JP6976619B2 - 回転体の位置ずれを確認するための方法及び機器 - Google Patents

回転体の位置ずれを確認するための方法及び機器 Download PDF

Info

Publication number
JP6976619B2
JP6976619B2 JP2020521476A JP2020521476A JP6976619B2 JP 6976619 B2 JP6976619 B2 JP 6976619B2 JP 2020521476 A JP2020521476 A JP 2020521476A JP 2020521476 A JP2020521476 A JP 2020521476A JP 6976619 B2 JP6976619 B2 JP 6976619B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plane
rotating body
distance
distance sensor
rotating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020521476A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020528152A (ja
Inventor
シュナアーゼ,ルネ
ヴァイラウフ,イェンス
Original Assignee
フェルクエスト ゲーエムベーハー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フェルクエスト ゲーエムベーハー filed Critical フェルクエスト ゲーエムベーハー
Publication of JP2020528152A publication Critical patent/JP2020528152A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6976619B2 publication Critical patent/JP6976619B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/0043Brake maintenance and assembly, tools therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/18Safety devices; Monitoring
    • B60T17/22Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
    • B60T17/221Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/12Discs; Drums for disc brakes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B11/272Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B7/31Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/301Sensors for position or displacement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/026Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/023Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object

Description

本発明は、基準面に対する、回転軸周りに回転可能な回転体の位置ずれを確認するための、特に、少なくとも軸垂直度と回転面の振れを同時に確認するための方法及び機器に関する。
本発明の分野における特別な課題は、組立てられた部品の様々な幾何公差や位置公差が、合わさって単一のエラーパターンになるが、原因は、それにもかかわらず、別々に確認及び分析されることにある。
確認されるべき重要なエラーは、回転体の回転軸と基準面間の垂直からのずれであり、上記エラーは、基準面と回転体の平面間の平行度の少なくとも平均のずれに対応する。より良好に区別するために、この位置ずれを、これ以降、軸垂直度と呼ぶ。
更に、回転面と不動な基準面間の現在の角度は、回転面と回転軸間で垂直についてのずれがあれば、回転中に変化し得、その結果回転面の振れとなり得る。
振れに関係するエラーは、測定される平面の平坦度に関する公差によってだけではなく、回転体の2平面の互いに対する平行度によっても発生し得るが、該エラーを、より良好に区別するために、これ以降、面平行度と呼ぶ。面平行度のずれの結果、周囲に沿って、回転物体の様々な半径で、異なる厚さになる。
全ての前述した位置公差、即ち、軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度は、密接に相関している;より良く理解するために、軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度について其々模式的に図説する図12a、図12b及び図12cを参照されたい。
そのため、これらの位置公差の一つを別々に、特に、様々な公差が、組立てられたシステム全体で合わさった後に、確認するのは、困難である。しかしながら、これらの公差の超過は、基準面に対する回転体の位置が常に重要であるため、極めて不利であり、そうした不利な効果で、用途によって異なるものの、殆どの場合、不所望な振動を引起してしまう。
軸垂直度及び他の前述した値の確認の重要な適用分野は、ディスクブレーキに関するが、これは、キャリパに対するブレーキディスクの位置が重要であるためである。さもなければ、制動中にキャリパ、キャリパ座、最終的に車軸へと発生する不均等な力の伝達は、結果的にシステム全体における不所望な振動を引起こしてしまう。
様々な解決方法が、回転系に対して不動な表面に対する回転面の測定に関する問題に対処する従来技術において知られている。
例えば、独国特許発明第19853078号明細書(特許文献1)では、ディスクの振れ及び同心度に関するブレーキディスクの点検を簡素化するための、測定装置及び方法について記載している。このために、シャフトは、ベアリングブロック上で回転可能に支持され、ブレーキディスクの支持体は、シャフトに設けられている。この様に取付けられることで、ブレーキディスクは、ディスクの振れや同心度が、両平面及びシリンダ外面で、測定装置を使用してチェックされつつ、回転される。しかしながら、この点検は、ブレーキディスク自体に関係する結果を出すだけである。キャリパ座等の更なる表面に対する正確な同心度又は振れについては、提供されない。その上、同心度や振れ以外に、更なる値は、全く確認されない。
独国特許出願公開第102011002924号明細書(特許文献2)は、同様に、制動中のブレーキディスクの振れを識別する方法に関する。この点において、この方法は、既に、上記方法よりブレーキディスクの実地の使用に近い。これは、ブレーキ圧、又はブレーキ圧に応じて変わる変数が、センサを用いて制動動作中に測定されるためである。得られたセンサ信号は、その後、ブレーキディスクに存在する振動に関して検査される。これらの振動は、その結果、ディスクの振れに関する推定を可能にするが、該振動は、必ずしも、ブレーキディスク自体から生じたものとは限らない。また、エラーは、ブレーキディスクの取付けシステム全体に亘ることもある。回転系、即ちブレーキディスクに対して不動な表面を基準にすることは、そうして確立された。しかしながら、提案された方法では、如何なる更なる情報も確認できないが、ディスクの振れに関して、基本的に定性的な記述だけに限定されている。しかしながら、より重要には、識別された不具合の原因が、ブレーキディスクの機械的な位置異常であると、はっきりと突き止められない。
独国特許出願公開第102004017172号明細書(特許文献3)では、測定対象物を測定するための解決方法について記載している。この文献によると、少なくとも1つの基準構造が、固定式の対象物座標系を画定するために提供され、それにより最終的に測定対象物の完全な輪郭が、評価ユニットの助けを借りて決定できるようにする。しかしながら、測定対象物の完全な輪郭の確認では、不動面に対する回転面の同心度又は同様の関連データについて述べることはできない。
同様にして、公開された独国実用新案第202005018753号明細書(特許文献4)による解決方法では、鉄道車両用輪軸の幾何学的品質を点検するためのプロファイルセンサを有する測定装置を開示しており、該解決方法は、輪軸一式として測定装置内に取付けられる鉄道車輪の走行プロファイルのマッピングを可能にする。しかしながら、この文献でも、不動面に関して、例えば、その後の車軸の車両への取付けに関して記述できていない。
独国特許出願公開第102014006151号明細書(特許文献5)は、工作機械の同心度を測定する方法、及び該方法を実行するよう構成された工作機械について記載している。特に、干渉距離測定のために、光学測定用放射線を用いて運転する装置は、工作機械の同心度から、ずれを検出する。工作機械のチャック又は主スピンドル内で自動的に釣り合い錘を調整することによって、そうして確認された同心度のずれは、適当なアクチュエータを介して、直接、加工片の加工中に、補償できる。
同様に、工作機械の分野に関係する欧州特許出願公開第1074323号明細書(特許文献6)は、加工片を機器の回転軸に関して中心に保持するための調節可能な締付けシステムを有する機器を開示している。締付けシステムの同心度は、距離センサによって測定される。精確な心出しを可能にするために、締付けシステムは、自動的に制御されて、回転軸受装置に対して変位されるようになっている。しかしながら、提案された機器は、更なる関連データを確認する可能性なしに、同心度の検査のみを可能にする。
例えば、西独国実用新案公開第1787380号明細書(特許文献7)、独国特許出願公開第19753426号明細書(特許文献8)又は独国特許出願公開第3233914号明細書(特許文献9)から、工作機械で同心度を測定するための多数の解決方法が、知られている。
独国特許発明第19853078号明細書 独国特許出願公開第102011002924号明細書 独国特許出願公開第102004017172号明細書 独国実用新案第202005018753号明細書 独国特許出願公開第102014006151号明細書 欧州特許出願公開第1074323号明細書 西独国実用新案公開第1787380号明細書 独国特許出願公開第19753426号明細書 独国特許出願公開第3233914号明細書
本発明の目的は、従って、回転系に対して不動な表面に対する回転面の、位置ずれ、少なくとも軸垂直度及び回転面の振れを確認するための方法及び機器を提案することである。
この目的は、基準面に対する、回転軸周りに回転可能な回転体の軸垂直度と回転面の振れを同時に確認するための方法によって、達成される。有利な変形された実施形態によると、回転体の2平面の面平行度も確認され、該面平行度は、従って、厚さ変化の許容範囲を超えなくなるだろう。回転軸は、特に、基準面がキャリパ座であり、回転体がブレーキディスクである場合に、基準面に垂直に向けられるのが好ましい。
本発明によると、少なくとも2個の距離センサが提供され、該距離センサは、基準面に対して静止しており、回転体の第1平面に垂直で、第1平面の方向に測定方向を有し、平面からの距離を測定する。距離センサは、回転データ、即ち、各回転角度を含む、回転体の回転中に確認された回転体の第1平面からの様々なポイントの距離を、評価装置に送信し、該評価装置において、軸垂直度、回転体の平面である回転面の振れ、及び面平行度が、上記距離から確認できる。更に、回転面の振れ及び軸垂直度を決定する前に、平面の角度ずれが、まず確認される。単純化された実施形態では、回転データ、即ち各回転角度は、省かれ、測定された距離の最小値及び最大値、従って最大及び最小の角度ずれが、代わりに、評価装置による計算時に含まれる。
本発明の意味において、基準面に対する回転可能な回転面は、例えば、船内にあるベアリングブロックに対する回転面として回転可能な、船舶用スクリュプロペラである。他の実施例は、ナセルに対する回転面としての風力発電所のロータ、ヘリコプタのロータ、ガス又は蒸気タービン、又はジェットエンジンである。
基準面に対する、軸垂直度及び回転体の平面である回転面の振れが、特定の公差内に留まり、これが、迅速且つ効果的な方法でチェックできることから、各用途に関する機能上の信頼性は、大幅に改善される。結局、ディスクブレーキの場合、キャリパに対する軸垂直度のずれが大き過ぎると、ブレーキが作動されて、ブレーキパッドがブレーキディスクに当接する(rest against)とすぐに、不所望な振動が生じる。本発明による方法を用いることで、公差を超過したかについての確認が、ステアリングナックル組立体又は車軸組立体を設置する前に、既に行われる。かかる場合では、欠陥がある組立体は、設置さえされず、指定された公差が満されるまで、すぐに再加工される。完成された車両に対する高価な再加工や苦情は、従って、防止される。
また、回転体の第2平面に向けられる少なくとも1個の距離センサが、提供される。評価装置が、このセンサの測定値と、第1平面の方に指向されたセンサの測定値を合わせれば、回転体の面平行度が、更に確認でき、厚みの変化が、決定できる。
本発明の有利な変形された実施形態によると、少なくとも1個の距離センサは、レーザ測定センサとして提供される。レーダビーム等の他の距離測定技術は、代替手段と見なされ得る。
しかしながら、少なくとも1個の距離センサが、静電容量型近接センサとして提供される構成は、特に有利であると判明した。該構成は、例えば、セラミック製ブレーキディスクも測定可能である。また、該構成は、極めて高い精度を齎し、最小10nmまでのずれを測定可能にする。加えて、静電容量型近接センサは、殆ど設置スペースを必要とせず、それにより機器全体の大きさを、大幅に減少できる。
本発明の好適な用途によると、ステアリングナックル組立体又は車軸組立体に取付けられたディスクブレーキのブレーキディスクが、回転面として提供され、そのブレーキディスクが、本発明の意味における基準面としてのキャリパ座に対するブレーキディスクの軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度について、検査されることになっている。本発明によると、キャリパ座の水平面は、従って基準面となり、回転軸に向かう傾斜ポイントへと突出される。
特別な利益は、少なくとも3個の距離センサが提供され、そのうちの2個は、ブレーキディスクの平面へと向かい、該2個のセンサは、キャリパ座に強固に取着され、ブレーキディスクの回転中、測定結果を評価装置に提供できる構成から生じ得る。ブレーキディスクの回転中での測定は、最大の位置異常、即ち、角度ずれを確認する可能性を提供するが、それに対して、静止状態における従来の測定の場合では、ブレーキディスクの各位置に存在する現在の角度ずれのみが、確認できる。
本発明の更なる態様は、基準面に対する、回転軸周りに回転可能な回転面の軸垂直度と回転面の振れを同時に確認するための機器に関する。本発明によると、少なくとも2個の距離センサが配設され、該距離センサは、基準面に対して静止しており、回転体の第1平面に垂直で、第1平面の方向に測定方向を有し、距離センサは、回転体の測定平面からの確認された距離を、評価装置に送信する。評価装置は、回転体の軸垂直度及び回転面の振れを確認でき、第3距離センサが、対向する第2平面上で使用されれば、面平行度も確認できるように構成される。好適な実施形態では、回転体の回転軸は、基準面に垂直に向けられる。従って、第1距離センサが、第1平面上で作用するように配置される、及び/又は第2距離センサが、ブレーキディスクの第2平面上で作用するように配置される構成は、有利である。
特に有利な実施形態によると、少なくとも3個の距離センサは、第1平面上で、例えば内面上で作用するように配置され、2個の距離センサは、第2平面上で、例えば、ブレーキディスクの外面上で作用するように配置される。5個の距離センサで、様々な直径を有するブレーキディスクが、各ブレーキディスクの縁部に最も近く配設されたセンサを、起動又はサンプリングすることによって、1つの測定装置上で、点検できる。縁部に最も近い距離センサは、好適には、ブレーキディスクの縁部から10mmの距離を有する。
更に、測定方向が基準面に垂直に走る構成は、ディスクブレーキに関係する用途において、有益であると判明した。
有利には、少なくとも1個の距離センサは、レーザ測定センサとして、又はレーダビーム発光器として構成される。少なくとも1個の距離センサが静電容量型近接センサとして構成される構成は、特に有利である。該構成は、セラミック製ブレーキディスクも測定可能にする。また、該構成は、極めて高い精度を齎し、最小10nmまで測定可能にする。加えて、静電容量型近接センサは、殆ど設置スペースを必要とせず、それにより機器全体の大きさを、大幅に減少できる。
更なる利点は、複数の距離センサが、内面上で作用するように提供され、複数の距離センサが、ブレーキディスクの外面上で作用するように提供される構成から、生じる。
また、別個の実施形態が、連続した車軸、即ち車軸組立体用に、及び個別の車輪懸架装置、即ちステアリングナックル組立体用に、其々提供される構成は、有利であると判明した。連続した車軸、特に後車軸の場合では、車軸ユニット全体が、本発明による機器に挿入されるが、個別の車輪懸架装置の場合では、各車両側のステアリングナックル組立体が、機器に挿入され、距離センサを保持するハウジングに別々に接続される。別個の機器、即ち、別個のハウジングが、各車両側に提供されるのが好ましい。
本発明による目的を達成する際の貢献が、較正装置によって更に成され、該較正装置は、要求される公差限界に対して寸法精度が高く、回転体の向きに平行な平坦な表面を備える親調整器を含み、該較正装置は、上記機器に接続できる。これは、距離センサ及び/又は接続された評価装置の調整を可能にする。寸法精度が高いブレーキディスクとして、又は異なる大きさのブレーキディスクをシミュレートするための変更可能な装置として構成された基準器(measurement standard)は、親調整器及び機器全体を検査するのに役立つ。
親調整器が、自動的に測定領域に枢動でき、機器を較正できるような能動的に移動可能な方法で、親調整器が上記機器に、接続される構成は、特に有益なことが判明した。これは、例えば、規則的な時間間隔、及び/又は、衝撃又は温度変化等の外部要因に応じて、行われる。かかる自動化可能な較正機能は、本機器が、連続生産における殆ど自動化された生産環境内で、採用される場合に、特に重要である。
従って、本発明の更なる態様は、上記の本発明による機器を較正するための、従って、確実に絶えず正しい測定結果にするための較正方法に関する。
本発明は、例示的な実施形態の記載及び対応する図面における該実施形態の図説として、以下でより詳細に説明される。
軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器の一実施形態の概略側面図を示しており、基準面に対する、回転軸周りに回転可能な回転面の位置を図説している。 軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器の一実施形態の概略正面図を示している。 軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時にを確認するための本発明による機器の一実施形態の概略斜視図を示している。 軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器の機能に関する略図を示している。 軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器の一実施形態の概略正面図を示しており、評価装置及び較正装置を含んでいる。 車軸組立体上で使用中に軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器の一実施形態の概略斜視図を示している。 車軸組立体上で使用中に軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器の一実施形態の概略斜視図を示している。 カバーを閉じた状態で、ステアリングナックル組立体での軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器の一実施形態の概略斜視図を示している。 カバーを開いた状態で、ステアリングナックル組立体での軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器の一実施形態の概略斜視図を示している。 本発明による機器の一実施形態を伴う車軸組立体36を示している。 本発明による機器の一実施形態を伴う車軸組立体36を示している。 本発明の意味における位置公差:軸垂直度に関する略図を示している。 本発明の意味における位置公差:ディスクの振れに関する略図を示している。 本発明の意味における位置公差:面平行度に関する略図を示している。
図1は、軸垂直度、回転面の振れ及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器1の一実施形態の概略側面図を示している。また、ハウジング10に接続された基準面11に対する、回転軸周りに回転可能な回転体30の位置も、示されている。図説された実施形態の例では、車軸組立体36又はステアリングナックル組立体38のキャリパ座(図6〜図11参照)が、基準面11として提供されている。基準面11及び回転体30は、ハウジング10によって被覆されるため、視認できない縁部として、点線を使用して図説されている。ハウジング10は、接続要素12を介して、好適には、ねじ接続によって又は振止め手段を使用した振止め(bracing)によって、基準面11に接続される。
従って、回転体30は、ブレーキディスクであり、該ブレーキディスクは、この図では、ハウジング10によって被覆されているため、視認できない縁部として、点線を使用して図説されている。測定ポイントMP1、MP2及びMP3は、距離センサ20、22及び24によって、第1平面で、即ち回転体30の表面で、測定される。距離センサ22に加えて、距離センサ22’が提供される。測定ポイントMP2での測定が、外周付近で行われるため、特定の場合に、2距離センサのどちらを使用するかは、回転体30の直径によって決まる。測定された値は、評価装置40に送信される(図5を参照)。距離センサ20、22及び24は、各センサホルダ14を使用して、其々ハウジング10に固定的に接続される。
図2は、軸垂直度、回転面の振れ、及び面平行度を同時に確認するための、本発明による機器1の一実施形態の概略正面図を示しており、センサ20、22及び22’其々が、ハウジング10上に示されている。機器1を設置箇所に運搬し易くするために、ハウジング10は、更に取っ手16を備えている。機器1が、設置箇所、特にステアリングナックル組立体又は車軸組立体及び該組立体のキャリパ座に位置決めされると、それらは、接続要素12を介して、機器1に接続される。図から分かるように、接続要素12は、多数の穿孔を有し、従って、様々な車軸組立体又はステアリングナックル上で、特にそこに其々提供されるキャリパ座上で使用するのに適する。
図3は、図2のものと対応する図説された実施形態で、軸垂直度、回転面の振れ、及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器1の一実施形態の概略斜視図を示している。この斜視図でも、取っ手16を有するハウジング10の他、距離センサ22、22’及び24を有するセンサホルダ14を示している。接続要素12は、基準面11に、即ち、この場合では、ステアリングナックル組立体又は車軸組立体のキャリパ座に接続する役割を果たす。
図4は、基準面に対する回転軸周りに回転可能な回転面の、この場合、キャリパ座に対するブレーキディスク30の、位置ずれを確認するための本発明による機器1の機能に関する略図を示している。この図は、ブレーキディスク30の断面のみを示しており、ブレーキディスクの回転軸を含んでいない。ブレーキディスク30は、キャリパ座と平行に走り、標準位置を表すゼロ線32に対して、角度ずれ34分だけ傾斜している。角度ずれ34の大きさを確認するために、及び、提供された公差範囲を超えたかを決定するために、ブレーキディスク30の第1平面からの距離A、A’が、2つの異なる測定ポイントMP1及びMP2にある距離センサ20及び22によって確認される。この確認は、ブレーキディスク30の方に指向された、距離センサ20、22及び22’から其々発したセンサ信号26及び26’其々を使用して、行われる。このために凹部15を備えるハウジング10を通過すると、センサ信号26、26’は、測定ポイントMP1及びMP2で、ブレーキディスク30に達する。ハウジング10は、接続領域12を通りキャリパ11に接続される。距離センサ20及び22、又は測定ポイントMP1及びMP2は、異なる距離で、即ちブレーキディスク30の回転軸からの半径R、R’で、配置される。
確認された角度ずれ34を、キャリパ座11(ゼロ線32)に対する垂線からの回転軸の実際の角度ずれと明確に関係付けるのに、2つの別個の測定ポイントMP1、MP2だけで角度ずれを確認するのでは、不十分である。これを考慮すると、ブレーキディスク30は、測定中に、ブレーキディスクの回転軸周りに、少なくとも1回、及び好適には複数回回転される。このプロセス中、評価装置40(図5を参照)は、距離センサ20、22及び22’其々から測定値だけでなく、例えば、ブレーキディスク30の駆動装置又は回転角度センサから送信される距離測定時点における現在の回転角度も受信する。使用される回転角度センサは、例えば、車輪リムが後に車両に設置される位置で、ブレーキディスク上に設置されるダミーの車輪リムであり得る。このために、ダミーの車輪リムは、回転角度センサによって読出できる適当な周囲目印を備える。最も単純な場合、5本のねじが、目印として使用され得る。
評価装置40で実行される測定プログラムは、センサ20、22及び22’其々を介して、及び利用可能であれば、センサ24を介して、ブレーキディスクからの各距離の測定値を読出し、該測定値に基づいて、及び回転データ、即ち、別の測定値であるブレーキディスクの回転角度に基づいて、キャリパ座11に対するブレーキディスクの角度ずれ、及びディスクの振れ、即ち、ブレーキディスク30の回転軸に対する角度的な位置合せ不良を計算する。この様に、ステアリングナックル組立体38又は車軸組立体36のキャリパ座11に対する軸垂直度、ディスクの振れ、及び面平行度に関する、ブレーキディスク30の状態について総合的な情報が、回転角度に依存する角度ずれ34の確認を通して得られる。
また、ブレーキディスク30の面平行度についての情報を得るために、測定ポイントMP3を測定する、本明細書では図説されない距離センサ24が、ブレーキディスク30の反対側平面に提供される。このセンサは、例えば、測定ポイントMP2の正反対に配置され、それにより、これでもまた評価装置40が、面平行度のずれ、即ち、ブレーキディスクの厚さを、少なくとも測定ポイントの領域で、全周に沿って決定できるような方法で、測定ポイントMP2及びMP3から測定された値を評価可能になる。有利には、測定ポイントMP2用の2個の距離センサは、測定ポイントMP3用の2個の対応する距離センサによって、それらに合わせて対向される。追加の距離センサは、面平行度の一層正確な実態(picture)を提供するであろう。
図5は、評価装置40及び較正装置44を含む、軸垂直度、回転面の振れ、及び面平行度を同時に確認するための本発明による機器1の一実施形態の概略正面図を示している。また、全く測定が行われないときに、機器1を安全に置くことができる休止位置42も示されている。
評価装置40の主な機能については、前図面に関連して既に記載された。しかしながら、これに加えて、評価装置40は、機器1の較正も実行し、較正は、常に正確な測定結果を提供できるようにするために、一定の間隔で要求される。このために、ブレーキディスクは、ゼロ線32(図4を参照)からのずれ無し又は既知のずれのどちらかを示す回転体30と置換えられ、該回転体は、機器1によって挿入され、測定される。距離センサ20、22及び22’其々、及び距離センサ24から得られた測定値は、機器1を較正するのに使用される。
図6及び図7は、車軸組立体36での使用中に面平行度、軸垂直度、及び回転面の振れを同時に確認するための、本発明による機器1の一実施形態の概略斜視図を示している。図6は、ハウジング10を開放状態で図説しており、従って、距離センサ20、22及び22’だけでなく、車軸組立体36も示している。車軸組立体36は、キャリパ座を含み、該キャリパ座は、図6では視認できず、ハウジング10が螺着される基準面11を表している。回転体30を構成する、設置されたブレーキディスクは、次に、ブレーキディスクの軸周りに規定された方法で回転され、その間距離センサ20、22及び22’によって測定された値は、評価装置に送信される。評価装置における現在の角度ずれの評価時に、キャリパ座に対するブレーキディスクの面平行度、軸垂直度、及び回転面の振れが決定される。図7は、同じ状況だが、閉じたカバー18と共に示している。
図8及び図9は、其々カバー18を閉じた状態及び開いた状態で、ステアリングナックル組立体38での面平行度、軸垂直度、及び回転面の振れを同時に確認するための本発明による機器1の一実施形態の概略斜視図を示している。ステアリングナックル組立体38は、同様に、取っ手16を使用してキャリパ座をハウジング上に位置決めした後に、機器1のハウジング10を取着するためのキャリパ座を含む。取着次第、ブレーキディスク、即ち、回転体30の測定が、開始できる。図9は、更に、距離センサ20、22及び22’を示している。
図10及び図11は、回転体30としてブレーキディスクの他、機器1の位置決めされ、取着されたハウジング10を伴う車軸組立体36を示している。また、アンカプレート13、キャリパ座11及び接続領域12も示されている。
図12a〜図12cは、本発明により確認される様々な位置公差に関する略図を示している。図12aは、回転体30の回転軸が、(延伸された)基準面11に垂直に走る状態で、軸垂直度を示している。図12bは、ディスクの振れを示している、即ち、求められるのは、回転体30、又は回転体30の平面と、回転体30の回転軸との間の垂直度であり、ずれの結果、回転面の振れが生じる。図12cは、回転体30の面平行度、即ち、2平面の平行配向を示している。
1 機器
10 ハウジング
11 基準面
12 接続要素
14 センサホルダ
15 凹部
16 取っ手
18 カバー
20 距離センサ1
22、22’距離センサ2
24 距離センサ3
26、26’センサ信号
30 回転体、ブレーキディスク
32 ゼロ線
34 角度ずれ
36 車軸組立体
38 ステアリングナックル組立体
40 評価装置
42 休止位置
44 較正装置
46 親調整器
48 接続座
A、A’ 距離
MP1 測定ポイント1
MP2 測定ポイント2
MP3 測定ポイント3
R、R’ 半径

Claims (14)

  1. 基準面(11)に対する、回転軸周りに回転可能な回転体(30)の位置ずれを確認するための方法であり、前記回転体は、少なくとも1つの第1平面を含む、方法であって、少なくとも軸垂直度と前記回転体(30)の前記第1平面である回転面の振れを同時に確認し、前記基準面に対して静止している少なくとも2個の距離センサ(20、22、22’)は、前記回転体(30)の前記第1平面に垂直に、前記第1平面の方向で測定を実行し、前記距離センサ(20、22、22’)は、前記回転体(30)の回転中に異なる箇所で確認された前記回転体(30)の前記第1平面からの距離を評価装置(40)に送信し、前記距離に基づいて、及び前記回転体(30)の回転角度を考慮に入れて、前記回転体(30)の軸垂直度及び回転面の振れが、前記評価装置において確認できることを特徴とする、方法。
  2. 少なくとも1個の更なる距離センサ(24)が提供され、前記更なる距離センサは、前記回転体(30)の面平行度も確認できるように、前記回転体(30)の第2平面に向けられる、請求項1に記載の方法。
  3. 少なくとも1個の前記距離センサ(20、22、22’、24)は、レーザ測定センサとして提供される、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 少なくとも1個の前記距離センサ(20、22、22’、24)は、静電容量型近接センサとして提供される、請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の方法。
  5. ステアリングナックル組立体(38)に設置されたディスクブレーキのブレーキディスクは、前記基準面(11)としてのキャリパ座に対する前記ブレーキディスクの面平行度、軸垂直度及び回転面の振れを確認するための前記回転体(30)として、提供される、請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の方法。
  6. 少なくとも3個の距離センサ(20、22、22’、24)が提供され、前記距離センサは、前記キャリパ座(11)に強固に取着され、前記ブレーキディスク(30)の回転中、測定結果を前記評価装置(40)に提供できる、請求項5に記載の方法。
  7. 基準面に対する、回転軸周りに回転可能な回転体(30)の軸垂直度と回転面の振れを同時に確認するための機器であり、前記回転体は、少なくとも1つの第1平面を含む、機器であって、少なくとも2個の距離センサ(20、22、22’)が提供され、前記距離センサは、前記基準面(11)に対して静止しており、前記距離センサは前記回転体(30)の前記第1平面に垂直で、前記回転体の前記第1平面の方向に測定方向を有し、評価装置(40)が提供され、前記評価装置に、前記距離センサ(20、22、22’)によって測定された前記回転体(30)の前記第1平面からの距離の他、前記基準面(11)に対する前記回転体(30)の回転角度が送信され、前記評価装置(40)は、前記評価装置が、前記送信された値から、前記回転体(30)の軸垂直度及び回転面の振れを確認するように構成されることを特徴とする、機器。
  8. 前記回転体(30)の第2平面に向けられ、前記第2平面からの距離を測定する少なくとも1個の更なる距離センサ(24)を含み、それにより前記回転体(30)の面平行度が、前記更なる距離センサの測定値から確認できるようにする、請求項7に記載の機器。
  9. 少なくとも3個の前記距離センサ(20、22、22’)が、前記第1平面上で作用するように提供され、2個の前記距離センサ(24)が、前記回転体(30)の前記第2平面上で作用するように提供される、請求項7又は8に記載の機器。
  10. 少なくとも1個の前記距離センサ(20、22、22’、24)は、レーザ測定センサとして構成される、請求項7〜9のうちいずれか一項に記載の機器。
  11. 少なくとも1個の前記距離センサ(20、22、22’、24)は、静電容量型近接センサとして構成される、請求項7〜10のうちいずれか一項に記載の機器。
  12. 別個の実施形態が、連続した車軸を有する車軸組立体(36)用に、及び個別の車輪懸架装置のためのステアリングアクスル組立体(38)用に、其々提供される、請求項7〜11のうちいずれか一項に記載の機器。
  13. 要求される公差限界に対して寸法精度が高く、回転体(30)の向きに平行な平坦な表面を備える親調整器を含み、請求項7〜12のうちいずれか一項に記載の機器(1)に接続できる較正装置であって、距離センサ(20、22、22’、24)及び/又は接続された評価装置(40)を調節できる、較正装置。
  14. 前記親調整器は、請求項7〜12のうちいずれか一項に記載の前記機器(1)に接続されるが、前記親調整器が、自動的に前記距離センサ(20、22、22’、24)の測定領域内に枢動でき、その後前記機器(1)が較正できるような、能動的に移動可能な方法で、接続される、請求項13に記載の較正装置。
JP2020521476A 2017-06-28 2018-01-03 回転体の位置ずれを確認するための方法及び機器 Active JP6976619B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017114378.5 2017-06-28
DE102017114378 2017-06-28
PCT/DE2018/100002 WO2019001606A1 (de) 2017-06-28 2018-01-03 Verfahren und vorrichtung zur ermittlung einer lageabweichung eines rotationskörpers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020528152A JP2020528152A (ja) 2020-09-17
JP6976619B2 true JP6976619B2 (ja) 2021-12-08

Family

ID=61167846

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020521476A Active JP6976619B2 (ja) 2017-06-28 2018-01-03 回転体の位置ずれを確認するための方法及び機器
JP2020521475A Active JP7113541B2 (ja) 2017-06-28 2018-01-03 ブレーキディスクの位置ずれを確認するための方法及び機器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020521475A Active JP7113541B2 (ja) 2017-06-28 2018-01-03 ブレーキディスクの位置ずれを確認するための方法及び機器

Country Status (11)

Country Link
US (2) US11466738B2 (ja)
EP (2) EP3645359B1 (ja)
JP (2) JP6976619B2 (ja)
KR (2) KR102462329B1 (ja)
CN (2) CN110799395B (ja)
DE (2) DE112018003293A5 (ja)
ES (2) ES2873831T3 (ja)
HU (2) HUE054991T2 (ja)
MX (2) MX2019015333A (ja)
WO (2) WO2019001606A1 (ja)
ZA (2) ZA202000427B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019144254A1 (zh) * 2018-01-23 2019-08-01 大连理工大学 一种数控机床直线轴转角误差快速检测方法
CN113029560A (zh) * 2021-03-09 2021-06-25 安徽工程大学 自适应高精度rv减速器性能测试装置及其控制方法
CN115233991A (zh) * 2021-04-23 2022-10-25 广东博智林机器人有限公司 建筑设备及建筑设备的作业方法
CN113432574B (zh) * 2021-06-30 2022-06-07 重庆天力通科技开发有限公司 一种基于互联网的电动车刹片检测装置
CN113739721B (zh) * 2021-08-27 2023-04-07 郑州铁路职业技术学院 一种地铁车站钢管柱垂直度智能校准方法及系统
CN115214594B (zh) * 2022-07-28 2023-10-20 重庆长安汽车股份有限公司 一种可进行跳动检测的制动器总成及车辆
DE102022124269A1 (de) 2022-09-21 2024-03-21 AuE Kassel GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Eigenschaften einer Bremsscheibe
CN115655123A (zh) * 2022-12-12 2023-01-31 宁夏大学 一种用于单晶炉热屏平行度检测的装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1787380U (de) 1959-01-30 1959-04-23 Schneider & Kern Messwerkzeugf Pruefgeraet zum messen der rundlaufgenauigkeit mittels einer messuhr.
DE8225755U1 (de) 1982-09-13 1985-08-08 Oerlikon-Boehringer GmbH, 7320 Göppingen Drehmaschine mit integriertem Aufspannfutter
JPH01136011A (ja) * 1987-11-20 1989-05-29 Aisin Takaoka Ltd 検査装置
JP2792374B2 (ja) 1992-12-28 1998-09-03 三菱自動車工業株式会社 ディスクロータ検査装置
US5884980A (en) * 1996-10-31 1999-03-23 Robert Bosch Technologies Corporation Vehicle brake and hub attachment system and method
DE19753426A1 (de) 1997-12-02 1999-06-17 Kaspar Walter Maschf Kg Vorrichtung und Verfahren zum Korrigieren von Rundlauffehlern
US6233533B1 (en) * 1998-06-04 2001-05-15 Performance Friction Corporation Turning center with integrated non-contact inspection system
DE19853078C1 (de) 1998-11-17 2000-07-06 Lucas Ind Plc Meßeinrichtung und Verfahren zur vereinfachten Prüfung von Bremsscheiben auf Scheibenschlag und Rundlauf
US5970427A (en) * 1999-02-03 1999-10-19 Pro-Cut Licensing, L.L.C. Disk brake testing device and system employing the same
EP1074323A1 (de) 1999-07-27 2001-02-07 MDC Max Dätwyler Bleienbach AG Vorrichtung mit einem justierbaren Einspannsystem
US6427346B1 (en) * 2000-06-01 2002-08-06 Hunter Engineering Company Method and apparatus for calibration of no-compensation and universal wheel adapters utilized in vehicle wheel alignment procedures
DE10132968B4 (de) * 2001-07-06 2012-02-02 Wabco Gmbh Vorrichtung zur Verschleißüberwachung bei einer Gleitsattel-Scheibenbremse
US6668983B2 (en) * 2001-12-18 2003-12-30 Delphi Technologies, Inc. Wheel brake caliper with integral brake pad torque sensing
DE102004017172A1 (de) 2004-04-02 2005-10-20 Jan Bernd Lugtenburg Verfahren und Vorrichtung zur Vermessung eines Messobjekts
DE202005018753U1 (de) 2005-12-01 2006-03-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Messeinrichtung zur geometrischen Qualitätsprüfung von Radsätzen für Schienenfahrzeuge
US7222521B1 (en) * 2006-01-12 2007-05-29 Etas, Inc. Method and apparatus for brake rotor testing
US7437917B1 (en) * 2006-05-25 2008-10-21 Robert Bosch Gmbh Method of evaluating a disc brake rotor
DE102006029978B3 (de) * 2006-06-29 2007-11-08 Siemens Ag Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen einer wirkenden Normalkraft an einer Scheibenbremse
JP2008020317A (ja) 2006-07-12 2008-01-31 Toyota Motor Corp ブレーキ装置の評価システム
JP2009092435A (ja) 2007-10-04 2009-04-30 Nippon Densan Corp モータにおけるロータ部の浮上量測定方法および浮上量測定装置
US7716974B2 (en) * 2008-03-13 2010-05-18 Nissan Technical Center North America, Inc. Apparatus and method for testing a brake rotor
DE102009041951B4 (de) * 2009-09-17 2020-04-02 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Messanordnung zur Zuspannkraftmessung einer Scheibenbremse und eine entsprechende Scheibenbremse
DE102011002924A1 (de) 2011-01-20 2012-07-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen eines Bremsscheibenschlags
CN202255756U (zh) * 2011-09-23 2012-05-30 洛阳锐腾机械技术有限公司 一种拧接机扭矩动态校准装置
JP5753500B2 (ja) * 2012-01-27 2015-07-22 新日鐵住金株式会社 ブレーキディスク付き鉄道車輪におけるブレーキディスクのうねり測定装置
DE102014006151B4 (de) 2014-04-25 2021-08-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Messung des Rundlaufs einer Werkzeugmaschine sowie für die Durchführung des Verfahrens ausgebildete Werkzeugmaschine
DE102015014840B4 (de) * 2015-11-14 2021-12-16 Audi Ag Verfahren zum Prüfen einer elektrischen Parkbremse, Scheibenersatzstück sowie Messadapter
KR20190042584A (ko) * 2016-07-29 2019-04-24 티알더블유 오토모티브 유.에스. 엘엘씨 브레이크 패드 마모 센서

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019001606A1 (de) 2019-01-03
US20200132140A1 (en) 2020-04-30
ES2873831T3 (es) 2021-11-04
KR20200022014A (ko) 2020-03-02
EP3645359A1 (de) 2020-05-06
MX2019015332A (es) 2020-02-13
CN110799396A (zh) 2020-02-14
JP2020528152A (ja) 2020-09-17
JP2020528027A (ja) 2020-09-17
WO2019001605A1 (de) 2019-01-03
JP7113541B2 (ja) 2022-08-05
US20200207325A1 (en) 2020-07-02
KR20200019995A (ko) 2020-02-25
HUE054991T2 (hu) 2021-10-28
EP3645359B1 (de) 2021-03-31
DE112018003293A5 (de) 2020-04-30
ZA202000429B (en) 2021-04-28
KR102462329B1 (ko) 2022-11-03
CN110799396B (zh) 2021-12-03
CN110799395A (zh) 2020-02-14
HUE055248T2 (hu) 2021-11-29
EP3645360A1 (de) 2020-05-06
US11466738B2 (en) 2022-10-11
DE112018003303A5 (de) 2020-04-30
ES2873830T3 (es) 2021-11-04
MX2019015333A (es) 2020-02-13
EP3645360B1 (de) 2021-03-31
ZA202000427B (en) 2021-02-24
CN110799395B (zh) 2021-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6976619B2 (ja) 回転体の位置ずれを確認するための方法及び機器
CN102483621B (zh) 机床校准方法
US10073435B2 (en) Reducing errors of a rotatory device, in particular for the determination of coordinates of a workpiece or the machining of a workpiece
JP4914436B2 (ja) 回転エンコーダ
EP1084418B1 (en) Turning center with integrated non-contact inspection system
CN106643576B (zh) 一种不同心度测量方法及不同心度测量装置
US20150346048A1 (en) Method and device for determining a machining axis
JP2012108143A (ja) 真円度測定装置及び先端子良否判定方法
US11215452B2 (en) Simulation hub and verification method
JP2013521141A (ja) 自動校正
US6427346B1 (en) Method and apparatus for calibration of no-compensation and universal wheel adapters utilized in vehicle wheel alignment procedures
US20060191149A1 (en) On-machine automatic inspection of workpiece features using a lathe rotary table
JP4897951B2 (ja) 管状体の振れ測定方法及びその装置
TWI461676B (zh) Establish the adjustment of the reference axis and the datum
KR101568283B1 (ko) 요크 어셈블리 유격 측정장치
JP2008281468A (ja) 角度割り出し精度測定装置、及び角度割り出し精度測定方法
JP2001124533A (ja) バルブシート面検査装置および検査方法
US20210041401A1 (en) Method and device for testing a component non-destructively
JP2006177886A (ja) ディスクロータの測定具
WO2021246521A1 (ja) 角度キャリブレーション方法
EP2469220A1 (en) Apparatus and method for measuring the alignment of a hub assembly
CN107110641B (zh) 用于测试燃气轮机的转子轮盘的一致性的装置
JP2005321256A (ja) 偏心測定冶具及び偏心測定方法
CN117470059A (zh) 一种机匣内圆周环槽宽度检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211026

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211102

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6976619

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150