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Die
Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum Bestimmen eines Abstands
zwischen einer geöffneten
Fahrzeugtür
oder Klappe eines Kraftfahrzeugs und einer Karosserie des Kraftfahrzeugs,
welche eine axial entlang eines Grundkörpers unterteilte Messskala
aufweist.
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Zum
Bestimmen einer zum Schließen
der geöffneten
Fahrzeugtür
oder der – etwa
als Heckklappe oder Kofferraumdeckel – ausgebildeten Klappe notwendigen
Kraft wird üblicherweise
eine Feder verwendet, welche in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs
angeordnet wird. Die Feder kann hierbei mittels Saugnäpfen an
Scheiben zweier gegenüberliegender
Fahrzeugtüren
angeordnet sein. Bei geschlossenen Fahrzeugtüren steht die Feder hierbei unter
einer gewissen Vorspannung.
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Durch Öffnen einer
der zwei mittels der Feder verbundenen Fahrzeugtüren wird die Feder auseinandergezogen.
Mittels der gemäß dem Stand
der Technik als Lineal mit einer Messskala ausgebildeten Messeinrichtung
wird der Abstand zwischen der geöffneten
Fahrzeugtür
und der Karosserie des Kraftfahrzeugs bestimmt, bei welcher die
durch die Feder auf die Fahrzeugtür ausgeübte Kraft ausreicht, die Tür zu schließen. Die
Kraft der Feder ist hierbei dem Abstand proportional. Dadurch kann
mittels der als Lineal ausgebildeten Messeinrichtung die Kraft bestimmt
werden, welche zum Schließen
der geöffneten Fahrzeugtür durch
einen Nutzer des Kraftfahrzeugs aufzubringen ist.
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Als
nachteilig bei der als Lineal ausgebildeten Messeinrichtung ist
der Umstand anzusehen, dass mittels der Messeinrichtung bestimmte
Abstände
zwischen der geöffneten
Fahrzeugtür
und der Karosserie des Kraftfahrzeugs mit einem vergleichsweise
großen
Messfehler behaftet sind. Dies konnte durch Messreihen belegt werden,
in welchen das Lineal durch ein und dieselbe Person zweimal zum Messen
des Abstandes zwischen der geöffneten Fahrzeugtür und der
Karosserie desselben Kraftfahrzeugs verwendet wurde, und in welchen
unterschiedliche Personen mittels des Lineals den Abstand zwischen
der geöffneten
Fahrzeugtür
und der Karosserie desselben Kraftfahrzeugs bestimmten.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Messeinrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher ein Messfehler
beim Bestimmen des Abstandes zwischen der geöffneten Fahrzeugtür oder Klappe
des Kraftfahrzeugs und der Karosserie des Kraftfahrzeugs verringerbar
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Messeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Bei
der erfindungsgemäßen Messeinrichtung
zum Bestimmen eines Abstands zwischen einer geöffneten Fahrzeugtür oder Klappe
eines Kraftfahrzeugs und einer Karosserie des Kraftfahrzeugs, welche
eine axial entlang eines Grundkörpers
unterteilte Messskala aufweist, ist an dem Grundkörper ein
Anschlagelement angeordnet, mit welchem die geöffnete Fahrzeugtür oder Klappe
in Anlage zu bringen ist. Dadurch ist ein Umkehrpunkt etwa der geöffneten Fahrzeugtür, bei welchem
die Kraft der im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordneten Feder
ausreicht, um die beim Öffnen
bis zu dem Anschlagelement bewegte Fahrzeugtür nach dem Loslassen der Fahrzeugtür zu schließen besonders
genau und reproduzierbar zu bestimmen.
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Der
Abstand zwischen der geöffneten
Fahrzeugtür
und der Karosserie des Kraftfahrzeugs ist in vorteilhafter Weise
durch ein Erreichen eines mechanisch bestimmten Zustands zu ermitteln,
in welchem die geöffnete
Fahrzeugtür
mit dem Anschlagelement in Anlage gebracht ist. Die ermöglicht eine
deutlich erhöhte
Präzision
und Reproduzierbarkeit beim Bestimmen des Abstands. Das Bestimmen
des Abstands gemäß dem Stand
der Technik, bei welchem mit Erreichen des Umkehrpunkts ein Messwerts
auf der Messskala des an der Karosserie angesetzten Lineals abgelesen
wird, ist mit deutlich größerer Ungenauigkeit
behaftet. Dies liegt unter anderem darin begründet, dass eine Ausrichtung
der Fahrzeugtür
zu der Karosserie am Umkehrpunkt weniger exakt eingestellt werden
kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche
Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 ein
ausschnittsweise dargestelltes Kraftfahrzeug, bei welchem eine Fahrzeugtür geöffnet ist,
wobei eine Messeinrichtung zum Bestimmen eines Abstands zwischen
der geöffneten
Fahrzeugtür
und einer Karosserie des Kraftfahrzeugs von einer Prüfperson
mit der Karosserie und der Fahrzeugtür in Anlage gebracht ist;
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2 eine
vergrößerte Detailansicht
eines Ausschnitts der mit der Karosserie und der Fahrzeugtür in Anlage
gebrachtn Messeinrichtung gemäß 1;
und
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3 eine
perspektivische Ansicht auf ein Fußteil der Messeinrichtung,
welches gemäß 1 mit
der Karosserie des Kraftfahrzeugs in Anlage zu bringen ist.
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1 zeigt
ausschnittsweise ein Kraftfahrzeug 10, von welchem ein
Teil einer Karosserie 12 sowie einer vorderen Fahrzeugtür 14 dargestellt
ist. Die Fahrzeugtür 14 ist
in einem geöffneten
Zustand gezeigt, in welchen sie durch eine in 1 teilweise gezeigte
Prüfperson 16 versetzt
wurde. Die Prüfperson 16 hält mit einer
Hand eine Messeinrichtung 18, und zieht mit der anderen
Hand an einem Türgriff
der Fahrzeugtür 14.
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In
einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 10 ist eine vorliegend
nicht gezeigte Feder mittels Saugnäpfen an Scheiben der Fahrzeugtür 14 und
der vorliegend nicht gezeigten, der Fahrzeugtür 14 gegenüberliegenden
Fahrzeugtür
innenseitig befestigt. Die Feder übt also auf die Fahrzeugtür 14 eine
Zugkraft aus, mittels welcher eine zum Schließen der Fahrzeugtür 14 aufzubringende
Schließkraft
simuliert werden kann.
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Mit
zunehmendem Vergrößern eines
Abstands 20 zwischen der Karosserie 12 des Kraftfahrzeugs 10 und
der geöffneten
Fahrzeugtür 14 steigt die
durch die Feder aufgebrachte Zugkraft an. Mittels der Messeinrichtung 18 wird
der Abstand 20 bestimmt, bei welchem die Zugkraft der Feder
ausreicht, beim Loslassen des Türgriffs
durch die Prüfperson 16 die
Fahrzeugtür 14 zu
schließen.
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Die
Messeinrichtung 18 umfasst einen Grundkörper 22, welcher vorliegend
im Wesentlichen quaderförmig
ausgebildet ist, und welcher oberseitig eine axial entlang des Grundkörpers 22 unterteilte Messskala 24 aufweist.
An dem Grundkörper 22 ist des
Weiteren ein verschiebbares Anschlagelement 26 angeordnet,
mit welchem zum Bestimmen des Abstands 20 die geöffnete Fahrzeugtür 14 gemäß 1 in
Anlage gebracht ist.
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Das
Anschlagelement 26 ist vorliegend als Schleppzeiger ausgebildet,
welcher sich beidseitig von dem Grundkörper 22 etwa in eine
Fahrzeuglängsrichtung
des Kraftfahrzeugs 10 erstreckt, und welcher zu dem Grundkörper 22 rechtwinklig
angeordnet ist. In 1 ist des Weiteren erkennbar, dass
der Grundkörper 22 an
einem karosseriefernen Endbereich ein Halteelement 28 aufweist.
An dem Halteelement 28 hält die Prüfperson 16 die Messeinrichtung 18 so,
dass die Messeinrichtung 18 mit der Karosserie 12 und
der geöffneten
Fahrzeugtür 14 in Anlage
gebracht ist. Der Grundkörper 22 der
Messeinrichtung 18 ist hierbei im Wesentlichen senkrecht zu
der Fahrzeuglängsrichtung
ausgerichtet.
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2 zeigt
die Messeinrichtung 18 gemäß 1, welche
mit der Karosserie 12 und der geöffneten Fahrzeugtür 14 in
Anlage gebracht ist, in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht.
Insbesondere aus 2 ist erkennbar, dass das Anschlagelement 26 mittels
einer vorliegend als lineare Kugelumlaufführung 30 ausgebildeten
Führung
axial entlang des Grundkörpers 22 verschiebbar
ausgebildet ist. Die Kugelumlaufführung 30 ist hierbei
auf zwei jeweils seitlich des Grundkörpers 22 angeordneten,
zueinander parallelen Führungsleisten 32 geführt. Dadurch
ist ein besonders reibungsloses Verschieben des Anschlagelements 26 entlang
des Grundkörpers 22 ermöglicht.
Ein vorliegend als Gleitdämpfer ausgebildetes
Dämpfungselement 34 dient
gemäß 2 dazu,
eine Verschiebebewegung des Anschlagelements 22 entlang
des Grundkörpers 22 gleichmäßig zu dämpfen.
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Mittels
eines vorliegend als Feststellschraube ausgebildeten Fixiermittels 36 ist
eine Position des Anschlagelements 26 auf dem Grundkörper 22 festlegbar.
So kann ein mittels der Messskala 24, welche oberseitig
des Grundkörpers 22 angeordnet ist
bestimmbarer Abstand 20 zwischen der Karosserie 12 und
der geöffneten
Fahrzeugtür 14 besonders sicher
und genau eingestellt werden.
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In 2 ist
des Weiteren erkennbar, dass an dem Grundkörper 22 ein senkrecht
zu dem Grundkörper 22 ausgerichtetes
Fußteil 38 angeordnet
ist. Hierbei ist der Grundkörper 22 im
Wesentlichen mittig auf dem gegenüber Außenmaßen des Grundkörpers 22 verbreiterten
Fußteil 38 angeordnet.
Das Fußteil 38 weist
drei Auflageelemente 40 auf, welche in dem in 1 und 2 gezeigten
Zustand der Messeinrichtung 18 mit der Karosserie 12 des
Kraftfahrzeugs in Anlage gebracht sind.
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Insbesondere
aus 2 ist erkennbar, dass an dem Grundkörper 22 auf
einer der Messskala 24 gegenüberliegenden Unterseite des
Grundkörpers 22 ein
Schutzelement 42 angeordnet ist, durch welches verhindert
ist, dass die Fahrzeugtür 14 beim Öffnen mit
der metallischen Führungsleiste 32 in Kontakt
kommen und hierbei eine Lackierung beschädigt werden kann. Hierbei überragt
das Schutzelement 42 seitlich Seitenkanten des Grundkörpers 22 sowie
die Führungsleisten 32.
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Das
Anschlagelement 26, der Grundkörper 22, das Fußteil 38 sowie
das Schutzelement 42 sind aus einem die Lackierung des Kraftfahrzeugs 10 nicht
beschädigenden
Werkstoff, etwa aus Kunststoff, hergestellt. Ebenso sind die Auflageelemente 40 aus
die Lackierung des Kraftfahrzeugs 10 nicht beschädigenden
Werkstoffen hergestellt.
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Dem
vorliegend als Schleppzeiger ausgebildeten Anschlagelement 26 ist
ein Ablesehilfsmittel 44 zugeordnet, welches eine senkrecht
zu der Messskala 24 ausgerichtete oder vorzugsweise zur
Messskala 24 nach unten keilförmig verlaufende Seitenwand aufweist.
Das Ablesehilfsmittel 44 kann mit dem Anschlagelement 26 zusammen
auf dem Grundkörper 22 verschoben
werden. Aufgrund der senkrecht zu der Messskala 24 ausgerichtete
Seitenwand des Ablesehilfsmittels 44 ist ein Ablesen der
Messskala 24 ermöglicht,
ohne dass durch eine Parallaxe ein ungenaues Ablesen eines Wertes
auf der Messskala 24 der Messeinrichtung 18 durch
die Prüfperson 16 zu befürchten ist.
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3 zeigt
die Messeinrichtung 14 ausschnittsweise in einer perspektivischen
Ansicht von unten auf das Fußteil 38.
Hierbei ist erkennbar, dass ein Oberes der Auflageelemente 40 vergleichsweise großflächig an
einer oberen Kante des Fußteils 38 anliegt
und im Wesentlichen quaderförmiger
ausgebildet ist. Demgegenüber
sind zwei untere, im Querschnitt im Wesentlichen runde Auflageelemente 40 in unteren
Eckbereichen des Fußteils 38 angeordnet, wodurch
eine besonders günstige
Dreipunkt-Auflage der Messeinrichtung 18 an der Karosserie 12 erreichbar
ist.
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Die
Auflageelemente 40 sind so ausgeführt, dass ein besonders rutschfestes
In-Anlage-Bringen der Messeinrichtung 18 mit der Karosserie 12 des Kraftfahrzeugs 10 ermöglicht ist.
Hierbei ist eine Beschädigung
der Lackierung des Kraftfahrzeugs 10 nicht zu befürchten,
ebenso wie beim In-Anlage-Bringen des Anschlagelements 26 mit
der Fahrzeugtür 14.
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Um
ein besonders gut reproduzierbares Ansetzen des Fußteils 38 der
Messeinrichtung 18 an der Karosserie 12 des Kraftfahrzeugs 10 zu
gewährleisten,
können
die unteren Auflageelemente 40 etwa an einer Sichtkante
der Karosserie 12 angesetzt werden, bevor die Prüfperson 16 die
Fahrzeugtür 14 öffnet. Ebenso
kann zum reproduzierbaren Ausrichten der Messeinrichtung 18 an
der Karosserie 12 die Messeinrichtung 18 von der
Prüfperson 16 so
gehandhabt werden, dass sich das Anschlagelement 26 auf
Höhe des
Türgriffs
der Fahrzeugtür 14 befindet.
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Aus 3 geht
des Weiteren hervor, dass das Fußteil 38 einen Kalibrierschlitz 46 aufweist. Durch
den Kalibrierschlitz 46 kann etwa ein aus Stahl gefertigtes,
besonders genaues Kalibrierlineal hindurchgeführt und parallel zu der Messskala 24 der Messeinrichtung 18 ausgerichtet
werden. Dies ermöglicht
es, etwa festzustellen, ob sich die Messskala 24 und/oder
der Grundkörper 22 infolge
einer Beschädigung,
aufgrund zeitlicher Einflüsse,
aufgrund von Temperatureinwirkung oder dergleichen verändert hat,
so dass die veränderte
Messskala 24 kein exaktes Bestimmen des Abstands 20 mehr
zulässt. Des
Weiteren ist in 3 erkennbar, dass das Fußteil 38 an
dem Grundkörper 22 mittels
einer zentral in dem Fußteil 38 angeordneten
Schraube 48 festgelegt ist.
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Durch
die beschriebene Messeinrichtung 18 ist ein Verkippen der
Messeinrichtung 18 gegenüber der Karosserie 12 und/oder
der Fahrzeugtür 14,
welches gemäß dem Stand
der Technik eine Ursache von Fehlern beim Bestimmen des Abstands 20 darstellte,
sicher vermieden. Ebenso kann ein Ansatzpunkt an der Karosserie 12 besonders
reproduzierbar vorgegeben werden.
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Mit
der vorliegend beschriebenen Messeinrichtung 18 konnte
in Messreihen eine Reduzierung eines mittleren Messfehlers um rund
30% erreicht werden.
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Dadurch
ist ein Wertebereich verbreitert, in welchem akzeptable Messwerte
beim zuverlässigen Bestimmen
des Abstands 20 zu liegen kommen können. Bei einem beispielhaft
gewählten
Sollwert für eine
Schließkraft
der Fahrzeugtür 14,
welche einem Auslenken der Feder um einen Wert von 13 cm entspricht,
liegt eine obere Toleranzgrenze beispielsweise bei 16 cm, und eine
untere Toleranzgrenze beispielsweise bei 8 cm.
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Schließkräfte, welche
einer Auslenkung der Feder entsprechen, bei welcher der Abstand 20 zwischen
Karosserie 12 und Fahrzeugtür 14 in diesen Toleranzbereich
zwischen 8 cm und 16 cm liegt, stellen für einen Nutzer des Kraftfahrzeugs 10 akzeptable
und zum komfortablen Schließen
der Fahrzeugtür 14 aufzubringende
Schließkräfte dar.
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Wird
der Abstand 20 mit einem vergleichsweise großen Messfehler
bestimmt, weist also ein Fehlerbereich eine relativ große Bandbreite
auf, so ist bei einem nahe an der unteren Toleranzgrenze oder nahe
an der oberen Toleranzgrenze liegenden Messwert nicht auszuschließen, dass
der tatsächliche
Messwert über
der oberen Toleranzgrenze bzw. unter der unteren Toleranzgrenze
liegt.
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Messwerte
nahe dem Fehlerbereich nahe der unteren Toleranzgrenze bzw. nahe
der oberen Toleranzgrenze liegen außerhalb des Wertebereichs. Beim
Bestimmen eines Abstands 20, dessen Messwert innerhalb
des Fehlerbereichs liegt, ist daher die Schließkraft der Fahrzeugtür 14 erneut
einzustellen, bis der anschließend
erneut zu messende Messwert des Abstands 20 in dem Wertebereich
zu liegen kommt.
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Durch
die vorliegend beschriebene Messeinrichtung 18 ist das
Vertrauensintervall gegenüber dem
Vertrauensintervall deutlich vergrößert, welches beim Messen des
Abstands 20 mit einem Lineal gemäß dem Stand der Technik erreichbar
ist. So war das Vertrauensintervall in Messreihen beim Messen mit
dem Lineal etwa auf Werte des Abstands 20 von 10,7 cm bis
13,3 cm beschränkt,
während
in Messreihen mit der vorliegend beschriebenen Messeinrichtung 18 etwa
ein Vertrauensintervall für
Werte des Abstands 20 von 9,3 cm bis 14,7 cm erreichbar
war.
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Folglich
sind beim Bestimmen des Abstands 20 mittels der beschriebenen
Messeinrichtung 18 weniger Fahrzeugtüren 14 hinsichtlich
der Größe der Schließkraft der
Fahrzeugtür 14 zu
beanstanden und entsprechend nachzubearbeiten. Dies führt zu einer bedeutenden
Kostenreduzierung.
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In
den Messreihen konnte weiter gezeigt werden, dass mittels der beschriebenen
Messeinrichtung 18 insbesondere die Größe maximaler Messfehler deutlich,
nämlich
um mehr als 50%, reduziert werden konnte. Des Weiteren konnte mit
der beschriebenen Messeinrichtung 18 eine deutliche Verbesserung
der Reproduzierbarkeit von Messergebnissen erzielt werden, d. h.
Unterschiede beim Handhaben der Messeinrichtung 18 durch
zwei unterschiedliche Prüfpersonen 16 sind
deutlich verringert.
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Die
beschriebene Messeinrichtung 18 ermöglicht eine Genauigkeit beim
Bestimmen des Abstands 20, welche Aussagen über Einflüsse einer Zeitspanne
von einer Fertigung des Kraftfahrzeugs 10 bis zum Durchführen einer
Messung mittels der Messeinrichtung 18, über Einflüsse einer
Anzahl vorgenommener Schließungen
der Fahrzeugtür 14 und Einflüsse einer
Außentemperatur
auf die Schließkraft zulassen.
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So
konnte mittels der Messeinrichtung 18 festgestellt werden,
dass mit einem Zunehmen der Zeitspanne zwischen der Fertigung des
Kraftfahrzeugs 10 und dem Bestimmen des Abstands 20 sich die
Schließkraft
der Fahrzeugtür 14 verringert.
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Ebenso
konnte festgestellt werden, dass eine Anzahl durchgeführter Schließungen der
Fahrzeugtür 14 nahezu
keinen Einfluss auf die Schließkraft
der Fahrzeugtür 14 hat.
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Des
Weiteren konnte gezeigt werden, dass bei niedrigen Temperaturen
von beispielsweise –10°C besonders
geringe Schließkräfte der
Fahrzeugtür 14 feststellbar
sind, während
bei hohen Temperaturen, etwa von 25°C bzw. 35°C, nur geringe Unterschiede
der jeweiligen Schließkraft
der Fahrzeugtür 14 feststellbar
waren.