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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Abstands zwischen einem Untergrund, auf dem ein Fahrzeug steht, und einem Unterboden des Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem einen Querlenker für das Fahrzeug sowie eine mit einem solchen Querlenker ausgestattete Einzelradaufhängung.
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Für die Qualitätssicherung der Fahrzeugfertigung ist es von großer Bedeutung, nach dem Zusammenbau des Fahrzeugs eine Vielzahl von Messungen durchzuführen, um zu überprüfen, ob die vorgegebenen Fertigungstoleranzen eingehalten sind. Ggf. kann dann noch eine Nachjustierung durchgeführt werden. Ein wichtiger Parameter von Fahrzeugen ist dabei der Abstand zwischen dem Unterboden des Fahrzeugs und einem Untergrund, insbesondere einer Fahrbahn. Liegt der ermittelte Abstand im vorgesehenen Bereich, stimmen in der Regel auch die vorgesehenen Werte für Stoßdämpfer, Federungen, Sturzwinkel und dergleichen, zumindest weisen diese auf eine positive Einstellung hin. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass bei speziellen Werten trotzdem Abweichungen auftreten können, da für diese Werte außer dem Abstand zwischen dem Unterboden des Fahrzeugs weitere Einflussgrößen von Relevanz sein können.
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Für die Abstandsbestimmung im Bereich einer angetriebenen Fahrzeugachse ist es grundsätzlich möglich, an einer Antriebswelle, die im Bereich einer Einzelradaufhängung zum jeweiligen angetriebenen Fahrzeugrad führt, eine Referenzmessstelle vorzusehen, an welcher ein Messgerät angeordnet werden kann, um so die Neigung der Antriebswelle gegenüber einer Horizontalebene messen zu können. Aus der gemessenen Neigung lässt sich anhand der bekannten Geometrie und Kinematik des Fahrzeugs der gewünschte Abstand berechnen. Nachteilig ist dabei, dass Fahrzeuge, die an der jeweiligen Achse je nach Ausführungsform des Fahrzeugs angetriebene Räder oder nicht angetriebene Räder aufweisen, eine derartige Antriebswelle nicht immer zur Verfügung steht, sodass unterschiedliche Referenzmessstellen für die unterschiedlichen Fahrzeugtypen vorgesehen werden müssen. Dies ist für die Anwender der Messgeräte jedoch mit einer erhöhten Konzentration verbunden, was zu Messfehlern führen kann. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für das Bestimmen eines Abstands zwischen Untergrund und Unterboden einen verbesserten Weg aufzuzeigen, der sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass die Gefahr fehlerhafter Messungen reduziert ist.
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Dieses Problem wird bei der vorliegenden Erfindung insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht grundsätzlich auf dem Gedanken, ein Messgerät an einer Referenzmessstelle des Fahrzeugs anzuordnen, die sich an einem Bauteil befindet, dessen Neigung gegenüber einer Horizontalebene vom zu bestimmenden Abstand abhängt, wobei dann mit dem Messgerät an der Referenzmessstelle die Neigung des Bauteils gegenüber der Horizontalebene gemessen wird und wobei weiter aus der gemessenen Neigung der zu bestimmende Abstand berechnet wird. Die Erfindung beruht dabei auf dem allgemeinen Gedanken, als Bauteil, das mit der Referenzmessstelle ausgestattet ist, einen Querlenker einer Einzelradaufhängung zu verwenden. Ein derartiger Querlenker ist sowohl bei angetriebenen Fahrzeugrädern als auch bei nicht angetriebenen Fahrzeugrädern vorhanden, sodass stets dieselbe Messung durchgeführt werden kann, unabhängig vom jeweiligen Fahrzeugtyp.
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Vorteilhaft weist die jeweilige Referenzmessstelle am Querlenker zwei in der Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Messpunkte auf, die an einer Unterseite des Querlenkers jeweils durch eine Einprägung gebildet sind. Hierdurch werden die Messpunkte haptisch und für den Verwender des Messgeräts einfach auffindbar vorgegeben, sodass stets an derselben Stelle gemessen werden kann. Das Messgerät kann nun zum Messen der Neigung des Querlenkers mit zwei vorstehenden Kontaktpunkten in den beides Messpunkten mit dem Querlenker in Anlage gebracht werden. Hierdurch kann das Messgerät exakt die Neigung des Querlenkers ermitteln. Aus der bekannten Geometrie der Radaufhängung lässt sich dann der gewünschte Abstand zwischen Unterboden und Untergrund berechnen. Sofern sich der Querlenker exakt parallel zur Fahrzeugquerrichtung erstreckt, entspricht die Längsrichtung des Querlenkers im Wesentlichen auch der Querrichtung des Fahrzeugs, abgesehen von der Neigung des Querlenkers gegenüber der Horizontalebene, in welcher sich die Fahrzeugquerrichtung erstreckt.
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Dementsprechend charakterisiert sich ein erfindungsgemäßer Querlenker, der für eine Einzelradaufhängung eines Straßenfahrzeugs geeignet ist, durch zwei an seiner Unterseite ausgebildete Einprägungen, die in einer Längsrichtung des Querlenkers voneinander beabstandet sind. Durch diese Einprägungen werden die beiden Messpunkte der Referenzmessstelle definiert.
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Im Übrigen kann der Querlenker einen ersten Endabschnitt, mit dem der Querlenker mit einem der Radträger der Einzelradaufhängung gelenkig verbunden werden kann, und einen zweiten Endabschnitt aufweisen, der in der Längsrichtung des Querlenkers vom ersten Endabschnitt beabstandet ist und mit dem der Querlenker mit einem Tragrahmen einer Karosserie des Fahrzeugs gelenkig verbunden werden kann. Die Unterseite des Querlenkers ist dann im montierten Zustand des Querlenkers einem Untergrund des Fahrzeugs zugewandt.
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Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt der Querlenker an seiner Unterseite im Bereich der Referenzmessstelle nur zwei Einprägungen, wodurch sich die Messung erheblich vereinfacht. Zweckmäßig können die Einprägungen im Bereich des ersten Endabschnitts, also proximal zum Radträger angeordnet sein. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher die beiden Einprägungen beiderseits einer Durchgangsöffnung angeordnet sind, die an der Unterseite des Querlenkers ausgebildet ist. Im montierten Zustand des Querlenkers kann die Durchgangsöffnung zu einem Stoßdämpfer fluchten, der einerseits an der Fahrzeugkarosserie und andererseits am Querlenker abgestützt ist. Am Querlenker kann außerdem eine Fahrzeugfederung abgestützt sein, sodass der Querlenker letztlich auch als Federlenker bezeichnet werden kann.
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Der Querlenker ist vorzugsweise ein Blechformteil mit einem im Querschnitt U-förmigen Profil, wobei der Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung des Querlenkers gemessen ist.
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Eine erfindungsgemäße Einzelradaufhängung, die sich für ein Straßenfahrzeug eignet, umfasst einen Radträger, der eine Nabe zum drehbaren Lagern eines Fahrzeugrads und einer Bremsscheibe trägt, sowie einen Querlenker der vorbeschriebenen Art, der mit seinem ersten Endabschnitt gelenkig mit dem Radträger und mit seinem zweiten Endabschnitt gelenkig mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist. Zweckmäßig ist die Einzelradaufhängung einer Hinterachse des Fahrzeugs zugeordnet. Vorteilhaft besitzt die Hinterachse des Fahrzeugs zwei derartige Einzelradaufhängungen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine stark vereinfachte, prinzipielle Ansicht einer Einzelradaufhängung,
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2 eine stark vereinfachte isometrische Ansicht eines Messgeräts,
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3 eine isometrische Ansicht eines Querlenkers.
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Entsprechend 1 umfasst eine Einzelradaufhängung 1 einen Radträger 2, der eine Nabe 3 trägt, mit deren Hilfe ein Fahrzeugrad 4 und eine Bremsscheibe 5 drehbar am Radträger 2 gelagert sind. Die Einzelradaufhängung 1 umfasst einen Querlenker 6, der mit einem ersten Endabschnitt 7 gelenkig mit dem Radträger 2 verbunden ist und der mit einem vom ersten Endabschnitt 7 in einer Längsrichtung 28 des Querträgers 6 beabstandeten zweiten Endabschnitt 8 mit einem Tragrahmen 27 einer Karosserie eines im übrigen nicht dargestellten Straßenfahrzeugs 9 gelenkig verbunden ist. Es ist klar, dass die Einzelradaufhängung 1 zur stabilen räumlichen Abstützung des Radträgers 2 wenigstens einen weiteren Radführungslenker aufweist, der hier jedoch nicht dargestellt ist. Ferner kann eine Antriebswelle vorgesehen sein, sofern es sich beim Rad 4 um ein angetriebenes Rad handelt. Zweckmäßig handelt es sich bei der hier gezeigten Einzelradaufhängung 1 um eine Aufhängung für ein nicht lenkbares Fahrzeugrad 4, also zweckmäßig um eine Einzelradaufhängung 1 einer Hinterachse des Fahrzeugs 9.
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Am hier gezeigten Querlenker 6 ist im Bereich des ersten Endabschnitts 7 ein Stoßdämpfer 10 angeordnet, der sich am Querlenker 6 abstützt. Versetzt dazu ist im Beispiel der 1 außerdem eine Feder 11 angeordnet, die sich ebenfalls am Querlenker 6 abstützt. Es ist klar, dass bei einer anderen Ausführungsform Dämpfer 10 und Feder 11 in einer kombinierten Feder-Dämpfer-Einrichtung integriert sein können.
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Im Bereich des ersten Endabschnitts 7, also proximal zur Radnabe 2 weist der Querlenker 6 an seiner Unterseite 12, die einem Untergrund 13, auf dem das Rad 4 bzw. das Fahrzeug 9 steht, zugewandt ist, eine Referenzmessstelle 14 auf, die in 1 durch eine geschweifte Klammer angedeutet ist. Die Referenzmessstelle 14 besteht im gezeigten bevorzugten Beispiel aus genau zwei Messpunkten 15, die in der Längsrichtung 28 des Querlenkers 6 voneinander beabstandet sind.
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Gemäß 3 sind die beiden Messpunkte 15 an der Unterseite 12 des Querlenkers 6 durch Einprägungen 16 ausgebildet, die auf geeignete Weise in die Unterseite 12 eingebracht sind. Die Einprägungen 16 definieren dabei Vertiefungen innerhalb der Unterseite 12, welche die Messpunkte 15 bilden. Im Beispiel der 3 sind die beiden Messpunkte 15 bzw. die beiden Einprägungen 16 beiderseits einer Durchgangsöffnung 17 angeordnet, welche die Unterseite 12 des Querträgers 6 durchsetzt. Die Durchgangsöffnung 17 ist dabei im Bereich einer Anbindungsstelle 18 angeordnet, über welche sich im Einbauzustand der Dämpfer 10 am Querlenker 6 abstützt. Eine weitere Anbindungsstelle 19 dient zur gelenkigen Verbindung des ersten Endabschnitts 7 mit dem Radträger 2. Eine andere Anbindungsstelle 20 dient zur gelenkigen Verbindung des Querlenkers 6 mit der Karosserie bzw. mit dem Tragrahmen 27.
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Gemäß 3 umfasst der Querlenker 6 zweckmäßig ein Blechformteil, das quer zu seiner Längsrichtung ein U-Profil bzw. einen U-förmigen Querschnitt besitzt.
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2 zeigt ein Messgerät 21, mit dessen Hilfe ein in 1 exemplarisch angedeuteter Abstand 22 zwischen einem Unterboden 23 des Fahrzeugs 9 und der Fahrbahn bzw. dem Untergrund 13 ermittelt werden kann. Die Position des Abstands 22 ist in 1 rein exemplarisch zu verstehen.
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Das Messgerät 22 besitzt an seiner Oberseite mehrere Kontaktpunkte 24, die vom Messgerät 21 vorstehen. Bspw. sind die Messpunkte 24 durch die Spitzen von Kegelkörpern 25 gebildet, die an der Oberseite des Messgeräts 21 in einer vorgegebenen, definierten Relativlage zueinander angeordnet sind. Zweckmäßig sind die Kegelkörper 25 in den Eckpunkten eines Rechtecks angeordnet.
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Um nun den Abstand 22 messen zu können, kann das Messgerät 21 an der Referenzmessstelle 14 angeordnet werden, die sich hier am Querlenker 6 befindet. Beim Querlenker 6 handelt es sich um ein Bauteil des Fahrzeugs 9, dessen Neigung gegenüber einer Horizontalebene 26, die in 1 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist, vom Abstand 22 abhängt, der mit Hilfe der Messung bestimmt werden soll.
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Mit Hilfe des Messgeräts 22 kann nun an der Referenzmessstelle 14 die Neigung des Querlenkers 6 gegenüber der Horizontalebene 26 gemessen werden. Aus der so gemessenen Neigung lässt sich dann der zu bestimmende Abstand 22 berechnen, da die Kinematik und die Geometrie des Fahrzeugs 9 bekannt ist.
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Im einzelnen werden für die Messung zwei der vorstehenden Kontaktpunkte 24 in die beiden Einprägungen 16 eingesetzt und so mit den beiden Messpunkten 15 kontaktiert, wodurch für das Messgerät 21 eine vorgegebene Referenzlage erreicht ist, welche die Neigungsmessung ermöglicht. Der Anwender des Messgeräts 21 muss dabei nur eine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung des Messgeräts 21 beachten, derart, dass sich die beiden nicht verwendeten Kontaktpunkte 24 in etwa au der gleichen Höhe befinden wie die beiden in die Einprägungen 16 eingesetzten Kontaktpunkte 24. Kleinere Abweichungen hierbei sind unbeachtlich, da die horizontale Ausrichtung quer zur Längsrichtung 28 des Querlenkers 6 keinen nennenswerten Einfluss auf die Messung der Neigung der Längsrichtung 28 des Querlenkers 6 gegenüber der Horizontalebene 26 hat.
