200633. lajstromszámú szabadalom • Mérőegység járműkerék ütésének mérésére közúti gépjárműveknél
1 HU 200633 A 2 A találmány tárgya mérőegység járműkerék ütésének mérésére közúti gépjárműveknél, amelynek járműkerék felületével csatolásba hozható, a járműkerék felületi alakjának megfelelő kimenő jelet előállító mérő elrendezése van, ahol a mérő elrendezéssel a kimenő jelet fogadó elektronikus egység van csatlakoztatva. Közúti gépjárművek egyenletes futásának alapfeltétele a kerekek körkörös alakja és homogén tömegeloszlása, a lehető legjobb szimmetria. A tömegeloszlás pontatlanságait a kiegyensúlyozás ismert műveleteivel lehet csökkenteni, de ez sem biztosítja mindig a járműkerék egyenletes futását, mivel előfordulhat a körkörösségtől való eltérés, amit ütésnek nevezünk. A sugárirányú ütést a gumiabroncs futófelületén méijük, személygépkocsinál erre legfeljebb 1,5 mm a megengedett, míg az oldalirányú ütésre legfeljebb 2 mm. A gépjármű nyugtalan futását okozó, ütéssel jellemzett geometriai hibák a gumiabroncs és a keréktárcsa egymáshoz viszonyított elforgatásával, amit összeforgatásnak neveznek, általában csökkenthető, esetleg megszüntethető. Közúti gépjármű kerekénél az ütés megszüntetésére, illetve csökkentésére ad javaslatot a DE-C1-36 17 625 számú szabadalmi leírásban ismertetett eljárás. Eszerint a járműkerék kiegyensúlyozatlanságát a gumiabronccsal szerelt keréken megmérik, ezt követően a kerék gumiabroncsát a keréktárcsán ismert nagyságú szöggel elforgatják, majd a kiegyensúlyozatlanságot újból megmérik. A két mérés eredményeit összevetve elektronikus eszköz határozza meg az ütés feltételezett mértékét. Ennek a megoldásnak komoly hátránya, hogy adott esetben akár a tömegeloszlási pontatlansága is ütésként észlelhető, maga a mérés a gumiabroncs elforgatásának szükségessége miatt időigényes. Ezen túlmenően előfordulhat, hogy maga az elforgatás is felesleges, mivel az ütés mértéke esetleg akkorának adódik, amit összeforgatással lényegesen csökkenteni nem lehet. A gumiabroncs elforgatására nincs szükség a CEMP Spa olasz cég (Mandello del Lario, IT) által gyártott berendezésnél, amely a járműkerék ütésének mérését a kerék felületével érintkező gördülő elemmel biztosítja. A kerék forgástengelyéhez képest tájolt gördülő elem tengelyének térbeli helyzete a felület egyenetlenségének hatására változik, ez pedig karszerű elemen át érzékelőre adódik át, amely elektronikus egység részére az elmozdulásnak megfelelő villamos jelet generál. Az elektronikus egység feladata az ütés mértékének meghatározása. A berendezés pontossága jó, de a viszonylag nagy felületű gördülő elem működésében a közvetlen érintkezés miatt az oldalfelületen található, rendszeresen ismétlődő kiemelkedések (pl. betűjelzések) zavaróak, ezért az oldalirányú ütés mérése nehézkes. Előnyös azonban, hogy nincs szükség sem a járműkerék leszerelésére, sem szétszerelésére, majd újbóli összeszerelésére ahhoz, hogy az ütés minimalizálhatóságának lehetőségét feltárják. A találmány feladata olyan mérőegység létrehozása, amellyel a járműkerék szétszerelése nélkül, érintésmentes méréssel az ütés mértékét mind oldal-, mind sugárirányban pontosan meg lehet határozni és ennek alapján lehetséges az optimális összeforgatás adatainak meghatározása. A találmány alapja az a felismerés, hogy a járműkerék gumiabroncsa elegendő mennyiségű fémes összetevőt tartalmaz ahhoz, hogy lehetővé váljon a felületi egyenetlenségek kapacitív elven, tehát érintésmentesen történő mérése, amihez kis mérési felület is elegendő, ha az elektronikus egységet alkalmassá tesszük a kapacitív érzékelő nemlineárisán változó kimenő jelének feldolgozására. A kitűzött feladat megoldására járműkerék ütésének érintésmentes mérésére szolgáló olyan, közúti járműveknél használható mérőegységet hoztunk létre, amely járműkerék felületével csatolásba hozott, a járműkerék felületi alakjának megfelelő kimenő jelet előállító mérő elrendezéssel van ellátva, amelynek kimenetére a kimenő jelet feldolgozó elektronikus egység van csatlakoztatva, és a találmány értelmében a mérő elrendezésben olyan kapacitív osztó van, amely első fegyverzetével oszcillátorral kapcsolódó csatolókondenzátorból és első fegyverzetével a járműkerékkel egyesített, második fegyverzetével a csatolókondenzátor második fegyverzetére vezetett mérőkondenzátorból álló kapacitív osztót tartalmaz, amelynek osztáspontja erősítő elem bemenetére, például FET tranzisztor kapuelektródjára van csatlakoztatva, ahol az erősítő elem kimenete célszerűen csúcsegyenirányítóval létrehozott demodulátoron keresztül a demodulátorral előállított mérési görbéket tároló, majd összehasonlító központi egységgel ellátott elektronikus egység bemenetére van vezetve, míg a mérőkondenzátor második fegyverzete dielektrikumból álló, a járműkerékhez illeszthető, tőle térközzel elválasztott tartóelemnek a járműkerék felé forduló felületén van elrendezve. A találmány szerinti mérőegység külső zavarok elleni védelmét biztosítja az a különösen előnyös kiviteli alak, amelynél a tartóelem csőszerű befogás egyik végén van elrendezve, és ahol a csőszerű befogás palástfelülete második fegyverzetével a kapacitív osztó osztáspontjára csatlakoztatott, célszerűen a csatolókondenzátoréval egyenlő kapacitású ámyékolókondenzátor első fegyverzeteként van kiképezve. Igen célszerű, ha a dielektrikumként viselkedő tartóelem korongszerű elemként, a mérőkondenzátor második fegyverzete a korong sík felületén rögzített hosszúkás ovális elemként van kiképezve. Igen jól megvalósítható a találmány szerinti mérőegységnek az a kiviteli alakja, amelynél a mérőkondenzátor, a csatolókondenzátor és az ámyékolókondenzátor második fegyverzete a tartóelemnek a jáiműkerék felé forduló oldalán van elrendezve. A találmány szerinti mérőegység kerékkiegyensúlyozó berendezéssel együtt használható, ha a mérő elrendezés demodulátorának kimenete az elektronikus egység bemenetén beiktatott analóg-digitális átalakítón át van a központi egységre vezetve, ahol az analóg-digitális átalakító legfeljebb két további bemenetével a járműkerék dinamikus kiegyensúlyozatlanságát követő erőérzékelővel csatolt legfeljebb két jelfeldolgozó áramkörre van kapcsolva, míg kimenete dekódert, központi egységet, EPROM tárolót és védett RAM tárolóelemet rendszerbe szervező adat- és címbuszra van csatlakoztatva. A találmány szerinti mérőegység célszerűen egészítheti ki a járműkerék kiegyensúlyozására szolgáló elrendezéseket. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
