DE10217612A1 - Messvorrichtung für das Lagerspiel an einem Kugelgelenk - Google Patents
Messvorrichtung für das Lagerspiel an einem KugelgelenkInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung für das Lagerspiel an einem im Fahrwerk eines Fahrzeugs verbauten Kugelgelenk, das wie üblich aus einem Kugelzapfen, dessen freies Ende zugänglich ist, sowie einem zumindest die den Kugelzapfen tragende Kugel sowie eine Lagerschale für diese aufnehmenden Gelenkgehäuse besteht, und das auf der dem Kugelzapfen gegenüberliegenden Seite der Kugel einen Verschlussdeckel oder dgl. aufweist. Vorgesehen ist ein Messbügel, der am freien Ende des Kugelzapfens fixierbar ist und der ein direkt oder indirekt mit dem Verschlussdeckel zusammenwirkendes Messinstrument trägt, das bei direktem oder indirektem Einwirken einer geeigneten Kraft auf das Kugelgelenk oder ein mit diesem verbundenes Fahrwerk-Teil die Strecke einer Relativ-Bewegung zwischen dem Kugelzapfen und dem Gelenkgehäuse misst. Dabei kann auf den Verschlussdeckel ein Hilfskugelsegment aufgesetzt werden, dessen Kugeloberfläche dann im Wesentlichen den Mittelpunkt der Gelenk-Kugel als Kugel-Mittelpunkt hat, wobei das Messinstrument direkt oder indirekt mit der Kugeloberfläche des Hilfskugelsegmentes zusammenwirkt. Das Messinstrument kann als Messuhr ausgebildet sein oder induktiv messen. Eine elektronische Auswerteeinheit kann die festgestellte Strecke der durch Einwirken einer geeigneten Kraft hervorgerufenen Relativ-Bewegung mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleichen.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung für das Lagerspiel an einem im Fahrwerk eines Fahrzeugs verbauten Kugelgelenk, das wie üblich aus einem Kugelzapfen, dessen freies Ende zugänglich ist, sowie einem zumindest die den Kugelzapfen tragende Gelenk-Kugel sowie eine Lagerschale für diese aufnehmenden Gelenkgehäuse besteht. Dabei kann das Gelenkgehäuse auf der dem Kugelzapfen gegenüberliegenden Seite der Gelenk-Kugel einen Verschlussdeckel oder dgl. aufweisen. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die DE 195 46 084 C1 verwiesen.
- Beispielsweise im Rahmen der technischen Überwachungsuntersuchung von im öffentlichen Straßenverkehr eingesetzten Kraftfahrzeugen werden auch an Fahrwerksteilen verbaute Kugelgelenke auf Verschleißerscheinungen untersucht. Dabei kann zwar durch Ziehen oder Drücken eines Fzg.Rades und gleichzeitiges Abtasten des zugehörigen Kugelgelenks ein Spiel in diesem Gelenk festgestellt werden, jedoch ist diese Prüfmethode relativ ungenau. Eine mit elektrischen Überschlägen von an das Kugelgelenken angelegten elektrischen Spannungen arbeitende Prüfmethode ist in der o. g. Schrift beschrieben, jedoch hat sich diese Methode bislang noch nicht durchgesetzt.
- Hiermit soll nun eine Messvorrichtung für das Lagerspiel eines Kugelgelenks aufgezeigt werden, die auf relativ einfache Weise zuverlässig objektiv nachvollziehbare Ergebnisse liefern kann (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
- Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch einen Messbügel, der am freien Ende des Kugelzapfens fixierbar ist und der ein direkt oder indirekt mit einem sog. außenseitigen Abschnitt des Gelenkgehäuses, der sich bezüglich der Gelenk-Kugel auf der dem Kugelzapfen im wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Gelenkgehäuses befindet, zusammenwirkendes Messinstrument trägt, das bei direktem oder indirektem Einwirken einer geeigneten Kraft auf das Kugelgelenk oder ein mit diesem verbundenes Fahrwerksteil die Strecke einer Relativ-Bewegung zwischen dem Kugelzapfen und dem Gelenk-Gehäuse misst. Dabei kann der besagte außenseitige Abschnitt des Gelenkgehäuses, der sich bezüglich der Gelenk-Kugel auf der dem Kugelzapfen im wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Gelenkgehäuses befindet, durch einen Verschlussdeckel gebildet sein, was eine übliche Kugelgelenkbauart darstellt, jedoch ist eine solche Gestaltung für die Umsetzung der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche.
- Es wird vorgeschlagen, auf geeignete Weise eine bestimmte Kraft an das Kugelgelenk anzulegen, die dann bei vorhandenem Lagerspiel eine messbare Relativbewegung zwischen dem Kugelzapfen des Kugelgelenks und dessen den Kugelzapfen lagernden Gehäuse hervorruft. Genau diese Relativbewegung bzw. deren entsprechende Strecke soll nun möglichst genau gemessen werden, wozu die erfindungsgemäße Messvorrichtung bestens geeignet ist.
- Dabei hält ein sog. Messbügel ein geeignetes Messinstrument in einer definierten Lage, wobei sich dieses Messinstrument letztlich am Gehäuse des Kugelgelenks orientiert, während der Messbügel am freien Ende des Kugelzapfens fixiert ist. Grundsätzlich ist selbstverständlich auch die umgekehrte Anordnung möglich, d. h. dass sich das Messinstrument am freien Ende des Kugelzapfens orientiert, während der Messbügel am Gehäuse des Kugelgelenks fixiert ist, jedoch eine solche Ausführung konstruktiv zumeist aufwändiger. Eine Fixierung am freien Ende des Kugelzapfens ist nämlich dadurch relativ einfach und dennoch genau, dass der Messbügel auf dieses freie Ende quasi aufgesteckt werden kann. Üblicherweise ist dieses freie Ende des Kugelzapfens mit einem Außengewinde versehen, was es dann sogar ermöglicht, den Messbügel mittels einer Mutter, die in einer bevorzugten Ausführungsform drehbar am Messbügel befestigt ist, am freien Ende des Kugelzapfens festzuschrauben. Alternativ kann der Messbügel jedoch auch magnetisch gehalten werden.
- Das Messinstrument sollte sich möglichst an einem klar definierten Bezugspunkt des Gelenkgehäuses orientieren, wozu ein sog. außenseitiger Abschnitt desselben vorgeschlagen wird, der sich bezüglich der Gelenk- Kugel auf der dem Kugelzapfen im wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Gelenkgehäuses befindet. Wie bereits erwähnt wurde, kann es sich bei diesem sog. Abschnitt um einen Verschlussdeckel handeln, mit Hilfe dessen das in diesem Bereich zu Montagezwecken ursprünglich offene Gelenkgehäuse abgeschlossen wird. Dabei sei darauf hingewiesen, dass der Begriff "Verschlussdeckel" weit gefasst zu verstehen ist, wobei auch das Gelenk- Gehäuse selbst diesen Verschlussdeckel bilden kann. Bei gängigen Kugelgelenk-Bauarten jedoch ist oft ein separater, in das Gelenk-Gehäuse eingesetzter Verschlussdeckel auf der dem Kugelzapfen gegenüberliegenden Seite der Gelenk-Kugel vorgesehen.
- Unabhängig von der jeweiligen Bauart des Kugelgelenks liegt jedoch mit den sog. Verschlussdeckel oder allgemein dem sog außenseitigen Abschnitt des Gelenkgehäuses, der sich bezüglich der Gelenk-Kugel auf der dem Kugelzapfen im wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Gelenkgehäuses befindet, ein klar definierter Messpunkt vor, an dem sich das Messinstrument orientieren kann. Dabei liegt dieser Messpunkt vorteilhafterweise dem freien Ende des Kugelzapfens im wesentlichen diametral gegenüber, so dass ein Lagerspiel in Axialrichtung des Kugelgelenks - diese ist durch die Achse des im wesentlichen zentral, d. h. nicht oder nur wenig geneigt stehenden Kugelzapfens definiert - hochgenau gemessen werden kann.
- Noch weiter gesteigert werden kann die Genauigkeit des Messverfahrens, wenn sich das genannte Messinstrument nicht direkt am (zumeist ebenen) Verschlussdeckel oder allgemein dem sog außenseitigen Abschnitt des Gelenkgehäuses orientiert, sondern an einer jedoch durch diesen Abschnitt oder Verschlussdeckel bestimmten kugelförmigen Fläche, deren Kugelmittelpunkt mit dem Mittelpunkt der Gelenk-Kugel im wesentlichen zusammenfällt. Dann kann auch im Falle eines nicht exakt zentral im Gelenk-Gehäuse stehenden Kugelzapfens das Lagerspiel praktisch exakt in dessen Axialrichtung gemessen werden. Zur Umsetzung dieses Gedankens wird ein auf den Verschlussdeckel oder den besagten Gehäuse-Abschnitt aufsetzbares Hilfskugelsegment vorgeschlagen, dessen Kugeloberfläche dann - nämlich im aufgesetzten Zustand - im wesentlichen den Mittelpunkt der Gelenk-Kugel als Kugel-Mittelpunkt hat, und wobei das Messinstrument direkt oder indirekt mit der Kugeloberfläche des Hilfskugelsegmentes zusammenwirkt.
- Ein solches sog. Hilfskugelsegment ermöglicht es im übrigen, ein Lagerspiel im Kugelgelenk auch im wesentlichen in Radialrichtung des Gelenk- Gehäuses - (diese steht senkrecht auf der Axialrichtung des im wesentlich nicht geneigten Kugelzapfens) - zu messen. Hierfür muss sich die Kugeloberfläche des Hilfskugelsegmentes lediglich über eine entsprechend große Oberfläche erstrecken, so dass das Messinstrument an diese Kugel- Oberfläche im wesentlichen in Höhe des Mittelpunkts der Gelenk-Kugel sozusagen von seitlich her angesetzt werden kann.
- Um eine Vergleichbarkeit der Messergebnisse an verschieden Kugelgelenken gleicher Bauart bzw. gleichen Typs sicher zu stellen, sollte auch bei Verwendung eines vorgeschlagenen Hilfskugelsegmentes stets eine möglichst genau definierte Messstelle vorliegen, d. h. ein bzw. das vom Messbügel getragene Messinstrument sollte sich an einer möglichst genau definierten Stelle des Gelenk-Gehäuses orientieren. Nachdem bspw. der genannte Verschlussdeckel oder dgl. diese Anforderung erfüllt, wird vorgeschlagen, dass bei Verwendung eines Hilfskugelsegmentes dieses geeignet am Verschlussdeckel (oder dgl.) befestigt wird; selbstverständlich nur wenn eine Lagerspiel-Messung durchgeführt wird. Relativ einfach ist dabei eine magnetische Halterung, wozu im Hilfskugelsegment an geeigneter Stelle ein Permanentmagnet integriert sein kann. Alternativ ist auch eine sonstige lösbare Haftverbindung, bspw. durch geeignetes Kleben, möglich, wobei ausdrücklich darauf hingewiesen sei, dass diese Verbindungstechniken auch am allgemeinen sog. außenseitigen Abschnitt des Gelenkgehäuses, der sich bezüglich der Gelenk-Kugel auf der dem Kugelzapfen im wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Gelenkgehäuses befindet, anwendbar sind. Grundsätzlich kann dabei zur exakten Positionierung ein geeigneter, ggf. ohnehin bereits vorhandener Vorsprung oder dgl. am Gelenk-Gehäuse benutzt werden, durch den die Position des Hilfskugelsegments bestimmt wird.
- Grundsätzlich bestehen verschiedene Möglichkeiten für die Ausgestaltung des vom Messbügel getragenen Messinstruments, d. h. es sind durchaus unterschiedliche Messprinzipien anwendbar. Beispielsweise kann eine handelsübliche Messuhr zum Einsatz kommen, deren Mess-Taster an die Mess-Oberfläche, nämlich bspw. an den Verschlussdeckel oder an das daran befestigte Hilfskugelsegment angelegt wird. Dabei kann ein derartiger mechanischer Messtaster aber auch mit einem anderen geeigneten Messinstrument, mit dem ein Verschiebeweg dieses Messtasters bestimmt werden kann, verbunden sein. Alternativ kommen berührungslose Messmethoden in Frage, so bspw. unter Zuhilfenahme optischer oder elektromagnetischer Wellen. So kann das vom Messbügel getragene Messinstrument eine Lageveränderung gegenüber dem Verschlussdeckel oder dem sog außenseitigen Abschnitt des Gelenkgehäuses oder dem darauf befindlichen Hilfskugelsegment auch auf induktivem Wege registrieren.
- Zur Vereinfachung der Auswertung eines Messvorgangs kann eine elektronische Auswerteeinheit vorgesehen sein, welche die festgestellte Verschiebe- Strecke der durch Einwirken einer geeigneten Kraft hervorgerufenen Relativ- Bewegung mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleicht und das Resultat dieses Vergleichs anzeigt. Dies stellt insbesondere dann eine enorme Erleichterung dar, wenn die besagte Kraft zum Ermitteln eines evtl. vorhandenen Lagerspiels im Kugelgelenk nacheinander in zwei entgegengesetzten Richtungen in das Kugelgelenk eingeleitet werden soll, was zur Durchführung einer möglichst exakten Messung empfehlenswert ist. In einer vorgeschlagenen elektronischen Auswerteeinheit können dann die beiden sich aus den einander entgegengerichteten Krafteinleitungen ergebenden Verschiebe-Strecken des Kugelzapfens gegenüber dem Gehäuse aufsummiert werden. Dann kann sofort ein Vergleich mit einem zulässigen Grenzwert für das Lagerspiel des bestimmten, untersuchten Kugelgelenk-Typs durchgeführt werden und eine entsprechende, leicht interpretierbare Anzeige des Messergebnisses erfolgen. Bspw. kann eine grüne Lampe aufleuchten, falls das gemessene Lagerspiel unterhalb des zulässigen Grenzwerts liegt und andernfalls eine rote Lampe.
- Zum Umfang der Messvorrichtung kann weiterhin ein geeignetes Werkzeug gehören, mit Hilfe dessen die besagte Kraft zum Bestimmen des Lagerspiels entweder direkt oder über ein am Kugelgelenk befestigtes Fahrwerksteil indirekt in das zu prüfende Kugelgelenk eingeleitet wird. Besonders vorteilhaft ist hierfür ein mit einem gängigen Drehmomentschlüssel kombinierbares sog. Angreif-Werkzeug, das an einer geeigneten Stelle bevorzugt an einem Fahrwerksteil solchermaßen eingehängt werden kann, dass mit einem Auslenken des Drehmomentschlüssels in einer definierten Richtung unter Aufbringung eines definierten Drehmoments eben diese gewünschte Prüf-Kraft an das Kugelgelenk angelegt wird.
- Ehe die soeben erläuterte Kraft-Einleitung erfolgen kann, muss jedoch zunächst die erfindungsgemäße Messvorrichtung angesetzt bzw. montiert werden. Um dies so einfach als möglich zu gestalten, kann der Messbügel, der einerseits am freien Ende des Kugelzapfens fixiert wird und der andererseits ein geeignetes Messinstrument trägt, zumindest einen längenverstellbaren oder unterschiedlich positionierbaren Schenkel aufweisen, insbesondere um das Messinstrument geeignet platzieren zu können.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter erläutert, das in der beigefügten einzigen Figur zusammen mit einem halb geschnitten dargestellten Kugelgelenk spezieller, nämlich elastischer Bauart vereinfacht dargestellt ist.
- Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Kugelgelenk in seiner Gesamtheit bezeichnet, das dann, wenn eine Messung des Lagerspiels dieses Kugelgelenks 1 durchgeführt wird, im Fahrwerk eines Fahrzeugs, bspw. PKW's, verbaut ist. Dabei ist der sog. Kugelzapfen 2 des Kugelgelenks 1 mit einem ersten Fahrwerksteil 21 verschraubt, und zwar über einen (hier) konischen Abschnitt 2a dieses Kugelzapfens 2, der in eine entsprechende Aufnahme im ersten Fahrwerksteil 21 eingesteckt ist, sowie über eine auf das freie Endes 2b des Kugelzapfens 2, das mit einem Außengewinde versehen ist, aufgeschraubte Mutter 4, die sich am ersten Fahrwerksteil 21 abstützt. Ein sog. Außengehäuse 3 des Kugelgelenks 1 ist im verbauten Zustand des Kugelgelenks 1 in einer geeigneten Aufnahme eines zweiten Fahrwerksteils 22 eingepresst.
- Das sog. Außengehäuse 3 des hier beispielhaft gezeigten Kugelgelenks 1 umgibt unter Zwischenlage eines elastomeren Federelements 8 ein sog. inneres Gehäuse 5 des Kugelgelenks 1, das unter Zwischenlage einer Kunststoff-Lagerschale 6 die den Kugelzapfen 2 tragende Gelenk-Kugel 7 aufnimmt. Beim sog. inneren Gehäuse 5 handelt es sich somit um das eigentliche (und landläufig als solches bezeichnete) Gehäuse des Kugelgelenks 1, da in diesem inneren Gehäuse 5 die Gelenk-Kugel 7 gelagert ist. Aus diesem Grunde wird im weiteren das sog. innere Gehäuse 5 nur noch als Gehäuse 5 bezeichnet; ebenso ist dieses Gehäuse 5 gemeint, wenn weiter oben vor der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels vom Gehäuse des Kugelgelenks gesprochen wurde.
- Mit einer Messvorrichtung, die Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung ist, soll also das Lagerspiel zwischen der Gelenk-Kugel 7 bzw. dem sich daran anschließenden Kugelzapfen 2 des Kugelgelenks 1 und dem Gehäuse 5 desselben ermittelt werden, das sich - unvermeidbar - aufgrund von Verschleiß der zwischen der Gelenk-Kugel 7 und dem Gehäuse 5 vorgesehenen Lagerschale 6 einstellt. Wie weiter oben erläutert wurde, wird zur Messung dieses Lagerspiels eine geeignete Kraft an das Kugelgelenk 1 angelegt bzw. in dieses eingeleitet, bspw. durch eine geringfügige Kippbewegung des zweiten Fahrwerksteils 22, die mittels eines geeignet angreifenden Drehmomentschlüssels mit einem gewissen Drehmoment initiiert wird. Zur Bestimmung des Lagerspiels im Kugelgelenk 1 soll dann die Strecke bzw. der Verschiebeweg gemessen werden, um den aufgrund dieser Krafteinleitung der Kugelzapfen 2 gegenüber den Gehäuse 5 des Kugelgelenks 1 verschoben wird.
- In diesem Zusammenhang sei auf einen bei der hier gezeigten Kugelgelenk- Bauart vorhandenen Verschlussdeckel 5a des Gelenk-Gehäuses 5 hingewiesen, der dieses - zu Montagezwecken zunächst offene - Gehäuse 5 des Kugelgelenks 1 auf der dem Kugelzapfen 2 gegenüberliegenden Seite der Gelenk-Kugel 7 verschließt und somit ein Bestandteil des Gehäuses 5 ist. Anstelle des Verschlussdeckels 5a kann bei einer anderen Kugelgelenk- Bauart in diesem Bereich ein bspw. besonders ausgebildeter, bspw. abgeflachter Abschnitt des Gelenk-Gehäuses 5 vorgesehen sein, für den ebenfalls die Bezugsziffer 5a verwendet wird, und bei dem es sich um den vor der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels erläuterten sog. außenseitigen Abschnitt 5a des Gelenkgehäuses 5 handelt, der sich bezüglich der Gelenk-Kugel 7 auf der dem Kugelzapfen 2 im wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Gelenkgehäuses 5 befindet.
- Eine erfindungsgemäße Messvorrichtung zur Bestimmung des Lagerspiels bzw. des soeben genannten Verschiebewegs, d. h. der Strecke einer Relativ- Verschiebung zwischen dem Kugelzapfen 2 und dem Gelenk-Gehäuse 5 besteht aus einem im wesentlichen U-förmigen Messbügel 11, der mit seinem hier oberen Schenkel 11a auf das freie Ende 2b des Kugelzapfens 2 aufgesetzt und auf diesem mittels einer Mutter 12, die drehbar am Schenkel 11a angebracht ist, fixiert werden kann. (Alternativ ist jedoch auch eine magnetische Halterung oder ähnliches möglich).
- Der andere freie Schenkel 11c des Messbügels 11 trägt ein Messinstrument 13, das - hier indirekt - mit dem Verschlussdeckel 5a des Gelenk-Gehäuses 5 zusammenwirkt. Dabei ist auf diesen Verschlussdeckel 5a ein sog. Hilfskugelsegment 14 aufgesetzt, dessen Funktion weiter oben vor der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels ausführlich erläutert wurde. Am Verschlussdeckel 5a gehalten wird dieses Hilfskugelsegment 14 dabei mittels eines Permanentmagneten 15, während die exakte Positionierung bzw. seitliche Führung über eine sog. Rollkante 5b des Gelenkgehäuses 5 erfolgt. Mit dieser sog. Rollkante 5b wird im übrigen auch der Verschlussdeckel 5a am Gehäuse 5 fixiert.
- Beim Messinstrument 13 handelt es sich um einen im wesentlichen üblichen induktiven Wegaufnehmer, der mit dem Hilfskugelsegment 14 bzw. dessen dem Messinstrument 13 zugewandter Oberfläche zusammenwirkt. Konkret wird, da der das Messinstrument 13 tragende Messbügel 11 fest am freien Ende 2b des Kugelzapfes 2 fixiert ist, eine durch die erläuterte Kraft- Einwirkung auf das Kugelgelenk 1 hervorgerufene Relativ-Bewegung zwischen dem Kugelzapfen 2 und dem Gehäuse-Verschlussdeckel 5a (bzw. allgemein einem sog außenseitigen Abschnitt 5a des Gelenkgehäuses 5, der sich bezüglich der Gelenk-Kugel 7 auf der dem Kugelzapfen 2 im wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Gelenkgehäuses 5 befindet) in Form einer Relativ-Bewegung zwischen dem Hilfskugelsegment 14 und dem Messinstrument 13 von letztgenanntem registriert.
- An einem Kugelgelenk 1 der dargestellten elastischen Bauart mit einem eigentlichen die Gelenk-Kugel 7 aufnehmenden Gehäuse 5 sowie einem weiteren Außengehäuse 3, in welchem das Gelenk-Gehäuse 5 unter Zwischenlage einer Gummifeder, d. h. eines elastomeren Federelements 8 gelagert ist, ist die erfindungsgemäße Messvorrichtung besonders vorteilhaft anwendbar, da auf die beschriebene Weise das tatsächliche Lagerspiel des eigentlichen Kugelgelenks 1, hervorgerufen durch einen Verschleiß der Kunststoff-Lagerschale 6, gemessen werden kann, ohne eine Verfälschung durch die Elastizität im elastomeren Federelement 8 zu erhalten. Dabei sei ausdrücklich erwähnt, dass die erfindungsgemäße Messvorrichtung unter Anwendung des beschriebenen Messprinzips in ebenso vorteilhafter Weise auch an einfachen, üblichen Kugelgelenken eingesetzt werden kann, bei den das die Gelenk-Kugel 7 aufnehmende Gehäuse 5 gleichzeitig das äußere Gehäuse des Kugelgelenks ist.
- Zurückkommend auf den Messbügel 11 erkennt man, dass der zwischen den beiden bereits erwähnten Schenkeln 11a und 11c liegende Schenkel 11b längenverstellbar ist, indem dieser Schenkel 11b aus zwei gegeneinander in Längsrichtung verschiebbaren und auf geeignete Weise relativ zueinander fixierbaren Einzelstäben 11b', 11b" zusammengesetzt ist, insbesondere um das Messinstrument 13 nach Montage des Messbügels 11 am freien Ende 2b des Kugelzapfens 2 geeignet positionieren bzw. justieren zu können, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Insbesondere ist das genannte Hilfskugelsegment 14 nicht zwingend erforderlich, da unter Inkaufnahme eines geringen Messfehlers auch direkt auf den Verschlussdeckel 5a oder allgemein auf den sog außenseitigen Abschnitt 5a des Gelenkgehäuses, der sich bezüglich der Gelenk-Kugel 7 auf der dem Kugelzapfen 2 im wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Gelenkgehäuses 5 befindet, gemessen werden kann. Im übrigen kann dieser besagte außenseitige Abschnitt 5a oder der Verschlussdeckel 5a selbst eine entsprechende kugelförmige Oberfläche aufweisen.
Claims (12)
1. Messvorrichtung für das Lagerspiel an einem im Fahrwerk eines
Fahrzeugs verbauten Kugelgelenk (1), das wie üblich aus einem
Kugelzapfen (2), dessen freies Ende (2b) zugänglich ist, sowie einem
zumindest die den Kugelzapfen (2) tragende Gelenk-Kugel (7) sowie
eine Lagerschale (6) für diese aufnehmenden Gelenk-Gehäuse (5)
besteht,
gekennzeichnet durch einen Messbügel (11), der am freien Ende (2b)
des Kugelzapfens (2) fixierbar ist und der ein direkt oder indirekt mit
einem außenseitigen Abschnitt (5a) des Gelenkgehäuses (5), der sich
bezüglich der Gelenk-Kugel (5) auf der dem Kugelzapfen im
wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Gelenkgehäuses (5) befindet,
zusammenwirkendes Messinstrument (13) trägt, das bei direktem
oder indirektem Einwirken einer geeigneten Kraft auf das Kugelgelenk
(1) oder ein mit diesem verbundenes Fahrwerksteil (22) die Strecke
einer Relativ-Bewegung zwischen dem Kugelzapfen (2) und dem
Gelenkgehäuse (5) misst.
2. Messvorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch ein auf den außenseitigen Abschnitt (5a) des
Gelenkgehäuses (5) aufsetzbares Hilfskugelsegment (14), dessen
Kugeloberfläche dann im wesentlichen den Mittelpunkt der Gelenk-
Kugel (7) als Kugel-Mittelpunkt hat, wobei das Messinstrument (13)
direkt oder indirekt mit der Kugeloberfläche des Hilfskugelsegmentes
(14) zusammenwirkt.
3. Messvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kugeloberfläche des
Hilfskugelsegmentes (14) über einen derart großen Bereich erstreckt,
dass neben einem Lagerspiel in Axialrichtung des Kugelgelenks (1)
auch ein Lagerspiel im wesentlichen in Radialrichtung des
Kugelgelenks (1) messbar ist.
4. Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Messinstrument (13) einen an die
Oberfläche des besagten außenseitigen Abschnitt (5a) des
Gelenkgehäuses (5) oder des Hilfskugelsegmentes (14) anlegbaren Taster
aufweist.
5. Messvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Messinstrument (13) als Messuhr
ausgebildet ist.
6. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, dass das vom Messbügel (11) getragene
Messinstrument (13) eine Lageveränderung gegenüber dem besagten
außenseitigen Abschnitt (5a) des Gelenkgehäuses (5) oder dem
darauf befindlichen Hilfskugelsegment (14) auf berührungslosem Weg,
insbesondere induktiv, registriert.
7. Messvorrichtung nach Anspruch 4 oder 6,
gekennzeichnet durch eine elektronische Auswerteeinheit, welche die
festgestellte Strecke der durch Einwirken einer geeigneten Kraft
hervorgerufenen Relativ-Bewegung mit einem vorgegebenen Grenzwert
vergleicht und das Resultat dieses Vergleichs anzeigt.
8. Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Messbügel (11) zumindest einen
längenverstellbaren oder unterschiedlich positionierbaren Schenkel
(11b) aufweist, um das Messinstrument (13) geeignet platzieren zu
können.
9. Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Messbügel (11) mittels einer
Mutter (12) auf das mit einem Gewinde versehene freie Ende (2b) des
Kugelzapfens (2) aufschraubbar ist.
10. Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Messbügel (11) am freien Ende
(2b) des Kugelzapfens (2) magnetisch gehalten wird.
11. Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfskugelsegment (14)
magnetisch oder durch eine lösbare Haftverbindung am besagten
außenseitigen Abschnitt (5a) des Gelenkgehäuses (5) gehalten wird.
12. Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
gekennzeichnet durch ein mit einem gängigen Drehmomentschlüssel
kombinierbares Angreif-Werkzeug zum Aufbringen einer geeigneten
Kraft auf das Kugelgelenk (1) oder ein mit diesem verbundenes
Fahrwerksteil (22).
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