DE102017215221A1 - Messgerät zur Überprüfung eines Gelenkgehäuses - Google Patents

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Jürgen Gräber
Holger Höppner
Antonio Trucco
Peter Wenzel
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/24Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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Abstract

Messgerät zur Überprüfung eines Gelenkgehäuses, mit einem Gehäuseaufsatz (4), in dem ein sich entlang einer in einer axialen Richtung (7) verlaufenden Gehäuseaufsatzlängsachse (6) erstreckendes Loch (13) vorgesehen ist, einem sich von einem Kopfbereich (14) bis zu einem Fußbereich (11) in Richtung einer Messstempellängsachse (24) erstreckenden und in dem Loch (13) axial verschiebbar geführten Messstempel (12), der mit seinem Kopfbereich (14) in dem Loch (13) angeordnet ist und mit seinem Fußbereich (11) in axialer Richtung (7) aus dem Loch (13) herausragt, und einer an oder in dem Gehäuseaufsatz (4) vorgesehenen Messvorrichtung (5), mittels welcher die axiale Position des Kopfbereichs (14) des Messstempels (12) relativ zu dem Gehäuseaufsatz (4) erfassbar ist, wobei der Messstempel (12) im Kopfbereich (14) an seinem Außenumfang eine konvexe Lagerfläche (15) aufweist, die gleitfähig an der Innenumfangsfläche (16) des Lochs (13) anliegt, sodass der Messstempel (12) relativ zu dem Gehäuseaufsatz (4) kippbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Messgerät zur Überprüfung eines Gelenkgehäuses, mit einem Gehäuseaufsatz, in dem ein sich entlang einer in einer axialen Richtung verlaufenden Gehäuseaufsatzlängsachse erstreckendes Loch vorgesehen ist, einem sich von einem Kopfbereich bis zu einem Fußbereich in Richtung einer Messstempellängsachse erstreckenden und in dem Loch axial verschiebbar geführten Messstempel, der mit seinem Kopfbereich in dem Loch angeordnet ist und mit seinem Fußbereich in axialer Richtung aus dem Loch herausragt, und einer an oder in dem Gehäuseaufsatz vorgesehenen Messvorrichtung, mittels welcher die axiale Position des Kopfbereichs des Messstempels relativ zu dem Gehäuseaufsatz erfassbar ist.
  • Derzeit werden in der Serienfertigung von Gelenken und Strukturteilen mit integrierten Gelenken sogenannte Pilzlehren als Handmessgeräte eingesetzt. Basierend auf steigenden Anforderungen an die Gelenke und dem Trend der Verkleinerung von Bauteilen (Downsizing), werden die Fertigungstoleranzen bei der maschinellen Bearbeitung immer geringer. Diese Hochleistungsgelenke weisen daher Toleranzbreiten auf, die durch die jetzigen Handmessgeräte für das Stufenmaß nicht mehr fähig messbar sind. Derzeitige Handmessgeräte weisen in der Regel eine Messfähigkeit für 0,06 mm bis 0,1 mm minimale Toleranzbreite auf. Konstruktiv umfassen diese Geräte einen in Axialrichtung des Gelenks geführten Messstempel, der gegen einen Federwiderstand manuell bis zu einer in dem Gelenk vorgesehenen Gegenfläche in das Gelenk gedrückt und beim Ablesen gehalten werden muss. Durch die manuelle Betätigung werden die Pilzlehren mehr oder weniger stark auf der Gegenfläche verschoben oder verkippt. Je nach Handhabung und Durchführung der Betätigung werden unterschiedliche Messergebnisse abgelesen. Ferner ist die rotatorische Ausrichtung des Messgeräts zum Bauteil nicht definiert. Auch hier führen Formabweichungen des Messmittels und des Bauteils zu Messungenauigkeiten, wenn sie unterschiedlich zueinander ausgerichtet sind.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Messgerät der eingangs genannten Art das Auftreten von Messfehlern reduzieren zu können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Messgerät nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des Messgeräts sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
  • Das eingangs genannte Messgerät zur Überprüfung eines Gelenkgehäuses, mit einem Gehäuseaufsatz, in dem ein sich entlang einer in einer axialen Richtung verlaufenden Gehäuseaufsatzlängsachse erstreckendes Loch vorgesehen ist, einem sich von einem Kopfbereich bis zu einem Fußbereich in Richtung einer Messstempellängsachse erstreckenden und in dem Loch axial verschiebbar geführten Messstempel, der mit seinem Kopfbereich in dem Loch angeordnet ist und mit seinem Fußbereich in axialer Richtung aus dem Loch herausragt, und einer an oder in dem Gehäuseaufsatz vorgesehenen Messvorrichtung, mittels welcher die axiale Position des Kopfbereichs des Messstempels relativ zu dem Gehäuseaufsatz erfassbar ist, ist insbesondere dadurch weitergebildet, dass der Messstempel im Kopfbereich an seinem Außenumfang eine konvexe Lagerfläche aufweist, die gleitfähig an der Innenumfangsfläche des Lochs anliegt, sodass der Messstempel relativ zu dem Gehäuseaufsatz kippbar ist. Vorzugsweise ist der Messstempel derart ausgebildet, dass in einem Kippbereich des Messstempels die mit der Messvorrichtung erfassbare axiale Position des Kopfbereichs des Messstempels relativ zu dem Gehäuseaufsatz unverändert oder im Wesentlichen gleich bleibt. Insbesondere umfasst der Messstempel den Kopfbereich und den Fußbereich.
  • Zum Messen wird das Messgerät mit seinem Gehäuseaufsatz derart auf das oder ein Gelenkgehäuse aufgesetzt, dass der Messstempel mit seinem Fußbereich in das Gelenkgehäuse eingebracht wird. In dem Gelenkgehäuse ist eine Gegenfläche vorgesehen, auf welche der Messstempel mit seinem Fußbereich axial aufgesetzt wird. Nun wird die axiale Position des Kopfbereichs des Messstempels relativ zu dem Gehäuseaufsatz mittels der Messvorrichtung gemessen, wodurch ein dem Gelenkgehäuse zugeordnetes Längenmaß bestimmbar ist, welches z.B. auch als Stufenmaß oder Tiefenmaß bezeichnet wird. Für eine genaue Messung muss der Fußbereich korrekt, d.h. insbesondere an drei Stellen, auf der Gegenfläche aufliegen. Bisher bestand das Problem, dass durch herstellungsbedingte Ungenauigkeiten des Gelenkgehäuses sowie durch die strikte axiale Führung des Messstempels die Gefahr bestand, dass der Fußbereich des Messstempels lediglich an einer oder an zwei Stellen auf der Gegenfläche auflag, sodass sich Messfehler ergaben. Da nun der Messstempel relativ zu dem Gehäuseaufsatz kippbar ist, besteht für den Fußbereich des Messstempels eine Bewegungsfreiheit quer zur axialen Richtung, sodass der Fußbereich des Messstempels stets korrekt auf die Gegenfläche aufgesetzt werden kann. Messfehler können somit vermieden oder zumindest deutlich reduziert werden. Bei dem Messgerät handelt es sich bevorzugt um ein Handmessgerät.
  • Eine oder jedwede quer zur Gehäuseaufsatzlängsachse verlaufende Richtung wird insbesondere als radiale Richtung bezeichnet. Die Lagerfläche am Außenumfang des Kopfbereichs des Messstempels ist vorzugsweise in radialer Richtung konvex ausgebildet.
  • Der Ausdruck, dass der Messstempel relativ zu dem Gehäuseaufsatz kippbar ist, bedeutet insbesondere, dass der Messstempel mit seiner Messstempellängsachse relativ zu der Gehäuseaufsatzlängsachse kippbar und/oder neigbar und/oder schwenkbar ist. Vorteilhaft ist der Messstempel mittels der Innenumfangsfläche des Lochs und der an dieser gleitfähig anliegenden Lagerfläche axial verschiebbar in dem Loch geführt. Das Loch ist vorzugsweise ein Durchgangsloch.
  • Der Fußbereich bildet bevorzugt einen ersten, insbesondere axialen, Endbereich des Messstempels. Vorteilhaft bildet der Kopfbereich einen dem ersten, insbesondere axialen, Endbereich, vorzugsweise axial, gegenüberliegenden zweiten, insbesondere axialen, Endbereich des Messstempels. Bevorzugt liegt der Messstempel ausschließlich mit seiner Lagerfläche an der Innenumfangsfläche des Lochs an. Vorzugsweise weist der Messstempel in einem sich von dem Kopfbereich bis zu dem Fußbereich, insbesondere in Richtung der Messstempellängsachse, erstreckenden Zwischenbereich einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Lochs ist. Vorteilhaft ist der Messstempel drehstarr mit dem Gehäuseaufsatz verbunden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung ist der Gehäuseaufsatz, vorzugsweise in axialer Richtung, auf das oder ein Gelenkgehäuse aufgesetzt oder aufsetzbar. Der Messstempel kann mit seinem Fußbereich in das Gelenkgehäuse eingebracht oder einbringbar sein. Insbesondere ist der Gehäuseaufsatz, vorzugsweise in axialer Richtung, derart auf das oder ein Gelenkgehäuse aufgesetzt oder aufsetzbar, dass der Messstempel mit seinem Fußbereich in das Gelenkgehäuse eingebracht oder einbringbar ist. Bevorzugt ist in dem oder einem Gelenkgehäuse die oder eine Gegenfläche vorgesehen, auf welche der Messstempel mit seinem Fußbereich, vorzugsweise durch oder allein durch die auf ihn wirkende Schwerkraft, insbesondere axial, aufgesetzt oder aufsetzbar ist.
  • Wird der Messstempel mit seinem Fußbereich durch oder allein bzw. ausschließlich durch die auf ihn wirkende Schwerkraft, vorzugsweise axial, auf die Gegenfläche aufgesetzt, erfolgt insbesondere eine Selbstjustierung des Messstempels beim Aufsetzen auf die Gegenfläche. Alternativ oder zusätzlich kann der Fußbereich des Messstempels mittels einer Kraft einer Krafteinrichtung auf die Gegenfläche aufgesetzt werden. Insbesondere erfolgt das Aufsetzen des Fußbereichs mittels des Messgerätes selbsttätig. Eine Bedienperson hat auf dieses Aufsetzen somit keinen Einfluss, sodass die Messung unabhängig von der Geschicklichkeit der Bedienperson genaue und/oder reproduzierbare Messergebnisse liefert. Insbesondere ist ein Eindrücken des Messstempels per Hand verzichtbar. Somit kann während der Messung auf eine von außen zugeführte und/oder störanfällige, insbesondere manuell aufgebrachte, Kraft, beispielsweise zum Herunterdrücken per Hand, verzichtet werden. Die Krafteinrichtung kann beispielsweise als eine Federeinrichtung ausgebildet sein, wobei die Federeinrichtung die Wirkung der Schwerkraft übernehmen oder unterstützen kann. Die axiale Richtung und/oder die Richtung der Gehäuseaufsatzlängsachse ist beim Aufsetzen des Gehäuseaufsatzes auf das Gelenkgehäuse vorzugsweise lotrecht zur Erdoberfläche und/oder in Richtung der örtlichen Schwerebeschleunigung ausgerichtet. Der Schwerpunkt des Messstempels liegt vorzugsweise im oder nah am Fußbereich und/oder näher am Fußbereich als am Kopfbereich. Bevorzugt weist der Fußbereich eine derart große Masse im Vergleich zum Rest des Messstempels auf, dass der Schwerpunkt des Messstempels entweder im Fußbereich oder näher am Fußbereich als am Kopfbereich liegt.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist der Messstempel in dem Loch axial frei verschiebbar geführt. Hierdurch wird das Aufsetzen des Messstempels mit seinem Fußbereich auf die in dem Gelenkgehäuse vorgesehene Gegenfläche durch die auf den Messstempel wirkende Schwerkraft begünstigt. Bei herkömmlichen Messgeräten musste der Messstempel hingegen gegen Federkraft auf die in dem Gelenkgehäuse vorgesehene Gegenfläche aufgedrückt werden. Während der Messung mit einem herkömmlichen Messgerät war somit eine Berührung des Messgeräts durch die Bedienperson erforderlich, um den Messstempel gegen die Federkraft zu halten. Dies war jedoch mit der Gefahr eines Bewegens des Messgeräts durch die Bedienperson verbunden, was zu fehlerhaften Messergebnissen führte. Die Berührung des Messgeräts durch eine Bedienperson während der Messung ist nun nicht mehr erforderlich.
  • Gemäß einer Ausgestaltung umfasst das Gelenkgehäuse eine Gelenkgehäuseöffnung, durch welche hindurch der Messstempel mit seinem Fußbereich in das Gelenkgehäuse eingebracht oder einbringbar ist. Bevorzugt ist die Gegenfläche bezüglich einer Gehäuselängsachse rotationssymmetrisch. Vorteilhaft erstreckt sich die Gehäuselängsachse, insbesondere mittig, durch die Gelenkgehäuseöffnung hindurch. Vorzugsweise verläuft die Gehäuselängsachse in axialer Richtung und/oder das Gelenkgehäuse und/oder das Messgerät ist oder wird vorzugsweise derart ausgerichtet, dass die Gehäuselängsachse in axialer Richtung verläuft. Bevorzugt fällt die Gehäuselängsachse mit der Gehäuseaufsatzlängsachse zusammen und/oder das Gelenkgehäuse und/oder das Messgerät ist oder wird bevorzugt derart ausgerichtet, dass die Gehäuselängsachse mit der Gehäuseaufsatzlängsachse zusammenfällt. Bevorzugt umfasst das Gelenkgehäuse, insbesondere im Bereich der Gehäuseöffnung, eine Anlagefläche, die vorzugsweise ringförmig ist. Vorteilhaft weist die Anlagefläche, insbesondere in Richtung der Gehäuselängsachse, einen Abstand zu der Gegenfläche auf. Bevorzugt ist der Gehäuseaufsatz auf die Anlagefläche des Gelenkgehäuses aufgesetzt oder aufsetzbar. Insbesondere ist die Anlagefläche bezüglich der Gehäuselängsachse rotationssymmetrisch. Vorteilhaft verjüngt sich die Gegenfläche mit zunehmendem Abstand von der Gelenkgehäuseöffnung und/oder der Anlagefläche. Dieser Abstand verläuft vorzugsweise in Richtung der Gehäuselängsachse und/oder in axialer Richtung. Insbesondere ist die Gegenfläche gekrümmt und/oder teilkugelförmig oder kegelstumpfförmig.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist die konvexe Lagerfläche des Messstempels ballig ausgebildet ist. Der Ausdruck ballig ist insbesondere im Sinne von gerundet und/oder kugelförmig oder teilkugelförmig zu verstehen und kann z.B. durch den Ausdruck gerundet oder kugelförmig oder teilkugelförmig ersetzt werden. Beispielsweise ist die konvexe Lagerfläche kugelförmig oder teilkugelförmig. Insbesondere ist der Messstempel, vorzugsweise somit, relativ zu dem Gehäuseaufsatz um den oder einen Mittelpunkt der Lagerfläche kippbar. Vorzugsweise ist die Lagerfläche mit einem von dem Mittelpunkt der Lagerfläche ausgehenden und/oder vorgegebenen Radius kugelförmig oder teilkugelförmig ausgebildet, wobei der Messstempel um den Mittelpunkt der Lagerfläche kippbar ist, wenn der Fußbereich auf der Gegenfläche des Gelenkgehäuses aufsetzt. Der oder ein Mittelpunkt der Lagerfläche liegt vorzugsweise auf der Messstempellängsachse und/oder auf der Gehäuseaufsatzlängsachse. Insbesondere liegt der oder ein Mittelpunkt der Lagerfläche sowohl auf der Messstempellängsachse als auch auf der Gehäuseaufsatzlängsachse. Beispielsweise kann der Ausdruck, dass der Messstempel im Kopfbereich an seinem Außenumfang eine konvexe Lagerfläche aufweist, durch den Ausdruck, dass der Messstempel im Kopfbereich an seinem Außenumfang eine ballige oder kugelförmige oder teilkugelförmige Lagerfläche aufweist, ersetzt werden. Insbesondere verläuft die Lagerfläche, vorzugsweise zumindest teilweise, um die Messstempellängsachse herum.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist der Messstempel in seinem Fußbereich eine kreisförmige oder dreieckige Außenumfangskontur auf. Insbesondere steht der Fußbereich, vorzugsweise zumindest bereichsweise, quer zur Messstempellängsachse von dem Messstempel hervor. Bevorzugt weist der Fußbereich drei oder wenigstens drei oder mehrere Kontaktvorsprünge auf, die oder die jeweils quer zur Messstempellängsachse von dem Messstempel hervorstehen. Vorzugsweise ist der Messstempel mit den Kontaktvorsprüngen auf die Gegenfläche, insbesondere axial, aufgesetzt oder aufsetzbar. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Berührungsorte des Fußbereichs mit der Gegenfläche auf die Kontaktvorsprünge zu begrenzen, sodass insbesondere Fehlstellungen des Fußbereichs vermeidbar sind. Vorteilhaft weisen die Kontaktvorsprünge an ihren freien Enden zu der Messstempellängsachse jeweils den gleichen Abstand auf. Vorzugsweise sind die Kontaktvorsprünge, insbesondere quer zur Messstempellängsachse, gleich lang. Bevorzugt sind die Kontaktvorsprünge rings der Messstempellängsachse gleichmäßig verteilt angeordnet. Zwei benachbarte der Kontaktvorsprünge schließen somit bezüglich der Messstempellängsachse vorzugsweise einen Winkel von oder von jeweils 120° miteinander ein. Vorteilhaft sind die Ecken der dreieckigen Außenumfangskontur des Fußbereichs durch die Kontaktvorsprünge gebildet. Die dreieckige Außenumfangskontur beschreibt insbesondere ein gleichseitiges Dreieck. Vorteilhaft sind die Ecken der dreieckigen Außenumfangskontur und/oder die freien Enden der Kontaktvorsprünge abgerundet.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist der Messstempel insgesamt oder bis auf seinen Fußbereich bezüglich der Messstempellängsachse rotationssymmetrisch. Vorteilhaft ist der Messstempel in dem oder einem sich von dem Kopfbereich bis zu dem Fußbereich erstreckenden Zwischenbereich zylindrisch ausgebildet. Bevorzugt ist das Loch bezüglich der Gehäuseaufsatzlängsachse rotationssymmetrisch. Beispielsweise ist das Loch zylindrisch ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist der Messstempel an seinem Kopfbereich eine Stirnfläche auf. Insbesondere ist mittels der Messvorrichtung die axiale Position dieser Stirnfläche relativ zu dem Gehäuseaufsatz erfassbar. Der Ausdruck, dass mittels der Messvorrichtung die axiale Position des Kopfbereichs des Messstempels relativ zu dem Gehäuseaufsatz erfassbar ist, kann somit z.B. durch den Ausdruck, dass mittels der Messvorrichtung die axiale Position einer am Kopfbereich des Messstempels vorgesehenen Stirnfläche des Messstempels relativ zu dem Gehäuseaufsatz erfassbar ist, ersetzt werden. Bevorzugt weist der Messstempel an oder im Bereich der Stirnfläche einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Lochs ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Messstempel mit seinem Kopfbereich in das Loch einführbar ist. Insbesondere sind der maximale Außendurchmesser des Messstempels im Kopfbereich und der Innendurchmesser des Lochs derart ausgebildet, dass der Kopfbereich des Messstempels in das Loch einführbar ist, wobei die konvexe Lagerfläche des Messstempels an einer Innenseite bzw. Innenumfangsfläche des Lochs anliegt. Vorzugsweise ist eine Klemmung zwischen dem Messstempel und dem Loch vermieden. Somit kann der maximale Außendurchmesser des Messstempels im Kopfbereich nur minimal kleiner sein als der Innendurchmesser des Lochs. Insbesondere ist der maximale Außendurchmesser des Fußbereichs des Messstempels größer als der maximale Außendurchmesser des Kopfbereichs des Messstempels. Vorteilhaft weist der Messstempel in einem sich von der Lagerfläche bis zu der Stirnfläche, insbesondere in Richtung der Messstempellängsachse, erstreckenden Übergangsbereich einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Lochs ist. Insbesondere verjüngt sich der Übergangsbereich ausgehend von der Lagerfläche bis zu der Stirnfläche hin. Die Stirnfläche ist beispielsweise eben oder gekrümmt.
  • Ist die Stirnfläche eben, kann ein Kippen des Messstempels zu einem Messfehler führen. Bevorzugt ist die Stirnfläche daher gekrümmt und/oder kugelförmig oder teilkugelförmig. Somit kann ein durch Kippen des Messstempels hervorgerufener Messfehler vermieden oder zumindest reduziert werden. Vorteilhaft liegt der Mittelpunkt der, insbesondere gekrümmten und/oder kugelförmigen oder teilkugelförmigen, Stirnfläche auf der Messstempellängsachse. Die Krümmung der Stirnfläche und/oder die Lage des Mittelpunkts der Stirnfläche und/oder die Lage des Mittelpunkts der Stirnfläche auf der Messstempellängsachse ist insbesondere abhängig von der Form der Gegenfläche. Wird der Messstempel mit seinem Fußbereich auf die Gegenfläche aufgesetzt, ergeben sich vorzugsweise drei Berührungsorte, an welchen der Fußbereich an der Gegenfläche anliegt. Wird an diesen Berührungsorten das Lot auf die Gegenfläche gefällt, so schneiden sich die dadurch ergebenden Geraden in einem Punkt, der vorzugsweise als Mittelpunkt der Stirnfläche gewählt wird. Zwar ist somit für unterschiedliche Gegenflächen ein unterschiedlicher Messstempel erforderlich, innerhalb einer Serie gleichartiger Gelenkgehäuse kann aber ein und derselbe Messstempel zur Messung eingesetzt werden. Die Krümmung der Stirnfläche unterscheidet sich insbesondere von der Krümmung der Lagerfläche.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist die Messvorrichtung eine fest mit dem Gehäuseaufsatz verbundene Messuhr, deren Messtaster in axialer Richtung bewegbar ist und axial an dem Kopfbereich und/oder an der oder einer Stirnfläche des Kopfbereichs des Messstempels anliegt. Eine Messuhr ist ein bekanntes Messwerkzeug, mit welchem insbesondere Längen und/oder Längenunterschiede messbar sind. Die Messuhr ist z.B. als mechanische und/oder als elektronische und/oder digitale Messuhr ausgebildet. Ergänzend oder alternativ umfasst die Messvorrichtung z.B. einen Messfühler, mittels welchem insbesondere die axiale Position des Kopfbereichs und/oder der oder einer Stirnfläche des Kopfbereichs des Messstempels relativ zu dem Gehäuseaufsatz erfassbar ist. Der Messfühler ist insbesondere an einen Messrechner angeschlossen oder anschließbar. Dies ist insbesondere bei einem Einsatz des Messgeräts in der Serienfertigung sinnvoll.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist der Messstempel aufgrund einer Verdrehsicherung verdrehsicher oder rotationsfest zur Messstempellängsachse in dem Gehäuseaufsatz angeordnet. Mittels der Verdrehsicherung ist gewährleistet, dass sich der Messstempel nicht relativ zu der Messvorrichtung und/oder zum Gehäuseaufsatz verdrehen kann. Insbesondere kontaktiert die Messvorrichtung den Messstempel immer an demselben Punkt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung sind an dem Messstempel zwei oder wenigstens zwei, insbesondere bezüglich der Messstempellängsachse einander gegenüberliegende, vorzugsweise stiftförmige, Vorsprünge vorgesehen, die sich quer zur Messstempellängsachse von dem Messstempel weg erstrecken und in Langlöcher eingreifen, die in dem Gehäuseaufsatz vorgesehen sind. Insbesondere sind die Vorsprünge in den Langlöchern axial verschiebbar, vorzugsweise axial frei verschiebbar, geführt. Die Vorsprünge und Langlöcher können eine Verdrehsicherung realisieren. Die in die Langlöcher eingreifenden Vorsprünge erfüllen insbesondere zwei Aufgaben. Beispielsweise begrenzen die Langlöcher die axiale Bewegungsfreiheit der Vorsprünge und/oder des Messstempels und bilden somit eine Verliersicherung, mittels welcher ein vollständiges Herausbewegen des Messstempels aus dem Loch verhinderbar ist. Ergänzend oder alternativ ist der Messstempel mittels der in die Langlöcher eingreifenden Vorsprünge, insbesondere bezüglich der Gehäuseaufsatzlängsachse, beispielsweise drehstarr mit dem Gehäuseaufsatz verbunden. Bei einer Drehung des Gehäuseaufsatzes um die Gehäuseaufsatzlängsachse wird der Messstempel vorzugsweise mitgedreht.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist im Abstand zur Gehäuseaufsatzlängsachse an dem Gehäuseaufsatz ein, vorzugsweise stiftförmiges, Anschlagelement vorgesehen, welches insbesondere axial von dem Gehäuseaufsatz hervorsteht. Hierbei dient das Anschlagelement zum Begrenzen und/oder Durchführen einer vorgegebenen und/oder kontrollierten Drehbewegung. Somit ist es möglich, den auf das Gelenkgehäuse aufgesetzten Gehäuseaufsatz um die Gehäuseaufsatzlängsachse zu drehen, bis das Anschlagelement an dem Gelenkgehäuse oder an einem mit dem Gelenkgehäuse, vorzugsweise starr, verbundenen Fortsatz, wie z.B. ein Lenkerarm, anschlägt. Erst anschließend erfolgt bevorzugt die Messung mit dem Messgerät. Damit ist der Vorteil verbunden, dass mit dem Messgerät eine Messung stets an einem definierten Ort des Gelenkgehäuses oder in einer vorgegebenen bzw. mindestens während der Messung unveränderten Rotationslage zum Gelenkgehäuse erfolgt oder erfolgen kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Drehbewegung des Gehäuseaufsatzes vor der Messung durchgeführt werden muss. Vorzugsweise erfolgt aufgrund der Drehbewegung eine Relativbewegung des Gehäuseaufsatzes zum Messstempel. Mittels der Drehbewegung kann eine Reibung zwischen dem Messstempel und dem Gehäuseaufsatz überwunden werden, so dass ein hängenbleiben des Messstempels vermeidbar ist und der Messstempel beispielsweise allein aufgrund der wirkenden Schwerkraft auf die Gegenfläche aufsetzt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung weist der Gehäuseaufsatz auf seiner dem Fußbereich zugewandten Seite einen Aufsetzbereich auf, mit welchem der Gehäuseaufsatz, insbesondere in axialer Richtung, auf das oder ein Gelenkgehäuse und/oder auf dessen Anlagefläche aufsetzbar und/oder in das Gelenkgehäuse einsetzbar ist. Bevorzugt weist der Aufsetzbereich eine Ringfläche oder drei oder wenigstens drei oder mehrere, insbesondere in axialer Richtung und/oder quer zur axialen Richtung, vorstehende Aufsetzvorsprünge auf, mit welcher oder welchen der Aufsetzbereich und/oder der Gehäuseaufsatz, vorzugsweise in axialer Richtung und/oder quer zur axialen Richtung, an das Gelenkgehäuse und/oder die Anlagefläche anlegbar ist. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Berührungsorte des Gehäuseaufsatzes mit dem Gelenkgehäuse und/oder der Anlagefläche auf die Aufsetzvorsprünge zu begrenzen, sodass insbesondere Fehlstellungen und/oder ein Verkippen des Gehäuseaufsatzes vermeidbar sind. Hierdurch kann eine hinreichende Standfestigkeit des Gehäuseaufsatzes gewährleistet werden. Vorteilhaft sind die Aufsetzvorsprünge rings der Gehäuseaufsatzlängsachse gleichmäßig verteilt angeordnet. Zwei benachbarte der Aufsetzvorsprünge schließen somit bezüglich der Gehäuseaufsatzlängsachse bevorzugt einen Winkel von oder von jeweils 120° miteinander ein.
  • Die Messvorrichtung ist z.B. auf den Gehäuseaufsatz aufgesetzt, insbesondere derart, dass die Messvorrichtung dem Kopfbereich des Messstempels zugewandt ist. Der Schwerpunkt des Messgeräts liegt vorzugsweise im oder nah am Gehäuseaufsatz und/oder näher am Gehäuseaufsatz als an der Messvorrichtung. Bevorzugt weist der Gehäuseaufsatz eine derart große Masse im Vergleich zur Messvorrichtung auf, dass der Schwerpunkt des Messgeräts entweder im Gehäuseaufsatz oder näher am Gehäuseaufsatz als an der Messvorrichtung liegt. Hierdurch kann insbesondere die Standfestigkeit des Messgeräts auf dem Gelenkgehäuse verbessert werden.
  • Das Messgerät, welches beispielsweise auch als Eigengewichtslehre bezeichnet werden kann, ist insbesondere im Hinblick auf der Minimierung der Einflussfaktoren einer Bedienperson entwickelt worden. Die Schwankungen des von Hand aufgebrachten Anpressdrucks bei einem herkömmlichen Messgerät können z.B. dadurch minimiert werden, dass der Messstempel während der Messung sein Eigenwicht zur Anlage an die Gegenfläche nutzt. Ferner kann die Empfindlichkeit des Messgeräts gegenüber Einflüssen aus der Handhabung dadurch reduziert werden, dass die Bedienperson das Messgerät während des Ablesens des Messwerts nicht mehr berühren muss und damit auch nicht mehr verwackeln kann. Die Kräfte während der gesamten Messung sind vorzugsweise immer gleich.
  • Insbesondere gibt es drei Faktoren, die das Messergebnis beeinflussen können:
    1. 1) Verkippen des Messgeräts auf der Anlagefläche des Gelenkgehäuses und/oder des Messtempels auf der Gegenfläche.
    2. 2) Verschieben des Messstempels aus einer radialen Mittenposition, die infolge möglicher schräger Anlagepunkte der Gegenfläche im zu messenden Gelenkgehäuse zu einer Höhenänderung (axialen Positionsänderung) des Messstempels führt.
    3. 3) Rotation des Messgeräts und/oder des Messstempels zum Gelenkgehäuse, insbesondere da die einander berührenden Teile in der Regel nicht perfekt rund sind.
  • Zum Faktor 1)
  • Die stabile Positionierung des Messgeräts wird insbesondere durch einen geringen und/oder tiefliegenden und/oder nah am Gehäuseaufsatz liegenden Schwerpunkt erzielt. Durch die Nutzung der Schwerkraft des Messgeräts treten z.B. keine Seitenkräfte auf, die ein Abheben von den Berührungsorten an der Anlagefläche bewirken können. Falls die Anlagefläche etwas geneigt ist, sind seitliche wirkende Kraftkomponenten insbesondere zu klein.
  • Das Vorsehen von drei Kontaktvorsprüngen am Fußbereich, die im Umfang bevorzugt gleichmäßig verteilt sind (optimal 3×120°), gewährleistet insbesondere eine Auflage des Messstempels auf der Gegenfläche an drei Berührungsorten und somit einen stabilen Stand (Dreibein).
    Der Messstempel ist beispielsweise in den beiden nachfolgend angegebenen Varianten ausführbar:
    1. A) Messstempel mit zylindrischem Fußbereich.
    2. B) Messstempel mit einem drei Kontaktvorsprünge aufweisenden Fußbereich.
    Es sind aber auch andere Ausführungen des Messstempels möglich, sodass dieser nicht auf diese beiden Varianten beschränkt ist.
  • Zum Faktor 2)
  • Die Auslegung des Messstempels basiert insbesondere auf einem Fußbereich, der vorzugsweise drei Berührungsorte mit der Gegenfläche und damit einen stabilen Stand gewährleistet (Dreibein).
  • Bevorzugt werden die drei Kontaktvorsprünge des Messstempels in radialer Richtung, beispielsweise durch Passungen, die beim Absenken und/oder Aufsetzen des Messtempels auf die Gegenfläche einfädeln, ausgerichtet und somit zentriert (z.B. radiale Spielpassung), sodass die Berührung in axialer Richtung vorzugsweise nicht im Bereich der Auslaufradien der Gegenfläche erfolgt. Hierdurch wird insbesondere immer die gleiche Höhenlage (axiale Position) in der Auflage und/oder auf der Gegenfläche erreicht.
  • Vorteilhaft hat der Messstempel radial ausreichend Spiel zu seiner Außenwandung mit den drei Kontaktvorsprüngen. So ist vorzugsweise sichergestellt, dass der Messstempel sich in oder auf der zu messenden Gehäusekontur und/oder Gegenfläche radial frei positionieren und in die tiefste Kontaktposition mit, insbesondere theoretisch, nur drei Berührungsorten bewegen kann.
  • Bevorzugt wird der Messstempel nur mit seinem Kopfbereich durch die Innenumfangsfläche des Lochs radial begrenzt, sodass der Messstempel je nach radialer Position im Fußbereich leicht verkippt zur Innenumfangsfläche des Lochs steht. Der Messstempel berührt an drei oder wenigstens drei Berührungsorten die Gegenfläche und kann z.B. als Pendel angesehen werden, dass am Fußbereich aufgehängt ist. Aufgrund der kippbaren Lagerung des Messstempels kann ein radialer Versatz zwischen dem Gehäuseaufsatz und den Berührungsorten bzw. der Gegenfläche des Gelenkgehäuses ausgeglichen werden.
  • Die, insbesondere minimale oder nur sehr geringe, Schrägstellung des Messstempels ist insbesondere gewünscht und wird vorzugsweise nur durch das Spiel zur Innenumfangsfläche des Lochs begrenzt. Damit die Höhenposition (axiale Position) des Messstempels durch unterschiedlich starkes Verkippen nicht verändert wird, ist dessen kopfbereichsseitige Stirnfläche zur Messvorrichtung hin bevorzugt als Kugelfläche, insbesondere um den Mittelpunkt des Pendels, d.h. der drei Kontaktpunkte im zu vermessenden Gelenkgehäuse, ausgelegt.
  • Zum Faktor 3)
  • Die Gelenkgehäusekontur und/oder die Gegenfläche sowie der Messstempel weisen in der Regel eine Unrundheit auf. Wird z.B. angenommen, dass zwei ovale Konturen vorliegen, die axial so verschoben werden, bis sie sich berühren, ergibt sich bei Rotation zueinander insbesondere eine Höhenänderung (axiale Positionsänderung) des Messstempels. Um diese zu vermeiden, wird der Messstempel bevorzugt verdrehsicher in dem Gehäuseaufsatz angebracht. Des Weiteren wird das Messgerät bevorzugt mit einem Anschlag für Rotationbewegung, insbesondere zu einem Lenkerschaft oder Lenkerarm hin, ausgeführt. Damit kann immer dieselbe Rotationslage der beiden Elemente eingestellt und somit der Einfluss der Unrundheit eliminiert werden. Messsystemanalysen (MSA) weisen für das Messgerät eine sehr gute Messmittelfähigkeit auf. So wurde z.B. eine Grundfähigkeit des Messgeräts von 0,009 mm festgestellt. Des Weiteren wurden im Rahmen von weiteren Messsystemanalysen von Messgeräten, die die vorstehend genannten drei Faktoren konstruktiv berücksichtigen, festgestellt, dass die aus der MSA bestimmte minimal zulässige Toleranzgrenze um einem Faktor > 3 verringert werden kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 eine perspektivische Darstellung eines Messgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform, welches auf ein Gelenkgehäuse eines Fahrwerklenkers aufgesetzt ist,
    • 2 eine Unteransicht des Messgeräts nach 1
    • 3 einen teilweisen Längsschnitt durch das Messgerät entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie A-A,
    • 4 einen teilweisen Längsschnitt durch das Messgerät entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie B-B,
    • 5 eine perspektivische Darstellung eines Messstempels des Messgeräts gemäß der ersten Ausführungsform,
    • 6 einen Längsschnitt durch den Messstempel nach 5,
    • 7 einen anderen Längsschnitt durch den Messstempel nach 5,
    • 8 eine Darstellung des Fahrwerklenkers und
    • 9 eine perspektivische Darstellung eines Messstempels eines Messgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Aus 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Messgeräts 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ersichtlich, welches auf ein Gelenkgehäuse 2 eines Fahrwerklenkers 3 aufgesetzt ist. Das Messgerät 1 umfasst einen Gehäuseaufsatz 4, mittels welchem das Messgerät 1 auf das Gelenkgehäuse 2 aufgesetzt ist und eine Messvorrichtung 5 in Form einer Messuhr, die auf dem Gehäuseaufsatz 4 sitzt und fest mit diesem verbunden ist. Dem Gehäuseaufsatz 4 ist eine Gehäuseaufsatzlängsachse 6 zugeordnet, die in einer axialen Richtung 7 verläuft. Im Abstand zu der Gehäuseaufsatzlängsachse 6 ist an dem Gehäuseaufsatz 4 ein stiftförmiges Anschlagelement 8 befestigt, welches in axialer Richtung 7 von dem Gehäuseaufsatz 4 vorsteht und an einem starr mit dem Gelenkgehäuse 2 verbundenen Lenkerarm 9 des Fahrwerklenkers 3 anliegt. Ferner ist dem Gelenkgehäuse 2 eine Gehäuselängsachse 10 zugeordnet, die im auf das Gelenkgehäuse 2 aufgesetzten Zustand des Messgeräts 1 mit der Gehäuseaufsatzlängsachse 6 zusammenfällt.
  • 2 zeigt eine Unteransicht des Messgeräts 1 und des Gelenkgehäuses 2, welches an seiner Unterseite offen, sodass ein Fußbereich 11 eines Messstempels 12 des Messgeräts 1 erkennbar ist.
  • 3 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch das Messgerät 1 und das Gelenkgehäuse 2 entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie A-A. Der Begriff teilweiser Längsschnitt bringt insbesondere zum Ausdruck, dass die Messvorrichtung 5 nicht geschnitten dargestellt ist. In dem Gehäuseaufsatz 4 ist ein sich in Richtung der Gehäuseaufsatzlängsachse 6 erstreckendes Loch 13 vorgesehen, welches zu dem Gelenkgehäuse 2 hin offen ist. Der Messtempel 12 ragt mit seinem Fußbereich in axialer Richtung 7 aus dem Loch 13 heraus und weist einen dem Fußbereich 11 gegenüberliegenden Kopfbereich 14 auf, der in dem Loch 13 angeordnet ist und an seinem Außenumfang eine konvexe Lagerfläche 15 (siehe 5) aufweist. Hierbei ist die konvexe Lagerfläche 15 des Kopfbereichs 14 mit einem geringen Spiel in dem Loch 13 geführt, wobei die konvexe Lagerfläche 15 gleitbeweglich an einer Innenumfangsfläche 15 des Lochs 13 anliegt. In einem sich von dem Kopfbereich 14 bis zu dem Fußbereich 11 in Richtung einer Messstempellängsachse 24 (siehe 5) erstreckenden Zwischenbereich 27 (siehe 5) weist der Messstempel 12 einen Außendurchmesser auf, der somit geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Lochs 13 ist. Der Messstempel 12 liegt mit seiner Lagerfläche 15 gleitfähig an der Innenumfangsfläche 16 des Lochs 13 an, sodass der Messtempel 12 relativ zu dem Gehäuseaufsatz 4 kippbar ist. Ferner ist der Messstempel 12 in dem Loch 13 axial verschiebbar geführt und sitzt mit seinem Fußbereich 11 auf einer in dem Gelenkgehäuse 2 vorgesehenen Gegenfläche 17 auf. An seinem Kopfbereich 14 umfasst der Messstempel 12 eine Stirnfläche 18 (siehe 5), auf welcher ein Messtaster 19 der Messvorrichtung 5 axial aufliegt. Mittels der Messvorrichtung 5 ist somit die axiale Position der Stirnfläche 18 und/oder des Kopfbereichs 14 des Messstempels 12 relativ zu dem Gehäuseaufsatz 4 erfassbar. Da der Gehäuseaufsatz 4 auf einer Anlagefläche 21 des Gelenkgehäuses 2 aufsitzt und der Messtempel 12 mit seinem Fußbereich auf der Gegenfläche 17 aufliegt, ist somit auch der axiale Abstand 20 zwischen der Anlagefläche 21 und einem Auflagebereich 22 bestimmbar, an welchem der Fußbereich 11 auf der Gegenfläche 17 aufliegt. Hierbei wird der Gehäuseaufsatz 4, insbesondere mit einer Spielpassung, radial im Gelenkgehäuse 2 geführt und/oder zentriert. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt dies mittels einer Innenwandung einer Öffnung des Gelenkgehäuses 2. Ein dem Fußbereich 11 des Messstempels 12 zugewandter Bereich des Gehäuseaufsatzes 4 ragt hierzu in das Gelenkgehäuse 2 hinein, wobei ein Außenumfang dieses Bereiches an der Innenwandung des Gelenkgehäuses 2 anliegt. Somit ragt der in das Gelenkgehäuse 2 eingeführte Bereich des Gehäuseaufsatzes 4 in axialer Richtung über die Ebene der Anlagefläche 21 hinaus. Der axiale Abstand 20 wird insbesondere als Stufenmaß oder Tiefenmaß bezeichnet.
  • 4 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch das Messgerät 1 und das Gelenkgehäuse 2 entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie B-B. Der Begriff teilweiser Längsschnitt bringt insbesondere zum Ausdruck, dass die Messvorrichtung 5 nicht geschnitten dargestellt ist. Am Kopfbereich 14 des Messstempels 12 sind Stifte 23 befestigt, die sich quer zur Messstempellängsachse 24 des Messstempels 12 von dem Kopfbereich 14 wegerstrecken und somit Vorsprünge bilden, die in in dem Gehäuseaufsatz 4 vorgesehene Langlöcher 25 eingreifen. Hierdurch ist der Messstempel 12 drehstarr mit dem Gehäuseaufsatz 4 verbunden. Diese drehstarre Verbindung in Kombination mit dem an dem Lenkerarm 9 anliegenden Anschlagelement 8 ermöglicht eine definierte und/oder reproduzierbare rotatorische Orientierung des Messstempels 12 zum Gelenkgehäuse 2.
  • Aus 5 ist eine perspektivische Darstellung des Messstempels 12 in Einzeldarstellung ersichtlich. Ferner zeigt 6 einen Längsschnitt durch den Messstempel 12 entlang der Messstempellängsachse 24. Ergänzend zeigt 7 einen anderen Längsschnitt durch den Messstempel 12 entlang der Messstempellängsachse 24, wobei der Längsschnitt nach 7 gegenüber dem Längsschnitt nach 6 um 90° um die Messstempellängsachse 24 verdreht ist. Im Kopfbereich 14 des Messstempels 12 ist eine durchgehende Bohrung 26 vorgesehen, in welche im montierten Zustand des Messgeräts 1 die Stifte 23 eingesetzt sind (siehe z.B. 4). Es ist erkennbar, dass die Lagerfläche 15 um die Messstempellängsachse 24 herum verläuft. Lediglich im Bereich der Bohrung 26 ist die Lagerfläche 15 unterbrochen. Die Lagerfläche 15 ist kugelförmig oder teilkugelförmig ausgebildet oder anders ausgedrückt bildet die Lagerfläche 15 einen Teil einer Kugelfläche. Dabei liegt der Mittelpunkt 31 der Lagerfläche 15 auf der Messtempellängsachse 24. Im montierten Zustand des Messgeräts 1 liegt der Mittelpunkt 31 insbesondere ferner auf der Gehäuseaufsatzlängsachse 6 (siehe z.B. 3). Ferner verläuft die Bohrung 26 durch den Mittelpunkt 31.
  • In einem sich von der Lagerfläche 15 bis zu der Stirnfläche 18 in Richtung der Messstempellängsachse 24 erstreckenden Übergangsbereich 28 weist der Messstempel 12 einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Lochs 13 ist. Ferner verjüngt sich der Übergangsbereich 28 ausgehend von der Lagerfläche 15 bis zu der Stirnfläche 18 hin. Der Übergangsbereich 28 wird insbesondere dem Kopfbereich 14 zugerechnet. An oder im Bereich der Stirnfläche 18 weist der Messstempel 12 einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Lochs 13 ist.
  • In seinem Fußbereich 11 weist der Messstempel 12 drei Kontaktvorsprünge 29 auf, die jeweils quer zur Messstempellängsachse 24 von dem Messstempel 12 hervorstehen und an ihren freien Enden zu der Messstempellängsachse 24 jeweils den gleichen Abstand aufweisen. Ferner sind die Kontaktvorsprünge 29 rings der Messstempellängsachse 24 gleichmäßig verteilt angeordnet. Der Fußbereich 11 weist somit eine dreieckige Außenumfangskontur, insbesondere in Form eines gleichseitigen Dreiecks, auf. Dabei sind die Ecken der dreieckigen Außenumfangskontur abgerundet. Der Zwischenbereich 27 und der Kopfbereich 14 sind hingegen bezüglich der Messstempellängsachse 24 rotationssymmetrisch.
  • In den 1 bis 4 liegt der Messstempel 12 lediglich mit seinen Kontaktvorsprüngen 29 auf der Gegenfläche 17 auf, sodass sich drei Berührungsorte ergeben, an denen der Messtempel 12 die Gegenfläche 17 berührt. Die Berührungsorte definieren somit den Auflagebereich 22. Durch die Möglichkeit des Verkippens des Messstempels 12 ist auch sichergestellt, dass stets drei Berührungsorte vorhanden sind, wenn der Messstempels 12 auf die Gegenfläche 17 aufgesetzt wird. Dabei ist der Messstempel 12 gemäß diesem Ausführungsbeispiel lediglich durch die auf ihn wirkende Schwerkraft auf die Gegenfläche 17 aufgesetzt.
  • Ein gekippter Messtempel 12 würde bei einer ebenen Stirnfläche 18 eine andere axiale Position am Ort des Messtasters 19 einnehmen als ein stärker oder schwächer gekippter oder ungekippter Messstempel, woraus Messungenauigkeiten resultieren können. Aus diesem Grund ist die Stirnfläche 18 kugelförmig oder teilkugelförmig ausgebildet oder anders ausgedrückt bildet die Stirnfläche 18 einen Teil einer Kugelfläche. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Stirnfläche 18 einen vorgegebenen Radius auf. Somit können die vorgenannten Messungenauigkeiten eliminiert oder zumindest reduziert werden. Dabei liegt der Mittelpunkt 30 der Stirnfläche 18 bzw. des zugehörigen Radius vorzugsweise auf der Messstempellängsachse 24. Hierbei entspricht der Mittelpunkt 30 dem Drehpunkt des Messstempels 12, um den der Messstempel 30 verkippbar ist, wenn der Fußbereich 12 des Messstempels 12 auf der Gegenfläche 17 zu liegen kommt. Die optimale Lage des Mittelpunkts 30 kann aber auch abhängig von der Form der Gegenfläche 17 sein, die insbesondere kugelförmig oder teilkugelförmig oder kegelstumpfförmig ist. Vorzugsweise verjüngt sich die Gegenfläche 17 mit zunehmendem Abstand zur Anlagefläche 21 des Gelenkgehäuses 2 und/oder in axialer Richtung 7.
  • Aus 8 ist eine Darstellung des Fahrwerklenkers 3 ersichtlich, der hier als Dreipunktlenker ausgebildet ist. Das Gelenkgehäuse 2 und der Lenkerarm 9 sind kenntlich gemacht.
  • Aus 9 ist eine perspektivische Darstellung eines Messstempels 12 eines Messgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform identische oder ähnliche Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist der Messstempel 12 in seinem Fußbereich 11 eine kreisförmige Außenumfangskontur auf. Abgesehen von diesem Unterschied stimmt die zweite Ausführungsform mit der ersten Ausführungsform überein, sodass zur weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen wird. Insbesondere kann der Messstempel gemäß der zweiten Ausführungsform den Messtempel gemäß der ersten Ausführungsform ersetzen. Liegt der Messstempel 12 gemäß 9 mit seinem Fußbereich 11 auf der Gegenfläche 17 auf, so ergeben sich auch hier in der Regel mindestens drei Berührungsorte, an denen der Messtempel 12 die Gegenfläche 17 berührt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Messgerät
    2
    Gelenkgehäuse
    3
    Fahrwerklenker
    4
    Gehäuseaufsatz
    5
    Messvorrichtung / Messuhr
    6
    Gehäuseaufsatzlängsachse
    7
    axiale Richtung
    8
    Anschlagelement
    9
    Lenkerarm
    10
    Gehäuselängsachse
    11
    Fußbereich des Messstempels
    12
    Messstempel
    13
    Loch im Gehäuseaufsatz
    14
    Kopfbereich des Messstempels
    15
    Lagerfläche des Messstempels
    16
    Innenumfangsfläche des Lochs
    17
    Gegenfläche im Gelenkgehäuse
    18
    Stirnfläche des Kopfbereichs
    19
    Messtaster der Messuhr
    20
    axialer Abstand / Stufenmaß
    21
    Anlagefläche des Gelenkgehäuses
    22
    Auflagebereich
    23
    Stift / Vorsprung
    24
    Messstempellängsachse
    25
    Langloch
    26
    Bohrung im Messtempel
    27
    Zwischenbereich des Messstempels
    28
    Übergangsbereich des Messstempels
    29
    Kontaktvorsprung
    30
    Mittelpunkt der Stirnfläche
    31
    Mittelpunkt der Lagerfläche

Claims (15)

  1. Messgerät zur Überprüfung eines Gelenkgehäuses, mit einem Gehäuseaufsatz (4), in dem ein sich entlang einer in einer axialen Richtung (7) verlaufenden Gehäuseaufsatzlängsachse (6) erstreckendes Loch (13) vorgesehen ist, einem sich von einem Kopfbereich (14) bis zu einem Fußbereich (11) in Richtung einer Messstempellängsachse (24) erstreckenden und in dem Loch (13) axial verschiebbar geführten Messstempel (12), der mit seinem Kopfbereich (14) in dem Loch (13) angeordnet ist und mit seinem Fußbereich (11) in axialer Richtung (7) aus dem Loch (13) herausragt, und einer an oder in dem Gehäuseaufsatz (4) vorgesehenen Messvorrichtung (5), mittels welcher die axiale Position des Kopfbereichs (14) des Messstempels (12) relativ zu dem Gehäuseaufsatz (4) erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstempel (12) im Kopfbereich (14) an seinem Außenumfang eine konvexe Lagerfläche (15) aufweist, die gleitfähig an der Innenumfangsfläche (16) des Lochs (13) anliegt, sodass der Messstempel (12) relativ zu dem Gehäuseaufsatz (4) kippbar ist.
  2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseaufsatz (4) auf das Gelenkgehäuse (2) aufsetzbar und dabei der Messstempel (12) mit seinem Fußbereich (11) in das Gelenkgehäuse (2) einbringbar ist, in welchem eine Gegenfläche (17) vorgesehen ist, auf welche der Messstempel (12) mit seinem Fußbereich (11) aufsetzbar ist.
  3. Messgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstempel (12) in dem Loch (13) axial frei verschiebbar geführt und allein durch die auf ihn wirkende Schwerkraft und/oder mittels einer Krafteinrichtung aufgebrachte Kraft mit seinem Fußbereich (11) auf die Gegenfläche (17) aufsetzbar ist.
  4. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche (15) ballig ausgebildet ist, sodass der Messstempel (12) relativ zu dem Gehäuseaufsatz (4) um einen Mittelpunkt (31) der Lagerfläche (15) kippbar ist, der auf der Messstempellängsachse (24) liegt.
  5. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche (15) mit einem von einem Mittelpunkt (30) der Lagerfläche (15) ausgehenden und vorgegebenen Radius kugelförmig oder teilkugelförmig ausgebildet ist, wobei der Messstempel (12) um den Mittelpunkt (30) kippbar ist, wenn der Fußbereich (11) auf der Gegenfläche (17) des Gelenkgehäuses (2) aufsetzt.
  6. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstempel (12) in seinem Fußbereich (11) eine kreisförmige oder dreieckige Außenumfangskontur aufweist.
  7. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußbereich (11) drei Kontaktvorsprünge (29) aufweist, die quer zur Messstempellängsachse (24) von dem Messstempel (12) hervorstehen.
  8. Messgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktvorsprünge (29) rings der Messstempellängsachse (24) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
  9. Messgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstempel (12) mit den Kontaktvorsprüngen (29) auf die oder eine in dem Gelenkgehäuse (2) vorgesehene Gegenfläche (17) aufsetzbar ist.
  10. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstempel (12) insgesamt oder bis auf den Fußbereich (11) bezüglich der Messstempellängsachse (24) rotationssymmetrisch ist.
  11. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstempel (12) an seinem Kopfbereich (14) eine teilkugelförmige Stirnfläche (18) aufweist, deren Mittelpunkt auf der Messstempellängsachse (24) liegt.
  12. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (5) eine fest mit dem Gehäuseaufsatz (4) verbundene Messuhr ist, deren Messtaster (19) in axialer Richtung (7) bewegbar ist und axial an der oder einer Stirnfläche (18) des Kopfbereichs (14) des Messstempels (12) anliegt.
  13. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstempel (12) aufgrund einer Verdrehsicherung (23, 25) verdrehsicher oder rotationsfest zur Messstempellängsachse (24) in dem Gehäuseaufsatz (4) angeordnet ist.
  14. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Messstempel (12) zwei, bezüglich der Messstempellängsachse (24) einander gegenüberliegende Vorsprünge (23) vorgesehen sind, die sich quer zur Messstempellängsachse (24) von dem Messstempel (12) weg erstrecken und in Langlöcher (25) eingreifen, die in dem Gehäuseaufsatz (4) vorgesehen sind.
  15. Messgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand zur Gehäuseaufsatzlängsachse (6) an dem Gehäuseaufsatz (4) ein Anschlagelement (8) zum Begrenzen einer vorgegeben Drehbewegung vorgesehen ist, welches axial von dem Gehäuseaufsatz (4) hervorsteht.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1966618A (en) * 1932-05-09 1934-07-17 Frank N Mariani Contour and depth gauge
US20130238272A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Shi-Duang Chen Touch trigger probe
EP2977714A1 (de) * 2014-07-22 2016-01-27 Tschorn GmbH Tastmessgerät mit einem Tastarm mit einem konischen Tastkörper

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