CN1363021A - 球窝关节 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种最好用于汽车行驶机构悬架或转向机构的球窝关节,该球窝关节具有一个万向节壳体和一个万向节轴,该万向节轴用一个球形支承面支承在一个单件或多件的轴瓦中而可进行旋转和偏转,其中该轴瓦固定在该万向节壳体中,而该万向节壳体或万向节轴则对该行驶机构悬架电绝缘固定。在本发明的万向节壳体(1)和万向节轴(2)中,用电触点(12、14)连接在一个电位差测量装置(13)上,且万向节轴(2)的球形支承面及其相应的对置支承面在万向节壳体(1)中是相互电绝缘的。通过本发明的这一措施可确定球窝关节的磨损状况,且汽车使用者可及时知道球窝关节寿命的终结和进行必要的修理。

Description

球窝关节
本发明涉及一种特别适用于行驶机构悬架或汽车转向机构的球窝关节，该球窝关节具有一个万向节壳体和一个万向节轴，该万向节轴用一个球形支承面支承在一个单件或多件的轴瓦中而可旋转和偏转。其中该轴瓦固定在该万向节壳体中，而该万向节壳体或万向节轴则对该行驶机构悬架电绝缘固定。
这类球窝关节早已为人所熟知，并大量用于汽车工业中。在汽车行驶过程中，通过相应的负荷使安装在汽车内的球窝关节产生自然的磨损。如果位于万向节销和壳体之间的轴瓦由于磨损而大面积或部分地不再可能满足它的支承功能时，球窝关节就达到了磨损极限和寿命。增加的磨损往往造成不密封的密封系统，亦即例如当密封波纹管被损坏时，潮气或脏物就可能直接进入球窝关节内部。如果轴瓦被严重磨损，则球形轴最后甚至可完全从关节中脱开。所以，严重限制了球窝关节的功能及其寿命极限，甚至导致球窝关节完全失效。这尤其对某些安全相关的位置内所用的球窝关节来说，这是不容许发生的。这种完全失效对相邻部件的功能会造成严重的后果，甚至可能对汽车的使用者构成生命危险。
所以本发明的目的是，对上述那类球窝关节进行这样的改进：通过适当的措施测出球窝关节的轴瓦磨损，从而在发生较大的危险可能性之前，及时更换相关的球窝关节。
这个目的是通过权利要求1特征部分所述的技术措施来实现的。
这个措施是用一个电接触把万向节壳体和万向节轴连接在一个电位差测量装置上，并将万向节轴的球形支承面及其在万向节壳体中的相应对置的支承面相互电绝缘。
本发明的这种结构通过万向节壳体和万向节轴之间的电接触连接在球窝关节未损伤时产生一个电位差，这个电位差在万向节轴和万向节壳体之间的绝缘由于磨损而严重减小的一瞬间被消除。这种情况通常是这样发生的，即最好用塑料制成的布置在万向节轴和万向节壳体之间的轴瓦由于在支承处的磨损而不再可能满足绝缘功能时，在这个部位上，万向节轴和万向节壳体之间产生导电连接，从而消除这两个部件之间的电位差。连接的电位差测量装置永久地监视着球窝关节的电状态，并在电位差改变的情况下例如启动一个附加连接的显示装置，该显示装置便向汽车使用者显示出被磨损的球形关节需要修理。
此外，用本发明的电位差测量装置还可测量轴瓦的不断增加的磨损，所以在金属接触即直接的电连接之前就可更换球窝关节。
在本发明的另一种特殊结构的范围内，万向节轴的支承面具有一层不导电的涂层。当中间连接的轴瓦由于选用的特殊材料不能满足它的绝缘功能时，则需要这种结构。
下面结合附图来详细说明本发明的一个实施例。附图表示：
图1本发明球窝关节组装在汽车悬架上的部分断面图；
图2a，b球窝关节在新状态和在寿命终结时在图1的A处的放大详图。
图1所示的球窝关节主要由一个万向节壳体1、一根万向节轴2和一个布置在万向节轴2和万向节壳体1之间的两段轴瓦3a、3b组成。万向节轴2具有一个轴段4，该轴段借助于一个螺纹轴肩5支承在车身侧的梁6中。螺纹轴肩5支承在汽车侧的梁6中是通过中间连接一个螺纹套7来实现的，该螺纹套用电绝缘材料最好是塑料制成。当然也可设想别的绝缘可能性。在远离螺纹轴肩5的轴段4另一端是一个球形支承面8，该支承面支承在总的用3表示的做成空心球形的轴瓦中而可进行旋转和偏转。轴瓦3则支承在一个大致呈圆柱形孔的万向节壳体1中。在装入轴瓦3和万向节轴2后，万向节壳体1用一个壳体盖9封闭。在万向节壳体1的另一端上，在该壳体和万向节轴2之间最好用橡胶制成的波纹管10进行密封。为了与车身一侧固定，万向节壳体1具有一个在图1中只示意示出的附加件11。
此外，从图1可以看出，在万向节壳体1上布置了一个电触点12，它通过一根适当的引线连接到电位差测量装置13上。万向节轴2在其螺纹轴肩5上也有一个电触点14，它同样与电位差测量装置13连接。电位差测量装置13在图1中作为黑盒示出，因为业内人士可按常规方式从先有技术中得知。一个指示装置15作为另一个电元件连接在该电位差测量装置上。为了在最大偏转的万向节轴时避免在万向节轴2和万向节壳体1之间的电连接，该万向节轴在万向节球的下方具有一个塑料环16，该塑料环同时定位波纹管10。
从图1总体图中可清楚看出，由于通常用塑料材料制成的轴瓦3的绝缘性能，所以在万向节轴2和万向节壳体1之间建立了电绝缘。图1表示新状态的万向节壳体，在该壳体中，由于规定的材料厚度，轴瓦3可不成问题地满足它的绝缘功能。
图2a表示图1的A处的放大详图，因为在轴瓦终端的部位往往会产生球窝关节的磨损问题。图2a和b的参考号与图1的一致。很明显，在图2a中，轴瓦3由于其厚度和材料性能而可使万向节轴2对万向节壳体1完全电绝缘。
与此相反，从图2b可清楚看出，该轴瓦由于球窝关节负荷而使其端部范围完全被磨损，所以万向节壳体1和万向节轴2的表面在这个范围内直接接触。这两个原来由于绝缘轴瓦而具有电位差的部件的直接接触导致电位平衡，该电位平衡被电位差测量装置13记录下来。然后通过一个控制信号把电位差平衡通知显示装置，于是该装置向汽车使用者发出需要更换球窝关节的信号。当然也可设想轴瓦用一种不完全具有绝缘作用的材料制成。在这种情况下，因轴瓦3的很小厚度引起的电位平衡在轴瓦完全磨损之前，通过电位差测量装置测出的电位差低于一个值ΔP1iem。此时在前述使用情况下，在万向节轴2和万向节壳体之间的直接接触势必导致显示装置的启动。这种结构的优点是，还在球窝关节没有完全达到极限寿命之前，就可进行相关部件的更换，这从安全观点来看，肯定是应予以积极评价的。
此外，在轴瓦3由于所选用的材料不能满足万向节轴2和万向节壳体1之间的绝缘功能的情况下，可在万向节壳体1的内部区域或万向节轴2的支承面涂敷一层绝缘层。在这种情况下，与上述实施例相似，当万向节轴的这种绝缘层磨损到又是使这两个部件之间产生电连接的程度时，就是达到了磨损极限。
      参考号一览表
1.        万向节壳体
2.        万向节轴
3a，b     轴瓦
4         轴段
5         螺纹轴肩
6         车身一侧的梁
7         螺纹套
8         支承面
9         壳体盖
10        波纹管
11        附加件
12        电触点
13        电位差测量装置
14        电触点
15        显示装置
16        塑料环

Claims (4)

1.特别适用于行驶机构悬架或汽车转向机构的球窝关节，该球窝关节具有一个万向节壳体和一个万向节轴，该万向节轴用一个球形支承面支承在一个单件或多件的轴瓦中而可进行旋转和偏转，其中该轴瓦固定在该万向节壳体中，而该万向节壳体或万向节轴则对行驶机构悬架或转向机构电绝缘固定，其特征在于：用一个电接触(12，14)把万向节壳体(1)和万向节轴(2)连接在一个电位差测量装置(13)上，并将万向节轴(2)的球形支承面及其在万向节壳体(1)中相应对置的支承面互相电绝缘。
2.按权利要求1的球窝关节，其特征为，布置在万向节壳体(1)和万向节轴(2)之间的轴瓦(3)用不导电的材料制成。
3.按权利要求1的球窝关节，其特征为，万向节轴(2)的支承面具有不导电的涂层。
4.按权利要求1至3任一项的球窝关节，其特征为，电位差测量装置(13)与一个显示装置(15)连接，在低于电位差ΔP1iem时，该显示装置发出一个控制信号。
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