DE19937124C2

DE19937124C2 - Method and device for checking the joints of wheel suspensions

Info

Publication number: DE19937124C2
Application number: DE1999137124
Authority: DE
Inventors: Jaromir Kur
Original assignee: Jaromir Kur
Current assignee: KUR, JAROMIR, 85051 INGOLSTADT, DE
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2003-02-06
Anticipated expiration: 2019-08-07
Also published as: DE19937124A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Gelenke von Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen ohne Demontage von Radaufhängungsteilen, wobei an zumindest einem Teil der Radaufhängung ein Vibrationsmotor befestigt wird, mittels dem den Radaufhängungsteilen hochfrequente Schwingungen aufgeprägt werden, wobei dann die Gelenke akustisch, optisch, manuell und/oder meßtechnisch geprüft werden. Eine einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem mit einem Befestigungsflansch versehenen Vibrationsmotor und ggf. einem Beschleunigungssensor, die an einem Radaufhängungsteil, bevorzugt am Radflansch, befestigbar und mit einer Prüfeinrichtung verbindbar sind.The invention relates to a method for testing the joints of wheel suspensions of motor vehicles without dismantling wheel suspension parts, a vibration motor being attached to at least part of the wheel suspension by means of which high-frequency vibrations are impressed on the wheel suspension parts, the joints then being acoustically, optically, manually and / or checked by measurement. A simple device for carrying out the method consists of a vibration motor provided with a fastening flange and optionally an acceleration sensor which can be fastened to a wheel suspension part, preferably to the wheel flange, and can be connected to a test device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Gelenke von Radaufhän gungen von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbe griff des Anspruchs 4.The invention relates to a method for checking the joints of wheel hangers conditions of motor vehicles according to the preamble of claim 1, and a device for performing the method according to the Oberbe handle of claim 4.

Bei Radaufhängungen in Kraftfahrzeugen gelangen zumeist an den unteren und/oder oberen Lenkern, bei gelenkten Radaufhängungen auch an den Spur stangen, sowie ggf. auch an weiteren Radaufhängungsteilen Gelenke in Ein satz, 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 track rods, and possibly also on other wheel suspension parts joints in one set that, for example, ball joints, rubber-metal swivel joints and also other positions.

Zur Erzielung einer präzisen Radführung und einer geräuschlosen komfortab len Funktion der Radaufhängung ist die Spielfreiheit dieser Gelenke ein wichti ger 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 a noiseless comfort Len function of the wheel suspension, the freedom of play of these joints is important ger factor, checking the proper functioning of individual Joints in the wheel suspension system are sometimes not easily possible and misjudgements can occur.

Zur örtlichen Ermittlung unerwünschter Geräusche verursacht durch lockere Verbindungen in Fahrzeugen ist es bekannt (US 2,013,235) eine Vibrationsvor richtung zur Erzeugung von Vibrationen zu verwenden. Konkret ist hier eine Vibrationsvorrichtung an einem Trittbrett einer Fahrzeugkarosserie ange klemmt, wodurch diesem Schwingungen aufgeprägt werden. Diese Schwingungen gelangen nicht oder allenfalls stark gedämpft in die Gelenke im Rad aufhängungsverbund, wobei diese Dämpfung insbesondere durch die gefe derte und gedämpfte Abstützung des Radaufhängungsverbunds gegenüber der Karosserie, sowie das große Fahrzeuggewicht bedingt ist, welches auf den ebenfalls als Federn und Dämpfer wirkenden Fahrzeugreifen ruht und eine hohe Trägheitsmasse darstellt. Damit kann die hier gezeigte Anordnung zur Ermittlung und Lokalisierung von unerwünschten Geräuschen an Karosserien von Fahrzeugen geeignet sein, nicht jedoch für eine Prüfung der Gelenke von Radaufhängungen.For local detection of unwanted noises caused by loose Connections in vehicles it is known (US 2,013,235) a vibration direction to use to generate vibrations. Here is a concrete one Vibrating device on a running board of a vehicle body stuck, whereby vibrations are impressed on it. These vibrations do not get into the joints in the wheel, or at least they are very damp suspension network, this damping in particular by the Gefe opposite and damped support of the wheel suspension assembly the body, as well as the large vehicle weight, which is due to the vehicle tires also acting as springs and dampers and one high inertia. This allows the arrangement shown here for Detection and localization of unwanted noise on car bodies of vehicles, but not for a test of the joints of Suspension.

Weiter ist ein Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung von fehlerhaften oder fehlerhaft montierten Bauteilen in Baueinheiten der Kraftübertragungssysteme für Kraftfahrzeuge bekannt (DE-OS 20 35 102). Dabei werden betriebsmäßig drehende Teile des Kraftübertragungssystems, beispielsweise eine Getriebe antriebsachse über einen Druckluftmotor fremdangetrieben und deren Laufge räusche, sowie ggf. Vibrationen und Schwingungen untersucht. Solche mögli chen Vibrationen werden somit hier nicht fremd aufgebracht und aufgeprägt, sondern als Reaktion fehlerhaft drehender, defekter Bauteile ermittelt. Eine Überprüfung von nichtdrehenden Gelenken von Radaufhängungen ist mit die sem Verfahren nicht möglich.Next is a method and apparatus for the detection of faulty or incorrectly assembled components in units of the power transmission systems known for motor vehicles (DE-OS 20 35 102). This will be operational rotating parts of the power transmission system, such as a transmission drive shaft externally driven by a compressed air motor and its running noises, and possibly vibrations and oscillations examined. Such possible Chen vibrations are therefore not applied and impressed by others, but determined as a reaction of incorrectly rotating, defective components. A Checking the non-rotating joints of wheel suspensions is possible with the this procedure is not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren aufzuzeigen mit dem schnell und problemlos Gelenke von Radaufhängungen überprüfbar sind, sowie eine bauli che einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen.The object of the invention is to demonstrate a method with which fast and Joints of wheel suspensions can be checked easily, as well as a bauli che propose a simple device for performing the method.

Die verfahrensgemäße Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The procedural task is with the features of the claim 1 solved.

Gemäß Anspruch 1 werden zur Prüfung der Gelenke von Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen folgende Verfahrensschritte durchgeführt:
According to claim 1, the following method steps are carried out to test the joints of wheel suspensions of motor vehicles:

a) the wheel of the corresponding suspension is removed,
b) on the freely accessible wheel flange of the removed wheel a vibration motor attached,
c) with the vibration motor is the wheel flange and the others arranged a high-frequency vibration on the suspension parts impressed
d) the reaction of the joints of the wheel suspension to the imprinted high Frequent vibration is acoustic and / or optical and / or manual and / or tested by measurement to determine joint damage.

Derartige Vibrationsmotoren sind handelsüblich. Durch deren Befestigung am Radflansch und bei deren Betrieb werden durch die umlaufende Unwucht der Radaufhängung hochfrequente Schwingungen von z. B. 1 KHz aufgeprägt. Überraschend hat sich gezeigt, dass dadurch relativ einfach defekte Gelenke erkennbar sind.Such vibration motors are commercially available. By attaching them to Wheel flange and their operation are caused by the rotating unbalance Wheel suspension high-frequency vibrations from z. B. 1 KHz impressed. Surprisingly, it has been shown that it is relatively easy to break joints are recognizable.

Der Defekt kann z. B. akustisch erkannt werden, indem dieses Gelenk deutlich 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 ver ändern.The defect can e.g. B. be recognized acoustically by this joint clearly emits audible noise. Another test option is that an examiner scans the corresponding joints by hand, whereby defective joints are clearly recognizable by shaking, humming, etc. E.g. the emitted noise can be heard by touching it with your hand to change.

Es ist jedoch auch möglich, den Defekt eines Gelenkes messtechnisch zu er fassen, indem an geeigneter Stelle der Radaufhängung ein Schwingungsauf nehmer montiert und dessen Signale erfasst und schwingungstechnisch aus gewertet werden. Durch Veränderung der gemessenen Schwingungsamplituden im Vergleich zu einer ordnungsgemäßen Radaufhängung sind durch de fekte Gelenke "verstimmte" Amplitudenspektren erkennbar. Insbesondere kön nen sich die Schwingungsamplituden vergrößern.However, it is also possible to measure the defect of a joint grasp a vibration at a suitable point on the wheel suspension mounted and its signals recorded and vibration engineering get ranked. By changing the measured vibration amplitudes compared to proper wheel suspension by de perfect joints "detuned" amplitude spectra recognizable. In particular, the vibration amplitudes increase.

Bei der Prüfung der Radaufhängung werden die Räder des Kraftfahrzeuges der entsprechenden Radaufhängung abgenommen, wodurch die Massenträg heit des gesamten Systems für eine Schwingungsaufprägung und sichere Prüfung verringert wird.When checking the suspension, the wheels of the motor vehicle the corresponding wheel suspension removed, causing the mass of the entire system for a vibration imprint and safe Examination is reduced.

Der Vibrationsmotor wird bei abgenommenen Rädern an dem jeweiligen Rad flansch der Radaufhängung befestigt. Daraus resultiert sowohl eine schnelle Montage des Vibrationsmotors und ggf. des Schwingungsaufnehmers mit un mittelbarer Schwingungsaufprägung und Einleitung in die Radaufhängung.The vibration motor is on the respective wheel when the wheels are removed flange of the wheel suspension attached. This results in both a quick Assembly of the vibration motor and possibly the vibration sensor with un indirect vibration stamping and introduction into the wheel suspension.

Ferner kann durch Verdrehen des Radflansches in einfacher Weise eine Prü fung der Radaufhängung in zwei oder mehreren Schwingungsebenen (insbe sondere in Y- und Z-Richtung) erfolgen. Es hat sich gezeigt, dass bei ver schiedenen Radaufhängungen durch diese zweifache Prüfung jeweils defi nierte Gelenke der Radaufhängung überprüfbar sind.Furthermore, a test can be carried out in a simple manner by rotating the wheel flange suspension in two or more vibration levels (esp in the Y and Z directions). It has been shown that ver different wheel suspensions defi by this double test Checked joints of the wheel suspension can be checked.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Vib rationsmotor mit einem Befestigungsflansch zur schnellen Befestigung des Vibrationsmotors an dem das Rad aufnehmenden Radflansch auf. Dabei kann der Schwingungsaufnehmer ebenfalls an diesem Befestigungsflansch ange ordnet und mit einer Prüfeinrichtung verbunden sein.A preferred device for performing the method has a Vib rationsmotor with a mounting flange for quick attachment of the Vibration motor on the wheel flange receiving the wheel. It can the vibration sensor is also attached to this mounting flange arranges and be connected to a test facility.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel heiten näher erläutert. Die einzige schematische Zeichnung zeigt in raumbildli cher Darstellung eine Seite einer vorderen Radaufhängung für ein Kraftfahr zeug 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 Raumbildli Representation of a side of a front wheel suspension for a motor vehicle witness with attached test facility for their joints.

Die dargestellte Radaufhängung 10 für ein linkes Vorderrad (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeuges setzt sich im wesentlichen zusammen aus zwei unteren Lenkern 12, 14 und zwei oberen Lenkern 16, 18, die über allgemein mit 20 be zeichnete Gelenke einenends mit dem nicht dargestellten Aufbau des Kraft fahrzeuges und andernends mit einem Radträger 22 verbunden sind. Ferner ist ein Federbein 24 an dem unteren Lenker 14 über ein weiteres Gelenk 20 angelenkt und über ein Dämpferlager 26 am Aufbau abgestützt. Weitere Ge lenke 20 befinden sich an der Spurstange 28 der nicht weiter dargestellten Lenkung des Kraftfahrzeuges und ggf. an der Anlenkung des Stabilisators 30.The illustrated wheel suspension 10 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 are generally indicated by 20 joints at one end with the structure of the force, not shown vehicle and are otherwise connected to a wheel carrier 22 . Furthermore, a spring strut 24 is articulated on the lower link 14 via a further joint 20 and is supported on the structure via a damper bearing 26 . Further Ge 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 Gewindeboh rungen 34 zur Aufnahme der Rasschrauben 36 vorgesehen sind.In the wheel carrier 22 , a wheel flange 32 is rotatably mounted in a known manner via corre sponding 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 stud screws 36 .

Mittels zwei der Radschrauben 36 ist an dem Radflansch 32 ein eine gezielte Unwucht mit einer Schwingungsfrequenz von z. B. 1 KHz erzeugender Vibrati onsmotor 38 befestigt. Der Vibrationsmotor 38 weist dazu einen Befestigungs flansch 40 auf, der zwei Bohrungen entsprechend dem Teilungsabstand der Gewindebohrung 34 im Radflansch 32 aufweist, wobei die Radschrauben 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 Vibrati onsmotor 38 attached. The vibration motor 38 has a mounting flange 40 , which has two holes corresponding to the pitch of the threaded hole 34 in the wheel flange 32 , the wheel bolts 36 being 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 commercially available type is arranged on the fastening flange 40 .

Der Beschleunigungsaufnehmer 42 und der Vibrationsmotor 38 sind mit einer nicht dargestellten Prüfeinrichtung verbunden, über die der Vibrationsmotor 38 in Betrieb setzbar und die Signale des Beschleunigungsaufnehmers 42 aus wertbar 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 dar gestellte Vorderrad abgeschraubt, wobei das Kraftfahrzeug selbstverständlich entsprechend angehoben werden muss (z. B. mittels einer Hebebühne).To check the wheel suspension 10 or its joints 20 , the front wheel (not shown) is unscrewed, the motor vehicle naturally having to 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 Schrauben) befestigt.Then the vibration motor 38 is fastened with the acceleration sensor 42 by means of the mounting flange 30 to the wheel flange 32, which is now freely accessible, by means of two wheel bolts 36 (or separate screws).

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

Es hat sich gezeigt, dass bereits eine subjektive Auswertung bzw. eine manu elle und/oder akustische Prüfung der Gelenke 20 sehr zuverlässige Ergebnisse bringt. Defekte Gelenke 20 werden zu 100% durch die Prüfperson erkannt. Damit ergibt sich bereits z. B. für Werkstätten eine einfache handhabbare und montierbare Prüfeinrichtung, die ohne Demontagearbeiten ein schnelles Auf finden defekter Gelenke 20 ermöglicht.It has been shown that a subjective evaluation or a manual and / or acoustic test of the joints 20 already brings very reliable results. Defective joints 20 are recognized 100% by the test person. This already results in z. B. for workshops, a simple to handle and assemble test facility that allows quick disassembly to find defective joints 20 .

Zudem oder alternativ kann durch entsprechende Verwendung und Auswer tung des Beschleunigungsaufnehmers 42 ein Amplitudenspektrum der Rad aufhängung 10 aufgezeichnet werden; z. B. durch Filterung und zweifache In tegration errechnete Wegsignale über eine definierte Messzeit. Bei Vorhan densein defekter Gelenke 20 ist der gemessene Amplitudenausschlag deutlich verändert bzw. erhöht.In addition or alternatively, by using and evaluating the acceleration sensor 42, an amplitude spectrum of the wheel suspension 10 can be recorded; z. B. by filtering and double integration calculated 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 Kon struktion 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 con struction. The test can be used for ball joints as well as for any other swivel and swivel joint.

Claims

1. A method for testing the joints of wheel suspensions of motor vehicles is characterized by the following steps:

a) the wheel of the corresponding suspension is removed,
b) a vibration motor is attached to the wheel flange of the removed wheel that is freely accessible,
c) with the vibration motor, a high-frequency vibration is impressed on the wheel flange and the other associated wheel suspension parts,
d) the reaction of the joints of the wheel suspension to the impressed high-frequency vibration is checked acoustically and / or optically and / or manually and / or by measurement to determine joint damage.

2. The method according to claim 1, characterized in that in further method steps, the vibration motor ( 38 ) for the test is pivoted in at least two vibration levels (Y, Z).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one accelerometer ( 42 ) is used and joint damage is defined by filtering out and evaluating the measured vibration amplitudes.

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a vibration motor ( 38 ) with a mounting flange ( 40 ) for quick attachment to a wheel suspension part ( 32 ) of the wheel suspension ( 10 ) is provided, the Mounting flange ( 40 ) for attachment to the wheel flange ( 32 ) of the wheel suspension ( 10 ) of the motor vehicle is adapted and ausgebil det.

5. The device according to claim 4, characterized in that on the fastening flange ( 40 ) further an accelerometer ( 42 ) is angeord net, wherein the vibration motor ( 38 ) and the accelerometer ( 42 ) are connected to a test device.