DE3716567A1 - Messvorrichtung in kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Meßvorrichtung ist aus dem DE-GM 72 34 083 bekannt. Es handelt sich dabei um eine stationäre Meßvorrichtung, bei der der Körper mit Hilfe des Tastgebers auf einen unveränderlichen Abstand zur Scheibe eingestellt wird. Häufig ist es jedoch erforderlich, eine derartige Meßvorrichtung dynamisch, d. h. während der Fahrt eines Kraftfahrzeugs einzusetzen. Aufgrund der relativ großen Masse insbesondere des in seinem Abstand bezüglich der Scheibe einstellbaren und jede Axialbewegung des Rades nachvollziehenden Körpers scheidet die Anwendung der bekannten Meßvorrichtung in diesem Falle aus.

Zwar ist aus der DE-OS 28 38 790 eine dynamische Meßvorrichtung zur Bestimmung der Schrägstellung der Scheibe bekannt. Dabei wird die Winkellage der Scheibe bezüglich des Fahrzeugaufbaus bestimmt. Aufgrund des geringen Auflösungsvermögens eines hierzu benutzten Drehpotentiometers scheidet diese Meßvorrichtung jedoch für eine hochauflösende Messung aus. Zudem ist mit dieser Vorrichtung nur ein einziger Winkel bestimmbar.

Schließlich ist es aus der Automobiltechnischen Zeitschrift 76 (1974), Seiten 223 ff. bekannt, mit Hilfe zweier induktiver Tastgeber in Differenzschaltung die Spurwinkeländerungen im Fahrbetrieb zu erfassen. Die Tastgeber sind dabei mit Hilfe eines Rahmens an der Karosserie befestigt. Da der allein interessierende Differenzwert mit Hilfe zweier veränderlicher Absolutwerte bestimmt wird, gehen Fehler der beiden Tastgeber in unvorhergesehener Weise in das Meßergebnis ein. Auch diese Meßvorrichtung ist für eine hochauflösende Messung nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Messung der Scheiben-Winkeländerung mit hoher Genauigkeit im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ermöglicht.

Diese Erfindung löst diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Patentanspruchs 1.

Mit Hilfe des gegenüber dem aufbaufesten Körpers veränderlichen Träger läßt sich die bewegliche Masse deutlich verringern. Damit ist es möglich, den interessierenden und sich durch den Meßwert des Abstandsgebers ergebenden Winkel über den gesamten Frequenzbereich üblicher Kraftfahrzeugachsen (12-14 Hz) zu erfassen. Bei geeigneter Ausrichtung des Referenzgebers, beispielsweise auf das Zentrum der Scheibe, wird bei Lageänderung der Scheibe im wesentlich allein der Tastgeber in seiner Lage verändert. Da derartige Geber in der Regel nur sehr geringe Massen besitzen, werden somit auch nur sehr geringe Massen in Form der beweglichen Teile der Gebers beschleunigt. Die Bestimmung des Winkels erfolgt wie bei der eingangs genannten Meßvorrichtung allein mit Hilfe des Tastgebers. Da dieser in relativ großem Abstand vom Referenzgeber angeordnet werden kann, ergibt sich dadurch eine hohe Präzision des Meßergebnisses.

Die aus dem genannten DE-GM bekannte Meßvorrichtung sieht auch vor, mit Hilfe eines zweiten Tastgebers eine Abstandsdifferenz zu bestimmen, deren Wirklinie senkrecht zu der für den ersten Tastgeber maßgeblichen Wirklinie ist. Damit ist es möglich, neben dem einen Winkel, beispielsweise dem Spurwinkel auch einen dazu senkrecht orientierten Winkel, in diesem Falle den Sturzwinkel zu bestimmen. In entsprechender Anwendung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens kann nun als vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dieser zweite Winkel mit Hilfe eines zweiten Tastgebers bestimmt werden, der in seinem Meßabstand ebenfalls bezüglich des Trägers beweglich bzw. veränderlich ist.

Auch der zweite Tastgeber besitzt eine relativ geringe Masse. Dadurch sind die beschleunigten Massen ebenfalls sehr gering. Dadurch eignet sich die Meßvorrichtung in der Weiterbildung nach dem Patentanspruch 2 vorzüglich zur dynamischen Bestimmung von Spur- und Sturzwinkel einer Rad-Drehachse. Die Meßergebnisse zeichnen sich durch hohe Präzision und hohe Reproduzierbarkeit aus.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Meßvorrichtung gem. der Erfindung in der Draufsicht und

Fig. 2 die Meßvorrichtung von Fig. 1 in der Vorderansicht.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Meßvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Körper 1, der über nicht dargestellte Befestigungselemente an der ebenfalls nicht gezeigten Karosserie eines Kraftfahrzeugs aufbaufest angeordnet ist, einem Träger 2 sowie einem Referenz-Taster 3 sowie zwei Tastgebern 4 und 5. Die Tastgeber 4 und 5 dienen dazu, die Winkellage einer parallel zu einem Rad (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs angeordneten drehfesten Scheibe 6 zu bestimmen. Hierzu wird ein Differenzweg bezogen auf eine Ausgangslage mit Hilfe der Tastgeber 4 bzw. 5 festgestellt, der durch die Einstellung des Tasters 3 eingestellt ist.

Der Taster 3 und die Tastgeber 4 und 4 sind in ihrer Längsrichtung relativ zum Körper 1 beweglich. Der mit Hilfe der Tastgeber 4 bzw. 5 bestimmbare Differenzweg wird mit Hilfe von Weggebern 7 für den Tastgeber 4 bzw. 8 für den Tastgeber 5 bestimmt. Die Vorgabe des Bezugswerts für den durch die Tastgeber 4 und 5 gelieferten Werte erfolgt mit Hilfe eines Trägers 9, der am Ende des Tasters 3 befestigt ist und der die lageunveränderlichen Teile 7′ bzw. 8′ der Weggeber 7 bzw. 8 trägt. Die lageveränderlichen Teile 7′′ und 8′′ der Abstandsgeber 7 und 8 sind am Ende der Abstandsgeber 4 bzw. 5 angeordnet.

Federnde Elemente 10 bis 12, die konzentrisch zum Taster 3 bzw. den Tastgebern 4 und 5 zwischen deren der Scheibe 6 zugewandtem Ende und dem Körper angeordnet sind, halten den Taster 3 und die Tastgeber 4 und 5 in Anschlag an der Scheibe 6.

Mit Hilfe der Meßvorrichtung ist es möglich, die Winkellage der Scheibe 6 festzustellen. Hierzu wird der Körper 1 zunächst mit Hilfe einer Libelle 13 justiert und an dem fahrzeugfesten Aufbau des Kraftfahrzeugs befestigt. Die Federelemente 10 bis 12 halten den Taster 3 und die Tastgeber 4 und 5 stets im Anschlag an der Scheibe 6. Der Ausgangspunkt der mit Hilfe der Weggeber 7 und 8 vorgenommenen Winkelmessung ist durch die Lage des Trägers 9 bestimmt. Diese wiederum ist durch die Länge des Tasters 3 vorgegeben.

Bei einer Winkeländerung der Scheibe 6 im Sinne einer Veränderung des Sturzwinkels wird der Tastgeber 4 relativ zum Taster 3 in seiner Lage verändert. Diese Lageänderung wird mit Hilfe des Weggebers 7 aufgenommen. Das von dem Weggeber 7 gelieferte Meßsignal ist somit ein Maß für den Differenzweg zwischen dem Taster 3 und dem Tastgeber 4. Dieser Differenzweg ist wiederum ein präzises Maß für den Sturzwinkel der Scheibe 6 und damit des Rades.

Entsprechend kann der Differenzweg des Tastgebers 5 bezüglich des Tasters 3 bestimmt werden. Dieser Differenzweg wird analog zu dem vorherbeschriebenen Differenzweg mit Hilfe des Weggebers 8 bestimmt. Das Ausgangssignal des Weggebers 8 ist somit ein exaktes Maß für den Spurwinkel des Fahrzeugrads.

Wie ohne weiteres zu erkennen, sind die bei einer Bewegung des Fahrzeugrads im Sinne einer Spur- bzw. Sturzwinkelveränderung bewegten Massen relativ gering. Sofern der Taster 3 an einer Stelle angeordnet ist, in der er auch bei einer derartigen Winkeländerung keine besondere Auslenkung erfährt, werden somit im Falle einer derartigen Winkeländerung lediglich die Tastgeber 3 und 4 sowie die damit verbundenen beweglichen Teile 7′′ bzw. 8′′ der Weggeber 7 und 8 bewegt. Die hierbei bewegten Massen sind sehr gering. Damit ist die Meßvorrichtung in der Lage, die beim Fahrbetrieb auftretenden Frequenzen von z. B. 12 bis 14 Hz für übliche Achsen eines Kfz ohne weiteres aufzunehmen. Die Meßvorrichtung eignet sich daher besonders für die dynamische Bestimmung von Spur- bzw. Sturzwinkel eines Kraftfahrzeugs.

Claims (2)

1. Meßvorrichtung in Kraftfahrzeugen für die Orientierung einer Rad-Drehachse gegenüber dem Aufbau, mit einem Referenz-Taster für einen Norm-Abstand zwischen einem Körper und einer zur Rad-Drehachse senkrechten Scheibe und einem Tastgeber zum Bestimmen einer Abstandsdifferenz zwischen dem Normalabstand und einem entsprechend der Winkeländerung der Scheibe veränderlichen Meßabstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aufbaufest mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist, daß der Referenz-Taster in einem Träger lageveränderlich gehalten und mit diesem in seinem Normabstand gegenüber dem Körper veränderlich ist und daß der Tastgeber den Meßabstand zwischen dem Träger und der Scheibe bestimmt.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein zweiter Tastgeber eine Abstandsdifferenz bestimmt, deren Wirklinie senkrecht zu der für den ersten Tastgeber maßgeblichen Wirklinie ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Tastgeber seinen Meßabstand ebenfalls bezüglich des Trägers bestimmt.