JPS63125817A - 摩耗感知ボ−ルジヨイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば自動車懸架装置等に使用されるボール
ジヨイントの内部摩耗を感知することに関する。

従来の技術 ボールジヨイントの内部摩耗を感知する従来技術として
は、本件出願人による特願昭６０−２７３６２２号の如
く、ボールジヨイントの内部に永久磁石を設けると共に
、その永久磁石に対向させてボールジヨイント外周の適
所に永久磁石の磁力を感知するホール素子を配設するも
のがある。

このボールジヨイントは、ボールジヨイント内部摩耗に
応じて永久磁石が移動するようにし、永久磁石の移動に
よって変化する検出磁力で、ボールジヨイント内部の摩
耗限界を感知しようとするものである。

発明が解決しようとする間頭点 ところで自動車懸架装置に使用されるボールジヨイント
は、外気温、路面の輻射熱、自身の摩擦熱等の影響で使
用中の温度が大幅に変動する。そのため第５図に示す如
く永久磁石１１の磁力を検出するホール素子１２を定電
圧回路１７により定電圧駆動すると、前述の如き温度変
化を受けてホール素子１２の測定値も大幅に変動する。

即ち、ホール電圧一温度特性を表わす第６図に示される
如く、ホール素子を定電圧駆動し、温度を２０°から８
０°に変化させると、ホール電圧は約４２係も変化する
。

しかも、２９．２　ｍＶ乃至１７　ｍＶというホール電
圧値ｑ」 は、第４図に示される如くボールジヨイント厚さ３ｍｍ
程度の標準的な閉止板を使用した際に、摩耗限界に到達
したか否かを判定するホール素子検出レベルと同等付近
に成るため、摩耗感知の信頼性は全く低いものとなる。

この点、第５図に示す如く、増幅器２２後の信号処理回
路１５に温度補正回路２３を設けることも考えられるが
、一般に温度補正回路は現時点の温度をサーミスタ等に
より測定し、その測定温度と基準温度との差を求め、そ
の差分に応じた係数を入力直にかけて出力させるなど回
路が複雑と成シ、かつ占有スペースも大きくなってボー
ルジヨイント外形を大型化する問題があった。

問題点を解決するだめの手段 ボールジヨイントの内部に永久磁石を設けると共に、該
ボールジヨイント外周にその永久磁石に対向して磁力を
感知する一方のホール素子とその永久磁石に離間されて
磁力を略感知しな′Ｖ−＝他方の温度参照用のホール素
子とを配設し、かつ前記両ホール素子の出力を引き算す
る演算回路を設ける。

作　　　　　　　　用 磁気の影響を受けたホール素子の出力から温度を検出し
たホール素子の出力が引き算され、温度変化分を取り除
いた真のボールジヨイント内部摩耗による出力変化を読
み取ることができる。

実　　　施　　　例 以下本発明の実施例のその構成を図面に基づいて説明す
る。

第１図は自動車のフロントサスペンションニ用いラレル
ロアーボールジョイント１を表わしている。

このボールジヨイント１は、スタンド３、ソケット２、
荷重支持軸受７、摩耗補償軸受８、閉止板１０を具備し
ている。

ソケット２は円筒状で両端に開口を有し、その一方の開
口は閉止板１０で閉鎮され、他方の開口６はスタッドの
柄部４を揺動自在に突出させてい閉止板１０は、ステン
レス鋼またはアルミ合、１４など剛性のある非磁性材料
によって形成されている０ スタッド３は、柄部４の一端に球状の頭部５を有する。

スタッドの頭部５は、柄部側の半部が荷重支持軸受７に
支持され、長柄部側の半部が摩耗補償軸受８によって支
持された状態でソケット２内に配置される。

しかも頭部５は、摩耗補償軸受８が閉止板１０の装着で
圧縮されることにより、摩耗補償軸受の円筒部９の弾発
力でソケット開口６に向けて常に押圧されている。

そのためボールジヨイント１使用中に頭部５或は軸受７
，８が摩耗すると、摩耗補償軸受８は、ソケット開口６
に接近する方向へ相対移動することになる。

また、荷重支持軸受７及び摩耗補償軸受８は、ナイロン
、ポリエチレン、ポリアセクール、ポリウレタンなど摩
耗特性の優れた樹脂から適当に選ばれる。この実施例に
おいて摩耗補償軸受８は、ポリウレタンのような高い弾
性を有するものが良いＯ この摩耗補償軸受８の反球座面側の底面には、永久磁石
１１が接着結合されている。この永久磁石１１が形成す
る磁場は非磁性材料の閉止板１０の外にも広がっている
。

閉止板１０は、ソケット開口周縁部が該閉止板１０の上
にかしめ変形されて、ソケット開口に固定されている。

１２は前記永久磁石１１の磁力を感知するホール素子で
、ボールジョイント１内部摩耗を調べるため、永久磁石
１１に対向するよう、閉止板１０の反摩耗補償軸受側の
側面に装着されている。

このホール素子１２としては、Ｇａ　Ａｓ　（ガリウム
ヒ素）糸のものを用いた。

１３は、温度参照用のホール素子で、永久磁石１１の磁
力影響を避けてできる限りボールジヨイント１の温度の
みによる出力変化を検出できるよう、永久磁石１１から
離間した位置に配設されている。

このホール素子１３と前述の磁力感知用のホール素子１
２は、完全に同一仕様であることが望まれ、より好まし
くは同一ロノドから取遵出されたものが好適である。

まだホール素子１２．１３に隣接させて、電源回路１４
、信号処理回路１５、発信器１６が被覆層３０に覆われ
た状態で、閉止板１０に一体的に装着されている。

上述のホール素子１２．１３及び回路等は第３図に示す
如く接続されており、バッテリ制御回路２１の働きによ
り所定間隔で電池２０より電流が送出され、定電圧回路
１７が両ホール素子１２゜１３を駆動する。

両ホール素子１２．１３から出力されるホール電圧は、
演算回路２５である差動増幅器で引き算されることによ
り、温度影響による出力変化分が除去される。

その結果、真に磁力影響による出力変化のみが判断回路
２４に到達し、その判断回路２４でボールジヨイントが
正常か異常摩耗しているか判断される。

その後、その判断結果は発信器１６から無線で送信され
る。

なお判断回路２４は、第２図に示される如く、永久磁石
１１とホール素子１２との対向間隔りが一定以上になっ
たとき、異常摩耗、即ち摩耗限界に到達したとして感知
出力を出すように設定される。

つぎに上記ボールジヨイントにおける摩耗感知について
説明する。

前述した如く第１図に示すボールジヨイント組立状態に
おいて、永久磁石１１による磁場が閉止板１０の外にも
広カってお）、第４図に示でれる如くホール素子１２に
より磁力が強く感知される状態にある。但し、永久磁石
１１に離間して配設された温度参照用のホール素子１３
には、略磁力が感知されない。

仮にボールジヨイントが使用中に異常摩耗を起こし、第
２図に示す如く摩耗補償軸受８の円筒部９がその弾発力
で復元すると、頭部５がソヶソ開ロ６方向へ相対移動す
ると共に永久磁石１１も開口６方向へ移動する。

そのことにより、永久磁石１１とホール素子１２との対
向間隔りが大きくなり、ホール素子１２によって検出さ
れる磁力が弱く成る。

従って、上記対向間隔りが予め設定した値に達している
と、判断回路２４により、ボールジヨイント１が摩耗限
界に達したことを感知し、発信器１６から該当信号を発
する。

効　　　　　　　果 以上のように本発明によれば、磁気の影響を受けたホー
ル素子の出力から温度を検出したホール素子の出力が引
き算され、温度変化分を取り除いた真のボールジヨイン
ト内部摩耗による出力変化を読み取ることができるので
、ボールジヨイント使用中の湿度変化にかかわらず、こ
の種摩耗感知ボールジヨイントの内部摩耗限界、憬知精
度を格段に高めることができるとともに、大きなスペー
スを占有する複雑な温度補正回路を設ける必要もなく摩
耗感知部の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を表わすもので、摩耗感知ボー
ルジヨイントの断面平面図。第２図は第１図図示ボール
ジヨイントの摩耗状態を表わす要部の断面平面図。第３
図は摩耗感知装置の原理説明図。第４図はホール電圧一
対向間隔特性図。第５図は従来の摩耗感知装置の原理説
明図。第６図はホール電圧一温度特性図である。 （記号の説明） １・・・・・・ボールジヨイント。　　１１・・・・・
・永久磁石。 １２・・・・・（＠力感知用の）ホール素子。 １３・・・・・・（温度参照用の）ホール素子。 ２５・・・・・・演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボールジョイント１の内部に永久磁石１１を設けると共
   に、該ボールジョイント外周にその永久磁石１１に対向
   して磁力を感知する一方のホール素子１２とその永久磁
   石１１に離間されて磁力を略感知しない他方の温度参照
   用のホール素子１３とを配設し、かつ前記両ホール素子
   １２、１３の出力を引き算する演算回路２５を設けたこ
   とを特徴とする摩耗感知ボールジョイント。