球轴颈制造技术

用于汽车的球节的球轴颈（３），包括轴颈（２）和与该轴颈连接的节球（１），在球轴颈（３）中设有其中安置有磁体（１３）的凹陷（１２），在磁体（１３）的外表面（１４）和凹陷（１２）的内壁（１５）之间构造有间隙（１７），在该间隙中填充用于固定磁体（１３）的非磁性材料（１６）。

【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用于汽车的球节的球轴颈，其具有轴颈和与该轴颈相连的节球，其中在球轴颈中设有其中安装有磁体的凹陷。此外，本专利技术还涉及具有这种球轴颈的球节。由EP 0 617 260 A1已知一种用于汽车的球节，其中球头插在球窝中。在球头中安置有永久磁体，位于该永久磁体相对位置上的是设在球窝区域中对磁场敏感的传感器。由DE 101 10738 C1已知一种用于汽车的球节，其中具有销部和球部的球头销以其球部可转动和摆动地安置在设于外壳部中的球拱形安置部分中。在球部中设有永久磁体，其对面是具有两个霍尔传感片的传感器元件。在前述文献中对在球轴颈中设置磁体没有做出足够的说明，因此可能会出现尤其是在制造工艺上的缺陷。当磁体在球轴颈中的固定不够好时，温度变化应力也可能导致出问题。此外，用于汽车的球轴颈通常用铁磁性材料制造，就借助于对磁场敏感的传感器的磁场测量而言，这种铁磁性材料会对该磁体产生的磁场的分布产生负面影响。尤其是可能决定性地在铁磁性材料中出现磁通并且不能保证为磁场敏感的传感器提供″足够的场″。从该现有技术出发，本专利技术的任务是提供一种适合成批制造的球轴颈，在该球轴颈中牢固安装了磁体。此外在将铁磁性材料应用于球轴颈时，就借助于对磁场敏感的传感器来测量磁场而言，还应避免该磁体产生的磁场的负面影响。按照本专利技术，该任务通过具有权利要求1所述的特征的球轴颈和具有权利要求21所述的特征的球节来解决。优选的改进方案在从属权利要求中给出。本专利技术的用于汽车的球节的球轴颈具有轴颈和与该轴颈相连的节球，其中在球轴颈中设有其中安置有磁体的凹陷。在磁体外表面和凹陷内壁之间构造有间隙，该间隙中填充用于固定磁体的非磁性材料。本专利技术的解决方案还在于设置多个凹陷或磁体，其中例如可在一个凹陷中设置多个磁体。通过在磁体外表面和凹陷内壁之间构造的间隙中填充非磁性材料，可以使尤其是永久磁体的磁体在成批制造的范围中在工艺上更加可靠地安装在球轴颈中。此外，当球轴颈由铁磁性材料制造时，就借助于尤其是设置在球轴颈外面的对磁场敏感的传感器来测量磁场而言，通过在间隙中环绕磁体设置非磁性材料，减小了对该磁体产生的磁场的负面影响。由非磁性材料实现的对磁场测量有利的磁场分布，使得借助于该磁场测量能够可靠和准确的查明磁体的位置。通过合适选择非磁性材料还可以在温度变化应力下补偿磁体和球轴颈的不同的热膨胀特性。磁体可以这样设置在凹陷中，使得在磁体和球轴颈之间没有直接接触。但优选地，磁体以其前端与球轴颈直接接触，从而可以更简单地将磁体安装在球轴颈中。此时例如使磁体插入凹陷中具有这样的长度，即使得其与球轴颈对着的端面贴接在凹陷的底面上。从而磁体的安装相对于凹陷的纵轴是自调节的。此外在很大程度上排除了磁体翻倒。这种翻倒可以导致在通过磁场测量确定磁体位置时出错。此外，当球轴颈由铁磁性材料制造时，通过这种接触得到对磁场测量有利的磁场分布。球轴颈或节球在凹陷区域中也可以完全地由铁磁性材料，优选地由铁磁性钢制造，而例如弹性青铜，铝或合成材料，如聚酰胺(PA)或聚甲醛(POM)已经证明是适合用作非磁性材料的。但是在选择材料时要注意不同的温度膨胀系数，其在-40℃至120℃的温度范围中的作用并非无足轻重。此外合成材料具有吸收水分的危险。下面给出在制造本专利技术的球轴颈时可以考虑的一些材料特征参数温度膨胀系数钢0.0000161/℃(1/K)温度膨胀系数 铝0.0000238 1/℃(1/K)温度膨胀系数 合成材料PA 0.175E-4 1/℃(1/K)温度膨胀系数 合成材料POM1.1E-41/℃(1/K)吸湿性PA1.7％吸湿性POM 0.8％吸水性PA0.2％吸水性POM 5.5％得出的聚酰胺的数值例如针对PA66。磁体可以是圆柱形或截锥形的，其中凹陷的圆柱形构造证明是有利的。尤其是凹陷的内径大于磁体的最大外径。在磁体为截锥形构造时，尤其是磁体的较小的端面背离球轴颈。这种构造的磁体对其磁场产生作用，从而为对磁场敏感的传感器提供用于查明磁场的″更多的″场。其原因是与具有相同的磁场出口表面的圆柱形的磁体相比，它含有更高的与磁体体积耦合的能量。由此通过截锥形的构造在大的磁体体积时形成小的磁场出口表面。通过采用非磁性材料构造出安置磁体的环，可以实现安装的简便性，该环可以和磁体一起固定地粘接在凹陷中。该环优选地由铝或合成材料制造并且尤其是构成单独的部件。此外，环在凹陷中通过胶粘剂自动对中，其中采用半弹性的胶粘剂还保证在出现剧烈的温度变化情况时连接也是牢固可靠的。这种胶粘剂可以补偿环和球轴颈的不同的热膨胀特性。作为胶粘剂例如可以采用紫外光硬化校，如果环是由紫外光能够穿透的材料制造的话。如果环由合成材料制造，按照一个备选方案，环也可以直接地注塑到具有磁体的凹陷中。磁体也可以完全地嵌入合成材料中，尤其是其中该合成材料压铸在磁体上。通过磁体和合成材料构成的整体尤其是单独的部件并且可以粘接在凹陷和/或压入凹陷中。这里也可以使用紫外光硬化胶。或者，合成材料也可以注射在设有磁体的凹陷中。按照本专利技术的另一种改进方案，磁性材料可以以其中插入磁体的冲压弯件的形式构造。优选为金属的冲压弯件尤其是由弹簧青铜制造的并且可以与磁体一起压入凹陷中。此外，冲压弯件可以具有部分的弹性，这样冲压弯件在安装状态下弹性地支撑在凹陷的内壁上。磁体本身也可以压入冲压弯件中，其中磁体传力地保持在冲压弯件中。冲压弯件优选地为环形并且具有两个同心边和使该同心边相互连接的连接片。由此可以将磁体安置在内边内，其中外边是支撑在凹陷的内壁上的弹簧。由于弹簧的弹性预张力和在球轴颈中的凹陷的内壁的表面粗糙性，由冲压弯件和磁体构成的整体传力地保持在球轴颈中。还可以将内边或较小的臂嵌入合成材料套中，在合成材料套中还可以设置该磁体。外边可以通过自由空间分割成多个弹簧舌，其围绕内边设置并且支撑在凹陷的内壁上，以利用弹簧力构成传力的连接。此时自由空间也可以一直延伸到连接片中。本专利技术的任务此外还通过一种用于汽车的球节来解决，该球节包括球节外壳和在其中可转动和摆动地支承的，具有轴颈和与该轴颈连接的节球的球轴颈，在该球轴颈中设有其中安置有磁体的凹陷。其中，在磁体的外表面和凹陷的内壁之间构成间隙，该间隙中填充用于固定磁体的非磁性材料。按照本专利技术的球节的球轴颈可以用如按照本专利技术的球轴颈的相同方式进行改进。以下根据优选的实施形式并参照附图来说明本专利技术。附图中所示附图说明图1本专利技术的球节的一个实施形式的截面视图，图2本专利技术的球轴颈的一个第一实施形式的截面示意图，图3本专利技术的球轴颈的一个第二实施形式的截面示意图，图4本专利技术的球轴颈的一个第三实施形式的截面示意图，图5本专利技术的球轴颈的一个第四实施形式的截面示意图，图6图5所示实施形式的俯视图，图7本专利技术的球轴颈的一个第五实施形式的截面示意图，图8图7所示实施形式的俯视图。图9在安装磁体和非磁性材料之前本专利技术的球轴颈的截面示意图，图10图9所示的球轴颈带有插入的磁体但没有非磁性材料时的截面示意图，和图11在安装磁体和非磁性材料之前图1所示的球轴颈的截面示意图。从图1可以看到本专利技术的球节的一个实施形式的截面视图，其中具有节球1和轴颈2的球轴颈3通过轴衬6的中间连接可转动和摆动地支承在球节外壳5的内腔4中。球轴颈本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于汽车的球节的球轴颈（３），包括轴颈（２）和与该轴颈连接的节球（１），其中在球轴颈（３）中设有其中安置有磁体（１３）的凹陷（１２），其特征在于，在磁体（１３）的外表面（１４）和凹陷（１２）的内壁（１５）之间构造有间隙（１７），其中填充用于固定磁体（１３）的非磁性材料（１６）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：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]