专利名称：用于活节的波纹管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种波纹管，包括一带有一第一端部和一第二端部的基体，其中两个端部可相互相对运动，并且其中在基体内端部之间形成周向的拱起，它们通过第一凹缩相互隔开，以及其中在至少一个拱起内形成一第二凹缩。
背景技术：
由现有技术已知这种类型的波纹管，DE2505542A1公开一种这一类型的波纹管，其第二凹缩非常浅，并且延展得宽。这种类型的波纹管常常配设在活节上，特别用于汽车驱动轴的活节/万向节上。波纹管既可以沿轴向也可以沿径向承受载荷。这种波纹管的折皱在运行时在活节偏转或者弯曲时一侧拉伸，另一侧则压扁，这时在属于折皱尖端的外部区域内出现高的压应力。这导致可能造成折皱鼓凸的负荷。随着这种鼓凸通常引起波纹管的损坏。特别是向外拱起的折皱峰部可能由于该鼓凸而被迫向内。
已知波纹管不能令人满意地解决这种载荷力矩。折皱的鼓凸或弯折(Einknicken)可以通过提高其阻力矩/抗弯截面系数来防止。此外也可以设想，加大基体的壁厚。但是同时应该减小折皱对拉伸和压缩过程的阻力。特别是应该减小波纹管的轴向刚性，从而改善在这个自由度上的运动可能性。相反其径向刚性应该显著提高，以便防止在一定负荷时弯折。
这种类型的波纹管由于其结构造型不能具有这种动态特性。
发明内容
因此本发明的目的是，这样地设计和改进开头所述类型的波纹管，使得减小轴向刚性，加大径向刚性。
本发明通过权利要求1的特征实现上述目的。按照权利要求1波纹管的特征是，第二凹缩的宽度至多相当于其深度。
按照本发明认识到，扁浅的凹缩不或者几乎不减小波纹管的轴向刚性。此外认识到，通过扁浅的凹缩不或者几乎不提高径向刚性。接着还认识到，采用设计成长的凹缩明显减小波纹管的轴向刚性并显著提高径向刚性。最后还认识到，通过按照本发明选择凹缩的几何形状的方法，可以提高波纹管抗鼓凸或弯折的阻力矩，而不需加大壁厚。
因此用本发明的波纹管提供了一种实现开头所述目的的波纹管。
在一种结构特别有利的方案中第二凹缩由两条肋围成。由此提高对鼓凸的抗力。同时肋在压缩和拉伸方向减小对这些变形的抗力。这里可以设想，在所有第二凹缩处都设置肋，或者仅仅在个别凹缩处设置肋。
第一和第二凹缩可以同心设置。这里特别是可以设想，第一凹缩具有比第二凹缩小的外周。这个具体方案确保波纹管的对称结构，该结构表现为优良的运动动态性能。
第二凹缩的宽度可以小于基体的壁厚。这种结构实现，第二凹缩几乎起断裂部位或设定弯折部位的作用，它有利地使基体卸载。由此保证，波纹管具有长的使用寿命和可以承受规定的载荷。
第二凹缩可以具有最多1毫米的宽度。这种结构确保，基体表面在其均一性方面只受到很小破坏。此外有利地实现，污物只能在很小程度上积聚在凹缩内。
第二凹缩的深度可以大于或等于基体的壁厚。这种结构确保，第二凹缩相对于壁的材料而言是一个长的凹陷部，它显著减小轴向刚性。在这方面第二凹缩具有对刚性有显著影响的尺寸。在这个背景下第二凹缩可以具有1至2mm的深度。如果基体由热塑性弹性体制成，那么这个尺寸选择特别有利。热塑性弹性体由于其材料结构具有这样的刚性，它通过所述尺寸的凹缩在其刚性方面可以特别有利地改变。
第二凹缩可以在拱起的最外围区域内形成，这里特别是可以设想，凹缩设置在拱起的中心，并将它大致分为两块。这种具体结构允许，每块可相互相对运动，并通过波纹管的压缩或拉伸消除尖峰载荷。第二凹缩在横截面内可以设计成三角形。三角形有利地形成两条臂，它们可以在受力方面特别有利地相对运动。在这方面凹缩赋予波纹管特别的弹性性能。第二凹缩在横截面内可以设计成矩形。这种结构的特征是毫无问题的制造，因为矩形元件在拔模过程中可以特别方便地从工件中取出。
第二凹缩在横截面内可以设计成梯形，梯形也使得工件可以方便地拔模。此外做成梯形的凹缩可以特别方便地清除污物，因为它做得朝外张开。
第二凹缩在横截面内可以设计成斜方形。这种结构保证，没有污物颗粒侵入凹缩内部，因为斜方形对外仅仅给出一小的缝隙。
第二凹缩在横截面内可以设计成多边形。这时边数根据所希望的弹性选择。
第二凹缩在横截面内可以设计成半圆形。半圆形实现一种其宽度等于深度的凹缩。此外它使得可以方便地清洗凹缩，因为它对外镰形张开，从而容易接近。
第二凹缩在横截面内可以设计成椭圆形，抛物线形成双曲线形。可以完全根据对波纹管变形性能的要求选择这些特殊的造型。这里椭圆实现特别大的径向刚性，抛物线实现较小的径向刚性，双曲线实现中等刚性。
凹缩可以具有沉割结构，沉割结构对于防止凹缩内的尖峰负荷是有利的。由此可提高波纹管的使用寿命。
在这个背景下可以在凹缩内或上形成圆角。圆角结构还确保，在动态过程中基体材料不经受尖峰载荷。就此而言有效地避免材料疲劳和高的磨损。
基体可以设计成回转对称的。这种结构允许基体特别毫无问题的加工。
基体的端部可以做成一轴向通孔的端部。其中端部可以设计成柱形。这种具体结构允许将波纹管配置在柱形元件如轴或杆上。这时设置在两个杆或轴之间的活节安装在基体内部。
在这个背景下基体至少局部可以设计成圆锥/截锥台形。圆锥台的锥度可以根据通过活节连接的杆所夹的角度选择。因此锥度的选择允许有利地调整在压缩或拉伸时基体的负荷。
还存在用有利的方法设计和改进本发明的原理的各种可能性。对此一方面参照权利要求1后面的权利要求，另一方面参照以下借助附图对本发明优选实施例的说明。借助附图结合对优选实施例的说明也阐述了上述原理普遍优选的方案和改进结构。
附图中表示图1波纹管，它具有带凹缩的拱起，图2带有在横截面内成三角形的第二凹缩的拱起，图3在横截面内成矩形的凹缩，图4在横截面内成梯形的凹缩，图5在横截面内成斜方形的凹缩，图6在横截面内成多边形的凹缩，图7在横截面内成半圆形的凹缩，图8在横截面内成椭圆形的凹缩，图9在横截面内成双曲线形的凹缩，图10在横截面内成对称的多边形的凹缩，图11在横截面内成抛物线形的凹缩。
具体实施例方式
图1表示一具有一带一第一端部2和一第二端部3的基体1的波纹管，其中端部2、3可相互相对运动，在基体1上两个端部之间形成多个周向的拱起4，它们通过第一凹缩5相互间隔开，并且在至少一个拱起4上形成一第二凹缩6。其中第二凹缩6的宽度具有至多相当于其深度值的数值。第二凹缩6由两条肋7围成。第一凹缩5和第二凹缩6同心于通过端部2、3的轴线地设置。第二凹缩6形成在拱起4的最外周区域内。
基体1设计成旋转对称的。端部2、3设计成基体1上一轴向通孔8的端部2、3。基体1至少局部设计成截锥形。
图2表示一在横截面内成三角形的第二凹缩。
图3表示一在横截面内成矩形的凹缩。
图4表示一在横截面内成梯形的凹缩6。
图5表示一在横截面内成斜方形的第二凹缩6。
图6和图10分别表示一在横截面内成多边形的第二凹缩6。
图7表示一在横截面内成半圆形的带两条尖峰形的肋7的凹缩6。
图8表示一第二凹缩6，它在横截面内做成椭圆形并具有两条肋7。
图9表示一第二凹缩6，它在横截面内做成双曲线形并具有两条肋7。
图10表示一在横截面内对称的多边形凹缩6。
图11表示一在横截面内做成抛物线形的第二凹缩6。
关于本发明原理的其它优良的方案和改进结构一方面参照说明书的概述部分，另一方面参照所附的权利要求书。
最后应该完全特别地指出，前面纯粹随意地选择的实施例仅仅用来说明本发明的原理，但是本发明并不局限于这些实施例。
权利要求
1.波纹管，包括一带一第一端部(2)和一第二端部(3)的基体(1)，其中两个端部(2、3)可相互相对运动，在基体(1)中两个端部(2、3)之间形成周向的拱起(4)，拱起通过第一凹缩(5)相互间隔开，并且在至少一个拱起(4)上形成一第二凹缩(6)，其特征为第二凹缩(6)的宽度至多相当于其深度。
2.按权利要求1的波纹管，其特征为第二凹缩(6)由两条肋(7)限定。
3.按权利要求1或2的波纹管，其特征为第一凹缩(5)和第二凹缩(6)同心设置。
4.按权利要求1至3之任一项的波纹管，其特征为第二凹缩(6)的宽度小于基体(1)的壁厚。
5.按权利要求4的波纹管，其特征为第二凹缩(6)具有一最多1mm的宽度。
6.按权利要求1至5之任一项的波纹管，其特征为第二凹缩(6)的深度大于或等于基体(1)的壁厚。
7.按权利要求6的波纹管，其特征为第二凹缩(6)具有1至2mm的深度。
8.按权利要求1至7之任一项的波纹管，其特征为第二凹缩(6)在拱起(4)的最外部周向区域内形成。
9.按权利要求1至8之任一项的波纹管，其特征为第二凹缩(6)在横截面内设计成三角形。
10.按权利要求1至8之任一项的波纹管，其特征为第二凹缩(6)在横截面内设计成矩形。
11.按权利要求1至8之任一项的波纹管，其特征为，第二凹缩(6)在横截面内设计成梯形。
12.按权利要求1至8之任一项的波纹管，其特征为第二凹缩(6)在横截面内设计成斜方形。
13.按权利要求1至8之任一项的波纹管，其特征为第二凹缩(6)在横截面内设计成多边形。
14.按权利要求1至8之任一项的波纹管，其特征为第二凹缩(6)在横截面内设计成半圆形。
15.按权利要求1至8之任一项的波纹管，其特征为，第二凹缩(6)在横截面内设计成椭圆形。
16.按权利要求1至8之任一项的波纹管，其特征为，第二凹缩(6)在横截面内设计成抛物线形。
17.按权利要求1至8之任一项的波纹管，其特征为，第二凹缩(6)在横截面内设计成双曲线形。
18.按权利要求1至17之任一项的波纹管，其特征为，第二凹缩(6)具有沉割结构。
19.按权利要求1至18之任一项的波纹管，其特征为，在凹缩(6)内或上形成圆角。
20.按权利要求1至19之任一项的波纹管，其特征为，基体(1)设计成旋转对称形。
21.按权利要求1至20之任一项的波纹管，其特征为，端部(2、3)设计成基体(1)上一轴向通孔(8)的端部。
22.按权利要求1至21之任一项的波纹管，其特征为基体(1)至少局部设计成截锥形。
全文摘要
本发明涉及一种波纹管，包括一带一第一端部(2)和一第二端部(3)的基体(1)，其中两个端部(2、3)可相互相对运动，在基体(1)上两个端部(2、3)之间形成周向的拱起(4)，它们通过第一凹缩(5)相互间隔开，并且在至少一个拱起(4)上形成一第二凹缩(6)。鉴于本发明的目的是减小轴向刚性并提高径向刚性，波纹管的特征是，第二凹缩的宽度至多相当于其深度。
文档编号F16J3/00GK1873263SQ20061008509
公开日2006年12月6日 申请日期2006年5月31日 优先权日2005年6月1日
发明者S·席尔默 申请人:卡尔弗罗伊登柏格两合公司