DE19937124A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Gelenke von Radaufhängungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Gelenke von Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen ohne Demontage von Radaufhängungsteilen, wobei an zumindest einem Teil der Radaufhängung ein Vibrationsmotor befestigt wird, mittels dem den Radaufhängungsteilen hochfrequente Schwingungen aufgeprägt werden, wobei dann die Gelenke akustisch, optisch, manuell und/oder meßtechnisch geprüft werden. Eine einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem mit einem Befestigungsflansch versehenen Vibrationsmotor und ggf. einem Beschleunigungssensor, die an einem Radaufhängungsteil, bevorzugt am Radflansch, befestigbar und mit einer Prüfeinrichtung verbindbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Gelenke von Radaufhän­ gungen von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei Radaufhängungen in Kraftfahrzeugen gelangen zumeist an den unteren und/oder oberen Lenkern, bei gelenkten Radaufhängungen auch an den Spurstangen, sowie ggf. auch an weiteren Radaufhängungsteilen Gelenke in Einsatz, die beispielsweise Kugelgelenke, Gummi-Metall-Drehgelenke und auch andere Lagerungen sein können.

Zur Erzielung einer präzisen Radführung und einer geräuschlosen komforta­ blen Funktion der Radaufhängung ist die Spielfreiheit dieser Gelenke ein wichtiger Faktor, wobei die Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion einzelner Gelenke im Radaufhängungsverbund teilweise nicht ohne weiteres möglich ist und Fehleinschätzungen auftreten können.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art aufzuzeigen, mit dem schnell und problemlos Gelenke von Radaufhän­ gungen überprüfbar sind. Ferner wird eine baulich einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen.

Die verfahrensgemäße Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmaien des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, an zumindest einem Teil der Radaufhängung einen Vibrationsmotor bzw. Un­ wuchtmotor zu befestigen, mittels dem den Radaufhängungsteilen hochfre­ quente Schwingungen aufgeprägt werden, wobei dann die Gelenke aku­ stisch, optisch, manuell und/oder meßtechnisch geprüft werden.

Derartige Vibrationsmotoren sind handelsüblich und können durch deren Befestigung an einem Radaufhängungsteil, z. B. dem Radträger oder an ei­ nem Lenker, befestigt werden und bei deren Betrieb durch die umlaufende Umwucht der Radaufhängung hochfrequente Schwingungen von z. B. 1 KHz aufprägen. Überraschend hat sich gezeigt, daß dadurch relativ einfach de­ fekte Gelenke erkennbar sind.

Der Defekt kann z. B. akustisch erkannt werden, in dem dieses Gelenk deut­ lich hörbare Geräusche abstrahlt. Eine weitere Prüfmöglichkeit besteht darin, daß eine Prüfperson die entsprechenden Gelenke mit der Hand abtastet, wobei defekte Gelenke durch deutliches Rütteln, Brummen, etc. erkennbar sind. Z. B. kann sich das abgestrahlte Geräusch durch Abtasten mit der Hand hörbar verändern.

Es ist jedoch auch möglich, den Defekt eines Gelenkes meßtechnisch zu erfassen, in dem an geeigneter Stelle der Radaufhängung ein Schwingungs­ aufnehmer montiert und dessen Signale erfaßt und schwingungstechnisch ausgewertet werden. Durch Veränderung der gemessenen Schwingungsam­ plitude im Vergleich zu einer ordnungsgemäßen Radaufhängung sind durch defekte Gelenke "verstimmte" Amplitudenspektren erkennbar. Insbesondere können sich die Schwingungsamplituden vergrößern.

Bei der Prüfung der Radaufhängung können ggf. die Räder des Kraftfahr­ zeuges der entsprechenden Radaufhängung abgenommen werden. Damit wird die Massenträgheit des gesamten Systems verringert.

Ferner kann der Vibrationsmotor bei montierten oder abgenommenen Rä­ dern an dem jeweiligen Radflansch der Radaufhängung befestigt werden. Daraus resultiert sowohl eine schnelle Montage des Vibrationsmotors und ggf. des Schwingungsaufnehmers, ferner kann durch Verdrehen des Rad­ flansches in einfacher Weise eine Prüfung der Radaufhängung in zwei oder mehreren Schwingungsebenen (insbesondere in Y- und Z-Richtung) erfol­ gen. Es hat sich gezeigt, daß bei verschiedenen Radaufhängungen durch diese zweifache Prüfung jeweils definierte Gelenke der Radaufhängung überprüfbar sind.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Vibrationsmotor mit einem Befestigungsflansch zur schnellen Befestigung des Vibrationsmotors an einem Radaufhängungsteil auf, bevorzugt an dem das Rad aufnehmenden Radflansch. Dabei kann der Schwingungsaufneh­ mer ebenfalls an diesem Befestigungsflansch angeordnet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel­ heiten näher erläutert. Die einzige schematische Zeichnung zeigt in raum­ bildlicher Darstellung eine Seite einer vorderen Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit daran befestigter Prüfeinrichtung für deren Gelenke.

Die dargestellte Radaufhängung 10 für ein linkes Vorderrad (nicht darge­ stellt) eines Kraftfahrzeuges setzt sich im wesentlichen zusammen aus zwei unteren Lenkern 12, 14 und zwei oberen Lenkern 16, 18, die über allgemein mit 20 bezeichnete Gelenke einenends mit dem nicht dargestellten Aufbau des Kraftfahrzeuges und andernends mit einem Radträger 22 verbunden sind. Ferner ist ein Federbein 24 an dem unteren Lenker 14 über ein weite­ res Gelenk 20 angelenkt und über ein Dämpferlager 26 am Aufbau abge­ stützt. Weitere Gelenke 20 befinden sich an der Spurstange 28 der nicht weiter dargestellten Lenkung des Kraftfahrzeuges und ggf. an der Anlenkung des Stabilisators 30.

In dem Radträger 22 ist ein Radflansch 32 in bekannter Weise über entspre­ chende Radlager drehbar gelagert, der das nicht dargestellte linke Vorderrad des Kraftfahrzeuges trägt, wobei in dem Radflansch 32 mehrere Gewinde­ bohrungen 34 zur Aufnahme der Radschrauben 36 vorgesehen sind.

Mittels zwei der Radschrauben 36 ist an dem Radflansch 32 ein eine gezielte Unwucht mit einer Schwingungsfrequenz von z. B. 1 KHz erzeugender Vi­ brationsmotor 38 befestigt. Der Vibrationsmotor 38 weist dazu einen Befesti­ gungsflansch 40 auf, der zwei Bohrungen entsprechend dem Teilungsab­ stand der Gewindebohrungen 34 im Radflansch 32 aufweist, wobei die Rad­ schrauben 36 durch die Bohrungen hindurch in die Gewindebohrungen 34 eingeschraubt werden.

Ferner ist an dem Befestigungsflansch 40 ein elektrischer Beschleunigungs­ aufnehmer 42 handelsüblicher Bauart angeordnet.

Der Beschleunigungsaufnehmer 42 und der Vibrationsmotor 38 sind mit ei­ ner nicht dargestellten Prüfeinrichtung verbunden, über die der Vibrations­ motor 38 in Betrieb setzbar und die Signale des Beschleunigungsaufneh­ mers 42 auswertbar sind. Das Amplitudenspektrum der gemessenen Schwingungen kann zur Auswertung entsprechend aufgezeichnet werden.

Zum Prüfen der Radaufhängung 10 bzw. deren Gelenke 20 wird das nicht dargestellte Vorderrad abgeschraubt, wobei das Kraftfahrzeug selbstver­ ständlich entsprechend angehoben werden muß (z. B. mittels einer Hebe­ bühne).

Anschließend wird der Vibrationsmotor 38 mit dem Beschleunigungsaufneh­ mer 42 mittels des Befestigungsflansches 30 an den nunmehr frei zugängli­ chen Radflansch 32 durch zwei Radschrauben 36 (oder separate Schrau­ ben) befestigt.

Die Schwingungseinleitung mittels des Vibrationsmotors 38 kann in den zwei eingezeichneten Schwingungsebenen Y (horizontal) und Z (vertikal) durch entsprechende Inbetriebnahme des Vibrationsmotors 38 erfolgen.

Es hat sich gezeigt, daß bereits eine subjektive Auswertung bzw. eine ma­ nuelle und/oder akustische Prüfung der Gelenke 20 sehr zuverlässige Er­ gebnisse bringt. Defekte Gelenke 20 werden zu 100% durch die Prüfperson erkannt. Damit ergibt sich bereits z. B. für Werkstätten eine einfach hand­ habbare und montierbare Prüfeinrichtung, die ohne Demontagearbeiten ein schnelles Auffinden defekter Gelenke 20 ermöglicht.

Zudem oder alternativ kann durch entsprechende Verwendung und Auswer­ tung des Beschleunigungsaufnehmers 42 ein Amplitudenspektrum der Radaufhängung 10 aufgezeichnet werden; z. B. durch Filterung und zweifa­ che Integration errechnete Wegsignale über eine definierte Meßzeit. Bei Vorhandensein defekter Gelenke 20 ist der gemessene Amplitudenaus­ schlag deutlich verändert bzw. erhöht.

Es versteht sich, daß die dargestellte Radaufhängung 10 von beliebiger Konstruktion sein kann. Die Prüfung kann sowohl für Kugelgelenke als auch für jegliche andere Drehgelenke und Schwenkgelenke angewendet werden.

Die Einleitung der Schwingungen über den Vibrationsmotor 38 in die Radaufhängung 10 kann auch über ein anderes Radaufhängungsteil erfol­ gen, z. B. den Radträger 22 oder einen den Lenker 12, 14, 16, 18. Ferner kann die Prüfung auch bei montierten Rädern und belasteter Radaufhängung (Fahrzeug nicht angehoben) erfolgen.

Claims (7)

1. Verfahren zum Prüfen der Gelenke von Radaufhängungen von Kraftfahr­ zeugen ohne Demontage von Radaufhängungsteilen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an zumindest einem Teil (32) der Radaufhängung (10) ein Vibrationsmotor (38) befestigt wird, mittels dem den Radaufhängungstei­ len hochfrequente Schwingungen aufgeprägt werden, und daß dann die Gelenke (20) akustisch, optisch, manuell und/oder meßtechnisch geprüft werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrati­ onsmotor (38) an dem jeweiligen Radflansch (32) der Radaufhängung (10) befestigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung durch entsprechendes Verschwenken des Vibrationsmotors (38) in zumindest zwei Schwingungsebenen (Y, Z) durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Beschleunigungsaufnehmer (42) verwendet und Gelenkschäden durch Herausfilterung und Auswertung der gemessenen Schwingungsamplituden definiert werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vibrationsmotor (38) mit einem Befestigungsflansch (40) zur schnellen Befestigung an ei­ nem Radaufhängungsteil (32) der Radaufhängung (10) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Befesti­ gungsflansch (40) zur Befestigung an dem Radflansch (32) der Radauf­ hängung (10) des Kraftfahrzeuges ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Befestigungsflansch (40) ferner ein Beschleunigungsaufnehmer (42) angeordnet ist, wobei der Vibrationsmotor (38) und der Beschleunigungs­ aufnehmer (42) mit einer Prüfeinrichtung verbunden sind.