專利名稱：用于活節(jié)的波紋管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種波紋管，包括一帶有一第一端部和一第二端部的基體，其中兩個端部可相互相對運動，并且其中在基體內(nèi)端部之間形成周向的拱起，它們通過第一凹縮相互隔開，以及其中在至少一個拱起內(nèi)形成一第二凹縮。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)已知這種類型的波紋管，DE2505542A1公開一種這一類型的波紋管，其第二凹縮非常淺，并且延展得寬。這種類型的波紋管常常配設(shè)在活節(jié)上，特別用于汽車驅(qū)動軸的活節(jié)/萬向節(jié)上。波紋管既可以沿軸向也可以沿徑向承受載荷。這種波紋管的折皺在運行時在活節(jié)偏轉(zhuǎn)或者彎曲時一側(cè)拉伸，另一側(cè)則壓扁，這時在屬于折皺尖端的外部區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)高的壓應(yīng)力。這導(dǎo)致可能造成折皺鼓凸的負荷。隨著這種鼓凸通常引起波紋管的損壞。特別是向外拱起的折皺峰部可能由于該鼓凸而被迫向內(nèi)。
已知波紋管不能令人滿意地解決這種載荷力矩。折皺的鼓凸或彎折(Einknicken)可以通過提高其阻力矩/抗彎截面系數(shù)來防止。此外也可以設(shè)想，加大基體的壁厚。但是同時應(yīng)該減小折皺對拉伸和壓縮過程的阻力。特別是應(yīng)該減小波紋管的軸向剛性，從而改善在這個自由度上的運動可能性。相反其徑向剛性應(yīng)該顯著提高，以便防止在一定負荷時彎折。
這種類型的波紋管由于其結(jié)構(gòu)造型不能具有這種動態(tài)特性。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，這樣地設(shè)計和改進開頭所述類型的波紋管，使得減小軸向剛性，加大徑向剛性。
本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)上述目的。按照權(quán)利要求1波紋管的特征是，第二凹縮的寬度至多相當于其深度。
按照本發(fā)明認識到，扁淺的凹縮不或者幾乎不減小波紋管的軸向剛性。此外認識到，通過扁淺的凹縮不或者幾乎不提高徑向剛性。接著還認識到，采用設(shè)計成長的凹縮明顯減小波紋管的軸向剛性并顯著提高徑向剛性。最后還認識到，通過按照本發(fā)明選擇凹縮的幾何形狀的方法，可以提高波紋管抗鼓凸或彎折的阻力矩，而不需加大壁厚。
因此用本發(fā)明的波紋管提供了一種實現(xiàn)開頭所述目的的波紋管。
在一種結(jié)構(gòu)特別有利的方案中第二凹縮由兩條肋圍成。由此提高對鼓凸的抗力。同時肋在壓縮和拉伸方向減小對這些變形的抗力。這里可以設(shè)想，在所有第二凹縮處都設(shè)置肋，或者僅僅在個別凹縮處設(shè)置肋。
第一和第二凹縮可以同心設(shè)置。這里特別是可以設(shè)想，第一凹縮具有比第二凹縮小的外周。這個具體方案確保波紋管的對稱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為優(yōu)良的運動動態(tài)性能。
第二凹縮的寬度可以小于基體的壁厚。這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，第二凹縮幾乎起斷裂部位或設(shè)定彎折部位的作用，它有利地使基體卸載。由此保證，波紋管具有長的使用壽命和可以承受規(guī)定的載荷。
第二凹縮可以具有最多1毫米的寬度。這種結(jié)構(gòu)確保，基體表面在其均一性方面只受到很小破壞。此外有利地實現(xiàn)，污物只能在很小程度上積聚在凹縮內(nèi)。
第二凹縮的深度可以大于或等于基體的壁厚。這種結(jié)構(gòu)確保，第二凹縮相對于壁的材料而言是一個長的凹陷部，它顯著減小軸向剛性。在這方面第二凹縮具有對剛性有顯著影響的尺寸。在這個背景下第二凹縮可以具有1至2mm的深度。如果基體由熱塑性彈性體制成，那么這個尺寸選擇特別有利。熱塑性彈性體由于其材料結(jié)構(gòu)具有這樣的剛性，它通過所述尺寸的凹縮在其剛性方面可以特別有利地改變。
第二凹縮可以在拱起的最外圍區(qū)域內(nèi)形成，這里特別是可以設(shè)想，凹縮設(shè)置在拱起的中心，并將它大致分為兩塊。這種具體結(jié)構(gòu)允許，每塊可相互相對運動，并通過波紋管的壓縮或拉伸消除尖峰載荷。第二凹縮在橫截面內(nèi)可以設(shè)計成三角形。三角形有利地形成兩條臂，它們可以在受力方面特別有利地相對運動。在這方面凹縮賦予波紋管特別的彈性性能。第二凹縮在橫截面內(nèi)可以設(shè)計成矩形。這種結(jié)構(gòu)的特征是毫無問題的制造，因為矩形元件在拔模過程中可以特別方便地從工件中取出。
第二凹縮在橫截面內(nèi)可以設(shè)計成梯形，梯形也使得工件可以方便地拔模。此外做成梯形的凹縮可以特別方便地清除污物，因為它做得朝外張開。
第二凹縮在橫截面內(nèi)可以設(shè)計成斜方形。這種結(jié)構(gòu)保證，沒有污物顆粒侵入凹縮內(nèi)部，因為斜方形對外僅僅給出一小的縫隙。
第二凹縮在橫截面內(nèi)可以設(shè)計成多邊形。這時邊數(shù)根據(jù)所希望的彈性選擇。
第二凹縮在橫截面內(nèi)可以設(shè)計成半圓形。半圓形實現(xiàn)一種其寬度等于深度的凹縮。此外它使得可以方便地清洗凹縮，因為它對外鐮形張開，從而容易接近。
第二凹縮在橫截面內(nèi)可以設(shè)計成橢圓形，拋物線形成雙曲線形?？梢酝耆鶕?jù)對波紋管變形性能的要求選擇這些特殊的造型。這里橢圓實現(xiàn)特別大的徑向剛性，拋物線實現(xiàn)較小的徑向剛性，雙曲線實現(xiàn)中等剛性。
凹縮可以具有沉割結(jié)構(gòu)，沉割結(jié)構(gòu)對于防止凹縮內(nèi)的尖峰負荷是有利的。由此可提高波紋管的使用壽命。
在這個背景下可以在凹縮內(nèi)或上形成圓角。圓角結(jié)構(gòu)還確保，在動態(tài)過程中基體材料不經(jīng)受尖峰載荷。就此而言有效地避免材料疲勞和高的磨損。
基體可以設(shè)計成回轉(zhuǎn)對稱的。這種結(jié)構(gòu)允許基體特別毫無問題的加工。
基體的端部可以做成一軸向通孔的端部。其中端部可以設(shè)計成柱形。這種具體結(jié)構(gòu)允許將波紋管配置在柱形元件如軸或桿上。這時設(shè)置在兩個桿或軸之間的活節(jié)安裝在基體內(nèi)部。
在這個背景下基體至少局部可以設(shè)計成圓錐/截錐臺形。圓錐臺的錐度可以根據(jù)通過活節(jié)連接的桿所夾的角度選擇。因此錐度的選擇允許有利地調(diào)整在壓縮或拉伸時基體的負荷。
還存在用有利的方法設(shè)計和改進本發(fā)明的原理的各種可能性。對此一方面參照權(quán)利要求1后面的權(quán)利要求，另一方面參照以下借助附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的說明。借助附圖結(jié)合對優(yōu)選實施例的說明也闡述了上述原理普遍優(yōu)選的方案和改進結(jié)構(gòu)。


附圖中表示圖1波紋管，它具有帶凹縮的拱起，圖2帶有在橫截面內(nèi)成三角形的第二凹縮的拱起，圖3在橫截面內(nèi)成矩形的凹縮，圖4在橫截面內(nèi)成梯形的凹縮，圖5在橫截面內(nèi)成斜方形的凹縮，圖6在橫截面內(nèi)成多邊形的凹縮，圖7在橫截面內(nèi)成半圓形的凹縮，圖8在橫截面內(nèi)成橢圓形的凹縮，圖9在橫截面內(nèi)成雙曲線形的凹縮，圖10在橫截面內(nèi)成對稱的多邊形的凹縮，圖11在橫截面內(nèi)成拋物線形的凹縮。
具體實施例方式
圖1表示一具有一帶一第一端部2和一第二端部3的基體1的波紋管，其中端部2、3可相互相對運動，在基體1上兩個端部之間形成多個周向的拱起4，它們通過第一凹縮5相互間隔開，并且在至少一個拱起4上形成一第二凹縮6。其中第二凹縮6的寬度具有至多相當于其深度值的數(shù)值。第二凹縮6由兩條肋7圍成。第一凹縮5和第二凹縮6同心于通過端部2、3的軸線地設(shè)置。第二凹縮6形成在拱起4的最外周區(qū)域內(nèi)。
基體1設(shè)計成旋轉(zhuǎn)對稱的。端部2、3設(shè)計成基體1上一軸向通孔8的端部2、3?；w1至少局部設(shè)計成截錐形。
圖2表示一在橫截面內(nèi)成三角形的第二凹縮。
圖3表示一在橫截面內(nèi)成矩形的凹縮。
圖4表示一在橫截面內(nèi)成梯形的凹縮6。
圖5表示一在橫截面內(nèi)成斜方形的第二凹縮6。
圖6和圖10分別表示一在橫截面內(nèi)成多邊形的第二凹縮6。
圖7表示一在橫截面內(nèi)成半圓形的帶兩條尖峰形的肋7的凹縮6。
圖8表示一第二凹縮6，它在橫截面內(nèi)做成橢圓形并具有兩條肋7。
圖9表示一第二凹縮6，它在橫截面內(nèi)做成雙曲線形并具有兩條肋7。
圖10表示一在橫截面內(nèi)對稱的多邊形凹縮6。
圖11表示一在橫截面內(nèi)做成拋物線形的第二凹縮6。
關(guān)于本發(fā)明原理的其它優(yōu)良的方案和改進結(jié)構(gòu)一方面參照說明書的概述部分，另一方面參照所附的權(quán)利要求書。
最后應(yīng)該完全特別地指出，前面純粹隨意地選擇的實施例僅僅用來說明本發(fā)明的原理，但是本發(fā)明并不局限于這些實施例。
權(quán)利要求
1.波紋管，包括一帶一第一端部(2)和一第二端部(3)的基體(1)，其中兩個端部(2、3)可相互相對運動，在基體(1)中兩個端部(2、3)之間形成周向的拱起(4)，拱起通過第一凹縮(5)相互間隔開，并且在至少一個拱起(4)上形成一第二凹縮(6)，其特征為第二凹縮(6)的寬度至多相當于其深度。
2.按權(quán)利要求1的波紋管，其特征為第二凹縮(6)由兩條肋(7)限定。
3.按權(quán)利要求1或2的波紋管，其特征為第一凹縮(5)和第二凹縮(6)同心設(shè)置。
4.按權(quán)利要求1至3之任一項的波紋管，其特征為第二凹縮(6)的寬度小于基體(1)的壁厚。
5.按權(quán)利要求4的波紋管，其特征為第二凹縮(6)具有一最多1mm的寬度。
6.按權(quán)利要求1至5之任一項的波紋管，其特征為第二凹縮(6)的深度大于或等于基體(1)的壁厚。
7.按權(quán)利要求6的波紋管，其特征為第二凹縮(6)具有1至2mm的深度。
8.按權(quán)利要求1至7之任一項的波紋管，其特征為第二凹縮(6)在拱起(4)的最外部周向區(qū)域內(nèi)形成。
9.按權(quán)利要求1至8之任一項的波紋管，其特征為第二凹縮(6)在橫截面內(nèi)設(shè)計成三角形。
10.按權(quán)利要求1至8之任一項的波紋管，其特征為第二凹縮(6)在橫截面內(nèi)設(shè)計成矩形。
11.按權(quán)利要求1至8之任一項的波紋管，其特征為，第二凹縮(6)在橫截面內(nèi)設(shè)計成梯形。
12.按權(quán)利要求1至8之任一項的波紋管，其特征為第二凹縮(6)在橫截面內(nèi)設(shè)計成斜方形。
13.按權(quán)利要求1至8之任一項的波紋管，其特征為第二凹縮(6)在橫截面內(nèi)設(shè)計成多邊形。
14.按權(quán)利要求1至8之任一項的波紋管，其特征為第二凹縮(6)在橫截面內(nèi)設(shè)計成半圓形。
15.按權(quán)利要求1至8之任一項的波紋管，其特征為，第二凹縮(6)在橫截面內(nèi)設(shè)計成橢圓形。
16.按權(quán)利要求1至8之任一項的波紋管，其特征為，第二凹縮(6)在橫截面內(nèi)設(shè)計成拋物線形。
17.按權(quán)利要求1至8之任一項的波紋管，其特征為，第二凹縮(6)在橫截面內(nèi)設(shè)計成雙曲線形。
18.按權(quán)利要求1至17之任一項的波紋管，其特征為，第二凹縮(6)具有沉割結(jié)構(gòu)。
19.按權(quán)利要求1至18之任一項的波紋管，其特征為，在凹縮(6)內(nèi)或上形成圓角。
20.按權(quán)利要求1至19之任一項的波紋管，其特征為，基體(1)設(shè)計成旋轉(zhuǎn)對稱形。
21.按權(quán)利要求1至20之任一項的波紋管，其特征為，端部(2、3)設(shè)計成基體(1)上一軸向通孔(8)的端部。
22.按權(quán)利要求1至21之任一項的波紋管，其特征為基體(1)至少局部設(shè)計成截錐形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種波紋管，包括一帶一第一端部(2)和一第二端部(3)的基體(1)，其中兩個端部(2、3)可相互相對運動，在基體(1)上兩個端部(2、3)之間形成周向的拱起(4)，它們通過第一凹縮(5)相互間隔開，并且在至少一個拱起(4)上形成一第二凹縮(6)。鑒于本發(fā)明的目的是減小軸向剛性并提高徑向剛性，波紋管的特征是，第二凹縮的寬度至多相當于其深度。
文檔編號F16J3/00GK1873263SQ20061008509
公開日2006年12月6日 申請日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者S·席爾默 申請人:卡爾弗羅伊登柏格兩合公司