具有倾斜角测量装置的用于车辆的球窝接头制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于车辆的球窝接头(1)，其具有罩壳(2)和在轴向方向(A)上延伸的且包括接头球体(4)的球销(3)，球销(3)利用其接头球体(4)可摆动地支承在罩壳(2)中并且穿过罩壳(2)的开口(8)延伸出来，并且球窝接头(1)具有至少一个传感器(6)，该传感器用于获取在球销(3)和罩壳(2)之间的倾斜角(α)，其中，球窝接头(4)具有削平区域(5)，并且其中，至少一个传感器(6)是距离传感器，该距离传感器布置在罩壳(2)的壁(7)处并且与接头球体(4)的削平区域(5)相对置，以获取相对于削平区域(5)的距离(d)并且由此推出倾斜角(α)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有倾斜角测量装置的用于车辆的球窝接头
本专利技术涉及一种用于车辆的球窝接头，其具有罩壳和在轴向方向上延伸的且包括接头球体的球销，球销利用其接头球体可摆动地支承在罩壳中并且穿过罩壳的开口延伸出来，并且球窝接头具有至少一个传感器，该传感器用于获取在球销和罩壳之间的倾斜角。
技术介绍
这种类型的球窝接头已经从现有技术中已知。例如，德国公开文献DE10350640B4描述了一种用于机动车的球窝接头，其包括具有凹口的罩壳、具有销和接头球体的球销，球销利用其接头球体可旋转且可摆动地支承在罩壳的凹口中。销延伸穿过设置在罩壳中的开口，并且设置布置在罩壳和销之间的折叠密封部。此外，公开了一种多件式的测量组件，其具有至少一个信号发生器和至少一个传感器，其中，测量组件布置在接头球体的销侧的端部的区域中的罩壳和折叠密封部的销侧的端部之间。此外，在德国公开文献DE102010052885A1中公开了一种用于机动车的载重梁或自行车架，其中，载重梁具有带有夹紧的组件的固定装置，其中，夹紧的组件通过保持驱动部、悬挂联接部的球头的作用卡紧在用于容纳球头的罩壳中，其中，罩壳可相对于球头摆动。罩壳此外具有两个传感器，其获得相对于球头的距离。如果两个传感器获得与球头相同的距离，接通保持驱动部，以保证罩壳或载重梁相对于球头确定的取向。为此，传感器布置在罩壳的上壁处并且测量与球头的削平部的距离。在德国公开文献DE102010030246A1中公开了一种用于车辆的球窝接头，其具有罩壳和球销。描述了具有提供场的组件的角度测量装置，借助于角度测量装置可获取球销相对于罩壳的运动，其中，提供场的组件与球销的接头球体相对地布置。接头球体具有与接头球体的球表面不同的表面区域。该表面区域与提供场的组件的磁场相互作用。在现有技术中描述的解决方案中尤其不利的是，在制造时，需要接头球体的高的加工成本。此外，用于球窝接头的传统的测量装置常常使用以磁性为基础的传感装置，其相对于外部磁场的干扰敏感。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种鲁棒的球窝接头，其可成本适宜地制造，本专利技术的目的还是，以简单的方式实现获取在罩壳和球销之间的倾斜角。该目的通过根据权利要求1的球窝接头实现。从属权利要求的对象是本专利技术的有利的设计方案。由此，通过一种用于车辆的球窝接头实现该目的，其具有罩壳和在轴向方向上延伸的且包括接头球体的球销，该球销利用其接头球体可摆动运动地支承在罩壳中并且穿过罩壳的开口延伸出来，并且球窝接头具有至少一个传感器，其用于获取在球销和罩壳之间的倾斜角，其中，球窝接头具有削平区域，并且其中，至少一个传感器是距离传感器，其布置在罩壳的壁处并且与接头球体的削平区域相对，以获取相对于削平区域的距离并且由此推出倾斜角。传感器可借助于在本领域通常的固定方法，例如借助于粘接和/或旋接，装配在罩壳壁的内侧处的表面处。但是，至少一个传感器也可被插入罩壳壁中。为此，例如可设置开口、盲孔或通孔。此外，可以预加工罩壳的壁并且传感器可以作为预制的壁的组成部分集成。由此，可以将传感器定位在罩壳壁中并且紧接着注塑或包围注塑。在本专利技术的范围中，削平区域的表述理解成接头球体的这样的表面区段，即，其通常具有相对于球曲率减小的曲率(某种意义上的削平)。在优选的情况中，削平区域的曲率可为零，从而该区域形成直的平面。接头球体的削平区域可与如现有技术中描述的那样处理的表面相反地简单地制造。此外，距离传感器的使用实现了相对于磁性干扰的不敏感性。在球窝接头的设计方案中，削平区域基本上正交于球销的轴向方向延伸。距离传感器总是获取在传感器和该削平区域之间的间距。如果球销在罩壳中运动，该削平区域往复倾斜。如果在球销和罩壳之间的倾斜角变化，相应地在传感器和削平区域之间的距离变化。如果已知在距离与倾斜角之间的关联，球窝接头可借助于该关联根据距离推出倾斜角。如以上已经阐述的那样，在优选的设计方案中，削平区域形成直的平面。在距离和倾斜角之间的关系或关联由此可以简单的数学公式描述。那么此外可以使用简单的算法，以根据该距离获得倾斜角。由此，也可减小获取倾斜角的误差范围。在一设计方案中，削平区域基本上形成圆形的面。由此，简化了球窝接头的制造。由此简化了球窝接头的制造。与此相反地，例如在DE1020130246A1中的现有技术中，利用高成本的制造方法加工接头球体的表面。或者在文献DE10110738中，例如在接头球体中钻出盲孔，以支承磁性的场发生器。由此，接头球体的圆形的表面区域带来制造成本方面的重要优点。至少一个传感器为基于感应的、电容的和/或光学的测量方法用于获取距离的传感器。用于车辆的球窝接头通常可位于外部磁场的影响范围中。基于感应的、电容的和/或光学的测量方法工作的传感器具有的优点是，其不受到磁场影响。因此，这种类型的球窝接头相对于磁性干扰非常鲁棒。在一设计方案中，至少一个传感器相对于球窝接头的预定的摆动轴线对称地布置在罩壳的壁处，从而当在罩壳和球销之间的倾斜角为零度时，传感器获取相对于削平区域的平行于预定的摆动轴线定义的直径的距离。换句话说，传感器相对于摆动轴线居中地装配在罩壳壁处。由此，当倾斜角为零度时，传感器测量与削平区域的中心的间距。如果球销沿重力方向倾斜，削平区域相对于传感器倾斜。在传感器与削平区域之间的距离因此减小。由此，从所获取的距离中可明确地获得倾斜角。然而，不可获得摆动方向，确切地说，球窝接头不可区分出正的倾斜角和负的倾斜角。球销可相对于罩壳在预定的运动范围中运动。例如，球销可相对于罩壳摆动40度。在本专利技术中，为零度的倾斜角表示球销位于其运动区域的中心的状态。由此，球销例如可在+20度和-20度之间摆动。在一设计方案中，至少一个传感器如此布置在罩壳的壁处，即，当在罩壳和球销之间的倾斜角为零度时，传感器与削平区域的中点相对，并且由此获取相对于中点的距离。传感器或球窝接头由此可与摆动方向无关地获取绝对值、距离或倾斜角。在这种情况中，传感器总是布置成与削平区域的直径相对。在一设计方案中，球窝接头具有评估单元，其用于根据距离值获得倾斜角，其中，距离值相应于所获取的距离。在球窝接头的一实施形式中，至少一个传感器相对于球窝接头的预定的摆动轴线不对称地布置在罩壳的壁处，从而当在罩壳和球销之间的倾斜角为零度时，传感器获取相对于削平区域的平行于预定的摆动轴线定义的弦的距离，其中，弦不相应于削平区域的直径。换句话说，传感器偏心地定位。由此，在球销摆动时，形成在距离和倾斜角之间的函数关系，其虽然不是线性的，但是能够在球销的确定的运动范围上区分正的倾斜角和负的倾斜角。在一改进方案中，第一传感器和第二传感器相对于球窝接头的预定的摆动轴线非对称地布置在罩壳的壁处，其中，当在罩壳和球销之间的倾斜角为零度时，第一传感器获取相对于削平区域的第一弦的距离，并且第二传感器获取相对于削平区域的第二弦的距离，其中，第一弦和第二弦彼此平行并且平行于削平区域的直径地伸延，并且第一弦在削平区域的第一部分区域中伸延，并且第二弦在削平区域的第二部分区域中伸延，其中，第一部分区域和第二部分区域通过削平区域的直径彼此分开。在使用分别布置在中心的右侧和左侧的两个传感器时，可获得在倾斜角和距离之间明确的且线性的关系。由此，球销的整个运动范围可被传感器覆盖，从而实现了倾斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的球窝接头(1)，其具有罩壳(2)和在轴向方向(A)上延伸的且包括接头球体(4)的球销(3)，所述球销利用其接头球体(4)可摆动地支承在所述罩壳(2)中并且穿过所述罩壳(2)的开口(8)延伸出来，并且所述球窝接头具有至少一个传感器(6)，所述传感器用于获取在所述球销(3)和所述罩壳(2)之间的倾斜角(α)，其特征在于，所述球窝接头(4)具有削平区域(5)，并且，所述至少一个传感器(6)是距离传感器，该距离传感器布置在所述罩壳(2)的壁(7)处并且与所述接头球体(4)的削平区域(5)相对置，以获取相对于所述削平区域(5)的距离(d)并且由此推出所述倾斜角(α)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.23 DE 102015220757.91.一种用于车辆的球窝接头(1)，其具有罩壳(2)和在轴向方向(A)上延伸的且包括接头球体(4)的球销(3)，所述球销利用其接头球体(4)可摆动地支承在所述罩壳(2)中并且穿过所述罩壳(2)的开口(8)延伸出来，并且所述球窝接头具有至少一个传感器(6)，所述传感器用于获取在所述球销(3)和所述罩壳(2)之间的倾斜角(α)，其特征在于，所述球窝接头(4)具有削平区域(5)，并且，所述至少一个传感器(6)是距离传感器，该距离传感器布置在所述罩壳(2)的壁(7)处并且与所述接头球体(4)的削平区域(5)相对置，以获取相对于所述削平区域(5)的距离(d)并且由此推出所述倾斜角(α)。2.根据权利要求1所述的球窝接头(1)，其特征在于，所述削平区域(5)基本上正交于所述球销(3)的轴向方向(A)延伸。3.根据权利要求1或2所述的球窝接头(1)，其特征在于，所述削平区域(5)形成直的平面。4.根据前述权利要求中至少一项所述的球窝接头(1)，其特征在于，所述削平区域(5)基本上形成圆形的面。5.根据前述权利要求中至少一项所述的球窝接头(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(6)基于感应的、电容的和/或光学的测量方法获取所述距离(d)。6.根据前述权利要求中至少一项所述的球窝接头(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(6)相对于所述球窝接头(10)的预定的摆动轴线(10)对称地布置在所述罩壳(2)的壁(7)处，从而当在所述罩壳(2)和所述球销(3)之间的倾斜角(α)为零度时，所述传感器(6)获取相对于所述削平区域(5)的平行于所述预定的摆动轴线(10)定义的直径(11)的距离(d)。7.根据前述权利要求中至少一项所述的球窝接头(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(6)如此布置在所述罩壳(2)的壁(7)处，即，当在所述罩壳(2)和所述球销(3)之间的倾斜角(α)为零度时，所述传感器(6)与所述削平区域(5)的中点(9)相对置并且由此获取相对于所述中点(9)的距离(d)。8.根据前述权利要求中至少一项所述的球窝接头(1)，其特征在于，所述球窝接头(1)具有评估单元(15)，该评估单元用于根据相应于所述获取的距离(d)的距离值获得所述倾斜角(α)。9.根据权利要求1至5中至少一项所述的球窝接头(1)，其特征在于，所述至少一个传感器(6)相对于所述球窝接头(1)的预定的摆动轴线(10)不对称地布置在所述罩壳(2)的壁(7)处，从而当在所述罩壳(2)和所述球销(3)之间的倾斜角(α)为零度时，所述传感器(6)获取相对于所述削...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·克兰克，K·哈斯卡姆普，
申请(专利权)人：ZF腓特烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE