CN208530687U - 波纹管和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种波纹管，其包括：管状主体，管状主体可沿管状主体的轴线扩展和收缩；沿管状主体的表面设置的衬里；以及设置在管状主体和衬里之间的液态或凝胶状材料，液态或凝胶状材料在暴露于流体时硬化。本实用新型还提供一种车辆和另一种波纹管。本实用新型的目的在于提供一种波纹管，以至少实现在整个车辆寿命期内增加和/或最大化对敏感转向部件的保护。

Description

波纹管和车辆

技术领域

本公开总体涉及车辆，并且更具体地，涉及用于与车辆一起使用的自密封波纹管。

背景技术

车辆通常包括转向组件以转动或倾斜车辆的一个或多个车轮，从而在行驶时使车辆转向。已知的转向组件包括将方向盘的旋转运动转换成一个或多个拉杆的线性致动或线性运动的齿条和小齿轮传动装置。拉杆改变(一个或多个)车轮的角度，从而使车轮转动并使车辆转向。这样的转向组件具有对环境元素敏感且在没有适当保护的情况下容易失效的部件，比如齿条和小齿轮传动装置、齿条和拉杆之间的连接件等。通常，为了防止正常车辆使用期间转向故障或失效，利用波纹管(有时称为保护罩)覆盖这些类型的敏感部件并提供与环境隔离的密封壳体。常规的波纹管通常是柔性的以适应其中的运动部件(例如，拉杆)。例如，在转向操作或车辆操纵期间，齿条和小齿轮传动装置使拉杆相对于转向组件的其他部件移动。波纹管扩展和收缩以适应这种运动，从而为转向部件提供连续保护。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种波纹管，以至少实现在整个车辆寿命期内增加和/或最大化对敏感转向部件的保护。

根据本实用新型的一个方面，提供一种波纹管，其包括：管状主体，管状主体可沿管状主体的轴线扩展和收缩；沿管状主体的表面设置的衬里；以及设置在管状主体和衬里之间的液态或凝胶状材料，液态或凝胶状材料在暴露于流体时硬化。

根据本实用新型的一个实施例，衬里围绕管状主体的外表面。

根据本实用新型的一个实施例，衬里沿管状主体的内表面设置。

根据本实用新型的一个实施例，管状主体包括第一肋，并且衬里包括与第一肋对应的第二肋。

根据本实用新型的一个实施例，衬里包括塑料材料或蜡材料中的至少一种。

根据本实用新型的一个实施例，在衬里和管状主体之间限定环形通道，液态或凝胶状材料容纳在环形通道内。

根据本实用新型的一个实施例，当管状主体或衬里中的至少一者被刺穿时，液态或凝胶状材料从环形通道移位。

根据本实用新型的另一方面，提供一种车辆，其包括：转向组件；以及覆盖转向组件的至少一部分的波纹管，波纹管具有密封材料，当波纹管被刺穿时，密封材料硬化以密封刺穿孔。

根据本实用新型的一个实施例，波纹管包括管状主体和沿管状主体延伸的衬里，密封材料容纳在衬里和管状主体之间。

根据本实用新型的一个实施例，衬里的形状与管状主体的外形匹配。

根据本实用新型的一个实施例，转向组件包括内拉杆和外拉杆，波纹管覆盖内拉杆和外拉杆之间的连接件。

根据本实用新型的另一方面，提供一种波纹管，其包括：管状主体，管状主体可沿管状主体的轴线扩展和收缩；以及用于当管状主体被刺穿时密封管状主体中的开口的密封装置。

根据本实用新型的一个实施例，波纹管进一步包括用于容纳密封装置的容纳装置，容纳装置沿着管状主体延伸。

根据本实用新型的一个实施例，密封装置设置在管状主体和容纳装置之间。

根据本实用新型的一个实施例，密封装置在暴露于流体时硬化。

本文公开的示例性波纹管包括管状主体，管状主体可沿主体的轴线扩展和收缩。示例性波纹管还包括沿主体的表面设置的衬里和设置在主体和衬里之间的液态或凝胶状材料。液态或凝胶状材料在暴露于流体时硬化。

本文公开的示例性车辆包括转向组件和覆盖转向组件的至少一部分的波纹管。波纹管具有密封材料，当波纹管被刺穿时，密封材料硬化以密封刺穿孔。

本文公开的示例性波纹管包括管状主体，管状主体可沿主体的轴线扩展和收缩。示例性波纹管还包括用于在主体被刺穿时密封主体中的开口的装置。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的波纹管能够在整个车辆寿命期内增加和/或最大化对敏感转向部件的保护。

附图说明

图1是具有根据本公开的教导构造的示例性波纹管的示例性转向组件的示意图。

图2是图1的示例性转向组件和示例性波纹管的横截面图。

图3是图1的示例性转向组件和示例性波纹管的横截面图，其示出示例性波纹管中的刺穿孔。

图4和图5是可与图1的示例性转向组件一起实施的其他示例性波纹管的横截面图。

这里公开的附图不是按比例绘制的。在任何可能的情况下，将在所有附图以及伴随的书面描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。如在本公开中所使用，声明任何部件(例如，层、膜、区域或板)以任何方式定位在(例如，定位在、位于、设置在或形成在等)另一部件上意味着所声明部件与所述另一部件接触，或者所声明部件通过位于两者之间的一个或多个中间部件而处在所述另一部件的上方。声明任何部件与另一部件接触意味着在这两个部件之间没有中间部件。

具体实施方式

常规波纹管设计成覆盖车辆的敏感转向部件(例如，与齿条和小齿轮传动装置相关联的部件、拉杆之间的接头等)并且在正常车辆使用期间提供相对于环境的保护。然而，这些传统的波纹管容易受到诸如刺穿、切割、撕裂、磨损等的损害。例如，在行驶时，道路碎屑可能从道路弹射到车辆的底部托架中并且可能切割或刺穿波纹管。作为另一示例，服务提供商可能在车辆维护期间不经意地刺穿(例如，通过维修工具)波纹管。结果，污垢、沙子、水等可能进入波纹管并对容纳在其中的部件产生不利影响。

转向组件通常具有精密成型的部件，使得(一个或多个)部件具有光滑表面和低或紧密公差，其需要被维护并被保护以免受显著增加磨损或引起表面擦伤的小颗粒的影响。因此，由这些传统波纹管保护的这种部件容易发生由于暴露于环境元素(例如，水、污垢等)而导致的损坏和/或失效，这可能导致车辆的转向故障以及针对转向部件的昂贵修理。

为了增加这些常规波纹管和它们所保护的部件的使用寿命，一些制造商基于材料的特性(例如柔性或弹性、耐热性、耐刺穿或耐撕裂性、韧性等)选择特定材料来制造波纹管。但是，即使是这种已知设计实践的最佳应用也会导致波纹管以及它们所保护的部件的不期望的残余失效率。

本文公开了示例性自密封波纹管。通常，本文公开的示例性波纹管包括可流动密封材料，该可流动密封材料在波纹管的主体被刺穿或损坏的情况下暴露于流体(例如空气、水等)时凝固、固化、强化、硬化和/或以其他方式改变状态(例如，从液态或凝胶状态变为固态或半固态)，这可加强和/或强化主体的刺穿或损伤区域周围的一部分。因此，本文公开的示例补偿和/或修复在行驶时、在车辆维护期间等可能发生的波纹管的损坏(例如，刺穿、切割、撕裂、擦伤等)。因此，本文公开的示例在整个车辆寿命期内增加和/或最大化对敏感转向部件的保护。通过使波纹管能够保持密封，防止了敏感转向部件的损坏和/或失效，同时减少和/或最小化否则由于使用传统波纹管而需要或导致的相关成本和劳动力。

本文公开的示例性波纹管包括可沿着主体的轴线扩展和收缩的管状主体。波纹管可设置在车辆的一个或多个零件(比如车辆的内拉杆和外拉杆之间的连接件或接头)上和/或周围。波纹管具有可流动密封材料，该可流动密封材料硬化以密封主体中的任何和/或全部开口。例如，如果波纹管的主体被刺穿、剥离、撕裂和/或以其他方式形成开口，则密封材料暴露于空气并凝固或固化，由此密封开口。

在一些示例中，衬里(例如，蜡或塑料衬里)沿着主体的表面设置以在主体的表面和衬里之间容纳密封材料。如果主体和/或衬里被刺穿，则密封材料渗出或流出开口，在开口处密封材料暴露于外部空气并硬化以形成密封件。在一些示例中，衬里成形为匹配主体的外形或轮廓，这可使波纹管能够容易地扩展和收缩。例如，衬里可包括与主体的相应肋匹配的肋。

衬里可与主体是一体的和/或连接到主体。在一些示例中，衬里可连接(例如，通过夹具、紧固件、粘合剂等)到主体的一个或两个端部。在一些示例中，衬里围绕主体的外表面。在其他示例中，衬里沿着主体的内表面设置。这样，在衬里和主体之间限定沿着主体的长度延伸的环形通道。在这种示例中，密封材料容纳在通道中且在波纹管损坏时可从通道移位。

在一些示例中，密封材料是液态或凝胶状材料。密封材料可为相对粘性的以防止在形成密封件之前密封材料太快地泄漏或流出开口。例如，如果在波纹管中形成开口，则密封材料可通过波纹管中的开口缓慢地流动或移位以在过量的密封材料从通道移位之前硬化并密封开口。在一些示例中，密封材料是暴露于流体时硬化以形成密封件的基于聚合物的材料。在其他示例中，可使用其他适合的材料和/或化学制品。

图1是具有根据本公开的教导构造的示例性波纹管102的示例性转向组件100的示意图。在该示例中，转向组件100是车辆104(例如，轿车、货车、卡车等)的一部分。转向组件100用于通过转动或倾斜车辆104的前轮105而使车辆104转向。在图示的示例中，转向组件100包括两个波纹管102(在图1中，一个在左，一个在右)。然而，为了清楚起见，下面公开的示例涉及单个波纹管102。结合其中一个波纹管102公开的任何示例性方面同样可应用于另一个波纹管102。在其他示例中，任何适当数量的波纹管102都可与车辆104和/或转向组件100一起使用。附加地或替代性地，根据本公开的教导，图示示例的波纹管102可有利地用在车辆104的其他位置中。

在图1例示的示例中，波纹管102覆盖拉杆组件106的延伸穿过转向组件100的壳体108的一部分。波纹管102在其中为转向组件100的敏感部件提供密封空间，这在下文中结合图2更详细地公开。例如，拉杆组件106的连接件或接头212(在图2中示出)、齿条和小齿轮传动机构等容易受到环境中比如碎屑、污垢、沙子、水等的元素的损害。当暴露于这些敏感部件时，这些类型的有害元素导致转向组件100的失效和/或故障。

在图示的示例中，波纹管102沿着轴线110扩展和/或收缩以与容纳在其中的拉杆组件106的(一个或多个)零件一起移动。例如，在转向操作期间，拉杆组件106使外拉杆116沿着轴线110相对于壳体108移动，以转动车轮105中的一个并使车辆104转向。在一些示例中，波纹管102的第一端部112连接到壳体108，波纹管102的与第一端部112相对的第二端部114连接到外拉杆116。当外拉杆116相对于壳体108移动时，波纹管102扩展或收缩。在其他示例中，波纹管102的其他部分可使用一个或多个适合的紧固件和/或紧固技术连接到拉杆组件106的其他部分和/或更概括地连接到转向组件100。

图2是沿着图1中的平面A-A截取的图1的转向组件100的一部分和波纹管102的横截面图。根据图示的示例，波纹管102具有管状主体202，管状主体202沿其长度和/或轴线110是可收缩和可扩展的，这使得波纹管102能够适应拉杆组件106的移动。例如，主体202可由橡胶或弹性材料(例如氯丁橡胶基橡胶、硅酮基橡胶等)构成。在其他示例中，主体202可由其他适合的材料构成。在一些示例中，主体202具有特定的厚度203，厚度203会影响波纹管102的柔性。另外，图示示例的波纹管102的主体202具有增强波纹管102的柔性的外形或轮廓。在该示例中，主体202具有沿其长度设置且相互隔开距离206的肋204，肋204形成折叠轮郭或手风琴形轮廓。为了清楚起见，虽然波纹管102可包括额外的或更少的肋204，但在图示的示例中仅指示出两个肋204。在其他示例中，波纹管102可具有任何其他适合的轮廓以提供和/或增强柔性，比如沿着主体的长度设置的环形突起和/或凹陷。

在图示的示例中，波纹管102的第一端部112连接到壳体108且波纹管102的第二端部114连接到外拉杆116。在该示例中，第一端部112和第二端部114经由围绕主体202的夹具208分别连接到壳体108和外拉杆116。在其他示例中，第一端部112和第二端部114可经由任何其他适合的紧固件和/或紧固技术(例如，经由粘合剂)连接到壳体108和外拉杆116。这样，在波纹管102内提供密封空间210以容纳拉杆组件106的至少一部分和/或转向组件100的易受环境损坏的一个或多个其他部件。虽然波纹管102可能不提供气密密封，但波纹管102大体上阻挡了碎屑或小颗粒进入密封空间210。因此，在波纹管102的主体202保持密封和/或没有损坏或开口时，波纹管102提供连续保护。

在该示例中，波纹管102覆盖设置在波纹管102的密封空间210内的内拉杆214与外拉杆116之间的连接件或接头212(例如，球形接头)。内拉杆214经由齿条和小齿轮传动机构移入和移出壳体108，这导致外拉杆116来回移动(例如，沿着轴线110)。图示示例的外拉杆116操作性地连接到车辆104(图1)的其中一个车轮105(图1)。在这样的示例中，齿条和小齿轮传动机构将车辆104的方向盘的旋转运动转化为内拉杆214和外拉杆116的线性致动，从而使车辆104转向。转向组件100的齿条和小齿轮传动机构、接头212和/或其他部件精密地成型且应当适当地维护以避免故障和/或失效。例如，这些部件依赖于具有低公差的光滑表面来发挥作用。因此，任何小颗粒或异物都会导致表面过度摩擦和磨损并损坏部件。此外，如果暴露在水中，这些部件会受到腐蚀。

根据图示示例，波纹管102包括沿着波纹管102的表面设置的密封材料216。在一些示例中，密封材料216是液态或凝胶状材料，其在暴露于流体(例如空气、水等)时凝固、固化、强化、硬化和/或以其他方式改变状态(例如，从液态或凝胶状态变为固态或半固态)以形成密封件。密封材料216可包括任何一种或多种适合的化学粘合剂或密封剂，比如硅、聚合物、乳胶(例如天然的或合成的)和/或橡胶基材料。在一些示例中，密封材料216可包括填充剂、添加剂和/或触变胶(例如，纤维和/或浆料)，这些材料可增强密封材料216的诸如强度的一种或多种特性和/或增加密封材料216的粘性。在一些示例中，密封材料216是相对粘性的，使得其倾向于不快速流动、滴落和/或分离。这样，密封材料216在硬化和/或形成密封件的同时相对于波纹管102保持在有利的位置或地点，这将在下面结合图3更详细地公开。

在该示例中，密封材料216沿着主体202的内表面218设置。在其他示例中，密封材料216沿着主体202的外表面220设置。在图示示例中，密封材料216均匀地分布在整个内表面218上；然而，在其他示例中，密封材料216可不均匀地分布和/或沿着内表面218的一个或多个特定部分设置。

在图示示例中，波纹管102包括衬里222以沿着内表面218在主体202和衬里222之间容纳密封材料216。例如，衬里222可由邻近管状主体202设置且沿着轴线110延伸主体202的长度的蜡材料和/或塑料材料构成。在其他示例中，衬里222可由具有能够容纳密封材料216的强度或韧性和/或具有能够适应主体202的运动(例如收缩和扩展)的弹性的任何其他适合的材料构成。在图示示例中，波纹管102的衬里222和主体202对诸如空气和/或水的流体是不可渗透的。

在图示示例中，衬里222定位在波纹管102内，使得主体202围绕衬里222。在其他示例中，衬里222可在波纹管102的外部，如结合图4进一步详细公开。在图示示例中，环形通道224限定在衬里222和主体202之间，并且具体地限定在衬里222的外表面226和主体202的内表面218之间。在图示示例中，衬里222与主体202分开距离228，距离228可沿着通道224的长度基本一致。通道224延伸主体202的长度并在其中容纳密封材料216。在一些示例中，衬里222与主体202是一体的(例如，一起模制)，如图2所示。例如，衬里222的端部可与主体202的端部一起模制。在其他示例中，衬里222可经由任何其他适合的紧固件和/或紧固技术连接到主体202。例如，衬里222可经由夹具208连接到主体202的第一端部112和/或第二端部114。

图示示例的衬里222具有厚度230。在一些示例中，衬里222的厚度230与主体202的厚度203基本相同以适应波纹管102的扩展和收缩。在其他示例中，衬里222的厚度230可以不同于(例如小于或大于)主体202的厚度203。附加地或可替代地，衬里222可成形为匹配主体202的外形或轮廓。例如，在图2所示的示例中，衬里222具有与主体202的肋204中的每个相对应的肋232。在其他示例中，衬里222可具有与主体202的外形或轮廓匹配的任何适合的外形或轮廓，这使得波纹管102能够扩展和收缩而不受衬里222干扰。

图3是图1的转向组件100和波纹管102的横截面图，其示出了波纹管102中的刺穿孔或开口302。在该示例中，开口302形成在主体202和衬里222两者中。在其他示例中，根据本公开的教导，一个或多个开口302可形成在主体202和/或衬里222中。如果未密封，则开口302会危及密封空间210并将转向组件100的部件暴露于环境。

图示示例的开口302可由各种来源引起。例如，开口302可能由来自道路的碎屑和/或波纹管102在正常使用期间扩展和收缩的疲劳引起。在一些示例中，开口302在车辆维护或维修期间不经意地造成。例如，车辆维修人员可能使用维修工具(例如，螺丝刀)刺穿波纹管102。在其他示例中，波纹管102可能被任何其他手段损坏。

根据图示示例，密封材料216填充穿过主体202和衬里222形成的开口302。因此，密封材料216暴露于空气(在波纹管102的内部和/或外部)并且凝固和/或以其他方式与空气反应以改变状态(例如，从液态或凝胶状态变为更硬或更稠的状态)。因此，密封材料216密封主体202和/或衬里222的开口302且保持密封空间210与环境隔离。在一些示例中，密封材料216响应于波纹管102正受损或正以其他方式在主体202和/或衬里222中形成一个或多个开口302而从通道224移位。在一些示例中，密封材料216可以是倾向于不快速流动、滴落和/或分离的相对粘性的液态或凝胶状材料，以使密封材料216能够在硬化和/或密封开口302时保留在开口302处。

图4和图5是可与图1的示例性转向组件100一起实施的其他示例性波纹管400、500的横截面图。类似于图2和图3的波纹管102，波纹管400、500中的每个包括主体402和502、衬里404和504以及设置在形成于主体402、502与衬里404、504之间的环形通道408、508中的密封材料406、506。

在图4所示的示例中，衬里404在主体402外部并围绕主体402。根据图示示例，密封材料406设置在主体402的外表面410和衬里404的内表面412之间。在该示例中，衬里404是光滑的且不匹配主体402的轮廓。

在图5所示的示例中，衬里504在主体502内。根据图示示例，密封材料506设置在衬里504的外表面510和主体502的内表面512之间。类似于图4中的衬里404，在本示例中，衬里504是光滑的且不匹配主体502的轮廓。

虽然在图2、图3、图4和图5所示的示例中，波纹管具有设置在主体内或主体外侧的一个衬里，但在其他示例中，波纹管可包括设置在主体外侧的衬里(即，外衬里)和设置在主体内侧的衬里(即，内衬里)这两者。在一些这样的示例中，衬里中的一个或两个可形成为与主体的外形或轮廓匹配。此外，密封材料可容纳在主体和内衬里之间以及主体和外衬里之间。

从上文中可以理解，上面公开的波纹管补偿和/或修复了波纹管受到的损坏，从而增加和/或最大化对其中覆盖的敏感部件的保护。通过使波纹管能够保持密封，防止这些部件的损坏和/或失效，同时减少和/或最小化否则由于使用传统波纹管而需要或导致的相关成本和劳动力。

虽然本文已经公开了某些示例性装置，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖公平地落入本专利权利要求范围内的所有装置。

Claims (10)

1.一种波纹管，其特征在于，包括：

管状主体，所述管状主体可沿所述管状主体的轴线扩展和收缩；

沿所述管状主体的表面设置的衬里；以及

设置在所述管状主体和所述衬里之间的液态或凝胶状材料，所述液态或凝胶状材料在暴露于流体时硬化。

2.根据权利要求1所述的波纹管，其特征在于，所述衬里围绕所述管状主体的外表面。

3.根据权利要求1所述的波纹管，其特征在于，所述衬里沿所述管状主体的内表面设置。

4.根据权利要求1所述的波纹管，其特征在于，所述管状主体包括第一肋，并且所述衬里包括与所述第一肋对应的第二肋。

5.根据权利要求1所述的波纹管，其特征在于，所述衬里包括塑料材料或蜡材料中的至少一种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的波纹管，其特征在于，在所述衬里和所述管状主体之间限定环形通道，所述液态或凝胶状材料容纳在所述环形通道内。

7.根据权利要求6所述的波纹管，其特征在于，当所述管状主体或所述衬里中的至少一者被刺穿时，所述液态或凝胶状材料从所述环形通道移位。

8.一种车辆，其特征在于，包括：

转向组件；以及

覆盖所述转向组件的至少一部分的波纹管，所述波纹管具有密封材料，当所述波纹管被刺穿时，所述密封材料硬化以密封刺穿孔。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述波纹管包括管状主体和沿所述管状主体延伸的衬里，所述密封材料容纳在所述衬里和所述管状主体之间。

10.一种波纹管，其特征在于，包括：

管状主体，所述管状主体可沿所述管状主体的轴线扩展和收缩；以及

用于当所述管状主体被刺穿时密封所述管状主体中的开口的密封装置。