本发明专利技术涉及一种比如用于汽车的轴系统的球窝关节。所述球窝关节具有基本上为环形或罐形的关节外壳（１），在该关节外壳（１）的基本上为圆柱形的内腔中布置了球形衬套（３）。在该球形衬套（３）中可滑动地接纳了球面轴颈（５）的球体（４）。此外，所述球窝关节拥有密封套（６）以及用于对球窝关节的密封性进行监控的传感器装置。按本发明专利技术，所述球窝关节的突出之处在于，所述传感器装置包括压力传感器（１２）。按本发明专利技术的球窝关节能够立即和可靠地识别尤其因所述密封套的损坏或老化现象引起的不密封。在此，与现有技术相反，排除了为识别磨损而使用的传感器因工作原料或进入的物质而遭到损坏的危险。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种按权利要求1前序部分所述的具有传感器装置的、比如用于汽车的轴系统(Achssystem)或车轮悬桂的球窝关节。 此外，本专利技术还涉及一种按权利要求9所述的用于在球窝关节上识别 密封性的方法。
技术介绍
开头所述类型的球窝关节比如但是绝不仅仅用在汽车的底盘上或 者说车轮悬桂上。所述类型的球窝关节在此包括一个传感器装置，利 用该传感器装置可以对所述球窝关节的密封套的密封性进行监控。及 时识别球窝关节的密封套的不密封性尤其在球窝关节是对安全非常重 要的部件的情况下具有决定性的意义。这尤其在汽车的底盘或转向系 的区域中是这种情况，在这种情况下在行驶过程中球窝关节的失灵就 会导致灾难性的后果。比如在汽车运行中出现的经常性的温度变化和碎石打击、各种不 同的工作原料及盐水的影响以及永久性的机械负荷都会随着时间的推移使球窝关节的密封套变得多孔、出现裂紋或者甚至不密封。接下来 水、盐水或其它腐蚀性化学物质就会进入其中，这就会导致所述球窝 关节的快速腐蚀并且接下来使其失灵。因此，如果没有在最短的时间内识别和更换受损的密封套，那么 不久就会因有害物质的进入导致所述球窝关节的腐蚀并且由此使其失 灵或者说无论如何都会导致出现危及安全的情况。另一方面如果及时 识别变得不密封的密封套，那就可以有效地预防所述在汽车的行驶安 全性方面令人担心的情况。此外， 一种所述的用于对球窝关节的密封套的密封性进行识别的 装置比如也适合在球窝关节的开发阶段中用在试验中。在这方面-比如 在气温箱中进行试验的过程中，其中所述气温箱在试验过程中有时不 可靠近-可以永久跟踪探测弹性体密封套的密封性。此外，通过这种方 式可以精确地确定出现首次受损的时刻，这就方便并改进对试验结果进行的精确分析。具有用于对密封套上的不密封性进行识别的装置的球窝关节比如从DE 103 47 814中得到公开。这种球窝关节为识别密封套的不密封性 而具有一个安装在该球窝关节中的湿度传感器。所述湿度传感器用于 识别比如通过不再密封的密封套进入的水分并且随后促使发出报警信号。但是用于识别密封套的不密封性的湿度传感器的使用并不是没有 问题。因为湿度传感器具有比如对盐水及润滑脂敏感的缺点。按照所 提到的公开文献的理论尝试克服这一问题，方法是在仅仅通过一条 狭窄缝隙来保证在所述湿度传感器和关节内腔之间的连接的同时，按 照部分地与球窝关节的内腔脱耦或者说分开的方式来安置所述湿度传 感器。但是，由此所述湿度传感器的响应性能变得迟緩。此外，无法相 对于有害物质对所述湿度传感器进行完全的封装，因为通过这种方式 在受损情况下进入的湿气再也无法到达该传感器处，因此而后也就不 再识别不密封性。
技术实现思路
在这种背景下，本专利技术的任务是提供一种球窝关节以及一种用于 在球窝关节上识别密封性的方法，以此可以克服所提到的现有技术的 缺点。尤其在此应该能够快速而可靠地识别所述密封套的不密封性， 而不会出现因工作原料或进入的水分而损坏所使用的传感器的危险。该任务通过一种具有权利要求1所述特征的球窝关节或者说通过 一种具有权利要求9所述特征的方法得到解决。优选的实施方式是从 属权利要求的主题。按本专利技术的球窝关节首先以公知的方式具有基本上为环形或罐形 的关节外壳。该关节外壳具有基本上为圆柱形的内腔，在该内腔中布 置了所述球窝关节的球形衬套。在该球形衬套中可滑动地接纳所述球 窝关节的球面轴颈的球体。此外，所述球窝关节以同样公知的方式包 括一个密封套以及一个传感器装置，其中所述密封套按照可弹性移动 的方式封闭在关节外壳和球面轴颈之间的轴颈侧的开口 ，并且所述传 感器装置用于对关节内腔或者说密封套的密封性进行监控。但是，按本专利技术所述球窝关节的突出之处在于，所述传感器装置包括一个压力传感器。压力传感器的使用十分有利，因为压力传感器可以在机械及化学 方面构造得非常坚固并且具有很大的惰性，而不会由此明显地影响到 压力传感器的测量敏感性。使用压力传感器的背景在于，申请人认识 到，也可以并且恰好可以用压力传感器以高的精度和可靠性来测定所 述密封套的可能的不密封性。这一点象事实所表明的一样与以下情况密切相关，即所述密封套 在所述球面轴颈每次相对于所述关节外壳进行回转运动或者说翻转运 动时都会变形，使得被所述密封套围住的空间发生变化。如果该密封 套在此没有受损或者说所述球窝关节完全密封，那么这种空间变化也 就直接导致在所述密封套或者说球窝关节的内腔中产生压力变化。另一方面如果所述球窝关节或者说尤其所述密封套不密封，那么-在所述在密封套中被围住的空间的空间变化方面-在所述球面轴颈进行 回转运动或者说翻转运动时在所述球窝关节中与周围环境进行压力平 衡。但这一点意味着，所述球窝关节的压力传感器在一种这样的情况 下不再记录在球窝关节中的压力变化或者说无论如何不再记录在球窝 关节中的如此之高的压力变化，由此又可以非常肯定地推断出所述球 窝关节不密封或者说在多数情况下所述密封套不密封。在这种情况 下，磨损测量没有因大气的气压波动受到干扰，因为气压变化在长时 间范围内在几个小时的过程中緩慢进行，与此相反由所述球窝关节的 翻转运动触发的压力波动则在仅仅几秒钟的范围内或者甚至在几分之 一秒内进行。在这种情况下，为实现本专利技术，首先在何处并且以何种方式将所 述压力传感器布置在所述球窝关节上这个问题是无关紧要的。所述压 力传感器比如可以布置在所述密封套的区域中或者布置在关节球体 上。但是，按照本专利技术的一种优选的实施方式，所述压力传感器布置 在关节外壳上。这样做十分有利，因为在这种情况下可以特别简单、 牢固并且由此可靠地安置所述压力传感器和通往该压力传感器的馈电线缆。优选在这种情况下将所述压力传感器布置在所述关节外壳的外壳 盖的区域中，并且尤其优选将该压力传感器与所述外壳盖构成一体或者说与所述外壳盖浇注成一体。通过这种方式在所述压力传感器和关 节外壳之间产生特别紧凑的、牢固的和密封的连接。此外，所述与外 壳盖相连接的压力传感器可以特别简单地并且由此以低廉的成本安装 在球窝关节上。为了额外地防止该压力传感器遭受在球窝关节中存在的或者说可 能进入的腐蚀性介质如盐水的影响，按照本专利技术的另一种实施方式， 通过隔膜将该压力传感器与所述关节外壳的内腔分开。通过这种方式-与那些从现有技术中公开的湿度传感器相反-可以密封地将该压力传感 器与所述球窝关节的内腔隔开，但这不会明显影响到对不密封性进行 探测的敏感性。为提高所述压力传感器的响应速度，按照本专利技术的另一种优选的 实施方式，在所述密封套的内腔和所述关节外壳内腔的盖側之间设置 至少一个压力补偿孔。由于该压力补偿孔，压力波动可以在实际上在没有时间迟延的情况下从布置在轴颈侧的密封套的内腔传递到布置在 外壳盖側的压力传感器上，而探测不密封性则需要这种传递。通过这 种方式，尤其在所述关节球体和球形衬套之间不存在支承间隙或者说 在所述球形衬套不具有任何会传递压力波动的润滑槽时，可以以高敏 感度探测到快速发生的压力变化。在原则上，已经可以通过以下情况识别球窝关节上的不密封性， 即在一定的时间内比如在汽车运转数个小时的过程中不再记录在球窝 关节中的任何快速的压力波动。因为由此可以推断，尽管在数个运转 小时过程中所述球窝关节肯定会本文档来自技高网...
【技术保护点】
比如用于汽车的轴系统的球窝关节，具有基本上为环形或罐形的关节外壳（１），在该关节外壳（１）的基本上为圆柱形的内腔中布置了球形衬套（３），其中在该球形衬套（３）中可滑动地接纳了球面轴颈（５）的球体（４），此外所述球窝关节具有在关节外壳（１）和球面轴颈（５）之间的密封套（６）以及用于对密封性进行监控的传感器装置，其特征在于，所述传感器装置包括压力传感器（１２）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-6-15 10 2005 027 825.61.比如用于汽车的轴系统的球窝关节，具有基本上为环形或罐形的关节外壳(1)，在该关节外壳(1)的基本上为圆柱形的内腔中布置了球形衬套(3)，其中在该球形衬套(3)中可滑动地接纳了球面轴颈(5)的球体(4)，此外所述球窝关节具有在关节外壳(1)和球面轴颈(5)之间的密封套(6)以及用于对密封性进行监控的传感器装置，其特征在于，所述传感器装置包括压力传感器(12)。2. 按权利要求l所述的球窝关节，其特征在于，所述压力传感器 U2)布置在所述关节外壳(1)上。3. 按权利要求1或2所述的球窝关节，其特征在于，所述压力传 感器(12)布置在所述关节外壳(1)的外壳盖(11)的区域中。4. 按权利要求3所述的球窝关节，其特征在于，所述压力传感器 (12)与所述外壳盖(11)构造为或者浇注成一体。5. 按权利要求1到4中任一项所述的球窝关节，其特征在于，所 述压力传感器(12)通过隔膜(15)与所述关节外壳(1)的内腔(9) 分开。6. 按权利要求1到5中任一项所述的球窝关节，其特征在于至少 一个设置在所述密封...
【专利技术属性】
技术研发人员：J克鲁泽，J斯普拉特，M克兰克，
申请(专利权)人：ZF腓特烈港股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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