带凸缘的模块化滑动轴承的制作方法
【专利说明】带凸缘的模块化滑动轴承
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求保护2012年9月6日提交的欧洲专利申请号12006306.0的权益，其全文以引用方式在此并入。
[0003]本申请的技术通常涉及聚合物轴承，更具体地，具有互锁主体组件的涉及双凸缘、单凸缘、无凸缘滑动轴承，以方便它们的组装和生产。
[0004]采用多种适合于填料的材料制成的滑动轴承，以提供改进的耐磨性和/或降低的摩擦特性在业界是众所周知的。这些轴承可以采用简单的圆柱体的形式，或者可以具有一端上的凸缘以辅助在壳体中的定位和/或提供止推垫圈表面。某些应用需要双凸缘轴承使轴承牢固地定位在圆柱形壳体中和/或在壳体的每一侧提供推力垫圈表面。
[0005]能够理解的是增加一个凸缘到圆柱形轴承的一侧或两侧可以增加制造轴承和安装轴承的复杂性。
[0006]例如，就传统的双凸缘轴承而言，能够理解的是双凸缘轴承比简易的圆柱形轴承或带有单凸缘轴承形式的圆柱形更难于制造。例如，聚合物轴承会需要复杂且昂贵的多部件工具用于注射成型机器，以产生单部件的双凸缘轴承，或能够以第二凸缘形成之前穿过壳体的这样一种方式被压缩或操纵的单部件轴承。生产的其它已知方法包括设计能够围绕双凸缘轴承进行组装的壳体，或允许组件以多个部件进入壳体中以创建双凸缘轴承。
[0007]由igusGmbH拥有的第EP I 869 334号欧洲专利提供了一种独特的双凸缘轴承，其中第二凸缘通过将多个套环元件从套环元件与圆柱形轴承共面的平坦位置弯曲到套环元件与圆柱形轴承的平面垂直的凸缘位置形成。然而，该套环元件的弯曲有许多不足之处。列举两个示例性的不足，一个示例性的不足是弯曲位置可以导致轴承上的应力集中或潜在断裂点。另一个示例性的不足是弯曲套环元件的困难。
[0008]此外，长聚合圆柱形轴承，无论是无凸缘、单凸缘或双凸缘，都难以常规地制成。在本领域中通常已知的是长聚合物模具需要庞大的大型机床以容纳轴承的长度。此外，模具可以需要沿用于模具的机床的多个浇口，使得长圆柱形滑动轴承的制造复杂。多个浇口和长的机床也可以导致填充模具的问题。长模具多次注射可以影响聚合物冷却以抑制沿结合或焊接点的材料的适当的结合，有时被认为是冷焊导致轴承材料中的一些弱点。
[0009]鉴于上述情况，在行业存在对可以使用常规注模技术来形成，但不遭受上面概述的缺点的双、单、或者无/非凸缘滑动聚合物轴承的需要。
[0010]本申请通过提供模块化轴承解决了上述需要。本发明提供了包括至少第一和第二端部的模块化轴承。第一和第二端部在其边缘上提供了多个指状部。多个指状部成形以协同地以卡扣方式接合。
[0011]在某些实施例中，多个指状部被倒角，以方便多个指状部在它们协同地接合时的相对移动。
[0012]在某些实施例中，第一和第二端部的至少一个包括具有外部和内部表面的径向延伸的凸缘。表面可以用作推力轴承表面或垫圈。在该技术的某些方面中，第一和第二端部中的至少一个可以包括终端壁，而不是凸缘。这提供了形成双凸缘轴承、单凸缘轴承，或零凸缘轴承的选项。
[0013]在本申请的实施例中，轴承延展器被提供。轴承延展器具有第一连接器部分和与第一连接器部分相对的第二连接器部分。第一和第二连接器部分装备有多个指状部。多个指状部协同接合第一和第二端的多个指状部，以允许较长的滑动轴承由多个部分以模块化的方式来形成。
[0014]在另一个实施例中，端部和轴承延展器由聚合物或复合材料形成。端部可以通过注射成型来形成。在其它方面，该端部与轴承延展器由非聚合物材料，例如金属或金属合金形成。在某些实施例中，端部和轴承延展器可以由因所希望的特性，例如，耐磨性和/或光滑的表面而选择的不同的材料形成。
[0015]在进一步的实施例中，多个指状部关于边缘对称地被提供。在本申请的技术的其他实施例中，多个指状部被不对称地提供。
[0016]在其它实施例中，端部和轴承延展器形成恒定的形状。在某些实施例中，恒定的形状可以是圆柱形。在其它实施例中，端部和轴承延展器可以包括锥度、台阶、弧线，或凸起。
【附图说明】
[0017]本申请的技术将联系所附的非限制性和非穷尽附图进行说明，其中:
[0018]图1A是符合本申请的技术的滑动圆柱形凸缘轴承的第一件的第一透视图；
[0019]图1B是图1A的滑动圆柱形凸缘轴承的第一件的第二透视图。
[0020]图2是符合本申请的技术的滑动圆柱形凸缘轴承的第二部分的透视图；
[0021]图3是图1A的滑动圆柱形凸缘轴承的第一件的指状部端的俯视图；
[0022]图4是图3的滑动圆柱形凸缘轴承的第一件的截面图；
[0023]图5A是符合本申请的技术的滑动圆柱形双凸缘轴承的分解透视图；
[0024]图5B是图5A中示出的分解的滑动圆柱形双凸缘轴承的非分解透视图；
[0025]图6A是符合本申请的技术的滑动圆柱形双凸缘轴承的分解透视图；以及
[0026]图6B是图6A中示出的分解的滑动圆柱形双凸缘轴承的非分解透视图。
[0027]本专利申请的技术现在将参照各图、表等进行说明。虽然本申请的技术关于滑动圆柱形双凸缘轴承描述，本领域的普通技术人员现在将认识到的是该技术也适用于包括凸缘和无凸缘轴承类型的其他类型的注射成型的长聚合物轴承。此外，本专利申请的技术将参照本文的某些示例性实施方式进行描述。词“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。在本文中描述为“示例性”的任何实施例并不必然被解释为优于或胜过其他实施例，不存在这样的实施例是优选或优于其它实施例的特定的指示。此外，在某些情况下，只有单个“示例性”实施例被提供。单个示例并不必然要被解释为唯一实施例。【具体实施方式】出于提供对本专利中请的技术的彻底理解的目的而包括特定细节。然而，阅读本公开内容时，对本领域技术人员显而易见的是本专利申请的技术可以在具有或不具有这些具体细节的情况下实施。在本文的一些描述中，通常理解的结构和设备可以以框图示出从而帮助理解本专利申请的技术，而不模糊本文中的技术。
[0028]本申请的技术现在将参照附图进行说明。如附图中所示，该技术为双凸缘滑动圆柱形轴承而提供，但也可以用于其它注射成型轴承等。该技术一般涉及被设计成能够在简易模腔注射成型模具中制造的多个模块化的件的滑动聚合物轴承。这些件的模块化性质使得聚合物轴承被组装成使用互锁特征和组装系统，以产生所需的几何形状的滑动聚合物轴承的多个部分的外壳。模块化聚合物轴承500和600的示例性实施例在图5A和6A中被分解和在图5B和6B中组装地示出。模块化聚合物轴承500和600每个都具有纵向轴线502、602和横向轴线504、604。如将在下面进一步解释的，模块化聚合物轴承500、600具有第一和第二径向延伸的凸缘506、506、508、608处于模块化聚合物轴承的相对侧。其它配置是可能的，包括例如，更长的桶形，单或无凸缘轴承等。
[0029]滑动轴承500和600可以通过使用多种适于填料或类似材料制成，以提供增加耐磨性和或减小摩擦特性。换言之，滑动轴承可以由硬的和光滑的复合材料诸如热固性材料、热塑性材料和金属以及它们的组合等而形成。复合材料被形成为可以具有简易圆柱形和与圆柱形协作以形成推力轴承或垫图表面的一个或多个凸缘表面与气缸相配合的轴承。在某些实施例中，滑动轴承可以包括双凸缘轴承，其具有如图5A、5B、6A和6B所示的滑动轴承两侧的凸缘表面。双凸缘轴承可以便于正确定位圆柱形轴承表面和/或在轴承的每一侧提供推力表面。如将在下面进一步解释的那样，模块件的互锁机械性质允许不同件由不同材料形成。
[0030]如可以理解的那样，以往，很难作出可工作的双凸缘圆柱形轴承特别是在筒变长时。本申请的技术的模块化设计提供了可以由通过使用液态树脂的快速原型结构，液态聚合物的浇注，成型，以及聚合物衬套的均匀机加工以制作与本申请的技术相关的模块化轴承设计的互锁特征。
[0031]现参考图1A，滑动轴承的第一件或端部102被提供，如可以用于滑动轴承500和600。第一件或端部102包括径向延伸的凸缘104，其从纵向轴线602径向向外延伸。凸缘表面104具有外表面106和内表面108。任一表面可以根据表面的位置和应用被用作推力垫圈的表面。径向延伸的凸缘104提供从外部到内部表面延伸的孔110(图3)。如最佳见于图1B，平行于纵向轴线602延伸的是轴承壁112，该轴承壁112具有可以被称为轴承表面的内侧116，以及背对该内侧116的外侧114。轴承壁可操作地耦接到内表面108，并且通常构成孔110。轴承壁112终止于端部边缘118，其可以被倒角，这将在下面进一步说明。轴承壁112包括从端部边缘118朝向内表面108延伸的多个空隙120。最佳见于图4，空隙120通常具有颈部122、喉部124和终端部126。空隙120由从颈部122通过喉部124到终端部126的曲线形成。在轴承壁112中提供空隙120形成了可相对于凸缘104移动/