DE102017004367A1

DE102017004367A1 - Measuring device for checking a wing element, in particular a door, of a vehicle

Info

Publication number: DE102017004367A1
Application number: DE102017004367.1A
Authority: DE
Inventors: Marcel Leber; Christina Schmitt
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-05-05
Filing date: 2017-05-05
Publication date: 2017-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum Überprüfen eines an einem Aufbau (10) eines Fahrzeugs gehaltenen Flügelelements (12), mit wenigstens einem Erfassungselement (14), mittels welchem eine bei einer Bewegung des Flügelelements (12) auftretenden Kraft erfassbar ist, umfassend: – einen Linearantrieb (20) mit einer translatorische bewegbaren Schubstange (22), mittels welcher das Flügelelement (12) bewegbar ist; – ein ein erstes Gelenk (42) aufweisendes erstes Befestigungsmittel (40), mittels welchem das Flügelelement (12) über das erste Gelenk (42) mit dem an der Schubstange (22) gehaltenen Erfassungselement (24) verbindbar ist; und – ein ein zweites Gelenk (46) aufweisendes zweites Befestigungsmittel (44), mittels welchem der Linearantrieb (20) über das zweite Gelenk (46) mit einem von dem Flügelelement (12) unterschiedlichen Bauelement (18) des Fahrzeugs verbindbar ist.The invention relates to a measuring device for checking a wing element (12) held on a body (10) of a vehicle, comprising at least one detecting element (14) by means of which a force occurring during a movement of the wing element (12) can be detected, comprising: - a Linear drive (20) with a translatory movable push rod (22), by means of which the wing element (12) is movable; - A first joint (42) exhibiting first fastening means (40) by means of which the wing member (12) via the first joint (42) with the on the push rod (22) held detection element (24) is connectable; and - a second joint (44) having a second joint (46), by means of which the linear drive (20) can be connected via the second joint (46) to a component (18) of the vehicle which is different from the wing element (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum Überprüfen eines an einem Aufbau eines Fahrzeugs gehaltenen Flügelelements, insbesondere einer Tür, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a measuring device for checking a wing element held on a body of a vehicle, in particular a door, according to the preamble of patent claim 1.

Eine solche Messeinrichtung zum Überprüfen eines an einem Aufbau eines Fahrzeugs gehaltenen Flügelelements, insbesondere einer Tür, ist beispielsweise bereits der DE 10 2016 106 488 B3 als bekannt zu entnehmen. Die Messeinrichtung umfasst dabei wenigstens ein Erfassungselement, mittels welchem eine bei einer Bewegung des Flügelelements auftretende Kraft erfassbar ist.Such a measuring device for checking a wing element held on a body of a vehicle, in particular a door, is for example already the one DE 10 2016 106 488 B3 to be known as known. The measuring device comprises at least one detection element, by means of which a force occurring during a movement of the wing element can be detected.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messeinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das Flügelelement besonders vorteilhaft überprüft werden kann.Object of the present invention is to develop a measuring device of the type mentioned in such a way that the wing element can be checked particularly advantageous.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Messeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a measuring device with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Messeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass das insbesondere als Tür und dabei beispielsweise als Seitentür ausgebildete Flügelelement besonders vorteilhaft überprüft werden kann, ist erfindungsgemäß ein Linearantrieb mit einer translatorisch bewegbaren Schubstange vorgesehen, mittels welcher das Flügelelement bewegbar ist. Des Weiteren ist erfindungsgemäß ein ein erstes Gelenk aufweisendes erstes Befestigungsmittel vorgesehen, mittels welchem das Flügelelement über das erste Gelenk mit dem an der Schubstange gehaltenen Erfassungselement verbindbar ist. Das Flügelelement kann somit über das erste Befestigungsmittel und das erste Gelenk sowie insbesondere über das beispielsweise als Kraftmessdose ausgebildete Erfassungselement mittels der Schubstange bewegt werden, wobei während dieser Bewegung des Flügelelements auftretende Kräfte mittels des Erfassungselements präzise erfasst werden können. Des Weiteren ist erfindungsgemäß ein ein zweites Gelenk aufweisendes zweites Befestigungsmittel vorgesehen, mittels welchem der Linearantrieb über das zweite Gelenk mit einem von dem Flügelelement unterschiedlichen Bauelement des Fahrzeugs verbindbar ist. Das weitere Bauelement ist beispielsweise ein insbesondere ortsfestes Bauelement des Aufbaus, wobei das weitere Bauelement beispielsweise eine Seitenwand des beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbaus ausgebildet ist. Über das zweite Befestigungsmittel und das zweite Gelenk kann sich der Linearantrieb an dem weiteren Bauelement abstützen, sodass mittels des Linearantriebs das Flügelelement relativ zu dem weiteren Bauelement bewegt werden kann. Während dieser mittels des Linearantriebs bewirkten Bewegung des Flügelelements können auftretende Kräfte, welche beispielsweise zum Bewegen des Flügelelements erforderlich sind und beispielsweise mittels des Linearantriebs auf das Flügelelement ausgeübt werden, präzise erfasst werden. In der Folge kann beispielsweise die erfasste Kraft als Kurve beziehungsweise Verlauf über einem Weg, den das Flügelelement mittels des Linearantriebs bewegt wird, aufgetragen werden, sodass sich mittels der erfindungsgemäßen Messeinrichtung auf besonders einfache Weise eine Kraft-Weg-Kurve ermitteln lässt. Anhand dieser Kraft-Weg-Kurve kann das Flügelelement präzise, reproduzierbar und aussagekräftig überprüft werden.In order to develop a measuring device specified in the preamble of claim 1 type such that the particular designed as a door and thereby, for example, as a side door wing element can be particularly advantageous, according to the invention a linear drive with a translationally movable push rod is provided by means of which the wing member is movable. Furthermore, according to the invention, a first fastening means having a first joint is provided by means of which the wing element can be connected via the first joint to the detection element held on the push rod. The wing element can thus be moved by means of the push rod via the first attachment means and the first joint, and in particular via the detection element formed, for example, as a load cell, wherein forces occurring during this movement of the wing element can be precisely detected by means of the capture element. Furthermore, according to the invention, a second fastening means having a second joint is provided, by means of which the linear drive can be connected via the second joint to a component of the vehicle which is different from the wing element. The further component is for example a particular stationary component of the structure, wherein the further component is formed for example a side wall of the example formed as a self-supporting body structure. The linear drive can be supported on the further component via the second fastening means and the second joint, so that the wing element can be moved relative to the further component by means of the linear drive. During this movement of the wing element effected by means of the linear drive, occurring forces which are required, for example, for moving the wing element and which are exerted on the wing element, for example by means of the linear drive, can be detected precisely. As a result, for example, the detected force can be plotted as a curve or course over a path that the wing element is moved by means of the linear drive, so that a force-displacement curve can be determined in a particularly simple manner by means of the measuring device according to the invention. Based on this force-displacement curve, the wing element can be checked precisely, reproducibly and meaningfully.

Der Erfindung liegt dabei folgende Erkenntnis zugrunde: Die Betätigung beziehungsweise Bewegung von Flügelelementen wie beispielsweise Deckeln, Klappen, Hauben und Türen von Fahrzeugen insbesondere im Zuge einer Messung einer zum Schließen des Flügelelements erforderlichen Schließkraft und/oder einer zum Öffnen des Flügelelements erforderlichen Öffnungskraft geschieht üblicherweise manuell und wird somit von wenigstens einer Person durchgeführt. Dieses manuelle Erfassen der Schließ- beziehungsweise Öffnungskraft ist stets mit Fehlern großer Streubreite behaftet, da die Messung haptisch erfolgt und somit subjektiv ist. Daher ist es wünschenswert, für eine aussagekräftige neutrale beziehungsweise objektive Messung sich von dem menschlichen Anteil der Messung zu trennen. Grundsätzlich ist es möglich, hierzu einen Roboter einzusetzen, der das Flügelelement auf- und zuschwenkt. Eine derartige Lösung ist jedoch sehr unflexibel und verlangt, dass zur Messung des Fahrzeugs zur Roboterstation transportiert wird.The invention is based on the following finding: The actuation or movement of wing elements such as lids, flaps, hoods and doors of vehicles, in particular in the course of measuring a required closing of the wing element closing force and / or required opening of the wing element opening force is usually done manually and is thus performed by at least one person. This manual detection of the closing or opening force is always subject to errors of large spread, since the measurement is haptic and thus subjective. Therefore, it is desirable for a meaningful neutral or objective measurement to separate from the human portion of the measurement. In principle, it is possible to use a robot for this purpose, which opens and closes the wing element. However, such a solution is very inflexible and requires that it be transported to the robot station for measuring the vehicle.

Im Gegensatz dazu ermöglicht es die erfindungsgemäße Messeinrichtung, die Öffnungs- beziehungsweise Schließkraft verlässlich und mit nur geringem Aufwand objektiv und unabhängig vom Standort des Fahrzeugs zu messen. Hierdurch ist die Möglichkeit geschaffen, die Messeinrichtung mobil zu verwenden, sodass der Messort keine Rolle spielt. Mittels der Messeinrichtung können beliebige Flügelelemente auf ihre Schließ- und/oder Öffnungskraft hin untersucht werden. Im Zusammenspiel mit dem Linearantrieb, der beispielsweise einen Weg der Schubstange vorgibt, ist die Aufzeichnung eines Kraft-Weg-Diagramms möglich, sodass das Flügelelement aussagekräftig und reproduzierbar untersucht werden kann. Speziell bei einer Tür, bei der anhand von Verrastungspositionen definierte Schwenkwinkellagen vorgesehen sind, kann die Kraft auch in Relation zum Schwenkwinkel gemessen werden.In contrast, the measuring device according to the invention makes it possible to measure the opening or closing force reliably and with little effort objectively and independently of the location of the vehicle. This creates the opportunity to use the measuring device mobile, so that the location plays no role. By means of the measuring device, any wing elements can be examined for their closing and / or opening force. In conjunction with the linear drive, which dictates, for example, a path of the push rod, the recording of a force-displacement diagram is possible, so that the wing element can be examined meaningful and reproducible. Especially in the case of a door in which defined pivot angle positions are provided on the basis of latching positions, the force can also be measured in relation to the swivel angle.

Besonders bevorzugt sind die Befestigungselemente als Saugnäpfe ausgebildet, die bauteilschonend und zumindest nahezu an jeder beliebigen Stelle applizierbar sind. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Linearantrieb als Spindelantrieb ausgebildet ist, dessen Schubstange als Gewindespindel ausgebildet ist. Particularly preferably, the fastening elements are designed as suction cups, which are gentle on the component and at least can be applied at almost any point. It has proven to be particularly advantageous if the linear drive is designed as a spindle drive whose push rod is designed as a threaded spindle.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Gelenke als Kugelgelenke ausgebildet sind. Alternativ oder zusätzlich weist der Linearantrieb eine Führung auf, mittels welcher die Schubstange bei deren translatorischen Bewegungen zu führen ist. Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Führung ein zylindrisches Gehäuse umfasst, in welches die Schubstange eingefahren beziehungsweise aus welchem die Schubstange ausgefahren werden kann.Another embodiment is characterized in that the joints are designed as ball joints. Alternatively or additionally, the linear drive has a guide, by means of which the push rod is to be guided in its translational movements. It is provided, for example, that the guide comprises a cylindrical housing into which the push rod retracted or from which the push rod can be extended.

Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass an wenigstens einem der Befestigungsmittel, insbesondere an einem Halter des einen Befestigungsmittels, ein auch als Distanzelement bezeichnetes Abstandshalteelement befestigt ist. Das Distanzelement sorgt dafür, dass die Ausgangslage des Linearantriebs stets gleich ist. Besonders bevorzugt wird beispielsweise der im Bereich des Erfassungselements angeordnete Saugnapf an der Innenseite des beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbaus angebracht, sodass das Flügelelement vom Fahrzeuginneren aus betätigt werden kann.Furthermore, it is provided, for example, that at least one of the fastening means, in particular on a holder of a fastening means, a spacer element also referred to as spacer element is attached. The spacer element ensures that the initial position of the linear drive is always the same. Particularly preferably, for example, the suction cup arranged in the region of the detection element is attached to the inside of the construction, which is designed, for example, as a self-supporting body, so that the wing element can be actuated from the vehicle interior.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Messeinrichtung liegen insbesondere in der Mobilität der Messeinrichtung und der Anwenderunabhängigkeit, sodass eine hohe Wiederholgenauigkeit bei der Messung eines Flügelelements beziehungsweise bei der Messung von unterschiedlichen Flügelelementen dargestellt werden kann. Des Weiteren ist die Messeinrichtung ohne oder nur mit geringen Modifikationen für unterschiedliche Fahrzeuge einsetzbar. Außerdem ist es mittels der erfindungsgemäßen Messeinrichtung möglich, Kraftverläufe nach Veränderung von Einflussgrößen miteinander zu vergleichen. Dies bedeutet, dass mittels der auch als Messsystem bezeichneten Messeinrichtung Auswirkungen von, insbesondere konstruktiven, Änderungen erfasst und aufgezeigt werden können. Somit ist eine Analyse des Verhaltens des Flügelelements möglich. Auch können alle Einflussgrößen erfasst und verglichen werden. Auf diese Weise können auch kleinste Verbesserungen beziehungsweise Verschlechterungen identifiziert werden.The advantages of the measuring device according to the invention are, in particular, the mobility of the measuring device and the user independence, so that a high repeat accuracy can be shown in the measurement of a wing element or in the measurement of different wing elements. Furthermore, the measuring device can be used without or with only minor modifications for different vehicles. In addition, it is possible by means of the measuring device according to the invention to compare force profiles after changing influencing variables with one another. This means that effects of, in particular constructive, changes can be detected and indicated by means of the measuring device, which is also referred to as measuring system. Thus, an analysis of the behavior of the wing member is possible. All influencing variables can also be recorded and compared. In this way even the smallest improvements or deteriorations can be identified.

Insbesondere ist das mobile Messsystem vorzugsweise dazu ausgebildet, über den gesamten Bewegungsbereich, insbesondere Öffnungsradius, des Flügelelements einen detaillierten Kraftverlauf aufzuzeichnen. Der menschliche Einfluss wird bei dem entwickelten Messsystem eliminiert, indem das Flügelelement über den beispielsweise als Spindelstangen-Antrieb ausgebildeten Linearantrieb geöffnet und/oder geschlossen wird. Somit ist die Messung reproduzierbar und nicht von einer Person abhängig.In particular, the mobile measuring system is preferably designed to record a detailed force curve over the entire range of movement, in particular opening radius, of the wing element. In the developed measuring system, the human influence is eliminated by opening and / or closing the wing element via the linear drive designed, for example, as a spindle-rod drive. Thus, the measurement is reproducible and not dependent on one person.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings; these show in:

1 eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Messeinrichtung zum Überprüfen eines an einem Aufbau eines Fahrzeugs gehaltenen Flügelelements, insbesondere einer Tür; 1 a schematic sectional view through a measuring device according to the invention for checking a held on a structure of a vehicle wing element, in particular a door;

2 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht auf die Messeinrichtung; 2 a detail of a schematic perspective view of the measuring device;

3 eine schematische Perspektivansicht auf die Messeinrichtung; 3 a schematic perspective view of the measuring device;

4 eine schematische und geschnittene Draufsicht auf die Messeinrichtung beim Überprüfen der Tür; 4 a schematic and sectional plan view of the measuring device when checking the door;

5 eine schematische Darstellung eines Kraft-Weg-Diagramms, welches mittels der Messeinrichtung ermittelt werden kann; und 5 a schematic representation of a force-displacement diagram, which can be determined by means of the measuring device; and

6 eine schematische Perspektivansicht auf ein Befestigungsmittel der Messeinrichtung. 6 a schematic perspective view of a fastening means of the measuring device.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Messeinrichtung zum Überprüfen eines an einem Aufbau 10 (4) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens wie beispielsweise Personenkraftwagens, gehaltenen Flügelelements, welches bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Tür 12, insbesondere als Seitentür, ausgebildet ist. Die Messeinrichtung umfasst dabei wenigstens ein beispielsweise als Kraftmessdose ausgebildetes Erfassungselement 14, mittels welchem wenigstens eine bei einer Bewegung des Flügelelements auftretende Kraft erfassbar ist. Aus 4 ist erkennbar, dass die als Seitentür ausgebildete Tür 12 verschwenkbar an dem beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau 10 gehalten und dabei um eine in Fahrzeughochrichtung verlaufende Schwenkachse relativ zu dem Aufbau 10 verschwenkbar ist. Von dem Aufbau 10 sind in 4 zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Seitenwände 16 und 18 erkennbar, wobei die Tür 12 verschwenkbar an der Seitenwand 16 gehalten ist. 1 shows in a schematic sectional view of a measuring device for checking a on a structure 10 ( 4 ) of a vehicle, in particular of a motor vehicle such as a passenger car, held wing element, which in the embodiment illustrated in FIGS. As a door 12 , in particular as a side door, is formed. The measuring device comprises at least one, for example, designed as a load cell sensing element 14 , by means of which at least one force occurring during a movement of the wing element can be detected. Out 4 it can be seen that the door designed as a side door 12 pivotable on the example designed as a self-supporting body structure 10 held while a running in the vehicle vertical direction pivot axis relative to the structure 10 is pivotable. From the construction 10 are in 4 two spaced apart in the vehicle transverse direction side walls 16 and 18 recognizable, with the door 12 pivotable on the side wall 16 is held.

Um nun die Tür 12, insbesondere ihr Öffnungs- und/oder Schließverhalten, besonders vorteilhaft, reproduzierbar und objektiv überprüfen und erfassen zu können, umfasst die Messeinrichtung einen Linearantrieb 20, welcher eine beispielsweise als Spindelstange 22 ausgebildete und translatorisch bewegbare Schubstange, einen beispielsweise als Elektromotor ausgebildeten Motor 24, eine Mutter 26 und ein Gehäuse 28 aufweist, welches beispielsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK), gebildet ist. Die Spindelstange wird auch als Gewindespindel oder Gewindestange bezeichnet. Aus 3 ist besonders gut erkennbar, dass das Gehäuse 28 außenumfangsseitig zylindrisch ausgebildet ist. Die Spindelstange 22 weist ein Außengewinde 30 auf, wobei die Mutter 26, welche auch als Spindelmutter bezeichnet wird, ein mit dem Außengewinde 30 korrespondierendes Innengewinde 32 aufweist und über das Innengewinde 32 und das Außengewinde 30 auf die Spindelstange 22 aufgeschraubt ist. Die Spindelstange 22 ist zumindest teilweise in dem Gehäuse 28 aufgenommen und relativ zu dem Gehäuse 28 translatorisch bewegbar, sodass die Spindelstange 22 in das Gehäuse 28 eingefahren und aus dem Gehäuse 28 ausgefahren werden kann. Dabei ist an der Spindelstange 22 eine Verdrehsicherung 34 gehalten, mittels welcher die Spindelstange 22 gegen eine Relativdrehung zu dem Gehäuse 28 gesichert ist. Über die Verdrehsicherung 34 ist die Spindelstange 22 in ihrer Umfangsrichtung an dem Gehäuse 28 abgestützt, sodass Relativdrehungen zwischen der Spindelstange 22 und dem Gehäuse 28 vermieden oder begrenzt werden können. Dabei ist das Gehäuse 28 Bestandteil einer Führung 36, mittels welcher die Spindelstange 22 bei ihren translatorischen Relativbewegungen zu dem Gehäuse 28 geführt wird. Die Führung 36 umfasst dabei beispielsweise das Gehäuse 28 und die Verdrehsicherung 34, mittels welcher die Spindelstange 22 während ihrer translatorischen Relativbewegung zum Gehäuse 28 an diesem geführt wird. Ferner ist beispielsweise eine Anbindung 38 an das Gehäuse 28 vorgesehen. To the door now 12 In particular, its opening and / or closing behavior, particularly advantageous to be able to reproducibly and objectively check and record, the measuring device comprises a linear drive 20 , which one example as a spindle rod 22 trained and translationally movable push rod, designed for example as an electric motor motor 24 , A mother 26 and a housing 28 which is formed, for example, from a fiber-reinforced plastic, in particular from a glass fiber reinforced plastic (GRP). The spindle rod is also referred to as a threaded spindle or threaded rod. Out 3 is particularly well recognizable that the case 28 Outer peripheral side is cylindrical. The spindle rod 22 has an external thread 30 on, being the mother 26 , which is also referred to as a spindle nut, one with the external thread 30 corresponding internal thread 32 has and over the internal thread 32 and the external thread 30 on the spindle rod 22 is screwed on. The spindle rod 22 is at least partially in the housing 28 taken up and relative to the housing 28 translationally movable, so that the spindle rod 22 in the case 28 retracted and out of the case 28 can be extended. It is on the spindle rod 22 an anti-twist device 34 held, by means of which the spindle rod 22 against a relative rotation to the housing 28 is secured. About the rotation lock 34 is the spindle rod 22 in its circumferential direction on the housing 28 supported, so that relative rotation between the spindle rod 22 and the housing 28 avoided or limited. Here is the case 28 Part of a tour 36 , by means of which the spindle rod 22 in their translational relative movements to the housing 28 to be led. The leadership 36 includes, for example, the housing 28 and the anti-twist device 34 , by means of which the spindle rod 22 during its translational relative movement to the housing 28 at this is led. Furthermore, for example, a connection 38 to the housing 28 intended.

Aus 1 ist besonders gut erkennbar, dass das auch als Kraftmessgerät bezeichnete Erfassungselement 14 an der Spindelstange 22 gehalten und somit mit der Spindelstange 22 translatorisch relativ zu dem Gehäuse 28 mitbewegbar ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Tür 12 mittels der Schubstange (Spindelstange 22) relativ zu dem Aufbau 10 bewegbar, insbesondere verschwenkbar. Hierzu umfasst die Messeinrichtung ein als erster Saugnapf 40 ausgebildetes erstes Befestigungsmittel mit einem beispielsweise als Kugelgelenk ausgebildeten ersten Gelenk 42. Das erste Gelenk 42 umfasst beispielsweise einen Kugelkopf des Saugnapfs 40. Aus 1 ist erkennbar, dass der Saugnapf 40 über das Gelenk 42 an dem Erfassungselement 14 und über dieses an der Spindelstange 22 gehalten ist, sodass der Saugnapf 40 mit der Spindelstange 22 translatorisch mitbewegbar ist.Out 1 is particularly well recognizable that also referred to as a force gauge detection element 14 on the spindle rod 22 held and thus with the spindle rod 22 translational relative to the housing 28 is mitbewegbar. As will be explained in more detail below, the door is 12 by means of the push rod (spindle rod 22 ) relative to the structure 10 movable, in particular pivotable. For this purpose, the measuring device comprises a first suction cup 40 trained first fastener with a trained example as a ball joint first joint 42 , The first joint 42 For example, includes a ball head of the suction cup 40 , Out 1 it can be seen that the suction cup 40 over the joint 42 at the detection element 14 and about this at the spindle bar 22 is held so that the suction cup 40 with the spindle rod 22 translationally mitbewegbar is.

In Zusammenschau mit 4 ist erkennbar, dass mittels des Saugnapfes 40 die Tür 12 über das Gelenk 42 mit dem an der Spindelstange 22 gehaltenen Erfassungselement 14 verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Dadurch kann die Tür 12 mittels der Spindelstange 22 über das Erfassungselement 14, das Gelenk 42 und den Saugnapf 40 relativ zu dem Aufbau 10 verschwenkt werden. Außerdem umfasst die auch als Messsystem bezeichnete Messeinrichtung ein als zweiter Saugnapf 44 ausgebildetes zweites Befestigungsmittel, welches ein zweites Gelenk 46 aufweist. Beispielsweise umfasst das zweite Gelenk 46 einen Kugelkopf des Saugnapfes 44. Wie wiederum in Zusammenschau mit 4 erkennbar ist, ist mittels des Saugnapfes 44 der Linearantrieb 20 über das zweite Gelenk 46 mit einem von der Tür 12 unterschiedlichen Bauelement des Fahrzeugs verbindbar beziehungsweise verbunden, wobei es sich bei dem Bauelement um die Seitenwand 18 handelt.In synopsis with 4 it can be seen that by means of the suction cup 40 the door 12 over the joint 42 with the on the spindle rod 22 held detection element 14 connectable or connected. This can be the door 12 by means of the spindle rod 22 via the detection element 14 , the joint 42 and the suction cup 40 relative to the structure 10 be pivoted. In addition, the measuring device, also referred to as a measuring system, comprises a second suction cup 44 formed second fastening means, which is a second joint 46 having. For example, the second joint comprises 46 a ball head of the suction cup 44 , Again in conjunction with 4 is recognizable, is by means of the suction cup 44 the linear drive 20 over the second joint 46 with one from the door 12 different component of the vehicle connectable or connected, wherein it is the component to the side wall 18 is.

Wird die Mutter 26 mittels des Motors 24 relativ zu dem Gehäuse 28 und relativ zu der Spindelstange 22 gedreht, so werden dadurch, dass die Spindelstange 22 mittels der Verdrehsicherung 34 gegen Drehungen relativ zu dem Gehäuse 28 gesichert ist, die Relativdrehungen zwischen der Mutter 26 und der Spindelstange 22 mittels des Außengewindes 30 und des Innengewindes 32 in eine translatorische Bewegung der Spindelstange 22 relativ zu dem Gehäuse 28 umgewandelt. Wird beispielsweise die Mutter 26 mit dem Motor 24 in eine erste Drehrichtung gedreht, so wird die Spindelstange 22 aus dem Gehäuse 28 ausgefahren. Wird beispielsweise die Mutter 26 in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung gedreht, so wird die Spindelstange 22 in das Gehäuse 28 eingefahren. Durch Ausfahren der Spindelstange 22 aus dem Gehäuse 28 kann die Tür 12 aus ihrer Schließstellung S in eine Offenstellung O geschwenkt und somit geöffnet werden. Da der Linearantrieb 20 über die Gelenke 42 und 46 gelenkig an die Tür 12 und an die Seitenwand 18 angebunden ist, kommt es beim Verschwenken der Tür 12 relativ zu dem Aufbau 10 zu einem Verschwenken des Linearantriebs 20 relativ zu dem Aufbau 10 und relativ zu der Tür 12.Will the mother 26 by means of the engine 24 relative to the housing 28 and relative to the spindle rod 22 Turned, so are the fact that the spindle rod 22 by means of the anti-twist device 34 against rotations relative to the housing 28 is secured, the relative rotation between the mother 26 and the spindle rod 22 by means of the external thread 30 and the internal thread 32 in a translational movement of the spindle rod 22 relative to the housing 28 transformed. For example, the mother 26 with the engine 24 turned in a first direction of rotation, so the spindle rod 22 out of the case 28 extended. For example, the mother 26 rotated in a first direction of rotation opposite second direction of rotation, so the spindle rod 22 in the case 28 retracted. By extending the spindle rod 22 out of the case 28 can the door 12 pivoted from its closed position S in an open position O and thus be opened. As the linear drive 20 over the joints 42 and 46 hinged to the door 12 and to the side wall 18 Tied, it comes when pivoting the door 12 relative to the structure 10 to a pivoting of the linear drive 20 relative to the structure 10 and relative to the door 12 ,

Auf diese Weise kann die Tür 12 aus ihrer Schließstellung S in ihre Offenstellung O und/oder aus ihrer Offenstellung O in ihre Schließstellung S bewegt und somit geschlossen werden. Mittels der Messeinrichtung ist es dabei möglich, die Tür 12 mit einer zumindest im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit zu öffnen und/oder zu schließen. Während auf die beschriebene Weise die Tür 12 mittels des Linearantriebs 20 bewegt wird, werden während der Bewegung auftretende und beispielsweise zum Öffnen beziehungsweise zum Schließen, das heißt zum Bewegen der Tür 12 erforderliche Kräfte mittels des Erfassungselements 14 erfasst beziehungsweise es werden jeweilige Werte der beim Bewegen der Tür 12 auftretenden beziehungsweise zum Bewegen der Tür 12 erforderlichen Kraft mittels des Erfassungselements 14 erfasst. Ferner wird beispielsweise ein Weg, insbesondere ein Winkel, erfasst, um welchen die Tür 12 mittels des Linearantriebs 20 bewegt wird.That way, the door can 12 moved from its closed position S in its open position O and / or from its open position O in its closed position S and thus closed. By means of the measuring device, it is possible, the door 12 with an at least substantially constant speed to open and / or close. While in the manner described the door 12 by means of the linear drive 20 is moved, occurring during the movement and for example for Open or close, that is to move the door 12 required forces by means of the detection element 14 recorded or respectively, the values of moving the door 12 occurring or for moving the door 12 required force by means of the detection element 14 detected. Furthermore, for example, a path, in particular an angle, is detected, around which the door 12 by means of the linear drive 20 is moved.

5 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 48 der besagte Weg aufgetragen ist. Auf der Ordinate 50 ist die Kraft beziehungsweise deren Werte aufgetragen. In das in 5 gezeigte Diagramm ist ein Verlauf 52 eingetragen, welcher die mittels des Erfassungselements 14 während des Bewegens der Tür 12 erfasste Kraft veranschaulicht. Somit ist in dem Diagramm die erfasste Kraft über dem Weg aufgetragen, sodass der Verlauf 52 ein Kraft-Weg-Verlauf ist. Somit ist das in 5 gezeigte Diagramm ein Kraft-Weg-Diagramm, welches mittels der Messeinrichtung objektiv und ohne Einfluss einer Person ermittelt werden kann. 5 shows a diagram on the abscissa 48 the said way is applied. On the ordinate 50 is the force or its values plotted. In the in 5 Diagram shown is a gradient 52 registered, which by means of the detection element 14 while moving the door 12 captured force illustrates. Thus, in the diagram, the detected force is plotted over the path, so that the course 52 is a force-displacement course. Thus, that is in 5 diagram shown a force-displacement diagram, which can be determined by means of the measuring device objectively and without influence of a person.

Üblicherweise erfolgt die Überprüfung der Tür 12 durch wenigstens eine Person und somit manuell. Diese Überprüfung ist jedoch subjektiv und somit nicht wiederholbar beziehungsweise reproduzierbar. Somit ist es wünschenswert, die Tür 12, insbesondere ihr Verhalten beim Öffnen und/oder Schließen, objektiv zu messen. Da die Überprüfung der Tür 12, insbesondere ihres Verhaltens, sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen auf einer rein subjektiven Wahrnehmung beruht und von Mensch zu Mensch stark variieren kann, sind kleinste Änderungen von möglichen Einflussfaktoren auf das Verhalten der Tür 12 kaum wahrnehmbar. Ein undefinierter Widerstand, welcher sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen auftritt, führt zu einer haptischen Verschlechterung des Türverhaltens. Da die Kinematik der Tür 12 einen komplexen Mechanismus darstellt, sind die Einflussfaktoren, welche dieses Fehlerbild erzeugen, nicht eindeutig identifizierbar. Daher besteht der Wunsch nach einem fähigen Messmittel, mittels welchem wenigstens eine physikalische Größe erfasst werden kann, wodurch das Fehlerbild messbar gemacht werden kann. Eine objektive Bewertung, welche nicht auf haptischen Wahrnehmungen von Menschen beruht und reproduzierbare Ergebnisse liefern kann, ist üblicherweise nicht möglich, kann jedoch nun mittels der Messeinrichtung realisiert werden.Usually, the door is checked 12 by at least one person and thus manually. However, this review is subjective and therefore not repeatable or reproducible. Thus, it is desirable the door 12 , in particular their behavior during opening and / or closing, to measure objectively. As the review of the door 12 , in particular their behavior, based both on opening and closing on a purely subjective perception and can vary greatly from person to person, are the smallest changes of possible factors influencing the behavior of the door 12 barely noticeable. An undefined resistance, which occurs both when opening and when closing, leads to a haptic deterioration of the door behavior. Because the kinematics of the door 12 is a complex mechanism, the influencing factors that generate this error pattern are not clearly identifiable. Therefore, there is a desire for a capable measuring means by which at least one physical quantity can be detected, whereby the error pattern can be made measurable. An objective assessment, which is not based on haptic perceptions of humans and can provide reproducible results, is usually not possible, but can now be realized by means of the measuring device.

Eine Person, die die Tür 12 überprüft, wird auch als Auditor bezeichnet. Üblicherweise wird die Prüfung der Tür 12, insbesondere ihres Verhaltens, von dem Auditor aus zwei Perspektiven durchgeführt. Bei einer der Perspektiven steht der Auditor neben dem Fahrzeug, und bei der zweiten Perspektive sitzt der Auditor in dem Fahrzeug. Somit wird die Prüfung unter realen Bedingungen durchgeführt, und der Auditor erfährt, wie ein herkömmlicher Nutzer des Fahrzeugs das Verhalten der Tür 12 wahrnehmen würde. Die Tür 12 des zu beurteilenden Fahrzeugs wird mehrmals mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und an unterschiedlichen Angriffspunkten, wie zum Beispiel an einem Türgriff innen und/oder außen, an einer Fenstereinfassung, an einer Türbeplankung und einer Türinnenverkleidung, geöffnet und geschlossen. Die gesammelten Einflüsse werden anschließend zu einer Bewertung zusammengefasst. Diese Überprüfung des Türverhaltens beschränkt sich ausschließlich auf das manuelle Öffnen und Schließen der zu überprüfenden Tür 12. Ein Mensch als Messmittel ist dabei jedoch aufgrund seiner Individualität sehr fehlerbehaftet. So können bereits anatomische Unterschiede wie Körpergröße, Muskelausprägung, Armlänge, Körperhaltung u. ä. Auswirkungen auf die subjektive Wahrnehmung haben. Weiter können durch die unterschiedlich sensible Empfindbarkeit der Auditoren die Ergebnisse des Türverhaltens stark variieren. Ein Vergleich zweier, zeitlich versetzter Überprüfungen ist daher weitestgehend unmöglich, da eine subjektive Wahrnehmung nicht ohne Referenz reproduzierbar ist.A person holding the door 12 is also called an auditor. Usually, the test is the door 12 , especially their behavior, performed by the auditor from two perspectives. In one of the perspectives, the auditor stands next to the vehicle, and in the second perspective the auditor sits in the vehicle. Thus, the test is performed under real conditions, and the auditor experiences, like a conventional user of the vehicle, the behavior of the door 12 would perceive. The door 12 of the vehicle to be assessed is opened and closed several times at different speeds and at different points of attack, such as on a door handle inside and / or outside, on a window surround, on a Türbeplankung and a door inner lining. The collected influences are then summarized to a rating. This check of the door behavior is limited exclusively to the manual opening and closing of the door to be checked 12 , However, a person as a means of measurement is very flawed because of its individuality. So already anatomical differences such as height, muscle development, arm length, posture u. Ä. Impact on the subjective perception have. Furthermore, the results of the door behavior can vary greatly due to the different sensitivity of the auditors. A comparison of two, time-staggered reviews is therefore largely impossible because a subjective perception is not reproducible without reference.

Diese Probleme und Nachteile können nun mittels der Messeinrichtung vermieden werden, wobei die Messeinrichtung als mobiles Messsystem genutzt werden kann und in der Lage ist, ohne Einfluss einer Person, das heißt ohne Anwendereinfluss, Kraft-Zeit/Weg/Winkel-Kurven von Türen reproduzierbar zu erstellen. Hierzu wird das Messsystem mittels der Saugnäpfe 40 und 44 an die Tür 12 und an die Seitenwand 18 angebunden.These problems and disadvantages can now be avoided by means of the measuring device, wherein the measuring device can be used as a mobile measuring system and is able, without influence of a person, that is without user influence, force-time / distance / angle curves of doors reproducible create. For this purpose, the measuring system by means of the suction cups 40 and 44 to the door 12 and to the side wall 18 tethered.

Dabei ist aus 6 erkennbar, dass an dem Saugnapf 40, insbesondere an einem Halter des Saugnapfes 40, ein auch als Distanzelement bezeichnetes Abstandshalteelement 54 befestigt ist. Das Abstandshalteelement 54 wird auch als Abstandshalter bezeichnet und wird beispielsweise auf eine Türinnenverkleidung der Tür 12 aufgesetzt. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Messungen immer aus der gleichen Ausgangslage starten können. Minimale beziehungsweise maximale Öffnungsgrößen der Tür 12 können durch Speicherpositionen, insbesondere durch vier Speicherpositionen, in einer Steuerung des Linearantriebs 20 gespeichert beziehungsweise hinterlegt werden. Somit ist stets der gleiche Verfahrweg garantiert. Im Normalfall sind dies die jeweiligen Endlagen von Fahrer- und Fondtür und die eine Position kurz bevor ein Schließbügel in Eingriff mit einer Gabelfalle der Tür 12 kommt. Nach dem Nullen der Messeinrichtung kann die Messung beginnen. Bei Betätigen der Steuerung bei einem Kraftausschlag von 1 Newton wird der Messvorgang ausgelöst. Die Tür 12 wird mit konstanter Geschwindigkeit bis zur hinterlegten Position verfahren, wobei die Messeinrichtung beziehungsweise das Erfassungselement 14 wahlweise zwischen einschließlich 0 und einschließlich 6.400 Messwerten bereitstellt. Diese Messwerte sind jeweilige Werte der Kraft, die mittels des Erfassungselements 14 gemessen werden, während die Tür 12 mittels des Linearantriebs 20 bewegt wird. Versuche haben ergeben, dass 600 generierte Messwerte über einen Öffnungs- beziehungsweise Schließvorgang vollkommen ausreichend sind, um den Kraft-Weg-Verlauf zuverlässig analysieren zu können. Durch markante Merkmale des Türverhaltens wie beispielsweise Rastpositionen, welche mit genauer Winkellage bekannt sind, ist es möglich, den Kraft-Weg-Verlauf auf den Öffnungswinkel umzulegen. Somit kann jede Verhaltensänderung einer genauen Winkellage zugeordnet werden, was aus 5 besonders gut erkennbar ist.It is off 6 recognizable that on the suction cup 40 , in particular on a holder of the suction cup 40 , also referred to as a spacer spacer member 54 is attached. The spacer element 54 is also referred to as a spacer and is for example on a door inner lining of the door 12 placed. This ensures that the measurements can always start from the same starting position. Minimum or maximum opening sizes of the door 12 can by memory positions, in particular by four memory positions, in a control of the linear drive 20 be stored or deposited. Thus, always the same travel path is guaranteed. Normally, these are the respective end positions of driver and rear door and a position just before a striker in engagement with a fork trap the door 12 comes. After zeroing the measuring device, the measurement can begin. When the control is actuated with a force of 1 Newton, the measuring process is triggered. The door 12 is moved at a constant speed to the stored position, wherein the measuring device or the detection element 14 optionally between 0 and 0 inclusive including 6,400 readings. These measurements are respective values of the force generated by the sensing element 14 be measured while the door 12 by means of the linear drive 20 is moved. Experiments have shown that 600 generated measured values over an opening or closing process are completely sufficient to reliably analyze the force-displacement curve. By striking features of the door behavior such as locking positions, which are known with accurate angular position, it is possible to shift the force-displacement curve to the opening angle. Thus, any change in behavior can be associated with a precise angular position, what is 5 is particularly well recognizable.

Die Hauptfunktion der Messeinrichtung besteht somit darin, die Tür 12 zu bewegen und eine Ausgabe zu liefern, anhand derer beurteilt werden kann, ob das Verhalten der Tür 12 wunschgemäß ist oder nicht. Somit werden Werte für die Kraft aufgezeichnet, verarbeitet und beispielsweise verglichen. Nebenfunktionen sind beispielsweise Befestigen, Lagern, Steuern und Antreiben. Hierbei wird beispielsweise dem Motor 24 elektrische Energie zugeführt, welche mittels des Motors 24 in mechanische Energie zum Bewegen der Tür 12 umgewandelt wird. Außerdem erhält der Motor 24 ein Steuer- oder Regelsignal zum Antreiben der Spindelstange 22 und zum Bewegen der Tür 12. Mittels der mechanischen Energie, welche auf die Tür 12 übertragen wird, wird die Tür 12 bewegt, wobei während des Bewegens der Tür 12 Werte der Kraft gemessen, aufgenommen, generiert, ausgewertet und verglichen werden. Diese Werte werden dann genutzt, um die Tür 12 zu beurteilen. Insbesondere in Abhängigkeit von dem Steuer- beziehungsweise Regelsignal werden beispielsweise die Spindelstange 22 und somit die Tür 12 auf jeweilige Soll-Positionen beziehungsweise Soll-Werte bewegt. Hierdurch wird die Tür 12 geöffnet beziehungsweise geschlossen, woraufhin die Tür 12 beurteilt werden kann.The main function of the measuring device is thus the door 12 to move and deliver an output, by means of which it can be judged whether the behavior of the door 12 as desired or not. Thus, values for the force are recorded, processed and compared, for example. Secondary functions include fastening, storing, controlling and driving. Here, for example, the engine 24 electrical energy supplied by means of the motor 24 in mechanical energy to move the door 12 is converted. In addition, the engine gets 24 a control signal for driving the spindle rod 22 and to move the door 12 , By means of mechanical energy, which is on the door 12 is transferred, the door becomes 12 moves, taking while moving the door 12 Values of force are measured, recorded, generated, evaluated and compared. These values are then used to the door 12 to judge. In particular, depending on the control or regulating signal, for example, the spindle rod 22 and thus the door 12 moved to respective desired positions or target values. This will be the door 12 opened or closed, whereupon the door 12 can be judged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102016106488 B3 [0002]

Claims

Measuring device for checking a on a structure ( 10 ) of a vehicle held wing element ( 12 ), with at least one detection element ( 14 ), by means of which one during a movement of the wing element ( 12 ) occurring force, characterized by: - a linear drive ( 20 ) with a translatory movable push rod ( 22 ), by means of which the wing element ( 12 ) is movable; - a first joint ( 42 ) having first fastening means ( 40 ), by means of which the wing element ( 12 ) over the first joint ( 42 ) with the on the push rod ( 22 ) held capturing element ( 24 ) is connectable; and - a second joint ( 46 ) having second fastening means ( 44 ), by means of which the linear drive ( 20 ) over the second joint ( 46 ) with one of the wing element ( 12 ) different component ( 18 ) of the vehicle is connectable.

Measuring device according to claim 1, characterized in that the respective fastening means ( 40 . 44 ) is designed as a suction cup.

Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the linear drive ( 20 ) is designed as a spindle drive whose push rod ( 22 ) is designed as a threaded spindle.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the respective joint ( 42 . 46 ) is designed as a ball joint.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the linear drive ( 20 ) a guided tour ( 36 ), by means of which the push rod ( 22 ) is to guide in their translational movements.

Measuring device according to claim 5, characterized in that the guide ( 36 ) a cylindrical housing ( 28 ).

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that on at least one of the fastening means ( 40 . 44 ) at least one spacer element ( 54 ) is attached.