CN100582512C - 等速万向节的护罩 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是防止在具有处于大直径侧端部的内周表面中的厚部的等速万向节护罩与三脚架接头外壳的外周表面之间产生移动，增强它们之间的密封性能，降低制备外壳的成本并促进制造。在用于三脚架接头的护罩的大直径侧端部的内周表面的周向上的整个圆周上设置了一个或多个突起形式的密封唇(47)，三脚架接头的外壳将***到该内周表面中，在密封唇的轴向上的相对侧上设有防移动壁(51，53)，防移动壁的内径形成为小于密封唇基部的内径。防移动壁和密封唇设置在带子紧固部分(35)的正下方。

Description

等速万向节的护罩

技术领域

本发明涉及用于保护等速万向节的护罩，该等速万向节例如设置在可将动力从汽车的差速齿轮传递给车桥轮毂的驱动轴(动力传输轴)等上，尤其涉及一种设于等速万向节外壳的外周表面与固定在该外周表面上的护罩的大直径侧端部的内周表面之间的密封件。

背景技术

等速万向节已经用在例如汽车驱动轴的相对端部处。此外，还连接有覆盖了等速万向节的弯曲部分的柔性护罩，以便密封用于润滑等速万向节的油脂，并且防止来自外界的异物如灰尘和水的侵袭。护罩的大直径侧端部和小直径侧端部通常用带子分别紧固并固定在等速万向节外壳(外壳)的差速齿轮(差速器)侧或轮毂侧的外周表面上以及驱动轴部分的外周表面上。

一般来说，外周表面具有简单圆柱形形状的外壳用在等速万向节的轮毂侧(外侧)上。

在这种情况下，通过使设于等速万向节护罩的大直径侧端部的内周表面上或从中伸出来的突起与在周向上设于外壳外周表面中的周向槽相接合，就可以防止等速万向节护罩的内周表面与等速万向节外壳的外周表面相互间移动，并且将它们密封起来。

另一方面，在等速万向节的差速器侧(内侧)上，通常使用了三角架接头(tripod joint)(三端口接头)，其通过以三分叉的方式在驱动轴的轴部上例如可轴向滑动地设置三组辊而构成。

为了实现更薄和更轻的效果，例如在三角架接头的外壳中沿周向以分散的方式形成了三个轴向槽，它们设置在外周表面的轴向上。在这种情况下，例如在等速万向节护罩的大直径侧端部的内周表面中形成了从轴向上看去形状突出成圆形的厚部，该厚部能够适应于外壳轴向槽的槽面。

在以这种方式使用三角架接头时，还已考虑到，通过使形成于外壳中的周向槽与以和外侧中相同的方式形成于护罩侧上的突起相接合，就可以防止外壳的外周表面与护罩的内周表面移动，并且将它们密封起来。

然而，当周向槽形成于外壳外周表面中的轴向槽的槽面中时，存在着在制备外壳时机加工变得非常复杂的问题，这便增加了成本。

为了解决这一问题，已经知道有下述技术手段，其可防止移动和实现差速器侧(内侧)上的密封。

也就是说，在大直径侧端部的外周表面中设有用于紧固带子的凹槽，在大直径侧端部内周上的凹槽的正下方处设有多个周向密封唇，大直径侧端部通过紧固件如带子而从外周侧固定位，密封唇的突出端部被压到外壳的外周表面上，从而实现了密封。而且，在密封唇设置在护罩轴向上的周向内部中设有防移动凹部，在三脚架接头外壳的外周表面端部上设有可与该防移动部分相接合的突出部分，从而可以防止移动(例如见于日本公开实用新型公报No.62-16541中的图4等以及日本公开特许公报No.2003-202034中的图1等)。

然而，这些现有技术具有下述缺点。

①由于密封唇设于在轴向上偏离防移动部分的位置处，因此护罩的体积较大，浪费了材料，并且成本增加。另外，护罩到外壳中的***性能也无法令人满意。

②由于防移动部分有意地设于在轴向上偏离带子紧固位置的位置处，因此便可调节朝向护罩小直径侧端部的移动，然而用于调节朝向大直径侧端部的移动的力非常小。

此外，专利文献2中所述的技术还具有下述缺点。

③在其中在三脚架接头外壳的外周表面的轴向槽中设有卷边(突出部分)以及在护罩大直径侧端部的内周中设有可与卷边相接合的凹部的结构中，由于卷边的存在，护罩到外壳中的***性能进一步下降。

④在锻造后不进行车削加工。因此，相连护罩的芯子与外壳中的驱动轴的同心度下降，护罩的使用寿命在许多情况下都缩短了。

⑤由于与卷边相接合的凹部也设置在大直径侧端部的厚部中，因此凹部在成型时构成了倒扣，脱模变得困难，成型性能无法令人满意。

⑥由于卷边仍由锻造来形成，因此尺寸精度的波动比在车削加工中更大。除非护罩侧的凹部设有间隙，否则该凹部将掉到卷边上。即使在紧固了带子时，密封件在某些情况下也无法工作。

本发明研制用于解决传统技术中的问题，其目的是防止具有形成为从大直径侧端部的内周表面中突出来的厚部的等速万向节护罩与三脚架接头外壳的外周表面之间的移动，增强它们之间的密封性能，进一步增强护罩到外壳中的***性能，降低护罩材料的成本，从而实现降低成本、外壳制备成本并方便制造。

发明内容

作为实现上述目的的技术手段，根据本发明，提供了一种用于通过在外壳外周表面中形成多个轴向槽来构成的三脚架接头的护罩，该护罩包括：大直径侧端部，三角架接头的外壳***于其中；小直径侧端部，与三角架接头相连的轴部***于其中；形成于大直径侧端部和小直径侧端部之间的波纹管部分；以及带子紧固部分，其设置在所述大直径侧端部的外周表面侧上。该大直径侧端部的内周侧包括：形成为与外壳的轴向槽相对并从内周表面中伸出来的厚部；设置在相邻的厚部之间的薄部；和一个或多个突起形式的密封唇，其设置在大直径侧端部的内周表面的周向上的整个圆周上。所述薄部的内周侧包括防移动壁，其设于密封唇在轴向上的相对侧上，其内径形成为小于密封唇基部的内径，并且防移动壁和密封唇设置在带子紧固部分的正下方。

根据本发明，由于密封唇设置在轴向上的前、后防移动壁之间，因此可以减小大直径侧端部的护罩体积，并且不会浪费材料。

另外，由于减小了体积，因此便降低了厚度，并且到外壳中的***性能也能够令人满意。根据本发明，与传统技术不同，由于在三脚架接头的外壳外周表面的轴向槽中没有设置任何卷边，因此到外壳中的***性能不会受损。在本发明中，由于前/后防移动壁和密封唇设置在带子紧固部分的正下方，因此带子的紧固力便作用在前/后防移动壁和密封唇上。因此便不存在任何移动，密封性能优良。根据本发明，由于大直径侧端部比较薄并具有柔性，因此作为倒扣的防移动壁不会损害成型性能。

此外，针对通过锻造三脚架接头外壳而形成的外周表面所进行的机加工(车削加工)是仅针对具有可与护罩的防移动壁相接合的表面的周向槽和敞开端部侧的边缘上的锥面来进行的，因此便降低了机加工的量。与密封唇相接的表面部分不必在机加工期间通过切削来形成或者被加工成最小。因此便减小了机加工中的切削余量，并且简化了外壳的加工。

另外，沿着形成于外壳外部中的轴向槽的两条边缘通常被R形倒角、被倒圆角/精整加工，然而上述密封唇设置成穿过该倒角部分。例如在这种情况下，周向槽形成于外壳外表面中的除轴向槽以外的部分中。与密封唇可与槽底部相接的情况相比，倒角部分中的密封唇的弯曲角减小，因此增强了密封性能。

而且，在上述情况中，密封唇的基部设置在其中大直径侧端部的内周表面的内径最大的表面部分上。

此外，防移动壁构成为可与形成于等速万向节外壳中的除轴向槽以外的至少一部分中的突起相接合，从而在轴向上的前/后位置处将其固定住。

另外，平行地设置了至少两个密封唇，这两个密封唇形成为从其内径在大直径侧端部的圆柱体轴向上大致恒定的表面部分中突出来。

而且，防移动壁包括有锥面，其以内径随着离密封唇的距离的增大而减小的方式来形成。

根据本发明，具有形成为从大直径侧端部的内周表面中突出来的厚部的用于等速万向节的护罩与三脚架接头外罩的外周表面之间的防移动性能和密封性能得到了提高，并且还增强了护罩到外壳中的***性能。另外，可通过降低护罩材料的费用、降低制备外壳的费用以及方便制造来降低成本。

附图说明

图1是连接在应用了本发明的等速万向节护罩的一个实施例上的三脚架接头外壳的横向剖视图；

图2是沿着图1中的线II-II的剖视图；

图3是应用了本发明的等速万向节护罩的第一实施例的垂直剖视图；

图4是从大直径侧端部的端面侧看去的护罩的视图；

图5是沿着图4中的线V-V的剖视图；

图6是沿着图4中的线VI-VI的剖视图；

图7A是显示了该实施例的护罩连接/固定在三脚架接头外壳上的状态的剖视图；

图7B是显示了传统护罩与三脚架接头外壳之间的关系的视图；

图8A是图7A中主要部分的放大视图；

图8B是图7B中主要部分的放大视图；

图8C是显示了在该实施例中使用的三脚架接头的外壳(以实线示出的部分)叠置于在传统方式中使用的三脚架接头的外壳(以双点划线示出的部分)上以比较加工余量的状态的视图；和

图9是显示了该实施例中的外壳母材的外周表面(通过锻造形成的表面)的形状、通过机加工母材所形成的表面部分的轴向观看形状以及槽底表面的轴向观看形状的视图。

具体实施方式

下面将介绍应用了本发明的等速万向节的护罩的一个实施例。应当注意的是，该实施例仅是本发明的一个实施例，本发明不应被解释为限于该实施例，而是可在本发明的范围内改变其设计。

首先将介绍与该实施例的等速万向节护罩相连的三脚架接头的外壳的形状。图1是三脚架接头外壳的主要部分的剖视图。如图1所示，三脚架接头的外壳1完全形成为圆柱形的形状，等速万向节的护罩连接在一个敞开端部3上。图2是图1所示三脚架接头的外壳1的沿线II-II的剖视图。例如，在外壳1的内周表面的周向上的三个相互间隔开120°的位置处形成了槽5，其可容纳以三分叉的方式连接到驱动轴的轴部上的三组辊。槽5具有在轴向上大致恒定的截面形状，并包括截面形成为圆形凹面的槽底部分7，以及形成在槽底部分7的周向上的两侧处的槽侧面部分9。而且，在相邻槽5的相邻的槽侧面部分9之间形成了表面部分11，其距轴向中心的内径在外壳1的内周表面中是最小的，并且设置成朝向外壳1的轴向中心。

另外，在外壳1的与槽底部分7的背面相对应的外周表面13中形成了柱面13a和轴向槽13b，其中柱面13a形成为与外壳1的轴向中心大致同心的圆柱形的表面形状，而轴向槽13b从柱面13a的相对侧处下凹成圆形截面形状。也就是说，外壳1的外周表面13由在周向上每120°间隔开的三个柱面13a以及设于相应柱面13a之间的轴向槽13b构成。如图2所示，柱面13a和轴向槽13b之间的边界17被R形倒角、倒圆角和精整加工。

此外，如图1所示，在外壳1的敞开端部3附近的外周表面13的柱面13a中形成了周向槽19，在周向槽19和敞开端部3之间的所需范围内形成了表面部分(突起)23。

该周向槽19具有例如如图1所示的梯形截面形状，其宽度形成为随深度的增加而变窄。而且，在敞开端部3一侧的边缘上形成了锥面21。

下面将介绍的护罩1的防移动壁(锥面51，53)与周向槽19的锥面19a和端部3附近的锥面21相接合。

应当注意的是，周向槽19或锥面21并不形成于外壳1的外表面中的上述轴向槽13b中。

下面，图3是显示了该实施例的等速万向节护罩的外观的视图。如图3所示，护罩25完全形成为圆柱形的形状，并具有固定在等速万向节的外壳1一侧上的大直径侧端部27，以及固定在驱动轴的轴部一侧(未示出)上的小直径侧端部29。而且，在大直径侧端部27和小直径侧端部29之间形成了波纹管31，其具有柔性并构造成可弯曲。应当注意的是，在该实施例中，护罩25由具有弹性的树脂如热塑性聚酯基弹性体形成，而设于大直径侧端部的内周侧上的套环23由硬度低于或等于护罩25之外的部分如大直径侧端部的外周侧的硬度的树脂形成。然而，本发明并不限于该示例。例如，护罩25的主体可包括大直径侧端部的外周部分，而套环可由相同的树脂材料例如通过注塑成型等来整体地形成。套环33可由橡胶形成。

波纹管31构成为使得在护罩25的圆柱体轴向上、即在图3中的垂直方向上重复性地设置了在周向上延伸的凸起部分31a和下凹部分31b。也就是说，波纹管31的截面在凸起部分31a的外周侧上是凸出的，而波纹管31的截面在下凹部分31b的内周侧上是凸出的。例如在该实施例中设置了五个凸起部分31a，在各凸起部分31a的朝向大直径侧端部27的一侧上设有相应的下凹部分31b。而且，凸起部分31a和下凹部分31b的直径设定为从小直径侧端部29朝向大直径侧端部27增大。结果，波纹管31完全地形成为基本上锥体的形状。

在大直径侧端部27的外周表面中设有形成为在轴向上具有基本上恒定的外径的表面部分35。

表面部分35用作带子紧固部分，用于将护罩25相对于三脚架接头外壳1的表面部分23和轴向槽13b的槽面紧固住的带子63(显示于图7、8中)便连接到其上。该表面部分将描述为带子紧固部分35。

在护罩25的圆柱体轴向上的带子紧固部分35的相对端部处形成了台阶部分37，39，其用于防止带子在轴向上移动。

另外，图4是护罩25从大直径侧端部27的端面侧看去的视图。如图4所示，在大直径侧端部27的内周表面上形成了突出为圆形的厚部41，它们可适应于形成在外壳1的外表面中的轴向槽13b的槽面。应当注意的是，为方便起见，该大直径侧端部27的内表面上的除厚部41以外的区域将在下文中称为薄部43。

图5是沿着图4中箭头V-V的剖视图，并且是护罩25在大直径侧端部27的薄部43中的放大视图。如图5所示，在薄部43中，大直径侧端部27的内周表面形成为下凹成大致梯形的截面形状，对应于该梯形的上底并具有最大内径的表面部分45形成为使其内径在轴向上基本上恒定。

而且，在表面部分45的轴向上的相对端部上形成了突出的密封唇47，49。

密封唇47，49的截面形状为三角形，如图5所示，其突出端部(顶点部分)是圆形的，然而本发明并不限于该示例。而且，相应密封唇47，49中的在护罩25轴向(密封唇47，49的宽度方向)上的突出端部大致处于密封唇的中部。

而且，在护罩25轴向上的相对于其上设有上述密封唇47，49的表面部分45的相对侧上形成了锥面51，53。当将该实施例的等速万向节的护罩25***到上述三脚架接头的外壳1中时，这些锥面51，53分别承靠在形成于外壳1的敞开端部3的边缘上的锥面21以及外壳1的外周表面13的周向槽19的锥面19a上。这些相靠的锥面51，53作周防移动壁，其可防止护罩25相对于外壳1在轴向上移动。这些锥面51，53形成为使其内径随着离密封唇47，49的距离增大而减小。

应当注意的是，在该实施例中，锥面51，53设置成考虑到了连接时的***性能，然而这些表面可在大直径侧端部27的直径方向上垂直地设置，这些设计可在本发明的范围内变化。

这些锥面51，53将在下文中称为防移动壁51，53。

另外，密封唇47，49和防移动壁(锥面)51，53设置在带子紧固部分35的正下方。

而且，图6是沿着图4中箭头VI-VI的剖视图，并且是护罩25在大直径侧端部27的厚部41中的放大视图。

如图6所示，在该实施例中，在厚部41中未设置类似于薄部中的防移动壁(锥面)51，53，而是在厚部41的表面55上也形成了密封唇47，49。

也就是说，密封唇47，49形成在大直径侧端部27的内周表面的整个圆周上，不论是在厚部41上或是在薄部43上。应当注意的是，设有这些密封唇47，49的区域形成为在厚部41的表面55上沿着护罩25的轴向具有基本上相同的截面形状。

图7A和7B显示了护罩连接/固定在三脚架接头的外壳1上的状态，其中图7A显示了根据该实施例的等速万向节护罩与三脚架接头外壳之间的关系，而图7B显示了传统护罩与三脚架接头外壳之间的关系。图8A是图7A的主要部分的放大视图，而图8B是图7B的主要部分的放大视图。

因此，下面将介绍该实施例(图7A和8A)与传统方式(图7B和8B)的比较。

在该实施例中，密封唇47，49设置在防移动壁51和53之间。另一方面，在传统方式中，如从图8B中所见的那样，防移动凹部301设置在相对于密封唇302设于护罩300轴向上的位置而言为向内偏移的位置中。而且，与防移动凹部301相接合的突起201设置在三脚架接头外壳200上的外周表面的端部上。在这种结构中，在传统技术中护罩的体积很大，这便浪费了材料，并且到外壳中的***性能也无法令人满意。另一方面，根据该实施例，厚度较小，体积也较小，因此不会浪费材料，到外壳中的***性能也非常好。

而且，在传统技术中，上述防移动结构(201和301)有意地偏离带子紧固部分400(在该图中采用标号500来表示带子)。因此，即使在可以调节护罩300朝向小直径侧端部的移动(沿着图中L方向的移动)时，然而用于调节朝向大直径侧端部的移动(沿着图中R方向的移动)的力也很小。另一方面，在该实施例中，由于防移动壁53，51和密封唇49，47设置在带子紧固部分35的正下方，因此带子63的紧固力作用在前/后防移动壁53，51和密封唇49，47上。因此，可以调节在轴向上向前/向后的任意方向上的移动，并且密封性能也非常好。

如上所述，根据该实施例，仅需要在等速万向节外壳1的外周表面13上对周向槽19和锥面21进行机加工，不需要对锻造面进行微切削余量的不可避免要进行的表面精加工。因此，可以实现在等速万向节外壳1的制造时简化加工量的效果。

图8C显示了在该实施例中使用的三脚架接头的外壳1(以实线示出的部分)叠置于在传统方式中使用的三脚架接头的外壳(以双点划线示出的部分)上以比较加工余量的状态的视图。由于在该实施例中不必切削由图中剖面线A示出的部分，因此更加经济。

而且，密封唇47，49可承靠在三脚架接头外壳1的具有较大直径的表面部分(突起)23上。因此，在各密封唇47，49中，与表面部分(突起)23相接触的部分和与轴向槽13b相接触的部分之间的边界17中的弯曲角度减小。因此便可以增强密封性能。这一原理参考图9来介绍。图9是显示了该实施例中的外壳1的母材的外周表面(通过锻造形成的表面)的形状、表面部分23(通过机加工母材所形成的表面)的轴向观看形状、周向槽19的底面的轴向观看形状以及轴向槽13b的槽面的轴向观看形状的视图。由锻造形成的外壳1的母材的外周表面形状由实线101示出。外壳1中的与密封唇47，49相接触的表面部分23的表面形状由虚线103示出。此外，周向槽19的槽底表面的表面形状由单点划线105示出。而且，密封唇47，49例如可构造成与周向槽19相接，周向槽19的外径可通过切削外壳1的表面而形成为很小。在这种结构中，密封唇47，49在周向槽19的槽底表面与轴向槽13b的表面相接触的点107处弯曲成相对较大的角度β。当密封唇47，49以这种方式弯曲成相对较大的角度时，该弯曲部分中的密封性能就会下降。另一方面，在该实施例中，密封唇47，49在表面部分23的表面与轴向槽13b的表面相接触的点109处弯曲，但其弯曲角α比在点107处的弯曲角更小，因此可以认为密封性能提高。

此外，根据该实施例，大直径侧端部27的处于内周侧上的表面部分45与作为背面的外周侧上的带子紧固部分35之间的薄部43可以形成为很薄。因此，可以减轻护罩25的重量，并且减少所用的材料。而且，大直径侧端部27的刚性下降，这一部分变得柔韧，因此有助于到外壳1中的连接操作。

另外，包括小直径侧端部29、波纹管31和大直径侧端部27的护罩25主要由树脂形成，而套环33由硬度小于形成护罩25的树脂的硬度的材料形成，密封唇47，49可由与套环33相同的材料形成。因此，可以降低密封唇47，49的硬度，从而保证足够的弹性变形量，并因此显著地增强密封性能。

应当注意的是，本发明并不限于上述实施例，而是可在本发明的范围内适当地变化。例如，用作密封唇的突起可形成为另一种形状。突起的数量不限于该实施例中的两个，而是可以更少或更多。在这种情况下，当增加突起的数量时，可以进一步增强密封性能。此外，套环可由橡胶形成，另一部分可由树脂形成，而整个护罩可仅由橡胶或树脂形成。

Claims (5)

1.一种用于三脚架接头的护罩，所述三脚架接头通过在所述三脚架接头的外壳的外周表面中形成多个轴向槽来构成，所述护罩包括：

大直径侧端部，所述三角架接头的外壳***于其中；

小直径侧端部，与所述三角架接头相连的轴部***于其中；

形成于所述大直径侧端部和小直径侧端部之间的波纹管部分；和

带子紧固部分，其设置在所述大直径侧端部的外周表面侧上，

所述大直径侧端部的内周侧包括：

形成为与所述三脚架接头的外壳的轴向槽相对并从所述大直径侧端部的内周表面中伸出来的厚部；

设置在相邻的厚部之间的薄部；和

一个或多个突起形式的密封唇，其设置在所述大直径侧端部的内周表面的周向上的整个圆周上；

所述薄部的内周侧包括：

防移动壁，其设置在所述密封唇在轴向上的相对侧上，并且防移动壁的内径形成为小于所述密封唇的基部的内径，并且所述防移动壁和密封唇设置在带子紧固部分的正下方。

2.根据权利要求1所述的用于三脚架接头的护罩，其特征在于，所述密封唇的基部设置在其中所述大直径侧端部的内周表面的内径最大的表面部分上。

3.根据权利要求1所述的用于三脚架接头的护罩，其特征在于，所述防移动壁构成为能够与形成于所述三脚架接头外壳的外周表面中的除所述轴向槽以外的至少一部分中的突起相接合，从而从轴向上的两侧将所述突起固定住。

4.根据权利要求1所述的用于三脚架接头的护罩，其特征在于，平行地设置了至少两个密封唇，所述两个密封唇形成在所述大直径侧端部的内周表面上的其中该内周表面的内径沿轴向保持恒定的区域内。

5.根据权利要求1所述的用于三脚架接头的护罩，其特征在于，所述防移动壁包括有锥面，所述锥面以内径随着离所述密封唇的距离的增大而减小的方式来形成。

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