DE2730353A1

DE2730353A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung von in fahrzeugen eingebauten stossdaempfern

Info

Publication number: DE2730353A1
Application number: DE19772730353
Authority: DE
Inventors: William P Cargile
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1977-07-05
Publication date: 1978-03-02
Also published as: JPS5327054A; US4107975A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung von in Fahrzeugen

eingebauten Stoßdämpfern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen von in Fahrzeugen eingebauten Stoßdämpfern oder dergleichen.

Das bisher hauptsächlich gebrauchte, bekannte Verfahren zur Prüfung von Stoßdämpfern ist eine subjektive Technik, bei der ein Fahrzeug betätigt und die vom Fahrzeug ausgeführten Schwingungen wahrgenommen werden. Wegen der diesem Verfahren anhaftenden, offenkundigen Subjektivität haben die an einem Stoßdämpfertausch wirtschaftlich Interessierten ein wesentliches Interesse daran, Mängel festzustellen, die tatsächlich überhaupt nicht vorhanden sind

Das einzige bekannte objektive Verfahren zur Prüfung von Stoßdämpfern, das beispielsweise in der US-PS 3 830 093 beschrieben ist, umfaßt die Verbindung eines Schreibstiftes mit der Fahrzeugkarosserie, wobei eine vom Stift zu beschriftende Streifenkarte dem Stift benachbart angeordnet wird und vorwärtsbewegt wird, wenn das Fahrzeug zunächst aus einer ruhenden Position herausbewegt und dem Fahrzeug anschließend die Rückkehr in diese Ruheposition gestattet wird. Eine solche Vorrichtung ist nicht nur schwierig zu handhaben, sie erfordert auch besondere Fähigkeiten zur Analyse und zur Interpretation der durch ihre Anwendung erhaltenen graphischen Darstellungen.

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Der Erfindung liegt .die Aufgabe 'zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen von in Fahrzeugen eingebauten Stoßdämpfern oder dergleichen zu schaffen, die einerseits eine objektive Auswirkung, andererseits, eine relativ einfache Handhabung gestatten.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß ein Signalerzeuger gegenüber der Fahrzeugachse unbeweglich angeordnet wird, der zur Erzeugung eines Ausgangssignals geeignet ist, dessen Größe dem Abstand zwischen dem Signalerzeuger und einem Karosserieabschnitt des Fahrzeugs proportional ist, daß zur Erzeugung eines derartigen Ausgangssignals der Signalerzeuger mit Abstand von der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, daß die Fahrzeugkarosserie aus einer Ruhelage herausbewegt und ihr anschließend die Rückkehr in die Ruhelage gestattet wird, und daß die zeitliche Veränderung des Ausgangssignals während der Rückkehr in die Ruhelage gemessen wird.

Außerdem dient der Lösung der gestellten Aufgabe die erfindungsgemäße Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen Signalerzeuger zur Erzeugung von Ausgangssignalen, deren Größe dem Abstand zwischen dem Signalerzeuger und einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie proportional ist, durch Mittel zur gegenüber der Fahrzeugachse unbeweglichen und gegenüber einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie einen Abstand aufweisenden Lagerung des Signalgebers, derart, da3 das Ausgangssignal des Signalgebers eine Größe aufweist, die dem Abstand zwischen dem Signalgeber und der Fahrzeugkarosserie proportional ist und durch Mittel zum Messen und Analysieren des Ausgangssignals des Signalerzeugers in Ab-

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hängigkeit von einer Bewegung der Fahrzeugkarosserie relativ zu dieser Achse.

Der Signalerzeuger umfaßt vorzugsweise ein reaktives Element, das mit einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie eine Reaktanz bildet, wobei diese Reaktanz zur Erzeygung des Ausgangssignals eingesetzt wird. Dabei kann es sich sowohl um einen kapazitiven als auch um einen induktiven Signalerzeuger handeln.

In Anwendung der vorliegenden Erfindung kann ein kleiner Signalerzeuger auf der Oberseite eines Fahrzeugreifens derart angeordnet werden, daß der Signalerzeuger vom Kotflügel des Fahrzeugs oder einem anderen Teil der Fahrzeugkarosserie einen Abstand einhält. Der Signalerzeuger ist so ausgebildet, daß er mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie unter Bildung einer Reaktanz zusammenwirkt, deren Größe in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem Signalerzeuger und. der Fahrzeugkarosserie schwankt. Durch Messung dieser Reaktanζveränderung als Ergebnis einer Bewegung der Karosserie relativ zum Reifen, welche Bewegung durch den Stoßdämpfer des Fahrzeugs gedämpft wird, ergibt sich eine objektive Anzeige der Stoßdämpferwirkung.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung besitzt der Signalerzeuger eine Antennenplatte, die eine Platte eines Kondensators darstellt, während der gegenüberliegende Teil der Fahrzeugkarosserie die andere Kondensatorplatte bildet. Durch Bewegung der Fahrzeugkarosserie in Richtung auf die Antennenplatte des Signalerzeugers und davon weg wird die Kapazität verändert und eine Messung der Kapazität und deren zeitlicher Veränderung bei einer Schwingung des Fahrzeugs relativ zum Reifen ergibt eine objekti-

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ve Anzeige der Stoßdämpferbeschaffenheit.

Es ist eine beachtliche Kapazität zwischen dem Signalerzeuger und dem Erdboden bzw. der Oberfläche vorhanden, auf der das Fahrzeug steht. Eine derartige Kapazität würde, falls sie parallel zu der Kapazität zwischen Signalerzeuger und Karosserie bestehen bliebe, Messungen der Veränderung der Kapazität zwischen Signalerzeuger und Fahrzeugkarosserie unmöglich machen, die im Vergleich mit der erstgenannten Kapazität zwischen Signalerzeuger und Erde äußerst gering sind. Die Erfindung sieht deshalb einen Signalerzeuger vor, bei welchem die Antennenplatte gegenüber der Erde bzw. der AufStandsfläche des Fahrzeugs abgeschirmt ist, so daß die Kapazität zwischen Signalerzeuger und Karosserie nicht durch die Kapazität zwischen Signalerzeuger und Erde überlagert wird.

Bei einer anderen Ausführungsform besitzt der Signalerzeuger ein induktiv wirksames Element, das ein Feld erzeugt, das einen manetischen Teil der Fahrzeugkarosserie schneidet, so daß die induktive Reaktanz dieser Induktionseinrichtung mit der Entfernung zwischen dem Signalerzeuger und diesem Teil der Fahrzeugkarosserie verändert wird. Eine Messung der induktiven Reaktanz und ihrer zeitlichen Veränderung ergibt ebenfalls eine objektive Anzeige der Stoßdämpferbeschaffenheit.

Da erfindungsgemäß ein Signalerzeuger geschaffen werden soll, der gegenüber der Fahrzeugkarosserie eine Kapazität bildet, die nicht durch die Kapazität zwischen Signalerzeuger und Erde überlagert wird, wird erfindungsgemäß die Antennenplatte von einem Metallgehäuse getragen, das mit einem nicht geerdeten Nullpunkt

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einer Oszillatorschaltung verbunden ist, in welcher die Kapazität zwischen Signalerzeuger und Karosserie ein die Frequenz bestimmendes Element ist, derart, daß eine Veränderung dieser Kapazität eine meßbare Veränderung der Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung bewirkt.

Erfindungsgemäß soll außerdem eine Vorrichtung geschaffen werden, die ein meßbares Signal liefert, das von benachbarten großen Kapazitäten unabhängig ist. Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Antennenplatte des Signalerzeugers gegenüber der Kapazität zwischen Signalerzeuger und Erde abgeschirmt ist, wobei diese Abschirmung durch metallische Wände erreicht wird, die im wesentlichen die Antennenplatte umgeben und mit dem Schaltungsnullpunkt der Oszillatorschaltung verbunden ist, in welcher in Kapazität zwischen Karosserie und Signalerzeuger ein die Frequenz bestimmendes Element ist.

Noch eine weitere Aufgabe besteht darin, einen Signalerzeuger zu schaffen, der eine Induktivität aufweist, die geeignet ist, mit einem gegenüberliegenden Teil der Fahrzeugkarosserie in Feldlinienverbindung zu stehen, derart, daß die Größe der induktiven Reaktanz eine Funktion des Abstandes zwischen der Induktivität und diesem Teil der Fahrzeugkarosserie ist. Eine solche induktive Reaktanz wird beispielsweise dadurch gemessen, daß die Induktivität als frequenzbestimmendes Element in eine Oszillatorschaltung einbezogen ist.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß Fahrzeugstoßdämpfer am Fahrzeug zuverlässig geprüft werden können. Durch die Erfindung wird außerdem ein häufiges Überprüfen der Stoßdämpfer ermöglicht, weil

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das Prüfverfahren keine Demontage des Fahrzeugs erfordert und weil Signalerzeuger geschaffen werden können, die klein genug sind, um oben auf die Fahrzeugreifen aufgesetzt zu werden, ohne daß dabei Befestigungselemente ober andere Ausrüstungsteile erforderlich sind.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Fahrzeug zur Messung der Stoßdämpferqualität,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Signalerzeugers, wobei zur deutlicheren Darstellung innerer Teile ein Teil ausgebrochen ist,

Fig. 3A ein Schaltbild einesOszillators, der dem Stand der Technik entsprechend angeschlossen ist, um ein durch eine Kapazität bestimmtes Signal zu erzeugen,

Fig. 3B ein Schaltbild einesOszillators, angeschlossen gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3C ein Schaltbild einesOszillators gemäß Fig. 3B innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 ein weitere Einzelheiten zeigendes Blockschaltbild eines als Element der vorliegenden Erfindung eingesetzten Oszillators,

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Fig. 5 ein Diagramm der Fahrzeugsauslenkung über der Zeit typisch für ein mittels eines Stoßdämpfers gedämpftes Fahrzeug,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines induktiv ausgestalteten Signalerzeugers, bei dem Teile weggebrochen sind, um die innere Ausstattung zu zeigen,

Fig. 7 ein Schaltbild einesOszillators, bei welchem die Induktivität gemäß Fig. 6 als frequenzbestimmendes Element Verwendung findet,

Fig. 8 einen Querschnitt einer alternativen Ausführungsform eines induktiven Signalerzeugers längs der Linie 8 8 in Fig. 9 und

Fig. 9 einen Querschnitt nach der Linie 9 - 9 in Fig. 8.

In der Zeichnung ist ein Teilstück eines insgesamt mit 12 bezeichneten Motorfahrzeugs dargestellt. Das Fahrzeug 12 wird typischerweise von einer Achse 14 getragen, die ihrerseits zur Bewegung über eine Straßenoberfläche S durch gummibereifte Räder abgestützt ist, von welchen ein Rad bei 16 in Fig. 1 dargestellt ist. Die Karosserie des Fahrzeugs 12 wird über eine Feder 18 auf die Achse 14 abgestützt, außerdem ist ein Stoßdämpfer 20 vorgesehen, der sich zwischen der Karosserie und der Achse erstreckt, um Schwingungen zwischen der Karosserie und der Achse zu dämpfen, wenn das Rad 16 auf Unregelmäßigkeiten der Oberfläche S trifft. Der Stoßdämpfer 20 ist mit zunehmendem Alter einer teilweisen Abnützung ausgesetzt, wobei eine objektive Messung der Stoßdämpferwirkung die Auswechslung des Stoßdämpfers zu einem geeigneten Zeitpunkt ermöglicht. Erfindungsgemäß ist ein Signalgeber 22 vorgesehen, der auf die Oberseite des Rades 16 einem einen -Teil der Karosserie des Fahr-

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zeugs 12 bildenden Kotflügel 24 gegenüberliegend aufgesetzt wird. Der Signalgeber 22 umfaßt eine flache, leitende Antennenplatte 26, die zusammen mit der Oberfläche des.Kotflügels 24 eine Kapazität bildet, die in Fig. 3C schematisch mit 28 bezeichnet ist. Die Platte 26 wird isoliert von einem metallischen, kastenförmigen Schild 30 getragen, der um die Platte, 26 einen Schutz bildet, um eine Wirkung zwischen der Platte und dem Rad 16 zu verhindern, das auf dem gleichen (Erd-) Potential liegt, wie der Kotflügel 24. Innerhalb des kastenförmigen Schilds 30 ist ein integrierter Schaltkreis 32 angeordnet, der einen Oszillator bildet, dessen Frequenz durch die kapazitive Reaktanz der Kapazität 28 gesteuert wird, der seinerseits dem Abstand zwischen dem Signalgeber und dem Kotflügel 24 proportional ist.

Um die Wirkungsweise des Signalgebers 22 als ein die Frequenz im Oszillatorkreis bestimmendes Element näher zu erläutern, wird anhand der Fig. 3A kurz eine herkömmliche Oszillatoranordnung beschrieben. In Fig. 3A ist ein Verstärker 34 vorgesehen, dessen Ausgang über einen Kondensator 36 rückgekoppelt ist, um eine Schwingung mit einer durch die Größe der kapazitiven Reaktanz des Kondensators 36 bestimmten Frequenz aufrechtzuerhalten. In typischer Weise ist der Nullpunkt des Verstärkers 34 geerdet, wie bei 38 zu sehen ist. In Fig. 3A ist ein Parallelkondensator 40 dargestellt. Falls die Kapazität des Kondensators 40 im Vergleich mit der Kapazität des Kondensators 36 groß ist, werden Veränderungen des Kondensators 36 eine unwesentlich kleine Wirkung auf die Schwingungsfrequenz des Kreises haben. Falls der Schaltkreis nach Fig. 3A im vorliegenden Zusammenhang mit dem Signalgeber 22 verwendet würde, würde der Kondensator 40 durch die Antennenplatte des Signalgebers und die Erde gebildet werden. Ein solcher Kondensator besitzt einen relativ großen Wert,

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so daß jede Veränderung der Kapazität 36, die durch die Kapazität zwischen der Platte 26 und der Fahrzeugkarosserie gebildet wird, nur geringe oder keine Auswirkung auf die Schwingungsfrequenz des Kreises haben würde.

Die Fig. 3B und 3C stellen einen Oszillatorkreis dar, wie er zur Anwendung der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Der Nullpunkt des Verstärkers 34 ist nicht geerdet, statt dessen ist die Ausgangsklemme des Verstärkers geerdet. Wie in Fig. 3C gezeigt ist, ist der Nullpunkt mit dem kastenförmigen Schild 30 verbunden, so daß die kapazitive Reaktanz des Kondensators 28 im wesentlichen ausschließlich die Schwingungsfrequenz des Oszillatorkreises bestimmt. Die Kapazität zwischen dem Schild 30 und der Erde, die in Fig. 3C bei 40' gezeigt ist, beeinflußt den Eingang des Verstärkers 34 nicht wesentlich und überlagert deshalb die Auswirkung der Veränderungen des Kondensators 28 nicht oder überdeckt sie nicht auf andere Weise. Weil die Kapazität des Kondensators 28 im wesentlichen ausschließlich von dem Abstand zwischen dem Kotflügel 24 und der Antennenplatte 26 innerhalb des Signalgebers 22 abhängt, wird sich die Schwingungsfrequenz des Kreises mit diesem Abstand verändern, um ein Signal zu erzeugen, dessen Frequenz eine Funktion des augenblicklichen Abstands zwischen dem Reifen und dem Kotflügel ist. Dieses Signal wird einer das Signal analysierenden und anzeigenden Einheit 42 zugeführt, in welcher es durch eine geeignete Schaltung reduziert wird, um einen sichtbaren Ausgang zu liefern, der anzeigt, ob der Stoßdämpfer 20 den Anforderungen entspricht oder eine Auswechslung erforderlich ist. Auf diese Weise wird durch die nicht geerdete Anordnung des Schaltungsnullpunktes des Verstärkers 34 die nachteilige Auswirkung einer

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großen, ungewollten, kapazitiven Kopplung vermieden.

Der Verstärker 34 wurde vorstehend etwas schematisch erläutert. Eine detailiertere Darstellung der tatsächlich verwendeten Schaltung ist aus Fig. 4 ersichtlich. Wie aus dieser Fig. 4 zu sehen ist, sind zwei invertierende Verstärker 34a und 34b in Kaskadenschaltung vorgesehen, derart, daß das Rückkopplungssignal vom Ausgang des Verstärkers 34b an den Eingang des Verstärkers 34a über den Kondensator 28 eine derartige Phasenlage aufweist, daß die Schwingungen mit einer Frequenz gehalten werden, die durch die Kapazität in Verbindung mit einem Widerstand 45 bestimmt ist. Zusätzlich ist der Verstärker 34a mit einer vorspannenden Schaltung 44 versehen, die das Gleichstrom-Eingangsniveau des Verstärkers auf dem Schwellenwert des Verstärkers hält, um das Einsetzen der Schwingung zu erleichtern. Der Ausgang des Verstärkers ist in Fig. 4 zwischen der Erde und dem Schaltungsnullpunkt 39 angeordnet. Obwohl es in Fig. 4 nicht gezeigt ist, ist der Nullpunkt 39 mit dem Schild 30 des Signalgebers 22 verbunden, um eine überlagerung des Kondensators 28 durch streuende oder störende Kapazitäten zu vermeiden.

Im Betrieb wird der Signalgeber 22 auf die Oberseite des Fahrzeugreifens derart aufgesetzt, daß die Antennenplatte 26 dem Kotflügel 24 gegenüberliegt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Dadurch wird der Kondensator 28 mit einem gewissen festen oder Bezugswert erhalten, wodurch wiederum die Frequenz des durch den Verstärker 34 gebildeten Oszillators bestimmt wird. Da sich die Fahrzeugkarosserie in einem ruhigen Zustand befindet, kann die Analyse- und Anzeigeeinheit 42 auf der Basis der in dieser Ruheposition vorhandenen Schwingungsfrequenz auf Null einge-

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stellt werden. Anschließend wird die Fahrzeugkarosserie 12 aus dem Ruhezustand herausbewegt, in dem beispielsweise auf einen Teil der Fahrzeugkarosserie in Richtung des mit 46 bezeichneten Pfeils eine Kraft ausgeübt wird. Diese Kraft wird beendet, so daß die Karosserie die Neigung erhält, in den Ruhezustand in einer Weise zurückzukehren, die durch die Schwerkraft, die in der Feder 18 gespeicherte Energie und die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers 20 bestimmt wird. Die Bewegung der Karosserie 20 gegenüber dem Signalgeber 22 bewirkt eine entsprechende Veränderung der Kapazität des Kondensators 28, durch die wiederum eine Veränderung der Schwingungsfrequenz des Oszillators bewirkt wird. Diese Veränderung des Frequenzsignals wird durch die Schaltung innerhalb der Analyse- und Anzeigeeinheit 42 analysiert und es wird eine Anzeige stattfinden, ob die Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers 20 innerhalb der vorgeschriebenen Bereiche liegt.

Zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nun auf Fig. 5 bezug genommen, in der die Fahrzeugbewegung aus der Ruheposition über der Zeit aufgetragen ist. Die Horizontalachse 48 bezeichnet die Lage der Fahrzeugkarosserie gegenüber der Achse 14 in der Ruheposition und der Kurvenabschnitt 50 bezeichnet die Auslenkung der Fahrzeugkarosserie unter der Einwirkung der Kraft 46. Bei Beendigung der Kraftausübung kehrt die Fahrzeugkarosserie in die Ruheposition zurück und bewegt sich über diese hinaus, wie aus dem Kurvenabschnitt 52 ersichtlich ist. Die Fahrzeugbewegung wird dann umgekehrt in Richtung auf die Ruhelage und es kann noch ein weiteres Überschreiten dieser Ruhelage auftreten, wie dies durch das Kur-

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vensegment 54 gezeigt ist. Diese Schwingungen setzen sich in gedämpfter Weise fort, bis schließlich das Fahrzeug in der Ruheposition zum Stillstand kommt, wobei die besondere Schwingungskurve durch die Veränderung der Oszillator frequenz die Wirkungsweise des Stoßdämpfers beim Dämpfen der Schwingungen der Fahrzeugkarosserie anzeigt. Die vorliegende Erfindung kann auch unter Anwendung eines Signalgebers verwirklicht werden, indem eine Induktivität derart angeordnet ist, daß die induktive Reaktanz der Induktivität sich mit dem Abstand zwischen der Induktivität und der Fahrzeugkarosserie verändert. In Fig. 6 ist ein Signalgeber 22* gezeigt, der auf einem Reifen 16* im Abstand von einem Teil der Fahrzeugkarosserie, wie beispielsweise einem angedeuteten, mit 24' bezeichneten Kotflügel angeordnet ist. Die Position des Signalerzeugers 22* auf dem Reifen 16* ist im wesentlichen mit der Position identisch, die in Fig. 1 dargestellt ist. Der Signalgeber 22* umfaßt einen Schild 30', der im wesentlichen dem Schild 30 nach Fig. 2 entspricht und der aus eisenhaltigem Metall und einem ähnlichen magnetischen Material besteht. Innerhalb des Schilds 30' ist ein nichtmagnetischer Abstandhalter 56 angeordnet, der einen E-förmigen Magnetanker 58 trägt. Der Anker 58 umfaßt einen zentralen Schenkel 60, der zwischen den Endschenkeln 62 und 64 und mit Abstand von diesen angeordnet ist. Jeder der Schenkel besitzt eine obere ebene Oberfläche, die annähernd parallel zum Kotflügel 24' verläuft. Der zentrale Schenkel 60 wird von einer Drahtspule 66 umschlossen. Die Induktivität der Spule 66 erzeugt eine induktive Reaktanz zwischen den Enden 68 und 70 der Spule. Ein Stromfluß durch die Spule 60 erzeugt Feldlinien F, die so betrachtet werden können, als entsprängen sie in der Oberfläche des zentralen Schenkels 60 des Ankers 58 und bewegten sich zu den Oberflächen der Endschenkel 62 und 64. Diese

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Feldlinien schneiden den Karosserieteil 24' und werden dadurch derart beeinflußt, daß sich die Induktivität der Spule 60 mit dem Abstand zwischen der Spule und dem Kotflügel 24* ändert. Die Veränderung der Induktivität erzeugt eine entsprechende Veränderung der induktiven Reaktanz zwischen den Endpunkten 68 und 70. Das Vorhandensein des Schilds 30¹ und die Ausbildung des Ankers 58 wirken zur Reduzierung desjenigen Teils des Kraftlinienfeldes bei, das andernfalls seitlich vom Anker vorhanden sein würde um die Auswirkung der Bewegung des Kotflügels 24' relativ zum Signalgeber maximal zu gestalten.

Wie in Fig. 7 dargestellt ist, ist die Spule 66 in den Rückkopplungskreis eines Oszillators einbezogen. Der Oszillator umfaßt einen Verstärker 72, wobei ein Teil des Verstärkerausgangs über einen Kondensator 74 und eine Induktivität 66 zum Eingang des Verstärkers rückgekoppelt ist, um die Schwingung zu stützen. Da die induktive Reaktanz der Induktivität 26 die Schwingungsfrequenz des Oszillators bestimmt, ist die Größe dieser Frequenz proportional dem Abstand zwischen dem Signalgeber 22' und dem Kotflügel 24'. Der Ausgang des Oszillators ist mit einer Analyse- und Anzeigeeinheit 42* verbunden, die im wesentlichen der Analyse- und Anzeigeeinheit 42 gleicht. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 ist deshalb im wesentlichen gleich der obenbeschriebenen. D. h. der Signalgeber 22' wird auf den Reifen 16* gegenüber einem Teil 24' der Fahrzeugkarosserie angeordnet, derart, daß das durch den Signalgeber erzeugte Feld mit dem Karosserieteil zusammenwirkt. Dann werden die Federn und der Stoßdämpfer des Fahrzeugs durch eine Kraft beansprucht und betätigt, wie sie beispielsweise bei 46 in Fig. 1 dargestellt ist, worauf der Fahrzeugkarosserie die Rückkehr in die Ruhelage gestattet wird, was in der Weise statt-

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findet, wie es oben im Zusammenhang mit Fig. 5 erläutert wurde. Dadurch wird eine Veränderung der Größe der induktiven Reaktanz der Spule 66 bewirkt, die ihrerseits eine Veränderung der Schwingungsfrequenz im Oszillatorkreis verursacht. Diese Frequenzveränderung wird analysiert und durch die Einheit 42' angezeigt, um einen objektiven Hinweis auf den Stoßdämpferzustand und dessen Funktion zu geben.

Eine andere Ausführungsform eines induktiven Signalgebers ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Diese andere Ausführungsform umfaßt einen Körper 76 aus magnetischem Material, der auf einem bogenförmigen, nicht magnetischen Schuh 78 gelagert ist, der einen Radius entsprechend der Krümmung des Fahrzeugreifens aufweist, so daß der Körper auf dem Reifen in aufrechter Lage gehalten wird. Der Körper weist zylindrische Form auf und besitzt einen äußeren Schildabschnitt 78 und einen inneren Ankerabschnitt 80, die voneinander durch einen zylindrischen Spalt 82 getrennt sind. Der Schildabschnitt und der Ankerabschnitt besitzen ebene Oberflächen, die annähernd parallel zum Fahrzeugkotflügel oder einem ähnlichen Karosserieteil verlaufen. In dem zylindrischen Zwischenraum ist eine Spule 84 angeordnet, die auf einen nicht magnetischen Formkörper 86 gewickelt ist, um das Einsetzen der Spule in den zylindrischen Raum zu erleichtern. Die Spule 86 besitzt von außen zugängliche Enden 88 und Die kapazitive Reaktanz zwischen diesen Enden weist eine Größe auf, die der Induktivität der Spule 84 proportional ist. Der Signalgeber nach den Fig. 8 und 9 erzeugt ein Feld, das dem vorstehend in Verbindung mit Fig. 6 beschriebenen Feld sehr ähnlich ist, wobei die das Feld bildenden Feldlinien in Fig. 8 mit F bezeichnet sind. Ein derartiges Feld schneidet den Fahr-

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zeugkotflügel oder einen ähnlichen Karosserieteil, so daß Veränderungen des Abstands zwischen dem Körper 76 und dem Fahrzeugkarosserieteil, mit welchem er durch das Feld verbunden ist, eine entsprechende Veränderung der induktiven Reaktanz an den Enden 88 und 90 der Spule 84 bewirken. Eine solche Veränderung der induktiven Reaktanz bewirkt eine entsprechende Änderung der Frequenz im Oszillatorkreis, durch deren Analyse und deren Messung in Abhängigkeit von der Zeit eine objektive Anzeige der Wirkungsweise des Stoßdämpfers erhalten wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Einzelheiten über die Analyse und die Anzeigeeinheit 42 nicht zu entnehmen. Dies beruht darauf, daß für den Fachmann viele verschiedene Ausführungsformen einer derartigen Einheit möglich erscheinen. Der spezifische Ausgang der Einheit kann eine beliebige Zahl von Formen annehmen, die unter anderem von der Geschicklichkeit der Personen abhängig sind, die die Vorrichtung betätigen. Beispielsweise ist in einem erfindungsgemäß gestalteten System der Ausgang der Einheit 42 ein D¹Arsonval-Meßgerät mit einer Bezugsmarke im mittleren Bereich oder in der Nähe des mittleren Bereiches, wobei das Gerät derart eingestellt ist, daß eine Ablesung oberhalb der Marke einen schadhaften Stoßdämpfer und eine Ablesung unterhalb der Marke einen brauchbaren Stoßdämpfer anzeigt.

Man ersieht daraus, daß die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Stoßdämpfern zum Gegenstand hat, die ohne mühevolle Anbauten am Fahrzeug angewandt werden können, und die eine objektive Anzeige des Stoßdämpferzustands ergeben.

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L e e r s e i t e

Claims

R. SPLANEMANN dr. B. REITZNER J. RICHTER F. WERDERMANN

OIPL.-ING. DIPL.-CHE M. DIPL.-ING. DIPL.-ING.

MÖNCHEN HAMBURG

William P. CARGILE ·οοο munchen a t j_un 1077

' Τ*Ι13 . ₄ * ' '

206 El Granada Boulevard TCi₁W;ob·ι-«6207/226209

TeifQ*am*nc Invtntiui Munthen

Half Moon Bay

San Mateo County /Kalifornien

U 5 _A Un,,,. Akte: I543-1-10. 033

Ihr Zeichen:

Patentansprüche;

1J Verfahren zum Überprüfen von in Fahrzeugen eingebauten Stoßdämpfern oder dergl., dadurch gekennzeichnet, daß ein
Signalerzeuger gegenüber der Fahrzeugachse unbeweglich angeordnet wird, der zur Erzeugung eines Ausgangssignals geeignet ist, dessen Größe dem Abstand zwischen dem Signalerzeuger und einem Karosserieabschnitt des Fahrzeugs proportional ist, daß zur Erzeugung eines derartigen Ausgangssignals der Signalerzeuger mit Abstand von der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, daß die Fahrzeugkarosserie aus einer Ruhelage herausbewegt und ihr anschließend die Rückkehr in
die Ruhelage gestattet wird und daß die zeitliche Veränderung ck·- Ausgangssignals während der Rückkehr in die Ruhelage gemessen wir<..
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalerzeuger angeordnet wird, der ein reaktives Element umfaßt, das mit einem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie eine Reaktanz bildet und daß diese Reaktanz zur Erzeugung des Ausgangssignals eingesetzt wird.

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ORIGINAL INSPECTED
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element gegenüber dem Erdpotential abgeschirmt wird, derart, daß die Reaktanz zwischen dem Element und.der Fahrzeugkarosserie im wesentlichen von Nebenschlußerscheinungen durch Streureaktanzen frei ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oszillator mit Rückkopplungskreis vorgesehen und die Reaktanz in den Rückkopplungskreis einbezogen wird, derart, daß die Größe der Reaktanz die Schwingungsfrequenz bestimmt und die Veränderung der Schwingungsfrequenz das Ausgangssignal bildet.
5. Vorrichtung zum Überprüfen von in Fahrzeugen eingebauten Stoßdämpfern oder dergl., gekennzeichnet durch einen Signalerzeuger (22) zur Erzeugung von Ausgangssignalen, deren Größe dem Abstand zwischen dem Signalerzeuger und einem Abschnitt (24) der Fahrzeugkarosserie (12) proportional ist, durch Mittel zur gegenüber der Fahrzeugachse (14) unbeweglichen und gegenüber einem Abschnitt (24) der Fahrzeugkarosserie einen Abstand aufweisenden Lagerung des Signalgebers, derart, daß das Ausgangssignal des Signalgebers eine Größe aufweist, die dem Abstand zwischen dem Signalgeber und der Fahrzeugkarosserie proportional ist und durch Mittel (42) zum Messen und Analysieren des Ausgangssignals des Signalerzeugers in Abhängigkeit von einer Bewegung der Fahrzeugkarosserie relativ zu dieser Achse.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (22) ein reaktives Element (26) umfaßt, das geeignet ist, mit einem Abschnitt (24) der Fahrzeugkarosserie (12) eine Reaktanz zu bilden, wenn der Signalgeber von diesen Mitteln zu seiner Lagerung getragen wird, und daß die Meß- und Analysemit-

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tel Mittel zum Messen und Analysieren der zeitlichen Veränderung dieser Reaktanz in Abhängigkeit von einer Bewegung der Fahrzeugkarosserie (12) relativ zur Achse (14) umfassen.·
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und Analysemittel einen Oszillator (34) umfassen, der einen Rückkopplungskreis aufweist, derart, daß die Schwingungsfrequenz des Oszillator zur augenblicklichen Größe der Reaktanz proportional ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Element (22¹) einen Magnetanker (58) mit einem ersten Abschnitt (60) und einem zweiten Abschnitt (62, 64) aufweist, daß der erste Abschnitt von einer Spule (66) zur Erzeugung eines Magnetfeldes zwischen diesen Ankerabschnitten umgeben wird, wobei dieses Magnetfeld die Fahrzeugkarosserie (12) derart schneidet, daß die induktive Reaktanz der Spule sich mit einer Bewegung der Fahrzeugkarosserie relativ zum Anker verändert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ankerabschnitt (60) und der zweite Ankerabschnitt (62, 64) in einer ersten bzw. einer zweiten ebenen Stirnfläche enden, die sich in im wesentlichen parallelen Ebenen befinden, und daß die Mittel zur Lagerung des Signalerzeugers (22') den Anker (58) derart tragen, daß sich diese Flächen im wesentlichen parallel zu dem genannten Abschnitt (24) der Fahrzeugkarosserie (12) erstrecken.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Anker (58) im wesentlichen E-förmig ausgebil-

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det ist, mit einem nach oben stehenden zentralen Schenkel, der den ersten Ankerabschnitt (60) bildet und mit zwei seitlichen, einen Abstand voneinander aufweisenden Schenkeln· (62, 64), die den zweiten Ankerabschnitt bilden, wobei der Anker aus einer einheitlichen, integrierten Konstruktion besteht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (76) aus einem zentralen, zylindrischen, den ersten Ankerabschnitt bildenden Schenkel (80) und einem den zentralen Schenkel umgebenden ringförmigen, den zweiten Ankerabschnitt bildenden Gehäuse (78) besteht, und daß das ringförmige Gehäuse vom zentralen Schenkel einen Abstand aufweist, um einen zylinderischen Zwischenraum zu bilden, von welchem die Spule (86) aufgenommen wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das reaktive Element ein im Signalgeber (22) angeordnetes Antennenelement (26) ist, das zusammen mit dem Karosserieabschnitt (24) eine Kapazität bildet, deren zeitliche Veränderung in Abhängigkeit von der Bewegung der Fahrzeugkarosserie gegenüber der Fahrzeugachse als Ausgangssignal dient.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator einen Verstärker (A) mit einem gegenüber Erde isolierten Schaltungsnullpunkt (38, 39) umfaßt, daß dieses Antennenelement (26) von einem leitenden Gehäuse (30) umgeben ist und daß Mittel zur Verbindung des Gehäuses mit dem Schaltungsnullpunkt vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (A) in diesem Gehäuse (30) dem Antennen-

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element (26) bsnachbart angeordnet Ist.

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