專利名稱：具有卡環(huán)接納部的用于萬向節(jié)裝置的波紋管的制作方法
具有卡環(huán)接納部的用于萬向節(jié)裝置的波紋管
本發(fā)明涉及萬向節(jié)裝置的波紋管，它包括軸線、半徑和兩個萬向節(jié) 端面。其中在鄰近一個端面的區(qū)域中構成用于卡環(huán)的接納部。
這種波紋管在汽車制造中用于橋接一個從傳遞扭矩的軸到萬向節(jié) 外部零件的過渡區(qū)域并因此提供一種可能性，例如，在萬向節(jié)區(qū)域安放
潤滑油并且阻止灰塵或此類物質進入萬向節(jié)中。
優(yōu)選由熱塑材料制成的波紋管通常具有圓錐形的構型。圓錐形的構 型受不同大小的端面限制，因為端面上相對較小的開口包圍軸，而相反 較大的開口則用于容納環(huán)繞軸的萬向節(jié)外部零件。在兩個端面之間，為 了能夠平衡軸相對萬向節(jié)裝置的擺動和/或滑動，波紋管具有多個褶皺。 尤其在^/L動車的應用領域中，波紋管和軸或萬向節(jié)外部零件之間的連接
必須在大量的強烈運動中有所平衡，從而有必要讓波紋管朝向軸和萬向 節(jié)外部零件長久密封地連接。
這一連接通常通過尤其金屬質地的卡環(huán)實現(xiàn)，卡環(huán)首先松動地預安 裝在波紋管上，并在波紋管被裝配到萬向節(jié)外部零件和軸上之后直徑被 減小，從而使得波紋管在卡環(huán)、軸或萬向節(jié)外部零件之間張緊。
卡環(huán)的預安裝相應地優(yōu)選以這樣的方式完成，即，卡環(huán)的內徑比波 紋管接納部區(qū)域內的外徑稍大，在已經封閉的狀態(tài)下，卡環(huán)利用這一內 徑在端面上方嵌套。為了在隨后的運輸和/或在朝向軸或萬向節(jié)外部零件 的安裝過程中卡環(huán)不以不希望的方式改變其位置，接納部被構造成使卡 環(huán)有可能的滑動和/或錯邊得以避免。
尤其在形成較小開口即用于裝配軸的波紋管端面上可以設置材料 凸起，它與端面連接并且在相對的一側構成接納部的支承邊。這樣的材 料凸起為卡環(huán)提供了僅僅很小的活動空間，或者說當卡環(huán)穿套時，材料
然而考慮到連續(xù)生產，卡環(huán)的穿套是成問題的，因為在卡環(huán)可以被 安裝在波紋管上之前，卡環(huán)必須要具有相當適合并且精確定位的位置。 另外，如果卡環(huán)使波紋管變形，那就可能產生表面的損傷，這種損傷可 能在運行中導致更大的損害。此外還應該考慮到，在必要時萬向節(jié)的維 修或保養(yǎng)工作中應該保護波紋管地完成卡環(huán)的拆卸。由此出發(fā)，本發(fā)明的任務是提供一種用于萬向節(jié)裝置的波紋管，它 至少能夠部分解決現(xiàn)有技術中所存在的問題。尤其建議一種波紋管，它 實現(xiàn)了在波紋管上一種安全和保護的卡環(huán)的預安裝，同時這種波紋管即 使必須重復安裝和拆卸也具有較長的使用壽命。
這一任務通過根據(jù)權利要求1中特征的波紋管解決。在從屬權利要 求中提出了波紋管的其它有利的設計方案或尤其優(yōu)選的應用領域。需要 指出的是，權利要求中單獨給出的特征可以以任意符合技術邏輯的方式 互相組合并且啟示出本發(fā)明的其它設計方案。在說明書和


中借 助尤其有利的實施變型例解釋本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的用于萬向節(jié)裝置的波紋管包括軸線、半徑和兩個萬向 節(jié)端面，其中在鄰近一個端面的區(qū)域中構成用于卡環(huán)的接納部。端面上 的接納部由多個材料凸起限界，它們具有沿半徑方向觀察狹窄的橫截面 和沿軸線的對向觀察不同的彎曲特性。
這里所提到的材料凸起尤其對具有較小開口的端面附近的接納部 進行了限界，這個開口最后用于與軸連接。由實心材料制成的、尤其作 為壓鑄零件的材料凸起優(yōu)選等間距地分散設置在接納部的外圍上。優(yōu)選
至少4個材料凸起，但也可以是5、 6、 7或8個，其中優(yōu)選較小的數(shù)量。 沿著軸線方向觀察，材料凸起具有較為狹窄的橫截面，其中這尤其意味 著，材料凸起在半徑方向上的延伸大于其在軸線方向上的延伸。這導致 這些材料凸起會相對容易地彎曲或變形，從而使卡環(huán)在安裝或拆卸時容
易穿套:、 、"，、、 、 己。、、、、，，,
凸起的不同功能。這些功能尤其涉及裝配時卡環(huán)的定心及裝配狀態(tài)下卡 環(huán)的固定。材料凸起的不同彎曲特性可以通過結合不同方式設計的材料
比如，Z別材:凸起或一組材二凸起可以i波紋管外圍的一個區(qū):中具
有在軸線方向上的第一彎曲特性，它不同于在其它區(qū)段中的其它材料凸 起的彎曲特性，所以，為安裝或拆卸卡環(huán)所需工具的有可能的不同定位 可以實現(xiàn) 一 種同等簡單的安裝和拆卸。狹窄橫截面設有不同的彎曲特 性，這樣做可以相應地實現(xiàn)一種保護波紋管的卡環(huán)安裝或拆卸方式，其 中，安裝的卡環(huán)可以同等穩(wěn)定地保持在接納部中。
依據(jù)一種優(yōu)選的波紋管設計方案，至少材料凸起是壓鑄零件。尤其
5優(yōu)選的是一種設計方案，其中，整個接納部同樣作為壓鑄零件構成。其 中，波紋管優(yōu)選由熱塑性塑料構成。
在波紋管的一種變型中，沿軸線朝向接納部觀察，材料凸起具有比 在反方向上較小的彎矩。這樣一來，卡環(huán)朝向接納部穿套所需要的裝配 力便小于拆卸卡環(huán)所需要的力。由于材料凸起狹窄的橫截面，拆卸力總 是保持足夠小，以便在這一過程有可能被多次實施時也不損壞波紋管。
波紋管的一種設計方案也是優(yōu)選的，其中，材料凸起形成中心面并 且橫截面就此而言不對稱地成形。換句話說，橫截面形成關于中心面不 同大小的材料積聚。中心面沿徑向在內由材料凸起的寬度的中點定義。 特別優(yōu)選的是，中心面和接納部之間的材料積聚比在中心面的相對設置 的另一側大。
材料凸起朝向接納部形成垂直于軸線的支承邊并且朝向鄰近的端 面形成傾斜的斜切部也是有利的。斜切部也尤其用于對安裝了的封閉的 卡環(huán)進行定心。即使當卡環(huán)在接納部中處于輕微偏轉或傾斜的位置，垂 直的支承邊也能阻止卡環(huán)從波紋管中脫出。
根據(jù)一種改型，材料凸起具有至少一個下列元件肋條、凹槽、覆 層、內嵌部。借助例如分布在周向上并且沿徑向向外延伸的肋條可以有 針對地設定不同的彎曲特性。出于同樣的目的也可以在材料凸起中設置 凹槽(比如切槽、凹槽、開槽和類似物)和內嵌部(如加固元件)。為 了提高耐磨性和/或為了影響表面粗糙度可以(部分地)對材料凸起的表 面進行覆層。
根據(jù)一個尤其優(yōu)選的實施變型例，材料凸起在軸線方向上具有寬 度，在半徑方向上具有高度，在波紋管周向上具有長度，它們之間的關 系如下寬度小于高度小于長度。于是尤其提供了如下的材料凸起，即， 它們實現(xiàn)了狹窄的橫截面，同時在周向上實現(xiàn)了較大支承面。從而簡化 了安裝并且在預安裝時保證卡環(huán)的長時間固定。
尤其優(yōu)選的是，材料凸起的寬度在0.3mm至0.9mm范圍內，高度 在1.5mm至2.5mm范圍內，并且長度至少為5mm。
另外還提出，沿著波紋管的周向觀察，材料凸起具有偏離于節(jié)圓形 的構型。節(jié)圓形的缺點是，穿套時卡環(huán)和材料凸起之間只有很小的接觸 區(qū)域變形，從而增加了發(fā)生損傷的危險。偏離于圓形的、尤其是較扁的 構型可以避免這種損傷并還能足夠保護卡環(huán)使之不再次脫落。
6在這種前提下尤其有利的是，材料凸起在周向上具有兩個被倒圓的 末端區(qū)域和一個中心坪臺。中心坪臺可以直線走向，但是也可以在這個 位置基本順應波紋管的半徑。
按照本發(fā)明的波紋管尤其應用在萬向節(jié)裝置中，萬向節(jié)裝置至少具 有帶空腔的萬向節(jié)外部零件、帶多個滾動體的萬向節(jié)內部零件，萬向節(jié) 內部零件可擺動和旋轉地設置在空腔內，其中，波紋管包圍空腔和萬向 節(jié)內部零件。萬向節(jié)裝置尤其設置為等向萬向節(jié)或三叉萬向節(jié)。
這樣的波紋管或上述的萬向節(jié)裝置尤其優(yōu)選的應用領域是機動車。
下面借助附圖詳細解釋本發(fā)明及其技術范疇。附圖展示了尤其優(yōu)選
的本發(fā)明的實施變型例，但是本發(fā)明的實施方式并不僅限于此。其中 圖1示出具有波紋管一種實施變型例的萬向節(jié)裝置； 圖2示出萬向節(jié)裝置的橫截面； 圖3是材料凸起的一種實施變型例的俯視圖； 圖4示出材料凸起的另一種實施變型例；
圖5以截面圖示出具有材料凸起的波紋管的另一種實施變型例；
圖6示出材料凸起的另一種實施變型例；
圖7示出圖6中材料凸起的橫截面；
圖8以截面圖示出材料凸起的另一種實施變型例；
圖9示出具有多個波紋管的機動車。
圖1以局部截面圖示意性展示了萬向節(jié)裝置2的一種可能的實施變 型例，這里它作為一個具有波紋管1的三叉萬向節(jié)，波紋管l跨接從軸 28到萬向節(jié)外部零件23的區(qū)域。同時，波紋管1在其兩個端面5上分 別設有接納部6,卡環(huán)7定位在接納部6中，卡環(huán)7確保朝向軸28或萬 向節(jié)外部零件23的連接。從這里還可以看出，在端面5上設置了按照 本發(fā)明的材料凸起8，端面5用于連接軸28,端面5也構成較小的開口
萬向節(jié)裝置2用于傳遞扭矩，其中，軸28旋轉。這種旋轉運動通 過固定在軸28上的萬向節(jié)內部零件25傳遞。在那里，沿半徑4的方向 觀察(參見圖2),設置了多個抵靠在萬向節(jié)外部零件23中的滾動體 26。為了保證軸28和萬向節(jié)外部零件23之間的彎曲角或為了保證軸 28和萬向節(jié)外部零件23之間的軸向相對運動，滾動體26在萬向節(jié)外部 零件23的相應導軌中滾動，同時可以傳遞軸28的旋轉。波紋管1包圍萬向節(jié)外部零件23和軸28并且因此也覆蓋了特別是類似鐘形或郁金香 形的萬向節(jié)外部零件23的空腔24。因此可以在空腔24中安放例如潤滑 脂，同時也有效地避免了由臟污造成污染。
圖3在俯視圖中展示了材料凸起8的一種實施變型例，材料凸起8 在波紋管1的外圍20方向上延伸并且部分地對朝向端面5的接納部6 進行限界。材料凸起8具有與接納部6平行走向的直線支承邊11。相反 地，材料凸起具有拱起的外部區(qū)域，從而材料凸起8在波紋管的軸線方 向上有不同的彎曲特性。
從圖4中可以看到材料凸起8的一種實施變型例，它在外圍20方 向上看具有偏離于節(jié)圓形的構型。材料凸起8的這種構型也可以通過兩 個(在必要情況下鏡面對稱地構成的)末端區(qū)域21和一個中心坪臺22 確定。
圖5中圖解展示了橫截面中的波紋管1的一個細節(jié)，其中可以看出 通過材料凸起8對接納部6進行了端面的界定。材料凸起8這里作為具 有狹窄橫截面9的壓鑄零件構成并再度具有垂直的支承邊11，其中，朝 向端面5構成傾斜的斜切部12。從而卡環(huán)可以在預安裝時被定心和導 引，其中，材料凸起8可以容易地朝向接納部6變形(即是軟性的)。 相反，在相反方向上的變形明顯需要花費更多力氣(較硬的彎曲特性)。
圖6和7圖解說明了材料凸起8的另一種實施變型例。從圖6中可 以看到，材料凸起8又具有直線坪臺22并且整體上沿著外圍20的方向 延伸經過預定的長度19。在圖6中另外還可以看到若干個內嵌部16和 一個大面積覆層15。在圖7中展示了圖6中示出的材料凸起8的橫截面。 材料凸起8具有狹窄的橫截面9，其中，在軸線方向上的寬度17小于在 波紋管半徑方向上的高度18。材料關于中心面IO在橫截面中不對稱地 分布，從而實現(xiàn)不同的彎曲特性。為了清楚地說明還再次示出了材料凸 起8表面的部分覆層。
圖8展示了在部分變形狀態(tài)下的材料凸起8的另一種實施變型例， 例如安裝卡環(huán)時產生的力29造成這種變形狀態(tài)。為了在接納部6的方 向上實現(xiàn)尤其柔軟的彎曲，材料凸起8具有多個肋條13，肋條13為此 具有切槽狀的凹槽14,變形時凹槽14在示出的方向上裂開。為了材料 凸起8在相反方向上的變形需要明顯更大的力。
在圖9中示意性地展示了機動車27作為本發(fā)明尤其優(yōu)選的應用領域。在這里，從發(fā)動機到單個車輪的力的傳遞通過多個設有不同萬向節(jié)
裝置的軸28完成，這些萬向節(jié)裝置至少部分地具有按照本發(fā)明形式的 波紋管1。
附圖標記列表
1波紋管 2萬向節(jié)裝置 3軸線 4半徑 5端面 6接納部 7卡環(huán) 8材料凸起 9橫截面 10中心面 11支承邊 12斜切部 13肋條 14凹槽 15覆層 16內嵌部 17寬度 18高度 19長度 20外圍 21末端區(qū)域 22坪臺
23萬向節(jié)外部零件 24空腔
25萬向節(jié)內部零件 26滾動體27機動車 28軸 29力
權利要求
1.一種用于萬向節(jié)裝置(2)的波紋管(1)，所述波紋管包括軸線(3)、半徑(4)和兩個端面(5)，其中在鄰近一個端面(5)的區(qū)域中構成用于卡環(huán)(7)的接納部(6)，其中，所述接納部(6)在端面(5)處由多個材料凸起(8)限界，所述材料凸起具有沿所述半徑(4)方向觀察狹窄的橫截面(9)和沿所述軸線(3)的對向觀察不同的彎曲特性。
2. 按權利要求1所述的波紋管(1 ),其中，至少所述材料凸起(8) 是壓鑄零件。
3. 按權利要求1或2所述的波紋管(1),其中，沿所述軸線(3) 朝所述接納部(6)的方向觀察，所述材料凸起(8)具有比在反方向上 小的彎矩。
4. 按以上權利要求中任一項所述的波紋管(1),其中，所述材料 凸起(8)形成中心面(10)并且所述橫截面(9)就此而言不對稱地成形。
5. 按以上權利要求中任一項所述的波紋管(1),其中，所述材料 凸起(8)朝向所述接納部(6)形成垂直于所述軸線(3)的支承邊(11 ) 并朝向鄰近的端面(5)形成傾斜的斜切部(12)。
6. 按以上權利要求中任一項所述的波紋管(1)，其中，所述材料 凸起(8)設有至少一個下列元件肋條(13)、凹槽(14)、覆層U5)、 內嵌部(16)。
7. 按以上權利要求中任一項所述的波紋管(1)，其中，所述材料 凸起(8)在所述軸線(3)的方向上具有寬度(17),在所述半徑(4) 的方向上具有高度(18),在所述波紋管(1 )的外圍(20)方向上具 有長度(19),它們的關系如下寬度(17) <高度(18) <長度(19)。
8. 按以上權利要求中任一項所述的波紋管(1),其中，沿著所述 波紋管(1 )的外圍(20)方向觀察，所迷材料凸起(8)具有偏離于節(jié) 圓形的構型。
9. 按權利要求8所述的波紋管(1),其中，所述材料凸起(8) 在所述波紋管(1 )的外圍(20)方向上具有兩個被倒圓的末端區(qū)域(21 ) 和一個中心坪臺(22)。
10. —種萬向節(jié)裝置(2),其至少具有帶空腔(24)的萬向節(jié)外 部零件(23)、帶多個滾動體(26)的萬向節(jié)內部零件(25)和按權利 要求1至9中任一項所述的波紋管(1),其中所迷萬向節(jié)內部零件(25) 可擺動和旋轉地設置在所迷空腔(24)內，所述波紋管(1)包圍所述 空腔(24)和所述萬向節(jié)內部零件(25)。
11. 一種機動車(27),其具有至少一個按權利要求1至9中任一 項所述的波紋管(1 )或至少一個按權利要求10所述的萬向節(jié)裝置(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于萬向節(jié)裝置(2)的波紋管(1)，它包括軸線(3)、半徑(4)和兩個端面(5)，其中在鄰近一個端面(5)的區(qū)域中構成用于卡環(huán)(7)的接納部(6)，其中，所述接納部(6)在端面(5)上由多個材料凸起(8)限界，它們具有沿所述半徑(4)的方向觀察狹窄的橫截面(9)和沿著軸線(3)的對向觀察不同的彎曲特性。
文檔編號F16D3/84GK101558257SQ200680055966
公開日2009年10月14日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權日2006年9月29日
發(fā)明者M·戴辛格, T·施米特, T·肖爾茨 申請人:Gkn動力傳動系統(tǒng)國際有限責任公司