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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft die Identifizierung von Problemen bezüglich der Passung von Fahrzeugschließbauteilen mit angrenzenden Fahrzeugstrukturen unter Verwendung dünner und flexibler Drucksensoren.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Bei Fahrzeugmontagevorgängen müssen Schließbauteile, wie Türen und Kofferraumdeckel, genau innerhalb eines Türrahmens, einer Kofferraumöffnung, einer Motorhaubenöffnung oder dergleichen montiert werden. Wenn ein Schließbauteil falsch ausgerichtet ist oder das Schließbauteil oder der Rahmen außerhalb des Toleranzbereichs liegen, können Bereiche um das Schließbauteil einen unzureichenden oder übermäßigen Druck auf eine Umfangsdichtung ausüben. Ein unzureichender Druck auf eine Dichtung kann zu einem Wasserleck oder Problemen mit Windgeräuschen, Vibration und Rauigkeit (NVH) führen. Ein übermäßiger Druck auf eine Dichtung kann dazu führen, dass eine große Anstrengung erforderlich ist, um eine Tür zu schließen.
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Diese Offenbarung ist auf das Lösen der vorstehenden Probleme und anderer Probleme ausgerichtet, wie nachstehend zusammengefasst wird.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird ein Verfahren zum Montieren eines Schließbauteils an einem Fahrzeug offenbart. Der erste Schritt des Verfahrens ist Identifizieren von kritischen Kontaktdruckbereichen zwischen dem Schließbauteil und einer Türöffnung. Als nächstes werden Druckprofildaten über einem Bereich des Flächenkontakts mit einem streifenförmigen elektronischen Sensor mit einer Länge „L“ zwischen dem Schließbauteil und der Öffnung gemessen. Die Druckprofildaten werden dann analysiert, um analytische Daten zu erzeugen.
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Gemäß anderen Aspekten des Verfahrens wird der Schritt des Messens mit einem elektronischen Sensor mit einer Dicke zwischen 0,5 und 1,0 mil durchgeführt, der verwendet wird, um das Druckprofil über einem Bereich des Flächenkontakts zu messen. Der elektronische Sensor kann über eine Gelenkverbindung mit einem Griff verbunden sein, wobei eine Winkelausrichtung des Sensors in Bezug auf den Griff eingestellt wird, um den Streifen ergonomisch mit einem Dichtungsspalt auszurichten, der zwischen dem Schließbauteil und der Türöffnung definiert ist, die von einem Fahrzeug definiert ist, wenn die Tür geschlossen ist.
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Das Verfahren kann ferner Übertragen der Druckprofildaten für eine Vielzahl von kritischen Passungsbereichen an ein Datenverarbeitungssystem und Analysieren der Druckprofildaten für die Vielzahl von kritischen Passungsbereichen umfassen. Die Druckprofildaten können für eine Vielzahl von kritischen Passungsbereichen in einer Datenspeichervorrichtung gespeichert und von der Datenspeichervorrichtung zu einem Datenverarbeitungssystem heruntergeladen werden, das die Druckprofildaten für die kritischen Passungsbereiche analysiert.
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Der Schritt des Messens der Druckprofildaten über einem Bereich des Flächenkontakts für alle kritischen Passungsbereiche kann an ausgewählten Fahrzeugen nach der Montage am Fließband durchgeführt werden und die Daten können in einer Datenbank aufgezeichnet werden, die mit dem Fahrzeug verknüpfte Herstellungsaufzeichnungen sammelt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung wird ein System zum Überwachen des Drucks um ein Fahrzeugschließbauteil offenbart. Das System beinhaltet einen elektronischen Sensor, der eine Vielzahl von separaten Drucksensoren auf einer Membran beinhaltet, die ein Profil der Druckdaten erzeugt. Ein Datenprozessor empfängt und analysiert das Profil der Druckdaten, um Bereiche mit unzureichendem oder übermäßigem Druck zu identifizieren. Ein Datenspeichersystem zeichnet die Bereiche mit unzureichendem und übermäßigem Druck um das Fahrzeugschließbauteil auf.
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Gemäß anderen Aspekten dieser Offenbarung bezüglich des Systems kann ein Sender mit dem elektronischen Sensor wirkverbunden sein, um das Profil der Druckdaten zu übertragen, und ein Empfänger kann mit dem Datenprozessor wirkverbunden sein, um das Profil der Druckdaten zu empfangen. Alternativ kann eine Datenspeichervorrichtung, die die Druckprofildaten speichert, mit dem elektronischen Sensor wirkverbunden sein und ein Endgerät kann mit dem Datenprozessor wirkverbunden sein, das die Druckprofildaten von der Datenspeichervorrichtung herunterlädt.
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Der elektronische Sensor kann ein flacher elektronischer Sensor sein und das System kann ferner einen Griff umfassen, der mittels eines gelenkigen Verbindungsstücks an dem flachen Sensor befestigt ist. Der flache elektronische Sensor ist ausgelegt, um in einen Dichtungsspalt, der zwischen dem Schließbauteil und einer von einem Fahrzeug definierten Türöffnung definiert ist, die von dem Schließbauteil geschlossen werden soll, in einer Vielzahl von kritischen Passungsbereichen, die an verschiedenen Stellen um das Schließbauteil liegen, eingesetzt zu werden. Der flache elektronische Sensor kann in Bezug auf den Griff ergonomisch eingestellt werden, um mit dem Dichtungsspalt an einem ausgewählten kritischen Passungsbereich ausgerichtet zu sein.
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Der Schritt des Messens der Druckprofildaten über einem Bereich des Flächenkontakts kann an einer zufällig ausgewählten Untermenge von ausgewählten kritischen Passungsbereichen an jedem Fahrzeug, das auf einem Fließband montiert wird, durchgeführt werden. Ein Datenbanksystem kann genutzt werden, um das Profil der Druckdaten als eine mit dem Fahrzeug verknüpfte Herstellungsaufzeichnung zu sammeln.
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Die erwähnten Aspekte dieser Offenbarung und weitere Aspekte werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Verbessern der Passung zwischen einem Schließbauteil und einer Öffnung in einem Fahrzeug.
- 2 ist eine fragmentarische seitliche Aufrissansicht einer Fahrzeugtür, die kritische Passungsbereiche um die Tür in einem Dichtungsspalt, der zwischen einer Tür und einer Türöffnung definiert ist, zeigt.
- 3A ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer offenen Tür, die einen elektronischen streifenförmigen Sensor in Position zum Messen des Druckprofils von innerhalb des Fahrzeugs an einem kritischen Passungsbereich zeigt.
- 3B ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer geschlossenen Tür, die einen elektronischen streifenförmigen Sensor in Position zum Messen des Druckprofils von außerhalb des Fahrzeugs an einem kritischen Passungsbereich zeigt.
- 4 ist eine Aufrissansicht eines elektronischen streifenförmigen Sensors, der an einem Griff des elektronischen Drucksensors befestigt ist.
- 5 ist eine Draufsicht auf einen Griff eines elektronischen Drucksensors mit einem elektronischen streifenförmigen Sensor, der mittels eines gelenkigen Verbindungsstücks an einem Griff befestigt ist.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Griffs eines elektronischen Drucksensors mit einem elektronischen streifenförmigen Sensor, der einen Sender beinhaltet, der einem Datenverarbeitungssystem Druckprofildaten bereitstellt.
- 7 ist eine Draufsicht auf einen Griff eines elektronischen Drucksensors mit einem elektronischen streifenförmigen Sensor, der ausgelegt ist, um einer Datenspeichervorrichtung Druckprofildaten für ein nachfolgendes Herunterladen zu einem Datenverarbeitungssystem bereitzustellen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die veranschaulichten Ausführungsformen sind unter Bezugnahme auf die Zeichnungen offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich als Beispiele vorgesehen sind, welche in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu und einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Die offenbarten spezifischen strukturellen und funktionellen Details sind nicht als einschränkend auszulegen, sondern als repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die offenbarten Konzepte ausgeübt werden sollten.
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Bezugnehmend auf 1 ist ein Verfahren zum Messen von Druck in kritischen Passungsbereichen in dem Dichtungsspalt zwischen einem Schließbauteil und einer von einem Fahrzeug definierten Öffnung durch ein Ablaufdiagramm veranschaulicht, das allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist.
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Bezugnehmend auf 1 und 2 ist das Identifizieren von kritischen Passungsbereichen der erste in dem Ablaufdiagramm 10 gezeigte Schritt und wird durch Bezugszeichen 11 identifiziert. Beispiele von kritischen Passungsbereichen, die in 2 gezeigt sind, beinhalten die folgenden Dichtungsspaltstellen:
- 14A - B-Säule am Griff;
- 14B - untere B-Säule;
- 14C - hinterer Schweller;
- 14D - vorderer Schweller;
- 14E - untere Scharniersäule;
- 14F - obere Scharniersäule;
- 14G - obere A-Säule; und
- 14H - Dachreling an B-Säule.
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Auch wenn bestimmte Stellen in 2 veranschaulicht sind, versteht es sich, dass andere Stellen, zusätzliche Stellen und weniger Stellen als kritische Passungsstellen bezeichnet werden können, abhängig von Betrachtungen wie Wasserleckage, mögliches Windgeräusch, Türschließungsanstrengung und Kundenfeedback. Diese Eingaben werden analysiert, um einen „Optimalpunkt“ für den Dichtungsdruck an den kritischen Passungsbereichen zu entwickeln.
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Bezugnehmend auf 1, 3A und 3B ist der nächste Schritt des Prozesses in dem Ablaufdiagramm bei 15 Messen des Druckprofils zwischen einer Dichtung am Schließbauteil und einer Öffnung. Das Fahrzeug 16 beinhaltet eine Tür 18, die verwendet wird, um eine Türöffnung 20 zu schließen. Eine Dichtung 22 ist an der Fahrzeugtür 18 vorgesehen, die ausgelegt ist, mit der Türöffnung 20 in Eingriff zu treten, wenn die Tür geschlossen ist, wie in 3B gezeigt.
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In den 3A und 3B ist die Fahrzeugtür 18 in einer offenen Position in 3A gezeigt und in einer geschlossenen Position in 3B gezeigt. Die Tür 18 wird von der in 3A gezeigten offenen Position zu einer in 3B gezeigten geschlossenen Position bewegt. Wenn die Tür geschlossen ist, wird ein elektronischer Streifendrucksensor 24 zwischen der Dichtung 22 und der Türöffnung 20 eingesetzt. Die Tür wird mit der Kraft von ungefähr 1,5 Joules geschlossen, um den Aufprall der Dichtung 22 auf den Drucksensor 24 zu verringern. 1,5 Joules entspricht einem relativ „sanften“ Schließen der Tür 18.
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Der Drucksensor stellt eine Messung des Drucks bereit, der von der Dichtung 22 auf die Türöffnung 20 ausgeübt wird, nachdem die Tür 18 geschlossen wurde. Die Messung kann von außerhalb der Fahrzeugs 16 oder von innerhalb des Fahrzeugs 16 vorgenommen werden. Der gemessene Druck ist repräsentativ für das Dichtungsdruckprofil an einer separaten Stelle, die als eine der kritischen Passungsbereiche 14 bezeichnet wird, wenn die Tür 18 geschlossen ist und das Fahrzeug 16 gefahren wird.
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Der in 4 und 5 gezeigte Sensorstreifen 28 ist Teil des elektronischen Streifendrucksensors 24. Der Sensorstreifen 28 beinhaltet eine Vielzahl von separaten Drucksensoren 26, die auf der Fläche des Sensorstreifens 28 angeordnet ist. Der Sensorstreifen 28 weist eine Dicke „T“ zwischen 0,5 mil und 1,0 mil auf. Der dünne Sensorstreifen ermöglicht, dass der auf die Dichtung aufgebrachte Druck ohne übermäßige Verformung der Dichtung 22 gemessen werden kann. Die Länge „L“ des Sensorstreifens 28 beträgt ungefähr 50 Millimeter und die Breite „W“ des Sensorstreifens 28 beträgt ungefähr 20 Millimeter. Die Länge „L“ und die Breite „W“ des Sensorstreifens 28 entsprechen der Länge und Breite des kritischen Passungsbereichs, der wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben bestimmt wird.
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Eine Gelenkverbindung 30, wie ein Drehgelenkverbindungsstück oder ein Kugelgelenk, ist zwischen dem elektronischen Streifendrucksensor 24 und einem Griff 32 bereitgestellt. Der Griff 32 beinhaltet vorzugsweise eine Schaltung für den elektronischen Streifendrucksensor 24 und beinhaltet ebenfalls Ein-/Aus-Schalter 31 und einen Messungsschalter 33 zum Steuern des Betriebs des elektronischen Drucksensors 24. Ein Endanschlag 34 ist vorzugsweise am Drucksensor 24 bereitgestellt, um das Ausmaß des Einsetzens des Drucksensors 24 zwischen der Dichtung 22 und der Türöffnung 20 zu steuern. Der Endanschlag 34 begrenzt das Ausmaß des Einsetzens, um gleichmäßigere Ergebnisse bereitzustellen und um zu verhindern, dass der Drucksensor 24 zu weit oder unzureichend in den Dichtungsspalt eingesetzt wird.
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Bezugnehmend auf 1, 6 und 7 ist der nächste Schritt in dem Prozess, angezeigt durch Bezugszeichen 35, Analysieren der Druckprofildaten, die von dem Drucksensor 24 gemessen wurden. Bezugnehmend auf 6 können die Druckprofildaten von einem Sender 36 bereitgestellt werden, der mit dem Drucksensor 24 wirkverbunden ist, um die Druckdaten einem Computer 38 bereitzustellen, der einen Empfänger 40 beinhaltet. Der Sender 36 ist, wie in 6 gezeigt, ein getrennter Sender, der mit dem Griff 32 des Drucksensors 24 verbunden ist. Jedoch versteht es sich, dass der Sender 36 als ein integrales Teil des Drucksensors 24 bereitgestellt sein könnte.
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Bezugnehmend auf 7 kann der Drucksensor 24 in einer alternativen Ausführungsform mit einer Datenspeichervorrichtung 42 verbunden sein, wie etwa einem Flash-Speicher oder einem anderen Speichermedium. Die Datenspeichervorrichtung 42 kann periodisch zu einem Herstellungsdatenbank- und Steuersystem 44 heruntergeladen werden, wie nachfolgend beschrieben wird.
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Bezugnehmend auf 1, 6 und 7 wird ein Schritt des Aufzeichnens des Druckprofils in dem Ablaufdiagramm mit Bezugszeichen 43 bezeichnet. Das Druckprofil kann in einem Herstellungsdatenbank- und Steuersystem 44, wie in 6 und 7 angegeben, aufgezeichnet werden. Das Herstellungsdatenbank- und Steuersystem 44 kann ausgewählte Druckmesswerte auf Grundlage statistischer Prozesssteuertechniken aufzeichnen, um kritische Passungsbereiche auszuwählen und Daten für eine nachfolgende Analyse aufzuzeichnen. Die Daten können als ein Teil der Fahrzeugherstellungsaufzeichnung aufbewahrt werden. Zusätzlich können die Daten bei 45 in 1 verwendet werden, um Betriebsverbesserungen vorzunehmen, wenn Montagevorgänge weiterhin mögliche Probleme identifizieren, die am Fließband auftreten können, um diese sofort zu korrigieren. Alternativ ist der Schritt des Vornehmens von Konstruktionsverbesserungen, wie ebenfalls in 4 gezeigt, mit dem Bezugszeichen 47 bezeichnet. Konstruktionsverbesserungen können periodisch oder fortlaufend vorgenommen werden, als ein Ergebnis der Kommunikation mit Produktionsquellen für Teile, um die Konstruktion eines Komponententeils zu verbessern.
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Daten können ohne manuellen Eingriff für Produktionsquellen von Teilen, für Markteinführungen, tägliche Produktionsumgebungen oder Diagnosestudien heruntergeladen werden. Durch Auswählen von Daten auf statistisch gesteuerter Basis können Online-Druckmessungen innerhalb der Zykluszeit, die an einer Produktionsstätte verfügbar ist, vorgenommen werden. Der Drucksensor 24 kann präzise Kraft- und Flächenkontaktbereichsdaten bereitstellen und somit ein tiefgehendes Verständnis des Flächenverhaltens bereitstellen, um mögliche Qualitätskontrollprobleme zu identifizieren und zu eliminieren und den Herstellungsprozess fortlaufend zu verbessern. Das Messen des Kontaktdrucks in kritischen Passungsbereichen erleichtert das Eliminieren von Windgeräusch- und Wasserleckproblemen in kritischen Kontaktdruckbereichen.
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Der Drucksensor 24 eliminiert die Notwendigkeit, in der Hand gehaltene oder digitale Schieblehren zu verwenden und verbessert deutlich die Messsicherheit durch Eliminieren von Fehlern, die von Bedienern verursacht werden. Die elektronischen Drucksensoren 24 können drahtlose oder drahtgebundene Verbindungen beinhalten, um zu ermöglichen, dass Daten auf einer Datenloggereinheit gesammelt und zu einem Datenmanagementsystem hochgeladen werden. Der dünne und flexible Sensor 24 ermöglicht eine genauere und gleichmäßige Analyse des Flächenkontakts und Messung des Dichtungsspalts.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind spezifische Beispiele, welche nicht alle möglichen Formen der Offenbarung beschreiben. Die Merkmale der veranschaulichten Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der offenbarten Konzepte zu bilden. Die in der Beschreibung verwendeten Wörter dienen der Erläuterung und nicht der Einschränkung. Der Geltungsbereich der folgenden Ansprüche ist größer als die spezifisch offenbarten Ausführungsformen und enthält auch Änderungen der veranschaulichten Ausführungsformen.
