[发明专利]具有传感器装置的球窝关节以及用于识别密封性的方法

说明书

技术领域

本发明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)或车轮悬挂的球窝关节。此外，本发明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。

背景技术

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挂上。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、出现裂纹或者甚至不密封。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缓。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。

发明内容

在这种背景下，本发明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。

按本发明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，按本发明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。