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DE3740777C1 - Device for dynamic axle measurement on motor vehicles - Google Patents

Device for dynamic axle measurement on motor vehicles

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Publication number
DE3740777C1
DE3740777C1 DE19873740777 DE3740777A DE3740777C1 DE 3740777 C1 DE3740777 C1 DE 3740777C1 DE 19873740777 DE19873740777 DE 19873740777 DE 3740777 A DE3740777 A DE 3740777A DE 3740777 C1 DE3740777 C1 DE 3740777C1
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DE
Germany
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measuring disc
wheel
detecting
slide
sensors
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DE19873740777
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German (de)
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Nizafet Ciftci
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Ford Werke GmbH
Original Assignee
Ford Werke GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B5/255—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing wheel alignment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

Device for dynamic axle measurement on motor vehicles, having a measurement disc which is mounted on the wheel rim and whose movements are detected during driving operation by a detecting device mounted on the body and are transmitted to an electronic evaluation device arranged in the vehicle. The detecting device (10) consists of a compound-slide arrangement which is disposed parallel to the measuring disc (7) mounted on the wheel rim (5) and whose first horizontal slide (11) is joined via a ball-and-socket joint (12) to a bolt (8) which extends the axis of rotation of the vehicle wheel (2) and on whose front and rear ends sensors (13 and 14) for detecting the respective distance to the measuring disc (7) are arranged and whose frame (15) is arranged on a second vertical slide (16) on whose upper and lower ends sensors (17 and 18) for detecting the respective distance to the measuring disc (7) are arranged and which is mounted via guides (19) on a retaining frame (20) which is adjustably attached to a mounting frame (21) secured to the body (1) via three suction cups (9) or clamping devices, the mounting being such that the plane of the compound slide arrangement can be aligned parallel to the measuring disc. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur dyna­ mischen Achsvermessung an Kraftfahrzeugen, der im Oberbe­ griff des Patentanspruches 1 erläuterten Art.The invention relates to a device for dyna mix wheel alignment on motor vehicles in the Oberbe handle of claim 1 explained Art.

Aus der US-PS 44 16 064 ist eine Vorrichtung zur dynami­ schen Achsvermessung an Kraftfahrzeugen bekannt, bei der die Bewegung einer Meßscheibe von einem die Drehachse des Fahrzeugrades verlängernden Bolzen über ein Lager und ein Gestänge auf eine an der Karosserie befestigte Erfas­ sungsvorrichtung übertragen und die maximalen vertikalen Wegänderungen der Achse festgehalten werden.From US-PS 44 16 064 a device for dynami known wheel alignment on motor vehicles known in the the movement of a measuring disc from a the axis of rotation of the Vehicle wheel extending bolts over a bearing and one Linkage on a Erfas attached to the body transfer device and the maximum vertical Changes in path of the axis are recorded.

Diese bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß weder die horizontalen Wegänderungen der Achse noch Tau­ mel- und Schwenkbewegungen nach Richtung und Größe lau­ fend erfaßt und festgehalten werden können.This known device has the disadvantage that neither the horizontal path changes of the axis nor rope Mel and swivel movements lukewarm according to direction and size can be grasped and recorded.

Aus der DE-OS 29 48 573 ist ein Verfahren und eine Anord­ nung zur dynamischen Achsvermessung an Kraftfahrzeugen mit einer an der Radfelge befestigten Meßscheibe bekannt, bei der die Meßscheibe von einer außen am Kraftfahrzeug über eine entsprechend weit vorragende Konsole gehaltene Fernsehkamera aufgenommen wird, die durch Auswertung der sich ändernden Bilder der Meßscheibe während des Fahrbe­ triebes eine Beobachtung der dynamischen Radbewegungen ermöglicht.DE-OS 29 48 573 describes a method and an arrangement for dynamic wheel alignment on motor vehicles known with a measuring disc attached to the wheel rim, in which the measuring disc from the outside of the motor vehicle held over a correspondingly protruding console TV camera is recorded by evaluating the changing images of the measuring disc during driving drive an observation of the dynamic wheel movements enables.

Aus der DE-OS 32 26 437 ist eine ähnliche Meßanordnung zur dynamischen Achsvermessung an Kraftfahrzeugen be­ kannt, mit der durch einen an einem die Drehachse des Fahrzeugrades verlängernden Bolzen angeordneter optischer Geber in Ver­ bindung mit einem den Lichtstrahl periodisch ablenkenden Spiegel und entsprechenden an der Karosserie befestigten Erfassungsvorrichtungen optischer Art alle vertikalen und horizontalen als auch die Schwenk- und Taumelbewegungen erfaßt und ausgewertet werden können.From DE-OS 32 26 437 is a similar measuring arrangement for dynamic wheel alignment on motor vehicles  knows, with the one on the axis of rotation of the vehicle wheel extending bolt arranged optical encoder in Ver binding with a periodically deflecting the light beam Mirror and corresponding attached to the body Optical vertical and vertical detectors horizontal as well as the swivel and wobble movements can be recorded and evaluated.

Die beiden bekannten Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, die die optischen Signalgeber und Signalempfänger verhältnismäßig stark durch im normal Fahrbetrieb auftre­ tende Verschmutzungen beeinträchtigt werden können und daß auch verhältnismäßig weit über die Karosserie vorra­ gende Erfassungsvorrichtungen erforderlich sind.The two known devices have the disadvantage on that the optical signal transmitter and signal receiver relatively strong due to normal driving dirt can be impaired and that also relatively far ahead of the body sufficient detection devices are required.

Diese Nachteile sind bei der Vorrichtung, die mit Hilfe einer Fernsehkamera arbeitet, noch dadurch erschwert, daß die erforderliche Auswerteinrichtung sehr umfangreich und schwer ist, so daß die Reaktion eines Kraftfahrzeuges praktisch nur bei vollbeladenem Fahrzeug beobachtet wer­ den kann.These drawbacks are with the device using a television camera works, further complicated by the fact that the evaluation device required is very extensive and is difficult, so the response of a motor vehicle practically only observed when the vehicle is fully loaded that can.

Aus der DE-OS 28 38 790 ist eine Vorrichtung zum Vermes­ sen der Spur und des Sturzes eines Fahrzeugrades bekannt, bei der mittels einer Parallelogrammarmanordnung ein Drehwinkelgeber federnd nachgiebig an eine an der Rad­ felge befestigte Meßscheibe angedrückt werden kann.From DE-OS 28 38 790 is a device for measuring sen the track and camber of a vehicle wheel known in which by means of a parallelogram arm arrangement Angle of rotation encoder resilient to one on the wheel rim attached measuring disc can be pressed.

Mit dieser Vorrichtung können somit lediglich Winkelände­ rungen der Radachse erfaßt werden.With this device, only angular edges can be stanchions of the wheel axis are detected.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art derart zu verbessern, daß mit geringem technischen Bauaufwand eine genaue Erfassung der dynamischen Radbewegungen er­ möglicht wird, wobei die Vorrichtung den Strömungswider­ stand des Kraftfahrzeuges nur geringfügig beeinträchtigen soll.The object of the invention is to provide a device in The preamble of claim 1 explained in such a way to improve that with little technical construction a precise recording of the dynamic wheel movements  is possible, the device resisting the flow status of the motor vehicle affect only slightly should.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 aufgezeig­ ten Merkmale aufweist.According to the invention, this object is achieved by a Device according to the preamble of claim 1, which show in the characterizing part of claim 1 Features.

Dadurch, daß das Gestänge aus einem parallel zu der an der Radfelge befestigten Meßscheibe angeordneten Kreuz­ schlittenanordnung besteht, deren erster horizontaler Schlitten über ein Kugelgelenk mit dem die Drehachse des Fahrzeugrades verlängernden Bolzen verbunden ist und an den vorderen und hinteren Enden des horizontalen Schlit­ tens Sensoren zum Erfassen des jeweiligen Abstandes zur Meßscheibe angeordnet sind und dessen Führungen mit dem zweiten vertikalen Schlitten verbunden sind, an dessen oberen und unteren Enden Sensoren zum Erfassen des jewei­ ligen Abstandes zur Meßscheibe angeordnet sind und die Führungen des zweiten Schlittens an eine über z. B. drei Saugnäpfe oder Klemmeinrichtungen an der Karosserie be­ festigten Halterahmen einstellbar sind, wird mit geringem technischen Aufwand und bei einer nur wenig über die Ka­ rosseriekontur vorragenden Vorrichtung ein Erfassen der dynamischen Radbewegung eines Kraftfahrzeuges im Fahrbe­ trieb ermöglicht. Durch eine entsprechende Ausbildung der Profile der Kreuzschlittenanordnung kann für einen mög­ lichst geringen Luftwiderstand der Vorrichtung gesorgt werden. The fact that the linkage from a parallel to the the wheel rim attached measuring disc arranged cross slide arrangement exists, the first horizontal Slide over a ball joint with which the axis of rotation of the Vehicle wheel extending bolt is connected and attached the front and rear ends of the horizontal Schlit tens sensors for detecting the respective distance from Measuring disc are arranged and the guides with the second vertical carriage are connected to the upper and lower ends sensors for detecting each lige distance to the measuring disc are arranged and the Guides of the second carriage to a z. B. three Suction cups or clamping devices on the body strengthened holding frame are adjustable, with little technical effort and with a little about the Ka body contour protruding device a detection of dynamic wheel movement of a motor vehicle in Fahrbe drive enabled. By training the Profiles of the cross slide arrangement can be possible for a worst possible air resistance of the device will.  

Durch das geringe zusätzliche Gewicht der Vorrichtung ge­ mäß der Erfindung und die verhältnismäßig einfache und leichte elektronische Auswerteinrichtung können insbeson­ dere die dynamischen Radbewegungen eines Kraftfahrzeuges bei nur mit dem Fahrer besetztem Kraftfahrzeug und höhe­ ren Geschwindigkeiten einwandfrei erfaßt werden, was ins­ besondere zur Untersuchung der Seitenwindempfindlichkeit eines gering belasteten Kraftfahrzeuges bei hohen Ge­ schwindigkeiten wesentlich ist.Due to the low additional weight of the device according to the invention and the relatively simple and lightweight electronic evaluation device can in particular the dynamic wheel movements of a motor vehicle if the vehicle is only occupied by the driver and height Ren speeds are properly captured, what ins especially for examining cross wind sensitivity a lightly loaded motor vehicle at high Ge speed is essential.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläu­ tert. Es zeigtThe invention is based on a Drawing shown embodiment explained in more detail tert. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figure 1 is a side view of the device according to the invention.

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt entlang der Rad­ achse. Fig. 2 shows a vertical section along the wheel axis.

Von einem Kraftfahrzeug ist in Fig. 1 nur der vordere Kotflügel 1 und das zu vermessende Vorderrad 2 gezeigt.Of a motor vehicle, only the front fender 1 and the front wheel 2 to be measured are shown in FIG. 1.

Das Vorderrad 2 ist über eine beliebige, in Fig. 2 nur grob ange­ deutete Radaufhängung 3 geführt und weist eine Achs­ schenkelanordnung 4, eine Radfelge 5 und eine Bereifung 6 auf.The front wheel 2 is guided over any, in Fig. 2 only roughly indicated wheel suspension 3 and has an axle assembly 4 , a wheel rim 5 and 6 tires.

An der Radfelge 5 ist eine Meßscheibe 7 befestigt, die in ihrer Mitte einen die Drehachse des Fahrzeugrades 2 ver­ längernden Bolzen 8 aufweist.On the wheel rim 5 , a measuring disk 7 is attached, which has in its center a bolt 8 extending the axis of rotation of the vehicle wheel 2 .

Über vorzugsweise drei Saugnäpfe 9 oder entsprechende Klemmeinrichtungen ist die erfindungsgemäße Erfassungs­ vorrichtung 10 an der Karosserie, hier am Vorderkotflügel 1 befestigt.About preferably three suction cups 9 or corresponding clamping devices, the detection device 10 according to the invention is attached to the body, here on the front fender 1 .

Die Erfassungsvorrichtung besteht aus einer parallel zu der an der Radfelge 5 befestigten Meßscheibe 7 angeordne­ ten Kreuzschlittenanordnung, deren erster horizontaler Schlitten 11 über ein Kugelgelenk 12 mit dem die Dreh­ achse des Fahrzeugrades 2 verlängernden Bolzen 8 verbun­ den ist und an dessen vorderen und hinteren Enden Senso­ ren 13 und 14 zum Erfassen des jeweiligen Abstandes zur Meßscheibe 7 angeordnet sind.The detection device consists of a parallel to the attached to the wheel rim 5 measuring disk 7 angeordne th cross slide arrangement, the first horizontal slide 11 via a ball joint 12 with the axis of rotation of the vehicle wheel 2 extending bolt 8 is the verbun and at the front and rear ends of Senso Ren 13 and 14 for detecting the respective distance from the measuring disc 7 are arranged.

In dem den ersten horizontalen Schlitten 11 führenden Rahmen 15 ist ein zweiter vertikaler Schlitten 16 ver­ schiebbar angeordnet, an dessen oberen und unteren Enden Sensoren 17 und 18 zum Erfassen des jeweiligen Abstandes zur Meßscheibe 7 angeordnet sind. Die Führungen 19 des zweiten Schlitten 16 sind verschiebbar in einem Halterah­ men 20 angeordnet, der in Verbindung mit einem dreieck­ förmigen Montagerahmen 21 die komplette Erfassungsvor­ richtung 10 bildet.In the first horizontal slide 11 leading frame 15 , a second vertical slide 16 is slidably arranged ver, at the upper and lower ends of sensors 17 and 18 for detecting the respective distance from the measuring disc 7 are arranged. The guides 19 of the second carriage 16 are slidably arranged in a Halterah men 20 , which forms the complete device 10 in conjunction with a triangular mounting frame 21 .

Selbstverständlich müssen zwischen den Saugnäpfen 9 bzw. den Klemmeinrichtungen und dem Montagerahmen 21 entspre­ chende Einstelleinrichtungen 22 vorgesehen sein, die ein paralleles Ausrichten der Erfassungsvorrichtung 10 zum zu überprüfenden Fahrzeugrad 2 ermöglichen.Of course, corresponding adjusting devices 22 must be provided between the suction cups 9 or the clamping devices and the mounting frame 21 , which enable the detection device 10 to be aligned in parallel with the vehicle wheel 2 to be checked.

Die an der Kreuzschlittenanordnung der Erfassungsvorrich­ tung 10 angeordneten Sensoren können sowohl als axial be­ wegbare, die Meßscheibe 7 unmittelbar berührende Stifte von Potentiometeranordnungen ausgebildet sein, vorzugs­ weise sind diese Sensoren jedoch berührungslose Sensoren, die auf elektronische oder elektromagnetische Weise den jeweiligen Abstand der infolge der dynamischen Radbewe­ gungen pendelnden Meßscheibe zu der, eine an der Karosse­ rie ausgerichtete Referenzebene bildenden, Erfassungsvor­ richtung 10 erfassen und an eine elektronische Auswert­ einrichtung weitergeben, die unmittelbar Diagramme über die den Konstrukteur interessierenden Abweichungen der ideellen Drehachse des Fahrzeugrades bei den unterschied­ lichen Fahrbedingungen aufzeigen.The arranged on the cross slide arrangement of the Ernahmvorrich device 10 sensors can be designed both as axially movable, the measuring disk 7 directly touching pins of potentiometer assemblies, however, these sensors are preferably non-contact sensors, the electronic or electromagnetic way the respective distance due to the dynamic Wheel movements oscillating measuring disc to the, forming a reference plane aligned with the bodywork, detecting and recording device 10 and forwarding it to an electronic evaluation device which immediately shows diagrams of the deviations of the ideal rotational axis of the vehicle wheel that are of interest to the designer in the different driving conditions.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur dynamischen Achsvermessung an Kraft­ fahrzeugen mit einer an der Radfelge befestigten Meß­ scheibe, deren Bewegungen während eines Fahrbetriebes von einem die Drehachse des Fahrzeugrades verlängern­ den Bolzen über ein Lager und ein Gestänge auf ein an der Karosserie befestigte Erfassungsvorrichtung über­ tragen und die Wegänderungen der Achse festgehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge der Erfassungsvorrichtung (10) aus einem parallel zu der an der Radfelge (5) befestigten Meßscheibe (7) angeord­ neten Kreuzschlittenanordnung besteht, deren erster horizontaler Schlitten (11) über ein Kugelgelenk (12) mit dem die Drehachse des Fahrzeugrades (2) verlän­ gernden Bolzen (8) verbunden ist und an dessen vorde­ ren und hinteren Enden Sensoren (13 und 14) zum Er­ fassen des jeweiligen Abstandes zur Meßscheibe (7) angeordnet sind und dessen Rahmen (15) an einem zwei­ ten vertikalen Schlitten (16) angeordnet ist, an des­ sen oberen und unteren Enden Sensoren (17 und 18) zum Erfassen des jeweiligen Abstandes zur Meßscheibe (7) angeordnet sind und die Führungen (19) des zweiten Schlittens (16) in einem Halterahmen (20) vertikal verschiebbar angeordnet sind, der an einem dreieckför­ migen Montagerahmen (21) einstellbar befestigt ist.1.Device for dynamic wheel alignment on motor vehicles with a measuring disc attached to the wheel rim, the movements of which during a driving operation extend the axis of rotation of the vehicle wheel, the bolt via a bearing and a linkage to a detection device fastened to the body and carry the path changes the axis are held, characterized in that the linkage of the detection device ( 10 ) consists of a cross slide arrangement arranged parallel to the measuring disk ( 7 ) attached to the wheel rim ( 5 ), the first horizontal slide ( 11 ) of which is provided via a ball joint ( 12 ) with which the axis of rotation of the vehicle wheel ( 2 ) is extended bolt ( 8 ) and at its front and rear ends sensors ( 13 and 14 ) for detecting the respective distance from the measuring disc ( 7 ) are arranged and its frame ( 15 ) on a two-th vertical slide ( 16 ) is arranged, on the sen upper and lower E. Nden sensors ( 17 and 18 ) for detecting the respective distance from the measuring disc ( 7 ) are arranged and the guides ( 19 ) of the second slide ( 16 ) are arranged so as to be vertically displaceable in a holding frame ( 20 ) which is attached to a triangular mounting frame ( 21 ) is adjustably attached. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Halterahmen (20) und der Montagerahmen (21) aus Profilrohren mit in Fahr­ zeuglängsrichtung möglichst geringem Luftwiderstand gefertigt sind und daß die Sensoren (13, 14, 17 und 18) mit der Meßscheibe (7) in an sich bekannter Weise berührungslos zusammenwirken.2. Device according to claim 1, characterized in that the holding frame ( 20 ) and the mounting frame ( 21 ) are made of profile tubes with the least possible air resistance in the longitudinal direction of the vehicle and that the sensors ( 13, 14, 17 and 18 ) with the measuring disc ( 7 ) interact without contact in a manner known per se.
DE19873740777 1987-12-02 1987-12-02 Device for dynamic axle measurement on motor vehicles Expired DE3740777C1 (en)

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