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DE19527809A1 - Vorrichtung zum Prüfen der Radausrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum Prüfen der Radausrichtung

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DE19527809A1
DE19527809A1 DE19527809A DE19527809A DE19527809A1 DE 19527809 A1 DE19527809 A1 DE 19527809A1 DE 19527809 A DE19527809 A DE 19527809A DE 19527809 A DE19527809 A DE 19527809A DE 19527809 A1 DE19527809 A1 DE 19527809A1
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Germany
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wheel
sensor
sensor element
tested
angle
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DE19527809A
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DE19527809C2 (de
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Yutaka Fukuda
Yukio Higuchi
Ryoichi Abe
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Anzen Motor Car Co Ltd
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Anzen Motor Car Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/24Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B5/255Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing wheel alignment

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Prüfen von Ausrichtungs-Zuständen eines an einem Fahrzeug, bei­ spielsweise einem Automobil, angebrachten Rades, insbeson­ dere betrifft die Erfindung eine Radausrichtungs-Prüfvor­ richtung, die in der Lage ist, mindestens einen der ver­ schiedenen Radausrichtungs-Neigungswinkel zu prüfen, auf die die an einem Fahrzeug angebrachten Räder zu prüfen sind, so z. B. die Neigungswinkel für Spur, Sturz, Vorlauf/Nachlauf und Spreizung.
Um beste Laufeigenschaften für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, zu gewährleisten, werden diverse Nei­ gungswinkel, so z. B. die Neigungswinkel für Spur, Sturz, Vorlauf/Nachlauf und Spreizung bei den an einem Fahrzeug montierten Rädern eingestellt. Es wurden zahlreiche Systeme und Vorrichtungen vorgeschlagen, mit denen die Neigungswin­ kel eines an einem Fahrzeug montierten Rades geprüft werden können, darunter solche, welche die Neigungswinkel eines Rads statisch dadurch prüfen, daß ein Kontaktglied in stati­ sche Berührung mit einer äußeren Seitenfläche des Rades ge­ bracht wird, während das Rad in Ruhe bleibt. Außerdem gibt es solche Vorrichtungen, die die Neigungswinkel eines Rades dynamisch messen, indem eine Walze in Rollkontakt mit einer Seitenwand des Rads gebracht wird, während das Rad in Dre­ hung versetzt wird.
Außerdem wird eine Vorrichtung zum Prü­ fen der Neigungswinkel eines Rades vorgeschlagen, die das Rad an den einander abgewandten Seiten mit Rollen einklemmt, wie es in der japanischen Patent-OS 2-161333 beschrieben ist.
Speziell bei der herkömmlichen Vorrichtung, bei der eine dy­ namische Prüfung durchgeführt wird, indem das Rad während der Prüfung gedreht wird und während der Drehung des Rads eine Rolle an einer ortsfesten Stelle gehalten wird, besteht nicht die Möglichkeit, Schwankungen in den Neigungswinkeln eines Rads an verschiedenen Drehpositionen des Rads zu mes­ sen. So entstehen keine besonderen Probleme dann, wenn Räder ein und desselben Typs, insbesondere gleicher Abmessung und Form untersucht werden. Werden allerdings Räder mit unter­ schiedlichen Abmessungen und Formen untersucht, so ist nur eine schlechte Genauigkeit erreichbar, und es kommt mögli­ cherweise zu der Situation, daß überhaupt keine vernünftige Prüfung vorgenommen werden kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Radausrichtungs-Prüfvorrichtung geschaffen, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Die erste Detektoreinrichtung kann vorzugsweise einen Dreh­ typ-Sensor aufweisen, beispielsweise einen Drehkodierer, der in der Lage ist, eine Drehstellung des Sensorteils zu erfas­ sen, welches gegen das zu prüfende Rad gedrückt wird, um auf diese Weise die Drehstellung des zu untersuchenden Rads zu ermitteln. Die zweite Detektoreinrichtung kann vorzugsweise einen Neigungswinkelsensor aufweisen, der in der Lage ist, mindestens einen von den Achsschenkel- und Sturzwinkeln eines zu prüfenden Rades zu erfassen. Wenn Achsschenkel- und Sturzwinkel separat zu erfassen sind, kann die zweite Detek­ toreinrichtung einen ersten Neigungswinkelsensor zum Erfas­ sen eines Achsschenkelwinkels und einen zweiten Neigungswin­ kelsensor zum Erfassen eines Sturzwinkels aufweisen. Da an­ dererseits Achsschenkel- und Sturzwinkel solche Neigungswin­ kel eines Rads sind, die in die horizontale bzw. vertikale Richtung eingestellt werden, und weil das Sensorelement sich zusammen mit dem zu untersuchenden Rad dreht, kann die zweite Detektoreinrichtung einen gemeinsamen Winkelsensor zum Erfassen sowohl des Achsschenkelwinkels als auch des Sturzwinkels aufweisen.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Sensorele­ ment eine Einrichtung zum Einstellen seiner Länge aufweisen, so daß die Länge des Sensors abhängig von der Größe des zu prüfenden Rads einstellbar ist. Bei einer weiteren Ausfüh­ rungsform der Erfindung enthält die Abstützeinrichtung eine Einrichtung zum Justieren der Höhen- oder Vertikalstellung des Sensorelements, und damit läßt sich die Höhen- oder ver­ tikale Lage des Sensorelements abhängig von der Größe und/oder der Form eines zu prüfenden Rades einstellen.
Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Sturzwinkel eines zu prüfenden Rades gemessen werden kann, läßt sich der Vorlauf/Nachlauf-Winkel des Rades dadurch berechnen, daß man eine dem Fachmann geläufige Formel verwendet und das Rad über einen vorbestimmten Winkel nach links und nach rechts einschlägt, um eine Schwankung des dadurch hervorgerufenen Nachlaufwinkels/Vorlaufwinkels zu bestimmen. Wenn das zu testende Rad durch Drehen am Lenkrad nach links und nach rechts eingeschlagen wird, bewegt sich das untersuchte Rad nach vorn und nach hinten. Im Hinblick darauf ist gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß das Sensorelement der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des zu prüfenden Rades folgt, um zu verhindern, daß zwischen dem zu untersuchenden Rad und dem Sensorelement unerwünschte Kräfte entstehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Abstützeinrichtung einen Sensorarm mit einem Ende auf­ weisen, an dem das Sensorelement fest angebracht ist, außer­ dem kann ein Kardan-Aufhängungsmechanismus vorhanden sein, um den Sensorarm derart zu lagern, daß er in irgendeiner Richtung orientiert werden kann. Alternativ kann die Ab­ stützeinrichtung einen Gestängemechanismus besitzen, der be­ trieblich mit dem Sensorelement gekoppelt ist. Für den Fall, daß von einem Gestängemechanismus Gebrauch gemacht wird, ist eine zweiteilige Struktur vorgesehen, die einen ersten Ab­ schnitt enthält, welcher mit dem Sensorarm als Bewegungsein­ heit umläuft, und einen zweiten Abschnitt enthält, der eine Bewegung in Verbindung mit einer Versetzung des Sensorarms in einer Richtung senkrecht zur Drehrichtung des zu untersu­ chenden Rads vollzieht, ohne um den Drehmittelpunkt des Sen­ sorarms gedreht zu werden, wobei ein Drehsensor zum Erfassen einer Drehstellung des Sensorelements mit dem ersten Ab­ schnitt betrieblich gekoppelt ist, und ein Winkeldetektor zum Feststellen der Achsschenkel- und Sturzwinkel eines zu untersuchenden Rades mit dem zweiten Abschnitt betrieblich gekoppelt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Radaus­ richtungs-Prüfvorrichtung geschaffen, welche die Merkmale des Anspruchs 12 aufweist. In diesem Fall kann der Sprei­ zungswinkel von der ersten Detektoreinrichtung dadurch er­ faßt werden, daß das zu untersuchende Rad über einen be­ stimmten Winkelbereich nach links und nach rechts einge­ schlagen wird, indem beispielsweise das Lenkrad gedreht wird. Auch in diesem Fall kann die Abstützeinrichtung entwe­ der eine Kardan-Aufhängung oder einen Gestängemechanismus aufweisen. Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Radausrichtungs-Prüfvorrichtung geschaf­ fen, welche die Merkmale des Anspruchs 19 aufweist. Bei einer Ausführungsform gemäß diesem Aspekt der Erfindung sind sowohl das Sensorelement als auch die Neigungswinkel-Detek­ toreinrichtung auf derselben Halterung gelagert, welche in die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegbar ist.
In einer alternativen Ausführungsform enthält die Radab­ stützeinrichtung eine Walzeneinheit und eine Tischeinheit, von denen die Walzeneinheit ein Paar drehbar gelagerter Wal­ zen zur Abstützung des zu prüfenden Rades aufweist. Anderer­ seits enthält die Tischeinheit vorzugsweise einen ersten Tisch, der in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung der Vorrich­ tung bewegbar ist, wobei die Halterung an dem ersten Tisch fest angebracht ist. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Tischeinheit außerdem einen zweiten Tisch, wel­ cher in einer Querrichtung senkrecht zu der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewegbar ist, wobei der zweite Tisch oberhalb des ersten Tisches an­ geordnet ist, um entweder in Vorwärts- oder in Rückwärts­ richtung bewegbar zu sein. Darüber hinaus ist ein Drehlager an dem ersten Tisch vorgesehen, und die Walzeneinheit ist an dem ersten Tisch mittels dieses Drehlagers abgestützt. Damit können die Stützwalzen, der Drehachsen in horizontaler Rich­ tung verlaufen, sich frei um eine vorbestimmte vertikale Achse drehen, bei der es sich um die Drehachse des Drehla­ gers handelt, und sie können in jede Richtung innerhalb einer horizontalen Ebene verlagert werden.
Indem das Sensorelement in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung bewegbar ist, kann die Mitte des Sensorelements beliebig weit in Übereinstimmung mit dem Drehmittelpunkt des zu prüfenden Rades gebracht wer­ den, so daß verschiedene Neigungswinkel, beispielsweise Spur-, Sturz-, Nachlauf- und Spreizungswinkel mit hoher Ge­ nauigkeit erfaßt werden können. Es kann Kraftfahrzeuge mit zu prüfenden Rädern geben, bei denen die Radunterlage oder -basis bei den rechten Rädern eine andere als bei den linken Rädern ist. Eine solche Differenz in der Radunterlage zwi­ schen linken und rechten Rädern kann in vorteilhafter Weise dadurch absorbiert werden, daß das Sensorelement, welches gegen ein zu untersuchendes Rad gedrückt wird, gemäß einem Aspekt der Erfindung sowohl in der Vorwärts- als auch in der Rückwärtsrichtung vorgesehen wird, so daß eine erhöhte Meß­ genauigkeit erreicht wird. In diesem Fall kann das Sensor­ element von einer Bauart sein, die einen Neigungswinkel eines zu prüfenden Rades erfaßt, wenn gegen eine Seite des Rades Druck ausgeübt wird, oder kann von einer Bauart sein, die gegen ein zu prüfendes Rad gedrückt wird, während es wie im Stand der Technik in einer fixen Lage gehalten wird. Bei­ spielsweise kann als Sensorelement eine Walze eingesetzt werden, und man kann auch von einem Typ Sensorelement Ge­ brauch machen, bei dem ein zu untersuchendes Rad von beiden Seiten eingeklemmt wird.
Es sei angemerkt, daß jede hier speziell beschriebene Rad­ ausrichtungs-Prüfvorrichtung jeweils für sich als auch in jeder beliebigen sinnvollen Kombination eine eigene Erfin­ dung darstellen kann, ebenso wie verschiedene Einzelaspekte der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele eigene Erfindun­ gen sein können. Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung einen oder mehrere verschiedene Konstruktionen aufweisen, um einen, mehrere oder sämtliche Winkel von Spur, Sturz, Nachlauf und Spreizung zu messen.
Es ist also Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik gemäß obi­ ger Diskussion eine Radausrichtungs-Prüfvorrichtung anzuge­ ben, die in der Lage ist, einen Neigungswinkel eines an einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, montierten Rades ungeachtet der Abmessung und Gestalt des Rades zu prüfen.
Daneben ist es auch Aufgabe der Erfindung, eine Radausrich­ tungs-Prüfvorrichtung anzugeben, mit der die Neigungswinkel eines an einem Kraftfahrzeug montierten Rades mit erhöhter Genauigkeit gemessen werden können. Daneben ist es Ziel der Erfindung, eine Radausrichtungs-Prüfvorrichtung angezugeben, mit der mindestens einer der Neigungswinkel von Spur, Sturz, Nachlauf und Spreizung gemessen werden kann.
Die Lösungen dieser Aufgabe bzw. Aufgaben ergeben sich gemäß obiger Diskussion aus den Patentansprüchen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Radaus­ richtungs-Prüfanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfin­ dung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Anlage nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Vorderansicht, die schematisch eine Radaus­ richtungs-Prüfvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 3,
Fig. 5 eine schematische Darstellung zum Erläutern des Arbeitsprinzips der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung,
Fig. 6 eine Draufsicht, die schematisch eine Radaus­ richtungs-Prüfvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungs­ form der Erfindung zeigt,
Fig. 7 eine Vorderansicht, welche schematisch ein in der Vorrichtung nach Fig. 6 verwendetes Sensorelement dar­ stellt,
Fig. 8 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 6,
Fig. 9 eine schematische Darstellung, die in etwas ver­ größertem Maßstab einen in der Vorrichtung nach Fig. 6 vor­ handenen Sensorelement-Höheneinstellmechanismus zeigt,
Fig. 10 eine schematische Darstellung der Anordnung von drei Arten von Sensoren, die in der Vorrichtung nach Fig. 6 enthalten sind,
Fig. 11 eine Vorderansicht, die schematisch eine Wal­ zenlageranordnung zeigt, die sich für den Einsatz in der er­ findungsgemäßen Vorrichtung eignet.
Fig. 12 eine auseinandergezogene perspektivische Dar­ stellung, die schematisch eine Tischeinheit der in Fig. 11 dargestellten Walzenlageranordnung zeigt,
Fig. 13 eine auseinandergezogene, perspektivische An­ sicht, die schematisch eine Walzeneinheit der in Fig. 11 dargestellten Walzenlageranordnung zeigt,
Fig. 14 eine Draufsicht, die schematisch einen Teil einer Radausrichtungs-Prüfvorrichtung zeigt, die gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist,
Fig. 15 eine Vorderansicht eines Teils eines Sensorele­ ments, das in der Vorrichtung nach Fig. 14 verwendet wird,
Fig. 16 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 14,
Fig. 17 eine Seitenansicht, die schematisch einen Sen­ sorelement-Höheneinstellmechanismus zeigt, der in die Vor­ richtung nach Fig. 14 eingebaut ist.
Fig. 18 eine Vorderansicht, die schematisch eine in die Vorrichtung nach Fig. 14 eingebaute Sensoreinheit zeigt, und
Fig. 19 eine schematische Darstellung zum Erläutern des Arbeitsprinzips der in Fig. 14 dargestellten Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt schematisch in einer Draufsicht eine Radaus­ richtungs-Prüfanlage 1 gemäß einer Ausführungsform der Er­ findung. Fig. 2 zeigt schematisch die Anlage in einer Sei­ tenansicht. Ein Kraftfahrzeug mit einem zu prüfenden Rad fährt in Pfeilrichtung A und gelangt über eine Rampe 2 auf die Anlage 1. Die Prüfanlage 1 enthält einen etwa rechteckig geformten Rahmen 7, auf dem ein Paar Radabstützanordnungen 4 für die Vorderräder eines Kraftfahrzeugs und ein Paar Radab­ stützanordnungen 6 für die Hinterräder des Fahrzeugs vorge­ sehen sind. Eine Radführung 3 ist zusammenhängend mit der Radabstützanordnung 4 für die Vorderräder eintrittsseitig zu dieser angeordnet. Die Radabstützanordnungen 4 für die Vor­ derräder sind über einen Winkelhebel- oder Kurbelmechanismus 5 miteinander verbunden, so daß die linke und die rechte Radabstützanordnung 6 jeweils symmetrisch zueinander in be­ zug auf eine Mittellinie der Anlage 1 angeordnet sind. Es kann auch vorgesehen sein, den vorderen und hinteren Kurbel­ mechanismus 5 betrieblich mit einer Antriebseinheit, bei­ spielsweise einem Zylinder-Aktuator zu koppeln, um den Kur­ belmechanismus 5 durch die Antriebseinheit anzutreiben und so die Radabstützanordnungen 4 und 6 in Querrichtung zu be­ wegen, d. h. in einer Richtung senkrecht zu einer Längsachse (diese entspricht dem Fall A) der Anlage 1. Natürlich kann man auch von einer anderen Links-/Rechts-Zentriervorrichtung als dem oben beschriebenen Kurbelmechanismus Gebrauch ma­ chen, beispielsweise einer Ausgleichsvorrichtung.
Jede der Radabstützanordnungen 4 und 6 besitzt eine Radaus­ richtungs-Prüfvorrichtung 10, die gemäß einer Ausführungs­ form der Erfindung aufgebaut ist. Die Prüfvorrichtung 10 wird weiter unten detailliert beschrieben. An dieser Stelle sei angemerkt, daß diese Prüfvorrichtung irgendeine von ver­ schiedenen speziellen Konstruktionen aufweisen kann, die je­ weils auf einem oder mehreren verschiedenen Merkmalen der vorliegenden Erfindung beruhen. Ein gemeinsames Merkmal der erfindungsgemäß aufgebauten Prüfvorrichtung 10 besteht darin, daß ein Sensorelement vorgesehen ist, welches gegen eine äußere Seitenfläche eines zu prüfenden Rades 11 ge­ drückt werden kann, wenn das Rad 11 auf irgendeine der Radabstützanordnungen 4 und 6 abgestützt ist. Das Sensorele­ ment dient zum Prüfen oder Messen eines vorbestimmten Win­ kels eines zu prüfenden Rades und dreht sich zusammen mit dem zu prüfenden Rad als Bewegungseinheit, während es gegen eine Seitenwand eines Reifens oder eine Felge (speziell de­ ren Rand) gedrückt wird. Wie dargestellt, kann das Sensor­ element die Form einer langgestreckten Platte haben, kann aber auch abhängig von dem jeweiligen Anwendungsfall irgend­ eine andere Form besitzen.
Eine Radausrichtungs-Prüfvorrichtung 10 gemäß einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung ist schematisch in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Diese Prüfvorrichtung 10 befindet sich auf einer Basisplatte 13, die Teil der Radabstützanordnung 4 ist, um näher an eine Seitenfläche eines zu prüfenden Rades 11 herangefahren oder weiter von dessen Seitenfläche abge­ rückt zu werden, wenn das Rad auf Stützwalzen 12 ruht. Hierzu ist ein Linearbewegungs-Führungsmechanismus vorgese­ hen, bestehend aus einem Gleitstück 17a und einer Schiene 17b. Auf der Basisplatte 13 befinden sich damit vier Schie­ nen 17b etwa kreuzförmigen Querschnitts, und mit jeder der Schienen 17b ist verschieblich ein Gleitstück 17a gekoppelt, wobei diese vier Gleitstücke 17a betrieblich über einen Pan­ tographen 14 gekoppelt sind. Die Radausrichtungs-Prüfvor­ richtung 10 ist fest an einem dieser vier Gleitstücke 17a gelagert, dem rechten Gleitstück 17a in Fig. 3). Anderer­ seits ist an dem Gleitstück 17a (linkes Gleitstück 17a in Fig. 3), das sich auf der dem die Prüfvorrichtung 10 aufneh­ menden Gleitstück gegenüberliegenden Seite befindet, ein Klemmarm 15 befestigt, und dieser Klemmarm 15 trägt eine Klemmwalze 16, die in Rollberührung mit der inneren Seiten­ fläche des zu prüfenden Rades 17 bringbar ist. Ein Ende des Kurbelmechanismus 5 ist an dem Klemmarm 15 angelenkt. Wenn also der Kurbelmechanismus 5 durch eine Antriebsvorrichtung, beispielsweise einem Zylinder-Aktuator, betätigt wird, wer­ den die Prüfvorrichtung 10 und die Klemmwalze 16 dichter zu­ sammengeführt oder voneinander getrennt aufgrund der Ar­ beitsweise des Pantographen 14. Beispielsweise kann der Kur­ belmechanismus 5 derart betätigt werden, daß die Prüfvor­ richtung 10 und die Klemmwalze 16 zusammengeführt werden, damit sie zwischen sich das zu prüfende Rad 11 an dessen nach außen weisenden Seiten andrücken. Um bei der darge­ stellten Ausführungsform das zu prüfende Rad 11 von beiden Seiten her einzuklemmen, ist die Klemmwalze 16 vorhanden. Allerdings kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfin­ dung auch vorgesehen sein, daß nur die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung 10 von einer Seite an das zu prüfende Rad 11 gedrückt wird, ohne daß eine Klemmwalze 16 vorhanden ist.
Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, enthält die Prüfvorrichtung 10 einen Sensorarm 105 länglicher Gestalt als Sensorelement gemäß der Erfindung, um gegen die äußere Seitenfläche des zu prüfenden Rads 11 gedrückt zu werden. Im dargestellten Aus­ führungsbeispiel ist der Sensorarm 105 mit einem fest ange­ brachten Sensorkissen 106 ausgestattet, welches in Berührung mit der Seitenfläche des Rads 11 bringbar ist, wobei jeweils an einem Ende des Sensorarms ein Sensorkissen 106 vorhanden ist. Damit bilden bei diesem Ausführungsbeispiel der Sen­ sorarm 105 und die Sensorkissen 106 gemeinsam ein erfin­ dungsgemäßes Sensorelement. Obschon im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel das Sensorkissen 106 in Berührung mit einer Seitenwand des Rades 11 dargestellt ist, genauer gesagt, mit einer Seitenwand eines Reifens, kann die Konstruktion auch derart beschaffen sein, daß das Sensorkissen 106 in Berüh­ rung mit einem Trägerrad gebracht werden kann, speziell mit der Felge. Obschon der Sensorarm 105 im dargestellten Aus­ führungsbeispiel längliche Form hat, kann er auch irgend eine andere Gestalt annehmen, wobei dann auch die Abmessun­ gen anders sind. Wie weiter unten noch beschrieben wird, kann der Sensorarm 105 einen solchen Aufbau besitzen, daß seine Länge einstellbar ist. Der Sensorarm kann auch einen solchen Aufbau besitzen, daß das Sensorkissen 105 an irgend­ einer gewünschten Stelle entlang der Längsachse des Sen­ sorarms 105 eingestellt werden kann. Bei einem solchen Auf­ bau läßt sich entweder die Länge des Sensorarms 105 selbst oder die Lage des Sensorkissens bzw. der Sensorkissen 106 abhängig von Größe und Form des zu untersuchenden Rades 11 einstellen. Auch wenn also die Größe und/oder die Form des Rades abhängig von der Art der Felgen oder Reifen von Fall zu Fall verschieden ist, läßt sich das Sensorelement richtig auf die erforderliche Länge einstellen, so daß eine Anpas­ sung an unterschiedliche Arten von Felgen und/oder Reifen möglich ist.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist der Sensorarm 105 in seinem Mittelbereich fest an einem Ende einer Sensorwelle 103 angebracht. Die Sensorwelle 103 verläuft durch ein Gehäuse 111 und ist drehbar in dem Ge­ häuse 111 gelagert. Das Gehäuse 111 seinerseits ist schwenk­ bar von einem rechteckigen ersten Rahmen 112 mit Hilfe eines Paares von Zapfen 102b gelagert. Folglich kann das Gehäuse 11 um eine vertikale Achse in bezug auf den ersten Rahmen 102 verschwenkt werden, wobei diese Achse definiert wird durch das Paar von Zapfen 102b, die oben und unten an dem Gehäuse 111 vorgesehen sind. Darüber hinaus ist der erste Rahmen 102 schwenkbar mit Haltern 101a gekoppelt, die ent­ lang vertikalen Pfosten eines zweiten Rahmens 101 über ein Paar Zapfen 102a angebracht sind, welche rechts und links bezüglich des Rahmens 102 angeordnet sind. Damit ist der erste Rahmen 102 um eine horizontale Drehachse relativ zu dem zweiten Rahmen 101 schwenkbar, wobei diese horizontale Drehachse durch das Paar von Zapfen 102a definiert wird. Die Zapfen 102b, der erste Rahmen 102, die Zapfen 102a und der zweite Rahmen 101 bilden damit einen sogenannten kardani­ schen Aufhängungsmechanismus oder einfach eine Kardon-Auf­ hängung, wie sie in einem Gyroskop verwendet wird. Durch diese Kardan-Aufhängung ist gewährleistet, daß die Sensor­ welle 103 unabhängig von der Orientierung des ersten und des zweiten Rahmens 102, 101 einen unveränderlichen Drehmittel­ punkt besitzt, so daß die Sensorwelle 103 in jeder bewegli­ chen Richtung orientiert werden kann, ohne daß irgendwelche Beschränkungen seitens des ersten und des zweiten Rahmens 102, 101 gegeben wären.
Mit der Sensorwelle 103 ist betrieblich ein Drehsensor oder Drehfühler 104 vorgesehen, bei dem es sich speziell um einen Drehkodierer handelt, so daß die Drehstellung des Sensorarms 105 und des Rades 11 mit Hilfe des Drehsensors festgestellt werden kann. An dem ersten Rahmen 102 ist ein Neigungswin­ kelsensor 107 angebracht, mit dem ein Spurwinkel gemessen werden kann, wozu der Sensor 107 eine Änderung des Winkels der Sensorwelle 103 erfaßt, die sich mit Hilfe der Zapfen 102b horizontal in bezug auf den ersten Rahmen 102 bewegt, so daß dadurch der Spurwinkel des Rades 11 gemessen werden kann. Einstückig mit und herabhängend von dem ersten Rahmen 102 ist ein Träger 102c vorgesehen, und an dem Träger 102 ist ein Neigungswinkel-Detektorsensor 108 zum Erfassen oder Messen des Sturzwinkels des Rades 11 angebracht.
Der zweite Rahmen 102 ist fest an einem Trägerblock 100 an­ gebracht, der etwa die Form eines "T" aufweist, und der Block 100 ist seinerseits an einem der Gleitstücke 17a fest angebracht. Ferner ist parallel zu einem der vertikalen Pfo­ sten des zweiten Rahmens 101 eine Gewindestange 109b vorge­ sehen, und diese steht in Gewindeeingriff mit einem Höhenre­ gulierteil 109c, das verschieblich an dem rechten Pfosten des zweiten Rahmens 101 gemäß Fig. 4 gelagert ist. Zwischen dem Höhenregulierteil 109c und dem Halter 101a befindet sich eine Feder 110. Damit läßt sich die Höhe oder vertikale Lage des Sensorarms 105 einstellen, indem ein Knopf 109 gedreht wird, der sich am oberen Ende der Gewindestange 109b befin­ det. Durch diese Maßnahme läßt sich der Drehmittelpunkt oder die Drehachse der Sensorwelle 103 in Ausrichtung mit dem Drehzentrum des zu prüfenden Rades 11 bringen.
Anhand der Fig. 5 wird nun die Arbeitsweise der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Radausrichtungs-Prüfvorrichtung beschrieben. Zunächst wird ein zu prüfendes Rad 11 auf das Paar von Stützwalzen 12 gebracht. Die Höhe oder vertikale Lage des Sensorarms 105 wird abhängig von der Größe und der Form des Rades 11 so eingestellt, daß das Drehzentrum der Sensorwelle 103 in Fluchtung mit dem Drehzentrum des Rades 11 gelangt, so gut dies in der Praxis möglich ist. Dann wird der Kurbelmechanismus 5 angetrieben, um den Sensorarm 105 in Richtung einer Seitenfläche des Rades 5 zu bewegen, bis die Sensorkissen 106 gegen die Seitenfläche des Rades 11 ge­ drückt werden. Anschließend wird mindestens eine der Stützwalzen 12 angetrieben, um dadurch das zu prüfende Rad 11 zu drehen, währenddessen die Drehstellung des Sensorarms 105 und mithin die Drehstellung des zu prüfenden Rades 11 von dem Drehsensor 104 erfaßt wird. Darüber hinaus erfassen die Neigungswinkelsensoren 107 und 108 kontinuierlich die jeweiligen Neigungswinkel des Rades 11. Damit wird als Meßwert von dem Neigungswinkelsensor 107 während der Zeit, in der der Sensorarm 105 sich in einem Winkelbereich von -a° bis +a° befindet, was durch den Drehsensor 104 festgestellt wird, als Spurwinkel ausgelesen, während ein Meßwert von dem Neigungswinkelsensor 108, während sich der Sensorarm 105 in einem Winkelbereich von -b° bis +b° befindet, was durch den Drehsensor 104 festgestellt wird, als Sturzwinkel ausgelesen wird. In diesem Fall ist es möglich, mehr als einen Spurwin­ kel und einen Sturzwinkel während der jeweiligen Winkelbe­ reiche auszulesen, um mit Hilfe mehrerer Werte Durch­ schnittswerte zu bilden. Alternativ kann man bei einem vor­ bestimmten Winkel in jedem der Winkelbereiche einen einzigen Wert auslesen. Wenn man Durchschnittswerte bildet, wird das Ergebnis weniger fehlerbehaftet. Als weitere Alternative ist es möglich, die Drehrichtung der Stützwalzen 12 umzukehren, um das zu prüfende Rad 11 in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, um den oben beschriebenen Vorgang des Messens von Spur- und Sturzwinkel dann bei dieser Radlaufrichtung vorzu­ nehmen.
Unter Verwendung der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung können auch der Nachlaufwinkel und der Sprei­ zungswinkel des zu prüfenden Rades 11 gemessen werden. In diesem Fall werden die Stützwalzen 12 zunächst in einen nicht angetriebenen oder schwimmenden Zustand gebracht. Mit anderen Worten: in diesem Zustand können die Stützwalzen 12 und damit das darauf abgestützte Rad 11 in einer vorbestimm­ ten Ebene (d. h. einer Abstützebene für das zu prüfende Rad 11) frei translatorisch und drehend bewegt werden. Dann wird ein (nicht gezeigtes) Lenkrad des Kraftfahrzeugs, an dem sich das zu prüfende Rad 11 befindet, in einem bestimmten Winkelbereich nach links und nach rechts eingeschlagen. Wäh­ rend das Lenkrad in einem vorbestimmten Winkel nach links und nach rechts gedreht wird, wird das Ausmaß der Änderung des Sturzwinkels des Rads 11 gemessen. Unter Verwendung einer dem Fachmann bekannten Formel wie der gemessenen Ver­ änderung des Sturzwinkels läßt sich der Nachlaufwinkel des Rads 11 berechnen.
Andererseits läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch der Spreizungswinkel feststellen. Hierzu wird das Rad 11 abgebremst, beispielsweise durch Treten auf das Bremspe­ dal, und das Lenkrad wird über einen bestimmten Winkelbe­ reich nach links und nach rechts gedreht, damit sich die Richtung des zu prüfenden Rades 11 in einem vorbestimmten Winkelbereich nach links oder nach rechts ändert. In diesem Fall wird unter Verwendung des Drehsensors (Drehkodierers) 104 der Spreizungswinkel des Rades 11 gemessen. Da die Stützwalzen 12 unbewegt gehalten werden und die Bremse für das Rad 11 betätigt wird, läßt sich der Rollwinkel des Rades 11 erfassen. In diesem Fall bestimmt sich der Einschlagwin­ kel des Lenkrads mit Hilfe eines Drehsensors, der betrieb­ lich mit den Stützwalzen 12 gekoppelt ist. Wenn die Nach­ lauf- und Spreizungs-Winkel zu messen sind, wird das Lenkrad über einen vorbestimmten Winkelbereich nach links und nach rechts gedreht, und als ein Ergebnis davon wird das Rad 11 nach vorn und nach hinten bewegt. Da unter diesen Umständen die Stützwalzen 12 gemeinsam mit dem Rad nach vorn und nach hinten bewegt werden, wird vorzugsweise die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung 10 derart aufgebaut, daß sie synchron mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Stützwalzen 10 nach vorn und nach hinten bewegbar ist. Weiter unten wird eine Konstruktion beschrieben, die es der Prüfvorrichtung 10 er­ möglicht, sich synchron mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewe­ gung der Stützwalzen 12 nach vorn und nach hinten zu bewe­ gen.
Wie oben ausgeführt wurde, läßt oder lassen sich mit der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Radausrichtungs-Prüfvor­ richtung ein Winkel oder mehrere oder alle Winkel bezüglich Spur, Sturz, Nachlauf und Spreizung des Rades 11 automatisch und kontinuierlich erfassen. Weil insbesondere von dem Sen­ sorelement Gebrauch gemacht wird, welches den Sensorarm 15 und die Sensorkissen 16 enthält, und welches gegen das zu prüfende Rad 11 gedrückt werden kann, um sich zusammen mit diesem zu drehen, kann die Meßwertaufnehmung nacheinander in praktisch beliebigen Winkelstellungen des Rades 11 oder über vorbestimmten Winkelbereichen vorgenommen werden, so daß die Messung mit hoher Genauigkeit durchgeführt wird. Insbeson­ dere läßt sich die Meßgenauigkeit dadurch signifikant stei­ gern, daß die Neigungswinkel über vorbestimmte Winkelberei­ che hinweg gemessen werden.
Anhand der Fig. 6 bis 10 wird im folgenden eine spezielle Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung einer Kardan- Aufhängung beschrieben, wie diese in Fig. 3 und 4 darge­ stellt ist. Fig. 6 ist eine Draufsicht, die schematische diese Ausführungsform zeigt, und Fig. 8 ist eine schemati­ sche Seitenansicht. Fig. 7 ist eine Vorderansicht, die sche­ matisch ein Sensorelement dieser Ausführungsform zeigt, und Fig. 9 ist eine schematische Darstellung, die einen Höhen­ einstellmechanismus für das Sensorelement dieser Ausfüh­ rungsform zeigt. Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer Sensoreinheit mit einem Drehsensor, einem Spurwinkel­ sensor 107 und einem Sturzwinkelsensor 108.
Zunächst auf die Fig. 6 und 7, insbesondere aber auf Fig. 7 bezugnehmend, soll ein Sensorelement beschrieben werden, was bei dieser Ausführungsform eingesetzt wird. Dieses Sen­ sorelement enthält allgemein ein Paar Sensorarme, bestehend aus einem linken und einem rechten Sensorarm 105, sowie Sen­ sorkissen 106, von denen jeweils eins am äußeren Ende des linken und des rechten Sensorarms 105 befestigt ist. Der linke und der rechte Sensorarm 105 sind fest an einem linken bzw. rechten Gleitstück 124 befestigt, die verschieblich auf einer Schiene 123 gelagert sind, so daß hierdurch eine Line­ arbewegungseinheit oder Linearführungseinheit gebildet wird. Eine Gewindestange 127 ist drehbar an die Schiene 123 ange­ setzt und erstreckt sich parallel zu dieser Schiene 123, und an einem Ende der Gewindestange 127 befindet sich ein Knopf 127a. Der linke und der rechte Sensorarm 105 besitzen Ab­ schnitte, die im Gewindeeingriff mit der Gewindestange 127 stehen, so daß beim Drehen des Knopfes 127a sich die Gewin­ destange 127 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn dreht, mit der Folge, daß der linke und der rechte Sensorarm 105 entweder näher zusammenrücken oder weiter voneinander entfernt werden, jeweils entlang der Gewindestange 127 und der Schiene 123. Mit einem derartigen Aufbau läßt sich die Länge des Sensorelements derart einstellen, daß der lichte Abstand zwischen den jeweils paarweise zugeordneten Sensor­ kissen 106 abhängig von der Größe des zu prüfenden Rads 11 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann.
An der Rückseite der Schiene 123 ist fest ein Paar Träger 123a angebracht, wobei die Träger einen vorbestimmten Ab­ stand voneinander aufweisen und jeweils einen von einer Seite des Sensorarms 105 über einen vorbestimmten Längenab­ schnitt vorspringenden Abschnitt besitzen. Zwischen diese vorspringenden Abschnitte der Träger 123 ist eine Stange 125 eingesetzt, wobei ein Paar Federn 126a und 126b auf der Stange 125 aufgesetzt ist. Die Stange 125 durchsetzt ein Loch in einem Zentrierglied 120b, welches einstückig mit der Sensorwelle 103 ausgebildet ist, wie aus Fig. 8 hervorgeht, und das Zentrierglied 120b befindet sich stets in der Mitte der Stange 125.
Speziell auf Fig. 6 und 7 bezugnehmend, ist eine Schiene 122, die kürzer als die Schiene 123 ist, fest an der Schiene 123 angebracht, wobei ihre Rückseiten einander berühren. Diese Schiene 122 steht gleitend in Eingriff mit einem Gleitstück 121, wodurch eine weitere Linearführungseinheit gebildet wird. Die Schiene 121 ist fest an einem freiem Ende 103b der Sensorwelle 103 angebracht, zusammen mit einer Platte 120 und diese durchsetzend. Das Zentrierglied 120b ist fest am Boden der Platte 120 angebracht, und außerdem ist an der Platte 120 unterhalb des Zentrierglieds 120b ein Gewicht 120a befestigt. Damit ist das Sensorelement (welches in dieser Ausführungsform die Sensorarme 105 und die Sensor­ kissen 106 umfaßt) in einer Richtung senkrecht zu der Mit­ telachse der Sensorwelle 103 relativ zu der Sensorwelle 103 beweglich mit Hilfe einer Linearführungseinheit, die aus dem Gleitstück 121 und der Schiene 122 bewegt. Da jedoch das Ge­ wicht 120a vorhanden ist, kehrt das Sensorelement normaler­ weise in eine Lage zurück, in der es horizontal orientiert ist, und aufgrund der Rückstellkräfte der linken und der rechten Feder 126a und 126b wird ferner die Mitte des Sen­ sorelements, d. h. das Zentrum von linkem und rechtem Sen­ sorarm 105, mit dem Zentrum der Sensorwelle 103 ausgerich­ tet. Als Ergebnis haben die linke und die rechte Feder 126a und 126b die Funktion, das Sensorelement entlang der Längsachse des Sensorelements in seine Ausgangsposition zu­ rückzustellen, und das Gewicht 120a hat die Funktion, das Sensorelement in seine Ausgangs-Drehstellung um die Drehachse der Sensorwelle 103 herum zurückzustellen.
Die Sensorwelle 103 erstreckt sich durch ein Gehäuse 111 und ist drehbar von dem Gehäuse 111 mittels eines Drehlagers 112 gelagert. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, hat das Gehäuse 111 etwa zylindrische Form und mit dem Gehäuse 111 ist zusammen­ hängend ein Paar Zapfen 102b vorgesehen, welche sich einan­ der entgegengesetzt in radialer Richtung erstrecken. Diese Zapfen 102b sind drehbar von einem etwa rechteckig ausgebil­ deten ersten Rahmen 102 über zugehörige Drehlager gelagert. Das heißt, gemäß Fig. 8 ist das Gehäuse 111 drehbar gelagert um eine Drehachse, die definiert wird durch die Längsachse dieser Zapfen 102b. Darüber hinaus besitzt gemäß Fig. 6 der Rahmen 102 einen oberen und einen unteren Träger, von denen jeder mit einem Drehlager 102c ausgestattet ist, indem ein Zapfen 102a drehbar aufgenommen ist. Damit ist der erste Rahmen 102 drehbar um eine Drehachse gelagert, die durch die Längsachsen des Paars einander entgegengesetzt angeordneter Zapfen 102a definiert wird. Darüber hinaus sind die Zapfen 102a fest an einem Halter 101a abgebracht, der an einem zweiten Rahmen 101 über eine Linearführungseinheit gekoppelt ist, die aus einem Gleitstück 101b und einer Schiene 101c besteht. Damit können sich der Halter 101a und die Zapfen 102a in vertikaler Richtung (in einer Richtung vertikal zur Zeichnungsebene der Fig. 6 in bezug auf den zweiten Rahmen 102 bewegen.
Man erkennt also, daß die sogenannte Kardan-Aufhängung ge­ bildet wird durch den ersten Rahmen 102, den zweiten Rahmen 101 und die Zapfen 102a und 102b, so daß die Sensorwelle 103 in jeder gewünschten Richtung orientiert werden kann. Die Kardan-Aufhängung ist ein Aufhängemechanismus der typischer­ weise in einem Gyroskop eingesetzt wird, so daß die Sensor­ welle 103, die in jeder beliebigen Richtung orientiert wer­ den kann, weil der oben erläuterte Kardan-Aufhängemechanis­ mus vorgesehen ist, eine invariante Mittelstellung aufweist, die in Fig. 6 mit B und in Fig. 8 mit O angegeben ist.
Am hinteren Ende der Sensorwelle 103 ist ein Vorsprung 103a ausgebildet, und ein Ursprungsstellungs-Rückstellmechanismus 130 ist mit dem Vorsprung 103a in Eingriff bringbar. Wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 6 angedeutet ist, ist der Ursprungsstellungs-Rückstellmechanismus 130 über eine vorbestimmte Strecke zwischen seiner vorderen und seiner zu­ rückgezogenen Stellung bewegbar, und er ist mit einem Auf­ nahmeabschnitt ausgestattet, welches in seiner Form im we­ sentlichen dem Vorsprung 103a entspricht. Wenn damit der Ur­ sprungsstellungs-Rückstellmechanismus 130 in seine vorge­ rückte Position bewegt wird, so daß sein Aufnahmeabschnitt mit dem Vorsprung 103a in Eingriff gelangt, wird die Sensor­ welle 103 in ihre Ursprungsstellung zurückgestellt.
Im folgenden wird unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 9 ein Höheneinstellmechanismus zum Einstellen der Höhen- oder ver­ tikalen Lage des Sensorarms beschrieben. Wie in Fig. 9 ge­ zeigt ist, ist eine Gewindestange 109b drehbar und zusammen­ hängend mit dem zweiten Rahmen 102 angeordnet und erstreckt sich in vertikaler Richtung. An dem oberen Ende der Gewin­ destange 109b ist ein Knopf 109 vorgesehen, und unterhalb des Knopfes 109 befindet sich eine Sperrmutter 109a. Auf die Gewindestange 109b ist ein Höhenregulierglied 109a aufge­ schraubt. Eine Schiene 101c einer Linearführungseinheit ist fest an einem vertikalen Pfosten des zweiten Rahmens 101 an­ gebracht, und auf der Schiene 101c ist verschieblich ein Gleitstück 102b gelagert. Das Gleitstück 101b ist fest an einem Halter 101a angebracht, der seinerseits fest an dem Zapfen 102a gelagert ist. Eine Feder 110 ist auf die Gewin­ destange 109b aufgesetzt und ruht auf dem Höhenregulierglied 109c, während das Gleitstück 101b auf der Feder 110 ruht. Wenn also unerwünschte Kräfte auf das Sensorelement seitens des Rades 11 in vertikaler Richtung einwirken, können sie von der Feder 110 absorbiert werden.
Im folgenden wird unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 10 und auch mit Bezugnahme auf Fig. 6 und 8 eine Sensoreinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zunächst auf Fig. 8 bezugnehmend, ist einstückig mit dem ersten Rah­ men 102 ein erster Träger 102c vorgesehen, und an einer Sei­ tenfläche eines sich in vertikaler Richtung erstreckenden Abschnitts des ersten Trägers 102c ist ein Sturzwinkelmes­ sungs-Neigungswinkelsensor 108 gelagert. Für den Fall, daß der Sturzwinkel des Rades 111 gemessen werden soll, erfolgen Messungen mit dem Sensorelement in vertikaler Orientierung, und in diesem Fall ist die Sensorwelle 103 in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse des genannten Sensorelements orientiert, wodurch das Gehäuse 111 und der erste Rahmen 102 ebenfalls in ähnlicher Weise wie die Sensorwelle 103 orien­ tiert sind, so daß der Sturzwinkel des zu prüfenden Rades 11 von dem Sensor 108 erfaßt oder gemessen werden kann. Ferner ist einstückig mit dem ersten Rahmen 102 ein zweiter Träger 102d vorgesehen, und an dem zweiten Träger 102d ist ein Spurwinkelerfassungs-Neigungswinkelsensor 111a gelagert. An­ dererseits ist einstückig mit dem Gehäuse 111 ein Sektorrad 111a ausgebildet, und dieses Sektorrad 111a kämmt mit einem Zahnrad 107a des Spurdetektor-Neigungswinkelsensors 107. Ferner ist fest an der Sensorwelle 103 ein Zahnrad 103c an­ gebracht, und dieses Zahnrad 103c kämmt mit einem Zahnrad 104a eines Drehsensors 104, welcher fest an einer rückwärti­ gen Verlängerung des Gehäuses 111 angebracht ist. Damit läßt sich die Drehstellung der Sensorwelle 103 von dem Drehsensor 104 erfassen.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 6 bis 10 läßt sich, weil der Drehsensor 104 zum Erfassen der Dreh­ stellung des Sensorelements, der Neigungswinkelsensor 107 zum Erfassen des Spurwinkels des Rades 11 und der Neigungs­ winkelsensor 108 zum Erfassen des Sturzwinkels des Rades 11 vorgesehen sind, jeder oder mehrere von den Neigungswinkeln für Spur, Sturz, Nachlauf und Spreizung selektiv oder nach­ einander erfassen. Es sei allerdings angemerkt, daß, wenn nur einer oder einige unter diesen verschiedenen Neigungs­ winkeln gemessen werden soll, was von dem jeweiligen Ein­ satzzweck der Vorrichtung abhängt, die Möglichkeit besteht, einen oder mehrere dieser Sensoren wegzulassen. Wenn z. B. eine Radausrichtungs-Prüfvorrichtung zum Messen lediglich des Spurwinkels eines Kraftfahrzeugrades gebaut werden soll, kann man nur den Drehsensor 104 und den Spurwinkel-Detektor­ sensor 107 vorsehen, ohne den Sensor 108 für die Messung des Sturzes vorzusehen. Ferner sei angemerkt, daß die Arbeits­ weise der oben beschriebenen Ausführungsform identisch ist mit der Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 2 bis 4, so daß eine diesbezügliche Beschreibung hier entfallen kann.
Anhand der Fig. 11 bis 13 wird im folgenden eine Stützwalzenanordnung mit Stützwalzen 12 für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Radausrichtungs-Prüfvorrichtung be­ schrieben. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, hat die Stützwalzen­ anordnung allgemein einen zweiteiligen Aufbau mit einer Wal­ zenlagereinheit 30, welche die obere Hälfte der Stützwalzen­ anordnung bildet, und einer Tischlagereinheit 20, die die untere Hälfte der Anordnung bildet. Zunächst soll die Tischlagereinheit 30 beschrieben werden, wozu auf Fig. 12 Bezug genommen wird. Die Tischlagereinheit 20 enthält im we­ sentlichen einen ersten Gleittisch 21 und einen zweiten Gleittisch 26 unterhalb des ersten Gleittisches 21. Der erste Gleittisch 21 besitzt ein Loch 21a in seiner Mitte, in welchem ein erstes Drehlager 22 und ein zweites Drehlager 23 gelagert sind, um ein Drehelement 24 drehbar um eine Drehachse zu halten, die definiert wird durch das erste und das zweite Drehlager 22 und 23. Wie in Fig. 13 zu sehen ist, ist das Drehelement 24 fest an einer Bodenfläche eines Wal­ zenträgers 23 befestigt, der ein Paar Stützwalzen 12 drehbar abstützt. Damit sind die Stützwalzen 12 so gelagert, daß sie um eine vertikale Achse relativ zu dem ersten Gleittisch 21 gelagert sind.
Andererseits ist der erste Gleittisch 21 auf dem zweiten Gleittisch 26 über vier Sätze von Linearführungseinheiten gelagert, die jeweils ein Gleitstück 25a und eine Schiene 25b aufweisen. Damit ist der erste Gleittisch 21 über diese vier Linearführungseinheiten translatorisch in bezug auf den zweiten Gleittisch gelagert, so daß er sich in eine geradli­ nige Richtung durch die Längsachsen der Schienen 25b bewegen läßt. Der zweite Gleittisch 26 ist z. B. an dem Systemrahmen 7 in Fig. 1 über eine geeignete Anzahl von Linearführungs­ einheiten gelagert, jeweils bestehend aus einem Gleitstück 27a und einer Schiene 27b. Demzufolge ist der erste Gleit­ tisch 21 translatorisch in jede Richtung innerhalb einer Ho­ rizontalebene relativ zu dem Rahmen 7 verfahrbar. Man er­ kennt also, daß die Stützwalzen 12 translatorisch in jeder Richtung innerhalb einer Horizontalebene bewegbar sind. Da die Stützwalzen in jede Richtung translatorisch bewegbar und ferner auch um eine vertikale Achse drehbar sind, befinden sie sich in einem schwimmenden Zustand, wenn sie nicht ver­ riegelt sind.
Wie in den Fig. 11 und 12 zu sehen ist, ist bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Basisplatte 13 der Radausrichtungs-Prüfvorrichtung fest an dem ersten Gleittisch 21 angebracht. Beispielsweise ist bei der Radaus­ richtungs-Prüfvorrichtung nach Fig. 8 der Stützblock 100 zum Abstützen des zweiten Rahmens 101 an der Basisplatte 13 über Linearführungseinheiten gelagert, die jeweils aus einem Gleitstück 17a und einer Schiene 17b bestehen. Wie Fig. 3 zeigt, ist der Stützblock 100 mit dem Kurbelmechanismus ent­ weder über den Pantographen 14 oder direkt gekoppelt. Der Grund dafür, daß die Basisplatte 13 an dem ersten Gleittisch 21 auf diese Weise gelagert ist, ist der, daß, wenn das Lenkrad über einen vorbestimmten Winkelbereich nach links und nach rechts eingeschlagen oder gelenkt wird, um gemäß obiger Beschreibung die Nachlauf- und/oder Spreizungswinkel zu messen, das zu prüfende Rad sich etwas nach vorn und nach hinten bewegt und diese Bewegung des Rads 11 kompensiert werden muß. Wenn das Lenkrad entweder nach links oder nach rechts eingeschlagen oder bewegt wird, wird das zu prüfende Rad 11 veranlaßt, um seinen Achsschenkel herum sich aus der laufenden Position nach vorne oder nach hinten zu bewegen. Als Ergebnis bewegt sich auch die Mitte des zu prüfenden Ra­ des 11 nach vorn oder nach hinten. Wenn also die Radausrich­ tungs-Prüfvorrichtung 10 in ihrer derzeitigen Lage gehalten wird, würden unerwünschte Kräfte zwischen dem Rad 11 und dem Sensorelement entstehen, welches gegen das zu prüfende Rad 11 gedrückt wird, und dies könnte eine Fehlerquelle darstel­ len. Folglich können derartige Fehler minimiert werden, in­ dem die Bewegung des zu prüfenden Rades 11 kompensiert wird, indem das Sensorelement zusammen mit der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Rades 11 bewegt wird, sobald diese Be­ wegung durch die Drehung des Lenkrads verursacht ist. Da er­ findungsgemäß der erste Gleittisch 21 translatorisch in Vor­ wärts- und Rückwärtsrichtung bewegbar ist, ist die Vorrich­ tung 10 auf dem ersten Gleittisch 21 derart gelagert, daß die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Rads aufgrund des Einschlagens des Lenkrads automatisch kompensiert werden kann.
Die Konstruktion, die es ermöglicht, die Lagerung (bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Basisplatte 13 ein Teil davon), die das Sensorelement gegen eine Seiten­ fläche des Rades 11 gedrückt hält, in Vorwärts- und Rück­ wärtsrichtung der Prüfanlage zu bewegen, in dem die Lagerung fest an dem ersten Gleittisch 21 befestigt ist, schafft nicht nur eine erhöhte Genauigkeit bei dem Erfassen des Nachlauf- und Spreizungswinkels. Bei einem Fahrzeug wie einem Kraftfahrzeug kann die Radbasis bei den rechten Rädern anders als bei den linken Rädern sein. In diesem Fall sollte entweder das Sensorelement oder die Lagerung des Sensorele­ ments so ausgestaltet sein, daß eine Vorwärts- oder Rück­ wärtsbewegung der Prüfanlage solche Fehler absorbieren kann, die daraus resultieren, daß die Radunterlage bei den linken Rädern anders als bei den rechten Rädern ist. Deshalb ist es grundsätzlich auch im Fall der Messung von Spur- und Sturz­ winkeln zu bevorzugen, das Sensorelement frei beweglich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung anzuordnen, damit ein Zu­ stand erreicht wird, in welchem die Mitte des Sensorelements mit dem Drehzentrum des Rads weitestgehend fluchtet. In die­ ser Hinsicht kann gemäß diesem Aspekt der Erfindung das Sen­ sorelement eine Konstruktion besitzen, mit der es sich zu­ sammen mit dem Rad 11 dreht, während es gegen das Rad ge­ drückt wird, wie es oben beschrieben wird, das Sensorelement kann aber außerdem irgendeine dem Stand der Technik gemäße Konstruktion haben, bei dem ein Neigungswinkel des zu prü­ fenden Rads 14 in einfacher Weise dadurch erfaßt wird, daß das Sensorelement gegen eine Seitenfläche des Rades 11 ge­ drückt wird. In diesem Fall kann als Sensorelement bei­ spielsweise wie im Stand der Technik von einer Rolle oder von einer Walze Gebrauch gemacht werden, oder man kann auch auf den konventionellen Klemm- oder Klammertyp zurückgrei­ fen. Die Konstruktion zum Abstützen entweder des Sensorele­ ments oder der Sensorelement-Lagerung in nach vorn und nach hinten beweglicher Weise ist nicht auf den oben erläuterten Fall beschränkt, bei dem eine Befestigung an dem ersten Gleittisch 21 vorgesehen ist. Natürlich kann auch eine an­ dere Konstruktion vorgesehen sein, solange das Sensorelement so gelagert ist, daß es in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung der Prüfanlage bewegbar ist, wenn die Sensorplatte gegen eine Seitenfläche des Rades 11 gedrückt gehalten wird.
Anhand der Fig. 14 bis 19 soll nun eine Radausrichtungs- Prüfvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Er­ findung beschrieben werden. Die grundlegenden Merkmale die­ ser Ausführungsform liegen in der Verwendung eines Gestänge­ mechanismus, der mit einem Sensorelement gekoppelt ist, wäh­ rend bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Kardan-Aufhängung benutzt wurde.
Zunächst wird anhand der Fig. 14 und 15 ein bei dieser Ausführungsform eingesetztes Sensorelement näher beschrie­ ben. Das Sensorelement dieser Ausführungsform enthält einen Sensorarm 105, bestehend aus einer Schiene einer Linearfüh­ rungseinheit, und Gleitstücke 202a sind verschieblich an dem Sensorarm 105 gelagert. Eine Platte 202 ist fest an dem Gleitstück 202a angebracht, und ein Paar Schienen 203b, die jeweils einen Teil einer Linearführungseinheit bilden, sind an der Platte 202 so befestigt, daß sie sich quer zur Längs­ richtung des Sensorarms 105 erstrecken. Auf jeweils einem Paar von Schienen 203b ist ein Gleitstück 203a verschieblich gelagert, und an diesen Gleitstücken 203a ist ein Sensorkis­ sen 106 befestigt. Ein Hilfskissen 106a vorbestimmter Ge­ stalt ist an dem Sensorkissen 106 angeordnet. Wie am besten aus Fig. 15 hervorgeht, verläuft eine Führungsstange 201 parallel zu dem Sensorarm 105 und wird von einem Halteglied 208 in seiner Lage gehalten. An der Platte 202 ist ein Trä­ ger 204 mit Löchern befestigt, welche die Führungsstange 201 durchsetzt. Mittig an dem Träger 204 ist ein Zentrierglied vorgesehen, und an diesem befindet sich mit Gewindeeingriff ein Knopf 204a. Auf die Stange 201 ist ein Paar Federn, be­ stehend aus einer linken und einer rechten Feder 205a, 205b aufgesetzt, wobei die Federn zwischen dem linken Ende des Trägers 204 und dem Zentrierglied bzw. zwischen dem Zen­ trierglied und dem rechten Ende des Trägers 204 liegen. Außerdem ist ein Paar Federn 207a und 207b vorhanden, wobei sich diese Federn zwischen dem Sensorkissen 106 und der Platte 202 derart erstrecken, daß das Sensorkissen 106 von diesen Federn parallel zur Längsachse der Schienen 203b in entgegengesetzte Richtungen gedrängt wird.
Bei dieser Ausführungsform läßt sich folglich die Montagepo­ sition des linken oder des rechten Sensorkissens 106 des Sensorelements auf eine gewünschte Stelle dadurch festlegen, daß zuerst der Knopf 204a gelöst wird, anschließend der Trä­ ger 204 entlang der Stange 201 in der gewünschten Richtung verstellt wird und schließlich der Knopf 204 wieder angezo­ gen wird. Das Sensorkissen 106 läßt sich in seiner Lage in Längsrichtung bezüglich des Sensorarms 105 gegen Federkräfte von einer der Federn 207a und 207b derart verschieben, daß das Sensorkissen 106 eine Ursprungsstellungs-Rückkehrfunk­ tion aufweist. Wenn bei diesem Aufbau eine Neigungswinkel­ messung durchgeführt werden soll, in dem das Sensorkissen 106 und/oder das Hilfskissen 106a in Berührung mit einer Seitenfläche eines zu prüfenden Rades gebracht wird, wird verhindert, daß unerwünschte Kräfte zwischen dem Sensorkis­ sen 106 und/oder dem Hilfskissen 106a einerseits und dem zu prüfenden Rad andererseits entstehen. Hierdurch wird eine mögliche Fehlerquelle ausgeschaltet.
Gemäß Fig. 14 ist ein erstes Gelenkstück 208 des Gestängeme­ chanismus an dem Sensorarm 105 mit Hilfe eines Lagerglieds 208a befestigt. Das erste Gelenkstück 208 ist mit einem Drehglied 210 über eine erste Drehwelle 209 verbunden. Das Drehglied 210 ist von einem Halter 213 über ein Drehlager 211 drehbar gelagert. Der Halter 213 wird von einem zweiten Rahmen (bei dieser Ausführungsform einem Gehäuse) 101 über eine Linearführungseinheit gelagert, die aus einem Gleitstück 237b und einer Schiene 237a besteht. Damit ist der Halter 213 in vertikaler Richtung bezüglich des zweiten Rah­ mens 101 über eine Linearführungseinheit 237 beweglich, und wie im folgenden näher erläutert wird, läßt sich seine Stel­ lung in vertikaler Richtung auf einen gewünschten Wert ein­ stellen.
Das erste Gelenkstück 208 ist über eine zweite Drehwelle 214 mit einem L-förmigen zweiten Gelenkstück 215 verbunden, und das zweite Gelenkstück 215 ist über eine dritte Drehwelle 216 mit einem linear ausgebildeten dritten Gelenkstück 217 verbunden. Über dieses erste bis dritte Gelenkstück wird eine Änderung des Winkels des Sensorarmelements (d. h. eine Versetzung in einer Richtung senkrecht zur Drehrichtung einer Seitenfläche eines zu prüfenden Rades) umgesetzt, in eine lineare Versetzung des dritten Gelenkstücks 217. Das dritte Gelenkstück 217 ist drehbar von einem Gehäuse über ein Drehlager 214 abgestützt, wobei das Gehäuse an einem Träger 219 befestigt ist, der eine Linearbewegung in Pfeil­ richtung D vollzieht. Der Träger 219 ist fest an einer Schiene 245b (siehe Fig. 16) einer Linearführungseinheit an­ gebracht, und die Schiene 245b steht in Gleiteingriff mit einem Gleitstück 245a (siehe Fig. 16). An dem Träger 219 ist ein weiterer Träger 220 gelagert, der über eine vierte Dreh­ welle 228 mit einem vierten Gelenkstück 221 verbunden ist. Das vierte Gelenkstück 221 ist über eine fünfte Drehwelle 222 (siehe Fig. 14) mit einem fünften Gelenkstück 223 ver­ bunden. Das fünfte Gelenkstück 223 ist über eine sechste Drehwelle 224 (siehe Fig. 16) mit einem Sektorrad 225 gekop­ pelt. Andererseits ist ein Träger 240 vorgesehen, der mit­ tels der Drehwelle 241 drehbar ist, und an dem Träger 240 ist zum Messen von Spur- und Sturzwinkeln ein Kodierer 227 angebracht. Der Kodierer 227 besitzt ein Zahnrad, welches mit dem Sektorrad 225 kämmt, und der den Kodierer 227 auf sich tragende Träger 240 wird von einer Feder 222 in eine solche Richtung belastet, daß das Zahnrad 226 und das Sek­ torrad 225 stets miteinander kämmen. Da bei der vorliegenden Ausführungsform eine Versetzung des Sensorelements in einer Richtung senkrecht zur Drehrichtung des zu prüfenden Rades umgesetzt wird in eine Bewegung innerhalb einer Ebene, wozu ein Gestängemechanismus verwendet wird, können die Spur- und Sturzwinkel des zu prüfenden Rades unter Verwendung des ge­ meinsamen Kodierers 227 erfaßt werden, und man kann die Drehstellung des Sensorelements erfassen.
Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 16 soll im folgenden eine Konstruktion zum Erfassen der Drehstellung des Sensor­ elements (d. h. des zu prüfenden Rades 11) beschrieben wer­ den.
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, ist mit dem Gelenkstück 217 ein Zahnrad 230 verbunden, und dieses Zahnrad 230 kämmt mit einem Zahnrad 231 eines Drehsensors 232. Damit läßt sich die Drehstellung des Sensorelements jederzeit über den Drehsen­ sor 232 ermitteln. Auf diese Weise kann bei dieser Ausfüh­ rungsform auch für den Fall, daß sämtliche der Neigungswin­ kel für Spur, Sturz, Nachlauf und Spreizung zu messen sind, die Messung unter Verwendung lediglich zweier Kodierer 227 und 232 vorgenommen werden, so daß die Gesamtzahl der benö­ tigten im Vergleich zu dem früheren Fall, bei dem drei Ko­ dierer vorhanden sind, reduziert wird.
Als nächstes wird unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 16 und 17 ein Mechanismus zum Justieren der Höhen- oder Verti­ kalstellung des Sensorelements beschrieben. Eine Gewin­ destange 235 ist drehbar an dem (dem zweiten Rahmen entspre­ chenden) Gehäuse 101 gelagert, und an ihrem oberen Ende be­ findet sich ein Knopf 235a. Mit der Gewindestange 235 steht ein sich bewegendes Element 236a im Gewindeeingriff, welches Teil eines Pantographen 236 ist. Ein Ende des Pantographen 236 ist schwenkbar an einer Stelle in der Nähe des Bodens des Gehäuses 101 gelagert, das andere Ende ist schwenkbar an dem Halter 213 befestigt. Damit wird durch Drehen des Knopfes 235a der Pantograph 236 betätigt, damit er öffnet oder schließt, und dadurch wird die Höhen- oder vertikale Stellung des Halters 231 und mithin des Sensorelements in die gewünschte Stellung gebracht.
Bei dieser Ausführungsform ist auch gesorgt für einen Mecha­ nismus zum Zurückstellen des Sensorelements in dessen Aus­ gangsstellung. Wie Fig. 16 zeigt, ist eine Anfangspositions­ regulierplatte 210a mit dem Drehteil 210 verbunden und er­ streckt sich von diesem aus nach hinten (rechts in Fig. 16. Andererseits besitzt der Halter 213 einen um eine Drehwelle 250 drehbaren Verriegelungsarm 251, und der Verriegelungsarm 251 ist an seinem Ende mit einem Luftzylinder 252 gekoppelt. Wenn der Luftzylinder 252 betätigt wird, damit sich der Ver­ riegelungsarm 251 um die Welle 205 dreht, wird ein vorderes Ende 251a des Verriegelungsarms 251 in Eingriff mit der An­ fangspositionsregulierplatte 201a gebracht, so daß das Dreh­ teil 210 in seine vorbestimmte Anfangsstellung eingestellt wird. Das Sensorelement kann also zwangsweise in seine vor­ bestimmte Ausgangslage (z. B. horizontale Lage) gebracht wer­ den.
Wie Fig. 14 und 16 zeigen, ist an dem Träger 219 eine Rückstellplatte 255 mit einem V-förmigen Ausschnitt ange­ bracht. Ein Drehlager 253 wird von einer Welle 252a gela­ gert, die sich an dem freien Ende einer Stange befindet, die Teil des Luftzylinders 252 ist. Wenn dieses Drehlager 253 in Eingriff mit dem V-förmigen Ausschnitt der Rückstellplatte 255 gebracht wird, können das Sensorelement und der Kodierer 227 in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt werden.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Hilfskissen 106a an dem Sensorkissen 106 vorgesehen, so daß normalerweise das Hilfs­ kissen 106a in direkte Berührung mit einer Seitenfläche des zu prüfenden Rades gebracht wird. Wie in Fig. 16 gezeigt ist, besitzt das Hilfskissen 106a einen teil-säulenförmigen Querschnitt. Wenn also das Hilfskissen 106a in Berührung mit einer Seitenfläche des Rades 11 gebracht wird, wird im Prin­ zip ein Linienkontakt gebildet, im Gegensatz zu einem Flä­ chenkontakt. In einem derartigen Berührungszustand ist die Kontaktgabe zwischen Sensorelement und Rad glatter und es können weniger Fehler entstehen.
Anhand der Fig. 19 soll nun die Arbeitsweise dieser Ausfüh­ rungsform mit Gestängemechanismus beschrieben werden. Wie in Fig. 19 gezeigt ist, wird ein Sensorelement, welches in die­ sem Fall einen Sensorarm 105 und Sensorkissen 106 enthält) in Druckkontakt mit einer Seitenwand eines Rades (Reifens) 11 gebracht. Der Begriff "Rad" bedeutet hier auch allgemein ein Drehteil eines Fahrzeugs und umfaßt sowohl speziell einen Reifen sowie dessen Träger, insbesondere Felge. Um zu unterscheiden zwischen dem Wort "Rad", welches auf sich einen Reifen trägt und dem Begriff "Rad" welches sowohl die Felge als auch den Reifen umfaßt, wird gegebenenfalls von Felge gesprochen. Hier bedeutet also "Rad" sowohl eine Felge als auch einen Reifen, während "Felge" sich natürlich aus­ schließlich auf Felge bezieht.
Alternativ ist es auch möglich, das Sensorelement derart zu konstruieren, daß in Druckkontakt mit einer Felge, speziell dem Felgenrand 11b gebracht wird, anstatt mit der Seitenwand des Reifens, wie dies in Fig. 19 gezeigt ist. Wenn das Sen­ sorelement zusammen mit dem zu prüfenden Rad 10 umläuft, während es gegen eine Seitenfläche des Rades gedrückt wird, drehen sich damit als Bewegungseinheit auch das erste, zweite und dritte Gelenkstück 208, 215 bzw. 217. Während dieser Drehung wird das Sensorelement in einer Richtung senkrecht zur Drehrichtung des Sensorelements versetzt, ent­ sprechend dem Neigungswinkel des Rades 11. Diese Versetzung wird von dem dritten Gelenkstück 217 in eine Linearbewegung umgesetzt. Wenn folglich ein Sensor zum Messen einer Verla­ gerung des dritten Gelenkstücks 217 bei dessen linearer Be­ wegung vorgesehen ist, lassen sich Spur- und Sturzwinkel des Rades 11 erfassen. Außerdem kann aus dem Ausmaß der Änderung des Sturzwinkels in der oben erläuterten Weise der Nachlauf­ winkel berechnet werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 19 ist das dritte Gelenk­ stück 217 auch über einen Träger 219 mit einem vierten, einem fünften und einem sechsten Gelenkstück 220, 221 und 223 gekoppelt. Im Unterschied zu dem ersten bis dritten Ge­ lenkstück 208, 215 und 217 drehen sich der Träger 219 und dieses vierte bis sechste Gelenkstück 220, 221 und 223 nicht um eine Mittellinie CL. Dies deshalb nicht, weil das dritte Gelenkstück 217 über ein Drehlager 218 an den Träger 219 ge­ koppelt ist und mithin sämtliche Bauteile, die an den Träger 219 nachfolgend anschließen, nur solche Bewegungen ausführen können, die sich auf eine lineare Bewegung des dritten Ge­ lenkstücks 217 beziehen. Auf diese Weise wird eine Linearbe­ wegung des dritten Gelenkstücks 217 schließlich in eine Schwenkbewegung des dritten Gelenkstücks 223 umgesetzt, wie durch den Doppelpfeil angedeutet ist, und diese Schwenkbewe­ gung wird von dem Kodierer 227 erfaßt. Wird in dieser Weise von einem Gestängemechanismus Gebrauch gemacht, so wird ab­ hängig von der Drehstellung des Sensorelements eine Linear­ bewegung an dem dritten Gelenkstück 217 umgesetzt in eine Schwenkbewegung des sechsten Gelenkstücks 223, so daß sowohl der Spur- als auch der Sturzwinkel des zu prüfenden Rads 11 mit Hilfe eines Kodierers und des Gestängemechanismus gemes­ sen werden können.

Claims (22)

1. Radausrichtungs-Prüfvorrichtung, umfassend:
ein Sensorelement (105), welches gegen eine Seite eines zu prüfenden Rades (11) andrückbar ist;
eine Abstützeinrichtung zum Abstützen des Sensorelements (105) derart, daß es zusammen mit dem zu prüfenden Rad drehbar ist;
eine erste Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Posi­ tion des Sensorelements (105) in einer Drehrichtung des Rades (11); und
eine zweite Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Ver­ setzung des Sensorelements in einer Richtung senkrecht zur Drehrichtung des Rades (11).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Abstützeinrich­ tung eine Sensorwelle (103) aufweist, an deren Ende das Sensorelement (105) befestigt ist, wobei eine Kardan- Aufhängung (101, 102) die Sensorwelle derart abstützt, daß sie in jede gewünschte Richtung orientierbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste Detektoreinrichtung einen Drehsensor (104) aufweist, und die zweite Detektoreinrichtung einen Spurwinkelsensor (107) zum Messen eines Spurwinkels des Rades (11) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die erste Detektoreinrichtung einen Drehsensor (104) und die zweite Einrichtung einen Sturzwinkelsensor (108) zum Messen eines Sturzes des zu prüfenden Rades aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Sensorelement gegen eine Seitenwand des zu prüfenden Rades gedrückt wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei das Sensorelement (105) gegen eine Felge des zu untersuchen­ den Rades gedrückt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Abstützeinrich­ tung einen Gestängemechanismus (202 . . . 230) aufweist, der mit dem Sensorelement (105) gekoppelt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Gestängemecha­ nismus einen ersten Abschnitt (208, 209, 215) aufweist, der sich mit dem Sensorelement (105) dreht, und einen zweiten Abschnitt (219-223) aufweist, der mit dem ersten Abschnitt gekoppelt ist und eine Bewegung nach Maßgabe einer Verlagerung des Sensorelements (105) ausführt, ohne um eine Drehachse des Sensorelements gedreht zu werden, wobei der erste Abschnitt mit einer ersten De­ tektoreinrichtung und der zweite Abschnitt mit einer zweiten Detektoreinrichtung gekoppelt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die erste Detektor­ einrichtung einen Drehsensor und die zweite Detektorein­ richtung einen Spur- und Sturzwinkelsensor zum Erfassen sowohl des Spur- als auch Sturzwinkel des Rades auf­ weist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der das Sensorelement (105) eine Einrichtung zum Einstellen seiner Höhe in seiner Längsachsenrichtung aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Abstützeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen einer Vertikalposition des Sensorelements (105) auf­ weist.
12. Radausrichtungs-Prüfvorrichtung, umfassend:
ein Sensorelement (105), das gegen eine Seite eines zu prüfenden Rades (11) andrückbar ist;
eine Abstützeinrichtung zum Abstützen des Sensorelements derart, daß dieses mit dem zu prüfenden Rad drehbar ist;
eine erste Detektoreinrichtung zum Messen einer Lage des Sensorelements in Drehrichtung des Sensorelements; und
eine zweite Detektoreinrichtung zum Messen eines Ein­ schlagwinkels des zu messenden Rades.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die erste Detek­ toreinrichtung einen Drehsensor enthält, wobei ein Spreizungswinkel des zu prüfenden Rades gemessen wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die zweite Detek­ toreinrichtung einen Drehsensor aufweist, der auf einem Gleittisch angebracht ist, der zur Aufnahme des zu prü­ fenden Rades dient.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Abstützein­ richtung eine Sensorwelle (103) aufweist, an deren Ende das Sensorelement befestigt ist, wobei eine Kardan-Auf­ hängung die Sensorwelle lagert, so daß diese in jede ge­ wünschte Richtung orientierbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die Abstützeinrichtung einen mit dem Sensorelement ge­ koppelten Gestängemechanismus aufweist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei der das Sensorelement eine Einrichtung zum Einstellen seiner Länge in Längsachsenrichtung aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei der die Abstützeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen einer vertikalen Lage des Sensorelements aufweist.
19. Radausrichtungs-Prüfvorrichtung, umfassend:
eine Radabstützeinrichtung (12) zum Abstützen eines zu prüfenden Rades;
ein Sensorelement (105) das gegen mindestens eine Seite des zu prüfenden Rades (11) andrückbar ist, wenn dieses auf der Radabstützeinrichtung (12) ruht;
eine Neigungswinkeldetektoreinrichtung, die mit dem Sen­ sorelement gekoppelt ist, um einen Neigungswinkel des Rades auf einer Verlagerung des Sensorelements zu mes­ sen;
wobei mindestens das Sensorelement derart gelagert ist, daß es in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung der Vorrich­ tung bewegbar ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der das Sensorelement und die Neigungswinkel-Detektoreinrichtung auf demselben Lager aufgenommen sind, welches in Vorwärts- und Rück­ wärtsrichtung der Vorrichtung beweglich ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die Radabstützein­ richtung aufweist: ein Paar Walzen (12), auf denen das zu prüfende Rad aufgenommen wird; eine Walzeneinheit zum drehbaren Halten des Walzenpaares; und eine Tischeinheit zum Lagern der Walzeneinheit, wobei die Tischeinheit einen ersten Tisch enthält, der in Vorwärts- und Rück­ wärtsrichtung der Vorrichtung bewegbar ist, und die La­ gerung fest an dem ersten Tisch angebracht ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die Tischeinheit ein Lager zum drehbaren Lagern der Walzeneinheit um eine vertikale Achse aufweist, außerdem einen zweiten Tisch zum Lagern des ersten Tisches in Querrichtung der Vor­ richtung, wobei das Lager auf dem ersten Tisch montiert ist.
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