專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)球接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車(chē)，特別是用于汽車(chē)行走機(jī)構(gòu)的球接頭，它具有一個(gè)開(kāi)有接頭窗口的球接頭殼體和具有一個(gè)球形活節(jié)及銷(xiāo)軸的球形銷(xiāo)，該球形銷(xiāo)支承在球接頭殼體中，以其球形活節(jié)可旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)，并以其銷(xiāo)軸通過(guò)接頭窗口從球接頭殼體內(nèi)穿出。在球接頭殼體上還開(kāi)有一個(gè)組裝窗口，其中固定了一個(gè)使窗口至少部分封閉的單獨(dú)閉鎖元件。
這種球接頭是目前技術(shù)狀況所熟知的，并作為車(chē)輪懸架、汽車(chē)車(chē)軸和這些軸與車(chē)身連接裝置的重要組成部分，而參與汽車(chē)行走機(jī)構(gòu)的功能。通常汽車(chē)的每個(gè)車(chē)輪由一個(gè)車(chē)輪支架支承，它通過(guò)導(dǎo)桿與車(chē)身相連。在這種情況下，在導(dǎo)軒朝向車(chē)輪支架的端部常常具有球接頭，它在車(chē)輪支架上形成導(dǎo)桿的運(yùn)動(dòng)學(xué)鉸接點(diǎn)。另外，球接頭在汽車(chē)車(chē)軸范圍內(nèi)還有轉(zhuǎn)向橫拉桿、連桿和擺動(dòng)支座等。
長(zhǎng)期以來(lái)就有根據(jù)具體的行駛工況來(lái)校準(zhǔn)汽車(chē)狀態(tài)的要求，例如通過(guò)一個(gè)分為兩部分的穩(wěn)定器可以影響汽車(chē)的擺動(dòng)狀態(tài)，穩(wěn)定器的兩部分通過(guò)一個(gè)液壓馬達(dá)可以相對(duì)擺動(dòng)。另外還能夠根據(jù)負(fù)載狀況調(diào)節(jié)前照燈。為了根據(jù)行走機(jī)構(gòu)的實(shí)際狀況對(duì)汽車(chē)行走機(jī)構(gòu)或其它的結(jié)構(gòu)元件實(shí)施這種主動(dòng)干預(yù)，除主動(dòng)或被動(dòng)調(diào)節(jié)裝置以外，還要求諸如測(cè)量和處理分析裝置的電子結(jié)構(gòu)元件，以便能夠掌握諸如實(shí)際的行駛工況或?qū)嶋H負(fù)載狀況。此時(shí)這種測(cè)量和處理分析裝置的安裝由汽車(chē)制造者在行走機(jī)構(gòu)的機(jī)械部件組裝同時(shí)完成。
本發(fā)明的任務(wù)是，減少汽車(chē)制造者將電子結(jié)構(gòu)元件安裝在行走機(jī)構(gòu)中的組裝耗費(fèi)。
這個(gè)任務(wù)的解決是通過(guò)一個(gè)汽車(chē)用，特別是汽車(chē)行走機(jī)構(gòu)用的球接頭來(lái)完成的。該球接頭具有一個(gè)開(kāi)有接頭窗口的球接頭殼體和一個(gè)包括銷(xiāo)軸和球形活節(jié)的球形銷(xiāo)。球形銷(xiāo)支承在球接頭殼體中，以其球形活節(jié)可旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)，并以其銷(xiāo)軸通過(guò)接頭窗口從球接頭殼體中窗出。此外，在球接頭殼體上還開(kāi)有一個(gè)組裝窗口，它至少一部分被一個(gè)固定在球接頭殼體上的單獨(dú)閉鎖元件封閉，在閉鎖元件上安裝有至少一個(gè)電子結(jié)構(gòu)元件。
采用本發(fā)明的球接頭可以避免在制造汽車(chē)時(shí)分開(kāi)組裝電子結(jié)構(gòu)元件，因?yàn)殡娮咏Y(jié)構(gòu)元件已經(jīng)集成在球接頭中。這就節(jié)省了組裝耗費(fèi)，從而降低了汽車(chē)制造者制造過(guò)程的成本。
閉鎖元件是為至少部分封閉球接頭殼體窗口而用的。為此閉鎖元件可以做成諸如環(huán)狀，它的內(nèi)孔形成球接頭的接頭窗口。在這種情況下，組裝窗口位于球接頭殼體的銷(xiāo)軸端，因此球接頭組裝時(shí)，球形銷(xiāo)以其球頭通過(guò)此組裝窗口裝入殼體中。在此實(shí)施方案中，與組裝窗口相對(duì)的球接頭殼體一端通常是完全封閉的。
但是具有優(yōu)點(diǎn)的方案是，球接頭殼體在與接頭窗口相對(duì)的一端，有一個(gè)由閉鎖元件封閉的組裝窗口。在這種情況下，可使球接頭在組裝時(shí)將球形銷(xiāo)先以其銷(xiāo)軸插入殼體中。同時(shí)球形銷(xiāo)也不必穿過(guò)閉鎖元件，因此在閉鎖元件上有較大面積可供布置至少一個(gè)電子結(jié)構(gòu)元件使用。
為了避免臟物和潮濕侵入球接頭內(nèi)部，具有優(yōu)點(diǎn)的方案是，組裝窗口完全被閉鎖元件封閉。
電子結(jié)構(gòu)元件可以布置在閉鎖元件遠(yuǎn)離球形活節(jié)的一側(cè)(外側(cè))。如果將電子結(jié)構(gòu)元件安裝在閉鎖元件朝向球形活節(jié)的一側(cè)(內(nèi)側(cè))，則可以很容易地保護(hù)電子結(jié)構(gòu)元件不受環(huán)境污染或諸如熱負(fù)荷的侵害。
電子結(jié)構(gòu)元件可以自由地布置在閉鎖元件上，但是具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方案是，在閉鎖元件上安裝一個(gè)保護(hù)元件，它至少部分覆蓋閉鎖元件，最好全部覆蓋電子結(jié)構(gòu)元件。對(duì)于電子結(jié)構(gòu)元件布置在閉鎖元件內(nèi)側(cè)的情況，保護(hù)元件用來(lái)防止諸如通常汽車(chē)球接頭所存在的潤(rùn)滑介質(zhì)的侵害。
在電子結(jié)構(gòu)元件安裝在閉鎖元件外側(cè)的情況下，保護(hù)元件的首要任務(wù)是防止環(huán)境污染的侵害。
保護(hù)元件可以是一個(gè)由金屬、陶瓷或塑料制成的防護(hù)層，它作為單獨(dú)的零件安裝在球接頭上。但是優(yōu)選的是，保護(hù)元件由電絕緣材料，諸如塑料制成，因?yàn)樗芰蠈?duì)于減輕重量特別有利。
由塑料制成的保護(hù)元件可以?shī)A緊或粘貼在閉鎖元件上。
本發(fā)明另外的設(shè)計(jì)方案是，保護(hù)元件的材料采用一種適于噴涂法的塑料，因此保護(hù)元件可以直接噴到電子結(jié)構(gòu)元件上，從而取消了保護(hù)元件組裝的必要性，而且還能夠很好地保護(hù)電子結(jié)構(gòu)元件，特別是不受潮濕的侵害。
閉鎖元件可以由金屬板做成盤(pán)或環(huán)，但是具有優(yōu)點(diǎn)的方案是，閉鎖元件本身做成電子接線板，電子結(jié)構(gòu)元件組裝其上。因此電子結(jié)構(gòu)元件通常是焊在閉鎖元件上，以便通過(guò)接線板上的導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)例如電子結(jié)構(gòu)元件的連通。
做成電子接線板的閉鎖元件可以由諸如膠紙板或陶瓷制成。
另外，按照本發(fā)明的規(guī)定，電子接線板的外面可以采用一個(gè)由金屬板制成的附加盤(pán)或附加環(huán)來(lái)加強(qiáng)。具有優(yōu)點(diǎn)的方案是，將做成電子接線板的閉鎖元件由玻璃纖維加強(qiáng)塑料制造，以滿足汽車(chē)球接頭封閉蓋機(jī)械負(fù)荷能力方面的要求。
電子接線板可以只在表面布置導(dǎo)體電路，但是也可以在電子線路板的整個(gè)容積內(nèi)布置導(dǎo)體電路(多層電路)。
殼體可相對(duì)于電子接線板電絕緣，而且采用電子線路板和殼體直接連接的方法，可以使殼體在沒(méi)有附加電線連接的情況下，被用作電磁屏蔽。殼體本身還可被用作電子結(jié)構(gòu)元件的冷卻體。
為了掌握汽車(chē)的行駛和負(fù)荷狀況，可以在球接頭殼體內(nèi)或殼體上安裝一個(gè)傳感器，以得知表征球接頭狀況的物理參數(shù)，了解球接頭的狀態(tài)，例如球形銷(xiāo)相對(duì)于球接頭殼體的實(shí)際偏移和/或旋轉(zhuǎn)。另外還可以通過(guò)力傳感器掌握球接頭中出現(xiàn)的力。因此例如可以通過(guò)所掌握的球接頭的狀況，推斷出汽車(chē)車(chē)身的實(shí)際輪距。通過(guò)這種診斷也可以得出整個(gè)汽車(chē)狀態(tài)的結(jié)論。
傳感器可以作為單獨(dú)的傳感器布置在球接頭中，但是出于節(jié)省傳感器所占位置的理由，優(yōu)選將其與電子結(jié)構(gòu)元件做成一體。
另外，還可以將多個(gè)電子結(jié)構(gòu)元件組成一個(gè)電子結(jié)構(gòu)組件安裝在閉鎖元件上，但是最好電子結(jié)構(gòu)元件被做成專(zhuān)用的整體開(kāi)關(guān)電路(ASIC)，從而用一個(gè)單獨(dú)的電子結(jié)構(gòu)元件實(shí)現(xiàn)多種不同的電開(kāi)關(guān)電路。這就使所占位置大為節(jié)省，而且使本發(fā)明涉及的球接頭產(chǎn)生多種多樣的方案。
為了電子結(jié)構(gòu)元件能夠向外發(fā)出信號(hào)和保證電子結(jié)構(gòu)元件的能量供應(yīng)，則可以按照第一種變型方案，在閉鎖元件上安裝一個(gè)與電子結(jié)構(gòu)元件相連的插接板，以便和外面的儀表相連。
但是，根據(jù)第二種變型方案，也可以在球接頭中安裝一個(gè)與結(jié)構(gòu)元件有電連接的裝置，以便發(fā)射電磁波，能夠使結(jié)構(gòu)元件和外部?jī)x表之間在沒(méi)有電線連接的情況下進(jìn)行信息交換。
電子結(jié)構(gòu)元件可以通過(guò)電線與汽車(chē)電源相連。另外還可以在球接頭中安裝一個(gè)電池，以供給電子結(jié)構(gòu)元件以電能。但是，最好由一個(gè)外部發(fā)射機(jī)將工作所需的能量以電磁波的形式傳給電子結(jié)構(gòu)元件。為此須為電子結(jié)構(gòu)元件配一個(gè)在安裝球接頭中的接收電磁波的裝置。此外，還可具有一個(gè)存貯電能的存貯介質(zhì)。這種能量輸入的方式具有特殊的優(yōu)越性，電子結(jié)構(gòu)元件只有很小的功率消耗。
下面基于有關(guān)的附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明具有的優(yōu)選實(shí)施方案。附圖表示
圖1本發(fā)明球接頭的第一實(shí)施方案；圖2本發(fā)明球接頭的第二實(shí)施方案；圖3本發(fā)明球接頭的第三實(shí)施方案。
由圖1明顯可以看出本發(fā)明球接頭的第一實(shí)施方案，其中具有球形活節(jié)1和銷(xiāo)軸2的球形銷(xiāo)3支承在球接頭殼體4中，并以其球形活節(jié)1旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)。球形銷(xiāo)3以其球形活節(jié)1安裝在一個(gè)裝在球接頭殼體4中并由塑料制成的軸瓦5中，并以其銷(xiāo)軸2通過(guò)球接頭殼體4中的接頭窗口6，從球接頭殼體4中穿出。
為了防止臟物和潮濕侵入球接頭內(nèi)部，而安裝一個(gè)由彈性材料制成的密封罩7，其一端固定在球接頭殼體4上；另一端則可滑動(dòng)地支承在銷(xiāo)軸2上。球接頭殼體4和密封罩7的內(nèi)部分別充滿潤(rùn)滑介質(zhì)(圖中未示出)，以利于球接頭的機(jī)械狀態(tài)。另外還附加防護(hù)臟物和潮濕的侵入。
球接頭殼體4與一個(gè)法蘭8連成一體，并且在遠(yuǎn)離接頭窗口6的一端有一個(gè)組裝窗口9，它被一個(gè)設(shè)計(jì)成電子接線板的閉鎖元件10封閉。為了將閉鎖元件10固定在殼體4中，而改變圍繞殼體4組裝窗口9的殼體邊緣形狀。在閉鎖元件10的內(nèi)面安裝多個(gè)電子結(jié)構(gòu)元件11，它們被塑料制成的保護(hù)元件12全部覆蓋。電子結(jié)構(gòu)元件中的一個(gè)作成磁場(chǎng)傳感器13，它與裝在球形活節(jié)1內(nèi)的磁鐵M一起作用。電子結(jié)構(gòu)元件11、13與安裝在閉鎖元件10外面的插接板14至少間接的電連接，通過(guò)插接板使電子結(jié)構(gòu)元件11、13在工作狀態(tài)下與外面的儀表(未表示出)相連。另外，電子結(jié)構(gòu)元件11、13在工作時(shí)還通過(guò)插接板14得到能量供應(yīng)。
由圖2明顯看出本發(fā)明球接頭的第二實(shí)施方案，其中用與第一實(shí)施方案相同的符號(hào)表示相同或功能相同的特征。
第二實(shí)施方案與第一實(shí)施方案不同，在閉鎖元件10外面沒(méi)有插接板。但是為了能夠與外面儀表(未表示出)通信，而在閉鎖元件10的內(nèi)面安裝了一個(gè)在此設(shè)計(jì)成專(zhuān)用的開(kāi)關(guān)電路(ASIC)15的電子結(jié)構(gòu)元件，至少與它有間接電連接的發(fā)射元件16，以便發(fā)射載有信息的電磁波，外面的儀表可以接收此電磁波，并分析處理之。因此外部?jī)x表設(shè)置了一個(gè)適當(dāng)?shù)慕邮掌骱鸵粋€(gè)分析處理裝置。
此外，電子結(jié)構(gòu)元件中的一個(gè)被做成接收載有信息電磁波的接收元件17，因此第二實(shí)施方案在球接頭和外部?jī)x表之間完成兩方無(wú)線信息交換，為此而外部?jī)x表配置了一個(gè)合適的發(fā)射裝置。
與第一實(shí)施方案不同的是，閉鎖元件10的固定不是采用圍繞組裝窗口9的殼體周邊，而是設(shè)置了一個(gè)單獨(dú)的固定圈18，它固定在殼體4上，并且為了固定閉鎖元件10而向內(nèi)翻邊。此外，為了附加支承軸瓦5，而在軸瓦5和保護(hù)元件12之間設(shè)置了一個(gè)壓環(huán)19。
由圖3可以明顯看出本發(fā)明球接頭的第三方案，其中用與前述實(shí)施方案相同的符號(hào)表示相同或功能相同的特征。閉鎖元件10在球接頭殼體4上的固定方法與第一實(shí)施方案相同。
第三實(shí)施方案與前兩個(gè)實(shí)施方案不同之處在于沒(méi)有保護(hù)元件，因此在同樣尺寸的情況下，在閉鎖元件10和球形活節(jié)1之間有一個(gè)更大的(可充滿潤(rùn)滑介質(zhì)的)自由空間，從而能夠在球形銷(xiāo)3具有大擺動(dòng)范圍的同時(shí)，具有緊湊的結(jié)構(gòu)形式。
符號(hào)說(shuō)明1 球形活節(jié)2 銷(xiāo)軸3 球形銷(xiāo)4 球接頭殼體5 軸瓦6 接頭窗口7 密封罩8 法蘭9 組裝窗口10 閉鎖元件11 電子結(jié)構(gòu)元件12 保護(hù)元件13 傳感器14 插接板15 ASIC16 發(fā)射單元17 接收單元18 固定圈19 插入環(huán)M 磁鐵
權(quán)利要求
1.用于汽車(chē)，特別是用于汽車(chē)行走機(jī)構(gòu)的球接頭，具有一個(gè)開(kāi)有接頭窗口(6)的球接頭殼體(4)、一個(gè)具有球形活節(jié)(1)和銷(xiāo)軸(2)的球形銷(xiāo)(3)，該球形軸銷(xiāo)軸支承在球接頭殼體(4)中，以其球形活節(jié)(1)可旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)，并以其銷(xiāo)軸(2)通過(guò)接頭窗口(6)，從球接頭殼體(4)中穿出，在球接頭殼體上開(kāi)有一個(gè)組裝窗口(9)，其中安裝了一個(gè)使該窗口至少部分封閉的單獨(dú)的閉鎖元件(10)，其特征是，在閉鎖元件(10)上安裝至少一個(gè)電子結(jié)構(gòu)元件(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球接頭，其特征是，組裝窗口(9)布置在球接頭殼體(4)遠(yuǎn)離接頭窗口(6)的一端，并被閉鎖元件(10)封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的球接頭，其特征是，電子結(jié)構(gòu)元件(11)安裝在閉鎖元件(10)朝向球形活節(jié)的一面。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的球接頭，其特征是，在閉鎖元件(10)上安裝一個(gè)保護(hù)元件(12)，它覆蓋電子結(jié)構(gòu)元件(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球接頭，其特征是，保護(hù)元件(12)由一種電絕緣材料，特別是塑料制成，并且直接噴到電子結(jié)構(gòu)元件(11)上。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的球接頭，其特征是，閉鎖元件(10)本身做成電子接線板，其上組裝電子結(jié)構(gòu)元件(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的球接頭，其特征是，閉鎖元件(10)由玻璃纖維強(qiáng)化塑料制成。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的球接頭，其特征是，電子結(jié)構(gòu)元件(11)與一個(gè)安裝在球接頭殼體(4)中或上的傳感器(13)電連接，以便獲得表征球接頭狀況的物理參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的球接頭，其特征是，傳感器(13)同電子結(jié)構(gòu)元件(11)做成一體。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的球接頭，其特征是，電子結(jié)構(gòu)元件是一個(gè)專(zhuān)用的整體開(kāi)關(guān)電路(15)。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的球接頭，其特征是，在閉鎖元件(10)遠(yuǎn)離球形活節(jié)(1)的一面上，安裝一個(gè)與電子結(jié)構(gòu)元件(11)電連接的插接板(14)。
12.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的球接頭，其特征是，在球接頭中安裝一個(gè)與電子結(jié)構(gòu)元件(11)電連接的裝置(16)，以便發(fā)射電磁波。
13.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的球接頭，其特征是，在球接頭中安裝一個(gè)與電子結(jié)構(gòu)元件(11)電連接的裝置(17)，以便接收電磁波。
14.根據(jù)前面權(quán)利要求之一所述的球接頭，其特征是，殼體(4)為電子結(jié)構(gòu)元件(11)形成電屏蔽或冷卻體。
全文摘要
一種汽車(chē)用、特別是汽車(chē)行走機(jī)構(gòu)用的球接頭，該球接頭具有一個(gè)有開(kāi)有接頭窗口(6)的球接頭殼體(4)和一個(gè)包括球形活節(jié)(1)、銷(xiāo)軸(2)的球形銷(xiāo)(3)，它支承在球接頭殼體(4)中，并以其球形活節(jié)(1)可旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)，而且以其銷(xiāo)軸(2)通過(guò)接頭窗口(6)，從球接頭殼體(4)中窗出。在球接頭殼體(4)上還開(kāi)有一個(gè)組裝窗口(9)，其中固定了一個(gè)使該窗口至少一部分封閉的單獨(dú)閉鎖元件(10)，在閉鎖元件上安裝了至少一個(gè)電子結(jié)構(gòu)元件(11)。
文檔編號(hào)B60G7/00GK1582369SQ02808222
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月14日
發(fā)明者M·埃爾索伊, J·施普拉特, A·米勒 申請(qǐng)人:Zf雷姆伏爾德金屬制品股份公司