JP4559681B2 - 自動車のホイールジオメトリ及び／又は軸線ジオメトリを規定する装置 - Google Patents

Description

【０００１】
従来の技術
本発明は、光学式の測定装置を用いて測定室において、自動車のホイールジオメトリ及び／又は軸線ジオメトリを規定する装置であって、少なくとも２つの画像撮影装置が設けられていて、該画像撮影装置が少なくとも２つの異なった観点からマーキング装置を有しており、該マーキング装置が、１つのホイールに配置された複数のホイールマークと、少なくとも１つのボディマークと、少なくとも１平面においてずらされた少なくとも３つの基準マークを備えた基準マーク装置とを有しており、さらに評価装置が設けられており、この場合測定室における基準マークの位置が評価装置において知られており、マーキング装置の検出が自動車の通過走行中に行われ、測定されるホイールの回転軸線が、測定室において複数の時点で、ホイールマークと少なくとも１つのボディマークとを同時に検出することによって、求められる形式のものに関する。
【０００２】
このような装置はドイツ連邦共和国特許公開第１９７５７７６０号明細書に基づいて公知である。複数のカメラと、基準マーク装置と、ホイール及びボディにおけるマークとを用いて、ホイール軸線の位置を測定室において規定することができる。基準マークの配置形式亜評価装置において知られている。評価装置は三角測量の公知の方法を使用する。この公知の検査方法は、ホイールが測定装置のところを通過走行する際に行われる。ホイール軸線のキャンバは鉛直線に関連しており、この特定された方向が基準座標系において知られていれば、ホイール軸線のキャンバを各ホイールに対して得ることができる。
【０００３】
ホイールの個々のトラックに関しては別のことが言える。この場合の基準方向は、鉛直線に対して垂直な平面に、つまり検査場の床に対して平行な平面に位置している。この特定された方向はこの場合、操舵されないホイールの個々のトラックの角度半割線として規定されている走行軸線である。
【０００４】
従来は従って通常、操舵されるフロントホイールの個々のトラックを規定するためにはまず初めに、リアホイールの個々のトラックを測定することによって、走行軸線を求めていた。そしてその後で初めてフロントホイールが測定された。
【０００５】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の装置を改良して、単純化された構造によって、自動車のホイールジオメトリ及び／又は軸線ジオメトリをより簡単に規定するもしくは突き止めることのできる装置を提供することである。
【０００６】
この課題は請求項１の特徴部に記載の構成によって解決される。すなわち本発明による装置では、測定室における鉛直方向が測定室における基準マークの位置から規定され、自動車の走行軸線の方向が評価装置において、マーキング装置の検出に基づいて、各ホイールのために別個に、少なくとも１つのボディマークの運動軌道から求められ、ホイールの回転軸線の位置が、鉛直線及び走行軸線の方向に関連して規定されるようにした。
【０００７】
このように構成することによって、１つのホイールに設けられた測定装置を用いるだけで通過走行中に、鉛直方向と走行軸線の方向とが求められ、この鉛直方向と走行軸線の方向とから次いで、別のホイールにおける測定を行うことなしに、該当ホイールのホイールジオメトリ及び／又は軸線ジオメトリに対するデータを得ることができる。ホイールの回転軸線の求められた位置によって、例えばキャンバを鉛直線に対する角度として、該当ホイールの個々のトラックを走行軸線方向に対する角度として容易に規定することができ、この際に走行軸線を操舵されないホイールの角度半割線として求める必要はない。
【０００８】
ホイール軸線は、ホイールの回転軸線を通過走行中に複数のホイールマークの個々の回転軌道を検出することによって、正確に規定することができ、この場合、少なくとも１つのボディマークの運動軌道に基づいて規定される自動車の並進運動は、消去される。これによって計算により、リム振動補正（Felgenschlagkompensation）を行うこともしくはこれに似た障害値の影響を補正することができる。これによってまたホイールの正確な回転平面も分かる。
【０００９】
簡単もしくは単純な構造を得るために本発明の別の有利な構成では、鉛直方向を求めるために基準マーク装置が、静止状態に吊り下げられて懸吊されている。基準マーク装置の複数の基準マークが鉛直方向で互いに上下に位置していると、鉛直方向を特に簡単に決定することができる。
【００１０】
基準マーク装置に対する車両の位置変化、例えば操舵時に、操舵されるホイールにおける軸線ジオメトリの測定及び調節のために又はステアリング軸線の位置を求めるために生じるような位置変化は、走行軸線の方向及び／又は鉛直方向が、ボディ典型的な座標系に関連付けられ、この場合パラメータ変換のために複数のボディマークが使用されることによって、問題にならなくなる。ボディ典型的な座標系の認識によって、基準マーク装置に対する車両の位置変化は影響しなくなる。本発明の別の有利な構成では、操舵されるホイールのための検査場が設けられており、該検査場において、ボディ典型的な座標系に基づいて測定が行われるようになっている。
【００１１】
次に図面を参照しながら本発明の１実施例を説明する。
【００１２】
図１には、前方のボディ領域に図平面においてずらされてフロントホイール５の近傍に配置された複数のボディマーク（Karosseriemerkmal）７と、同様に図平面においてずらされてホイール５に配置されたホイールマーク（Radmerkmal）８とを備えた自動車と、同様に図平面においてずらされた複数の基準マーク（Bezugsmerkmal）４を備えていて車両から間隔おいて配置された基準マーク装置（Bezugsmerkmalsanordnung）４とが示されている。この場合基準マーク４、ホイールマーク８及びボディマーク７は付加的に互いに空間的にずらされていてもよい。基準マーク４、ホイールマーク８及びボディマーク７は同時に、例えばカメラのような少なくとも２つの画像撮影装置（Bildaufnahmeeinrichtung）を備えた相応に配置された光電子式の測定装置（図示せず）を用いて、少なくとも２つの異なった観点からかつ複数の時点で自動車の通過走行中に一緒に検出される。
【００１３】
例えば該当ホイールのキャンバ（Sturz）を規定するために重要な鉛直方向を確認するために、揺動体として自由に運動可能に懸吊されたゲージ振り子（Kalibrierpendel）と呼ばれる試験体（Probekoerper）が測定される。この試験体は例えば揺動体として懸吊された基準マーク装置３であってもよい。室内における揺動体の静止状態から、求められる鉛直方向は容易に規定可能である。揺動体には例えば真っ直ぐな対称軸線に沿って揺動体マークが固定されているので、既に揺動体マークの位置から鉛直線を認識することができる。揺動体マークの別の配置形式では、鉛直線は光電子式の測定装置と接続された評価装置を用いて容易に検出することができる。有利には基準マーク装置４のすべての座標がそこから次のように、すなわち３つの主軸のうちの１つとして鉛直線を備えた直交する座標系が存在するように、変換される。残りの２つの軸はこの場合、トラック角度（Spurwinkel）が規定されている１平面を描く。この平面は検査場の床に対して平行であるということが前提となる。
【００１４】
測定装置のところを自動車が通過走行する時、車両ボディのすべてのポイントは、つまり特にボディマーク７もまた、走行軸線（Fahrachse）に対して平行な運動軌道上を運動する。それというのは、ステアリングを切ること（Lenkeinschlag）は通過走行時に許されておらず、このような車両運動は場合によっては認識され、かつ測定は削除もしくは消去されるからである。ホイールマーク８が通過走行中にサイクロイド上を運動するのに対して、測定室内におけるボディマーク７のトラックは単に平行な直線である。検査場の床に投影されると、これらの平行な直線は走行軸線の方向を示している。これによって、ホイールの個々のトラック（Rad-Einzelspur）を検出するための基準方向が得られる。この方法を操舵されないリアホイールに対して用いる場合には、行動形式を検査するために簡単な可能性が得られる。走行軸線方向を規定するためのこのステップのためには、原則的に、該当ホイール５の近傍におけるただ１つのボディマーク７だけで十分である。
【００１５】
複数のホイールマーク８を用いて通過走行中に測定装置及び評価装置によって、ホイール５の回転軸線の位置を正確に規定することができ、この場合各ホイールマーク８のサイクロイドが評価され、各ホイールマーク８の回転軌道は、ボディマーク７の検出によって知られた直線運動から解放されるので、ホイールマーク８の回転運動だけが残る。これによってホイール５の正確な回転平面、もしくはホイール５の回転軸線の正確な位置が得られる。
【００１６】
繰舵されるホイール５の完全な測定中及びステアリング軸線の位置の検出時にも、ホイール５においてはステアリングが切られる。そのためにホイール５は検査場における特定の箇所に、つまり可能な限り小さな摩擦損失でステアリングを切ることができる箇所に、例えばボール支承された回転プレート又は潤滑剤もしくは滑剤を施された箇所に移動する。また、ホイール５を比較的力なしに旋回させることができるほどボディを持ち上げることによっても、摩擦損失を十分に回避することができる。軸線測定のためにはこれに関連して、鉛直方向以外に走行軸線の方向も分かっていることが、重要である。そして行われる測定時に車両はもはや運動しない。従って走行軸線の方向は既に示された箇所への走行時に、上に述べたように検出される。確かに走行軸線の方向は検査場に関しては分かっているが、しかしながらステアリングを切っている間つまり操舵中には、そのまま利用することはできない。それというのは操舵には、車両の部分的に大きな横方向運動が関連しているからである。この問題は、操舵の実施前に予め規定された走行軸線をボディ典型的な座標系に関連付けることによって、解決される。走行軸線方向を規定するためには１つ又は２つのボディマーク７で十分であり、この場合これらのボディマーク７が車両長手方向においてある程度互いに離れていると有利である。より正確な記述はもちろん、３つ以上のボディマーク７を使用した場合に可能である。これによって操舵中に、水平線における全運動を、ボディ典型的な座標系における走行軸線の検出された方向に関連付けることができる。
【００１７】
１つのホイール５のために１つの測定装置だけを用いることによって、上に述べた手段によって、操舵されるホイール５の完全な測定を残りのホイールジオメトリ及び軸線ジオメトリの測定に関して実施することができる。走行軸線の方向の他に、鉛直方向もまた相応にボディ典型的な座標系に変換することができ、これによってさらなる調節のために基準座標系はもはや不要であり、相応な調節作業を例えば作業台の上で行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による装置の１実施例を示す概略図である。

Claims (5)

1. 光学式の測定装置を用いて測定室において、自動車のホイールジオメトリ及び／又は軸線ジオメトリを規定する装置であって、光学式の測定装置が少なくとも２つの画像撮影装置を備えていて、該画像撮影装置が少なくとも２つの異なった観点からマーキング装置を検出するようになっており、該マーキング装置が、１つのホイール（５）に配置された複数のホイールマーク（８）と、少なくとも１つのボディマーク（７）と、少なくとも１平面においてずらされた少なくとも３つの基準マーク（４）を備えた基準マーク装置（３）とを有しており、さらに評価装置が設けられており、この場合測定室における基準マーク（４）の位置が評価装置において知られている形式のものにおいて、
   測定室における鉛直方向が測定室における基準マーク（４）の位置から規定され、
   自動車の走行軸線の方向が評価装置において、マーキング装置の検出に基づいて、各ホイールのために別個に、少なくとも１つのボディマーク（７）の運動軌道から求められ、さらにマーキング装置の検出が自動車の通過走行中に行われ、測定されるホイール（５）の回転軸線が、測定室において複数の時点で、ホイールマーク（８）と少なくとも１つのボディマーク（７）とを同時に検出することによって、求められ,、
   ホイール（５）の回転軸線の位置が、鉛直線及び走行軸線の方向に関連して規定されることを特徴とする、自動車のホイールジオメトリ及び／又は軸線ジオメトリを規定する装置。
2. ホイールの回転軸線が通過走行中に、複数のホイールマーク（８）の個々の回転軌道を検出することによって行われ、この場合少なくとも１つのボディマーク（７）の運動軌道から規定される、自動車の並進運動が、消去される、請求項１記載の装置。
3. 鉛直方向を求めるために基準マーク装置（３）が、静止状態に吊り下げられて懸吊されている、請求項１又は２記載の装置。
4. 走行軸線の方向及び／又は鉛直方向が、ボディ典型的な座標系に関連付けられ、この場合パラメータ変換のために複数のボディマーク（７）が使用される、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 検査場が操舵されるホイール（５）を測定するために設けられており、該検査場において、ボディ典型的な座標系に基づいて測定が行われる、請求項４記載の装置。

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