CN114212038B - 一种防尘罩及转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防尘罩及转向系统，属于车辆转向技术领域。防尘罩包括罩体及设置在罩体至少一端的连接段，连接段为管状结构；连接段包括自适应密封结构，自适应密封结构包括形成于连接段内周面的形变凸起和形变槽，形变槽间隔设置于形变凸起之间，形变槽为形变凸起提供形变空间，至少形变凸起由热缩材质制成。防尘罩能够使得连接段的热缩形变较为均匀，以保证防尘罩的密封效果。

Description

一种防尘罩及转向系统

技术领域

本发明涉及车辆转向技术领域，尤其涉及一种防尘罩及转向系统。

背景技术

汽车的转向系统包括设置在主壳体内侧的电机、蜗轮蜗杆副、齿轮轴、转向齿条及设置在主壳体外侧的内拉杆。其中，蜗轮蜗杆副包括啮合连接的蜗轮和蜗杆，电机与蜗杆传动连接，齿轮轴固定穿设至蜗轮，齿轮轴与转向齿条啮合连接，内拉杆的一端穿入主壳体内与转向齿条连接，转向齿条能够带动内拉杆移动，从而使内拉杆带动汽车的车轮转动，以实现转向功能。

由于内拉杆的一端需要穿入主壳体内以与转向齿条连接，因此需要在内拉杆与主壳体之间设置防尘罩，以避免空气中的颗粒杂质或者灰尘通过内拉杆与转向齿条之间的连接处进入主壳体内，从而影响主壳体内的蜗轮蜗杆的转动性能，进而影响整个转向系统的转向性能。

目前，防尘罩采用能够伸缩变形的波纹管，且整个防尘罩的材质为热塑性弹性体。使用时，防尘罩的一端的间隙套在内拉杆上，防尘罩的另一端间隙套在主壳体上，然后通过热风机等加热设备对防尘罩的两端的外表面进行加热，以使防尘罩两端逐渐收缩并直至间隙消除，最终使防尘罩两端分别收缩并贴紧至内拉杆和主壳体，以实现通过防尘罩对内拉杆与主壳体之间的密封。

然而现有防尘罩的两端呈环形结构，在受热收缩时环形结构会产生受热不均，存在部分收缩过紧而部分收缩较松的问题，导致防尘罩两端的环形结构与主壳体或内拉杆之间会产生未被填充的空隙，进而影响防尘罩的密封效果。

综上所述，亟需设计一种防尘罩及转向系统，来解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种防尘罩，其能够使得连接段的热缩形变较为均匀，以保证防尘罩的密封效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种防尘罩，包括：罩体及设置在所述罩体至少一端的连接段，所述连接段为管状结构；

所述连接段包括自适应密封结构，所述自适应密封结构包括形成于所述连接段内周面的形变凸起和形变槽，所述形变槽间隔设置于所述形变凸起之间，所述形变槽为所述形变凸起提供形变空间，至少所述形变凸起由热缩材质制成。

进一步地，所述形变凸起均匀分布于所述连接段内周面。

进一步地，所述形变凸起包括第一凸起组和第二凸起组，所述第一凸起组包括多个第一凸起，所述第二凸起组包括多个第二凸起，所述第一凸起组和所述第二凸起组沿所述连接段的周向交错设置，所述第一凸起和所述第二凸起沿不同的方向延伸。

进一步地，所述第一凸起沿所述连接段的周向延伸，所述第二凸起沿所述连接段的轴向延伸。

进一步地，所述第一凸起组包括多个，多个所述第一凸起组沿所述连接段的轴向间隔设置，轴向相邻两个所述第一凸起组之间的间隔形成所述形变槽。

进一步地，所述第一凸起向所述连接段径向内侧凸出的高度和所述第二凸起向所述连接段径向内侧凸出的高度相同。

进一步地，所述连接段包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段和所述第二连接段分别位于所述罩体的两端，所述第一连接段和所述第二连接段内分别设有所述自适应密封结构。

进一步地，所述第二连接段的内径小于所述第一连接段的内径。

进一步地，所述罩体为波纹管状结构。

进一步地，所述热缩材质包括交联聚乙烯、交联聚氯乙烯中的一种或两种。

本发明的另一个目的在于提出一种转向系统，能够使主壳体与防尘罩之间的密封效果较好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种转向系统，包括：

主壳体，其内设置有转向齿条；

内拉杆，其一端穿入所述主壳体内与所述转向齿条连接；

还包括：如上所述的防尘罩，所述防尘罩罩设于所述内拉杆外，所述连接段套设于所述主壳体；

所述自适应密封结构被配置为能够与所述主壳体密封连接。

进一步地，所述转向系统包括两个所述内拉杆和两个所述防尘罩，两个所述内拉杆分别穿入所述主壳体的两端内并与所述转向齿条的两端连接，两个所述防尘罩分别套设于两个所述内拉杆且分别与所述主壳体的两端连接。

本发明的有益效果为：

通过使连接段为管状结构，且连接段包括自适应密封结构，并使自适应密封结构的形变槽间隔设置在由热缩材质制成的形变凸起之间；当防尘罩用于转向系统时，可将防尘罩间隙套设在主壳体或内拉杆上，并对连接段进行加热，由于形变槽能够为形变凸起提供形变空间，即连接段内周面的形变凸起受热变形后会填充至形变槽内，进而使得自适应密封结构贴合于主壳体或内拉杆，以能够保证连接段与主壳体或内拉杆之间的密封性能；通过调整形变凸起在连接段内周面上的设置位置，以能够根据密封需求引导连接段发生热缩变形的位置；并且通过设置形变槽，能够根据密封需求引导形变凸起发生热缩形变的方向，进而使得热缩变化可以根据自适应密封结构自适应调整，从而实现对连接段的热缩形变的有效引导和控制；相对于现有技术而言，本发明中的形变凸起能够使得连接段的热缩形变更加均匀，以消除连接段部分收缩过紧而部分收缩较松的现象，保证连接段与主壳体或内拉杆之间不会产生未被填充的空隙，进而能够保证防尘罩的密封效果。

附图说明

图1是本发明提供的防尘罩的结构示意图一；

图2是本发明提供的防尘罩的结构示意图二；

图3是本发明提供的防尘罩的结构示意图三；

图4是本发明提供的转向系统的结构示意图；

图5是本发明提供的转向系统的部分分解示意图一；

图6是本发明提供的转向系统的部分分解示意图二；

图7是本发明提供的转向系统的剖视图；

图8是本发明提供的防尘罩、转向齿条与内拉杆之间的装配结构示意图。

附图标记：

1-主壳体；2-内拉杆；3-防尘罩；31-第一连接段；32-第二连接段；33-罩体；331-主体段；332-过渡段；4-形变凸起；41-第一凸起；42-第二凸起；5-转向齿条；6-形变槽；7-驱动组件；8-方向盘输入轴。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

目前，防尘罩采用能够伸缩变形的波纹管，且整个防尘罩的材质为热塑性弹性体。使用时，防尘罩的一端的间隙套在内拉杆上，防尘罩的另一端间隙套在主壳体上，然后通过热风机等加热设备对防尘罩的两端的外表面进行加热，以使防尘罩两端逐渐收缩并直至间隙消除，最终使防尘罩两端分别收缩并贴紧至内拉杆和主壳体，以实现通过防尘罩对内拉杆与主壳体之间的密封。

然而，现有防尘罩两端的结构为一个单独的环形，在受热收缩时环形结构会产生受热不均，存在部分收缩过紧而部分收缩较松的问题，导致防尘罩两端的环形结构与主壳体或内拉杆之间会产生未被填充的空隙，进而影响防尘罩的密封效果。

为此，本实施例中提出了一种防尘罩，如图1所示，该防尘罩3包括罩体33以及设置在罩体33至少一端的连接段，连接段为管状结构；连接段包括自适应密封结构，自适应密封结构包括形成于连接段内周面的形变凸起4和形变槽6，形变槽6间隔设置在形变凸起4之间，形变槽6为形变凸起4提供形变空间，至少形变凸起4由热缩材质制成。其中，防尘罩3用于密封连接两个待连接件，当防尘罩3用于车辆的转向系统时，两个待连接件分别为主壳体1与内拉杆2，此时，防尘罩3的两端均设置有连接段，两端的连接段的自适应密封结构分别贴合至主壳体1和内拉杆2。

本实施例中的防尘罩3相对于现有技术而言在防尘罩3端部的连接段上设置有自适应密封结构；当防尘罩3用于转向系统时，可将防尘罩3间隙套设在主壳体1或内拉杆2上，并对连接段进行加热，由于形变槽6能够为形变凸起4提供形变空间，即连接段内周面的形变凸起4受热变形后会填充至形变槽6内，进而使得自适应密封结构贴合于主壳体1或内拉杆2，以能够保证连接段与主壳体1或内拉杆2之间的密封性能；通过调整形变凸起4在连接段内周面上的设置位置，以能够根据密封需求引导连接段发生热缩变形的位置；并且通过设置形变槽6，能够根据密封需求引导形变凸起4发生热缩形变的方向，进而使得热缩变化可以根据自适应密封结构自适应调整，从而实现对连接段的热缩形变的有效引导和控制；相对于现有技术而言，本发明中的形变凸起4能够使得连接段的热缩形变更加均匀，以消除连接段部分收缩过紧而部分收缩较松的现象，保证连接段与主壳体1或内拉杆2之间不会产生未被填充的空隙，进而能够保证防尘罩3的密封效果。其中，形变凸起4均匀分布在连接段内周面，以进一步保证连接段的热缩形变较为均匀。

值得说明的是，通过对连接段进行加热，以使自适应密封结构的形变凸起4发生热缩形变，进而能够填充于形变槽6，以使得连接段与主壳体1或内拉杆2之间的间隙更加平均；即在相同的加热条件下要将连接段与主壳体1或内拉杆2之间的间隙完全消除，能够使热风机转动圈数可以更少，可降低对连接段的加热操作时间，进而能够降低操作失误的几率，以保证防尘罩3的密封效果。

需要注意的是，通过形变槽6以能够使热风机的热量可以从连接段的外表面经过形变槽6快速传导至连接段的内表面，不会影响连接段内表面的受热情况，以保证连接段的内表面能正常受热而发生收缩变形。

具体地，如图1所示，形变凸起4包括第一凸起组和第二凸起组，第一凸起组包括多个第一凸起41，第二凸起组包括多个第二凸起42，第一凸起组和第二凸起组沿连接段的周向交错设置，且第一凸起41和第二凸起42沿不同的方向延伸，以在连接段的内表面上形成具有类似于网格形状的形变凸起4。

通过使形变凸起4形成类似于网格形状，以在连接段31发生受热收缩时，使形变凸起4的变形较为均匀，从而使得自适应密封结构能够较为紧密地贴合于主壳体1和内拉杆2。

进一步地，第一凸起组设置有多个，多个第一凸起组沿连接段的轴向方向间隔设置，且轴向相邻两个第一凸起组之间的间隔形成形变槽6。每个第一凸起组均包括多个沿连接段的圆周方向延伸的弧状第一凸起41，第二凸起42沿连接段的轴向方向延伸，多个第二凸起42沿连接段的圆周方向分布。其它实施例中，还可以使第一凸起41沿与连接段的圆周方向呈夹角设置的方向延伸，使第二凸起42沿与连接段的轴向方向呈夹角设置的方向延伸。此处，对第一凸起41和第二凸起42的具体延伸方向不作具体限定，只要保证沿圆周方向的任意相邻的两个第一凸起41之间均连接有一个第二凸起42即可。

通过使第一凸起41沿连接段的圆周方向延伸，第二凸起42沿连接段的轴向方向延伸，一方面能够使连接段的内侧的结构较为简单，另一方面由于形变槽6是由相邻两个第一凸起组之间的间隙所形成，因此，使第一凸起41沿连接段的圆周方向延伸，第二凸起42沿连接段的轴向方向延伸能够使形成的形变槽6的形状与形变凸起4相匹配，以使形变槽6能够容纳形变凸起4发生热缩形变后的变形量，进而能够使得连接段的热缩形变更加均匀。

通过设置多个间隔设置的第一凸起组，由此可实现多重连接和多重密封，一方面增加了与相邻部件的连接强度，另一方面增加了与相邻部件的密封性。

进一步地，第一凸起41向连接段的径向内侧凸出的高度和第二凸起42向连接段的径向内侧凸起的高度大致相同。其它实施例中，还可以使第一凸起41向连接段的径向内侧凸出的高度与第二凸起42向连接段的径向内侧凸起的高度不相同，具体设置情况需要根据实际工况以及密封需求决定。其中，第一凸起41具体为呈弧形设置的长条形结构，第二凸起42为沿轴向延伸的直条型结构。此处，对第一凸起41和第二凸起42的具体结构不作具体限定。

通过使第一凸起41向连接段的径向内侧凸出的高度和第二凸起42向连接段的径向内侧凸起的高度大致相同，以能够使第一凸起41和第二凸起42发生热缩变形的时间及变形的程度基本保持一致，进而使第一凸起41和第二凸起42经过变形后仍能够位于同一弧形面上，不会使连接段的内侧形成凹凸不平的内侧面，从而能够使连接段与主壳体1或内拉杆2之间的贴合较为紧密，以使连接段与主壳体1或内拉杆2之间的密封性较好。

如图1和图2所示，连接段包括第一连接段31和第二连接段32，第一连接段31和第二连接段32分别位于罩体33的两端，第一连接段31和第二连接段32内分别设有自适应密封结构，即本实施例中的第二连接段32的结构大致与第一连接段31相同，且第一连接段31与主壳体1贴合连接，第二连接段32与内拉杆2贴合连接。

进一步地，第一连接段31和第二连接段32的材质为热缩材质，以能够在形变凸起4发生受热热缩时，第一连接段31和第二连接段32也发生受热收缩，进而使第一连接段31和第二连接段32的内径逐渐收缩，以加速自适应密封结构贴合至主壳体1或内拉杆2的速度，从而能够使第一连接段31更快地贴合至主壳体1，第二连接段32更快地贴合至内拉杆2。本实施例中，热缩材质包括交联聚乙烯、交联聚氯乙烯中的一种或两种，热缩材质是指在加热到预设值后能够收缩包覆在待连接件的外表面的材质，从而能够起到密封的作用。其它实施例中，还可以使热缩材质包括能够在温度升高至预设值时发生收缩的其它材质。

具体地，第二连接段32的内径小于或者大于第一连接段31的内径，以便于通过防尘罩3连接两个不同直径的待连接件。本实施例中，第二连接段32的内径小于第一连接段的内径。其它实施例中，还可以使第二连接段32的内径与第一连接段31的内径相同，以使防尘罩3能够连接两个直径相同的待连接件。

进一步地，罩体33的内径沿第一连接段31至第二连接段32的方向具有减小的趋势。具体地，如图1-3所示，罩体33包括主体段331和过渡段332，主体段331的两端分别与第一连接段31和过渡段332的一端连接，过渡段332的另一端与第二连接段32连接，且主体段331具有弹性，以使主体段331的长度能够随内拉杆2的移动而变长或缩短，以适配内拉杆2的运动。其中，过渡段332的内径向靠近第二连接段32的方向逐渐减小，以通过过渡段332连接主体段331与第二连接段32，从而使整个防尘罩3的尺寸能够与主壳体1和内拉杆2的尺寸相匹配。

具体而言，如图3所示，罩体33的主体段331呈波纹管状结构。波纹管状结构是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性结构，当内拉杆2移动时，波纹管上的相邻两个波纹之间能够远离或靠拢，从而实现主体段331的长度能够随内拉杆2的移动而变长或缩短。

其中，主体段331在正常长度下的状态如图3中(b)所示，主体段331在随内拉杆2的移动而变长的状态如图3中(a)所示，主体段331在随内拉杆2的移动而缩短的状态如图3中(c)所示。

其它实施例中，主体段331还可以为由弹性材质制成的弹性件，例如由橡胶制得的弹性件，当内拉杆2移动时，弹性件能够发生弹性形变，从而实现主体段331的长度能够随内拉杆2的移动而变长或缩短。

值得注意的是，相对于主体段331为由弹性材质制成的弹性件而言，使主体段331呈波纹管状结构，能够使主体段331的两端不会受到由于主体段331的长度在变长时产生的拉扯力，从而不会影响第一连接段31与第二连接段32的密封连接效果。

本实施例中还提出了一种转向系统，如图4-8所示，该转向系统包括如上所述的防尘罩3、主壳体1及内拉杆2。其中，在主壳体1内设置有转向齿条5；内拉杆2的一端穿入主壳体1内与转向齿条5连接，以使转向齿条5能够带动内拉杆2移动，从而使内拉杆2带动汽车的车轮转动，以实现转向功能；防尘罩3罩设在内拉杆2外侧，防尘罩3包括如上所述的罩体33及设置在罩体33两端的第一连接段31和第二连接段32，且第二连接段32的内径小于第一连接段31的内径，第一连接段31套设于主壳体1，第二连接段32套设于内拉杆2。

具体地，在对第一连接段31的外表面和第二连接段32的外表面进行加热之前，第一连接段31内侧和第二连接段32内侧的形变凸起4分别间隙套设在主壳体1与内拉杆2上；当对第一连接段31的外表面和第二连接段32的外表面进行加热以发生收缩变形之后，第一连接段31内侧和第二连接段32内侧自适应密封结构分别贴合于主壳体1与内拉杆2，从而实现第一连接段31与主壳体1之间的密封以及第二连接段32与内拉杆2之间的密封；以此方式，能够通过防尘罩3上设置的自适应密封结构对内拉杆2与主壳体1之间进行密封连接，以避免空气中的颗粒杂质或者灰尘通过内拉杆2与转向齿条5之间的连接处进入主壳体1内，从而保证了设置在主壳体1内的其它零部件的使用性能，进而保证了整个转向系统的转向性能。

进一步地，如图7和图8所示，转向系统包括两个内拉杆2和两个防尘罩3，一个内拉杆2穿入主壳体1的一端内并与转向齿条5的一端连接，另一个内拉杆2穿入主壳体1的另一端内并与转向齿条5的另一端连接，一个防尘罩3套设于一个内拉杆2并与主壳体1的一端连接，另一个防尘罩3套设于另一个内拉杆2并与主壳体1的另一端连接，以使两个内拉杆2分别带动车轮两端的车轮转动，从而实现转向系统的转向功能。

具体地，如图5所示，转向系统还包括方向盘、方向盘输入轴8及驱动组件7，方向盘与方向盘输入轴8传动连接，驱动组件7设置在主壳体1内，驱动组件7包括驱动件、齿轮轴、相互啮合连接的蜗轮与蜗杆，驱动件与蜗杆传动连接，齿轮轴的一端固定穿设至蜗轮，齿轮轴的另一端与转向齿条5互相啮合。其中，使用防尘罩3对内拉杆2与主壳体1之间进行密封，以密封内拉杆2与转向齿条5，从而避免灰尘等通过内拉杆2与转向齿条5之间的连接处进入主壳体1内，从而影响主壳体1内的驱动组件7的传动性能，以保证整个转向系统的转向性能。本实施例中，驱动件具体为电机。

具体而言，当转动方向盘，以带动方向盘输入轴8转动一定角度，此时，驱动件根据方向盘输入轴8的转动方向信号以及方向盘输入轴8的转动扭矩信号开始转动，驱动件驱动蜗杆旋转，蜗杆旋转以带动蜗轮转动，蜗轮转动以带动齿轮轴转动，齿轮轴转动以带动转向齿条5沿方向盘转动的方向移动，转向齿条5移动能够使与转向齿条5连接的内拉杆2移动，从而使内拉杆2带动车辆的转向节左右转动，转向节转动能够使车轮发生偏转，从而实现汽车的转向功能。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种防尘罩，包括：罩体(33)及设置在所述罩体(33)至少一端的连接段，所述连接段为管状结构；

其特征在于，

所述连接段包括自适应密封结构，所述自适应密封结构包括形成于所述连接段内周面的形变凸起(4)和形变槽(6)，所述形变槽(6)间隔设置于所述形变凸起(4)之间，所述形变槽(6)为所述形变凸起(4)提供形变空间，至少所述形变凸起(4)由热缩材质制成；

所述形变凸起(4)包括第一凸起组和第二凸起组，所述第一凸起组包括多个第一凸起(41)，所述第二凸起组包括多个第二凸起(42)，所述第一凸起组和所述第二凸起组沿所述连接段的周向交错设置，所述第一凸起(41)和所述第二凸起(42)沿不同的方向延伸，以在所述连接段的内表面上形成所述形变凸起(4)；

所述第一凸起组包括多个，多个所述第一凸起组沿所述连接段的轴向间隔设置，轴向相邻两个所述第一凸起组之间的间隔形成所述形变槽(6)。

2.如权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，所述形变凸起(4)均匀分布于所述连接段内周面。

3.如权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，所述第一凸起(41)沿所述连接段的周向延伸，所述第二凸起(42)沿所述连接段的轴向延伸。

4.如权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，所述第一凸起(41)向所述连接段径向内侧凸出的高度和所述第二凸起(42)向所述连接段径向内侧凸出的高度相同。

5.如权利要求1-4中任一项所述的防尘罩，其特征在于，所述连接段包括第一连接段(31)和第二连接段(32)，所述第一连接段(31)和所述第二连接段(32)分别位于所述罩体(33)的两端，所述第一连接段(31)和所述第二连接段(32)内分别设有所述自适应密封结构。

6.如权利要求5所述的防尘罩，其特征在于，所述第二连接段(32)的内径小于所述第一连接段(31)的内径。

7.如权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，所述罩体(33)为波纹管状结构。

8.如权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，所述热缩材质包括交联聚乙烯、交联聚氯乙烯中的一种或两种。

9.一种转向系统，包括：

主壳体(1)，其内设置有转向齿条(5)；

内拉杆(2)，其一端穿入所述主壳体(1)内与所述转向齿条(5)连接；

其特征在于，还包括：如权利要求1-8中任一项所述的防尘罩，所述防尘罩罩设于所述内拉杆(2)外，所述连接段套设于所述主壳体(1)；

所述自适应密封结构被配置为能够与所述主壳体(1)密封连接。

10.如权利要求9所述的转向系统，其特征在于，所述转向系统包括两个所述内拉杆(2)和两个所述防尘罩，两个所述内拉杆(2)分别穿入所述主壳体(1)的两端内并与所述转向齿条(5)的两端连接，两个所述防尘罩分别套设于两个所述内拉杆(2)且分别与所述主壳体(1)的两端连接。