DE19937124A1 - Method and equipment for testing joints of wheel suspensions linkage systems by simple attachment of vibration motor to wheel flange to induce vibrations in joints - Google Patents

Method and equipment for testing joints of wheel suspensions linkage systems by simple attachment of vibration motor to wheel flange to induce vibrations in joints

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Abstract

To test the joints (20) a vibration motor (38) is attached to the wheel flange (32) of the suspension system (10). This can be done with wheel in position (vehicle laden or unladen) or removed, in which case the mass inertia of the system is reduced. When vibrated the presence of a defective joint is indicated acoustically, by the use of a vibration sensor (42), or the inspector can identify it by touch

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Gelenke von Radaufhän­ gungen von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for checking the joints of wheel hangers conditions of motor vehicles according to the preamble of the claim 1, and an apparatus for performing the method.

Bei Radaufhängungen in Kraftfahrzeugen gelangen zumeist an den unteren und/oder oberen Lenkern, bei gelenkten Radaufhängungen auch an den Spurstangen, sowie ggf. auch an weiteren Radaufhängungsteilen Gelenke in Einsatz, die beispielsweise Kugelgelenke, Gummi-Metall-Drehgelenke und auch andere Lagerungen sein können.In the case of wheel suspensions in motor vehicles, they usually reach the lower ones and / or upper handlebars, with steered wheel suspensions also on the Tie rods, and possibly also on other wheel suspension parts Use that, for example, ball joints, rubber-metal swivel joints and other positions can be.

Zur Erzielung einer präzisen Radführung und einer geräuschlosen komforta­ blen Funktion der Radaufhängung ist die Spielfreiheit dieser Gelenke ein wichtiger Faktor, wobei die Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion einzelner Gelenke im Radaufhängungsverbund teilweise nicht ohne weiteres möglich ist und Fehleinschätzungen auftreten können.To achieve precise wheel guidance and noiseless comfort blen function of the wheel suspension is the freedom from play of these joints important factor, checking the proper functioning individual joints in the wheel suspension assembly sometimes not easily is possible and misjudgements can occur.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art aufzuzeigen, mit dem schnell und problemlos Gelenke von Radaufhän­ gungen überprüfbar sind. Ferner wird eine baulich einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen.The object of the invention is therefore a method of the generic type Way to show with the quick and easy joints of wheel hangers conditions can be checked. Furthermore, a structurally simple device for Implementation of the procedure proposed.

Die verfahrensgemäße Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmaien des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, an zumindest einem Teil der Radaufhängung einen Vibrationsmotor bzw. Un­ wuchtmotor zu befestigen, mittels dem den Radaufhängungsteilen hochfre­ quente Schwingungen aufgeprägt werden, wobei dann die Gelenke aku­ stisch, optisch, manuell und/oder meßtechnisch geprüft werden.The procedural task is with the characteristic features of claim 1 solved. According to the invention, it is proposed to at least part of the wheel suspension a vibration motor or Un to attach the balance motor by means of which the wheel suspension parts  quent vibrations are impressed, the joints then acu be checked optically, manually and / or by measurement.

Derartige Vibrationsmotoren sind handelsüblich und können durch deren Befestigung an einem Radaufhängungsteil, z. B. dem Radträger oder an ei­ nem Lenker, befestigt werden und bei deren Betrieb durch die umlaufende Umwucht der Radaufhängung hochfrequente Schwingungen von z. B. 1 KHz aufprägen. Überraschend hat sich gezeigt, daß dadurch relativ einfach de­ fekte Gelenke erkennbar sind.Such vibration motors are commercially available and can by Attachment to a wheel suspension part, e.g. B. the wheel carrier or egg nem handlebars, and during their operation by the rotating Balancing the suspension high-frequency vibrations of z. B. 1 KHz stamp on. Surprisingly, it has been shown that this makes de perfect joints are recognizable.

Der Defekt kann z. B. akustisch erkannt werden, in dem dieses Gelenk deut­ lich hörbare Geräusche abstrahlt. Eine weitere Prüfmöglichkeit besteht darin, daß eine Prüfperson die entsprechenden Gelenke mit der Hand abtastet, wobei defekte Gelenke durch deutliches Rütteln, Brummen, etc. erkennbar sind. Z. B. kann sich das abgestrahlte Geräusch durch Abtasten mit der Hand hörbar verändern.The defect can e.g. B. be recognized acoustically in which this joint indicates emits audible noises. Another test option is that a test person touches the corresponding joints by hand, defective joints can be recognized by clear shaking, humming, etc. are. For example, the radiated noise can be sampled with the Audibly change the hand.

Es ist jedoch auch möglich, den Defekt eines Gelenkes meßtechnisch zu erfassen, in dem an geeigneter Stelle der Radaufhängung ein Schwingungs­ aufnehmer montiert und dessen Signale erfaßt und schwingungstechnisch ausgewertet werden. Durch Veränderung der gemessenen Schwingungsam­ plitude im Vergleich zu einer ordnungsgemäßen Radaufhängung sind durch defekte Gelenke "verstimmte" Amplitudenspektren erkennbar. Insbesondere können sich die Schwingungsamplituden vergrößern.However, it is also possible to measure the defect of a joint detect a vibration at a suitable point in the wheel suspension mounted transducer and its signals recorded and vibration engineering be evaluated. By changing the measured vibration am plitude compared to proper wheel suspension are through defective joints "detuned" amplitude spectra recognizable. In particular the vibration amplitudes can increase.

Bei der Prüfung der Radaufhängung können ggf. die Räder des Kraftfahr­ zeuges der entsprechenden Radaufhängung abgenommen werden. Damit wird die Massenträgheit des gesamten Systems verringert.When checking the wheel suspension, the wheels of the motor vehicle may need to be checked the corresponding wheel suspension can be removed. In order to the inertia of the entire system is reduced.

Ferner kann der Vibrationsmotor bei montierten oder abgenommenen Rä­ dern an dem jeweiligen Radflansch der Radaufhängung befestigt werden. Daraus resultiert sowohl eine schnelle Montage des Vibrationsmotors und ggf. des Schwingungsaufnehmers, ferner kann durch Verdrehen des Rad­ flansches in einfacher Weise eine Prüfung der Radaufhängung in zwei oder mehreren Schwingungsebenen (insbesondere in Y- und Z-Richtung) erfol­ gen. Es hat sich gezeigt, daß bei verschiedenen Radaufhängungen durch diese zweifache Prüfung jeweils definierte Gelenke der Radaufhängung überprüfbar sind. Furthermore, the vibration motor can be installed or removed Rä which are attached to the respective wheel flange of the wheel suspension. This results in a quick assembly of the vibration motor and if necessary, the vibration sensor, can also by turning the wheel flansches a simple way of testing the suspension in two or several vibration levels (especially in the Y and Z directions) gen. It has been shown that with various wheel suspensions this double test each defined joints of the wheel suspension are verifiable.  

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Vibrationsmotor mit einem Befestigungsflansch zur schnellen Befestigung des Vibrationsmotors an einem Radaufhängungsteil auf, bevorzugt an dem das Rad aufnehmenden Radflansch. Dabei kann der Schwingungsaufneh­ mer ebenfalls an diesem Befestigungsflansch angeordnet sein.A preferred device for performing the method has one Vibration motor with a mounting flange for quick attachment of the vibration motor on a wheel suspension part, preferably on the the wheel receiving wheel flange. The vibration pickup can can also be arranged on this mounting flange.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel­ heiten näher erläutert. Die einzige schematische Zeichnung zeigt in raum­ bildlicher Darstellung eine Seite einer vorderen Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug mit daran befestigter Prüfeinrichtung für deren Gelenke.An embodiment of the invention is in the following with further details explained in more detail. The only schematic drawing shows in space pictorial representation of a side of a front suspension for a Motor vehicle with attached test facility for their joints.

Die dargestellte Radaufhängung 10 für ein linkes Vorderrad (nicht darge­ stellt) eines Kraftfahrzeuges setzt sich im wesentlichen zusammen aus zwei unteren Lenkern 12, 14 und zwei oberen Lenkern 16, 18, die über allgemein mit 20 bezeichnete Gelenke einenends mit dem nicht dargestellten Aufbau des Kraftfahrzeuges und andernends mit einem Radträger 22 verbunden sind. Ferner ist ein Federbein 24 an dem unteren Lenker 14 über ein weite­ res Gelenk 20 angelenkt und über ein Dämpferlager 26 am Aufbau abge­ stützt. Weitere Gelenke 20 befinden sich an der Spurstange 28 der nicht weiter dargestellten Lenkung des Kraftfahrzeuges und ggf. an der Anlenkung des Stabilisators 30.The wheel suspension 10 shown for a left front wheel (not shown) of a motor vehicle is composed essentially of two lower links 12 , 14 and two upper links 16 , 18 , which have joints generally designated 20 at one end with the structure of the motor vehicle, not shown and are otherwise connected to a wheel carrier 22 . Furthermore, a suspension strut 24 is articulated on the lower link 14 via a wide res joint 20 and is supported on the structure via a damper bearing 26 . Further joints 20 are located on the tie rod 28 of the steering of the motor vehicle, not shown, and possibly on the articulation of the stabilizer 30 .

In dem Radträger 22 ist ein Radflansch 32 in bekannter Weise über entspre­ chende Radlager drehbar gelagert, der das nicht dargestellte linke Vorderrad des Kraftfahrzeuges trägt, wobei in dem Radflansch 32 mehrere Gewinde­ bohrungen 34 zur Aufnahme der Radschrauben 36 vorgesehen sind.In the wheel carrier 22 , a wheel flange 32 is rotatably mounted in a known manner via corresponding wheel bearings, which carries the left front wheel, not shown, of the motor vehicle, wherein in the wheel flange 32 a plurality of threaded holes 34 are provided for receiving the wheel bolts 36 .

Mittels zwei der Radschrauben 36 ist an dem Radflansch 32 ein eine gezielte Unwucht mit einer Schwingungsfrequenz von z. B. 1 KHz erzeugender Vi­ brationsmotor 38 befestigt. Der Vibrationsmotor 38 weist dazu einen Befesti­ gungsflansch 40 auf, der zwei Bohrungen entsprechend dem Teilungsab­ stand der Gewindebohrungen 34 im Radflansch 32 aufweist, wobei die Rad­ schrauben 36 durch die Bohrungen hindurch in die Gewindebohrungen 34 eingeschraubt werden.By means of two of the bolts 36 is attached to the wheel flange 32, a targeted imbalance with an oscillation frequency of, for. B. 1 KHz generating Vi brationsmotor 38 attached. The vibration motor 38 has a fastening supply flange 40 , the two holes corresponding to the Teilungsab stood the threaded holes 34 in the wheel flange 32 , the wheel screws 36 are screwed through the holes into the threaded holes 34 .

Ferner ist an dem Befestigungsflansch 40 ein elektrischer Beschleunigungs­ aufnehmer 42 handelsüblicher Bauart angeordnet. Furthermore, an electrical acceleration sensor 42 of a conventional design is arranged on the fastening flange 40 .

Der Beschleunigungsaufnehmer 42 und der Vibrationsmotor 38 sind mit ei­ ner nicht dargestellten Prüfeinrichtung verbunden, über die der Vibrations­ motor 38 in Betrieb setzbar und die Signale des Beschleunigungsaufneh­ mers 42 auswertbar sind. Das Amplitudenspektrum der gemessenen Schwingungen kann zur Auswertung entsprechend aufgezeichnet werden.The acceleration sensor 42 and the vibration motor 38 are connected to a test device, not shown, via which the vibration motor 38 can be put into operation and the signals of the acceleration sensor 42 can be evaluated. The amplitude spectrum of the measured vibrations can be recorded accordingly for evaluation.

Zum Prüfen der Radaufhängung 10 bzw. deren Gelenke 20 wird das nicht dargestellte Vorderrad abgeschraubt, wobei das Kraftfahrzeug selbstver­ ständlich entsprechend angehoben werden muß (z. B. mittels einer Hebe­ bühne).To check the suspension 10 or its joints 20 , the front wheel, not shown, is unscrewed, the motor vehicle must of course be raised accordingly (for example by means of a lifting platform).

Anschließend wird der Vibrationsmotor 38 mit dem Beschleunigungsaufneh­ mer 42 mittels des Befestigungsflansches 30 an den nunmehr frei zugängli­ chen Radflansch 32 durch zwei Radschrauben 36 (oder separate Schrau­ ben) befestigt.Subsequently, the vibration motor 38 with the Acceleraufneh mer 42 is fastened by means of the mounting flange 30 to the now freely accessible wheel flange 32 by two wheel bolts 36 (or separate screws ben).

Die Schwingungseinleitung mittels des Vibrationsmotors 38 kann in den zwei eingezeichneten Schwingungsebenen Y (horizontal) und Z (vertikal) durch entsprechende Inbetriebnahme des Vibrationsmotors 38 erfolgen.Vibration initiation by means of the vibration motor 38 can take place in the two indicated vibration planes Y (horizontal) and Z (vertical) by starting up the vibration motor 38 accordingly.

Es hat sich gezeigt, daß bereits eine subjektive Auswertung bzw. eine ma­ nuelle und/oder akustische Prüfung der Gelenke 20 sehr zuverlässige Er­ gebnisse bringt. Defekte Gelenke 20 werden zu 100% durch die Prüfperson erkannt. Damit ergibt sich bereits z. B. für Werkstätten eine einfach hand­ habbare und montierbare Prüfeinrichtung, die ohne Demontagearbeiten ein schnelles Auffinden defekter Gelenke 20 ermöglicht.It has been shown that a subjective evaluation or a manual and / or acoustic examination of the joints 20 brings very reliable results. Defective joints 20 are recognized 100% by the test person. This already results in z. B. for workshops, an easy-to-use and installable test device that enables quick locating of defective joints 20 without disassembly work.

Zudem oder alternativ kann durch entsprechende Verwendung und Auswer­ tung des Beschleunigungsaufnehmers 42 ein Amplitudenspektrum der Radaufhängung 10 aufgezeichnet werden; z. B. durch Filterung und zweifa­ che Integration errechnete Wegsignale über eine definierte Meßzeit. Bei Vorhandensein defekter Gelenke 20 ist der gemessene Amplitudenaus­ schlag deutlich verändert bzw. erhöht.In addition or alternatively, by using and evaluating the acceleration sensor 42 accordingly, an amplitude spectrum of the wheel suspension 10 can be recorded; e.g. B. calculated by filtering and dual integration integration path signals over a defined measurement time. In the presence of defective joints 20 , the measured amplitude deflection is significantly changed or increased.

Es versteht sich, daß die dargestellte Radaufhängung 10 von beliebiger Konstruktion sein kann. Die Prüfung kann sowohl für Kugelgelenke als auch für jegliche andere Drehgelenke und Schwenkgelenke angewendet werden. It is understood that the wheel suspension 10 shown can be of any construction. The test can be used for ball joints as well as for any other swivel and swivel joint.

Die Einleitung der Schwingungen über den Vibrationsmotor 38 in die Radaufhängung 10 kann auch über ein anderes Radaufhängungsteil erfol­ gen, z. B. den Radträger 22 oder einen den Lenker 12, 14, 16, 18. Ferner kann die Prüfung auch bei montierten Rädern und belasteter Radaufhängung (Fahrzeug nicht angehoben) erfolgen.The initiation of the vibrations via the vibration motor 38 into the wheel suspension 10 can also be carried out via another wheel suspension part, for. B. the wheel carrier 22 or one of the handlebars 12 , 14 , 16 , 18th The test can also be carried out when the wheels are mounted and the suspension is loaded (vehicle not raised).

Claims (7)

1. Verfahren zum Prüfen der Gelenke von Radaufhängungen von Kraftfahr­ zeugen ohne Demontage von Radaufhängungsteilen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an zumindest einem Teil (32) der Radaufhängung (10) ein Vibrationsmotor (38) befestigt wird, mittels dem den Radaufhängungstei­ len hochfrequente Schwingungen aufgeprägt werden, und daß dann die Gelenke (20) akustisch, optisch, manuell und/oder meßtechnisch geprüft werden.1. A method for checking the joints of wheel suspensions of motor vehicles testify without dismantling wheel suspension parts, characterized in that a vibration motor ( 38 ) is attached to at least part ( 32 ) of the wheel suspension ( 10 ), by means of which high-frequency vibrations are impressed on the wheel suspension parts and that the joints ( 20 ) are then checked acoustically, optically, manually and / or by measurement. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrati­ onsmotor (38) an dem jeweiligen Radflansch (32) der Radaufhängung (10) befestigt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the vibrati onsmotor ( 38 ) on the respective wheel flange ( 32 ) of the wheel suspension ( 10 ) is attached. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung durch entsprechendes Verschwenken des Vibrationsmotors (38) in zumindest zwei Schwingungsebenen (Y, Z) durchgeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the test is carried out by pivoting the vibration motor ( 38 ) in at least two vibration planes (Y, Z). 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Beschleunigungsaufnehmer (42) verwendet und Gelenkschäden durch Herausfilterung und Auswertung der gemessenen Schwingungsamplituden definiert werden.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that at least one accelerometer ( 42 ) is used and joint damage is defined by filtering out and evaluating the measured vibration amplitudes. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vibrationsmotor (38) mit einem Befestigungsflansch (40) zur schnellen Befestigung an ei­ nem Radaufhängungsteil (32) der Radaufhängung (10) vorgesehen ist.5. A device for performing the method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a vibration motor ( 38 ) with a mounting flange ( 40 ) for quick attachment to egg nem suspension part ( 32 ) of the wheel suspension ( 10 ) is provided. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Befesti­ gungsflansch (40) zur Befestigung an dem Radflansch (32) der Radauf­ hängung (10) des Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. 6. The device according to claim 5, characterized in that the fastening supply flange ( 40 ) for attachment to the wheel flange ( 32 ) of the wheel suspension ( 10 ) of the motor vehicle is formed. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Befestigungsflansch (40) ferner ein Beschleunigungsaufnehmer (42) angeordnet ist, wobei der Vibrationsmotor (38) und der Beschleunigungs­ aufnehmer (42) mit einer Prüfeinrichtung verbunden sind.7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that an acceleration sensor ( 42 ) is further arranged on the fastening flange ( 40 ), the vibration motor ( 38 ) and the acceleration sensor ( 42 ) being connected to a test device.
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