CN104443001B - 保护套 - Google Patents

Abstract

本发明提供即使以从倾斜方向施加推压力的形式与隔板抵接也能够抑制密封部翻卷的保护套。保护套(10)覆盖第3转向轴(3c)的外周，且以水密方式保持作为轴插通孔(8a)的车外侧孔缘的密封面(8b)，该第3转向轴(3c)插通于贯通形成在划分车厢(7)和发动机室(9)的隔板(8)中的轴插通孔(8a)，其中，在将覆盖第3转向轴(3c)的外周的筒状基部(11)和与密封面(8b)抵接的第2密封部(14)连接的挠性部(13)的中途，设有壁厚形成得比该挠性部(13)的基部(15a)更厚的厚壁部(18)。

Description

保护套

技术领域

本发明涉及例如适用于汽车、对插通在划分车厢和发动机室的车身板(所谓隔板)中的转向轴周围进行覆盖的保护套(grommet)。

背景技术

被夹装在汽车的转向轴与隔板插通部之间的现有的保护套110如图17、图18所示那样，具有：筒状基部111，呈现由规定的橡胶材料构成的筒状，对插通隔板8的轴插通孔8a的转向轴3(第3转向轴3c)的外周进行覆盖；第1密封部112，设在该筒状基部111的一端侧，外嵌于设在转向齿轮箱4的上端部的圆筒部4a；第2密封部114，经由壁厚较薄的挠性部113而设置，该挠性部113通过向所述筒状基部111的另一端外周侧延伸设置而构成为自如地挠性变形，与作为轴插通孔8a的车外侧孔缘的密封面8b抵接。

并且，所述挠性部113包括自筒状基部111的另一端朝径向外侧延伸设置的第1挠性部115、和通过经由设于该第1挠性部115末端的弯曲部116地延伸设置成折回状而与第2密封部114连接的第2挠性部117，利用基于自筒状基部111的一端侧被赋予的推压力F使所述弯曲部116弯曲而产生的弹性力，第2密封部114向隔板8弹性接触，从而发挥了抑制经过轴插通孔8a的雨水或尘埃等侵入这样的密封功能。

另外，作为有关具有类似于上述构成的构成的保护套的记载内容，已知有例如以下专利文献所记载的文献。

专利文献1：日本特开2011-79473号公报

在此，为了组装所述现有的保护套110，保持将所述第1密封部112预先外嵌在设于转向齿轮箱4的上端侧的圆筒部4a上的状态，随着所述第3转向轴3c向轴插通孔的插通，使所述第2密封部114与隔板8的密封面8b抵接，由此进行组装。

但是，当进行该组装时，出于避免与发动机室内的其它部件之间发生干涉等的关系，其组装方向受到限制，其结果无法按照使所述第2密封部114相对于密封面8b垂直地进行抵接的形式进行组装，有时必须按照使该第2密封部114相对于密封面8b从倾斜方向抵接的形式进行组装，而当进行这样的组装时，所述推压力F会倾斜地作用于密封面8b。

这样，在所述现有的保护套110的情况下，相对于所述挠性部113的基部115a，该挠性部113的末端侧所具有的弯曲部116侧的壁厚较小，该弯曲部116侧的刚性相对较低，因而，所述推压力F的大部分向弯曲部16侧逃逸，结果，相比板垂直成分F2，板平行成分F1变得相对较大，由此，无法获得相对于所述密封面8b的充分的推压力(板垂直成分F2)，由于前述的从倾斜方向进行的组装，存在因第2密封部114的滚转而导致发生翻卷的危险。

发明内容

本发明是着眼于该技术课题而提出的，其目的在于提供一种即使按照从倾斜方向施加推压力的形式与隔板抵接也可抑制密封部翻卷的保护套。

本发明是一种保护套，其特征在于，具备：筒状基部，该筒状基部覆盖转向轴的外周，该转向轴插通于贯通形成在划分车厢和发动机室的车身板中的轴插通孔；密封部，该密封部隔着薄壁的挠性部设置，该挠性部通过向所述筒状基部的外周侧延伸设置而构成为可自如地挠性变形，在组装状态下所述密封部与所述轴插通孔的车外侧孔缘抵接；和厚壁部，该厚壁部以壁厚至少比该挠性部的基部更厚的方式形成在所述挠性部中。

根据该构成，由厚壁部提高了挠性部的中途的刚性，其结果，与筒状基部连接的连接部即该挠性部的基部的刚性相对降低。由此，在从筒状基部侧向密封部侧被赋予的推压力之中，关于板平行成分，由于前述的厚壁部使得刚性提高而难以被传递，关于板垂直成分，由于前述的相对刚性降低而容易被传递，其结果，能够充分地确保该推压力的板垂直成分。

在此，作为本发明的优选的第1方式，优选的是，所述厚壁部设置成朝所述车身板侧突出，在所述组装状态下所述密封部的内周部与所述厚壁部抵接，所述密封部向内方的移动被限制。

通过这样构成，能够由厚壁部在物理方面限制密封部的内周侧的浮起，由此，能够更加可靠地限制该密封部的翻卷。

另外，作为本发明的优选的第2方式，优选的是，在所述厚壁部的外周构成有圆锥状的锥面，在所述组装状态下所述锥面的外径朝向所述车身板侧逐渐缩径。

这样，通过将厚壁部的外周面构成为所述规定的锥面，在获得前述的密封部的移动限制作用时，不再受到有关与该密封部抵接的抵接部位的限制。由此，即使在成型保护套时产生了尺寸偏差或是在保护套组装时作用的推压力产生偏差的情况下，能够确保前述的密封部的移动限制作用，能够更有效地限制所述密封部的翻卷。

进而，作为本发明的优选的第3方式，优选的是，所述厚壁部构成为，在所述组装状态下所述厚壁部的末端与所述车身板抵接。。

这样，通过使厚壁部向车身板抵接，能够由该厚壁部对保护套的板垂直方向的移动加以限制。由此，存在以下优点：即使在保护套组装时作用有过度的压缩力，由于厚壁部成为止动部，其结果，能够防止因挠性部或密封部被过度压缩而导致的该部分的异常变形。

根据本发明，通过在挠性部的中途设置厚壁部，板平行成分难以被传递，同时板垂直成分容易被传递，其结果，推压力的板垂直成分增大，由此能够抑制因密封部滚转而导致的翻卷。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的保护套的组装状态的转向装置周边的纵剖面图。

图2是从表侧观看图1所示的保护套的立体图。

图3是从背侧观看图1所示的保护套的立体图。

图4是表示本发明的第1实施方式所涉及的保护套的组装状态的图1的保护套周边的纵剖面图。

图5是表示该实施方式所涉及的保护套的自由状态的图2的A-A线剖面图。

图6是表示该实施方式所涉及的保护套的组装状态的图4的主要部分放大图。

图7是表示对该实施方式所涉及的保护套中产生的应变的分布进行解析的结果的图，(a)是表示自由状态的图，(b)是表示组装中途的状态的图，(c)是表示组装状态的图，(d)是表示组装时作用有过度的推压力的状态的图。

图8是表示对现有的保护套中产生的应变的分布进行解析的结果的图，(a)是表示自由状态的图，(b)是表示组装中途的状态，(c)是表示组装状态的图，(d)是表示组装时作用有过度的推压力的状态的图。

图9是表示本发明的第2实施方式所涉及的保护套的自由状态的与图2的A-A线剖面相当的图。

图10是表示该实施方式所涉及的保护套的组装状态的与图4的主要部分放大图相当的图。

图11是表示本发明的第3实施方式所涉及的保护套的组装状态的与图1的保护套周边的纵剖面图相当的图。

图12是表示该实施方式所涉及的保护套的自由状态的与图2的A-A线剖面相当的图。

图13是表示该实施方式所涉及的保护套的组装状态的图11的主要部分放大图。

图14是表示本发明的第4实施方式所涉及的保护套的自由状态的与图2的A-A线剖面相当的图。

图15是表示该实施方式所涉及的保护套的组装状态的与图11的主要部分放大图相当的图。

图16是表示本发明的第4实施方式的变型例所涉及的保护套的组装状态的与图4的主要部分放大图相当的图。

图17是表示现有的保护套的自由状态的与图2的A-A线剖面图相当的图。

图18是表示现有的保护套的组装状态的与图4的主要部分放大图相当的图。

附图标记说明

3…转向轴

3c…第3转向轴

7…车厢

8…隔板(车身板)

8a…轴插通孔

8b…密封面(车外侧孔缘)

9…发动机室

10…保护套

11…筒状基部

12…第1密封部

13…挠性部

14…第2密封部(密封部)

18…厚壁部

具体实施方式

以下基于附图来详细说明本发明所涉及的保护套的实施方式。另外，在下述的实施方式中，示出了与以往同样地将本发明所涉及的保护套适用于汽车的转向装置的方式。

适用了本发明的转向装置1如图1所示那样，在通过将第1～第3转向轴3a～3c以周知的万向接头J1、J2连结而成的转向轴3之中，一端侧的第1转向轴3a面临车厢7内地与转向盘2连结，而且，另一端侧的第3转向轴3c插通作为车身板的隔板8地面临发动机室9内，且经由其末端侧被收纳在转向齿轮箱4内部的规定的操舵机构(例如齿条&小齿轮机构等)可转向地与图示外的车轮联系，如此地构成。并且，在贯通形成于隔板8的轴插通孔8a与第3转向轴3c之间，夹装有对车厢7的内外进行水密保持的保护套10。

〔第1实施方式〕

图2～图6表示本发明所涉及的保护套10的第1实施方式，该保护套10具有：筒状基部11，其呈现由规定的橡胶材料构成的筒状，覆盖被插通于隔板8的轴插通孔8a的第3转向轴3c的外周；第1密封部12，其设于该筒状基部11的一端侧，外嵌在设于转向齿轮箱4的上端部的圆筒部4a上；第2密封部14，其经由壁厚较薄的挠性部13设置，与作为轴插通孔8a的车外侧孔缘的密封面8b抵接，该挠性部13通过向所述筒状基部11的另一端外周侧延伸设置而构成为可自由地挠性变形。

所述筒状基部11呈大致圆筒状，其中心P1相对于第2密封部14的中心P2偏置一些地设置，而且，其轴心X相对于隔板8非垂直地设置。通过这样构成，当从该筒状基部11的一端侧(第1密封部12侧)施加推压力F而使第2密封部14向隔板8弹性接触时，该推压力F的方向相对于隔板8不垂直，从而成为助长了第2密封部14的翻卷的原因。

所述第1密封部12在筒状基部11的一端部构成为层差扩径状，设定成比转向齿轮箱4的圆筒部4a的外径小一些的内径，而且，在其内周，纵剖面呈大致锯齿状的多个第1密封唇12a在该圆筒部4a的轴向直列地配置。即，该第1密封唇12a与转向齿轮箱4的圆筒部4a的外周面弹性接触而紧密接合，由此该转向齿轮箱4的圆筒部4a被水密地保待，抑制了雨水或尘埃等朝转向齿轮箱4内的侵入。

所述挠性部13包括：自筒状基部11的另一端朝径向外侧延伸设置的第1挠性部15；通过经由设于该第1挠性部15的末端的弯曲部16延伸设置成折回状而与第2密封部14连接的第2挠性部17。利用通过基于自所述筒状基部11的一端侧被赋予的推压力F使所述弯曲部16弯曲(弹性变形)而产生的弹性力，第2密封部14向隔板8弹性接触。

所述第2密封部14构成为壁厚比挠性部13的一般部更厚，在其末端面，设有与所述第1密封部12同样地纵剖面形成为大致锯齿状的多个第2密封唇14a。即，通过该第2密封唇14a与隔板8的密封面8b弹性接触并紧密接合，该轴插通孔8a被水密地保持，抑制了雨水或尘埃等向车厢7内的侵入。

另外，在所述挠性部13的中途，沿着该挠性部13的周向连续地设置有至少壁厚比该挠性部13更厚的厚壁部18。更具体地来讲，该厚壁部18在第1挠性部15中相对于该第1挠性部15的基部15a向弯曲部16侧偏置一些地设置，而且以向隔板8侧突出的方式加厚壁厚，其壁厚Tx设定成比第1挠性部15的基部15a的壁厚T0充分大。

另外，在本实施方式中，所述厚壁部18尤其如图4、图6所示那样，成为在保护套10的组装状态下不与第2密封部14接触的构成。换言之，在保护套10的组装状态下，在第2密封部14与厚壁部18之间至少形成径向间隙C，成为隔着该径向间隙C而两者14、18相互非接触的构成。

如以上所述，所述保护套10其一端(第1密封部12)配置于转向齿轮箱4的圆筒部4a的端面4b，另一端(第2密封部14)通过隔板8的密封面8b配置成夹持状态，从而挠性部13(弯曲部16)弯曲变形，基于该弯曲变形的复原力，第1密封部12与转向齿轮箱4的圆筒部4a的端面4b弹性接触，第2密封部14与隔板8的密封面8b弹性接触，其结果，该保护套10在发挥了密封功能的状态下被组装保持。

以下，基于图1、图4及图6对所述保护套10的组装顺序进行说明，同时对该保护套10的特征性作用效果进行说明。

首先，保持在所述转向齿轮箱4中组装了保护套10的一端的状态，即在筒状基部11插通第3转向轴3c而第1密封部12嵌装在转向齿轮箱4的圆筒部4a的外周面上的状态，第3转向轴3c插通于隔板8的轴插通孔8a，与转向装置1一起组装保护套10。

此时，出于避免与发动机室9内的其它部件发生干涉的关系等，有时不是按照与隔板8的密封面8b正交的形式来组装第3转向轴3c以及转向齿轮箱4，在该情况下，保护套10的第2密封部14相对于所述密封面8b从倾斜方向抵接。其结果，从所述筒状基部11的一端侧被赋予的推压力F例如像图6所示那样，相对于密封面8b倾斜地作用。

在此，在如图17、图18所示的现有的保护套110中，如前述那样，相对于所述挠性部113的基部115a，该挠性部113的末端侧所具有的弯曲部116侧的壁厚较小，该弯曲部116侧的刚性相对较低，因而，所述推压力F的大部分向弯曲部16侧逃逸，其结果，相比板垂直成分F2，板平行成分F1变得相对较大。由此，无法获得充分的板垂直成分F2，由于前述的从倾斜方向的组装，导致因第2密封部114的滚转造成的翻卷。

对此，在本实施方式所涉及的保护套10中，通过在所述挠性部13的中途设置壁厚比该挠性部13的基部15a更厚的厚壁部18，相比挠性部13的末端侧(厚壁部18侧)，该挠性部13的基部15a侧的刚性相对较低。由此，与所述现有技术相反地，所述推压力F难以逃逸到弯曲部16侧，相比板平行成分F1，板垂直成分F2相对变大。其结果，该推压力F的板垂直成分F2有效地作用，能够获得第2密封部14相对于密封面8b的充分的推压力，能够抑制该第2密封部14的翻卷。

这样，根据本实施方式所涉及的保护套10，通过设置所述厚壁部18，能够将挠性部13中的基部15a的刚性设定得相对较低，可更大地确保推压力F的板垂直成分F2，其结果，抑制了因所述第2密封部14的滚转导致的翻卷，能够确保依靠该第2密封部14获得的良好的水密性。

而且，如本实施方式那样，通过将所述厚壁部18设置在挠性部13的基端部，即设置在与挠性部13的基部15a邻接的位置上，能够有效地抑制因所述推压力F向挠性部13侧逃逸而造成的板垂直成分F2的减少，能够更为可靠地确保该板垂直成分F2。由此，第2密封部14的翻卷有效地得到抑制，有助于该第2密封部14的水密性的进一步提高。

在此，关于本实施方式所涉及的保护套10和现有的保护套110，如图7、图8所示那样，通过解析各自所产生的应变分布，验证了上述那样的板垂直成分F2的增大化作用。另外，图7是本实施方式的保护套10所涉及的图，图8是现有的保护套110所涉及的图，各图中的(a)表示自由状态，(b)表示组装中途的状态，(c)表示组装状态，(d)表示组装时作用了过度的推压力的状态。

即，可知的是，在现有的保护套110中，如图8所示那样，基于所述推压力F引起的挠性变形的应变集中在挠性部113的弯曲部116，相对于此，在本实施方式所涉及的保护套10中，如图7所示那样，基于所述推压力F引起的挠性变形的应变分散在挠性部13中的基部15a和弯曲部16，且随着推压力F的增大，产生于所述基部15a的应变增大(各图中的白色部分)。因此，根据该解析结果可间接确认的是，在本实施方式中，通过设置所述厚壁部18而增大了作用于所述基部15a的板垂直成分F2。

〔第2实施方式〕

图9、图10表示本发明所涉及的保护套的第2实施方式，改变了所述第2实施方式中的厚壁部18的构成。另外，在本实施方式中，由于关于保护套20自身的基本构成与所述第1实施方式所涉及的保护套10同样，所以，通过对与该第1实施方式所涉及的保护套10同样的构成标注相同的附图标记而省略具体说明。

即，在本实施方式中，所述厚壁部18构成为，在保护套20的组装状态、即在隔板8与转向齿轮箱4之间被夹持的状态下，如图10所示那样，能够与第2密封部14的内周面14b抵接。

通过这样构成，除了发挥与所述第1实施方式所涉及的保护套10同样的作用效果，借助所述厚壁部18，能够在物理方面限制保护套20的组装状态下的第2密封部14的内周侧的浮起，由此，能够可靠地抑制因该第2密封部14的滚转导致的翻卷的产生。

〔第3实施方式〕

图11～图13表示本发明所涉及的保护套的第3实施方式，改变了所述第2实施方式中的厚壁部18的构成。另外，在本实施方式中，由于关于保护套30自身的基本构成与所述第2实施方式所涉及的保护套20同样，所以，通过对与该第2实施方式所涉及的保护套20同样的构成标注相同的附图标记而省略具体说明。

即，在本实施方式中，所述第2实施方式中形成为大致垂直状的厚壁部18的外周面由朝向其末端侧(隔板8侧)逐渐缩径的圆锥状的锥面18a构成，利用该锥面18a，能够抑制保护套30的组装状态下的第2密封部14的翻卷。

通过这样构成，除了发挥与所述第2实施方式所涉及的保护套20同样的作用效果之外，即使在保护套30成型时产生寸法偏差、保护套30组装时的推压力F的作用方向上产生偏差的情况下，也可与第2密封部14跟厚壁部18抵接的抵接位置、即该第2密封部14所抵接的厚壁部18的突出方向的位置无关，可靠地限制该第2密封部14的翻卷。

此外，还可获得以下优点：根据所述锥面18a带来的所谓楔效果，可提高相对于第2密封部14的板垂直方向的推压力(参照图13的力成分f2)，能够更为可靠地抑制该第2密封部14的翻卷。

〔第4实施方式〕

图14、图15表示本发明所涉及的保护套的第4实施方式，改变了所述第3实施方式中的厚壁部18的构成。另外，在本实施方式中，由于关于保护套40自身的基本构成与所述第3实施方式所涉及的保护套30同样，所以，通过对与该第3实施方式所涉及的保护套30同样的构成标注相同的附图标记而省略具体说明。

即，在本实施方式中，所述厚壁部18在保护套40的组装状态，即在隔板8与转向齿轮箱4之间被夹持的状态下，构成为能够与密封面8b抵接。

通过这样构成，除了发挥与所述第3实施方式所涉及的保护套30同样的作用效果之外，还能够借助所述厚壁部18实现板垂直方向的移动限制。由此，在保护套40的组装时即使从筒状基部11的一端侧即转向齿轮箱4侧作用了过度的压缩力，该厚壁部18也会成为止动部，能够防止因挠性部13或第2密封部14被过度压缩而导致的该部分13、14的异常变形，有助于确保第2密封部14的更为良好的水密性。

另外，在本实施方式中，说明了在所述第3实施方式所涉及的保护套30的基础上延长了上述厚壁部18的例子，但也可以例如像图16所示那样与所述第1实施方式组合，根据该组合，也能够实现由上述厚壁部18的止动部效果带来的第2密封部14的水密性提高。

本发明并不限定于所述各实施方式所公开的构成，所述各保护套10、20、30、40的细节部分的构成，例如筒状基部11(第1密封部12)、挠性部13、第2密封部14的形状等与本发明的构成无直接关系的细节部分的构成，当然即使是所述厚壁部18等与本发明的构成有直接关系的部分，其形状或大小等也可以在不脱离本发明构思的范围内根据作为适用对象的转向装置1或车身进行自由变更。

Claims (4)

1.一种保护套，其特征在于，具备：

筒状基部，该筒状基部覆盖转向轴的外周，该转向轴插通于贯通形成在划分车厢和发动机室的车身板中的轴插通孔；

密封部，该密封部隔着薄壁的挠性部设置，该挠性部包括自所述筒状基部朝径向外侧延伸设置的第1挠性部和经由设于该第1挠性部的末端的弯曲部延伸设置成折回状的第2挠性部，在组装状态下所述密封部与所述轴插通孔的车外侧孔缘抵接；和

厚壁部，该厚壁部相对于所述挠性部的第1挠性部的基部向所述弯曲部侧偏置且设置在所述第2挠性部的内周侧，该厚壁部以壁厚至少比该第1挠性部的基部更厚的方式形成。

2.如权利要求1所述的保护套，其特征在于，所述厚壁部设置成朝所述车身板侧突出，

在所述组装状态下所述密封部的内周部与所述厚壁部抵接，从而所述密封部向内方的移动被限制。

3.如权利要求2所述的保护套，其特征在于，在所述厚壁部的外周构成有圆锥状的锥面，在所述组装状态下所述锥面的外径朝向所述车身板侧逐渐缩径。

4.如权利要求1～3中任一项所述的保护套，其特征在于，所述厚壁部构成为，在所述组装状态下所述厚壁部的末端与所述车身板抵接。