CN1321228A - 用于包套万向轴的预装皮腔式结构 - Google Patents

Abstract

一种用于包套一轴状机构和/或铰接式连接两个轴或一个转向传动机构的装置,由一个皮腔式零件(10)构成。该皮腔式零件(10)各端具有一个领状的基本设计成环形的部分(14),上面设置有一个开口夹紧环、压紧环或者收缩环(20)或者一个开口软管夹头。该软管夹头向中心方向预张紧,使得两个开口端部(22,24)互相搭接,从而环或夹头自动固紧在相应的部分上。

Description

用于包套万向轴的预装皮腔式结构

本发明涉及一种用于包套一轴状机构和/或连接两个轴或一个接头的装置以及万向轴皮腔式包套的一种布置方法。

用于包套轴状零件、连接轴尤其如铰连接或者万向轴、传动轴等等的皮腔式装置是公知的。尤其在汽车工业，万向轴、传动轴等借助橡胶囊包套，以保护例如接头并避免润滑油泄漏。

橡胶囊在万向轴上的安装通常靠已经设置在橡胶囊各端上的封闭的软管夹头或夹紧环或压紧环完成，例如市场上最常见的所谓“Oetiker”夹，其用于固定、密封连接皮腔，相应的轴部分借助适当的工具或者装置张紧或收缩。

通过夹头或夹紧环或压紧环的这种预装的已经封闭的设置，一方面必须对波纹管采取成本较高的措施，使得未收缩或未张紧的松动设置的夹头或环保持在领状端部，另外在皮腔松动安装到待包套的万向轴上后无法再更换可能有瑕疵的夹头或环，或者无法安置附加的夹头或环或备用夹头或环。

EP0545629也公开了一种预装的开口夹紧环的橡胶囊端部，其“自动地”保持在橡胶囊末端的安装部分上。但在安装橡胶环之后，必须首先在安装的第一步将该夹紧环通过紧贴工具而张紧和闭合，以便随后在可能的情况下在第二步挤压之。后者尤其在夹紧环或压紧环由于制造公差而不能通过张紧保证皮腔可靠的安装时可能进行。

因此本发明的任务是提供一种措施，使松动预装的夹头或夹紧环或压紧环可以容易地保持在一个皮腔上并可以容易地更换或者安置附加的夹头或环，所述夹紧环或压紧环随后最好仅借助另外一步加工步骤来保证可靠的固定的皮腔安装。

根据本发明，上述任务是借助权利要求1所述的装置解决的。

建议一种用于包套一轴状机构和/或连接两个轴或一个万向轴的装置，具有一个皮腔式零件，该零件各端具有一个领状的基本环形的部分，上面带有一个开口夹紧环、压紧环或收缩环或所谓的开口软管夹头，其向中心方向预张紧，使得环或夹紧带的两端互相搭接，环或夹头自动固持在该部分上。

本发明装置的其他优选实施形式由从属权利要求给出。

另外建议一种布置皮腔式包套万向轴或传动铰以便例如保护轴连接或接头的润滑的方法，其中皮腔式包套各端在领状端部备有一个开口夹紧环、压紧环或收缩环或软管夹头，其向中心方向预张紧，其端部备有相应的轮廓以形成相互啮合的端部连接，这些端部由于预张紧而互相搭接，随后至少一个端部的领状部分套到或者推到在一轴上或轴端部位内设置的基本圆形的一个支承部分上，该支承部分用于布置和保持皮腔式包套的一个端部，其中在套上或推进以及扩张皮腔式包套的领状端部时，夹紧环、压紧环或收缩环或软管夹头这样扩张，即环或夹头的两端沿带扩张方向移动，直到产生两个带端由于备有的轮廓而相互啮合的牢固的连接，然后借助压紧、收缩或张紧过程使环或夹头向着直径减小的方向固定在领状端部，从而在皮腔式零件和轴之间产生牢固的连接。

本发明方法的其他优选实施形式由从属权利要求给出。

根据本发明的装置或方法显然适用于不同形式的轴或轴状零件的包套，以及包套或保护铰接式连接装置、万向轴、传动轴等等。对本发明的装置或方法，各种皮腔式零件可以使用各种各样的弹性材料如橡胶、弹性体、热塑性塑料等，各种软管夹头、压紧环或收缩环也如此，其中连接夹头或环的两个带端的端部可以设计成各种形式和方式。重要的是，两个端部具有一种能使夹头或带扩张时产生相互啮合或相互滑进或扣入的轮廓。在该上下文中所指出的，例如涉及的夹头可见EP570 742,EP 591 648,EP 503 609,CH 561 383,CH 555 026,CH 669642,CH 677 010,CH 679 945,EP 543 338以及市场上大量出售的公知的所谓“Oetiker”夹头，只是列举一二。

本发明提出的方法的最大优点是，根据本发明所选择的预张紧收缩环或压紧环或张紧环可以设计得更小更精确，从而其制造更便宜。此外产生一个比例如在已设置封闭环情况下产生的更小的收缩量。

另一个优点在于，根据本发明的环可从侧面引入并可精确定位于其最终要安置的位置。但也可以在一定的位置设置一个收缩环或压紧环，其备有准确位于该处的相应生产或安装数据。这样可以在此后在根据本发明安置的收缩环或压紧环上看到可能重要的数据，这些数据例如可以冲压到压紧环上。

下面举例并借助附图详细说明本发明。

图示为：

图1一波纹管对着开口方向的透视图，在一端具有一个本发明提出的开口张紧环或压紧环，

图2图1的截面图，示出了图1所示收缩环或压紧环的互相搭接的带端，

图3和图4关于压紧环或张紧环的预装式布置的现有技术中压紧环或张紧环的可能设计方案，

图5图1中的张紧环或压紧环处于未安装状态，

图6图1中的波纹管在装到轴端上挤压压紧环或张紧环之前的状态，

图6a借助于相应图6所示的波纹管的一根半轴或万向轴，

图7压紧环或张紧环的两个带端的可能设计方案，

图8压紧环或张紧环的连接的另一种实施形式，

图9举例说明一种用于收缩或张紧波纹管上的张紧环或压紧环的装置。

图1中以透视图对着较大的皮腔端部方向示出了根据本发明的一种装置，具有一个波纹管10，该波纹管带有一个皮腔部分12。波纹管10例如可以由橡胶或橡胶混合物构成或由另一种合适的弹性体材料例如合适的热塑性塑料构成。从图1中可看出，在较大的领状端部14上设置了一个夹紧环或压紧环或收缩环20。两个端部22和24是松动的互相搭接的，即换句话说收缩环20是松动的并可随时通过相互脱离使皮腔10的领14两端分离。为了使收缩环20自动地固定到皮腔10的末端的领14上，一方面如前面所述，使环向环中心方向预张紧，另外领14最好具有一个末端边缘16，以及一个较宽的相对第一皮腔部分形成的第二边缘状台阶18。边缘16以及台阶18最后这样相隔一定间距，使得环的宽度能够位于其间。特别见图2，该图放大示出了图1中的两个带端22和24，可以看出，一个带端22具有一个伸出的舌头23或鱼尾板，其侧面也就是垂直于带的方向有伸出的部分。在另一个带端24，图中看不出，有相应的空穴或缺口25，从而在环带20扩张时，鱼尾板23能够无损耗地扣入相应的空穴25中。如图2中可进一步看出，具有鱼尾板或舌头23的那个带端向外布置。

现有技术中已经试图解决本发明提出的任务中的一部分，即将尚未收缩的压紧环或夹紧环或收缩环保持在一波纹管的领状端部上。一种可能的解决方案见图3，其中例如带是椭圆或椭圆形的，以便获得相对领表面的夹紧作用。根据图3的另一种图示，带设置成三角形，以便至少在三个接触部分获得相对领的夹紧作用。

图4中也给出了另一种解决方案，其中可看出，在预装已封闭的夹紧环或收缩环时皮腔通过向内变形而直径缩小，从而可以紧缩已封闭的环。这种方法可以用类似橡胶的材料制造波纹管，但很少能用目前常用的热塑性材料或弹性体，如Hytrel,Anitel等。

此外图3和图4中示出的解决方案是基于已封闭的夹紧环或收缩环，这有时是不利的。

因此建议，采用图5所示的收缩环或压紧环20，其向中心预张紧，在松动状态下两个带端22和24互相搭接。这样产生了一种张紧或夹紧作用，这种作用使压紧环或收缩环20自动保持在图1所示的领状端部14上。

在将带有预装收缩环或压紧环20如所谓的多卡环(MCR,MultiCrimp Ring)的波纹管10安装到金属物体或一根轴的端部时，扩张皮腔的领状端部14。在运输时两个开口带端互相搭接的MCR通过该扩张过程同样膨胀，从而两个端部自动地扣入相同的带平面内，如图6所示。鱼尾板或舌头23扣入到带端24中的相应空穴25中，由于舌头或鱼尾板23的结构以及垂直于带方向侧面伸出的部分，两个端部相互锁住。

图6a中示出了一种半轴50，具有两个接头，一个布置在驱动轴51和连接轴或转向轴53之间，另一个布置在连接轴或转向轴53和轮轴或轮毂55之间。两个接头分别由一个皮腔10包套，该皮腔10分别保护接头或“保证”其润滑。两个皮腔10又由本发明建议的收缩环或压紧环20加固，其中在驱动轴51附近的收缩环上可清楚地看出两个带端22和24以及啮合入相应空穴中的舌头23。本发明的主要优点借助这种半轴或万向轴50可以清楚看出，该半轴可以携带“松动的”收缩环或压紧环被运输，而不存在压紧环或收缩环掉落的危险。还可在半轴已经确定安装好后随时除去已经安装了的收缩环或压紧环，因为一个新的尚开口的收缩环或压紧环可以从侧面推到待挤压的领上。

图7和图8中示出了带端的一些可能的实施形式举例，其中图7中从一端22或棱26伸出的鱼尾板具有垂直于带方向的所述部分28。另外带部分22的端部侧面向着鱼尾板具有伸出部分29，以便防止从两个部分28后面咬合的端部24部位从侧面脱落。最好鱼尾板和相应的空穴这样设计，即保证无损耗地相互啮合。

图8中示出了一种连接的另一种实施形式，其中设置在带端22中心的鱼尾板或舌头23’啮合在相应的空穴25’中。在该实施形式中，备有多个垂直于带方向侧向伸出的部分，这些部分具有另外特殊的轮廓。

图7和8中示出的两个带连接或带闭锁，很显然只是举例性的，只是为了更好地理解本发明。通过本发明所建议的显然是可以任意其他的带闭锁或连接，其能使端部在带扩张过程中自动相互啮合或扣入。

在皮腔安装到一个轴端后，如图6和6a所示，则只须张紧或挤压压紧环或收缩环或预装的MCR。同样举例说明，在图9中示出了这样一种装置，其用于收缩预装的MCR。在该图示中，收缩环或压紧环在预装状态下的悬挂锁紧这样密封，即它不能再自动开启或分离。图9中示出的装置40具有简单描述的、可环形向内致动的夹紧段41，这些段与其内轮廓一起具有一个环形的开口43。通过一个液压或气动装置42可以径向向内压紧或驱动各夹紧段41，以便减小或收缩收缩环或压紧环的直径。因此这种改进包括夹紧环或收缩环或所谓的多段卡合环(MCR)及开口端和已知的机械锁紧。由于MCR制造成开口端，因此该MCR制造成具有相应预张紧。这种预张紧向环中心方向有一弹性作用。该弹性作用可用于使环无需结构匹配而能自动固紧在波纹管上的末端突起部位相应的槽内，例如用于接收MCR的槽，因为实践中已知的各种波纹管型式都备有所述槽。该槽可以是贯通的或者也可以作为一个单个凸块成形于波纹管周边上。这样就可以预安装，也就是不用对波纹管作任何结构改动，即任何一个批量生产出来的波纹管都可以备有集成的MCR作为系统，从而在最终安装时省去了一个加工步骤。

在图1-9中所示的实施形式或装置及波纹管的布置显然只是举例，其应进一步阐述本发明的概念或所述的安装过程。尽管波纹管的设计方案，尤其如波纹管所采用的材料，以及夹紧环或收缩环或所谓MCR的设计方案和它们所采用的材料显然可以任意形式或方式改变，本发明不限于任何一种实施形式。尽管举例说铝适用于制造MCR，但显然也可以用不锈钢或任何一种其它的合适金属材料。

Claims (11)

1、用于包套轴状机构和/或铰状连接两根轴或一个转向传动机构的装置，具有一个皮腔式零件，其特征在于，皮腔式零件(10)各端具有一个领状的基本环形的部分(14)，其上设置有一个开口夹紧环、压紧环或收缩环(20)或者一个所谓的开口软管夹头，其向中心方向预张紧，使得两个端部(22,24)互相搭接并且环或夹头自动固紧在该部分上。

2、尤其根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在夹头或环的两个带端备有相互啮合的部分(23,25)，以便在扩张环或夹头时接着使环或夹紧带相互啮合地扣紧。

3、尤其根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在领状部分(14)上至少备有一个保持部分(16)，以便将处于开口的未安装的环带或夹紧带保持在该部分上。

4、尤其根据权利要求3所述的装置，其特征在于，保持部分是一个位于末端的边缘，或者说在位于末端的领上形成一个槽状的部分，以便将夹紧带或环带在预安装状态下保持在其中。

5、尤其根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，环带或夹紧带的一个端部至少有一个沿带的方向伸出的舌头或鱼尾板(23)，带有垂直于带方向的伸出部分(28)，环带或夹紧带的另一端至少有一个缺口或冲孔(25)，其至少近似于鱼尾板或舌头的轮廓，使得在安装皮腔和扩张环或夹头时该缺口或冲孔能够最好无损耗地锁紧地容纳环带或夹紧带。

6、尤其根据权利要求5所述的装置，其特征在于，具有舌头或鱼尾板的环带端或带端(22)在松动的预安装开口夹头或开口环中是对准另一个具有缺口的内带端(24)位于外面。

7、尤其根据权利要求1至6之一所述的装置，其特征在于，皮腔的领状端部在其内侧设计成粗糙的和/或具有肋片或槽，从而可以放在轴部分上，必要时啮合到相应构形的槽中。

8、尤其根据权利要求1至7之一所述的装置，其特征在于，夹紧环或收缩环或夹紧带是一个所谓的多段卡合环。

9、用于布置皮腔式包套万向轴或传动铰的方法，例如用于保护轴连接或接头的润滑，其特征在于，皮腔式包套各端在领状端部设置有一个开口夹紧环、压紧环或收缩环或一个软管夹头，其端部备有相应的轮廓以形成带端的相互啮合的连接，这些带端互相搭接，然后至少一个位于末端的领部分推到或套到在轴上或轴端部位设置的基本圆形的一个支承部分上，该部分是用于布置和保持皮腔式包套的一个端部，其中在推动或套上以及扩张皮腔式包套的领状端部时，这样扩张夹紧环、压紧环或收缩环或软管夹头，使得环的两个带端沿带扩张方向移动，直到在两个带端之间产生一种相互啮合的牢固连接或锁紧，然后借助压紧或收缩过程，环或夹头向着直径缩小的方向固定在领状端部，以便在皮腔和轴或轴端之间产生牢固连接。

10、尤其根据权利要求9所述的方法，其特征在于，压紧环或夹紧环或收缩环或软管夹头这样向中心方向预张紧，使得两个端部在松动的预安装状态下互相搭接。

11、万向轴或半轴，尤其用于机动车，借助于至少根据权利要求1至8之一的装置。

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