CN1170841A - 带有组合式夹紧件的波纹管式外罩 - Google Patents

Abstract

一种波纹管式外罩,其中夹紧件适于被可靠地组成为一体以形成一个预组装件;靠近波纹管式外罩一端的适于装入夹紧件的槽型凹座具有一个双层定位结构,当夹紧件完全缩紧时,凹座的径向向内的周向延伸的底面与夹紧件接合,并且用于夹紧件的临时底部在凹座的底面和径向外边界之间的一个径向距离处提供一个可松开的自动夹持支座,以用于闭合但未完全夹紧的夹紧件。

Description

带有组合式夹紧件的波纹管式外罩

本发明涉及一种用弹性材料，例如橡胶或塑料制造的波纹管式外罩，用于例如保护万向节和驱动轴，其中，一个或多个夹紧件，如软管夹或可收缩的压缩环与波纹管式外罩形成一个整体。

对通常具有手风琴状结构的挠性或弹性波纹管式外罩，例如用于万向节或驱动轴的轴套必须进行仔细的密封，以保护润滑剂。这种波纹管式外罩已广泛地用于汽车工业，例如前轮驱动的车辆。它们通常借助于软管夹或可收缩的压缩环固定在汽车的前轮轴上。目前，十字式万向节传动轴或驱动轴的部分制造厂商所需要的波纹管式外罩是要将呈“Oetiker”软管夹或“Oetiker”可收缩的压缩环形式的夹紧件先与波纹管式外罩做成一个整体。换言之，制造商需要这样一种产品，其中，夹紧件已经装在波纹管式外罩中或与其构成一个整体，以利于万向节或驱动轴的自动装配，该设有组合式夹紧件的波纹管式外罩可作为一个预装件供应，由此避免像目前所需的那样只有在最后组装时才将夹紧件装在波纹管式外罩上。

从理论上说，夹紧件与波纹管式外罩构成一个整体有两种可能性：(1)将夹紧件热补在波纹管式外罩中，或(2)适于装配在波纹管式外罩上的夹紧件的自动夹紧设置。在这两种可能性中，可以不考虑涉及将夹紧件热补在波纹管式外罩中的第一种方案，因为对于现有的用作夹紧件的常用软管夹以及用作夹紧件的压缩环，该设置在实践中极不可行。例如，对于已经广泛地用于汽车工业中的轴套并由美国专利U.S.4,299,012所公开的那类无台阶的软管夹而言，如果将其热补在波纹管式外罩中，那么靠使“Oetiker”耳夹变形将非常难于夹紧固定。由于成本的显著增加，热补方案也未能被认可。热补在波纹管式外罩中的可收缩的压缩环不再能借助于现有的工具而收缩，因为这些工具的结构使得其在热压配合操作中以成型锁定的方式与具有一个预定直径的压缩环的外表面接合，以便靠施加的径向力缩小压缩环的径向尺寸。施加在由热补操作形成的补入的可收缩的压缩环上的橡胶层或塑料层妨碍了在压缩环与压缩工具之间的成型锁定联接。同样，有关将夹紧件热补在波纹管式外罩中为成一体的软管夹或压缩环提供了防腐保护的论点也是不恰当的，因为在本发明中，通过采用合适的材料，如不锈钢或铝来制造夹紧装置，可以轻易地避免上述的这些问题。另外，就夹紧件的正确定位和固定以及夹紧件的恰当紧固而论，夹紧件的热补妨碍了安装调节时在夹紧件上提供直观的控制，而且也无法直观检验与夹紧件的制造厂家和/或安装日期相关的标记。迄今为止，用于驱动轴或十字式万向节传动轴的软管夹已经被广泛地用作信息载体，其中各种日期，如组装日期或其它有关的值得制造商注意的日期，均例如通过压印而集中在夹紧装置上。只有在不采用热补的方案，而是将夹紧件自由地暴露时，才有可能做到这种直观的检验和控制。

根据本发明的一个实施例，预装组件包括一个用橡胶或塑料制成的波纹管式外罩和一个用金属制成的“Oetiker”可收缩的压缩环或管夹，二者均易于大批量地生产，其中，按照惯例，将夹紧件装入一个在外直径上形成的槽形凹座中，以便在波纹管式外罩的两端，即在波纹管式外罩的小外径区以及大外径区，装入夹紧件。目前，这种槽形凹座仅用于在最终组装时夹紧件的正确导向，但不能为预装夹紧件，如与波纹管式外罩做成一体的压缩环，提供任何的自动夹持功能。

根据本发明的一个较佳实施例，用于夹紧件的槽形凹座具有双层结构，其中，沿其圆周设置至少一个，最好是若干个棘爪构件，一旦在缩紧或收缩夹紧件之前将它们放入槽形凹座中，上述棘爪件将以自动夹持的方式将夹紧件定位并夹紧。现在只有用很大的力才能将夹紧件，例如压缩环从波纹管式外罩上再次取下。其结果是，当将例如压缩环的夹紧件安装在波纹管式外罩的槽形凹座内之后即可使之自动地被夹紧，现在，该夹紧件便与波纹管式外罩构成一个整体装置，用以进一步地处理波纹管式外罩和夹紧件的整体装置。使用棘爪构件所提供的优点在于：形成了用于容放夹紧件的双层结构，其中径向的外层位置牢靠但又仅是临时地夹持夹紧件，因为与波纹管式外罩成一整体的一部份仍然允许在有预定的紧固力作用时，通过放松临时的径向外层定位，完全而可靠地紧固夹紧件。在本申请中采用的术语“夹紧件”既用于描述目前用于波纹管式外罩的普通夹子，例如“Oetiker”无台阶夹，也用于描述在美国专利U.S.5,001,816和U.S.5,185,908中所公开的可收缩的压缩环，例如“Oetiker”复杂锁紧的压缩环。

根据参考附图进行的下列说明，可以更加清楚地了解本发明的这些和其它目的、特征和优点，附图中仅出于例证的目的而示出了本发明的一个实施例；图中：

图1是通过按照本发明的波纹管式外罩的一端部的轴向局部剖视图；

图2是图1所示波纹管式外罩一端的放大的轴向局部剖视图，示出了呈处于整体的预装状态下的压缩环形式的夹紧件；

图3是与图2相类似的放大的轴向局部剖视图，示出了在收缩操作后处于最终的安装状态的夹紧件；

图4是带有某些尺寸标记的波纹管式构件的局部正视图；以及

图5是图4的顶视图。

现在参看附图，其中在各视图中用相同的序号标注相同的零件。采用弹性材料，例如橡胶或塑料制成的波纹管式外罩总的用序号10标注，它可以具有任何已知的结构。例如，在波纹管式外罩10的大端所设置的双层结构总的用序号11标注，其上设有一沿圆周方向延伸的槽形凹座并总的用序号20标注，该凹座20提供了夹紧件的双层定位。凹座20设有侧壁21a和21b，其沿轴向彼此相互间隔开的距离c(见图4)略大于总的用序号40标注的夹紧件的宽度。因此，径向深度d略大于夹紧件40的厚度。双层结构的径向外层定位由在凹座20中的至少一对，最好是若干对彼此相向延伸的棘爪件23a和23b的至少是近乎水平地延伸的表面22a和22b构成。其横断面的形状为三角形的棘爪件23a和23b的下表面24a和24b以一定的角度向下朝外地延伸至侧面21a和21b。顶面22a和22b与倾斜的下表面24a和24b之间的联接最好在25a和25b处修成圆形。棘爪形构件23a和23b与波纹管式外罩10的大端11构成一个整体，因此可采用允许其变形的相同的弹性材料制成。如图2所示，沿凹座20的周边均匀分布的一对，最好是若干对，例如三对或四对棘爪形构件23a和23b将例如“Oetiker”复杂锁紧的压缩环的夹紧件40夹持在预装状态，在此状态下，由于沿径向设置在棘爪状构件23a和23b之外的槽形凹座20上部的自动夹持功能，使夹紧件40与波纹管式外罩10牢固地保持为一个整体。当施加紧固力时，构成突出的唇状构件的棘爪形构件23a和23b可以变形，以便允许夹紧件40径向向内地进入部分槽形凹座20中，然后，因收紧，其径向尺寸相应地收缩，使其牢固地夹持在槽形凹座的底部26上。于是，弹性的棘爪形构件23a和23b能回弹，以再次伸出并越过夹紧件40的径向外表面的上方，呈图3中所示的形式并用序号23a′和23b′标出。

如上所述，在波纹管式外罩端部的外表面上采用槽形凹座的技术是已知的。但是，至今为止，它们仅用于在最终安装时引导夹紧件的目的。提供其中在径向的外层位置也可实现自动夹持特征的双层结构的问题不采用棘爪形构件23a和23b就不可能得到解决，因为即使设置一个较深的凹座也不可能可靠地提供将夹紧件与波纹管式外罩构成一个整体所必需的自动夹持作用，这是由于当夹紧件的一侧进入槽形凹座抵靠在其底部上时，夹紧件有可能从波纹管式外罩中再次脱出，倘若如此，其相对侧就可能越过凹座的边缘滑脱。因此，需要有呈相互间相向延伸的弹性唇状凸起形式的棘爪形构件，该构件提供了具有完全可靠的夹持功能的双层结构的临时径向外层定位，以实现所需的一体化，从而确保波纹管式外罩与可一体化的夹紧件组装为一个整体。由此使波纹管式外罩10外端的外表面12倾斜，构成一个线性的向上倾斜地延伸的侧面，从而有助于将夹紧环对中和装配在具有自动夹持布置的槽形凹座中。

下面是按照本发明的双层结构的一个典型实施例，可以理解，该实施例仅用于例证的目的，但本发明并不局限于此，正如本领域中的技术人员所公知的那样，可以对本发明进行修改。

波纹管式外罩10可以用例如海垂尔(一种聚酯弹体)制造，并借助于可收缩的压缩环，例如在上述的两个美国专利中所公开的一种“Oetiker”复杂型压缩环，固定在金属的轴头上。压缩环的名义直径为88mm，可收缩至与凹座20的底部26的径向尺寸相对应的直径尺寸85mm。因此，由侧壁21a和21b限定的槽形凹座20的径向外部的宽度c为9.6mm，唇形棘爪件23a和23b的顶点之间的轴向间距e为7.85mm，圆角部分25a和25b的曲率半径为0.3mm，倾斜的下表面24a和24b相对于径向的角度为45°，表面24a和24b与凹座20的侧壁相交的宽度应为10mm，波纹管式外罩大端部分的总体尺寸g为15mm，槽形凹座20的深度d为3mm，由上支承表面22a和22b沿径向向外地形成的凹座的深度d′为1.5mm。端部段11的总厚度k为4.5mm。最好相对于凹座20对中的沿径向向内延伸的圆周凸起27具有一个0.5mm的径向向内的延伸部分m，并且其轴向长度1为5mm，而其曲率半径R1为0.5mm。

尽管只图示并说明了按照本发明的一个实施例，但是应当理解，本发明并不局限于此，而且，本领域中的技术人员可以进行各种修改和变更。考虑到用作波纹管式外罩的材料和所需的弹性，以允许松开整体式夹紧件的临时径向外层定位，双层结构可用于由已知的任一种合适的弹性材料制成的任一类波纹管式外罩，由此可使棘爪构件提供所需的弹性。另外，棘爪形构件可配置在槽形凹座中，以便沿轴向相互成对地面对，但是也可以交错地配置，从而使一侧上的一个棘爪形构件在其后沿圆周方向与在凹座另一侧上的下一个棘爪形构件交叉并以此类推。此外，侧面12并非必须是线性的，也可以是具有任一合适形状的曲线轮廓。因此，不希望本发明受在此文中所详细说明和图示的细节所限，而且旨在包括由所附权利要求书的范围所包含的所有修改和变更。

Claims (14)

1.一种可与夹紧件构成一个整体从而形成一个预装组件的波纹管式外罩，包括在此波纹管式外罩(10)中用于安装一个夹紧件(40)的槽形凹座装置(20)，所述的槽形凹座装置具有一个径向向内的沿周向延伸的底面(26)，用于在其最终的安装位置与上述夹紧件接合；以及另一装置(23a，23b)，它在上述凹座装置中为上述夹紧件构成一个临时的底部，以提供一个该夹紧件处在预组装位置时用的自动夹持支座，并且其在上述凹座装置中的高度介于上述凹座装置的上述底面与径向的外边界的中间。

2.如权利要求1所述的用于一可组合的夹紧件的波纹管式外罩，其特征在于，当存在径向向内的作用力时，可操作上述的另一装置(23a，23b)，以松开临时底部，从而能使夹紧件从上述的预组装位置移至最终的安装位置。

3.如权利要求1或2所述的用于一可组合的夹紧件的波纹管式外罩，其特征在于，上述的另一装置是可变形的。

4.如权利要求1至3中任一项所述的用于一可组合的夹紧件的波纹管式外罩，其特征在于，上述的另一装置包括在提供上述临时底部的上述标高处的至少一对棘爪构件(23a，23b)。

5.如权利要求4所述的用于一可组合的夹紧件的波纹管式外罩，其特征在于，沿上述凹座装置的周边设有若干对棘爪构件(23a，23b)。

6.如权利要求4所述的用于一可组合的夹紧件的波纹管式外罩，其特征在于，由从上述凹座装置的相对的侧壁相互相向地延伸的一对弹性唇状凸起构成相应的一对棘爪构件(23a，23b)。

7.如权利要求6所述的用于一可组合的夹紧件的波纹管式外罩，其特征在于，上述唇状凸起的横断面大致为三角形，并且所述的唇状凸起具有一个构成上述临时底部的基本上沿轴向延伸的顶面(22a，22b)，上述顶面最好位于上述凹座装置深度的大约一半处。

8.如权利要求1至7中任一项所述的用于一可组合的夹紧件的波纹管式外罩，其特征在于，上述的波纹管式外罩有一个倾斜的外表面，它朝上述凹座装置沿径向向外地倾斜，以在将夹紧件放入上述凹座装置时，有助于将夹紧件对中和安装。

9.如权利要求1至8中任一项所述的用于一可组合的夹紧件的波纹管式外罩，其特征在于，上述波纹管式外罩包括作为其一个组成部分的在上述凹座装置(20)中的一个夹紧件(40)。

10.一种波纹管式外罩装置(10)的组件，它带有一个适于放入一个在波纹管式外罩装置上设置的槽形凹座装置(20)中的预先组装为一个整体的夹紧件(40)，其特征在于，凹座装置(20)包括用于提供夹紧件的双层定位的另一装置(23a，23b)，其中在第一位置，相应于夹紧件的尚未收紧状态，使夹紧件与波纹管式外罩装置构成一个整体，而在第二位置，使夹紧件处于安装好的紧固位置。

11.如权利要求10所述的组件，其特征在于，在相对于波纹管式外罩装置径向距离基本上恒定的上述第一位置，可操作所述的另一装置，以向夹紧件提供自动夹持作用。

12.如权利要求10或11所述的组件，其特征在于，由沿轴向延伸的凸起装置(23a，23b)形成的上述另一装置用于将夹紧件不可移动地夹持在上述凹座装置中，并且当存在试图将夹紧件从第一位置移至第二位置的收紧力时，上述的凸起装置可以变形。

13.如权利要求12所述的组件，其特征在于，所述的凸起装置(23a，23b)基本上是三角形的，其顶面(22a，22b)基本上平行于波纹管式外罩装置的轴线，并且斜面(24a，24b)从凸起装置的顶端以一个锐角径向向内地朝凹座装置的侧面(21a，21b)延伸。

14.如权利要求10至13中任一项所述的组件，其特征在于，凹座装置(20)的一侧由具有一个倾斜的外表面(12)的波纹管式外罩装置(10)的一部分形成，以利于欲与波纹管式外罩装置构成一个整体的夹紧件的安装。

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