SE504788C2 - Sätt och anordning för att mäta ett fordons hjullutning eller camber - Google Patents

Description

504 788 Fig. 5 åskådliggör schematiskt principen enligt uppfinningen för att fastställa cambervinkeln; Fig. 6 visar en planvy av ett mätinstrument eller "mätprisma" enligt uppfinningen, för användning vid bestämning av cambervinkeln; 5Fig. 7 är en frontvy av prismat enligt fig. 6; Fig. 8 är en sidovy av prismat, medan fig. 8a visar ett inringat parti av fig. 8 i större skala; Fig. 9 visar ett av tre delar bestående praktiskt slidinstrument för att underlätta utövande av uppfinningen; 10Fig. 10 visar slidinstrumentet enligt fig. 9 hopsatt och placerat i lä- ge för cambermätning framför ett fordonshjul; samt Fig. 11 och 12 är ändvyer, något förstorade, av slidinstrumentet enligt fig. 10 i läge för mätning, sett från de med linjerna XI-XI respektive XII-XII i fig. 10 markerade planen. 15 Fig. 1 visar sålunda ett fordonshjul sett rakt framifrån, vilande på ett underlag H. Ett med detta vinkelrätt plan är betecknat V, medan ett med hjulets eget plan parallellt plan betecknas D. Planenzbildar en vinkel a med varandra, och enligt föregående definitioner representerar alltså denna vinkel hjulets lutning eller camber; En linje x-x represen- 20terar hjulets centrumlinje och sträcker sig alltså vinkelrätt mot planet D. Enligt de enkla geometriska sambanden återfinnes cambervinkeln a mel- lan centrumlinjen x-x och en med underlaget parallell linje H-H.

Vid denna punkt av beskrivningen kan det vara lämpligt att fram- hålla, med ett visst eftertryck, att när det här och i det följande talas 25om "horisontella" eller "vertikala" plan eller linjer avses inte nödvän- nödvändigtvis verkliga eller absoluta sådana plan eller linjer, dvs. så- dana som är vinkelräta respektive parallella med. gravitationskraftens riktning. Underlaget H enligt fig. 1 kan utgöras av ett vanligt verk- stadsgolv, och rent allmänt kan sägas att det är "horisontellt", men att 30det ligger exakt vinkelrätt mot tyngdkraften är inte särskilt troligt; någon liten avvikelse brukar alltid förekomma. Såsom framhållits i det förstnämnda patentet innebär detta ofta en komplikation vid de flesta konventionella mätsystem för motorfordons hjulgeometri, eftersom de för mätningarna kräver "avvägda" plan eller uppställningsplatser, som är ex- 35akt orienterade i förhållande till tyngdkraftens riktning.

Enligt uppfinningen ställs inga som helst sådana krav på lokali- teterna, och de här beskrivna cambermätningarna kan utföras på vilket slätt golv šöm helst. Tyngdkraften och dess riktning har en roll att spe- la, såsom skall beskrivas, men endast inom ett enligt uppfinningen skapat 504 788 3 mätinstrument. När "verkliga" eller "absoluta" horisontella eller verti- kala plan eller riktningar avses i denna beskrivning skall det särskilt framhållas. _ I fig. 2 visas ett för camfiermätning avsett framhjul försett med Sden patenterade centreringsanordning 12 till vilken hänvisades ovan. Ar- rangemanget med denna centreringsanordning innebär kortfattat att en tri- angelformad bärplatta spännes fast på utsidan av hjulets fälg, och såsom beskrives i patentet kan en på plattan anbragt cylindrisk tapp 10 synner- ligen enkelt bringas att inta ett med hjulet exakt koaxiellt läge, dvs. 10tappens axel sammanfaller exakt med hjulets rotationsaxel.

En jämförelse med fig. l visar alltså att tappen 10 till sin riktning exakt sammanfaller med den i nämnda figur markerade centrumlin- jen x-x, som ju också utgör hjulets rotationsaxel.

I fig. 3 åskådliggöres schematiskt utgångsläget för fastställande l5av ett framhjuls cambervinkel a enligt uppfinningen. Två parallella hjul visas, t.ex. två framhjul. En stång 15 vilar i ett par V-block 14 (se fig. 4) placerade rakt framför och symmetriskt i förhållande till respek- tive hjul. V-blocken 15 är exakt likadana och vilar på ett underlag mot- svarande planet H i fig. l,'markerat av svarta trianglar i fig. 3. 20 Det förutsättes att de båda hjulen är lika sinemellan, dvs. att deras_centra ligger lika högt över underlaget på vilket V-blocken 14 vi- lar. En skillnad kan förorsakas t.ex. av att däcken är olika slitna, nå- got som kan justeras genom reglering av hjulens lufttryck. Genom att på båda sidor medelst ett enkelt s.k. höjdhetsmått mäta höjden av hjulfäl- 25garnas underkanter över underlaget kan kontrolleras att fälgarna och där- med hjulcentra ligger lika högt på båda sidor.

Under denna förutsättning kommer den enligt fig. l markerade "ho- risontella" linjen_H-H (parallell med underlaget H) att även träffa cent- rum av ett motstående hjul, och samma linje H-H återfinnes därför i fig. 303. Enligt det beskrivna arrangemanget får den framför hjulen på underla- get vilande stången 15 samma riktning H-H.

Men enligt det föregående har en centreringsanordning 12 monte- rats på det ena hjulet, och när dess tapp 10 ställts in kommer den alltså att stå vinkelrätt mot hjulets rotationsplan. Således måste vinkeln mel- 35lan tappens centrumlinje x-x och horisontallinjen H-H mellan hjulcentra vara den sökta cambervinkeln a.

I fig, 5 visas schematiskt hur denna cambervinkeln representeran- de skillnad mellan tappens 10 och stångens 15 lutning kan fastställas med referens till ett "verkligt" horisontalplan enligt föregående definition, 504 788 4 utan att några sådana plan måste skapas i verkligheten. I stället utnytt- jas relativa förändringar i förhållande till ett sådant plan med hjälp av ett tyngdkraften avkännande instrument, i fig. 5 schsmatiskt visat som en prismatisk kropp 20, i det följande benämnt mätprisma. Det kan placeras 5 på såväl stången 15 som tappen 10, och med ett i och för sig känt magnet- lås kan det temporärt låsas fast på stången 15 respektive tappen 10. Översidan av prismat 20 visas i fig. 6. Instrumentet skall be- skrivas närmare i det följande, men av fig. 6 framgår att det innefattar en brygga 25, som kan svängas på tappar kring en svängningsaxel y-y. Den- 10 na sträcker sig vinkelrätt mot den bärande stången 15 eller tappen 10, och bryggans svängningsläge kan ställas in medelst en ratt 35. På bryggan 25 är två det verkliga horisontalläget avkännande libeller 24 och 26 pla- cerade exakt vinkelrätt mot varandra. Den första libellen 24 sträcker sig vinkelrätt mot den stång respektive tapp på vilken prismat placerats, me- 15 dan den andra libellen 26 alltså kommer att sträcka sig parallellt med nämnda organ. Fig. 6 åskådliggör mätprismats läge på stången 15 enligt de angivna förutsättningarna. " För att genomföra bestämningen av cambervinkeln a placeras mät- prismat först på stången 15. Om det vrides kring stången kan det uppen- 20 barligen med hjälp av libellen 24 ställas in med sin tvärriktning, repre- senterad av axeln y-y, liggande verkligt horisontell. I detta läge låses instrumentet fast på stången med hjälp av den nämnda magnetiska låsanord- ningen. Bryggan 25, som alltså sträcker sig i stångens 15 längdriktning, kan nu som helhet ställas in i verkligt horisontalläge genom att den vri- 25 des kring axeln y-y medelst ratten 35, och lägesförändringen kan avläsas på libellen 26 .

Läget är nu följande, se fig. 5. Stången 15 vilar i sina V-block 14 på underlaget framför hjulet, som vilar på samma underlag. Eftersom detta utgöres av ett vanligt, icke avvägt verkstadsgolv, är stångens 15 39 riktning H-H i förhållande till det verkliga horisontalplanet okänd. E- mellertid har, såsom nyss beskrivits, mätprismat som helhet, inklusive bryggan 25, ställts in med sin tvärriktning,,representerad av axeln y-y i fig. 6, exakt horisontell, och denna linje återkommer i fig. 5. I nästa steg har mätprismats rörliga brygga 25 ställts in exakt horisontell också 35 i sin längdriktning, vilken i fig. 5 markeras av linjen h-h.

Om nu mätprismat 20 lossas från stången 15 och i stället placeras på tappen 10, se fig. 5, kan det först i analogi med det föregående vri- das kring tåppen 10 och låsas fast, sedan axeln y-y ställts in verkligt horisontell. Om nu tappen 10 vore exakt parallell med stången 15, dvs. 504 788 5 hjulet lutar inte, skulle libellen 26 inte visa någon ändring i förhål- lande till läget på stången 15. Men om det antas att hjulet är monterat med en viss lutning, t.ex. några minuter utåt, pekar tappen 10 något ned- åt, vilket innebär att libellen 26 på bryggan 25 gör utslag, och för att Såterställa läget måste bryggan 25 svängas en liten vinkel, och enligt de givna förutsättningarna måste återställningsvinkeln utgöras av just cam- bervinkeln a .

Bryggan svänges med hjälp av ratten 35, och såsom skall beskrivas i det följande är ratten så arrangerad och graderad att den direkt anger 10återställningsvinkeln och därmed cambervinkeln a.

Mätprismat 20 skall nu beskrivas mera detaljerat med hänvisning till, förutom fig. 6, även fig. 7, 8 och 8a.

Såsom framgår sistnämnda figurer har mätprismat 20 en U-formad stomme 28, på vars undersida den förut omnämnda magnetiska låsanordningen 1540 är fästad. Den är på sin undersida utformad med ett V-spår 42, som sträcker sig exakt i den U-formade stommens 28 längdriktning. För att ge flera placeringsmöjligheter kan ett ytterligare (icke visat) och mot spå- ret 42 vinkelrätt V-spår vara utformat på låsorganets undersida. Låsning- en kan slås till och från med ett vred 45. 20 Såsom tidigare nämnts manövreras bryggans 25 svängning medelst en ratt 35, varvid arrangemanget är sådant som närmare visas i fig. 8. En i stommen förankrad skruvspindel 30 sträcker sig genom en öppning i bryggan 25, varvid denna pressas uppåt av en mellan bryggans undersida och den U-formade stommens 28 botten insatt tryckfjäder 34. Ratten 35 kan 25skruvas upp och ned på skruvspindeln 30, och mellan rattens undersida och bryggans 25 översida är ett kort vinkelstycke 32 inskjutet, som har en central öppning, genom vilken spindeln 30 sträcker sig. Vidare är vinkel- stycket 32 placerat med sina avplanade skänklar 33 i glidkontakt med un- dersidan av ratten 35, medan dess hörnkant 32' vilar i ett tvärgående spår 25' i bryggan 25, såsom fig. 8 visar.

Spåret 25' sträcker sig nu exakt vinkelrätt mot bryggan 25 och därmed parallellt med bryggans svängningsagel y-y, och arrangemanget är sådant, att vinkelräta avståndet mellan bryggans 25 svängningsaxel och skruvspindelns 30 centrumaxel är lika med avståndet mellan svängningsax- 35eln och spåret 25' på bryggan. Rent geometriskt ändrar sig dessa avstånd något i förhållande till varandra när ratten 35 skruvas upp och ned och bringar bryggan 25 att svänga, men svängningsrörelsen är liten och i praktiken blir skillnaden obetydlig mellan avstånden; de kan betraktas somn lika stora och betecknas R. Det bemärkes, se fig. 8a, att vinkel- \ 504 788 6 stycket 32 under inställningsrörelsen medges stjälpa något i spåret 25' kring sin hörnkant 32', vilket ytterligare säkerställer att avståndet R ändras så litet som möjligt.

Skruvspindeln 30 utgöres företrädesvis av en standard insexskruv, 5 som är fastdragen i stommens 28 botten och uppvisar gängstigningen 1 mm.

Vidare är det nämnda avståndet R så avpassat, att ett varvs vridning av ratten 35 åt ena eller andra hållet, vilket alltså innebär att ratten själv tillsamans med vinkelstycket 32 och bryggan vid spåret 25' rör sig 1 mm upp eller ned, medför att bryggan 25 kommer att svänga en viss vin- 10 kel. Om det t.ex. önskas att denna vinkel skall vara lo ger enkel geomet- ri att sträckan R måste vara 180/n = 57,30 mm. Rattens 35 vridning 1 varv medför alltså att bryggan 25 svänger 1 grad = 60 min. Ratten 35 kan allt- så lämpligen graderas i minuter, såsom antyds i fig. 6. För uppfinningens ändamål är emellertid graderingen utförd i en i förhållande till ratten 15 35 ställbar skiva 36, vilken genom en enkel friktionskoppling följer rat- tens 35 rörelse men lätt kan ställas om i förhållande till ratten under övervinnande av friktionen mellan ratt och skiva. I Såsom klargjordes i det föregående kunde cambervinkeln a bestäm- mas genom mätning av den vinkel som bryggan 25 måste svängas för att med 20 mätprismat 20 placerat på tappen 10 inta samma verkliga horisontalläge som vid placeringen på stången 15. Enligt ovan kan vinkeländringen avlä- sas direkt på rattens 35 skiva 36 genom att denna nollställes vid opera- tionerna på stången 15; vid de avslutande operationerna på tappen 10 kan således ändringsvinkeln = cambervinkeln avläsas direkt på skivans 36 ska- 25 la. Det påpekas att det i praktiken önskas att cambervinkeln blir nog- rant bestämd, och såsom visats ovan ger mätprismat enligt uppfinningen cambervinkeln på minuter när.

I fig. 9-12 visas ett slidaggregat 50, som vid uppfinningens praktiska utövande är avsett att ersätta den tidigare beskrivna stången 30 15. Ändamålet är att åstadkomma en anordning, som kan ställas om efter alla i praktiken förekommade hjulavstånd, varvid slidarrangemanget är så- dant, att oavsett aggregatet 50 består av flera samverkande delar, som måste ställas om sinsemellan för att passa mellan ett givet hjulpar, er- hålles samma mätnoggrannhet som om en enda, lång stång användes. 35 Såsom framgår av fig. 9a,b består slidaggregatet 50 av tre huvud- delar, ett yttre hölje 55 upptagande två lika inre slidelement 60, samt- liga bestående av standard fyrkantrör av aluminium, varvid de båda ele- menten 60 mgd visst spel passar invändigt i höljet 55 och skjutes in i detta, ett från vardera änden, såsom antydes i figurerna. Härvid är ele- 504 788 menten 60 vid ena änden försedda med en invändigt i respektive element inpressad tapp 15', som till ändamål och dimension svarar mot en ände av stången 15. Q I aggregatets 50-hopsatta läge, se fig. 10, kan respektive slid- Selement 60 låsas fast i ytterhöljet 55 i valda lägen medelst rattar 56 försedda med skruvspindlar ingripande i gängade bussningar 57 på höljets väggar (fig. ll och 12). Rattarna har placerats så, som figurerna anty- der: i närheten av var ände av höljet och på två närliggande av dettas sidor. Arrangemanget är sådant, se fig. ll och 12, att de invändiga slid- Hlelementen 60 kan sättas an mot de insidor av höljet 55 som ligger mitt e- mot rattarna 56. Härvid kommer det naturliga, av tillverkningen betingade glappet mellan höljet 55 och de inre glidelementen 60 att elimineras.

Om slidaggregatet 50 som helhet placeras i de tidigare beskrivna V-blocken 14, som befinner sig framför var sitt hjul, så att det ena 15 blocket upptar den ena fyrkantslidens 60 från höljet'50 utskjutande ände, medan det andra V-blocket upptar den andra, från höljet utskjutande änden av den andra, lika stora fyrkantsliden 60, kommer de utskjutande rörtap- parna 15' att alltid befinna sig i samma läge över underlaget, oberoende av hur långt eller kort aggregatet 50 ställts in för att passa en aktuell 20lijulsats. Mätningarna genomföres på förut beskrivet sätt, där alltså slidaggregagatets 50 utskjutande rörtappar 15' fungerar på samma sätt som den tidigare beskrivna stången 15.

En viktig praktisk fördel med det beskrivna arrangemanget med en rikttapp 15' i var ände av slidaggregatet 50 är att aggregatets "rakhet" 25 (som är viktig), lätt kan kontrolleras. Om mätprismat, efter att ha ställts in som ovan beskrivits på den ena sidans rikttapp 15', tillfäl- ligt flyttas över på den motstående tappen, måste bryggan 25 visa det in- ställda horisontalläget orubbat.

Det för uppfinningen utmärkande är den snabbhet och förbluffande 3Ûnogrannhet med vilken cambervinkeln för hjul och axlar i ett motorfordon kan bestämmas med de lätta och föga skrymmande instrument som beskrivits.

Dessa, sålunda mätprismat 20 och slidaggregatet 50 med V-blocken 14, kan användas i stort sett var som helst utan speciella krav på lokaliteterna.

Det framhålles emellertid att de här beskrivna tekniska anordningarna kan 35modifieras och varieras på olika sätt inom ramen för uppfinningen, och denna är således inte begränsad till de visade och beskrivna utförings- formerna.

Claims (10)

504 vas ii 8 10 ll 1.2 13 140 15 16 17 18 19 20 21 22 Patentkrav

1. Förfaringsssätt för uppmätning av ett fordons "hjullutning" eller "camber" (a) utan demontering av hjulen i den hjulsats som mätningen av- ser och utan krav på speeiella eller "avvägda" uppställningsplatser för utförande av mätningen, varvid denna förberedes, med hjulen vilande på ett i stort sett plant underlag (H) med sina centra lika högt över detta, genom att ett första av de för mätning avsedda hjulen på i och för sig känt sätt förses med en axelförlängning på ena sidan i form av en cylind- risk tapp (10), vilken fixeras på hjulet med sin axel parallell med eller sammanfallande med hjulets rotationsaxel (x-x), k ä n n e t e c k n a t av att ett rakt riktorgan (153 50) i form av en stång, balk e.d., vars åt- minstone ena ände uppvisar en koaxiell, cylindrisk rikttapp (15, 15') snarlik den nämnda hjultappen (10), placeras på underlaget (H) framför och nära intill hjulen i hjulsatsen med rikttappen parallell med underla- get (H) och ungefär parallell med en linje mellan hjulcentra,_företrädes- vis uppburet, i ungefär likbelägna punkter, i två likadana bärorgan, ex- empelvis s.k. V-block, samt q att medelst ett tyngdkraftens riktning avkännande och indikerande instru- ment (20) uppmätes skillnaden mellan rikttappens (15; 15') lutning mot det verkliga horisontalplanet och hjultappens (10) lutning mot detta plan, varvid denna skillnad definitionsmässigt komer att utgöra det sökta hjullutnings- eller cambervärdet (a).

2. Förfaringssätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att en uätkropp (20) innefattande det nämnda tyngdkraftavkännande och indikerande instrumentet placeras på en vald av tapparna, t.ex. rikttap- pen (15, 15'), vilken liksom hjultappen (10) passar glidbart i ett på mätkroppens undersida utformat styrspår (42), varvid mätkroppen uppvisar ett svängbart, tyngdkraftens riktning avkännande och indikerande organ (24, 25, 26) med svängningsaxeln (y-y) riktad vinkelrätt mot styrspåret (42) och därmed mot rikttappen (15, 15') respektive hjultappen (10), att dels vrides mätkroppen (20) på rikttappen (15') och dels svänges det tyngdkraftavkännande organet (24, 25, 26) på mätkroppen, tills ett läge intas, i vilket organet indikerar att det ligger i det verkliga horison- talplanet, I att mätkroppen flyttas till den andra av tapparna, hjultappen (10), och proceduren ovan upprepas: mätkroppen (20) vrides på hjultappen, och det 10 11 12 13 IB 15 16 504 788 9 tyngdkraftindikerande organet (24, 25, 26) svänges på mätkroppen tills det ånyo indikerar att det ligger i det verkliga horisontalplanet, samt att den vinkel som det nämnda organet måste svängas kring sin axel (y-y) för att återta sitt verkliga horisontalläge noteras, eftersom denna vin- kel utgör den sökta cambervinkeln (a).

3. Anordning för genomförande av förfaringssättet enligt något av före- gående krav för uppmätning av ett fordons hjullutning eller camber (a) genom att förse ett mätning underkastat hjul i en hjulsats med en kon- centrisk axeltapp (10), placera ett rakt riktorgan (l5; 50) framför hjul- satsen samt genomföra mätningarna med hjälp av en mätkropp (20) innefat- tande ett tyngdkraftens riktning avkännande instrument, kännetecknad av att mätkroppen innefattar en på kroppen svängbart lagrad, på översidan plan brygga (25) anordnad med sin svängningsaxel (y-v) vinkelrät mot ett på mätkroppens undersida upptaget styrspår, företrädesvis i form av ett V-spår (42), varvid bryggan är svängbar medelst enuskruvspindelmekanism (30-36) manövrerad med en ratt anordnad att på en gradering ange vinkeln för en lutningsändring hos bryggan, varvid 1utni_ngsvinkeln indikeras av två påbryggans plan placerade libeller (24, 26), av vilka den ena (24) är riktad parallellt med brvggans svängningsaxel (y-y), medan den andra libellen (26) är riktad vinkelrätt mot den första (24).

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att mätkroppen (20) innefattar en U-formad stomme (28), i vilken nämnda brygga (25) är lagrad fjäderpåverkad (34) i sin ena svängningsriktning, varvid den nämnda skruvspindelmekanismen innefattar en i stommen förank- rad skruvspindel (30), som i stort sett vinkelrätt mot bryggan (25) sträcker sig genom en öppning i denna för att ingripa med en ratt (35), som genom att påverka bryggans översida begränsar bryggans f jäderpåverka- de svängningsrörelse .

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att ett med en rak kant eller egg (32') utformat mellanstycke (32) är in- skjutet mellan bryggans (25) översida och rattens (35) undersida, varvid mellanstycket är glidbartmot rattens (35) undersida men med sin kant (32') ingriper i ett med bryggans svängningsaxel (y-y) parallellt spår (25'), som šträcker sig vinkelrätt mot skruvspindelns (30) axel och är utformat så, att det medger mellanstycket (32) att stjälpa något i det 504 788 10 nämnda spåret (25') under bryggans inställningsrörelse.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att skruvspindelmekanismeh är speciellt avpassad i förhållande till bryg- gans (25) svängningsrörelse t. ex. så att skruvstigningen är l mm och av- ståndet mellan spindelaxeln och bryggans svängningsaxel (y-y) är 180fiw = 57,30 mm, medförande att ett varvs vridning av ratten (35) svänger bryg- gan (25) en grad, varvid den nämnda graderingen är anordnad på en på rat- ten (35) koncentriskt anbragt skiva (36), som under friktionhär inställ- bar på ratten för att från ett utgångsläge markera en ändring av bryggans lutning.

7. Anordning enligt något av kraven 4-6, k ä n n e t e c k n a d av att det nämnda V-spåret är upptaget i en magnetisk låskropp (40) fästad på stommens (28) undersida, varvid låskroppen är så anordnad att dess magnetiska låsverkan kan slås av och på medelst ett vred (45).

8. Anordning enligt något av kraven 447, k ä n n e t e c k n a d av att riktorganet (14; 50) utgöres av ett enkelt,_rakt rör (15) eller ett sammansatt teleskopiskt organ (50), vars längd kan avpassas efter avstån- det mellan hjulen i hjulsatsen, varvid organets åtminstone ena ände är utformad som rikttapp (15').

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att det teleskopiska organet (50) är sammansatt av tre delar, nämligen en central del (55), som glidbart upptar två slider (60), utskjutande en från var ände av den centrala delen (55), varvid åtminstone en av slider- na (60) är utformad med eller upptar en styrtapp (l5').

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att de tre delarna utgöres av fyrkantrör, företrädesvis av aluminium, med sliderna (60) låsbara i valda lägen i den centrala delen (55) medelst skruvrattar e.d. upptagna i bussningar (57) på den centrala delen, varvid det teleskopiska fyrkantorganet (50) vilar- på "högkant" i. d nämnda V- blockens (14) V-spår, varjämte den ena eller båda slidernas (60) utskju- tande ändar upptar ett inpressat cylindriskt rörstycke (l5'), som bildar den erforderliga rikttappen.