DE3124670C2 - Meßvorrichtung zum Überprüfen der Lage eines Federbeins in der Vorderradaufhängung eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Die Meßvorrichtung besteht aus einem Ständer (12), welcher an einem Unterteil (14, 20) angebracht ist. Das Unterteil kann mit Hilfe von Permanentmagneten (24, 26) an der Außenseite der Bremsscheibe (40) angebracht werden. Am Ständer (12) ist beweglich ein Meßarm (30) angebracht, welcher mit einer Längenskala ausgerüstet ist und so vom Ständer (12) absteht, daß er mit der Ebene der Bremsscheibe (40) einen rechten Winkel bildet. Dieser Arm trägt einen beweglichen Zeiger (36), mit dem der Mittelpunkt (60) der oberen Befestigung (55) des Federbeins (50) in der Karosserie gesucht werden kann. Nach dieser Einstellung kann der senkrechte Abstand (a) vom Mittelpunkt (60) zur Ebene der Bremsscheibe (40) an der Skala des Meßarmes (30) abgelesen werden. Bei Kenntnis dieses Abstandes kann beurteilt werden, ob das Federbein (50) deformiert ist oder nicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zum

Oberprüfen der Lage eines Federbeins in der Vorderradaufhängung eines Fahrzeuges, wobei die Räder mit Scheibenbremsen ausgerüstet sind.

Bei einer Vorderradaufhängung von Fahrzeugen wird die Federungsbewegung des Rades in senkrechter Richtung im allgemeinen von einem Federbein aufgenommen, das ein Federungselement und einen Stoßdämpfer umfaßt Das Federbein erstreckt sich im allgemeinen von einem Punkt im Rad direkt über der Radmitte schräg nach oben und innen zu einem Befesti gungspunkt an der Fahrzeugkarosserie. Dieser Befestigungspunkt liegt wegen der Länge des Federbeins verhältnismäßig hoch. Die mechanische Anordnung ist derart getroffen, daß während der Fahrt das Rad seine Lenkbewegung gleichzeitig mit einer senkrechten Bewegung ausführen kann, weiche von den Unebenheiten der Fahrbahn herrühren und vom Federbein absorbiert und gedämpft werden. Das Federbein führt dabei gleichzeitig eine te leskopartige Bewegung sowie eine geringfügige Pendel bewegung um seinen oberen Befestigungspunkt aus. Dabei ist es von größter Wichtigkeit daß das Federbein gerade bleibt, denn die geometrischen Verhältnisse führen dazu, daß schon kleinste Verformungen im Feder- bein zu erheblichen Veränderungen der Radeinstellung führen. Eine derartige Veränderung bedeutet einerseits einen ungewöhnlich hohen Reifenverschieiß, andererseits beeinträchtigt sie die Lenkgeometrie und damit die Fahreigenschaften des Fahrzeugs.

Wenn das Fahrzeug einen Unfallschaden aufweist besteht die Gefahr, daß sich die Karosserie etwas deformiert hat und zwar dahingehend, daß der obere Befestigungspunkt des Räderbeins oder auch beider Federbeine sich verschoben hat. Dies kann repariert werden und es kann ohne große Schwierigkeit durch aufeinanderfolgende Messungen festgestellt werden, daß die Befestigungspunkte wieder ihre richtige Position erhalten haben. Eine weitere große Gefahr bei einem Unfall besteht darin, daß ein Federbein oder auch Jdde Federbeine verbogen worden sind, möglicherweise sogar so, daß sich ihre Befestigungspunkte in der Karosserie nicht verändert haben. Ein derartiges Federbein muß ausgetauscht werden. Die Schwierigkeit besteht darin, daß eine solche Beschädigung, d. h. eine Verbiegung eines Federbeins, in einer Ebene senkrecht zur Radebene mit dem bloßen Auge schwierig zu erkennen ist Die Verbiegung kann nur leicht sein, und dennoch ernste Konsequenzen für die Radeinstellung haben. Das bedeutet

so daß eine derartige Beschädigung nur durch eine komplette Radeinstellung und Radjustierung entdeckt werden kann. Aber auch dann ist nicht sicher, daß immer allt Schaden ermittelt werden. Die Erfindung hat die Aufgabe, mittels einer Meß- und Prüfvorrichtung festzustellen, ob ein eingebautes Federbein verbogen ist. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Meßvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung und schlägt die Merkmale des kennzeichnenden Teils dts Patentanspruches 1 vor.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Meßvorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine teilweise Draufsicht bzw. ein Schnitt entsprechend der Schnittlinie H-II der F i g. 1 und 3,

F i g. 3 eine Seitenansicht im rechten Winkel zur Ansicht in Fig. 1,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung in einem kleineren Maßstab und

Fig.5 eine schematische Ansicht, welche zeigt, wie eine Meßvorrichtung gemäß der Erfindung in der Praxis benutzt wird.

Die Meßvorrichtung gemäß der Erfindung basiert auf der Tatsache, daß ein Verbiegen eines Federbeins, so wie es oben erwähnt ist, zur Folge haben muß, daß die Position des oberen Befestigungspunktes des Federbeins sich relativ zum tatsächlichen Rad geändert hat Wenn das Rad mit einer Scheibenbremse ausgerüstet ist, so kann dessen Bremsscheibe als Anfangspunkt für die Durchführung der genannten Messung verwendet werden, denn die Bremsscheibe hat immer eine spezifische feste Stellung zum Rad. Die Meßvorrichtung ge- is maß der Erfindung ist deswegen so konstruiert, um mit ihr den rechtwinkligen Abstand des oberen Befestigungspunkies des Federbeins zur Außenfläche der Bremsscheibe festzustellen. Wenn dieser Abstand von einem vorgegebenen Normalwert abweicht ist das Federbein verbogen.

Die Meßvorrichtung als Ganzes ist mit 10 bezeichnet und umfaßt einen Ständer 12, an dessen unterem Ende mittels eines Querstückes 13 zwei Füße 14 fest befestigt sind, welche im rechten Winkel vom Ständer 12 wegzeigen und im wesentlichen parallel zueinander verlaufen (siehe F i g. 2). Der Ständer 12 wird vorzugsweise aus einem viereckigen Leichtmetallrohr hergestellt, es sind zwei Muffen 16 und 18 verschiebbar auf dem Ständer 12 angeordnet, welche auch aus vierkantigem Leichtmetallrohr gefertigt sind. Die Muffe 16 befindet sich im Innern des Ständers 12. Die Muffe 16 trägt einen dritten Fuß 20, welcher mit der Muffe 16 und so auch mit dem Ständer 12 einen rechten Winkel bildet Da sich die Muffe 16 im Ständer 12 bewegen kann, kann der Fuß 20, welcher im wesentlichen parallel zu den Füßen 14 verläuft in senkrechter Richtung bewegt werden, und kann somit in einer gewünschten Stellung am Ständer 12 festgestellt werden. Starke Permanentmagnete 24 und 26 sind an den äußeren Enden der entsprechenden Füße 14 und 20 angebracht, der Magnet 26 am Fuß 20 soll etwas größer sein als die Magnete 24 an den Füßen 14. Die Füße sind so konstruiert, daß die Polflächen 24' und 26' der entsprechenden Magnete in der gleichen Ebene liegen, und zwar unabhängig von der Position der Muffe 16 auf dem Ständer 12. Der Fuß 20 ist noch mit einer Vorrichtung versehen, welche eine Stützfeder 28 umfaßt die über dem Magneten 26 angeordnet ist und etwas über dessen Fläche 26' hinausragt Der Zweck dieser Stützfeder 28 soll im folgenden erklärt werden.

Die obere Muffe 18, weiche auf dem Ständer 12 verschiebbar ist, trägt einen Meßarm 30 aus dem gleichen Material wie der Ständer 12, der Meßarm zeigt im wesentlichen senkrecht vom Ständer 12 weg. Der Meßarm 30 kann in einer Muffe 32, weiche mit der Muffe 18 verbunden ist, gleiten, und der Arm 30 kann in der Muffe 32 mittels eines Feststellknopfes 34 festgestellt werden. Die Muffe 18 jedoch, welche auf dem Ständer verschiebbar ist und den Meßarm 30 trägt, benötigt keinen speziellen Feststellknopf. Die Muffe 18 wird durch eine Reibungsvorrichtung gehalten, weiche nicht im Detail gezeigt ist. Sie wird auf dem Ständer 12 in jeder eingestellten Stellung festgehalten. Dasselbe trifft für die Einstellung der Muffe 16 im Ständer 12 zu.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, steht am freien Ende des Meßarms 30 eine Zeiger- oder Einstellnadel 36. An dem Arm befindet sich auch in Längsrichtung eine Millimeterskala 38, welche so angeordnet ist, daß der rechtwinklige Abstand zwischen der Spitze der Nadel 36 und der Ebene durch die Flächen 24', 26' der Magnete mittels eines Zeigers (nicht gezeigt) an der Muffe 32 auf der Skala 38 abgelesen werden kann, wie es im folgenden beschrieben wird.

Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der gesamten Meßanordnung. Die Flächen 24' und 26' der entsprechenden Magnete 24 und 26 bilden eine Ausgangsebene oder Bezugsebene im Meßprozeß. Diese Fläche soil mit der Außenfläche der Bremsscheibe des Fahrzeugrades zusammenfallen und auf ihr sollen die Magnete festhaften. Sie sollen dabei die Meßvorrichtung auf der Bremsscheibe wie im folgenden beschrieben halten. Die Anpassung an die Größe der Bremsscheibe wird durch die Bewegung der Muffe 16 im Ständer 12 bewerkstelligt Damit die Magnete nicht das gesamte Gewicht der Meßvorrichtung tragen müssen, wird die Meßvorrichtung so auf die Bremsscheibe gesetzt daß die Stützfeder 28 auf der oberen Kante der Scheibe ruhi. Beim Meßvorgang wird nun die Muffe 18 auf dem Ständer 12, und der Meßarm U seiner Muffe 32 (siehe Fig. 3) bewegt, bis die Spitze der Ei^ätellnadel 36 mit einem gegebenen Punkt übereinstimmt, wonach aufgrund der gegebenen Umstände der rechtwinklige Abstand zwischen diesem Punkt und der Ebene durch die Oberf-dchen 24' und 26' der Magnete, d. h. der Ebene der Bremsscheibe, an der Skala 38 abgelesen werden kann, wie es unter Bezug auf die Fig.5 beschrieben werden wird.

Die F i g. 5 zeigt, wie die Meßvorrichtung 10 gemäß der Erfindung tatsächlich benutzt wird. Die F i g. 5 zeigt schematisch, wie eine Bremsscheibe 40, welche zu einem Vorderrad eines Fahrzeuges gehört zum Federbein 50 ausgerichtet ist Die mechanischen Komponenten einer solchen Radaufhängung sind angedeutet gezeichnet Von der oberen Befestigung 55 des Federbeins 50 wird angenommen, daß es sich in seiner korrekten Position in der Karosserie befindet. Die Kotflügel, die das Rad umgeben und die anschließenden Karosserieteile sinü mit 45 angedeutet Die Mitte der Aufhängung 55 ist mit 60 bezeichnet

Der Meßvorgang wird wie folgt durchgeführt:

Zur Vorbereitung der Messung ist es lediglich notwendig, das Rad auf gewöhnliche Weise aufzubocken, und dann muß der Reifen mitsamt der Felge abgenommen werden, so daß die Scheibe 40 der Scheibenbremse frei liegt. Die Meßvorrichtung 10 wird an der Bremsscheibe 40 mit Hilfe der Magnete 24 und 26 angebracht, nachdem die Muffe 16 in eine geeignete Stellung am Ständer 12 gebracht wurde. Die Stützfeder 28 wird auf die Oberseite der Scheibe aufgelegt Die Muffe 18 und Meßarm 30 werden nun auf dem Ständer 12 und in der Muffe 32 entsprechend so eingestellt, daß die Spitze der Nacsl *j direkt auf die Mitte 60 der oberen Befestigung 55 des Federbeins 50 zeigt. Es sei bemerkt, daß die Meßvorrichtung die Kotflügel 45 vollständig ^umfahren« kann, welche deswegen nicht abgenommen werden brauchen, da die Mitte 60 mit der Nadel 36 ohne jede Schwierigkeit vifeicht werden kann.

Der rechtwinklige Abstand χ = a der Mitte 60 von der Ebene durch die Außenfläche der Bremsscheibe 40 kann nun einfach auf der Skala 38 abgelesen werden. Wenn nun der abgelesene Wert von festgelegten, relativ engen Grenzen abweicht, so besagt diese, daß das Federbein verbogen ist ur .d ausgetauscht werden muß.

Wie ausgeführt, ist der Abstand a gemäß der obigen Definition für die Messung von Interesse. Dies bedeutet, daß die Meßvorrichtung 10 in einer im wesentlichen

willkürlichen äußeren Stellung auf die Bremsscheibe 40 aufgesetzt wird. Wesentlich ist nur die Parallelität des Ständers 12 mit der Ebene der Bremsscheibe. Konsequenterweise hat eine Bewegung der Meßvorrichtung 10 in der Ebene der Bremsscheibe keine Wirkung. Die Meßvorrichtung darf nur nicht aus dieser Ebene herausgekippt werden.

Die Messungen können entweder absolut oder relativ durchgeführt werden, d. h. wenn die Meßvorrichtung 10 mit guter Genauigkeit gefertigt wird und die Skala 38 in einer geeigneten Weise eingeteilt wird, so kann die Anordnung so kalibriert werden, daß ein absolutes Maß auf der Skala 38 abgelesen werden kann, !n der Praxis jedoch ist es ebenso dienlich, wenn die Vorrichtung für Relativmessungen verwendet wird, d.h. es wird ein Meßwert an einem Fahrzeug abgelesen, welches von genau demselben Typ Fahrzeug ist, oder die gleiche Radaufhängung besitzt, wie das Fahrzeug, welches überprüft werden so!!, und wobei bekannt ist, daß das Federbein keinen Fehler hat. In dem zu überprüfenden Fahrzeug kann so jede mögliche Abweichung vom korrekten Meßwert a leicht festgestellt werden.

Es können auch spezielle Kalibrierungen an der Meßvorrichtung gemäß der Erfindung angebracht werden, welche für verschiedene Typen von Fahrzeugen und Radaufhängungen hergestellt worden sind.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf eine Ausführung einer Meßvorrichtung beschränkt, wie sie hier gezeigt und erklärt wurde. Obwohl die Magnete 24 und 26 eine einfache und leicht zu handhabende Vorrichtung darstellen, um die Meßvorrichtung an einer Bremsscheibe anzubringen, können ebensogut einfache Klemmvorrichtungen vorgesehen werden, welche z. B. die Ränder der Bremsscheibe umfassen. Die Slützfeder 28 ist kein wesentliches Teil und kann auch weggelassen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Meß vorrichtung zum Überprüfen der Lage eines Federbeins in der Vorderradaufhängung eines Fahrzeuges, wobei die Räder mit Scheibenbremsen ausgerüstet sind, gekennzeichnet durch einen Ständer (12), der von einem vom Ständer (12) einseitig weg gerichteten Unterteil (14,20) getragen ist, das Unterteil (14,20) mit Befestigungsvorrichtungen (24,26) an der Außenfläche der Scheibe (40) der Scheibenbremse anliegt, und der Ständer (12) sich parallel zur Ebene der Scheibe (40) erstreckt, mit einem relativ zum Ständer (12) beweglichen Meßarm (30), der sich rechtwinklig zur Ebene der Scheibe (40) erstreckt, und eine Einstell- oder Anzeigeeinrichtung (36, 38) zur Anlage an der Mitte (60) der oberen Befestigung (55) des Federbeins (50) und zur Ermittlung des Abstandes (a) zwischen der Ebene der Scheibe (40) und der Mitte (60) aufweist

2. Vorricbtang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung des Unterteils (14,20) aus Permanentmagneten (24,26) besteht, die sich an die Außenseite der Scheibe (40) anlegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil zwei Füße (14) umfaßt, weiche aus einem Querstück (13) am Ständer (12) herausragen, sowie einen beweglichen dritten Fuß (20), welcher mit den Füßen (14) zusammenwirkt und am Ständer (12) angeordnet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche F;.*ß (20) mit einer vorstehenden Stützfeder (28) ausgerüstet ist, weiche am äußersten Ende des Fußes (20) ?;geordnet ist, und auf der oberen Kante der Scheibe (40) aufliegt, und einen Teil des Gewichts der Meßvorrichtung (10) auf die Scheibe (40) überträgt

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Fuß (20) und der Meßarm (30) mittels Muffen (16, 18) verschiebbar am Ständer (12) gehalten und durch eine Reibungsoder Sperrvorrichtung in einer gewünschten Stellung am Ständer (12) feststellbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell- oder Anzeigeeinrichtung eine Nadel (36) umfaßt, welche vom Meßarm (30) wegsteht, wobei der Meßarm (30) in einer Muffe (32) verschiebbar gehalten ist, welche mit der Muffe (18) auf dem Ständer (12) verbunden ist, und mittels einer Reibungs- oder Feststellvorrichtung (34) in einer gewünschten Stellung in der Muffe (32) feststellbar ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (12) und der Meßarm (30) aus Leichtmetall-Rechteckrohren gefertigt sind, während die Muffen (16, 18), die in oder am Ständer (12) beweglich sind, aus entsprechenden Leichtmetall-Rechteckrohr-Abschnitten bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßarm (30) eine Skala (38) aufweist, auf der die Stellung der Nadel (36) ablesbar ist.