CN101010558A - 用于确定机动车辆的车轮对准的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于确定机动车辆车轮对准的设备，包括传感装置(12)，其适于探测属于支撑其车轮(26)对准待确定的机动车辆(11)的支撑表面(15)的至少三个基点(14)相对于同一参考系统(13)的坐标。该传感装置(12)还适于探测在机动车辆(11)的底盘的相对于所述机动车辆(11)的纵向中心线平面(22)对称的位置上确定的至少两个底盘点(21)的坐标，以及探测属于至少相对于所要确定对准的车轮(26)的边缘相切的预设车轮平面(25)的四个车轮点(24)相对于参考系统(13)的坐标。

Description

用于确定机动车辆的车轮对准的设备

技术领域

本发明涉及一种用于确定机动车辆的车轮对准的设备。

背景技术

众所周知，涉及事故的车辆要进行修理，其通常包括修理车身的工作。车身修理厂专家，在修复损坏之后，通常必须将机动车辆带到装备有用于测量和纠正机动车辆车轮对准仪器的中心，因为涉及事故的机动车辆的车轮通常失去了它们的对准。

这些对准测量和纠正仪器可在轮胎专家和修理店得到。

因此，在修理机动车辆之后，车身修理厂专家必须花时间将车辆从他的地方移动到用于测量和纠正车轮对准的验收中心。

为了消除该问题，一些车身修理厂专家需要这些车轮对准测量和纠正仪器。

但是，很明显这种选择需要相当的费用来购买必要的仪器并需要一定量的空间来将所述仪器放置在车身修理厂内。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于确定机动车辆的车轮对准的设备，其解决了车身修理厂普通工作实践中注意到的问题。

在该目的下，本发明的目标是提供可由车身修理厂使用而对所述车身修理厂不需要过多的成本增加的一种用于确定机动车辆的车轮对准的设备。

本发明的另一目标是提供一种紧凑的、用于确定车辆的车轮对准的设备。本发明的又一目标是提供一种易于使用并具有低的操作成本以及高的操作适应性的用于确定车辆的车轮对准的设备。

在此后将变得更加明显的该目的以及这些和其它目标，通过一种用于确定机动车辆的车轮对准的设备来实现，其包括：

-传感装置，适于探测机动车辆的底盘的相对于机动车辆的纵向中心线平面对称的位置上确定的至少两个底盘点相对于同一参考系统的坐标，并还适于探测属于至少相对于所要确定对准的车轮的边缘相切的预设车轮平面的至少三个车轮点相对于所述参考系统的坐标；

-第一存储装置，适于存储所述底盘点和所述车轮点的所述探测到的坐标，

-第一计算装置，所述第一计算装置适于计算所述纵向中心线平面相对于给定所述底盘点的坐标的所述参考系统的位置，以及适于计算所述预设车轮平面相对于给定所述车轮点的坐标的所述参考系统的位置，

-第二存储装置，适于存储所述纵向中心线平面的计算出的位置和适于存储所述预设车轮平面的位置，

-第二计算装置，适于计算所述预设车轮平面相对于所述纵向中心线平面的倾斜度，并适于通过来自所述计算出的倾斜度的推导来可选择地计算正在计算对准的车轮的外倾角、内倾角、转向角和安装角。

附图的简要说明

本发明的其它特征和优点将从附图中以非限制性实例方式示出的、其较佳的但非排除性实施例的如下详细描述中变得更加明显，其中：

图1是组成根据本发明设备的装置的相互作用的图解；

图2是具有与其关联的用于提供根据本发明方法的设备的机动车辆的立体图；

图3是对其使用根据本发明方法以确定车轮外倾角的机动车辆的正视图；

图4是对其使用根据本发明方法以确定车轮内倾角的机动车辆的平面图；

图5是用于实施根据本发明方法的设备的一部分的侧视图；

图6是机动车辆轮轴的车轮的轴向偏置的视图；

图7是机动车辆轮轴的车轮的推入角的视图；

图8是机动车辆前轮轴的向右转向差动的视图。

具体实施方式

参照附图，根据本发明的设备大致由标号10表示并用于确定机动车辆11的车轮对准，机动车辆在附图中由标号11表示。

设备10包括传感装置12，其适于探测相对于由标号13表示的相同参考系统的三点坐标，此后定义为基点14，这三点属于支撑表面15，诸如机动车辆11所位于且所述机动车辆停留的房间的地板(或者，例如悬挂放置的汽车升降机表面)。

这三个基点14可基本上是任意点(它们必须是分开的)；较佳地，其中两个基点选择在同一轮轴的车轮附近，且第三基点选择在相应于所述机动车辆11的后部(或前部)的区域。

传感装置12包括基本上已知类型的铰接测量臂16。

测量臂16与设有诸如显示屏18和键盘19的用户接口的电子计算机17连接。

三基点14的坐标通过第一存储装置20储存，第一存储装置由例如电子计算机17的磁存储器(图中未示出)组成。

通过同样的传感装置12，探测两点(此后指底盘点21)相对于所述参照系统1 3的坐标；底盘点在机动车辆11底盘相对于底盘的纵向中心线平面22(机动车辆11与纵向中心线平面22的交线由标号23表示)的对称位置确定。

两底盘点21可以是任意点；只要它们关于纵向中心线平面22对称就足够了。

两底盘点21可确定在已知关于中心线平面22对称的底盘的特定点上，诸如沿着机动车辆罩壳周界对称的点，或者机动车辆的正好特定的结构点，诸如减震器的铰接点。

两底盘点21的坐标也通过第一存储装置20储存。

通过相同的传感装置12，还探测到至少三个(在该实施例中较佳地是四个)分离点的相对于相同参考系统13的坐标；这种点在此后指定为车轮点24，且属于预置车轮平面25，该车轮平面至少与所要确定对准的车轮26的边缘相切。

更方便地，预置车轮平面25有利地相应于与所要确定对准的车轮26的边缘外侧相切。

这种车轮平面25垂直于所述车轮26的旋转轴线。

要测量坐标的车轮点24沿着车轮26边缘的圆周选择，车轮的平衡重量(图中未示出)固定在该圆周上。

通过第一存储装置20储存车轮点24的坐标。

基点14、底盘点21和车轮点24的坐标所要求的顺序基本上不相关。

支撑表面15、纵向中心线平面22和车轮平面25相对于参考系统13的位置通过第一计算装置27计算，第一计算装置27整合在例如电子计算机17内并包括电子程序(图中未用标号示出)，给出基点14、框架点21和车轮点24的坐标。

众所周知，一个平面事实上可以通过三个点，如基点14和车轮点24那样。很明显有可能探测多于三个点来确定它们存在的平面，因此最小化在平直度和测量方面的误差。

关于纵向中心线平面22的位置，已知给定两底盘点21并考虑连接它们的线段，有可能仅有一个平面通过所述线段的中心线且还与该线段成直角设置。该平面是两底盘点21的对称平面。

在该点，在电子计算机17内计算的关于支撑表面15的位置、纵向中心线平面22的位置和预置车轮平面25的位置的值通过第二存储装置28储存在电子计算机17的磁存储器(图中未示出)上。

因此得到描述纵向中心线平面22相对于参考系统13和车轮平面25相对于所述参考系统13，并相应地相对于支撑表面15的位置参数。

通过例如也整合在电子计算机房18内的第二计算装置29，有可能计算所述车轮平面25相对于纵向中心线平面22的倾斜度。

还探测支撑表面15的参数并因此能够将它们连接至纵向中心线平面22和车轮平面25的选择，最小化由于例如悬挂系统的不同压缩产生的机动车辆不正常倾斜而引起的误差而产生的需要。

这样，甚至当车辆在底面上时也能够使用具有适当精度的设备10。

纵向中心线平面22相对于支撑平面15的倾斜度由图3中的字母γ表示。

第二计算装置29，在电子程序的帮助下，因此允许计算预置车轮平面25相对于纵向中心线平面22的竖直射线30和相对于其水平射线31的倾斜角d和β。该射线分别在图3和图4中在车轮平面25处交替示出。

在第一种情况下，基本上得到车轮26的外倾角，而在第二种情况下获得车轮26相对于钟祥中心线平面22的内倾角。

在最后一种情况下，足以测量关于纵向中心线平面22对称的相对车轮的内倾角来得到完整的内倾角(当从上面看时，内倾角基本上定义为车轮相对于它们的平行设置的倾斜角)。

给定描述纵向中心线平面22和车轮平面25的参数的信息，第二计算装置29可确定其它车轮对准参数，诸如相同轮轴车轮的轴向偏移、轮轴的推力角、车轮的转向、轮轴(一般是前轮轴)的车轮右转和左传之间的差动、以及安装角。

同一轮轴车轮的轴向偏置例如如图6所示由轮轴的轴线32相对于轮轴相对车轮26的轮毂不倾斜的假定值的倾斜角δ的值限定。

轮轴的推力角例如如图7所示由轮轴的轴线33(从其垂直平面测量)相对于机动车辆11的纵向中心线平面22的倾斜角ε的值限定。

前轮轴车轮的向右或向左转向的差动在它们相对于后轮轴的轴线35完全转动(向右)时，例如如图8所示(向右转向)由车轮26的旋转轴线34的倾斜角π和μ限定。

安装角(图中未示出)通常定义为将车轮的轮毂连接到悬架上的臂的倾斜角(相对于垂直线)并可从车辆车轮的转向值用已知方式计算。

此外，数据库装在到电子计算机17内并包括对于给定机动车辆的外倾角、内倾角、转向角、安装角、轴向偏置和推力角参数的公差值。

一旦其车轮需要确定对准的机动车辆的参数已经计算出来，这些值与数据库中存在的值相比较，因此揭示相对于公差值的任何变化。

上述测量臂16由四个臂组成，它们相继彼此铰接，相应地为第一臂36a、第二臂36b、和第三臂36c，它们全部都具有竖直铰接轴线。

这三个臂36中，第一臂36a铰接到支撑件37上，支撑件37固定在地上，而第三臂36c铰接到第四臂36d上。

第四臂围绕一水平轴线铰接到第三臂36c上。

此外，第四臂36d可以延伸。

测量头38安装在第四臂36d的端部。

测量臂的操作简单且是已知的。

在测量头38的端部有一传感器，其一旦接触给定点就通过所述臂内提供的电器连接向电子计算机传输脉冲。信号的传输取决于由用户执行的按钮控制(图中未示出)的致动。

各臂36的旋转由编码器(图中未示出)探测，该编码器安装在所述臂36的铰接处。

通过知道各臂36的长度和它们的角位置，总能确定测量头相对于给定参考系统的位置。

在该实施例中，测量臂16是基本上已知类型且基本上对应于车身修理厂使用的测量臂的类型，以在修理前、修理中或修理后测量机动车辆底盘的尺寸。

设有用户界面的电子计算机通常与测量臂相关联。

具有可购买车辆测量值的数据库加载到所述电子计算机内。

然后适于计算机动车辆的纵向中心线平面22和预设车轮平面25的位置参数和适于随后如上所述计算外倾角和内倾角值的电子程序加到所述电子计算机。

实际上业已发现所述本发明解决了关于需要车身修理厂专家以测量和纠正修理车辆的正确对准的问题。

尤其是，本发明提供了一种用于确定机动车辆的车轮对准的设备，其可由车身修理厂专家使用，除了用于确定车轮对准之外还可用于其它目的。

实际上该设备用于既作为测量仪器来确定机动车辆的尺寸(以及摩托车的尺寸)或其部件的尺寸，也可用于计算车轮对准。

这基本上通过将如果在输入中给出在所述车辆上测得的一系列点的坐标，就允许确定车轮对准的程序加载到测量设备的电子计算机上来实现。

因此，车身修理厂专家不再需要将机动车辆运送到轮胎专家或修理厂来确定车轮对准，因为它们可以直接在“内部”通过车身修理厂本身已经具有的设备完成。

应当注意，有可能首先探测和存储基点14、底盘点21和车轮点24，并然后计算支撑表面15、机动车辆的中心平面22以及车轮平面25的位置。

因此设想到本发明易于进行多种变型和改变，所有这些都落入所附权利要求书范围内；所有细节还可用其它技术同等元素替换。

实际上，使用的材料、只要与特定使用相协调，以及尺寸可以根据需要和技术状态是任意的。

本申请要求优先权的意大利专利申请第PD2004A000224号的内容在此被参考引用。

Claims (6)

1.一种用于确定机动车辆车轮对准的设备，包括：

-传感装置(12)，适于探测机动车辆(11)的底盘的相对于所述机动车辆(11)的纵向中心线平面(22)对称的位置上确定的至少两个底盘点(21)相对于同一参考系统(13)的坐标，并还适于探测属于至少相对于所要确定对准的车轮(26)的边缘相切的预设车轮平面的至少三个车轮点(24)相对于所述参考系统的坐标；

-第一存储装置(20)，适于存储所述底盘点(21)和所述车轮点(24)的所述探测到的坐标，

-第一计算装置(27)，所述第一计算装置适于计算所述纵向中心线平面(22)相对于给定所述底盘点(21)的坐标的所述参考系统(13)的位置，且适于计算所述预设车轮平面(25)相对于给定所述车轮点(24)的坐标的所述参考系统(13)的位置，

-第二存储装置(28)，适于存储所述纵向中心线平面(22)的计算出的位置且适于存储所述预设车轮平面(25)的位置，

-第二计算装置(29)，适于计算所述预设车轮平面(25)相对于所述纵向中心线平面(22)的倾斜度，并适于通过来自所述计算出的倾斜度的推导来可选择地计算正在计算其对准的车轮的外倾角、内倾角、转向角和安装角。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二计算装置(29)适于通过来自所述预设车轮平面(25)相对于所述纵向中心线平面(22)的所述倾斜度的计算的推导来可选择地计算所述机动车辆(11)的同一轮轴的一对车轮的轴向偏置和推力角。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述传感装置(12)还适于探测属于所述机动车辆(11)搁放的支撑表面(15)的至少三个基点(14)的坐标，所述第一存储装置(20)还适于存储所述至少三个基点(14)的所述探测到的坐标，所述第一计算装置(27)还适于计算所述纵向中心线平面(22)相对于给定所述底盘点(21)的坐标的所述参考系统(13)的位置。

4.如权利要求1、2或3所述的设备，其特征在于，所述预设车轮平面(25)垂直于所述车轮(26)的旋转轴线，所述至少三个车轮点(24)在属于所述车轮(26)的轮缘的周界上被探测。

5.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感装置(12)包括至少一个铰接测量臂(16)，所述铰接测量臂与配设有用户接口和电子程序的电子计算机(17)形成接口，所述第一和第二存储装置(20、28)和所述第一和第二计算装置(27、29)整合在具有所述电子程序的所述电子计算机(17)内。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，一数据库被加载在所述电子计算机程序内，并存储给定机动车辆的外倾角、内倾角、转向角、安装角、轴向偏置和推力角参数的公差值。

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