CN100385153C

CN100385153C - 覆盖球接头的防护罩

Info

Publication number: CN100385153C
Application number: CNB2004101027629A
Authority: CN
Inventors: 太田胜久
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: CN1796832A

Abstract

一种防护罩，其中，防护罩由树脂制成，用于覆盖介于大直径配合件与小直径配合件之间的球接头。防护罩包括固定在大直径配合件上的大直径安装部分；与大直径安装部分连续的具有多个脊部和多个底部的第一波纹管部分，第一波纹管部分的底部具有第一单一内圆周直径；与第一波纹管部分连续的具有多个脊部和多个底部的第二波纹管部分，第二波纹管部分的底部具有第二单一内圆周直径，并且第二单一内圆周直径小于第一单一内圆周直径，其径向刚性小于第一波纹管部分的径向刚性；与第二波纹管部分连续的锥形波纹管部分；以及与锥形波纹管部分连续的并固定在小直径配合件上的小直径安装部分。

Description

覆盖球接头的防护罩

技术领域

本发明涉及一种，例如，装在齿条小齿轮型转向的转向装置或类似装置上的防护罩.

背景技术

转向防护罩覆盖在转向齿轮箱与转向横拉杆之间的球接头上.即，转向防护罩的一端固定地装在转向齿轮箱的一端.并且，转向防护罩的另一端固定地装在转向横拉杆上.转向防护罩布置在发动机附近，因此，转向防护罩附近的环境温度相当高.这样将造成密封在转向防护罩内的空气膨胀。

图4表示转向防护罩轴向上的侧视图。如图所示，当转向防护罩100内部的空气膨胀时，转向防护罩100膨胀变形.并且，转向防护罩100在转向齿轮箱102的一端与转向横拉杆103的一端之间以S形蜿蜒起伏。当转向防护罩100弯曲时，转向防护罩100与球接头(未图示)或其中包括的夹具滑动接触.因此，存在转向防护罩100产生故障的可能。并且，转向防护罩100由树脂制成.这样，一旦转向防护罩100弯曲变形，即使转向防护罩100冷却，转向防护罩100也难以恢复其原始形状。

在这个方面，JP-A-10-238629披露了一种抑制弯曲的转向防护罩.根据上述专利中描述的转向防护罩，固定地装在转向齿轮箱一端的三个波纹管中的每一个的底部，凹进U形的外围槽中。因此，具有外围槽的波纹管的径向刚性高于波纹管其它部分的径向刚性。因此，上述专利中的转向防护罩难以弯曲。

但是，根据上述专利中的转向防护罩，为了增大刚性，需要形成与波纹管的固有功能不是直接相关的外围槽。因此，根据上述专利中的转向防护罩，加工模具的步骤多，成本高。并且，由于在波纹管的底部形成外围槽，波纹管拉长和收缩方向的刚性下降，并可能造成其弯曲变形的一部分容易与固定地装在转向齿轮箱一端的夹具发生干涉。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的一个目的是提供一种防护罩，其中加工模具的步骤少，成本低，并且弯曲得到抑制。

(1)为了解决上述问题，本发明提供一种防护罩，其特征在于，防护罩由树脂制成，用于覆盖介于大直径配合件与小直径配合件之间的球接头，防护罩包括固定在大直径配合件上的大直径安装部分；与大直径安装部分连续的具有多个脊部和多个底部的第一波纹管部分，第一波纹管部分的底部具有第一单一内圆周直径；与第一波纹管部分连续的多个脊部和多个底部的第二波纹管部分，第二波纹管部分的底部具有第二单一内圆周直径，并且第二单一内圆周直径小于第一单一内圆周直径，其径向刚性小于第一波纹管部分的径向刚性；与第二波纹管部分连续的锥形波纹管部分；以及与锥形波纹管部分连续、并固定在小直径配合件上的小直径安装部分。

即，本发明防护罩的第一波纹管部分的径向刚性高于第二波纹管部分的径向刚性，同时保持第一波纹管部分的轴向刚性等于第二波纹管部分的轴向刚性。根据本发明的防护罩，通过改变波纹管部分的内圆周直径这样非常简单的措施，使弯曲得到抑制。因此，加工模具的步骤少，成本低。并且，根据本发明的防护罩，通过增大径向刚性而保持轴向刚性，第一波纹管部分难以变形，因此第一波纹管部分难以与大直径安装部分的夹具形成滑动接触。

(2)优选地，可以形成这样的结构：第一波纹管部分的底部内圆周直径不大于第二波纹管部分的底部内圆周直径的1.3倍。更优选地，第一波纹管部分的底部内圆周直径相对于第二波纹管部分的底部内圆周直径的倍增系数等于或大于1.0但小于1.3。这里，第一波纹管部分的底部内圆周直径设定为第二波纹管部分的底部内圆周直径乘以等于或大于1.0的倍增系数，因为当此倍增系数小于1.0时，难以在第一波纹管部分与第二波纹管部分之间产生刚性差异.即，因为当第一波纹管部分和第二波纹管部分都具有高的刚性时，削弱了波纹管固有的拉长和收缩以及弯曲的功能。并且，当第一波纹管部分和第二波纹管部分都具有低的刚性时，容易产生上述弯曲问题。

另一方面，第一波纹管部分的底部内圆周直径设定为第二波纹管部分的底部内圆周直径乘以等于或小于1.3的倍增系数，因为当此倍增系数大于1.3时，直径的差异过大，存在第一波纹管部分不能达到波纹管固有的拉长和收缩以及弯曲的功能的问题.

(3)优选地，可以形成这样的结构：至少球接头的铰接中心处于第二波纹管部分的内圆周侧；以及第二波纹管部分的底部内圆周直径等于或略大于球接头的外圆周直径。

根据该结构，比第一波纹管部分明显变形的第二波纹管部分在开始变形后不久就接触球接头.由于球接头的限制，第二波纹管部分不会进一步变形。

以这种方式，根据该结构，第一波纹管部分的变形由于其自身的高刚性而受到抑制，而第二波纹管部分的变形通过与球接头接触而受到抑制.因此，不但抑制了第一波纹管部分的弯曲，而且也抑制了第二波纹管部分的弯曲。

(4)优选地，可以在上述结构(3)的基础上形成这样的结构：第二波纹管部分的底部内圆周直径是球接头的外圆周直径乘以等于或大于1.0但小于1.25的倍增系数。这里，第二波纹管部分的底部内圆周直径被设定为球接头的外圆周直径乘以等于或大于1.0的倍增系数，因为当此倍增系数小于1.0时，防护罩难以装到球接头的外圆周侧。并且，球接头的铰接运动由于与第二波纹管部分干涉而受到过度限制.

另一方面，第二波纹管部分的底部内圆周直径被设定为球接头的外圆周直径乘以等于或小于1.25的倍增系数，因为当此倍增系数超过1.25时，第二波纹管部分接触球接头的变形量增大.即，不能充分地抑制弯曲。

(5)优选地，可以在上述结构(3)的基础上形成这样的结构：球接头的末端部分处于锥形波纹管部分中.根据该结构，锥形波纹管部分在开始变形后不久就接触球接头的末端部分.锥形波纹管部分由于受到球接头的限制而不会进一步变形.根据本发明，不但抑制了第一波纹管部分和第二波纹管部分的弯曲，而且也抑制了锥形波纹管部分的弯曲.

根据本发明，提供一种防护罩，其中加工模具的步骤少，成本低，并且通过将与大直径安装部分连续的第一波纹管部分的径向刚性增大，同时保持第一波纹管部分的轴向刚性等于第二波纹管部分的轴向刚性，使弯曲得到抑制。

附图说明

图1表示安装根据本发明一个实施例的防护罩的状态图；

图2是防护罩的透视图；

图3是防护罩轴向的剖视图；以及

图4是背景技术的转向防护罩的轴向侧视图.

具体实施方式

下面将说明本发明转向防护罩(下面简称为“防护罩”)的一个实施例的防护罩。

首先说明安装本发明防护罩的位置.图1表示安装此实施例的防护罩的状态图.如图所示，方向盘90连接转向柱91.转向柱91通过万向接头92连接到转向齿轮箱93中包括的小齿轮(未图示)。小齿轮与同样包括在转向齿轮箱93中的齿条(未图示)啮合。齿条的一端与转向横拉杆94通过球接头(未图示)连接在一起.球接头上覆盖着防护罩1.

当驾驶员转动方向盘90时，转动力通过转向柱91和万向接头92传递到齿轮.小齿轮与齿条啮合.因此，通过小齿轮的转动，齿条在车辆的宽度方向上往复运动.并且，齿条从转向齿轮箱93的一端伸出并缩回到此末端。齿条的往复运动传递到前轮95(由图中点划线表示)。按这种方式，使前轮95的转向角度得到调节。

这里，防护罩1的大直径安装部分2固定地装在转向齿轮箱的非运动端.同时，防护罩1的小直径安装部分3固定地装在往复运动的转向横拉杆94上.并且，如上所述，齿条末端与转向横拉杆94是通过球接头连接的.因此，防护罩1根据转向横拉杆94的铰接运动而弯曲。并且，转向齿轮箱93装在本发明装置的大直径部分中，而转向横拉杆94装在本发明装置的小直径部分中。

下面说明此实施例的防护罩的结构.图2是此实施例的防护罩的透视图。图3是该防护罩的轴向剖视图。如图所示，防护罩1包括上面提到的大直径安装部分2和小直径安装部分3，第一波纹管部分4，第二波纹管部分5和锥形波纹管部分6.防护罩1由树脂制成，并通过吹塑法整体成型。

大直径安装部分2是环形.夹具20环绕着大直径安装部分2.大直径安装部分2通过夹具20牢固地装在转向齿轮箱93末端的外圆周面上。

第一波纹管部分4是圆柱波纹管形状，并与大直径安装部分2是连续的。组成第一波纹管部分4的四个波纹管脊部内圆周直径彼此完全一致。同样地，四个波纹管底部内圆周直径也彼此完全一致.齿条930的一部分同轴地收容在第一波纹管部分4的内圆周中.

第二波纹管部分5是圆柱波纹管形状，并与第一波纹管部分4是连续的。组成第二波纹管部分5的六个波纹管脊部内圆周直径彼此完全一致.同样地，六个波纹管底部内圆周直径也彼此完全一致.齿条930的末端部分以及牢固地装在齿条930上的球座部件961同轴地收容在第二波纹管5的内圆周侧。并且，球部件960可转动地收容在球座部件961的凹陷部分的内圆周侧.球接头96由球座部件961和球部件960构成。球部件960的球心A被收容在第二波纹管部分5的内圆周侧.球心A包括在本发明的铰接中心中.

这里，第一波纹管部分4的底部内圆周直径d2是第二波纹管部分5的底部内圆周直径d1的1.09倍.第一波纹管部分4的脊部内圆周直径大于第二波纹管部分5的脊部内圆周直径。并且，第二波纹管部分5的底部内圆周直径d1是球座部件961的外圆周直径d3的1.15倍.

锥形波纹管部分6是圆锥形状的波纹管，其与第二波纹管部分5是连续的，其直径朝小直径安装部分3方向减小，这在下面描述.球座部件961的末端部分962被收容锥形波纹管部分6的内圆周侧.并且，固定地装在球部件960上的一部分转向横拉杆94被同轴地收容在其中.

小直径安装部分3是环形的.小直径安装部分3与锥形波纹管部分6的小直径侧末端是连续的。夹具30环绕着小直径安装部分3而安装。小直径安装部分3通过夹具30，被牢固地固定在转向横拉杆94的外圆周面上.

下面说明本发明实施例的防护罩的运动。当防护罩1附近的环境温度升高时，密封在防护罩1内的空气膨胀.因此，防护罩1在直径扩大方向上受到应力.如上所述，第一波纹管部分4的底部内圆周直径d2是第二波纹管部分5的底部内圆周直径d1的1.09倍.因此，第一波纹管部分4的径向刚性高于第二波纹管部分5的径向刚性.因此，第二波纹管部分5在应力作用下沿直径扩大方向明显产生变形。这里，如上所述，第二波纹管部分5的底部内圆周直径d1是球座部件961的外圆周直径d3的1.15倍.即，第二波纹管部分5将靠近球座部件961。因此，第二波纹管部分5在其开始变形后不久就接触到球座部件961。因此，抑制了第二波纹管部分5的变形.沿直径扩大方向的应力自然也作用在锥形波纹管部分6上。在应力作用下，锥形波纹管部分6也变形。但是，锥形波纹管部分6的大直径侧末端部分靠近球座部件961的末端部分962.因此，锥形波纹管部分6在开始变形后不久就接触球座部件961的末端部分962。因此，锥形波纹管部分6的变形被抑制.

下面说明此实施例的防护罩的效果。根据此实施例的防护罩1，第二波纹管部分5的径向刚性小于第一波纹管部分4的径向刚性，从而通过设置第一波纹管部分4和第二波纹管部分5的直径差的很简单的措施，使弯曲得到抑制。因此，加工模具的步骤少，成本低。并且，根据此实施例的防护罩1，第一波纹管部分4难以变形，因此第一波纹管部分4难以形成与夹具20的滑动接触。

并且，根据此实施例的防护罩1，第一波纹管部分4的底部内圆周直径d2是第二波纹管部分5的底部内圆周直径d1的1.09倍。因此，在第一波纹管部分4与第二波纹管部分5的径向刚性之间形成适当的差异。并且，通过设置第一波纹管部分4与第二波纹管部分5在拉长和收缩方向的刚性相同，不但第二波纹管部分5而且第一波纹管部分4都具有波纹管固有的拉长和收缩以及弯曲的功能。

并且，根据此实施例的防护罩1，球部件960的球心A处于第二波纹管部分5的内圆周侧。除此之外，第二波纹管部分5的底部内圆周直径d1是球座部件961的外圆周直径d3的1.15倍。因此，防护罩1容易装到球接头96上。并且，不用担心由于与第二波纹管部分5的干涉而使球接头96和转向横拉杆94的铰接运动受到过多地限制。并且，第二波纹管部分5接触球座部件961的变形量小，因此能充分地抑制第二波纹管部分5的弯曲。

并且，根据此实施例的防护罩1，锥形波纹管部分6在开始变形后不久就接触球座部件961的末端部分962。因此，锥形波纹管部分6的变形受到抑制。以这种方式，根据此实施例的防护罩1，第一波纹管部分4的变形可以被其自身的高刚性抑制，第二波纹管部分5和锥形波纹管部分6的变形可以通过分别接触球接头96而被抑制。因此，抑制弯曲的效果好。

如上所述，已经对本发明的防护罩1的实施例进行了说明。但是，本发明的实施例并不特别地局限在上述实施例中。本领域的一般技术人员可以以不同的修改方式或改进方式实施本发明。

例如，在上述实施例中，第一波纹管部分4的底部内圆周直径d2是第二波纹管部分5的底部内圆周直径d1的1.09倍.除此之外，第二波纹管部分5的底部内圆周直径d1是球座部件931的外圆周直径d3的1.15倍.但是，倍增系数不特别地局限于上述设定的数值.并且，根据上述实施例，第二波纹管部分5的脊部内圆周直径和底部内圆周直径，分别设定为小于第一波纹管部分的脊部内圆周直径和底部内圆周直径.但是，可以仅仅将脊部内圆周直径和底部内圆周直径中的一个设定为较小值.并且，底部内圆周直径可以设定为较小值，而脊部内圆周直径可以设定为较大值。

Claims

1.一种覆盖介于大直径配合件与小直径配合件之间的球接头的防护罩，包括：

固定在大直径配合件上的大直径安装部分；

第一波纹管部分；

第二波纹管部分；

锥形波纹管部分；以及

固定在小直径配合件上的小直径安装部分，

其中，

第一波纹管部分从大直径安装部分之后开始连续到第二波纹管部分，

第二波纹管部分从第一波纹管部分之后开始连续到锥形波纹管部分，

锥形波纹管部分从第二波纹管部分之后开始连续到小直径安装部分，以及

小直径安装部分从锥形波纹管部分之后开始连续到小直径配合件，

其中，第一波纹管部分具有多个脊部和多个底部，第一波纹管部分的底部具有第一单一内圆周直径，

其中，第二波纹管部分具有多个脊部和多个底部，第二波纹管部分的底部具有第二单一内圆周直径，

其中，第二单一内圆周直径小于第一单一内圆周直径，从而第二波纹管部分的径向刚性小于第一波纹管部分的径向刚性，

其中，第一单一内圆周直径不大于第二单一内圆周直径的1.3倍，

其中，球接头的铰接中心处于第二波纹管部分的内圆周侧，

其中，第二单一底部内圆周直径等于或略大于球接头的外圆周直径，

其中，第二单一底部内圆周直径是球接头的外圆周直径乘以等于或大于1.0但小于1.25的倍增系数。

2.如权利要求1所述的防护罩，其中，球接头的末端部分处于锥形波纹管部分中。

3.如权利要求1所述的防护罩，其中，第一单一内圆周直径是第二单一内圆周直径的1.09倍。

4.如权利要求1所述的防护罩，其中，第二单一底部内圆周直径是球接头的外圆周直径乘以等于1.15的倍增系数。

5.如权利要求1所述的防护罩，其中，第一波纹管部分的多个脊部具有单一内圆周直径。

6.如权利要求1所述的防护罩，其中，第二波纹管部分的多个脊部具有单一内圆周直径。

7.如权利要求1所述的防护罩，其中，第一波纹管部分具有4个脊部和4个底部。

8.如权利要求7所述的防护罩，其中，第二波纹管部分具有6个脊部和6个底部。

9.如权利要求1所述的防护罩，其中，第二波纹管部分具有6个脊部和6个底部。