WO2017067766A1 - Kugelgelenk für ein fahrzeug mit kippwinkelmesseinrichtung - Google Patents

Kugelgelenk für ein fahrzeug mit kippwinkelmesseinrichtung Download PDF

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WO2017067766A1
WO2017067766A1 PCT/EP2016/073106 EP2016073106W WO2017067766A1 WO 2017067766 A1 WO2017067766 A1 WO 2017067766A1 EP 2016073106 W EP2016073106 W EP 2016073106W WO 2017067766 A1 WO2017067766 A1 WO 2017067766A1
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ball
housing
distance
ball joint
sensor
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PCT/EP2016/073106
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Klank
Klaus HASKAMP
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Zf Friedrichshafen Ag
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Priority to US15/769,774 priority patent/US20180231051A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0604—Construction of the male part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0619—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007—Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles

Definitions

  • the invention relates to a ball joint for a vehicle, comprising a housing and a ball pin extending in an axial direction and comprising a joint ball, which is pivotally mounted with its ball joint in the housing and extending through an opening of the housing, and at least one sensor which serves to detect a tilt angle between the ball stud and the housing.
  • Ball joints of this type are known from the prior art.
  • the German patent application DE10350640B4 describes a ball joint for a motor vehicle, with a housing having a recess, a ball pin having a pin and a ball joint, which is rotatably and pivotally mounted in the recess of the housing with its ball joint.
  • the pin extends through an opening provided in the housing and a sealing bellows is provided, which is arranged between the housing and the pin.
  • a multi-part measuring arrangement is disclosed which has at least one signal generator and at least one sensor, wherein the measuring arrangement is arranged between the housing, in the region of the journal-side end of the joint ball and the journal-side end of the sealing bellows.
  • German patent application DE102010052885A1 discloses a load carrier or bicycle carrier for a motor vehicle, the load carrier having a fastening device with clamping components, wherein the clamping components in a housing for receiving by the action of a holding drive, a ball head of a trailer hitch clamp the ball head, wherein the housing is pivotable relative to the ball head.
  • the housing further has two sensors which determine the distance to the ball head. If the two sensors determine the same distance to the ball head, the holding drive is turned on to ensure a certain alignment of the housing or load carrier with respect to the ball head.
  • the sensors are arranged on the upper wall of the housing and measure a distance to a flattening of the ball head.
  • German Patent Application DE 102010030246 A1 discloses a ball joint for a vehicle which has a housing and a ball stud. An angle measuring device with field-providing component is described, by means of which a movement of the ball pin relative to the housing can be detected, wherein the field-providing components are arranged opposite to a joint ball of the ball stud.
  • the joint ball has a surface area that deviates from the spherical surface of the joint ball. This surface area interacts with the magnetic field of the field-providing components.
  • a ball and socket joint for a vehicle comprising a housing and a ball pin extending in an axial direction and comprising a joint ball, which is pivotally mounted with its ball joint in the housing and extends through an opening of the housing, and at least one sensor operable to detect a tilt angle between the ball stud and the housing, the wrist ball having a flattened area, and wherein the at least one sensor is a distance sensor disposed on a wall of the housing and the flattened area of the housing Opposite ball is opposite to detect a distance from the flattened area and to close from it to the tilt angle.
  • the Sensor can be mounted on the surface on the inner side of the housing by means of customary fastening methods, for example by means of gluing and / or screws.
  • the at least one sensor can also be used in the housing wall.
  • an opening, a blind hole or a through hole can be provided for this purpose.
  • the wall of the housing is prefabricated and that the sensor is integrated as part of the prefabricated wall.
  • the term flattened region is to be understood as meaning a surface section of the joint ball which quite generally has a curvature reduced in relation to the ball curvature (in the sense of a flattening).
  • the curvature of the flattened area may in a preferred case be zero, so that it forms a straight plane.
  • the flattened region of the ball joint unlike the processed surfaces, can be easily manufactured as described in the prior art.
  • the use of a distance sensor further allows insensitivity to magnetic noise.
  • the flattened region extends substantially orthogonal to the axial direction of the ball stud.
  • the distance sensor always detects the distance between the sensor and this flattened area. As the ball stud moves in the housing, this flattened area will tilt. If the tilt angle between the ball stud and the housing changes, the distance between the sensor and the flattened area also changes accordingly. If the relationship between distance and tilt angle is known, the ball joint can close by means of this relationship on the basis of the distance on the tilt angle.
  • the flattened region forms a straight plane.
  • the relationship between the distance and the tilt angle can thus be described by a simple mathematical formula. It is still possible to create a simple algo- to determine the tilt angle based on this distance. The error range of the tilt angle detection can thus be reduced.
  • the flattened area essentially forms a circular area.
  • the production of the ball joint is thus simplified.
  • the surface of the joint ball is processed using complex production methods.
  • a blind hole is drilled in the joint ball in order to store magnetic field generators.
  • the circular surface area of the ball joint thus brings significant advantages in terms of manufacturing costs.
  • the at least one sensor is a sensor that is used on the basis of an inductive, capacitive and / or optical measuring method to detect the distance.
  • a ball joint for a vehicle may be regularly in an area of influence of an external magnetic field.
  • a sensor that works on the basis of an inductive, capacitive and / or optical measuring method has the advantage that it is not affected by these magnetic fields. A ball joint of this kind is therefore very robust against magnetic interference.
  • the at least one sensor is arranged symmetrically with respect to a predetermined pivot axis of the ball joint on the wall of the housing, so that the sensor when the tilt angle between the housing and the ball stud is zero degrees, the distance from a parallel to the predetermined Pivot axis defined diameter of the flattened area detected.
  • the sensor is mounted in the middle of the pivot axis on the housing wall. The sensor thus measures the distance to the center of the flattened area when the tilt angle is at zero degrees. As the ball stud tilts in a pivoting direction, the flattened area tilts relative to the sensor. The distance between the sensor and the flattened area is thus reduced. From the detected distance thus the tilt angle can be determined clearly.
  • the pivot direction can not be determined or the ball joint can not between a positive tilt angle and a negative tilting Distinguish angles.
  • the ball stud can move in relation to the housing in a predetermined range of motion.
  • the ball stud may sway 40 degrees relative to the housing.
  • a tilt angle which is zero degrees, denotes the state in which the ball stud is in the middle of its range of motion.
  • the ball stud for example, between + 20 degrees and - 20 degrees fluctuate.
  • At least one sensor is arranged on the wall of the housing, that the sensor, when the tilt angle between the housing and the ball stud is zero degrees, the center of the flattened area opposite and thus detects the distance from the center.
  • the sensor or the ball joint can thus detect an absolute amount, the distance or the tilt angle regardless of the pivoting direction. In this case, the sensor is always located opposite to a diameter of the flattened area.
  • the ball joint has an evaluation unit which serves to determine the tilt angle on the basis of a distance value, the distance value corresponding to the detected distance.
  • the at least one sensor is arranged asymmetrically with respect to a predetermined pivot axis of the ball joint on the wall of the housing, so that the sensor when the tilt angle between the housing and the ball stud is zero degrees, the distance to a parallel to detected chord of the flattened area detected the predetermined pivot axis, wherein the chord does not correspond to a diameter of the flattened area.
  • the sensor is positioned off-center.
  • a first sensor and a second sensor are arranged asymmetrically with respect to a predetermined pivot axis of the ball joint on the wall of the housing, wherein, when the tilt angle between the housing and the ball stud is zero degrees, the first sensor detects the distance from a first chord of the flattened area, and the second sensor detects the distance from a second chord of the flattened area, the first chord and second chord being parallel to each other and parallel to a diameter of the flattened area And the second chord extends in a second portion of the flattened portion, the first portion and second portion being separated by the diameter of the flattened portion.
  • the sensors By using two sensors, one to the right and one to the left of the center, one can determine a unique and linear relationship between tilt angle and distance. The entire range of motion of the ball stud can thus be covered by the sensors, so that a clear assignment of the tilt angle for removal is possible. Further, when the sensors are placed at the same distance from the diameter, the characteristics representing the relationship between the distance and the tilt angle can be subtracted from each other. The result is a characteristic that represents a linear relationship between distance and tilt angle.
  • the ball joint has an evaluation unit which serves to determine the tilt angle on the basis of a first distance value and a second distance value, wherein the distance values correspond to the detected first distance and second distance, and wherein the evaluation unit is adapted to the first Subtract the distance value from the second distance value.
  • At least two sensors are arranged on the wall of the housing, wherein the at least two sensors are used to detect the tilt angle between the ball stud and the housing relative to two mutually different pivot directions.
  • the object of the invention can furthermore be achieved by a device comprising an evaluation unit and a ball joint, the device having a communication path which connects the evaluation unit and the ball joint. det, and wherein the evaluation unit serves to determine the tilt angle on the basis of one of the detected distance corresponding distance value.
  • the object can also be achieved by a device comprising an evaluation unit and a ball joint, wherein the device has a communication path which connects the evaluation unit and the ball joint, and wherein the evaluation unit serves to increase the tilt angle based on a first distance value and a second distance value determine, wherein the distance values of the detected first distance and second distance correspond, and wherein the evaluation unit is adapted to subtract the first distance value from the second distance value.
  • Fig. 1a, b is a schematic representation of a first embodiment of a ball joint, and a graphical representation of the relationship between distance and tilt angle of the embodiment shown in Figure 1a;
  • Fig. 2a, b is a schematic representation of a second embodiment of a
  • Ball joint as well as a graphical representation of the relationship between distance and tilt angle of the embodiment shown in Figure 2a;
  • Fig. 3a, b is a schematic representation of a third embodiment of a ball joint, and a graphical representation of the relationship between distance and tilt angle of the embodiment shown in Fig. 3a.
  • Fig. 1a shows a ball joint 1 with a housing 2 and a ball stud 3.
  • the ball stud 3 has a joint ball 4, wherein the joint ball 4 has a flattened region 5. Opposite of this flattened region 5, a sensor 6 is arranged on the housing wall 7. The sensor 6 is a distance sensor.
  • the ball stud 3 further extends in an axial direction A. an opening 8 out of the housing 2.
  • the ball joint 1 is shown in three different positions L, M, N. In the first position L, there is a negative tilt angle -a between the ball stud 3 and the housing 2.
  • the tilt angle ⁇ between ball stud 3 and the housing 2 is at 0 degrees and in the third position N there is a positive tilt Tilt angle + ⁇ between the ball stud 3 and the housing 2.
  • the axial direction A of the ball stud 3 is designated in each case with a straight line A.
  • Fig. 1b shows in graphic form the relationship between the distance d and the tilt angle.
  • the tilt angle ⁇ is 0 degrees
  • the distance d between the sensor 6 and the flattened area 5 is of course greatest.
  • the ball pivot 3 pivots to one side or to the other, the distance d between the flattened region 5 and the sensor 6 decreases.
  • the ball joint 1 can not perform a unique assignment, but the ball joint 1 can only an absolute amount of the tilt angle
  • FIG. 2a shows a schematic representation of a second embodiment of a ball joint 1.
  • the sensor 6 is arranged asymmetrically on the housing wall 7. This asymmetry refers to a diameter 11 of the flattened region 5, which can be defined on the basis of the pivot axis 10.
  • the diameter 11, which is parallel to the pivot axis 10, is taken as a reference line to divide the flattened area 5 into two halves.
  • the sensor 6 which is arranged asymmetrically on the housing wall 7, detects the distance d from a chord 12 of the flattened region 5 when the tilt angle ⁇ between the ball stud 3 and the housing 2 is zero degrees.
  • the Sen- Sor 6 thus detects the distance d between the housing wall 7 and a point in a predetermined half of the flattened area 5.
  • Fig. 2b shows a graphical representation of the functional relationship between distance d and tilt angle ⁇ of the embodiment shown in Fig. 2a. It can be seen here that a definite assignment between distance d and tilt angle ⁇ is possible over a predetermined range of movement 13 of the ball stud 3. However, there is another range of motion 14 where this uniqueness is absent. Furthermore, the functional relationship is not linear.
  • FIG. 3a shows a schematic representation of a third embodiment of a ball joint 1.
  • the ball joint 1 with a housing 2, ball stud 3, ball joint 4 and a sensor 6 is shown.
  • the joint ball 4 has a flattened region 5, and at least one sensor 6, which is arranged on a wall 7 of the housing 2 opposite this flattened region 5.
  • two sensors 6a, 6b are shown. These two sensors 6a, 6b are arranged asymmetrically as in FIG. 2a.
  • This asymmetry refers to the longitudinal axis A of the ball stud 3 when the ball stud 3 is at 0 degrees with respect to the housing 2.
  • this asymmetry may also relate to a diameter 11 of the flattened region 5, wherein the diameter 11 extends parallel to the pivot axis 10 of the ball joint 1.
  • Fig. 3b there is a functional relationship between distance d and tilt angle ⁇ for each sensor 6a, 6b. From this functional relationship, a definite allocation between distance d and tilt angle ⁇ is possible via a predetermined freedom of movement (between - ⁇ and + a) of ball stud 3. With the use of two sensors 6a, 6b, as shown in Fig. 3, it is possible to cover the entire range of motion (-a to + a) of the ball joint 3 with unique functional relationships. It is also possible, as shown in Fig. 3b, to derive a linear, functional relationship from the individual functional relationships of the two sensors 6a, 6b.
  • this can be done by, for example, subtracting the distance d a from a first sensor 6a from the distance d b of a second sensor 6b. This results in a linear, radio- tional relationship between the distance measurements d a , d b and the tilt angle a.
  • the distance sensors 6a, 6b can use different measuring principles. In particular, inductive measuring methods, capacitive measuring methods and / or optical measuring methods can be used.
  • the sensors 6a, 6b detect the distance d and transmit a measured value to an evaluation unit 15.
  • the evaluation unit 15 accepts this distance value or measured value as input, processes the measured value in accordance with the specifications of an algorithm and outputs a value which interpolates the tilt angle ⁇ Ball stud 3 and housing 2 corresponds.
  • the evaluation unit 15 can either be arranged on the ball joint 1 itself, as shown in the first position L in FIG. 3 a, or a communication path 16 to an external evaluation unit 15 can be provided.
  • a connection 17 can be provided to a CAN bus and the evaluation unit 15 can be arranged on a main control 18 of the vehicle (see the third position N in FIG. 3a).

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk (1) für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse (2) und einem sich in einer axialen Richtung (A) erstreckenden und eine Gelenkkugel (4) umfassenden Kugelzapfen (3), der mit seiner Gelenkkugel (4) schwenkbeweglich in dem Gehäuse (2) gelagert ist und sich durch eine Öffnung (8) des Gehäuses (2) hinaus erstreckt, und zumindest einem Sensor (6), der dazu dient einen Kippwinkel (α) zwischen dem Kugelzapfen (3) und dem Gehäuse (2) zu erfassen, wobei die Gelenkkugel (4) einen abgeflachten Bereich (5) aufweist, und wobei der zumindest eine Sensor (6) ein Entfernungssensor ist, der an einer Wandung (7) des Gehäuses (2) angeordnet ist und dem abgeflachten Bereich (5) der Gelenkkugel (4) gegenüberliegt, um eine Entfernung (d) gegenüber dem abgeflachten Bereich (5) zu erfassen und daraus auf den Kippwinkel (α) zu schließen.

Description

KUGELGELENK FÜR EIN FAHRZEUG MIT KIPPWINKELMESSEINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse und einem sich in einer axialen Richtung erstreckenden und eine Gelenkkugel umfassenden Kugelzapfen, der mit seiner Gelenkkugel schwenkbeweglich in dem Gehäuse gelagert ist und sich durch eine Öffnung des Gehäuses hinaus erstreckt, und zumindest einem Sensor, der dazu dient einen Kippwinkel zwischen dem Kugelzapfen und dem Gehäuse zu erfassen.
Kugelgelenke dieser Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift DE10350640B4 ein Kugelgelenk für ein Kraftfahrzeug, mit einem eine Ausnehmung aufweisenden Gehäuse, einem einen Zapfen und eine Gelenkkugel aufweisenden Kugelzapfen, der mit seiner Gelenkkugel drehbar und schwenkbar in der Ausnehmung des Gehäuses gelagert ist. Der Zapfen erstreckt sich durch eine in dem Gehäuse vorgesehene Öffnung und ein Dichtungsbalg ist vorgesehen, der zwischen dem Gehäuse und dem Zapfen angeordnet ist. Weiterhin ist eine mehrteilige Messanordnung offenbart, welche wenigstens einen Signalgeber und wenigstens einen Sensor aufweist, wobei die Messanordnung zwischen dem Gehäuse, im Bereich des zapfenseitigen Endes der Gelenkkugel und dem zapfenseitigen Ende des Dichtungsbalgs angeordnet ist.
Weiterhin wird in der deutschen Offenlegungsschrift DE102010052885A1 ein Lastenträger bzw. Fahrradträger für ein Kraftfahrzeug offenbart, wobei der Lastenträger eine Befestigungseinrichtung mit klemmenden Komponenten aufweist, wobei die klemmenden Komponenten durch die Wirkung eines Halteantriebs, eines Kugel kop- fes einer Anhängerkupplung, in einem Gehäuse zum Aufnehmen den Kugelkopf festklemmen, wobei das Gehäuse relativ zum Kugel köpf schwenkbar ist. Das Gehäuse weist weiterhin zwei Sensoren auf, die den Abstand zum Kugel köpf ermitteln. Wenn die beiden Sensoren denselben Abstand zum Kugel köpf ermitteln, wird der Halteantrieb eingeschaltet, um ein bestimmtes Ausrichten des Gehäuses bzw. Lastenträgers in Bezug auf den Kugel köpf sicherzustellen. Dazu sind die Sensoren an der Oberwand des Gehäuses angeordnet und messen einen Abstand zu einer Abflachung des Kugel kopfs. In der deutschen Offenlegungsschrift DE 102010030246 A1 ist ein Kugelgelenk für ein Fahrzeug offenbart, das ein Gehäuse und einen Kugelzapfen aufweist. Eine Winkelmesseinrichtung mit feldbereitstellenden Komponente wird beschrieben, mittels welcher eine Bewegung des Kugelzapfens relativ zu dem Gehäuse erfassbar ist, wobei die feldbereitstellenden Komponenten gegenüber von einer Gelenkkugel des Kugelzapfens angeordnet sind. Die Gelenkkugel weist einen Oberflächenbereich auf, der von der Kugeloberfläche der Gelenkkugel abweicht. Dieser Oberflächenbereich steht mit dem magnetischen Feld der feldbereitstellenden Komponenten in Wechselwirkung.
Nachteilig an den in dem Stand der Technik beschriebenen Lösungen ist unter anderem, dass ein hoher Bearbeitungsaufwand der Gelenkkugel bei der Herstellung notwendig ist. Weiterhin verwenden herkömmliche Messeinrichtungen für Kugelgelenke häufig eine magnetisch basierte Sensorik, die empfindlich gegenüber Störungen von externen magnetischen Feldern ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein robustes Kugelgelenk vorzuschlagen, das kostengünstig herzustellen ist, sowie die Erfassung der Kippwinkel zwischen dem Gehäuse und des Kugelzapfens auf einfacher Weise ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Kugelgelenk gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Somit wird die Aufgabe gelöst, mit einem Kugelgelenk für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse und einem sich in einer axialen Richtung erstreckenden und eine Gelenkkugel umfassenden Kugelzapfen, der mit seiner Gelenkkugel schwenkbeweglich in dem Gehäuse gelagert ist und sich durch eine Öffnung des Gehäuses hinaus erstreckt, und zumindest einem Sensor, der dazu dient einen Kippwinkel zwischen dem Kugelzapfen und dem Gehäuse zu erfassen, wobei die Gelenkkugel einen abgeflachten Bereich aufweist, und wobei der zumindest eine Sensor ein Entfernungssensor ist, der an einer Wandung des Gehäuses angeordnet ist und dem abgeflachten Bereich der Gelenkkugel gegenüberliegt, um eine Entfernung gegenüber dem abgeflachten Bereich zu erfassen und daraus auf den Kippwinkel zu schließen. Der Sensor kann an der Oberfläche an der inneren Seite der Gehäusewandung mittels fachüblichen Befestigungsverfahren montiert werden, beispielsweise mittels Kleben und/oder Schrauben. Der zumindest eine Sensor kann aber auch in der Gehäusewandung eingesetzt werden. Dafür kann beispielsweise eine Öffnung, ein Sackloch oder eine Durchbohrung vorgesehen werden. Es ist weiterhin möglich, dass die Wandung des Gehäuses vorgefertigt wird und dass der Sensor als Bestandteil der vorgefertigten Wandung integriert wird. Somit ist es möglich den Sensor in der Gehäusewandung zu positionieren und anschließend zu vergießen bzw. umspritzen. Unter dem Ausdruck abgeflachter Bereich sei im Rahmen dieser Erfindung ein Oberflächenabschnitt der Gelenkkugel zu verstehen, der ganz allgemein eine gegenüber der Kugelkrümmung verringerte Krümmung (im Sinne einer Abflachung) aufweist. Die Krümmung des abgeflachten Bereichs kann in einem bevorzugten Fall null betragen, so dass dieser eine gerade Ebene bildet. Der abgeflachte Bereich der Gelenkkugel lässt sich im Gegensatz zu den verarbeiteten Oberflächen, wie im Stand der Technik beschrieben, leicht herstellen. Die Verwendung eines Entfernungssensors ermöglicht weiterhin eine Unempfindlichkeit gegenüber magnetischen Störungen.
In einer Ausgestaltung des Kugelgelenks erstreckt sich der abgeflachte Bereich im Wesentlichen orthogonal zu der axialen Richtung des Kugelzapfens. Der Entfernungssensor erfasst immer den Abstand zwischen dem Sensor und diesem abgeflachten Bereich. Wenn sich der Kugelzapfen im Gehäuse bewegt, kippt dieser abgeflachte Bereich hin und her. Ändert sich der Kippwinkel zwischen Kugelzapfen und Gehäuse, ändert sich auch dementsprechend die Entfernung zwischen Sensor und dem abgeflachten Bereich. Wenn der Zusammenhang zwischen Entfernung und Kippwinkel bekannt ist, kann das Kugelgelenk mittels dieses Zusammenhangs anhand der Entfernung auf dem Kippwinkel schließen.
Wie bereits zuvor erwähnt, bildet in einer bevorzugten Ausgestaltung der abgeflachte Bereich eine gerade Ebene. Die Beziehung bzw. der Zusammenhang zwischen der Entfernung und dem Kippwinkel kann somit mit einer einfachen mathematischen Formel beschrieben werden. Es ist dann weiterhin möglich, einen einfachen Algo- rithmus zu verwenden, um den Kippwinkel anhand dieser Entfernung zu ermitteln. Der Fehlerbereich der Kippwinkelerfassung kann somit auch vermindert werden.
In einer Ausgestaltung bildet der abgeflachte Bereich im Wesentlichen eine kreisförmige Fläche. Die Herstellung des Kugelgelenks wird somit vereinfacht. Im Gegensatz hierzu wird im Stand der Technik beispielsweise in der DE1020130246 A1 die Oberfläche der Gelenkkugel mit aufwendigen Herstellungsverfahren bearbeitet. Oder in der DE10110738 wird beispielsweise ein Sackloch in die Gelenkkugel gebohrt, um magnetische Felderzeuger zu lagern. Der kreisförmige Oberflächenbereich der Gelenkkugel bringt somit wesentliche Vorteile bezüglich der Herstellungskosten mit sich.
Bei dem zumindest einen Sensor handelt es sich um einen Sensor, der auf Basis eines induktiven, kapazitiven und/oder optischen Messverfahrens verwendet wird, um die Entfernung zu erfassen. Ein Kugelgelenk für ein Fahrzeug kann sich regelmäßig in einem Einflussbereich eines externen magnetischen Felds befinden. Ein Sensor, der auf Basis eines induktiven, kapazitiven und/oder optischen Messverfahrens funktioniert, hat den Vorteil, dass er von diesen magnetischen Feldern nicht be- einflusst wird. Ein Kugelgelenk dieser Art ist daher sehr robust gegenüber magnetischer Störung.
In einer Ausgestaltung ist der zumindest eine Sensor symmetrisch in Bezug auf eine vorgegebene Schwenkachse des Kugelgelenks an der Wandung des Gehäuses angeordnet, so dass der Sensor, wenn der Kippwinkel zwischen dem Gehäuse und der Kugelzapfen Null Grad ist, die Entfernung gegenüber einem parallel zu der vorgegebenen Schwenkachse definierten Durchmesser des abgeflachten Bereichs erfasst. In anderen Worten: Der Sensor ist mittig gegenüber der Schwenkachse an der Gehäusewandung montiert. Der Sensor misst somit den Abstand zu der Mitte des abgeflachten Bereiches, wenn der Kippwinkel bei Null Grad liegt. Wenn der Kugelzapfen in eine Schwenkrichtung kippt, kippt sich der abgeflachte Bereich in Bezug auf den Sensor. Die Entfernung zwischen Sensor und abgeflachten Bereich wird somit verringert. Aus der erfassten Entfernung kann somit der Kippwinkel eindeutig ermittelt werden. Allerdings kann die Schwenkrichtung nicht ermittelt werden bzw. das Kugelgelenk kann nicht zwischen einem positiven Kippwinkel und einem negativen Kipp- Winkel unterscheiden. Der Kugelzapfen kann in Bezug zum Gehäuse sich in einen vorgegebenen Bewegungsbereich bewegen. Beispielsweise kann der Kugelzapfen um 40 Grad in Bezug zum Gehäuse schwanken. Im Zusammenhang mit der Erfindung bezeichnet ein Kippwinkel, der Null Grad beträgt, den Zustand, in welchem sich der Kugelzapfen in der Mitte seines Bewegungsbereichs befindet. Somit kann der Kugelzapfen beispielsweise zwischen + 20 Grad und - 20 Grad schwanken.
In einer Ausgestaltung ist zumindest ein Sensor so an der Wandung des Gehäuses angeordnet, dass der Sensor, wenn der Kippwinkel zwischen dem Gehäuse und dem Kugelzapfen Null Grad beträgt, dem Mittelpunkt des abgeflachten Bereichs gegenüberliegt und somit die Entfernung gegenüber dem Mittelpunkt erfasst. Der Sensor bzw. das Kugelgelenk kann somit unabhängig von der Schwenkrichtung einen Absolutbetrag, die Entfernung bzw. den Kippwinkel erfassen. In diesem Fall ist der Sensor immer gegenüber einem Durchmesser des abgeflachten Bereiches angeordnet.
In einer Ausgestaltung weist das Kugelgelenk eine Auswerteeinheit auf, die dazu dient, den Kippwinkel anhand eines Entfernungswerts zu ermitteln, wobei der Entfernungswert der erfassten Entfernung entspricht.
In einer Ausführungsform des Kugelgelenks ist der zumindest eine Sensor asymmetrisch in Bezug auf eine vorgegebene Schwenkachse des Kugelgelenks an der Wandung des Gehäuses angeordnet, so dass der Sensor, wenn der Kippwinkel zwischen dem Gehäuse und der Kugelzapfen Null Grad beträgt, die Entfernung gegenüber einer parallel zu der vorgegebenen Schwenkachse definierten Sehne des abgeflachten Bereichs erfasst, wobei die Sehne keinem Durchmesser des abgeflachten Bereichs entspricht. Mit anderen Worten ist der Sensor außermittig positioniert. Somit bildet sich beim Schwenken des Kugelzapfens eine funktionale Beziehung zwischen der Entfernung und dem Kippwinkel, die zwar nicht linear ist, aber eine Unterscheidung zwischen positivem und negativem Kippwinkel über einen bestimmten Bewegungsbereich des Kugelzapfens ermöglicht.
In einer Weiterbildung sind ein erster Sensor und ein zweiter Sensor asymmetrisch in Bezug auf einer vorgegebenen Schwenkachse des Kugelgelenks an der Wandung des Gehäuses angeordnet, wobei, wenn der Kippwinkel zwischen dem Gehäuse und der Kugelzapfen Null Grad beträgt, der erste Sensor die Entfernung gegenüber einer ersten Sehne des abgeflachten Bereichs erfasst und der zweite Sensor die Entfernung gegenüber einer zweiten Sehne des abgeflachten Bereichs erfasst, wobei die erste Sehne und zweite Sehne parallel zueinander sowie parallel zu einem Durchmesser des abgeflachten Bereichs verlaufen und die erste Sehne in einem ersten Teilbereich des abgeflachten Bereichs verläuft und die zweite Sehne in einem zweiten Teilbereich des abgeflachten Bereichs verläuft, wobei der erste Teilbereich und zweite Teilbereich durch den Durchmesser des abgeflachten Bereichs voneinander getrennt sind. Bei dem Einsatz zweier Sensoren wo je einer rechts und links von der Mitte angeordnet ist, kann man eine eindeutige und lineare Beziehung zwischen Kippwinkel und Entfernung ermitteln. Der ganze Bewegungsbereich des Kugelzapfens kann somit von den Sensoren abgedeckt werden, so dass eine eindeutige Zuordnung der Kippwinkel zur Entfernung möglich ist. Weiterhin, wenn die Sensoren mit dem gleichen Abstand von dem Durchmesser platziert sind, können die Kennlinien, die die Beziehung zwischen Entfernung und Kippwinkel darstellen, voneinander subtrahiert werden. Als Ergebnis erhält man eine Kennlinie, die einen linearen Zusammenhang zwischen Entfernung und Kippwinkel darstellt.
In einer Ausgestaltung weist das Kugelgelenk eine Auswerteeinheit auf, die dazu dient, den Kippwinkel anhand eines ersten Entfernungswerts und eines zweiten Entfernungswerts, wobei die Entfernungswerte der erfassten ersten Entfernung und zweiten Entfernung entsprechen, zu ermitteln, und wobei die Auswerteeinheit dazu ausgelegt ist, den ersten Entfernungswert von dem zweiten Entfernungswert abzuziehen.
In einer Ausgestaltung sind mindestens zwei Sensoren an der Wandung des Gehäuses angeordnet, wobei die mindestens zwei Sensoren dazu dienen, den Kippwinkel zwischen dem Kugelzapfen und dem Gehäuse bezogen auf zwei voneinander unterschiedliche Schwenkrichtungen zu erfassen.
Die Aufgabe der Erfindung kann weiterhin durch eine Vorrichtung umfassend eine Auswerteeinheit und ein Kugelgelenk gelöst werden, wobei die Vorrichtung einen Kommunikationspfad aufweist, der die Auswerteeinheit und das Kugelgelenk verbin- det, und wobei die Auswerteeinheit dazu dient, den Kippwinkel anhand eines der er- fassten Entfernung entsprechenden Entfernungswerts zu ermitteln.
Alternativ kann die Aufgabe auch durch eine Vorrichtung umfassend eine Auswerteeinheit und einen Kugelgelenk gelöst werden, wobei die Vorrichtung einen Kommunikationspfad aufweist, der die Auswerteeinheit und das Kugelgelenk verbindet, und wobei die Auswerteeinheit dazu dient, den Kippwinkel anhand eines ersten Entfernungswerts und eines zweiten Entfernungswerts zu ermitteln, wobei die Entfernungswerte der erfassten ersten Entfernung und zweiten Entfernung entsprechen, und wobei die Auswerteeinheit dazu ausgelegt ist, den ersten Entfernungswert von dem zweiten Entfernungswert abzuziehen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1a, b eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Kugelgelenks, sowie eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen Entfernung und Kippwinkel der in Figur 1a gezeigten Ausführungsform;
Fig. 2a, b eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines
Kugelgelenks, sowie eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen Entfernung und Kippwinkel der in Fig. 2a gezeigten Ausführungsform;
Fig. 3a, b eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Kugelgelenks, sowie eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen Entfernung und Kippwinkel der in Fig. 3a gezeigten Ausführungsform.
Fig. 1a zeigt ein Kugelgelenk 1 mit einem Gehäuse 2 und einem Kugelzapfen 3. Der Kugelzapfen 3 weist eine Gelenkkugel 4 auf, wobei die Gelenkkugel 4 einen abgeflachter Bereich 5 aufweist. Gegenüber von diesem abgeflachten Bereich 5 ist ein Sensor 6 an der Gehäusewandung 7 angeordnet. Der Sensor 6 ist ein Entfernungssensor. Der Kugelzapfen 3 erstreckt sich weiterhin in einer axialen Richtung A durch eine Öffnung 8 aus dem Gehäuse 2 hinaus. Das Kugelgelenk 1 ist in drei verschiedenen Stellungen L, M, N gezeigt. In der ersten Stellung L gibt es einen negativen Kippwinkel -a zwischen dem Kugelzapfen 3 und dem Gehäuse 2. In der zweiten Stellung M ist der Kippwinkel α zwischen Kugelzapfen 3 und dem Gehäuse 2 bei 0 Grad und in der dritten Stellung N gibt es einen positiven Kippwinkel + α zwischen dem Kugelzapfen 3 und dem Gehäuse 2. Die axiale Richtung A des Kugelzapfens 3 ist jeweils mit einer Geraden A bezeichnet. Wenn der Kippwinkel α zwischen dem Kugelzapfen 3 und dem Gehäuse 2 bei 0 Grad liegt, wie in der zweiten Stellung M in Fig. 1a gezeigt, ist es leicht zu erkennen, dass der Sensor 6 direkt gegenüber von einem Mittelpunkt 9 des abgeflachten Bereichs 5 angeordnet ist.
Fig. 1 b zeigt in grafischer Form die Beziehung zwischen der Entfernung d und dem Kippwinkel Wenn der Kippwinkel α bei 0 Grad liegt, ist die Entfernung d zwischen Sensor 6 und abgeflachtem Bereich 5 selbstverständlich am größten. Wenn der Kugelzapfen 3 zu einer Seite oder zu der anderen schwenkt, verringert sich der Abstand d zwischen abgeflachtem Bereich 5 und Sensor 6. Allerdings ist es so, wie es in Fig. 1b zu erkennen ist, dass es nicht möglich ist, zwischen positiven und negativen Winkeln zu unterscheiden. D. h. bei einem bestimmten erfassten Abstand d kann das Kugelgelenk 1 keine eindeutige Zuordnung durchführen, sondern das Kugelgelenk 1 kann nur einen Absolutbetrag des Kippwinkels |a| ausgeben.
Fig. 2a zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Kugelgelenks 1. Hier sind wie in Fig. 1a drei Stellungen L, M, N des Kugelzapfens 3 in Bezug zum Gehäuse 2 gezeigt. Der wesentliche Unterschied zu der in Fig. 1a gezeigten Ausführungsform ist, dass der Sensor 6 asymmetrisch an der Gehäusewandung 7 angeordnet ist. Diese Asymmetrie bezieht sich auf einen Durchmesser 11 des abgeflachten Bereichs 5, der sich anhand der Schwenkachse 10 definieren lässt. Der Durchmesser 11 , der parallel zur Schwenkachse 10 verläuft, wird als Bezugslinie genommen, um den abgeflachten Bereich 5 in zwei Hälften zu teilen. In Figur 2a er- fasst der Sensor 6, der asymmetrisch an der Gehäusewandung 7 angeordnet ist, die Entfernung d gegenüber einer Sehne 12 des abgeflachten Bereichs 5, wenn der Kippwinkel α zwischen Kugelzapfen 3 und Gehäuse 2 Null Grad beträgt. Der Sen- sor 6 erfasst also die Entfernung d zwischen Gehäusewand 7 und einem Punkt in einer vorgegebenen Hälfte des abgeflachten Bereichs 5.
Fig. 2b zeigt eine grafische Darstellung der funktionalen Beziehung zwischen Entfernung d und Kippwinkel α der in Fig. 2a gezeigten Ausführungsform. Es ist hier zu erkennen, dass über einen vorgegebenen Bewegungsbereich 13 des Kugelzapfens 3 eine eindeutige Zuordnung zwischen Entfernung d und Kippwinkel α möglich ist. Es gibt allerdings einen anderen Bewegungsbereich 14, in dem diese Eindeutigkeit nicht vorhanden ist. Weiterhin ist die funktionale Beziehung nicht linear.
Fig. 3a zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Kugelgelenks 1. In Fig. 3a ist das Kugelgelenk 1 mit einem Gehäuse 2, Kugelzapfen 3, Gelenkkugel 4 und einem Sensor 6 gezeigt. Wie in den Figuren 1a und 2a weist die Gelenkkugel 4 einen abgeflachten Bereich 5 auf, und zumindest einen Sensor 6, der an einer Wandung 7 des Gehäuses 2 gegenüber diesem abgeflachten Bereich 5 angeordnet ist. In Fig. 3a sind zwei Sensoren 6a, 6b gezeigt. Diese zwei Sensoren 6a, 6b sind wie in Figur 2a asymmetrisch angeordnet. Diese Asymmetrie bezieht sich auf die Längsachse A des Kugelzapfens 3, wenn der Kugelzapfen 3 bei 0 Grad in Bezug auf das Gehäuse 2 liegt. Diese Asymmetrie kann sich aber auch auf einen Durchmesser 11 des abgeflachten Bereichs 5 beziehen, wobei der Durchmesser 11 parallel zur Schwenkachse 10 des Kugelgelenks 1 verläuft.
Wie in Fig. 3b gezeigt, ergibt sich eine funktionale Beziehung zwischen Entfernung d und Kippwinkel α für jeden Sensor 6a, 6b. Aus dieser funktionalen Beziehung ist über einen vorgegebenen Bewegungsfreiraum (zwischen - α und + a) des Kugelzapfens 3 eine eindeutige Zuordnung zwischen Entfernung d und Kippwinkel α möglich. Mit dem Einsatz von zwei Sensoren 6a, 6b, wie in Fig. 3 gezeigt, ist es möglich, den gesamten Bewegungsbereich (-a bis + a) des Kugelgelenks 3 mit eindeutigen funktionalen Beziehungen abzudecken. Es ist weiterhin möglich, wie in Fig. 3b gezeigt, eine lineare, funktionale Beziehung aus den einzelnen funktionalen Beziehungen der zwei Sensoren 6a, 6b herabzuleiten. In diesem Fall kann das durchgeführt werden, indem man beispielsweise die Entfernung da von einem ersten Sensor 6a von der Entfernung db eines zweiten Sensors 6b subtrahiert. Es ergibt sich somit eine lineare, funk- tionale Beziehung zwischen den Entfernungsmesswerten da, db und dem Kippwinkel a. Im Allgemeinen können die Entfernungssensoren 6a, 6b verschiedene Messprinzipien verwenden. Insbesondere können induktive Messverfahren, kapazitive Messverfahren und/oder optische Messverfahren verwendet werden. Die Sensoren 6a, 6b erfassen die Entfernung d und übertragen einen Messwert an eine Auswerteeinheit 15. Die Auswerteeinheit 15 nimmt diesen Entfernungswert bzw. Messwert als Input an, verarbeitet den Messwert gemäß die Vorgaben eines Algorithmus und gibt einen Wert aus, der dem Kippwinkel α zwischen Kugelzapfen 3 und Gehäuse 2 entspricht. Die Auswerteeinheit 15 kann entweder am Kugelgelenk 1 selbst angeordnet sein, wie in der ersten Stellung L in Fig. 3a gezeigt, oder es kann ein Kommunikationspfad 16 zu einer externen Auswerteeinheit 15 vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Anschluss 17 an einen CAN-Bus vorgesehen sein und die Auswerteeinheit 15 kann an einer Hauptsteuerung 18 des Fahrzeugs angeordnet sein (siehe die dritte Stellung N in Fig. 3a).
Bezugszeichen
1 Kugelgelenk
2 Gehäuse
3 Kugelzapfen
4 Gelenkkugel
5 abgeflachte Bereiche
6 Sensor
7 Wandung des Gehäuses
8 Öffnung im Gehäuse
9 Mittelpunkt des abgeflachten Bereichs
10 Schwenkachse
11 Durchmesser
12 (zweite) Sehne
13 erster Bewegungsbereich
14 zweiter Bewegungsbereich
15 Auswerteeinheit
16 Kommunikationspfad
17 Anschluss
18 zentrale Steuerung eines Fahrzeugs
19 erste Sehne
α Kippwinkel
d Entfernung bzw. Abstand
A axiale Richtung des Kugelzapfens

Claims

Patentansprüche
1. Kugelgelenk (1 ) für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse (2) und einem sich in einer axialen Richtung (A) erstreckenden und eine Gelenkkugel (4) umfassenden Kugelzapfen (3), der mit seiner Gelenkkugel (4) schwenkbeweglich in dem Gehäuse (2) gelagert ist und sich durch eine Öffnung (8) des Gehäuses (2) hinaus erstreckt, und zumindest einem Sensor (6), der dazu dient einen Kippwinkel (a) zwischen dem Kugelzapfen (3) und dem Gehäuse (2) zu erfassen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gelenkkugel (4) einen abgeflachten Bereich (5) aufweist, und dass
der zumindest eine Sensor (6) ein Entfernungssensor ist, der an einer Wandung (7) des Gehäuses (2) angeordnet ist und dem abgeflachten Bereich (5) der Gelenkkugel (4) gegenüberliegt, um eine Entfernung (d) gegenüber dem abgeflachten Bereich (5) zu erfassen und daraus auf den Kippwinkel (et) zu schließen.
2. Kugelgelenk (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der abgeflachte Bereich (5) sich im Wesentlichen orthogonal zu der axialen Richtung (A) des Kugelzapfens (3) erstreckt.
3. Kugelgelenk (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeflachte Bereich (5) eine gerade Ebene bildet.
4. Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeflachte Bereich (5) im Wesentlichen eine kreisförmige Fläche bildet.
5. Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (6) auf Basis eines induktiven, kapazitiven und/oder optischen Messverfahrens die Entfernung (d) erfasst.
6. Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (6) symmetrisch in Bezug auf eine vorgegebene Schwenkachse (10) des Kugelgelenks (10) an der Wandung (7) des Gehäuses (2) angeordnet ist, so dass der Sensor (6), wenn der Kippwinkel (a) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Kugelzapfen (3) Null Grad ist, die Entfernung (d) gegenüber einem parallel zu der vorgegebenen Schwenkachse (10) definierten Durchmesser (11) des abgeflachten Bereichs (5) erfasst.
7. Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (6) so an der Wandung (7) des Gehäuses (2) angeordnet ist, dass der Sensor (6), wenn der Kippwinkel (a) zwischen dem Gehäuse (2) und der Kugelzapfen (3) Null Grad beträgt, dem Mittelpunkt (9) des abgeflachten Bereichs (5) gegenüberliegt und somit die Entfernung (d) gegenüber dem Mittelpunkt (9) erfasst.
8. Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (1) eine Auswerteeinheit (15) aufweist, die dazu dient, den Kippwinkel (a) anhand eines der erfassten Entfernung (d) entsprechenden Entfernungswerts zu ermitteln.
9. Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (6) asymmetrisch in Bezug auf eine vorgegebene Schwenkachse (10) des Kugelgelenks (1) an der Wandung (7) des Gehäuses (2) angeordnet ist, so dass der Sensor (6), wenn der Kippwinkel (a) zwischen dem Gehäuse (2) und der Kugelzapfen (3) Null Grad ist, die Entfernung (d) gegenüber einer parallel zu der vorgegebenen Schwenkachse (10) definierten Sehne (12) des abgeflachten Bereichs (5) erfasst, wobei die Sehne (12) keinem Durchmesser
(11) des abgeflachten Bereichs (5) entspricht.
10. Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Sensor (6a) und ein zweiter Sensor (6b) asymmetrisch in Bezug auf eine vorgegebene Schwenkachse (10) des Kugelgelenks (1 ) an der Wandung (7) des Gehäuses (2) angeordnet sind, so dass wenn der Kippwinkel (a) zwischen dem Gehäuse (2) und der Kugelzapfen (3) Null Grad ist, der erste Sensor (6a) die Entfernung (da) gegenüber einer ersten Sehne (19) des abgeflachten Bereichs (5) erfasst und der zweite Sensor (6b) die Entfernung (db) gegenüber einer zweiten Seh- ne (12) des abgeflachten Bereichs (5) erfasst, wobei die erste Sehne (19) und zweite Sehne (12) im Wesentlichen parallel zueinander sowie parallel zu einem Durchmesser (11) des abgeflachten Bereichs 5 verlaufen, und dass die erste Sehne (19) in einem ersten Teilbereich (Ta) des abgeflachten Bereichs (5) verläuft und die zweite Sehne (12) in einem zweiten Teilbereich (Tb) des abgeflachten Bereichs (5) verläuft, wobei der erste Teilbereich (Ta) und zweite Teilbereich (Tb) durch den Durchmesser (11) des abgeflachten Bereichs (5) voneinander getrennt sind.
11. Kugelgelenk (1 ) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (1) eine Auswerteeinheit (15) aufweist, die dazu dient der Kippwinkel (a) anhand erster und zweiter Entfernungswerte (da, db), die den erfassten ersten und zweiten Entfernungen (da, db) entsprechen, zu ermitteln, wobei die Auswerteeinheit (15) dazu ausgelegt ist, den ersten Entfernungswert (da) von dem zweiten Entfernungswert (db) abzuziehen.
12. Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sensoren (6) an der Wandung (7) des Gehäuses (2) angeordnet sind, wobei die mindestens zwei Sensoren (6) dazu dienen der Kippwinkel (a) zwischen dem Kugelzapfen (3) und dem Gehäuse (2) bezogen auf zwei voneinander unterschiedliche Schwenkrichtungen (10a, 10b) zu erfassen.
13. Vorrichtung umfassend eine Auswerteeinheit (15) und einen Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Kommunikationspfad (16) aufweist, der die Auswerteeinheit (15) und das Kugelgelenk (1 ) verbindet, und dass die Auswerteeinheit (15) dazu dient der Kippwinkel (a) anhand eines der erfassten Entfernung (d) entsprechenden Entfernungswerts (d) zu ermitteln.
14. Vorrichtung umfassend eine Auswerteeinheit (15) und einen Kugelgelenk (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Kommunikationspfad (16) aufweist, der die Auswerteeinheit (15) und das Kugelgelenk (1 ) verbindet, und dass die Auswerteeinheit (15) dazu dient, den Kippwinkel (a) anhand erster und zweiter Entfernungswerte (da, db), die den er- fassten ersten und zweiten Entfernungen (da, db) entsprechen, zu ermitteln, wobei die Auswerteeinheit (15) dazu ausgelegt ist, den erste Entfernungswert (da) von dem zweiten Entfernungswert (db) abzuziehen.
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