專利名稱：球窩關節的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種特別適用于行駛機構懸架或汽車轉向機構的球窩關節，該球窩關節具有一個萬向節殼體和一個萬向節軸，該萬向節軸用一個球形支承面支承在一個單件或多件的軸瓦中而可旋轉和偏轉。其中該軸瓦固定在該萬向節殼體中，而該萬向節殼體或萬向節軸則對該行駛機構懸架電絕緣固定。
這類球窩關節早已為人所熟知，并大量用于汽車工業中。在汽車行駛過程中，通過相應的負荷使安裝在汽車內的球窩關節產生自然的磨損。如果位于萬向節銷和殼體之間的軸瓦由于磨損而大面積或部分地不再可能滿足它的支承功能時，球窩關節就達到了磨損極限和壽命。增加的磨損往往造成不密封的密封系統，亦即例如當密封波紋管被損壞時，潮氣或臟物就可能直接進入球窩關節內部。如果軸瓦被嚴重磨損，則球形軸最后甚至可完全從關節中脫開。所以，嚴重限制了球窩關節的功能及其壽命極限，甚至導致球窩關節完全失效。這尤其對某些安全相關的位置內所用的球窩關節來說，這是不容許發生的。這種完全失效對相鄰部件的功能會造成嚴重的后果，甚至可能對汽車的使用者構成生命危險。
所以本發明的目的是，對上述那類球窩關節進行這樣的改進通過適當的措施測出球窩關節的軸瓦磨損，從而在發生較大的危險可能性之前，及時更換相關的球窩關節。
這個目的是通過權利要求1特征部分所述的技術措施來實現的。
這個措施是用一個電接觸把萬向節殼體和萬向節軸連接在一個電位差測量裝置上，并將萬向節軸的球形支承面及其在萬向節殼體中的相應對置的支承面相互電絕緣。
本發明的這種結構通過萬向節殼體和萬向節軸之間的電接觸連接在球窩關節未損傷時產生一個電位差，這個電位差在萬向節軸和萬向節殼體之間的絕緣由于磨損而嚴重減小的一瞬間被消除。這種情況通常是這樣發生的，即最好用塑料制成的布置在萬向節軸和萬向節殼體之間的軸瓦由于在支承處的磨損而不再可能滿足絕緣功能時，在這個部位上，萬向節軸和萬向節殼體之間產生導電連接，從而消除這兩個部件之間的電位差。連接的電位差測量裝置永久地監視著球窩關節的電狀態，并在電位差改變的情況下例如啟動一個附加連接的顯示裝置，該顯示裝置便向汽車使用者顯示出被磨損的球形關節需要修理。
此外，用本發明的電位差測量裝置還可測量軸瓦的不斷增加的磨損，所以在金屬接觸即直接的電連接之前就可更換球窩關節。
在本發明的另一種特殊結構的范圍內，萬向節軸的支承面具有一層不導電的涂層。當中間連接的軸瓦由于選用的特殊材料不能滿足它的絕緣功能時，則需要這種結構。
下面結合附圖來詳細說明本發明的一個實施例。附圖表示
圖1本發明球窩關節組裝在汽車懸架上的部分斷面圖；圖2a，b球窩關節在新狀態和在壽命終結時在圖1的A處的放大詳圖。
圖1所示的球窩關節主要由一個萬向節殼體1、一根萬向節軸2和一個布置在萬向節軸2和萬向節殼體1之間的兩段軸瓦3a、3b組成。萬向節軸2具有一個軸段4，該軸段借助于一個螺紋軸肩5支承在車身側的梁6中。螺紋軸肩5支承在汽車側的梁6中是通過中間連接一個螺紋套7來實現的，該螺紋套用電絕緣材料最好是塑料制成。當然也可設想別的絕緣可能性。在遠離螺紋軸肩5的軸段4另一端是一個球形支承面8，該支承面支承在總的用3表示的做成空心球形的軸瓦中而可進行旋轉和偏轉。軸瓦3則支承在一個大致呈圓柱形孔的萬向節殼體1中。在裝入軸瓦3和萬向節軸2后，萬向節殼體1用一個殼體蓋9封閉。在萬向節殼體1的另一端上，在該殼體和萬向節軸2之間最好用橡膠制成的波紋管10進行密封。為了與車身一側固定，萬向節殼體1具有一個在圖1中只示意示出的附加件11。
此外，從圖1可以看出，在萬向節殼體1上布置了一個電觸點12，它通過一根適當的引線連接到電位差測量裝置13上。萬向節軸2在其螺紋軸肩5上也有一個電觸點14，它同樣與電位差測量裝置13連接。電位差測量裝置13在圖1中作為黑盒示出，因為業內人士可按常規方式從先有技術中得知。一個指示裝置15作為另一個電元件連接在該電位差測量裝置上。為了在最大偏轉的萬向節軸時避免在萬向節軸2和萬向節殼體1之間的電連接，該萬向節軸在萬向節球的下方具有一個塑料環16，該塑料環同時定位波紋管10。
從圖1總體圖中可清楚看出，由于通常用塑料材料制成的軸瓦3的絕緣性能，所以在萬向節軸2和萬向節殼體1之間建立了電絕緣。圖1表示新狀態的萬向節殼體，在該殼體中，由于規定的材料厚度，軸瓦3可不成問題地滿足它的絕緣功能。
圖2a表示圖1的A處的放大詳圖，因為在軸瓦終端的部位往往會產生球窩關節的磨損問題。圖2a和b的參考號與圖1的一致。很明顯，在圖2a中，軸瓦3由于其厚度和材料性能而可使萬向節軸2對萬向節殼體1完全電絕緣。
與此相反，從圖2b可清楚看出，該軸瓦由于球窩關節負荷而使其端部范圍完全被磨損，所以萬向節殼體1和萬向節軸2的表面在這個范圍內直接接觸。這兩個原來由于絕緣軸瓦而具有電位差的部件的直接接觸導致電位平衡，該電位平衡被電位差測量裝置13記錄下來。然后通過一個控制信號把電位差平衡通知顯示裝置，于是該裝置向汽車使用者發出需要更換球窩關節的信號。當然也可設想軸瓦用一種不完全具有絕緣作用的材料制成。在這種情況下，因軸瓦3的很小厚度引起的電位平衡在軸瓦完全磨損之前，通過電位差測量裝置測出的電位差低于一個值ΔP1iem。此時在前述使用情況下，在萬向節軸2和萬向節殼體之間的直接接觸勢必導致顯示裝置的啟動。這種結構的優點是，還在球窩關節沒有完全達到極限壽命之前，就可進行相關部件的更換，這從安全觀點來看，肯定是應予以積極評價的。
此外，在軸瓦3由于所選用的材料不能滿足萬向節軸2和萬向節殼體1之間的絕緣功能的情況下，可在萬向節殼體1的內部區域或萬向節軸2的支承面涂敷一層絕緣層。在這種情況下，與上述實施例相似，當萬向節軸的這種絕緣層磨損到又是使這兩個部件之間產生電連接的程度時，就是達到了磨損極限。
參考號一覽表1.萬向節殼體2.萬向節軸3a，b 軸瓦4 軸段5 螺紋軸肩6 車身一側的梁7 螺紋套8 支承面9 殼體蓋10波紋管11附加件12電觸點13電位差測量裝置14電觸點15顯示裝置16塑料環
權利要求
1.特別適用于行駛機構懸架或汽車轉向機構的球窩關節，該球窩關節具有一個萬向節殼體和一個萬向節軸，該萬向節軸用一個球形支承面支承在一個單件或多件的軸瓦中而可進行旋轉和偏轉，其中該軸瓦固定在該萬向節殼體中，而該萬向節殼體或萬向節軸則對行駛機構懸架或轉向機構電絕緣固定，其特征在于用一個電接觸(12，14)把萬向節殼體(1)和萬向節軸(2)連接在一個電位差測量裝置(13)上，并將萬向節軸(2)的球形支承面及其在萬向節殼體(1)中相應對置的支承面互相電絕緣。
2.按權利要求1的球窩關節，其特征為，布置在萬向節殼體(1)和萬向節軸(2)之間的軸瓦(3)用不導電的材料制成。
3.按權利要求1的球窩關節，其特征為，萬向節軸(2)的支承面具有不導電的涂層。
4.按權利要求1至3任一項的球窩關節，其特征為，電位差測量裝置(13)與一個顯示裝置(15)連接，在低于電位差ΔP1iem時，該顯示裝置發出一個控制信號。
全文摘要
本發明涉及一種最好用于汽車行駛機構懸架或轉向機構的球窩關節,該球窩關節具有一個萬向節殼體和一個萬向節軸,該萬向節軸用一個球形支承面支承在一個單件或多件的軸瓦中而可進行旋轉和偏轉,其中該軸瓦固定在該萬向節殼體中,而該萬向節殼體或萬向節軸則對該行駛機構懸架電絕緣固定。在本發明的萬向節殼體(1)和萬向節軸(2)中,用電觸點(12、14)連接在一個電位差測量裝置(13)上,且萬向節軸(2)的球形支承面及其相應的對置支承面在萬向節殼體(1)中是相互電絕緣的。通過本發明的這一措施可確定球窩關節的磨損狀況,且汽車使用者可及時知道球窩關節壽命的終結和進行必要的修理。
文檔編號B62D7/00GK1363021SQ01800351
公開日2002年8月7日 申請日期2001年2月27日 優先權日2000年2月28日
發明者M·海德曼 申請人:Zf雷姆伏爾德金屬制品股份公司