专利名称：防尘罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装于齿条-齿轮式转向装置的防尘罩。
背景技术：
转向防尘罩遮盖球形万向节，球形万向节布置在转向齿轮箱与转向横拉杆之间。具体地，转向防尘罩相对端之一固定于转向齿轮箱端，而转向防尘罩相对端中的另一端则固定于转向横拉杆端。此外，转向防尘罩布置成靠近发动机。因此，转向防尘罩周围的环境温度为相对较高的温度。因此，密封在转向防尘罩内的空气膨胀，使转向防尘罩变形。
图9图示已经变形的常规转向防尘罩的侧视图。如图所示，当常规转向防尘罩100内的空气膨胀时，使得常规转向防尘罩100膨胀然后变形。结果，常规转向防尘罩100以Z字方式如字母“S”形状起伏。当常规转向防尘罩100这样起伏时，可能影响卡箍或者内置的球形万向节(未示出)。据此，可能引起常规转向防尘罩100损坏的缺陷。此外，常规转向防尘罩100由树脂制成。因此，一旦经历起伏变形，即使再冷却也很难恢复常规转向防尘罩100的初始形状。
因此，通常采用以下措施来防止转向防尘罩的起伏变形。例如，将转向防尘罩成型为这样的形状，其轴向长度长于目标形状的长度。然后，对这样成型的转向防尘罩进行热处理，从而使其成为目标形状。
此外，日本未经审查的专利公开(KOKAI)公报No.10-238,629披露了一种抑制起伏变形的常规转向防尘罩。在公报中所述的常规转向防尘罩包括大径固定部102和波纹管。从大径固定部102旁的一个谷部开始计数，波纹管具有三个谷部，谷部设有字母“U”形的外周槽。在三个谷部中使字母“U”形的外周槽凹进。籍此，与没有外周槽的其他部分相比，设有外周槽的波纹管部分具有较高的径向刚性。因此，在公报中所述的常规转向防尘罩不易遭受起伏变形。
另外，日本未经审查的专利公开(KOKAI)公报No.2005-315,364披露了一种转向防尘罩，其中使球形万向节外周侧的防尘罩部分制成得比其他部分薄。在这种常规转向防尘罩中，由于升高的内压，使球形万向节外周侧的防尘罩部分相对压缩，并从而使其他部分相对伸展。籍此，在该常规转向防尘罩的波纹管中，在球形万向节外周侧上的弯曲变形增大。因此，在使波纹管收缩的同时，该弯曲变形使波纹管整体上定位在球形万向节外周侧。结果，该常规转向防尘罩几乎不会与球形万向节相对端之一相干涉。
此外，日本未经审查的专利公开(KOKAI)公报No.2005-315,364进一步提出，在从大径固定部102到小径固定部103的方向上，使波纹管的峰部和谷部的半径逐渐变小。在这样构造的波纹管中，内压升高时，越接近在大径固定部102侧的相对端，承压半径相对变得越大；以及，越接近在小径固定部103侧的相对端，在其上的承压半径相对变得越小。籍此，由升高的内压所施加的波纹管伸展力，在大径固定部102侧相对较大，而在小径固定部103侧相对较小。也就是，波纹管在大径固定部102侧伸展，而在小径固定部103侧收缩。因此，在大径固定部102侧波纹管的伸展，阻止靠近于大径固定部102侧相对端布置的波纹管部分在直径方向移动。结果，该常规转向防尘罩能进一步防止与球形万向节的相对端之一相干涉。
另外，日本未经审查的专利公开(KOKAI)公报No.2005-147,297披露了一种转向防尘罩，其中波纹管中央部分的谷部内径小于等于在大径固定部102侧部分的谷部内径；并且，其中央部分具有低于其他部分的径向刚性。也就是，这种常规防尘罩包括这样一种波纹管，该波纹管在大径固定部102侧具有增强的径向刚性，并且同时，在大径固定部102侧保持与波纹管中央部分相同程度的轴向刚性。通过相对简单的措施诸如改变波纹管的谷部内径，就能避免该常规转向防尘罩经历起伏变形。籍此，该常规转向防尘罩需要较少的加工模具工时。因此，能以较低的成本生产该常规转向防尘罩。此外，因为在大径固定部102侧增强了径向刚性，同时保持其上的轴向刚性，所以，在大径固定部102侧，波纹管不易变形。结果，在大径固定部102侧，波纹管不易与布置在大径固定部102周围的卡箍相干涉。
然而，利用热处理方式防止转向防尘罩起伏变形的常规方法需要后处理，诸如退火，以去除所得转向防尘罩上残留的内应力。所以，常规方法的缺点在于需要较多的工时。
在日本未经审查的专利公开(KOKAI)公报No.10-238,629披露的常规转向防尘罩中，需要设置带有外周槽的波纹管以增强刚性。然而，应当注意到，外周槽与波纹管的固有功能无关。从而，该常规转向防尘罩所用模具需要的加工工时有所增加。因此，该常规转向防尘罩的问题是不可避免高生产成本。此外，当设置带有外周槽的波纹管时，不利的是，该常规转向防尘罩在波纹管伸缩方向上的刚性劣化。结果，可能带来的一种可能性是，当伸展变形时，经历过起伏变形的波纹管部分，很可能与紧固在转向齿轮箱相对端的卡箍相干涉。
在日本未经审查的专利公开(KOKAI)公报No.2005-315,364披露的常规转向防尘罩具有以下问题。也就是，由于球形万向节外周侧的波纹管部分减薄，当与飞石碰撞时，在球形万向节与飞石之间正好为减薄部分的情况下，就很可能损坏减薄部分。
此外，在日本未经审查的专利公开(KOKAI)公报No.2005-147297披露的常规转向防尘罩中，通过使球形万向节周围的波纹管谷部内径较小来防止起伏变形。据此，难以防止远离球形万向节布置的波纹管部分经历起伏变形。因此，当偏离波纹管中央部分布置球形万向节时，远离球形万向节布置的波纹管部分有可能经历起伏变形。
发明内容
考虑到上述问题而提出本发明。因此，本发明的目的是提供一种防尘罩，该防尘罩能以低成本生产，并且能防止起伏变形的发生，而无需进行热处理。
一种根据本发明的防尘罩解决了上述问题，以及，该防尘罩包括大径固定部，使其固定于大径配合件；
第一波纹管，从大径固定部开始连续方式布置；第二波纹管，从第一波纹管开始连续方式布置；小径侧波纹管，从第二波纹管开始连续方式布置；以及小径固定部，从小径侧波纹管开始连续方式布置，并且小径固定部固定于小径配合件；第一波纹管具有平均第一轴向刚性；第二波纹管具有平均第二轴向刚性；小径侧波纹管具有平均第三轴向刚性；以及平均第一轴向刚性和平均第三轴向刚性低于平均第二轴向刚性。
此外，在本发明防尘罩中，小径侧波纹管可优选具有峰部和谷部；峰部可优选包括前膜，从布置在小径固定部侧的一个谷部开始连续布置；以及后膜，从布置在大径固定部侧的一个谷部开始连续布置；前膜具有前膜轴向刚性；后膜具有后膜轴向刚性；以及后膜轴向刚性可选为高于或者低于前膜轴向刚性。
另外，在本发明防尘罩中，小径侧波纹管可优选形成为锥形，在远离第二波纹管至小径固定部的方向上，其外径从大到小逐渐减小。
根据本发明，本防尘罩包括一种波纹管，该波纹管的轴向刚性在总体上进行了优化设计。据此，本防尘罩能可靠地防止内压升高时发生起伏变形。因此，本防尘罩能够省去用于防止起伏变形的热处理。此外，还可以减少用于本防尘罩的模具所需的加工工时。因此，能以较低的成本生产本防尘罩。
结合附图和详细说明，通过参考下列详细描述，本发明的这些以及其它的目的、特点、方面和优点将更为明了，其中附图和详细说明共同构成本文披露的内容。
图1是根据本发明第一实施例的转向防尘罩的轴向剖视图；图2是根据第一实施例的转向防尘罩的放大轴向剖视图，其中放大了该转向防尘罩的主要部分；图3是根据第一实施例的转向防尘罩的另一放大轴向剖视图，其中放大了该转向防尘罩的另一主要部分；图4是根据本发明第二实施例的转向防尘罩的放大轴向剖视图，其中放大了该转向防尘罩的主要部分；图5是根据比较例的转向防尘罩的轴向剖视图；图6是用于图示各前膜和后膜(根据第一实施例转向防尘罩的组成部分)的轴向刚性的曲线；图7是用于图示各前膜和后膜(根据第二实施例转向防尘罩的组成部分)的轴向刚性的曲线；图8是用于图示各前膜和后膜(根据比较例转向防尘罩的组成部分)的轴向刚性的曲线；图9是用于图示常规转向防尘罩如何变形的轴侧图。
具体实施例方式
概括描述本发明之后，通过参考具体的优选实施方式，可以获得进一步的理解，这里所提供的具体优选实施方式，仅仅是出于说明的目的，并不用于限制所附权利要求的范围。
根据本发明的防尘罩可以通过吹塑法用软质树脂制成。本防尘罩包括大径固定部和小径固定部。大径固定部和小径固定部布置在本防尘罩的相对端。此外，本防尘罩进一步包括第一波纹管、第二波纹管、以及小径侧波纹管，从大径固定部到小径固定部按上述次序设置这些波纹管。
大径固定部是固定于大径配合件的部分。例如，当本防尘罩构成转向防尘罩时，大径固定部为固定于转向齿轮箱相对端之一的部分。另一方面，小径固定部是固定于小径配合件的部分。例如，当本防尘罩构成转向防尘罩时，小径固定部为固定于转向横拉杆相对端之一的部分。
本防尘罩的主要特点之一在于第一波纹管具有平均第一轴向刚性；第二波纹管具有平均第二轴向刚性；小径侧波纹管具有平均第三轴向刚性；并且使平均第一轴向刚性和平均第三轴向刚性低于平均第二轴向刚性。波纹管的“轴向刚性”这里代表在波纹管轴向上伸缩变形难易程度。“平均轴向刚性”是指由波纹管的多个峰部和谷部所具有的各轴向刚性的平均值。应当注意到，在平均第二轴向刚性取值为1时，相对于平均第二轴向刚性，较好地，平均第一轴向刚性和平均第三轴向刚性可为0.3或更高，优选地，可落入从0.4至0.8的范围内。相对于平均第二轴向刚性，当平均第一轴向刚性和平均第三轴向刚性过低时，波纹管的功能可能会受损。另一方面，相对于平均第二轴向刚性，当平均第一轴向刚性和平均第三轴向刚性过高时，第一波纹管和小径侧波纹管可能会出现所需优点被削减的情况。
当防尘罩经历起伏变形时，在整个波纹管的中央部分周围表现最大变形量。因此，在本防尘罩中，使第二波纹管(布置在第一波纹管与小径侧波纹管之间)的平均第二轴向刚性，高于第一波纹管的平均第一轴向刚性和小径侧波纹管的平均第三轴向刚性。所以，即使内压增大时，也能防止布置在本防尘罩中央部分周围的第二波纹管在周向变形。结果，本防尘罩不容易发生起伏变形。
另一方面，使第一波纹管的平均第一轴向刚性和小径侧波纹管的平均第三轴向刚性低于第二波纹管的平均第二轴向刚性。由于第一波纹管具有的平均第一轴向刚性低于第二波纹管的平均第二轴向刚性，所以，当内压升高时，第一波纹管变形从而在轴向伸缩，容易吸收应力。另外，由于将第一波纹管的相对端分别布置成，与固定于大径配合件的大径固定部连接，以及与平均轴向刚性高于第一波纹管平均轴向刚性的第二波纹管接连，所以，第一波纹管防止本防尘罩在周向发生变形。所以，能防止本防尘罩发生起伏变形。应当注意到，当第一波纹管的平均第一轴向刚性高于第二波纹管的平均第二轴向刚性时，因为将本防尘罩与大径配合件装配时，第一波纹管表现出增大的排斥力，所以是不适宜的。此外，这样一种第一波纹管不利地影响到对起伏变形的限制。
此外，由于小径侧波纹管具有的平均第三轴向刚性低于第二波纹管的平均第二轴向刚性，所以，当内压升高时，小径侧波纹管变形从而在轴向伸缩，容易吸收应力，能够抑制本防尘罩发生起伏变形。应当注意到，当小径侧波纹管的平均第三轴向刚性等于或者高于第二波纹管的平均第二轴向刚性时，第二波纹管具有相对降低的平均轴向刚性，不利地影响了对起伏变形的限制。另外，当将本防尘罩与小径配合件装配时，小径侧波纹管具有增大的排斥力。
应当注意到，优选以如下方式布置小径侧波纹管。也就是，小径侧波纹管具有峰部和谷部。此外，峰部包括前膜和后膜。而且，从布置在小径固定部侧的一个谷部开始接连布置前膜。此外，从布置在大径固定部侧的一个谷部开始接连布置后膜。另外，前膜具有前膜轴向刚性，后膜具有后膜轴向刚性，并且，后膜轴向刚性高于或者低于前膜轴向刚性。在这样优选方式构造的小径侧波纹管中，具有较低轴向刚性的后膜或者前膜，变形以进行伸缩，使最终推压到具有较高轴向刚性的前膜或者后膜。因此，小径侧波纹管能更容易地伸缩。所以，小径侧波纹管能进一步防止本防尘罩发生起伏变形。应当注意到，同样，在第一波纹管中，也优选使后膜轴向刚性高于或者低于前膜轴向刚性。
小径侧波纹管可优选形成为锥形，在从第二波纹管到小径固定部的方向上，其外径从大到小逐渐变小。在这样优选构造的小径侧波纹管中，越靠近其先端，小径侧波纹管的峰部具有更小的外径，小径侧波纹管也就能具有更高的轴向刚性。也就是，越接近于小径固定部，小径侧波纹管具有更高的轴向刚性。因此，借助于形状效果，小径侧波纹管能进一步防止本防尘罩在周向发生变形。
当仅仅从小径侧波纹管切去前膜或者后膜时，切下的前膜或者后膜形成带有穿孔的立体圆盘状，如图2所示。峰部的外周脊线构成较大直径部，而谷部的内周底线构成较小直径部(或者中心开口)。此外，在较大直径部与较小直径部之间布置环形树脂膜，以相对于径向倾斜的方式、或者以在从较大直径部到较小直径部方向，以从大到小逐渐变小的方式，连接较大直径部与较小直径部。所以，通过设计前膜或者后膜相对于小径侧波纹管径向形成的倾斜角、峰部或者谷部之间的间距、峰部与谷部之间的直径差、或者厚度，就能控制轴向刚性度。
即使在第二波纹管的一个峰部具有的轴向刚性高于第一波纹管的平均第一轴向刚性和小径侧波纹管的平均第三轴向刚性时，第二波纹管也产生同样明显的优点。然而，第二波纹管具有的长度短于第一波纹管、第二波纹管、以及小径侧波纹管的合计长度，优选的是其为合计长度的10％至30％。此外，理想地，第二波纹管可包括3个以上这样的峰部，该峰部的轴向刚性高于第一波纹管平均第一轴向刚性和小径侧波纹管平均第三轴向刚性。另一方面，第一波纹管或者小径侧波纹管(其平均第一或者第三轴向刚性低于第二波纹管的平均第二轴向刚性)各自所具有的长度小于是第一波纹管、第二波纹管、以及小径侧波纹管的合计长度，优选的是，为该合计长度的10％至40％。此外，理想地是，第一波纹管或者小径侧波纹管包括3至6个这样的峰部，该峰部的轴向刚性低于第二波纹管平均第二轴向刚性。
实施例下面，参照实施例和比较例更具体地描述本发明。
(第一实施例)图1图示根据本发明第一实施例的转向防尘罩的轴向剖视图。如图所示，防尘罩1包括大径固定部10、第一波纹管11、第二波纹管12、小径侧波纹管13、以及小径固定部14。第一波纹管11从大径固定部10开始连续方式布置。第二波纹管12从第一波纹管11开始连续方式布置。小径侧波纹管13从第二波纹管12开始连续方式布置。小径固定部14从小径侧波纹管13开始连续方式布置。防尘罩1由树脂制成，并且通过吹塑法整体方式制成。应当注意到，防尘罩1不经过热处理。
大径固定部10和小径固定部14分别形成为环形。在大径固定部10周围，配合未示出的卡箍。卡箍束紧大径固定部10，以将其固定于转向齿轮箱(未示出)的相对端之一的外周面。此外，在小径固定部14周围，配合另一卡箍(未示出)。此另一卡箍束紧小径固定部14，以将其固定于转向横拉杆(未示出)的相对端之一的外周面。
第一波纹管11形成为圆筒形波纹管状，其从大径固定部10开始连续方式布置。第一波纹管11包括从“A”至“F”六个峰部，以及从“a”至“f”六个谷部。六个峰部“A”至“F”具有大致彼此相等的内径。同样，六个谷部“a”至“f”具有大致彼此相等的内径。第一波纹管11在其中以与其同轴方式容纳未示出的齿条的一部分。
第二波纹管12形成为圆筒形波纹管状，其从第一波纹管11开始连续方式布置。第二波纹管12包括从“G”至“I”三个峰部，以及从“g”至“i”三个谷部。三个峰部“G”至“I”具有大致彼此相等的内径。同样，三个谷部“g”至“i”具有大致彼此相等的内径。第二波纹管12在其中容纳未示出的齿条相对端之一以及未示出的球形万向节。
图3以放大方式图示小径侧波纹管13。如图所示，小径侧波纹管13从第二波纹管12开始连续方式布置，并且形成为逐渐变小的截锥形。也就是，如图1所示，小径侧波纹管13包括六个峰部“J”至“O”，以及六个谷部“j”至“o”。如图3中清楚所示出，六个峰部“J”至“O”的内径，在从远离第二波纹管12向小径固定部14的方向上，直径从大到小逐渐减小。同样地，六个谷部“j”至“o”的内径，在从远离第二波纹管12向小径固定部14的方向上，直径从大到小逐渐减小。小径侧波纹管13以同轴方式在其中容纳与球形万向节相连接的转向横拉杆(未示出)的一部分。
特别地，根据本发明第一实施例的防尘罩1包括第一波纹管11，其具有平均第一轴向刚性；第二波纹管12，其具有平均第二轴向刚性；以及小径侧波纹管13，其具有平均第三轴向刚性。此外，在根据第一实施例的防尘罩1中，第一波纹管11的平均第一轴向刚性设计成低于第二波纹管12的平均第二轴向刚性。另外，小径侧波纹管13的平均第三轴向刚性也设计成低于第二波纹管12的平均第二轴向刚性。具体地，相对于取值为100％的平均第二轴向刚性，平均第一轴向刚性设定为70％。相对于取值为100％的平均第二轴向刚性，平均第三轴向刚性设定为70％。
首先，第一波纹管11包括峰部“A”至“F”，其全部形成为大致相同的形状；以及谷部“a”至“f”，其也全部形成为大致相同的形状。峰部“A”至“F”的每一个包括前膜和后膜。例如，如图1所示，前膜在这里代表从峰部“D”顶部到谷部“d”底部的第一波纹管11部分。另一方面，后膜在这里代表从谷部“c”底部到峰部“D”顶部的第一波纹管11部分。前膜与后膜分别具有实质上相同的轴向刚性。应当注意到，在根据本发明第一实施例的防尘罩1中，图2中所示的尺寸，即下列具体尺寸，是考虑了有关防尘罩的装配负荷确定的前后膜的厚度“t”；峰部“A”至“F”的内径“D”；谷部“a”至“f”的内径“d”；峰部与谷部之间的水平距离“H”；以及，由前后膜相对第一波纹管11的直径方向形成的角度θ。
其次，第二波纹管12包括峰部“G”至“I”，其全部形成为大致相同的形状；以及谷部“g”至“i”，其也全部形成为大致相同的形状。然而，第二波纹管12包括前膜，该前膜相对第二波纹管12的径向形成的角度θ，大于第一波纹管11的前膜相对第一波纹管11的径向形成的角度θ。另一方面，第二波纹管12所具有的厚度“t”、内径“D”、内径“d”与第一波纹管11的相同。据此，第二波纹管12具有如图2所示的尺寸“h”，即水平距离“H”与膜厚度“t”之间的差(也就是，“h”＝“H”-“t”)，比第一波纹管11的大。换而言之，各峰部“G”至“I”包括前膜，其具有的轴向刚性比由第一波纹管11的各峰部“A”至“F”的前膜所具有的轴向刚性高；以及，后膜，其具有的轴向刚性比由第一波纹管11的各峰部“A”至“F”的后膜所具有的轴向刚性高。例如，如图1所示，峰部“I”包括前膜15，其开始于峰部“I”的顶部并且结束于谷部“i”的底部；以及，后膜16，其开始于谷部“h”的底部并且结束于峰部“I”的顶部。第二波纹管12中前膜15具有的轴向刚性高于第一波纹管11中前膜15的轴向刚性；以及第二波纹管12中后膜16具有的轴向刚性，高于第一波纹管11中后膜16的轴向刚性。因此，如图6所示，第二波纹管12具有的平均第二轴向刚性，高于由第一波纹管11所具有的平均第一轴向刚性。
第三，如图1所示，除了小径侧波纹管13具有减小的外径(在远离第二波纹管12向小径固定部14的方向上直径从大到小减小)之外，小径侧波纹管13包括峰部“J”至“O”，整体上全部形成为大致相同的形状，但直径大小不同；以及谷部“j”到“o”，整体上全部形成为大致相同的形状，但直径大小不同。具体地，如图3所示，小径侧波纹管13包括前膜15，其相对小径侧波纹管13的径向形成角度θ1；以及，后膜16，其相对小径侧波纹管13的径向形成角度θ2。例如，一个前膜15是开始于峰部“M”顶部并且结束于谷部“m”底部的部分，而一个后膜16是开始于谷部“l”底部并且结束于峰部“M”顶部的部分。应当注意到，在小径侧波纹管13中，角度θ1实质上等于角度θ2；但角度θ1和角度θ2小于第二波纹管12中前膜15和后膜16相对第二波纹管12径向形成的角度θ；以及，角度θ1和角度θ2小于第一波纹管11中前膜15和后膜16相对第一波纹管11的径向形成的角度θ。
所以，小径侧波纹管13中前膜15和后膜16的尺寸“h”小于第二波纹管12中前膜15和后膜16的尺寸“h”，并且稍稍小于第一波纹管11中前膜15和后膜16的尺寸“h”。换而言之，如图6所示，平均起来，与第二波纹管12中前膜15和后膜16的轴向刚性相比，小径侧波纹管13中前膜15和后膜16具有较低的轴向刚性。另一方面，小径侧波纹管13中前膜15和后膜16的平均轴向刚性实质上与第一波纹管11中前膜15和后膜16的平均轴向刚性相等。
总而言之，在根据本发明第一实施例的防尘罩1中，第二波纹管12设计成具有的平均轴向刚性高于第一波纹管11的平均轴向刚性和小径侧波纹管13的平均轴向刚性。具有较高平均轴向刚性的第二波纹管12，防止根据第一实施例的防尘罩1在周向变形。具有较低平均轴向刚性的第一波纹管11和小径侧波纹管13，伸缩以吸收应力。结果，能可靠地防止根据第一实施例的防尘罩1经历起伏变形。
(第二实施例)
除了小径侧波纹管13的构造不同之外，按照与根据第一实施例的防尘罩1相同的方式，配置根据本发明第二实施例的防尘罩1。
根据本发明第二实施例的防尘罩1包括图4所示的小径侧波纹管13。如图所示，按照与根据第一实施例的防尘罩1相同的方式，小径侧波纹管13包括前膜15和后膜16。同样，一个前膜15为开始于峰部“M”顶部并且结束于谷部“m”底部的部分，例如，相对于小径侧波纹管13的径向构成角度θ1；以及，一个后膜16为开始于谷部“l”底部并且结束于峰部“M”顶部的部分，相对于小径侧波纹管13的径向构成角度θ2。然而，在根据第二实施例的防尘罩1的小径侧波纹管13中，角度θ2设计成大于角度θ1，也就是θ2＞θ1。此外，角度θ2大于第二波纹管12中前膜15与后膜16相对第二波纹管12的径向形成的角度θ，也就是θ2＞θ。另一方面，小径侧波纹管13中前膜15相对小径侧波纹管13的径向形成的角度θ1，等于第一波纹管11中前膜15和后膜16相对第一波纹管11的径向形成的角度θ1和角度θ2。据此，在根据第二实施例的防尘罩1的小径侧波纹管13中，前膜15的尺寸“h”小于后膜16的尺寸“h”。因此，如图7所示，平均起来，与第二波纹管12的前膜15和后膜16相比，小径侧波纹管13的前膜15和后膜16具有较低的轴向刚性。
这样，根据本发明第二实施例的防尘罩1设计成包括第二波纹管12，第二波纹管12的平均轴向刚性高于第一波纹管11的平均轴向刚性和小径侧波纹管13的平均轴向刚性。据此，具有较高平均轴向刚性的第二波纹管12防止防尘罩1在周向变形。此外，具有较低平均轴向刚性的第一波纹管11和小径侧波纹管13，其伸缩以吸收应力。因此，第二波纹管12以及第一波纹管11和小径侧波纹管13能可靠地防止防尘罩1经历起伏变形。
此外，根据本发明第二实施例的防尘罩1的小径侧波纹管13形成为锥形形状，随着其接近小径固定部14，其外径整体上从大到小减小。据此，小径侧波纹管13越接近小径固定部14，小径侧波纹管13具有越高的轴向刚性。因此，即使本实施例的小径侧波纹管13在吸收第二波纹管12中升高的应力方面看可能并不优选，但在防止防尘罩1经历起伏变形方面，此小径侧波纹管13还是有效的。然而，小径侧波纹管13的后膜16具有的轴向刚性，分别比小径侧波纹管13的前膜15所表现出的低。也就是，小径侧波纹管13能如此变形，以在伸缩的同时将前膜15向后膜16挤压。所以，这样变形的小径侧波纹管13能吸收应力，使其能防止防尘罩1经历起伏变形。
(比较例)图5图示根据比较例的防尘罩的轴向剖视图。如图所示，比较例防尘罩没有包括在第一实施例和第二实施例中所描述的第二波纹管12。代替第二波纹管12，比较例防尘罩包括延长的第一波纹管11。延长的第一波纹管11形成为与根据第一实施例的防尘罩1的第一波纹管11相同的形状，但使其形成为延伸到在根据第一实施例的防尘罩1中布置第二波纹管12的位置。在比较例防尘罩中，小径侧波纹管13形成为与根据第一实施例的防尘罩1的小径侧波纹管13相同的形状。具体地，比较例防尘罩的小径侧波纹管13包括前膜15，其相对小径侧波纹管13的径向形成角度θ1；以及，后膜16，其相对小径侧波纹管13的径向形成角度θ2。此外，角度θ1实质上等于角度θ2。然而，比较例防尘罩的小径侧波纹管13与根据第一实施例的防尘罩1的不同在于倾斜角度θ1和θ2大于根据第一实施例的防尘罩1中小径侧波纹管13的前膜15和后膜16所形成的角度。
所以，如图8所示，比较例防尘罩的小径侧波纹管13的前膜15和后膜16具有的平均第三轴向刚性，高于根据第一实施例的防尘罩的小径侧波纹管13的前膜15和后膜16所具有的平均第三轴向刚性。
(测试和评价)将根据本发明第一实施例和第二实施例的防尘罩1、以及根据比较例的防尘罩，分别固定于转向齿轮箱与转向横拉杆之间。将本防尘罩1和比较例防尘罩在80℃下加热1小时，之后在室温下冷却2小时或者更长时间。在冷却之后，对本防尘罩1和比较例防尘罩进行测试，以检查径向变形量。通过径向变形量的最大值评价本防尘罩1和比较例防尘罩。评价结果示于下表1。
表1 如表1所示，根据本发明第一实施例和第二实施例的防尘罩1具有小于等于3mm的最大径向变形量。因此，容易看出，与比较例防尘罩相比，本防尘罩1明显不容易发生起伏变形。
此外，根据本发明第二实施例的防尘罩1表现的最大径向变形量比根据第一实施例的防尘罩1的小。具体而言，根据第二实施例防尘罩1的最大径向变形量比根据第一实施例防尘罩1的最大径向变形量减少大约1/2。相信这一优点源于这种布置，即小径侧波纹管13的前膜15相对小径侧波纹管13的径向所形成的倾斜角度θ1，不同于小径侧波纹管13的后膜16相对其形成的倾斜角度θ2。也就是，当根据第二实施例2的防尘罩1的内压升高时，将轴向刚性较高的前膜15压向轴向刚性较低的后膜16，使得小径侧波纹管13更易于在轴向伸缩。结果，相信小径侧波纹管13能进一步吸收应力。
工业适用性本发明防尘罩不仅可以应用于转向防尘罩，而且可以应用于其他防尘罩，诸如用于等速万向节的防尘罩。
虽然本发明根据其特定的具体实施例加以描述，但是对于本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方式进行多种修改和改进，而不偏离本发明的精神和范围。本发明的范围由所附权利要求及其等效置换所限定。
权利要求
1.一种防尘罩，包括大径固定部，使其固定于大径配合件；第一波纹管，从所述大径固定部开始连续方式布置；第二波纹管，从所述第一波纹管开始连续方式布置；小径侧波纹管，从所述第二波纹管开始连续方式布置；以及小径固定部，从所述小径侧波纹管开始连续方式布置，并且使所述小径固定部固定于小径配合件；所述第一波纹管具有平均第一轴向刚性；所述第二波纹管具有平均第二轴向刚性；所述小径侧波纹管具有平均第三轴向刚性；以及所述平均第一轴向刚性和所述平均第三轴向刚性低于所述平均第二轴向刚性。
2.根据权利要求1所述的防尘罩，其中所述小径侧波纹管具有峰部和谷部；所述峰部包括前膜，从布置在所述小径固定部侧的一个谷部开始连续布置；以及后膜，从布置在所述大径固定部侧的一个谷部开始连续布置；所述前膜具有前膜轴向刚性；所述后膜具有后膜轴向刚性；以及所述后膜轴向刚性高于或者低于所述前膜轴向刚性。
3.根据权利要求1所述的防尘罩，其中所述小径侧波纹管形成为锥形，在远离所述第二波纹管至所述小径固定部的方向上，其外径从大到小逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的防尘罩，其中所述第二波纹管具有的长度短于所述第一波纹管、所述第二波纹管、以及所述小径侧波纹管的合计长度，其为所述合计长度的10％至30％。
5.根据权利要求1所述的防尘罩，其中所述第一波纹管或者小径侧波纹管具有的长度短于所述第一波纹管、所述第二波纹管、以及所述小径侧波纹管的合计长度，其为所述合计长度的10％至40％。
6.根据权利要求1所述的防尘罩，其中所述第二波纹管具有内径大致相同的峰部。
7.根据权利要求1所述的防尘罩，其中所述第二波纹管具有内径大致相同的谷部。
全文摘要
一种防尘罩，包括大径固定部、第一波纹管、第二波纹管、小径侧波纹管、以及小径固定部。大径固定部固定于大径配合件。第一波纹管从大径固定部开始连续方式布置。第二波纹管从第一波纹管开始连续方式布置。小径侧波纹管从第二波纹管开始连续方式布置。小径固定部从小径侧波纹管开始连续方式布置，并且小径固定部固定于小径配合件。第一波纹管具有平均第一轴向刚性。第二波纹管具有平均第二轴向刚性。小径侧波纹管具有平均第三轴向刚性。平均第一轴向刚性和平均第三轴向刚性低于平均第二轴向刚性。
文档编号F16J3/04GK101033802SQ20071007978
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月9日 优先权日2006年3月9日
发明者稻垣秀彦, 太田胜久 申请人:丰田合成株式会社