, unterscheidet sich in Abhängigkeit von den Charakteristika des Reifens, die in Abhängigkeit vom Typ des Reifens bestimmt werden, der Struktur des Reifens und ähnlichem, ebenso wie in Abhängigkeit vom Spurwinkel. Ferner unterscheidet sich die Art, in der die Seitenkraft variiert, ebenfalls in Abhängigkeit vom Radsturzwinkel als Positionswinkel des Rads. Für Spurwinkelwerte, die es ermöglichen, dass Variationen der Seitenkraft minimal gehalten werden, unterscheidet sich die Art, in der die Seitenkraft variiert, ferner in Abhängigkeit von den Charakteristika des Reifens und des Radsturzwinkels.
Unter Verweis auf 3A, 3B, 4A und 4B sind die Positionen, für die angenommen wird, dass eine Wellenformspitze erzeugt wird, wenn der Spurwinkel des Fahrzeugs auf einen Winkel berichtigt wird, der es ermöglicht, dass Variationen in der Seitenkraft minimal gehalten werden, durch die Pfeile A und B bezeichnet.
Die vorliegenden Erfinder führten Experimente an mehreren Arten von Fahrzeugen durch (Fahrzeuge 1 bis 5), um die Laufstabilität in einem Fall zu vergleichen und zu ermitteln, in dem der Positionswinkel des Reifens auf einen Winkel berichtigt wurde, der durch das oben beschriebene Experiment erhalten wurde, und der es ermöglichte, dass die Variation der Seitenkraft minimal gehalten wurde, und einen Fall, bei dem der Positionswinkel des Reifens auf einen Winkel justiert wurde, der bestimmt wurde, als das Fahrzeug gestaltet wurde. Fahrzeuge, die entweder FF oder FR Antrieb hatten und einen Hubraum von 1200 cc bis 3000 cc aufwiesen, wurden als Fahrzeuge 1 bis 5 verwendet. Reifen unterschiedlicher Typen und von gleicher Größe wie Reifen, die auf belastete Fahrzeuge montiert sind, wurden als Reifen verwendet. Die Ergebnisse der Experimente sind in der folgenden Tabelle 1 aufgelistet, und die Kriterien zum Festlegen der Evaluationswerte sind in Tabelle 2 aufgelistet. In Tabelle 1 ist der Fall, bei dem der Positionswinkel des Rads auf den Winkel berichtigt wurde, der durch die Experimente erhalten wurde, und der es erlaubte, dass die Variation in der Seitenkraft minimal gehalten wurde, als "vorliegendes Verfahren" aufgeliset.
Tabelle 1
Tabelle 2 Kriterien zum Festlegen der Evaluationswerte
Wie aus Tabelle 1 deutlich wird, bestätigten die oben beschriebenen Experimente, dass die Laufstabilität des Fahrzeugs im großen Maß, unabhängig vom Reifentyp, verbessert ist und die einseitige Abnutzung im großen Maß verringert wird, indem der Positionswinkel des Rads so berichtigt wird, dass die Variation in der Seitenkraft zur Zeit, wenn der Reifen über den Vorsprung läuft (genauer gesagt über die Stufe läuft) gering ist.
Durch das oben beschriebene Experiment maßen die vorliegenden Erfinder die Variationen in der Längskraft und Seitenkraft, die durch den Reifen dann erzeugt wird, wenn das Rad gedreht wird, während es den Boden auf einer Reifenantriebsfläche berührt, auf der eine Stufe gebildet ist, und auf der Basis der Messergebnisse bestimmten die vorliegenden Erfinder die optimale Radpositionswinkel entsprechend den Charakteristika, des Reifens. Die vorliegenden Erfinder entdeckten somit, dass eine für eine tatsächliche Straßenoberfläche passende Laufstabilität erreicht werden konnte und eine Verringerung der einseitigen Abnutzung durch Justieren des Positionswinkels des Rads auf den bestimmten optimalen Positionswinkel realisiert werden konnte.
Au der Basis des Obenstehenden betrifft ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern, bei dem ein Kraftfahrzeugrad, das der Gegenstand der Berichtigung ist, auf einer Reifenantriebsfläche platziert wird, auf der eine Stufe mit einer vorbestimmten Höhe an mindestens einer Stelle entlang der Rotationsrichtung gebildet ist, in der die Antriebsfläche durch Rotationskraft angetrieben wird. Wenn die Reifenantriebsfläche angetrieben/gedreht wird, so dass das Rad in der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs gedreht wird, werden die Variationen in den Kräften gemessen, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche und der Rotationsachsenrichtung senkrecht zur Rotationsrichtung aufgebracht werden, wenn das Rad über die Stufe läuft. Auf der Basis der Messergebnisse wird der Positionswinkel des Rads berichtigt, so dass die Variation in der Seitenkraft, die durch den Reifen dann erzeugt wird, wenn das Rad über die Stufe fährt, minimal ist.
Beim ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Fahrzeugrad, das berichtigt werden soll, auf einer Reifenantriebsfläche platziert, auf der eine Stufe mit vorbestimmter Höhe an mindestens einer Stelle entlang der Rotationsrichtung, in der die Antriebsfläche durch Rotationskraft angetrieben wird, geformt ist. Wenn die Reifenantriebsfläche so angetrieben/gedreht wird, dass das Rad zur Rotation in der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs gebracht wird, werden die Variationen in den Kräften in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche und der Rotationsachsenrichtung gemessen, wenn das Rad über die Stufe läuft.
Dabei entspricht die Kraft, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht wird, der durch den Reifen erzeugten Längskraft, während die in der Rotationsachsenrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebrachte Kraft der durch den Reifen erzeugten Seitenkraft entspricht. Entsprechend können auf der Basis der Messergebnisse der Kraftvariationen, die in der Rotationsrichtung und der Rotationsachsenrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht werden, die Arten, in denen die Längskraft und die Seitenkraft, die durch den Reifen dann erzeugt werden, wenn das Reifen über die Stufe läuft, variieren, bestimmt werden.
Bei dem ersten Aspekt der Erfindung wird auf der Basis der Messergebnisse der Positionswinkel des Rads so berichtigt, dass die Variation in der Seitenkraft, die durch den Reifen zur Zeit erzeugt wird, wenn das Rad über die Stufe fährt minimal ist. Daher kann ein Radpositionswinkel entsprechend den Charakteristika des Reifens einfach festgelegt werden, ohne dass das Fahrzeug auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche laufen muss, eine für eine tatsächliche Straßenoberfläche passende Laufstabilität kann erreicht werden und eine Verringerung der einseitigen Abnutzung realisiert werden.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern, bei dem die Kraftfahrzeugräder, die berichtigt werden sollen, auf mindestens ein Paar von Reifenantriebsflächen platziert werden, deren Rotationsrichtungen parallel sind und die so angebracht sind, dass sie auf im wesentlichen der gleichen horizontalen Ebene positioniert sind, und auf denen jeweils eine Stufe mit vorbestimmter Höhe an mindestens einer Stelle entlang der Rotationsrichtung geformt ist, in der die Reifenantriebsfläche durch Rotationskraft angetrieben wird. Wenn die Reifenantriebsflächen so angetrieben/gedreht werden, dass die Räder in der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs gedreht werden, werden die Variationen in den Kräften, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsflächen und der Rotationsachsenrichtung senkrecht zur Rotationsrichtung aufgebracht werden, wenn die Räder über die Stufen laufen, für jede der Reifenantriebsflächen gemessen. Für jedes der Räder wird der Positionswinkel des Rads auf der Grundlage der Weise justiert, in der die in der Rotationsachsenrichtung der entsprechenden Reifenantriebsfläche aufgebrachte Kraft innerhalb einer Zeitdauer variiert, die in Abhängigkeit von der Kraftvariation bestimmt wird, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht wird.
Bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Paar von Reifenantriebsflächen, auf denen jeweils eine Stufe mit vorbestimmter Höhe an mindestens einer Stelle entlang der Rotationsrichtung gebildet ist, in der die Reifenantriebsfläche durch Rotationskraft angetrieben wird, so angebracht, dass sie in im wesentlichen der gleichen horizontalen Ebene positioniert sind und dass die Rotationsrichtungen parallel sind. Die Fahrzeugräder, die die Gegenstände der Berichtigung sind, werden auf das Paar der Reifenantriebsflächen platziert. Anschließend, wenn die Reifenantriebsflächen so angetrieben/gedreht werden, dass die Räder in der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs gedreht werden, werden die Kraftvariationen für jede Reifenantriebsfläche des Paars der Reifenantriebsflächen gemessen, die in der Rotationsrichtung und der Rotationsachsenrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht werden, wenn das Rad über die Stufen läuft.
Die Zeit, zu der das Rad über die Stufe läuft, kann auf der Basis der Kraftvariation bestimmt werden, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht wird. Daher wird bei dem zweiten Aspekt für jedes der Räder der Positionswinkel des Rads auf der Basis der Art berichtigt, in der die in der Rotationsachsenrichtung der entsprechenden Reifenantriebsfläche aufgebrachte Kraft während einer Zeitdauer variiert, die in Abhängigkeit von der Kraftvariation bestimmt wird, die in der Rotationsrichtung dieser Reifenantriebsfläche aufgebracht wird. Diese Zeitdauer kann beispielsweise eine Zeitdauer sein, in der die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebrachte Kraft zu einem Maximum oder einem Wert in der Nähe eines Maximums wird. Auf diese Weise kann auf die gleiche Weise wie bei dem ersten Aspekt für jedes der Fahrzeugräder, die berichtigt werden sollen, ein Radpositionswinkel entsprechend den Charakteristika des Reifens einfach festgelegt werden, ohne das Fahrzeug auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche zu fahren, die Laufstabilität entsprechend einer tatsächlichen Straßenoberfläche kann erhalten werden und eine Verringerung der einseitigen Abnutzung realisiert werden.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern, bei dem Kraftfahrzeugräder, die berichtigt werden sollen, auf mindestens ein Paar von Reifenantriebsflächen platziert werden, deren Rotationsrichtungen parallel sind und die so angebracht sind, dass sie auf im wesentlichen der gleichen horizontalen Ebene positioniert sind und auf denen jeweils eine Stufe mit einer vorbestimmten Höhe an mindestens einer Stelle entlang der Rotationsrichtung, in der die Antriebsfläche durch Rotationskraft betrieben wird, geformt ist. Wenn die Reifenantriebsflächen so angetrieben gedreht werden, dass die Räder in der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs gedreht werden, werden die Kraftvariationen, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsflächen und der Rotationsachsenrichtung senkrecht zur Rotationsrichtung aufgebracht werden, wenn das Rad über die Stufen läuft, für jede der Reifenantriebsflächen gemessen. Für jedes der Räder wird der Positionswinkel des Rads so justiert, dass die Kraftvariation, die in der Rotationsachsenrichtung der entsprechenden Reifenantriebsfläche dann aufgebracht wird, wenn die in der Rotationsrichtung dieser Reifenantriebsfläche aufgebrachte Kraft maximal ist oder ein Wert in der Nähe eines Maximums ist, minimal ist.
Bei dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird für jedes Rad der Positionswinkel des Rads justiert, so dass die Kraftvariation, die in der Rotationsachsenrichtung der Reifenantriebsfläche dann aufgebracht wird, wenn die in der Rotationsrichtung dieser Reifenantriebsfläche aufgebrachte Kraft maximal oder ein Wert in der Nähe des Maximums ist, minimal ist. Daher kann für jedes der Fahrzeugräder, das berichtigt werden soll, auf die gleiche Weise wie beim ersten und zweiten Aspekt ein Radpositionswinkel entsprechend den Reifencharakterisika einfach festgelegt werden, ohne das Fahrzeug auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche zu fahren, eine Laufstabilität, die für eine tatsächliche Straßenoberfläche passend ist, kann erreicht werden, und eine Verringerung der einseitigen Abnutzung kann realisiert werden.
Bei dem ersten bis dritten Aspekt wird die Reifenantriebsfläche durch Verbinden mehrerer Platten geformt, die kontinuierlich entlang der Rotationsrichtung angetrieben/gedreht werden. Die Ausbildung von Stufen in einem Fall, in dem die Reifenantriebsfläche auf diese Weise gebildet wird, kann beispielsweise wie bei einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung realisiert werden, bei dem die Höhe, in einer Richtung senkrecht zu sowohl der Rotationsrichtung als auch der Rotationsachsenrichtung eines Teils der mehreren Platten sich von der der anderen Platten unterscheidet. Somit kann ein vorspringender Bereich, der in einer Richtung senkrecht zu sowohl der Rotationsrichtung als auch der Rotationsachsenrichtung vorsteht, vorgesehen werden.
Die Erfindung wird genauer unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Darstellung ist, die ein Beispiel des Voranschreitens der Variation in der Längskraft und Seitenkraft darstellt, die durch einen Reifen erzeugt wird, wenn ein Spurwinkel auf verschiedene Winkel variiert wird und der Reifen auf einer Reifenantriebsfläche gedreht wird, die mit einem flachen plattenförmigen Vorsprung versehen ist;
2 ein Diagramm ist, das ein Beispiel des Verhältnisses zwischen der Längskraft und der Seitenkraft darstellt, die durch einen Reifen erzeugt werden, wenn ein Spurwinkel auf verschiedene Winkel variiert wird und der Reifen auf einer Reifenantriebsfläche gedreht wird, die mit einem flachen plattenartigen Vorsprung versehen ist;
3A und 3B Diagramme sind, die Beispiele des Verhältnisses zwischen der Längskraft und der Seitenkraft darstellen, die durch Reifen erzeugt werden, wenn unterschiedliche Typen von Reifen verwendet werden, und ein Spurwinkel auf verschiedene Winkel variiert wird und die Reifen jeweils auf einer Reifenantriebsfläche gedreht werden, die mit einem flachen plattenartigen Vorsprung versehen ist;
4A und 4B Diagramme sind, die Beispiele des Verhältnisses zwischen der Längskraft und der Seitenkraft darstellen, die durch Reifen erzeugt werden, wenn unterschiedliche Radsturzwinkel verwendet werden, und ein Spurwinkel auf verschiedene Winkel variiert wird und die Reifen jeweils auf einer Reifenantriebsfläche gedreht werden, die mit einem flachen plattenartigen Vorsprung versehen ist;
5 eine Seitenansicht einer Einrichtung zum Messen der Radausrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
6 eine schematische Draufsicht auf die Einrichtung zum Messen der Radausrichtung ist;
7 eine Draufsicht auf eine Reifenantriebseinrichtung ist;
8A eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8A aus 7 ist;
8B eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8B aus 7 ist;
9A eine Vorderansicht eines Kraftsensors ist;
9B eine Seitenansicht des Kraftsensors ist;
10 eine schematische strukturelle Ansicht eines Radanhalteplatten-Antriebsmechanismus ist;
11 eine schematische Ansicht ist, die einen Abstandssensor und einen Positionsberichtigungsmechanismus der Reifenantriebseinrichtung darstellt;
12 ein Flussdiagramm ist, das das Radausrichtungsmessen veranschaulicht;
13 ein Flussdiagramm ist, das den Fahrzeugausrichtungs-Justiervorgang darstellt;
14 ein Diagramm zum Erklären ist, wie die Fahrzeugausrichtung berichtigt wird; und
15A bis 15C schematische Ansichten anderer Beispiele der Reifenantriebseinrichtung sind.
Beispiele der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden untenstehend unter Verweis auf die Figuren beschrieben. Eine Einrichtung zum Messen der Radausrichtung, auf die die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, ist in 5 und 6 dargestellt.
Die Einrichtung zum Messen der Radausrichtung umfasst einen Stand 12, der durch eine Hauptanhebe/Absenkeinrichtung 10 angehoben und abgesenkt wird, und einen Fahrzeugaufnahmestand 16, der durch eine Sekundäranhebe/Absenkeinrichtung 14 in bezug auf den Stand 12 angehoben und abgesenkt wird. Vier Reifenantriebseinrichtungen 18 zum Antreiben/Drehender Räder eines Fahrzeugs 20 sind auf dem Stand 12 montiert. Die vier Reifenantriebseinrichtungen 18 haben die gleichen Strukturen und somit wird nur eine Reifenantriebseinrichtung 18 unten beschrieben.
Wie es in 7 dargestellt ist, ist die Reifenantriebseinrichtung 18 mit einem Rahmen 22 versehen, der durch ein Paar von Hauptrahmen 22A, die parallel zueinander angeordnet sind und mit einem bestimmten Abstand voneinander beabstandet sind, und Seitenplatten 22B gebildet wird, die die Endbereiche des Paars der Hauptrahmen 22A überbrücken. Der Rahmen 22 ist so angeordnet, dass die Längsrichtung der Hauptrahmen 22A entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs 20 verläuft. Ein Paar von Antriebswellen 24 überbrücken das Paar der Hauptrahmen 22A an Positionen entsprechend der Nähe der Seitenplatten 22B. Das Paar der Antriebswellen 24 ist drehbar durch die Hauptrahmen 22A gestützt.
Ein Zahnrad 26 ist an einem Ende jeder der Antriebswellen 24 vorgesehen. Die Zahnräder 26 sind über einen nicht dargestellten Antriebkraft-Übertragungsmechanismus mit der Rotationswelle eines Motors (nicht dargestellt) verbunden, dessen Antrieb durch eine Steuereinrichtung 80 kontrolliert wird (siehe 6). Wenn der Motor angetrieben wird, wird entsprechend die durch den Motor erzeugte Antriebskraft über den Antriebskraft-Übertragungsmechanismus und die Zahnräder 26 an die Antriebswellen 24 übertragen, so dass das Paar der Antriebswellen 24 gedreht wird.
Zwei Zahnkränze 28 sind an jeder der Antriebswellen 24 an Positionen gegenüber den zwei Zahnrädern 28 montiert, die an der anderen Antriebswelle 24 montiert sind. Zwei Endlosketten 30 überbrücken das Paar der Antriebswellen 24. Jede der zwei Endlosketten 30 wird um ein gegenüberliegendes Paar der Zahnkränze 28 geschlungen (siehe 8B). Wenn sich die Rotationswellen 24 drehen, werden die zwei Ketten 30 auf diese Weise über die Zahnkränze 28 gedreht.
Die Reifenantriebseinrichtung 18 ist mit mehreren langen, dünnen Aluminiumplatten 32 mit einer Länge versehen, die ausreichend größer als die Breite des Reifens ist, und mit einer Breite, die ein solches Ausmaß aufweist, dass die Platten 32 nicht in die Nuten des Laufflächenmusters des Reifens gelangen. Die mehreren Platten 32 sind kontinuierlich entlang der Längsrichtung der Ketten 30 angeordnet und parallel zu den Seitenplatten 22B. Die Endbereiche der Platten 32 sind an zwei Ketten 30 über nicht dargestellte Verbindungselemente montiert.
Wie es in 7 und 8B dargestellt ist, sind entsprechend mehrere der Platten 32 durch die Ketten 30 und die Verbindungselemente entlang der Breitenrichtungen der Platten 32 verbunden, so dass sie einen Endlosort 34 bilden. Der Endlosort 34 überbrückt das Paar der Antriebswellen 24, so dass die Längsrichtung der Platten 32 der quer verlaufenden Richtung des Rads entspricht. Da das Paar der Antriebswellen 24 durch den Rahmen 22 gestützt wird, wird der Endlosort 34 durch den Rahmen 22 gestützt, so dass er angetrieben/gedreht werden kann. Untenstehend wird die Oberfläche, die durch die oberen Flächen der mehreren Platten 32 gebildet wird, wenn die Reifenantriebseinrichtung 18 von oben betrachtet wird, als Reifenantriebsfläche 36 bezeichnet.
Wie es in 8A und 8B dargestellt ist, sind mehrere flache plattenförmige Vorsprünge 38 mit einer vorbestimmten Höhe auf der äußeren Fläche des Endlosorts 34 in vorbestimmten Intervallen entlang der Rotationsrichtung des Endlosorts 34 geformt. Jeder Vorsprung 38 ist so gebildet, dass er sich über zwei Platten 32, die in der Rotationsrichtung des Endlosorts 34 benachbart sind, auf der oberen Fläche der zwei Platten 32, deren obere Flächen der äußeren Seite des Endlosorts 34 entsprechen, fortsetzt. Die Länge jedes Vorsprungs 38 entlang der Breitenrichtung des Endlosorts 34 (d. h. entlang der Rotationsachsenrichtung) ist länger als die Breite des Reifens. Die Ränder an den jeweilgen Längsseiten des Vorsprungs des Endlosorts 34 entsprechen den Stufen der vorliegenden Erfindung.
Wenn der Endlosort 34 entsprechend angetrieben/gedreht wird, wobei ein Rad des Fahrzeugs 20 auf der Reifenantriebsfläche 36 platziert ist, wird der Reifen zur Drehung auf der Reifenantriebsfläche 36 gebracht und wiederholt das Laufen über eine Stufe von der Oberfläche der Platten 32, so dass er auf die obere Fläche des Vorsprungs 38 fährt und dann über eine Stufe von der oberen Fläche des Vorsprungs 38 läuft, und auf die obere Fläche der Platte 32 herabfährt.
Wie es in 8A dargestellt ist, ist eine Plattenführung 40 an jedem Seitenbereich jeder Platte 32 auf der Oberfläche entsprechend der inneren Seite des Endlosorts 34 geformt. Eine V-förmige Eingriffsnut 40A ist in der Plattenführung 40 entlang der Rotationsrichtung des Endlosorts 34 gebildet. Die Endbereiche eines Last aufnehmenden Plattenelements 42, das so angeordnet ist, dass es das Paar der Hauptrahmen 22A überbrückt, sind an den inneren Seitenflächen des Paars des Hauptrahmen 22A befestigt. Führungselemente 44 sind an der oberen Fläche des Last aufnehmenden Plattenelements 42 an Positionen gegenüber den Plattenführungen 40 befestigt.
V-förmige Aufnahmenuten 44A sind entlang der Rotationsrichtung des Endlosorts 34 in den oberen Flächen der Führungselemente 44 in Positionen gegenüber den Eingriffsnuten 40A geformt. Mehrere Kugeln 46, die aus Stahl gebildet sind und die gleiche Größe haben, sind zwischen den Eingriffsnuten 40A und den Aufnahmenuten 44A angebracht.
Selbst wenn ein Rad des Fahrzeugs 20 auf die Reifenantriebsfläche platziert wird und Last auf die Platten 32 aufgebracht wird, die den Endlosort 34 bilden, werden entsprechend die mehreren Platten 32, die die Reifenantriebsfläche 36 bilden, über die Kugeln 46 durch die Führungselemente 44 und das Last aufnehmende Plattenelement 42 gestützt, so dass die oberen Flächen der Platten 32 koplanar sind. Durch Antreiben des Endlosorts 34, so dass sich das Rad dreht, wie es unten beschrieben wird, wenn die Rotationsachsenrichtungskraft des Endlosorts 34 auf die Reifenantriebsfläche aufgebracht wird, wird diese Kraft an den Rahmen 22 über die Plattenführungen 40, die Kugeln 46, die Führungselemente 44 und das Last aufnehmende Plattenelement 42 übertragen.
Rechteckige Nuten 42A, die eine Größe aufweisen, die es den Kugeln 46 ermöglicht durchzugelangen, sind entlang der Rotationsrichtung des Endlosorts 34 an den Bereichen des Last aufnehmenden Plattenelements 42 gebildet, die durch die Führungselemente 44 bedeckt werden. Eine in den Zeichnungen nicht dargestellte U-förmige Nut, die auf eine U-förmige Weise den Weg zwischen der Eingriffsnut 40A und der Aufnahmenut 44A und den Weg, der durch die rechteckige Nut 42A gebildet wird, verbindet, ist in jedem Endbereich des Last aufnehmenden Plattenelements 42 gebildet. Die Kugeln 46 werden über die U-förmige Nut zwischen durch die rechteckige Nut 42A gebildeten Weg und dem Weg zwischen der Eingriffsnut 40A und der Aufnahmenut 44A zirkuliert.
Ein Stützrahmen 48 ist an der Außenseite des Rahmens 22 angebracht. Der Stützrahmen 48 ist in einer im wesentlichen U-förmigen Weise durch einen Bodenbereich 48A, der unter dem Rahmen 22 angebracht ist, und sich entlang der Rotationsrichtung des Endlosorts 34 erstreckt, und durch ein Paar von stützenden Bereichen 48B gebildet, die an den Endbereichen des Bodenbereichs 48A stehen, so dass die Seitenflächen der Stützbereiche 48B gegenüber den Seitenplatten 22B des Rahmens 22 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen vorgesehen sind. Führungsschienen 50 für ein Gleiten in der Querrichtung, die sich entlang der Rotationsachsenrichtung des Endlosorts 34 erstrecken (d. h. der Querrichtung des Fahrzeugs), sind an den Seitenflächen des Paars der Stützbereiche 48B montiert.
Sich bewegende Blöcke 44 sind an den Seitenplatten 22B des Rahmens 22 über Kraftsensoren 52 (die im einzelnen später beschrieben werden) montiert. Nuten, in denen die Führungsschienen 50 für die quer verlaufende Verschiebung eingepasst sind, sind in den Seitenflächen der sich bewegenden Blöcke 54 geformt, und die sich bewegenden Blöcke 54 sind über diese Nuten mit den Führungsschienen 50 zum Gleiten in der Querrichtung zusammengepasst. Entsprechend kann der Rahmen 22 (und der Endlosort 34) entlang der Querrichtung des Fahrzeugs entlang der Führungsschienen 50 für das quer verlaufende Gleiten bewegt werden.
Eine Klammer 56 ist an einer der Seitenplatten 22B montiert, so dass sie in Richtung auf einen der Stützbereiche 48B des Stützrahmens 48 vorsteht. Ein weibliches Schraubenloch, das durch den distalen Endbereich der Klammer 56 läuft, ist entlang der Querrichtung des Fahrzeugs geformt. Eine Rotationswelle 58, in der eine männliche Schraube gebildet ist, wird in das weibliche Schraubenloch eingeschraubt, so dass ein Kugelgewinde-Spindelmechanismus gebildet wird. Ein Ende der Rotationswelle 58 ist koaxial mit der Rotationswelle eines Motors 60 verbunden, der an dem stützenden Bereich 48B des Stützrahmens 48 montiert ist. Der Motor 60 ist mit einer Steuereinrichtung 80 verbunden (siehe 6). (Die Verbindung des Motors 60 mit der Steuereinrichtung 80 ist nicht dargestellt.) Das Antreiben des Motors 60 wird durch die Steuereinrichtung 80 kontrolliert.
Auf diese Weise. werden, wenn der Motor 60 angetrieben wird und sich die Rotationswelle 58 dreht, die Klammer 56, der Rahmen 22, der Endlosort 34 und ähnliches integral in der Querrichtung des Fahrzeugs in bezug auf den Stützrahmen 48 bewegt. In dem Zustand, in dem die Rotations des Motors 60 angehalten wird, wird ferner aufgrund der Wirkung des Kugelgewinde-Spindelmechanismus die Bewegung des Rahmens 22 und ähnlichem in der Querrichtung des Fahrzeugs in bezug auf den Stützrahmen 48 verhindert.
Wie es in 9A und 9B dargestellt ist, ist der Kraftsensor 52 mit einem Paar von Trägern 52A zum Messen der Kraft versehen, die Kraft erfassende Elemente, wie Messstreifen, Lastzellen oder ähnliches aufweisen. Beide Endbereiche der Träger 52A zum Messen der Kraft sind an dem inneren Bereich eines rechteckigen Rahmens 52C befestigt, und die Zwischenbereiche der Träger 52A zum Messen der Kraft sind miteinander durch eine Verbindungsplatte 52B verbunden. Der Kraftsensor 52 kann Kräfte in zwei Richtungen senkrecht zur Längsrichtung der Träger 52A zum Messen der Kraft erfassen (d. h. in der Richtung senkrecht zur Ebene des Papiers aus 9A und in der Richtung senkrecht zur Ebene des Papiers aus 9B).
Vier Schraubenlöcher zum Montieren an der Seitenplatte 22B sind in dem rechteckigen Rahmen 52C geformt. Acht Schraubenlöcher zum Montieren des sich bewegenden Blocks 54 sind in der Verbindungsplatte 52B geformt. Die Kraftsensoren 52 sind an den Seitenplatten 22B und an den Seitenflächen der sich bewegenden Blöcke 54 durch Schrauben befestigt, so dass die Längsrichtung der Träger 52A zum Messen der Kraft die Vertikalrichtung des Fahrzeugs ist.
Wenn der Endlosort 34 angetrieben/gedreht wird und die Rotationsrichtungskraft auf den Endlosort 34 durch das Rad das sich auf dem Endlosort 34 dreht aufgebracht wird, wird die Kraft entsprechend an den Rahmen 22 über die Zahnkränze 28 übertragen, und die Seitenplatten 22B des Rahmens 22 bewegen sich in der Rotationsrichtung. Auf diese Weise werden die Träger 52A der Kraftsensoren 52 in der Rotationsrichtung deformiert und die Größe der Rotationsrichtungskraft wird durch die Kraftsensoren 52 gemessen.
Wenn eine Rotationsachsenrichtungskraft auf den Endlosort 34 durch das sich auf dem Endlosort 34 drehende Rad aufgebracht wird, wird diese Kraft an den Rahmen 22 über die Plattenführungen 40, die Kugeln 46, die Führungselemente 44 und das Last aufnehmenden Plattenelement 42 übertragen, und die Seitenplatten 22B des Rahmens 22 bewegen sich in der Rotationsachsenrichtung. Auf diese Weise deformieren sich die Träger 52A der Kraftsensoren 52 in der Rotationsachsenrichtung und die Größe der Kraft in der Rotationsachsenrichtung wird durch die Kraftsensoren 52 gemessen. Die Kraftsensoren 52 sind mit der Steuereinrichtung 80 verbunden (siehe 6), und geben die Messergebnisse an die Steuereinrichtung 80 aus.
Ein Paar Führungsschienen 62 für die Längsverschiebung, die an dem Stand 12 montiert sind und sich parallel zueinander entlang der Rotationsrichtung des Endlosorts 34 erstrecken (d. h. entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs), sind unter der Bodenplatte 48A des Stützrahmens 48 angebracht. Ein Paar Nuten, mit denen die Führungsschienen 62 für die Längsverschiebung zusammengepasst sind, sind in der Bodenfläche des Bodenbereichs 48A geformt. Die Führungsschienen 62 für die Längsverschiebung sind mit dem Bodenbereich 48A über diese Nuten zusammengepasst. Entsprechend ist der Stützrahmen 48 in der Längsrichtung des Fahrzeugs entlang der Führungsschienen 62 zur Längsverschiebung bewegbar.
Wenn es in den Zeichnungen auch nicht dargestellt ist, wird der Stützrahmen 48 in der Längsrichtung des Fahrzeugs in bezug auf den Stand 12 durch die gleiche Art Antriebsmechanismus wie oben beschrieben (einen Kugelgewinde-Spindelmechanismus und Motor) bewegt.
Die Rotationsrichtungen der Endlosorte 34 des Paars der Reifenantriebseinrichtungen 18, auf denen die Vorderräder des Fahrzeugs 20 platziert sind, sind parallel. Die Rotationsrichtungen der Endlosorte 34 des Paars der Reifenantriebseinrichtungen, auf denen die Hinterräder des Fahrzeugs 20 platziert sind, sind ebenfalls parallel. Die Rotationsrichtungen der Endlosorte 34 der Reifenantriebseinrichtungen 18, auf denen die Vorderräder platziert sind, und die Reifenantriebseinrichtungen 18, auf denen die Hinterräder platziert sind, laufen in den gleichen Richtungen.
Gemäß 5 ist ein Paar von Fahrzeuganhalteplatte 64 an der Reifenantriebseinrichtung 18 angebracht, d. h. eine Fahrzeuganhalteplatte 64 an der Vorderseite in Fahrzeuglängsrichtung der Reifenantriebseinrichtung 18 und eine Fahrzeuganhalteplatte 64 an der hintere Seite in Fahrzeuglängsrichtung der Reifenantriebseinrichtung 18. Der in 10 dargestellte Antriebsmechanismus ist so vorgesehen, dass er dem Paar der Fahrzeuganhalteplatten 64 entspricht. In ihrem Aufnahmezustand (dem Zustand, der durch die durchgezogenen Linien in 10 dargestellt ist) ist das Paar der Fahrzeuganhalteplatten 64 im wesentlichen ausgerichtet mit der oberen Fläche des Stands 12. Die Endbereiche der Fahrzeuganhalteplatten 64 an den Seiten in der Nähe der Reifenantriebseinrichtung 18 entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs sind drehbar am Stand 12 gelagert.
Ein Paar von Hebeln 66 ist in Übereinstimmung mit dem Paar der Radanhalteplatten 64 vorgesehen. Ein längliches Loch 64A ist in der Seitenfläche der Radanhalteplatte 64 am Zwischenbereich entlang der Fahrzeuglängsrichtung geformt. Der obere Endbereich des entsprechenden Hebels 66 ist mit Spiel in das längliche Loch 64A durch einen Stift 68 eingepasst. Die jeweiligen unteren Endbereiche des Paars der Hebel 66 sind drehbar am Stand 12 gestützt, so dass, wenn die Radanhalteplatten 64 in ihren aufgenommenen Zuständen sind, der Abstand zwischen den unteren Endbereichen des Paars der Hebel 66 entlang der Richtungen abnimmt, in denen die Hebel 66 nach uten geneigt sind.
Die Zwischenbereiche des Paars der Hebel 66 sind miteinander durch einen Hydraulikzylinder 70 verbunden. Ein Ende einer Zugspiralfeder 72 ist mit dem Zwischenbereich eines der Hebel 66 verbunden, während das andere End der Zugspiralfeder 72 an dem Stand 12 angebracht ist.
Der Hydraulikzylinder 70 ist mit der Steuereinrichtung 80 verbunden (siehe 6). Die Extension und Kontraktion des Hydraulikzylinders 70 wird durch die Steuereinrichtung 80 kontrolliert. Wenn die Länge des Hydraulikzylinders 70 graduell kürzer wird als die in 10 dargestellte Länge aufgrund der Steuereinrichtung 80, nähert sich das Paar der Hebel 66 graduell einem stehenden Zustand gegen die Vorspannkraft der Zugschraubenfeder 72, und der Abstand zwischen den oberen Endbereichen der Hebel 66 wird graduell kürzer. Entsprechend schwenkt das Paar der Radanhalteplatten 64. In einem Fall, in dem ein Rad auf der Reifenantriebseinrichtung 18 angebracht ist, wird die Rotation des Rads in der Längsrichtung des Fahrzeugs verhindert, aufgrund der Tatsache, dass die distalen Endbereiche des Paars der Radanhalteplatten 64 das Rad berühren, wie es durch die Strichpunktlinien in 10 dargestellt ist.
Stäbe 74 sind an vier Stellen an Seitenbereichen des Stands 12 in Übereinstimmung mit den vier Reifenantriebseinrichtungen 18 montiert. Wie es in 11 dargestellt ist, ist der Stab 74 so gelagert, dass er frei drehbar entlang der Richtung des Pfeils A in 11 ist, und kann sich frei ausdehnen und zusammenziehen. Ein Abstandssensor 76 ist an dem distalen Endbereich der Stange 74 montiert. Der Abstandssensor 76 kann beispielsweise ein Nichtkontaktsensor sein, der Laserlicht in Richtung auf ein Objekt emittiert, und den Abstand zum Objekt durch Empfangen des Laserlichts erfasst, das durch das Objekt reflektiert wird.
In dem Zustand, in dem ein Rad auf die Reifenantriebseinrichtung 18 platziert ist, wird die Stange 74 gedreht und manuell expandiert oder kontaktiert, so dass der Abstandssensor 76 der Mitte des Rads gegenüber ist: Auf diese Weise kann der Abstandssensor 76 den Abstand zu dem auf die Reifenantriebseinrichtung 18 platzierten Rad erfassen. Der Abstandssensor 76 ist mit der Steuereinrichtung 80 verbunden (siehe 6) und gibt an die Steuereinrichtung 80 die Ergebnisse der Erfassung des Abstands zum Rad aus.
Die in 6 dargestellte Steuereinrichtung 80 wird beispielsweise durch einen Mikrocomputer gebildet. Eine Displayeinrichtung 82, die durch ein CRT oder ähnliches gebildet wird, zum Ausgebender durch die Kraftsensoren 52 gemessenen Werte, der Richtungen der Justierung der Positionswinkel der Räder und ähnlichem ist mit der Steuereinrichtung 80 verbunden.
Ein Verfahren zum Berichtigen der Radausrichtung unter Verwendung der oben beschriebenen Radausrichtungsmesseinrichtung wird unten als Arbeitsweise der vorliegenden Ausführungsform erklärt.
Zunächst bewegt ein Arbeiter in Abhängigkeit von der Radbasis und der vorderen und hintere Laufflächenbasis des Fahrzeugs, das justiert werden soll, den Stützrahmen 48 der jeweiligen Reifenantriebseinrichtungen 18 in der Längsrichtung des Fahrzeugs entlang der Führungsschienen 62 zur Längsverschiebung, so dass die vier Reifenantriebseinrichtungen 18 an Positionen entsprechend den vier Rädern des Fahrzeugs positioniert werden, das berichtigt werden soll. Der Arbeiter bewegt auch die Rahmen 22 in der Querrichtung des Fahrzeugs entlang der Führungsschienen für die Querverschiebung. Auf diese Weise justiert der Arbeiter die Positionen der jeweiligen Reaktionsverzögerungen 8 auf dem Stand 12.
Da die oben beschriebene Bewegung durch die Antriebskraft der Motoren über die Kugelgewindespindelmechanismen ausgeführt wird, werden die Reifenantriebseinrichtungen 18 in ihren justierten Positionen durch die Wirkungsweise der Kugelumlaufspindelmechanismen angehalten, wenn der Antrieb der Motoren anhält.
Als nächstes wird das Fahrzeug 20 auf den Stand 12 bewegt, wobei das Lenkrad des Fahrzeugs 20 in dem Zustand für die Geradeaus-Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs festgelegt wird, so dass die Räder des Fahrzeugs 20 auf den Reifenantriebsflächen 36 der Reifenantriebseinrichtungen 18 positioniert werden und die Mittellinie des Fahrzeugkörpers im wesentlichen parallel zur Rotationsrichtung der Endlosorte 34 der Reifenantriebseinrichtungen 18 ist. Die Stäbe 74 werden gedreht und manuell verlängert oder komprimiert, so dass die Abstandssensoren 76 den Mitten der jeweiligen Räder gegenüberliegen.
Wenn die oben beschriebenen Vorgänge fertiggestellt sind, weist der Arbeiter die Radausrichtungsmessung der Steuereinrichtung 80 zu. Die Steuereinrichtung 80 führt dabei die in 12 dargestellte Radausrichtungsmessung der Reihenfolge nach durch, und führt die Fahrzeugkörperausrichtungsjustierung, die in 13 dargestellt ist, in periodischer Weise jedes Mal durch, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abläuft. Untenstehend wird zuerst die Fahrzeugkörperausrichtungsjustierung unter Verweis auf 13 beschrieben.
In Schritt 100 messen die vier Abstandssensoren 76 die Abstände zu den Mitten der Räder des Fahrzeugs (die Abstände a, b, A, B, die in 14 dargestellt sind). In Schritt 102 wird der Wert (a–b), der durch Subtrahieren des Abstands b, zwischen der Mitte des linken Hinterrads des Fahrzeugs und des Abstandssensors 76, vom Abstand a, zwischen der Mitte des linken Vorderrads des Fahrzeugs und dem Abstandssensor 76, erhalten wird, mit dem Wert (A–B) verglichen, der durch Subtrahieren des Abstands B zwischen der Mitte des rechten Hinterrads des Fahrzeugs und dem Abstandssensor 76 vom Abstand A zwischen der Mitte des rechten Vorderrads des Fahrzeugs und dem Abstandssensor 76, erhalten wird. Basierend auf den Ergebnissen eines Vergleichs wird bestimmt, ob der Fahrzeugkörper korrekt ausgerichtet ist.
In einem Fall, in dem (a–b) = (A–B) in Schritt 102 ist, wird bestimmt, dass die Mittellinie des Fahrzeugkörpers parallel zur Rotationsrichtung der jeweiligen Reifenantriebseinrichtung 18 der Radausrichtungsmesseinrichtung ist, selbst wenn die Laufflächenbasis der Vorderräder des Fahrzeugs 20 und die Laufflächenbasis der Hinterräder des Fahrzeugs 20 unterschiedlich sind. Daher ist die Bestimmung in Schritt 102 bestätigend und die Fahrzeugkörperausrichtungsjustierung endet, ohne dass ein spezielles Verfahren ausgeführt wird.
Wenn jedoch (a–b) ≠⁣ (A–B) ist, ist die Bestimmung in Schritt 102 negativ und die Routine schreitet zu Schritt 104 vor, in dem die Bewegungsabstände der Reifenantriebseinrichtungen 18, die benötigt werden, um (a–b) = (A–B) einzustellen, berechnet werden, die Motoren 60 werden auf der Basis der Ergebnisse der Berechnung betrieben und die Reifenantriebseinrichtungen 18 werden in der Rotationsachsenrichtung bewegt, so dass ihre Positionen justiert werden. Auf diese Weise wird die Ausrichtung des Fahrzeugkörpers justiert, so dass die Mittellinie des Fahrzeugkörpers parallel zur Rotationsrichtung der jeweiligen Reifenantriebseinrichtung 18 der Radausrichtungsmesseinrichtung wird. Aufgrund der oben beschriebenen Vorgänge kann die Ausrichtung des Fahrzeugkörpers korrigiert werden, so dass die Mittellinie parallel wird, selbst wenn die Mittellinie des Fahrzeugkörpers auf den Stand 12 bewegten Fahrzeugs nicht parallel zur Rotationsrichtung der jeweiligen Reifenantriebseinrichtungen 18 ist.
Bei dem Radausrichtungsmessvorgang (12), der unten beschrieben wird, werden die Räder des Fahrzeugs 20 eines nach dem anderen durch die Reifenantriebseinrichtungen 18 gedreht. Wenn die Räder des Fahrzeugs 20 eines nach dem anderen gedreht werden, wird aufgrund der Rotationsachsenrichtungskraft, die erzeugt wird, wenn der Reifen gedreht wird, Belastung an den Reifen erzeugt, die nicht gedreht werden, der Fahrzeugkörper wird leicht verschoben und der Positionswinkel des Rads, das gedreht wird, variiert in bezug auf die Reifenantriebsfläche 36. Die oben beschriebene Fahrzeugkörperausrichtungsjustierung wird jedoch periodisch durchgeführt, auch wenn die Räder gedreht werden. Die Reifenantriebseinrichtungen 18 werden so bewegt, dass die Belastung an den Reifen, die nicht gedreht werden, eliminiert wird und die Verschiebung des Fahrzeugkörpers korrigiert wird. Daher bleibt der Positionswinkel des Rads, das gedreht wird, in bezug auf die Reifenantriebsfläche 36 festgelegt und die Genauigkeit der Messung durch die Reifenausrichtungsmessung wird verbessert.
Als nächstes wird die Reifenausrichtungsmessung unter Verweis auf das Flussdiagramm von 12 beschrieben. In Schritt 120 werden die drei Räder, die nicht das Rad sind, das vermessen wird, durch die entsprechenden Radanhalteplatten 64, die durch die Hydraulikzylinder 70 gedreht werden, arretiert, so dass sich diese drei Räder in der Längsrichtung des Fahrzeugs nicht bewegen. Anstatt der Arretierung der Räder durch die Radanhalteplatten 64 kann der Lagerpunkt, der am Fahrzeug 20 vorgesehen ist, verwendet werden, um den Fahrzeugkörper so festzulegen, dass die Bewegung des Fahrzeugs 20 in der Längsrichtung verhindert wird. In diesem Fall muss jedoch sichergestellt werden, dass keine Kraft außer der durch den Antrieb des Rads erzeugten Kraft auf den Fahrzeugkörper aufgrund der Befestigung des Fahrzeugkörpers aufgebracht wird.
Im nachfolgenden Schritt 122 wird die Reifenantriebseinrichtung 18 entsprechend des zu vermessenden Rads angetrieben/gedreht. Auf diese Weise dreht sich das zu vermessende Rad auf der Reifenantriebsfläche 36 und fährt wiederholt auf die obere Fläche des Vorsprungs 38 von der oberen Oberfläche der Platten 32 und fährt nach unten von der oberen Fläche des Vorsprungs 38 auf die oberen Oberflächen der Platten 32. Aufgrund der Tatsache, dass das Rad auf den Vorsprung 38 hinauf fährt und von dem Vorsprung 38 hinunter führt, wird eine Kraft in der Rotationsrichtung und eine Kraft in der Rotationsachsenrichtung am Reifen des zu vermessenden Rads erzeugt, und die erzeugten Kräfte werden durch den Kraftsensor 52 gemessen. Als Ergebnis wird in Schritt 124 die Ausgabe (das Messergebnis) vom Kraftsensor 52 erfasst und die erfassten Messergebnisse werden temporär in einer Speichereinrichtung, wie einem Memory oder ähnlichem, gespeichert.
Im nachfolgenden Schritt 126 wird bestimmt, ob eine Messung für das zu vermessende Rad fertiggestellt ist. Wenn die Antwort auf diese Abfrage negativ ist, kehrt die Routine in Schritt 122 zurück und Schritte 122 bis 126 werden wiederholt. Auf diese Weise werden, bis die Antwort auf die Abfrage in Schritt 126 positiv ist, die Kraft in der Längsrichtung des Fahrzeugs (Längskraft) und die Kraft in der Querrichtung des Fahrzeugs (Seitenkraft), die durch das Rad erzeugt werden, das zu vermessen ist und sich auf der Reifenantriebsfläche 36 dre ht, wiederholt gemessen und die Ergebnisse der Messung gespeichert.
Wenn eine Bedingung erfüllt ist, wie wenn eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist oder der Reifen sich eine vorbestimmte Anzahl von Malen gedreht hat oder die gemessene Datenmenge, die in dem Memory gespeichert ist, eine vorbestimmte Menge erreicht hat, oder ähnliches, ist die Antwort auf die Abfrage in Schritt 126 positiv und die Routine läuft zu Schritt 128 weiter. In Schritt 128 wird bestimmt, ob die oben beschriebene Messung für alle vier Räder des Fahrzeugs 20 ausgeführt wurde. Wenn die Antwort auf die Abfrage in Schritt 128 negativ ist, kehrt die Routine zu Schritt 120 zurück und der oben beschriebene Vorgang wird wiederholt, wobei ein anderes Rad als zu vermessendes Rad verwendet wird.
Wenn die Messung für alle vier Räder des Fahrzeugs ausgeführt worden ist und die Daten für die jeweiligen Räder gesammelt worden sind, ist die Antwort auf die Abfrage in Schritt 128 positiv und die Routine läuft zu Schritt 130 weiter, wo die Arretierung der Reifen durch die Anhalteplatten aufgehoben wird. Danach werden im nachfolgenden Schritt 132 die Ergebnisse der Messung, die temporär in dem Speicher oder ähnlichem gespeichert sind, gesammelt und die Variationen in der Längskraft und Seitenkraft zu der Zeit, als das Rad auf den Vorsprung 38 und davon herunter fuhr, berechnet. Dann wird die Justierungsrichtung des zu justierenden Spurwinkels in entweder der Spureinwärtsrichtung oder der Spurauswärtsrichtung für jedes Rad auf der Basis der Breite der Variation und der Richtung der Variation (Zunahmerichtung/Abnahmerichtung) der Seitenkraft während der Zeit, in der die Längskraft am Rad maximal oder nahezu maximal wurde, bestimmt.
Als nächstes wird in Schritt 134 für jedes Rad die Berichtigungsrichtung des Spurwinkels und die Breite der Variation in der Seitenkraft während der Zeit, als die Längskraft zur Zeit des Hochfahrens auf den Vorsprung 38 und des Herunterfahrens vom Vorsprung 38 maximal oder nahezu maximal wurde, auf der Displayeinrichtung 82 dargestellt und der Vorgang ist beendet. Auf diese Weise kann der. Arbeiter auf der Basis der auf der Displayeinrichtung 82 dargestellten Information einfach beurteilen, ob es nötig ist, die Spurwinkel der jeweiligen Räder zu berichtigen, und wenn der Spurwinkel berichtigt werden soll, in welchem Maß er in welcher Justierungsrichtung berichtigt werden sollte.
Nachdem der Arbeiter den Spurwinkel jedes Rads des Fahrzeugs 20 berichtigt hat, bestimmt der Arbeiter die Ausführung des oben beschriebenen Radausrichtungsmessvorgangs, wenn eine erneute Bestätigung nötig ist, und auf der Basis der Längskraft und der Seitenkraft wird auf die gleiche Weise wie oben beschrieben bestimmt, ob die Radausrichtung nach der Spurwinkelberichtigung korrekt ist. Auf diese Weise werden unabhängig von der Art der Reifen, die an dem Fahrzeug 20 montiert sind, die Positionswinkel der jeweiligen Räder des Fahrzeugs 20 korrekt justiert, so dass eine hohe Laufstabilität auf einer tatsächlichen Straßenoberfläche erreicht und entsprechend den Charakteristika des Reifens erhalten wird und der einseitige Abnutzungswiderstand verbessert wird.
Ferner wird gemäß der obigen Beschreibung eine Einrichtung, die die Hauptanhebe-/Absenkeinrichtung 10, die die Reifenantriebseinrichtungen 18 und das Fahrzeug 20 in der vertikalen Richtung hebt, und die Sekundäranhebe/Absenkeinrichtung 14, die lediglich den Fahrzeugkörper hebt, kombiniert, als Radausrichtungsmesseinrichtung verwendet.
Daher kann das Wechseln der Reifen und Wartung des Fahrzeugs einfach durchgeführt werden.
Die obige Beschreibung umfasst ein Beispiel eines Falls, in dem ein Arbeiter die Spurwinkel der jeweiligen Räder auf der Basis der Justierungsrichtung der Spurwinkel, die auf der Displayeinrichtung 82 dargestellt werden, berichtigt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Im allgemeinen ist ein Paar lenkbarer Räder so konstruiert, dass ihre Spurwinkel berichtigt werden können, während ein Paar von nicht lenkbaren Rädern so konstruiert ist, dass der Spurwinkel für jedes Rad oder sogar für beide Räder auf dem gleichen Achsschenkel nicht justiert werden kann. In solchen Fällen, für ein Paar der lenkbaren Räder, die auf der gleichen Achse montiert sind, kann der Winkel zwischen der Achse und dem Fahrzeugkörper auf der Basis der auf der Displayeinrichtung 82 dargestellten Information berichtigt werden, so dass die Variationsbreiten in den Seitenkräften während der Zeitdauer, wenn die Längskräfte zur Zeit des Hochfahrens auf die Vorsprünge 38 und des Herunterfahrens von den Vorsprüngen 38 maximal oder Werte in der Nähe des Maximums werden, gleich werden.
Die Hauptanhebe-/Absenkeinrichtung 10 und die Sekundäranhebe/Absenkeinrichtung 14 der Radausrichtungsmesseinrichtung können integral geformt sein. Ferner kann die Radausrichtungsmesseinrichtung durch Platzieren der Reifenantriebseinrichtungen 18 auf einer sich drehenden Einrichtung strukturiert sein, die um eine vertikale Achse drehbar ist und die den Winkel der Drehung darstellen kann oder den Drehwinkel als Signal ausgeben kann. In diesem Fall kann auf der Basis der gesammelten Daten nicht nur die Justierungsrichtung des Spurwinkels, sondern auch der optimale Spurwinkelwert bestimmt werden, wenn das Sammeln der Daten durch Drehen des Rads durch die Reifenantriebseinrichtung 18 und das Drehen der Dreheinrichtung (entsprechen der Variation des Spurwinkels des Rads) wechselweise wiederholt werden.
In einem Fall, in dem das Fahrzeug, das justiert werden soll, ein Fahrzeug ist, bei dem es möglich ist, den Radsturzwinkel zu justieren, kann auch der Radsturzwinkel auf einen Wert innerhalb eines erlaubbaren Bereichs der Gestaltungswerte justiert werden. In einem Fall, in dem der Radsturzwinkel berichtigt wird, nimmt die Arbeitseffizienz zu, wenn die oben beschriebene Radausrichtungsmesseinrichtung zusammen mit einer herkömmlichen Ausrichtungsmesseinrichtung oder einer Winkelmesseinrichtung, wie einem Winkelmeter, verwendet wird.
Bei der obigen Erklärung wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Reifenantriebsfläche durch den Endlosort 34 gebildet wird, der durch Verbinden der Platten 32 gebildet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann die äußere Randflache einer Walze 86 mit großem Durchmesser als Reifenantriebsfläche verwendet werden, wie es in 15A dargestellt ist. Ein flacher plattenförmiger Vorsprung 88 kann auf der äußeren Umfangsfläche der Walze 86 montiert sein, um die Stufe zu bilden. Wie es in 15B dargestellt ist, kann die äußere Umfangsfläche eines endlosen Riemens 90 als die Reifenantriebsfläche verwendet werden. Ein flacher plattenförmiger Vorsprung 92 kann an der äußeren Umfangsfläche des endlosen Riemens 90 montiert sein, so dass die Stufe gebildet wird.
Ferner wird bei der oben stehenden Beschreibung die Stufe, durch Montieren eines Vorsprungs am Endlosort geformt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Wie es in 15C dargestellt ist, kann ein endloser Riemen 94 so gebildet werden, dass die Dicke davon entlang der Umfangsrichtung mit einer im wesentlichen konstanten Änderungsrate zunimmt oder abnimmt, so dass ein Bereich, dessen Dicke plötzlich sich ändert, auf der äußeren Umfangsfläche eines vorbestimmten Orts entlang der Umfangsrichtung geformt ist. Auf diese Weise können die Reifenantriebsfläche und eine Stufe 96 (der Bereich, dessen Dicke plötzlich sich ändert) integral geformt sein. Experimente, die durch die vorliegenden Erfinder durchgeführt wurden, haben bestätigt, dass die Zeit, wenn das Maß des Unterschieds in der Weise, in der sich die Seitenkraft in Abhängigkeit von der Änderung im Positionswinkel ändert, groß ist, die Zeit ist, wenn das Rad auf die Stufe fährt. Wenn ein Rad durch die Reifenantriebsfläche, die in 15C dargestellt ist, angetrieben wird, kann daher die Reifenantriebseinrichtung so angebracht sein, dass sie so ausgerichtet ist, dass das Rad auf die Stufe 96 fährt und darüber fährt, wenn sich das Rad dreht. Es ist anzumerken, dass die Anzahl, die Konfiguration und ähnliches der Vorsprünge und Stufen nicht auf die in den oben beschriebenen Beispielen begrenzt sind und verschiedene Modifikationen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung möglich sind, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
Die oben stehende Beschreibung umfasst ein Beispiel, bei dem der Motor an der äußeren Seite der Reifenantriebseinrichtung montiert ist. Eine Walze, bei der der Motor in den inneren Bereich der Antriebswalze eingebaut ist, kann jedoch ebenfalls verwendet werden.
Ferner umfasst das Obenstehende ein Beispiel, bei dem zwei Paare der Reifenantriebsflächen verwendet werden. Es ist jedoch möglich, ein Paar der Reifenantriebsflächen zu verwenden, um nur die Ausrichtung des lenkbaren Rads zu justieren oder die Vorderachse oder die Hinterachse zu justieren.
Die vorliegende Erfindung hat herausragende Wirkungen dahingehend, dass die Positionswinkel der Räder entsprechend den Charakteristika des Reifens einfach festgelegt werden können, eine an eine tatsächliche Straßenoberfläche angepasste Laufstabilität erhalten werden kann und die Verringerung der einseitigen Abnutzung realisiert werden kann.

Claims

Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern, umfassend die Schritte: Platzieren eines zu berichtigenden Kraftfahrzeugrads auf einer Reifenantriebsfläche, auf der eine Stufe mit vorbestimmter Höhe an mindestens einer Stelle entlang einer Rotationsrichtung, in der die Reifenantriebsfläche durch eine Rotationskraft angetrieben wird, gebildet ist; Messen von Variationen in Längskräften, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht werden und von Seitenkräften, die in einer Rotationsachsenrichtung aufgebracht werden, die senkrecht zur Rotationsrichtung ist, zu der Zeit, wenn das Rad über die Stufe läuft, wobei die Reifenantriebsfläche so angetrieben oder gedreht wird, dass das Rad in einer Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs gedreht wird; und Berichtigen eines Positionswinkels des Rads auf der Basis der Messergebnisse, so dass eine Variation in der Seitenkraft, die durch einen Fahrzeugreifen erzeugt wird, wenn das Rad über die Stufe läuft, minimal ist.
Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern nach Anspruch 1, wobei die Reifenantriebsfläche durch Verbinden mehrerer Platten gebildet wird, die kontinuierlich entlang der Rotationsrichtung angetrieben oder gedreht werden, und die Stufe durch einen vorspringenden Bereich gebildet wird, der durch einen Teil der mehreren Platten geformt wird, die in Richtung senkrecht zur Rotationsrichtung und zur Rotationsachsenrichtung vorstehen.
Verfahren zum Berichtigen der Radausrichtung nach Anspruch 2, wobei die Variationen in den Kräften, die in der Rotationsrichtung und in der Rotationsachsenrichtung aufgebracht werden, durch einen Kraftsensor gemessen werden, der an einem vorderen Ende der Reifenantriebsfläche in Fahrzeuglängsrichtung angebracht ist.
Verfahren zum Berichtigen der Radausrichtung nach Anspruch 2, wobei der vorspringende Bereich als flache Platte geformt ist, deren Länge entlang der Rotationsrichtung eine Länge ist, die es dem Reifen ermöglicht, vollständig auf den vorspringenden Bereich zu kommen, und deren Länge entlang der Rotationsachsenrichtung eine Länge ist, die größer als die Breite des Reifens ist.
Verfahren zum Berichtigen der Radausrichtung nach Anspruch 1, wobei der Positionswinkel des Rads, der es ermöglicht, dass die Variation in der Seitenkraft, die durch den Reifen erzeugt wird, minimal ist, ein Winkel ist, der hauptsächlich durch Berichtigen des Spurwinkels eingestellt wird.
Verfahren zum Berichtigen der Radausrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Platzierens eines zu berichtigenden Fahrzeugrads auf einer Reifenantriebsfläche den Schritt des Platzierens von zu berichtigenden Fahrzeugrädern auf mindestens einem Paar von Reifenantriebsflächen umfasst, auf denen jeweils eine Stufe mit vorbestimmter Höhe an mindestens einer Stelle entlang der Rotationsrichtung geformt ist, in der die Reifenantriebsfläche durch Rotationskraft angetrieben wird, und die so angebracht sind, dass die Rotationsrichtungen der Reifenantriebsflächen parallel sind und so, dass die Reifenantriebsflächen auf im wesentlichen der gleichen horizontalen Ebene platziert sind; der Schritt des Messens von Variationen der Kräfte, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche und der Rotationsachsenrichtung, die senkrecht zu der Rotationsrichtung ist, aufgebracht werden, den Schritt des Messens der Kraftvariationen für jede Reifenantriebsfläche umfasst, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche und einer Rotationsachsenrichtung senkrecht zur Rotationsrichtung aufgebracht werden, wenn das Rad über die Stufe läuft, während die Reifenantriebsfläche angetrieben oder gedreht wird, so dass der Reifen in einer Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs gedreht wird; und der Schritt des Berichtigens eines Positionswinkels des Rads einen Schritt des Berichtigens eines Positionswinkels des Rads für jedes Rad umfasst, auf der Basis einer Weise, in der Kraft, die in der Rotationsachsenrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht wird, während einer Zeitdauer variiert, die in Abhängigkeit von Kraftvariationen bestimmt wird, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht werden.
Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern nach Anspruch 6, wobei die Reifenantriebsfläche durch Verbinden mehrerer Platten gebildet wird, die kontinuierlich entlang der Rotationsrichtung angetrieben oder gedreht werden, und ein vorspringender Bereich, der an einem Teil senkrecht zur Rotationsrichtung und zur Rotationsachsenrichtung vorspringt, in einem Bereich der mehreren Platten gebildet ist.
Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern nach Anspruch 7, wobei die Variationen in den Kräften, die in der Rotationsrichtung und der Rotationsachsenrichtung aufgebracht werden, durch einen Kraftsensor gemessen werden, der an einem vorderen Ende der Reifenantriebsfläche in Fahrzeuglängsrichtung montiert ist.
Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern nach Anspruch 7, wobei der vorspringende Bereich als flache Platte gestaltet ist, deren Länge entlang der Rotationsrichtung eine Länge ist, die es dem Reifen ermöglicht, vollständig auf den vorspringenden Bereich zu gelangen, und deren Länge entlang der Rotationsachsenrichtung eine Länge ist, die größer als die Breite des Reifens ist.
Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern nach Anspruch 6, wobei die Weise, in der Kraft in der Rotationsachsenrichtung der Reifenantriebsrichtung aufgebracht wird, in Abhängigkeit. hauptsächlich vom Spurwinkel variiert, und nachfolgend auch vom Radsturzwinkel.
Verfahren zum Berichtigen der Radausrichtung nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Berichtigens eines Positionswinkels des Rads für jedes Rad auf der Basis einer Weise, in der Kraft, die in der Rotationsachsenrichtung der Reifenantriebsfläche, aufgebracht wird während einer Zeitdauer variiert, die gemäß Kraftvariationen bestimmt wird, die in der Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht werden, einen Schritt des Berichtigens eines Positionswinkels des Rads für jedes Rad umfasst, so dass die Kraftvariation, die in der Rotationsachsenrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht wird, zu der Zeit, wenn die Kraft in Rotationsrichtung der Reifenantriebsfläche maximal ist, minimal ist.
Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern nach Anspruch 11, wobei die Reifenantriebsfläche durch Verbinden mehrerer Platten gebildet wird, die kontinuierlich entlang der Rotationsrichtung angetrieben oder gedreht werden, und ein vorspringender Bereich, der an einem Teil senkrecht zur Rotationsrichtung und zur Rotationsachsenrichtung vorspringt, in einem Bereich der mehreren Platten geformt ist.
Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern nach Anspruch 12, wobei die Variationen in den Kräften, die in der Rotationsrichtung und der Rotationsachsenrichtung aufgebracht werden, durch einen Kraftsensor gemessen werden, der an einem vorderen Ende der Reifenantriebsfläche in Fahrzeuglängsrichtung montiert ist.
Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern nach Anspruch 12, wobei der vorspringende Bereich als flache Platte gestaltet ist, deren Länge entlang der Rotationsrichtung eine Länge aufweist, die es dem Reifen ermöglicht, vollständig auf den vorspringenden Bereich zu gelangen, und deren Länge entlang der Rotationsachsenrichtung eine Länge ist, die größer als eine Breite des Reifens ist.
Verfahren zum Berichtigen der Ausrichtung von Kraftfahrzeugrädern nach Anspruch 11, wobei der Positionswinkel des Rads, der die Kraftvariation ermöglicht, die in der Rotationsachsenrichtung der Reifenantriebsfläche aufgebracht wird, es der Kraftvariation ermöglicht, minimal zu sein, ein Winkel ist, der hauptsächlich durch Berichtigen des Spurwinkels erreicht wird.