DE19983462B3

DE19983462B3 - Eine Lokalisierungsvorrichtung zur Bestimmung der örtlichen Lage eines Bauteils eines Fahrzeugs am Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19983462B3
Application number: DE19983462.8T
Authority: DE
Inventors: Sven Bjoerkgård
Original assignee: Kongsberg Automotive ASA
Current assignee: Kongsberg Automotive ASA
Priority date: 1998-08-10
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2014-10-23
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: BR9912933A; NO983662D0; NO983662L; DE19983462T1; AU5310199A; WO2000009351A1; NO310228B1

Abstract

Eine Lokalisierungsvorrichtung zur Bestimmung der örtlichen Lage eines Bauteils (34', 334'', 72) eines Fahrzeugs am Fahrzeugrahmen (24) des Fahrzeugs, wobei die Lokalisierungsvorrichtung eine Querstabilisatorvorrichtung mit zwei Reaktionsarmen (12, 14) und einen Drehstab (2) umfaßt, bei der Endabschnitte (4, 6) des Drehstabs (2) mittels entsprechender Lager (27, 29) entweder am Fahrzeugrahmen (24) oder dem Bauteil (34', 34'', 72) montiert sind, wodurch die Endabschnitte (4, 6) in Bezug aufeinander um eine Längsachse (3) des Drehstabs (2) drehen können, und die Endabschnitte (4, 6) mit einem ersten Endabschnitt (8, 10) der entsprechenden Reaktionsarme (12, 14) fest verbunden sind, wobei ein zweiter Endabschnitt (16, 18) der Reaktionsarme (12, 14) mit dem anderen entweder des Bauteils (34', 34'', 72) oder des Fahrzeugrahmens (24) verbunden sind, wodurch die Reaktionsarme (12, 14) in Bezug auf das Bauteil (34', 34'', 72) um entsprechende Rotationsachsen (32', 32'') drehen können, die sich parallel zur Längsachse (3) des Drehstabs (2) erstrecken, wobei die Lager (27, 29) jeweils umfassen: – ein Außenlagerteil (28, 30), das angeordnet ist, um fest mit dem Fahrzeugrahmen (24) oder dem Bauteil (34', 34'', 72) verbunden zu sein, und – ein Innenlagerteil (26), das fest mit dem Drehstab (2) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfaßt: – zumindest eine erste Winkelanzeigevorrichtung (50) mit einem ersten Teil (52), das angeordnet ist, um mit dem Außenlagerteil (28) des dazugehörigen Lagers (27, 29) fest verbunden zu sein, und mit einem zweiten Teil (54), das drehfest mit einem Endabschnitt (4, 6) des Drehstabs (2) verbunden ist, und – ein Meßgerät (98), um die Winkelrotation der Endabschnitte (4, 6) in Bezug auf den Fahrzeugrahmen (24) oder die Bauteile (34', 34'', 72) festzustellen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lokalisierungsvorrichtung zur Bestimmung der örtlichen Lage eines Bauteils eines Fahrzeugs am Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs mit einer Querstabilisatorvorrichtung zur Befestigung eines Bauteils eines Fahrzeugs am Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs, wobei die Querstabilisatorvorrichtung zwei Reaktionsarme und einen Drehstab aufweist, bei der Endabschnitte des Drehstabs mittels entsprechender Lager entweder am Fahrzeugrahmen oder am Bauteil montiert sind, wodurch die Endabschnitte in Bezug aufeinander um eine Längsachse des Drehstabs drehen können, und die Endabschnitte fest mit einem ersten Endabschnitt der entsprechenden Reaktionsarme verbunden sind, wobei ein zweiter Endabschnitt der Reaktionsarme jeweils mit dem anderen des Bauteils oder des Fahrzeugrahmens verbunden ist, wodurch die Reaktionsarme in Bezug auf das Bauteil um entsprechende Rotationsachsen drehen können, die sich parallel zur Längsachse des Drehstabs erstrecken.
Eine Stabilisatorvorrichtung der oben genannten Art ist in DE 37 30 338 C2 offenbart. Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist im Stand der Technik bekannt, bei der die örtliche Lage des Bauteils, z. B. ein Radachsgehäuse oder das Fahrerhaus eines Fahrzeugs, mittels Verbindungsarmen festgestellt werden kann, die sich vom Fahrzeugrahmen zum Bauteil erstrecken. Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist, dass die Verbindungsarme und jedwede damit verbundenen Messgeräte, separate Bauteile des Fahrzeugs sind und während der Herstellung des Fahrzeugs auf dem Hauptmontageband montiert werden müssen. Es ist jedoch wünschenswert, dass möglichst viele Bauteile des Fahrzeugs einen Teil von Teilmontagen bilden, die in separaten Montagebändern montiert werden, und die Teilmontagen dann auf dem Hauptmontageband montiert werden, wodurch die Produktionsrate gesteigert wird.
Die EP 0 768 231 B1 beschreibt eine Lagerung eines kippbaren Fahrerhauses eines Frontlenker-Lastkraftwagens. Die EP 0 353 395 B1 offenbart eine Winkelmessvorrichtung zur Messung der Rotation einer Antriebswelle einer Antriebseinheit.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lokalisierungsvorrichtung zur Bestimmung der örtlichen Lage eines Bauteils aufzuzeigen, die eine vereinfachte Montage an einem Fahrzeug ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Lokalisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnung genauer beschrieben, die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch darstellt.
1 stellt einen Längsschnitt durch eine Querstabilisatorvorrichtung dar.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Stabilisatorvorrichtung, die ein Radachsgehause trägt.
3 stellt einen vergrösserten Längsschnitt durch einen Endabschnitt der ersten Stabilisatorvorrichtung nach den 1 und 2 dar.
4 ist eine Seitenansicht eines Fahrerhauses, das auf den Fahrzeugrahmen eines Fahrzeugs montiert ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Stabilisatorvorrichtung, die das in 4 dargestellte Fahrerhaus tragt.
6 stellt einen vergrösserten Langsschnitt durch einen Endabschnitt der zweiten Stabilisatorvorrichtung nach den 4 und 5 dar.
Die in den 1 und 2 dargestellte Querstabilisatorvorrichtung umfasst einen Drehstab 2 mit einer Langsachse 3, dessen Endabschnitte 4, 6 fest mit den ersten Endabschnitten 8, 10 von zwei entsprechenden Reaktionsarmen 12, 14 verbunden sind, wobei die Endabschnitte 4, 6 des Drehstabs auf die ersten Endabschnitte 8, 10 der Reaktionsarme 12, 14 geschweisst sind. Die zweiten Endabschnitte 16, 18 der Reaktionsarme 12, 14 sind in der Form von Lagern, die die Reaktionsarme drehbar mit entsprechenden Radachsgehäusen 34', 34'' eines Fahrzeugs 22 verbinden, wobei die Langsachsen der Lager mit den Bezugszahlen 32' bzw. 32'' versehen sind. Es sollte jedoch vorausgesetzt werden, dass die Längen der Reaktionsarme unterschiedlich sein konnen, und dass die Langsachsen der Reaktionsarme in diesem Fall nicht zusammenfallen. Das Radachsgehäuse ist ebenfalls mit einem Fahrzeugrahmen 24 (3) des Fahrzeugs 22 mittels (nicht gezeigter) Federn und Fuhrungsarmen verbunden, die die Steuerung der Bewegung des Radachsgehäuses in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 24 unterstützen.
Um eine Verbindung der Endabschnitte 4, 6 des Drehstabs 2 mit dem Fahrzeugrahmen 24 zuzulassen, und es damit der Verbindung selbst zu ermöglichen, jedwede Abweichung zwischen den Achsen 36, 38 der Endabschnitte und der Langsachse 3 des Drehstabs auszugleichen, da diese Achsen fluchtend sein sollten, umfasst jeder erste Endabschnitt 8, 10 der Reaktionsarme 12, 14 eine Ausnehmung 20, siehe 3, worin ein Innenteilabschnitt 26 eines Kugellagers 27, 29 angeordnet ist, wobei in diesen Innenteilabschnitt 26 ein Paßstift 28 eingesetzt ist, der den Aussenteilabschnitt 30 des Lagers 27, 29 umfasst, der mit dem Fahrzeugrahmen 24 verbunden werden kann. Der Innenteilabschnitt 26, der eine Lagerbuchse ist, dessen Innenfläche die Form eines Oberflächenabschnitts einer Kugel hat, ist axial gegen eine Schulter 40 des dazugehörigen Reaktionsarms abgestützt und mittels eines Verschlussrings 42 gesichert. Die Ausnehmung ist mittels einer Dichtung 44 verschiebbar abgedichtet.
Um die Lage des Radachsgehauses relativ zu einer Bezugsebene P1 des Fahrzeugrahmens 24 festzustellen, umfasst einer der Paßstifte 28, vorzugsweise jedoch jeder Paßstift 28, eine Winkelanzeigevorrichtung 50 zum Anzeigen von Winkeln zwischen den Reaktionsarmen 12, 14 und dem Fahrzeugrahmen 24, z. B. die Winkel α, β zwischen den Langsachsen der Arme 60 bzw. 62 und einer Schnittlinie 64 bzw. 66 zwischen einer vertikalen Ebende durch diese Längsachsen 60, 62 und der Ebene P1. Diese Anzeigevorrichtung 50 umfasst ein feststehendes Teil 52, das fest mit einem Abschnitt des Paßstifts 28 verbunden ist, und ein bewegliches Teil in der Form einer Welle 54, das sich zentral durch eine Bohrung 56 im Paßstift 28 erstreckt und drehfest mit dem benachbarten Endabschnitt des Drehstabs 2 verbunden ist. Damit die Welle 54 auch Abweichungen von den Solleinbaumaßen ausgleichen kann, kann sie axial verschiebbar zu den Endabschnitten 4, 6 des Drehstabs sein. Die Verbindung zwischen der Welle und dem Drehstab kann ähnlich einer gewölbten Zahnradkupplung ausgestaltet sein. Ferner kann die Welle Antriebsgelenke beinhalten oder flexibel sein.
Somit überträgt die Welle 54 Daten uber die Verdrehung des dazugehorigen Endabschnitts 4, 6 des Drehstabs 2, und dabei eine Winkelverschiebung des dazugehörigen Reaktionsarms 12, 14 in Bezug auf den Fahrzeugrahmen an die Anzeigevorrichtung 50. Die Anzeigevorrichtung 50 wandelt diese Daten in ein elektrisches Signal um. Dieses Signal wird über eine elektrische Leitung 58 an ein Gerät 98 übertragen, um die Verhaltensparameter des Fahrzeugs zu beeinflussen. Anstatt ein Gerät zu sein, das die Daten in ein elektrisches Signal umwandelt, kann die Anzeigevorrichtung 50 ein Ventil umfassen, wie beispielsweise ein hydraulisches oder pneumatisches Ventil, auf das die Welle 54 einwirkt, und das angeordnet ist, um Druckflussigkeitssignale an ein Gerät zu senden, das die Verhaltensparameter des Fahrzeugs beeinflusst.
Aufgrund der Tatsache, dass es auf die oben erwähnte Weise eingebaut ist, kann (können) die Winkelanzeigevorrichtung(en) Teil einer Teilmontage darstellen, die die Stabilisatorvorrichtung 1 umfasst, wodurch die Notwendigkeit entfallt, dass es bei der Hauptmontage des Fahrzeugs montiert werden muss, und auch die damit verbundene, kostspielige Montagezeit entfällt.
Eine wie in den 4–6 dargestellte Querstabilisatorvorrichtung 1 kann auch zwischen einem Fahrerhaus 72 und einem Fahrzeugrahmen 24 eines Fahrzeugs 22 vorgesehen sein, wobei dieselben Bezugszeichen fur Bauteile mit derselben Funktion wie in den 1–3 verwendet werden.
So kann eine erste Winkelanzeigevorrichtung entsprechend der oben angegebenen Winkelanzeigevorrichtung 50 dazu verwendet werden, um die örtliche Lage der Fahrerhauses in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 24 festzustellen.
4 zeigt, dass das Fahrerhaus 72 auf Federn 74, 76 auf dem Fahrzeugrahmen 24 ruht, wobei die Federn die Steuerung der relativen Bewegung des Fahrerhauses 72 und des Fahrzeugrahmens 24 unterstützen und dazu neigen, das Fahrerhaus 72 in eine anfängliche Position in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 24 zurück zu bringen. Das Fahrerhaus 72 kann beispielsweise aufgrund der Kraft der Luft, die das Fahrerhaus beaufschlagt, wenn das Fahrzeug in Bezug auf die Umgebungsluft bewegt wird, aus seiner anfänglichen Position gebracht werden. Das kann ebenfalls dadurch geschehen, dass das Fahrerhaus so belastet ist, dass beispielsweise das Gewicht seines hinteren Abschnitts zunimmt.
Die Querstabilisatorvorrichtung 1 ist nahe der Achse 80 am Fahrzeugrahmen 24 befestigt und nahe der Achse 82 am Fahrerhaus. Erste Winkelanzeigevorrichtungen 50 können deshalb angeordnet werden, um die Winkel α und β zwischen den Längsachsen 60, 62 der Reaktionsarme und einer Ebene P1 des Fahrzeugrahmens 24 in entsprechenden vertikalen Ebenen zu messen, die diese Längsachsen 60, 62 umfassen.
Zusätzlich ist eine weitere oder zweite Winkelanzeigevorrichtung 90 mit einem Teil 92 versehen, das in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 24 feststehend ist, und das in der in der 6 dargestellten Ausführungsform axial aussen am feststehenden Teil 52 der ersten Anzeigevorrichtung 50 montiert ist.
Um eine Höhe h der örtlichen Lage 86 des Fahrerhauses 72 festzustellen, z. B. in Bezug auf Ebene P1, ist ein erster Endabschnitt eines Verbindungsarms 84 an der Stelle 86 mit dem Fahrerhaus 72 verbunden. Der zweite Endabschnitt des Verbindungsarms ist mit einem ersten Endabschnitt eines zweiten Verbindungsarms 88 verbunden, dessen zweiter Endabschnitt wiederum fest mit einer Achse 94 der Winkelanzeigevorrichtung 90 verbunden ist.
Durch Messung eines Winkels γ zwischen der Längsachse des zweiten Verbindungsarms und der Ebene P1 mittels der Winkelanzeigevorrichtung 90, kann dabei die Hohe h auf der Grundlage des Winkels γ und dem Abstand zwischen der Stelle 86 und der Achse 80 der Welle 54 berechnet werden. Daten uber diese Höhe h können über eine Leitung 96 an eine Steuervorrichtung 98 übertragen werden, die die örtliche Lage des Fahrerhauses in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 24 uberwacht.
Vorstehend wurde eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Zusammenhang mit einem Querstabilisatorvorrichtung mit einem Drehstab beschrieben, der am Fahrzeug befestigt ist, und mit Reaktionsarmen, die mit einem Bauteil verbunden sind, das in Bezug auf den Fahrzeugrahmen beweglich ist, es wird jedoch vorausgesetzt, dass der Drehstab statt dessen auch an dem Bauteil befestigt werden kann, und dass der Reaktionsarm am Fahrzeugrahmen befestigt werden kann. Ferner wurde festgestellt, dass die Lager zur Montage des Drehstabs am Fahrzeugrahmen Kugellager sind, es wird jedoch vorausgesetzt, dass auch andere Vorrichtungen zum Ausgleichen von Winkelabweichungen zwischen den Längsachsen dieser Lager und der Längsachse des Drehstabs zum Einsatz gelangen können, insofern als sichergestellt ist, dass die Lager Teil der Querstabilisatorbaugruppe sind und eine Messung der Verdrehung des Endabschnitts (der Endabschnitte) des Drehstabs in Bezug auf den Fahrzeugrahmen zulassen.

Claims

Eine Lokalisierungsvorrichtung zur Bestimmung der örtlichen Lage eines Bauteils (34', 334'', 72) eines Fahrzeugs am Fahrzeugrahmen (24) des Fahrzeugs, wobei die Lokalisierungsvorrichtung eine Querstabilisatorvorrichtung mit zwei Reaktionsarmen (12, 14) und einen Drehstab (2) umfaßt, bei der Endabschnitte (4, 6) des Drehstabs (2) mittels entsprechender Lager (27, 29) entweder am Fahrzeugrahmen (24) oder dem Bauteil (34', 34'', 72) montiert sind, wodurch die Endabschnitte (4, 6) in Bezug aufeinander um eine Längsachse (3) des Drehstabs (2) drehen können, und die Endabschnitte (4, 6) mit einem ersten Endabschnitt (8, 10) der entsprechenden Reaktionsarme (12, 14) fest verbunden sind, wobei ein zweiter Endabschnitt (16, 18) der Reaktionsarme (12, 14) mit dem anderen entweder des Bauteils (34', 34'', 72) oder des Fahrzeugrahmens (24) verbunden sind, wodurch die Reaktionsarme (12, 14) in Bezug auf das Bauteil (34', 34'', 72) um entsprechende Rotationsachsen (32', 32'') drehen können, die sich parallel zur Längsachse (3) des Drehstabs (2) erstrecken, wobei die Lager (27, 29) jeweils umfassen: – ein Außenlagerteil (28, 30), das angeordnet ist, um fest mit dem Fahrzeugrahmen (24) oder dem Bauteil (34', 34'', 72) verbunden zu sein, und – ein Innenlagerteil (26), das fest mit dem Drehstab (2) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfaßt: – zumindest eine erste Winkelanzeigevorrichtung (50) mit einem ersten Teil (52), das angeordnet ist, um mit dem Außenlagerteil (28) des dazugehörigen Lagers (27, 29) fest verbunden zu sein, und mit einem zweiten Teil (54), das drehfest mit einem Endabschnitt (4, 6) des Drehstabs (2) verbunden ist, und – ein Meßgerät (98), um die Winkelrotation der Endabschnitte (4, 6) in Bezug auf den Fahrzeugrahmen (24) oder die Bauteile (34', 34'', 72) festzustellen.
Eine Lokalisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zweite Anzeigevorrichtung (90) zur Feststellung des Abstandes zwischen einer örtlichen Lage des Fahrzeugrahmens (24) und einer örtlichen Lage (86) des Bauteils (34', 34'', 72) umfaßt, wobei die örtliche Lage (86) des Bauteils (34', 34'', 72) sich in einem Abstand von der Rotationsachse (82) der Reaktionsarme (12, 14) befindet.
Eine Lokalisierungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die örtliche Lage des Fahrzeugrahmens (24) auf der Längsachse (3) des Drehstabs (2) befindet.
Eine Lokalisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (27, 29) Kugellager sind, dass das Lagerteil (28) der Befestigungsvorrichtung, das angeordnet ist, um fest mit dem Fahrzeugrahmen (24) verbunden zu sein, ein Außenteil (28, 30) des Kugellagers ist, und dass das Lagerteil, das fest mit dem Drehstab (2) verbunden ist, eine flexible Welle (54) ist.
Eine Lokalisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Radachsgehäuse (34', 34'') ist.
Eine Lokalisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Fahrerhaus (72) ist.
Eine Lokalisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei erste Winkelanzeigevorrichtungen (50) vorgesehen sind, wovon jede an ihrem Endabschnitt (4, 6) des Drehstabs (2) befestigt ist.