专利名称：弹性垫圈的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种弹性垫圈，尤其是涉及一种用于显示器等电子产品支架的弹 性垫圈。
背景技术：
垫圈作为使部件间的相对转动定位与相对滑动定位的装置，广泛的用于各种电子 产品支架中，特别是显示器的支架中。现有技术中的一种显示器转轴，所述显示器转轴具有在各构件之间包括主支架与 显示器支架间、主支架或显示器支架与弹性垫圈间、及弹性垫圈与止滑垫圈间，各套设一适 当厚度的垫环。上述技术方案中公开的弹性垫圈采用单一聚合物弹性材料制成。所述方案 的缺点是，对于现有常规的聚合物弹性体材料，一般不能同时具备优异的耐磨性与优异的 弹性；具有优异的耐磨性的材料，如聚氨酯弹性体，耐磨耗性很强，但是具有较大的压缩永 久变形，弹性受温度影响很大，不耐湿热等等缺点；具有优异的弹性的材料，如以有机过氧 化物作为硫化剂的乙烯基硅橡胶，具有很小的压缩永久变形，在很宽的温度范围内弹性变 化很小，耐环境老化性强等优点，但是耐磨性很差。另外，在上述弹性垫圈中，其工作表面很平整，使用平面弹性垫圈进行转动和滑动 的阻尼摩擦定位时，具有如下问题平面弹性体具有难压缩性，摩擦力的大小受配合间隙的影响非常大，很微小的生 产工艺波动导致的配合间隙改变，会引起摩擦力的很大的变化，产品品质不好保证；平整的弹性体与硬平面之间的摩擦存在粘着效应，即放置一段时间后，初始摩擦 力会比较大，随后恢复正常，尤其是较软的弹性体和较高的温度情况下。此外，现有技术中，还采用一系列金属垫圈与弹簧的组合。但是与聚合物垫圈相 比，所述方案组件众多，结构复杂，加工困难，产品成本非常高。
发明内容鉴于此，本实用新型的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一 个方面。相应地，本实用新型的目的在于提供一种弹性垫圈，包括基材，所述基材由弹性 体构成；耐磨层，所述耐磨层设置到所述基材的表面，且其由耐磨性材料制成，其中所述耐 磨层通过复合加工工艺复合到所述基材的所述表面上。可选地，所述弹性体由聚氨酯橡胶、有机硅橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、 丁腈橡胶、聚异戊二烯橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈橡胶、氟 橡胶、丁基橡胶、氟硅橡胶、苯乙烯类热塑性弹性体、烯烃类热塑性弹性体、双烯类热塑性弹 性体、氯乙烯类热塑性弹性体、氨酯类热塑性弹性体中的一种或其组合制成。可选地，所述耐磨层由聚氨酯涂层或膜层、改性聚氨酯涂层或膜层、天然橡胶膜层 或聚异戊二烯橡胶膜层材料中的一种或其组合制成。[0012]可选的，其中所述耐磨层中掺混聚酰胺、聚酰亚胺、聚四氟乙烯或聚醚醚酮材料中 一种或其组合的纳米颗粒。可选的，所述耐磨层中掺混由聚酰胺、聚醚醚酮或聚氨酯制成的耐磨纤维。优选地，述基材与所述耐磨层之间进一步设置有过渡结合层。具体地，所述过渡结合层由有机硅类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、丙烯酸酯类粘合 剂、聚氨酯类粘合剂、有机硅类粘合剂、改性丙烯酸酯类涂料、改性聚氨酯类涂料、改性有机 硅类涂料之一制成。在一种实施方式中，所述耐磨层的外表面形成为光滑平面。在一种实施方式中，所述耐磨层的外表面形成为具有预定粗糙度的平面。在一种实施方式中，所述耐磨层的外表面形成有三维凸凹结构。进一步地，所述基材的与所述耐磨层设置到其上的所述表面相反的表面设置有定 位槽。在上述技术方案中，复合加工工艺包括喷涂工艺、浇注工艺、压制工艺、模内嵌件 工艺或双色注塑工艺之一。具体地，所述基材可通过浇注成型、压制成型或注塑成型之一加工而成。具体地，所述三维凹凸结构由下述工艺中任何一项获得电火花放电；电铸加工； 化学蚀刻；机械雕刻工艺和模具成型。根据本实用新型的另一方面，其提供一种弹性垫圈，包括基体，所述基体由弹性 材料构成；以及形成于所述基体的表面上的三维凸凹结构。可选地，所述三维凸凹结构是圆环形、辐射状、波纹形、锥形、凸点形中的一种或其组合。可选地，所述弹性材料选自下述材料中的一种或者其组合聚氨酯、硅橡胶、天然 橡胶或聚异戊二烯橡胶。进一步地，所述弹性垫圈的与三维凸凹结构设置到其上的所述表面相反的表面设 置有定位槽。具体地，所述基材可通过浇注成型、压制成型或注塑成型之一加工而成。采用本实用新型的技术方案的至少一个不特定方面可以带来下述有益效果采用聚合物材料复合加工工艺，将具有优异弹性的聚合物材料与具有优异耐磨性 的聚合物材料复合起来应用，得到兼顾弹性与耐磨性的垫圈；所述聚合物垫圈可以同时具有高弹性，低压缩永久变形性，低应力松弛性，非常好 的抗热、氧、光、湿气老化性，弹性对温度不敏感，非常好的耐磨耗性等优点；所述垫圈表面的高耐磨耗性，大大提高了垫圈的使用寿命，避免了由于磨耗产生 的配合间隙增大导致的摩擦力改变的情况，事实上，当磨耗严重时会导致工件的报废；所述垫圈表面很粗糙，或具有三维凹凸结构，可以避免平整的弹性体与硬平面表 面之间的粘着效应；所述垫圈表面很粗糙，或具有三维凹凸结构，可以在配合间隙波动较大的情况下， 提供较小的摩擦力波动；所述垫圈利于工厂的量产，保证产品的摩擦力相对的稳定；通过结构设计，可以实现部件的相对滑动和相对转动；[0036]结构简单，制造容易，成本非常低。本实用新型的技术方案克服了平面对配合间隙特别敏感的问题；同时避免了弹性 垫圈与接触表面形成真空，因而不会产生粘着效应。
本实用新型的这些和/或其他方面和优点从
以下结合附图对优选实施例的描述 中将变得明显和容易理解，其中图1是不含过渡结合层的弹性垫圈分解示意图；图2是包含过渡结合层的弹性垫圈分解示意图；图3是弹性垫圈示意图；图4是弹性垫圈剖切示意图；图5是弹性垫圈与工作面相对表面的定位槽示意图；图6是具有三维凸凹表面的弹性垫圈示意图；图7是具有三维凸凹表面的弹性垫圈的剖切示意图；图8是弹性垫圈的配合实例的分解图；图9是弹性垫圈的配合实例剖切分解图；图10是弹性垫圈的配合实例剖切图；图11是在液晶显示器应用所述弹性垫圈的正面示意图；图12是在液晶显示器应用所述弹性垫圈的背面示意图；图13是在液晶显示器应用所述弹性垫圈的侧面示意图；图14是所述显示器背面旋滑机构示意图；图15是所述显示器背面旋滑机构分解示意图；图16是弹性垫圈的另外形式的凸凹表面的示意图；图17是弹性垫圈的另外形式的凸凹表面的示意图；图18是具有凸凹表面的弹性垫圈的剖切图；图19是在液晶显示屏中应用所述具有凸凹表面的弹性垫圈的示意图；图20是图19的分解示意图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本实用新型的具体实施方式
。在说明书中，相同或相 似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型的实施方式的说明旨在 对本实用新型的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。如图1，3-5所示，根据本实用新型的优选实施例，弹性垫圈1由垫圈基材2和表面 耐磨层3构成，垫圈基材2由弹性体构成，耐磨层3设置到垫圈基材2的表面，且耐磨层3 由耐磨性材料制成，耐磨层3通过复合加工工艺复合到基材2的所述表面上。弹性垫圈1的基材2的原材料从满足下述条件的材料中选取优先选用高弹性，低 压缩永久变形，低蠕变，非常好的抗热、氧、光、湿气老化性，弹性对温度不敏感的弹性体，如 以有机过氧化物作为硫化剂的乙烯基硅橡胶。其它可供选择的弹性体如聚氨酯橡胶、有机 硅橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、聚异戊二烯橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶、表氯醇橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、丁基橡胶、氟硅橡胶、 苯乙烯类热塑性弹性体、烯烃类热塑性弹性体、双烯类热塑性弹性体、氯乙烯类热塑性弹性 体、氨酯类热塑性弹性体。弹性垫圈的表面耐磨层3可以优先选用具有较高耐磨性，不易被磨耗，能够大幅 提高垫圈的抗磨损性能的材料。如聚氨酯涂层或膜层，改性聚氨酯涂层或膜层，天然橡胶膜 层，聚异戊二烯橡胶膜层等等；耐磨涂层或膜层中可以掺混耐磨纳米颗粒，如聚酰胺、聚酰 亚胺、聚四氟乙烯、聚醚醚酮等材料的纳米颗粒，还可掺混由聚酰胺、聚醚醚酮、聚氨酯等制 成的耐磨纤维，借此进一步增强耐磨层的性能。如图2所示，根据本实用新型的另外优选实施例，在基材2和耐磨层3之间设有过 渡结合层4。过渡结合层4可以采用如涂敷有机硅类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、丙烯酸酯类 粘合剂、聚氨酯类粘合剂、有机硅类粘合剂、改性丙烯酸酯类涂料、改性聚氨酯类涂料、改性 有机硅类涂料等等，以增强基材与耐磨层的结合强度。如图3所示，根据本实用新型的弹性垫圈1，图4示出了弹性垫圈的剖面，可以更清 楚的表现弹性垫圈1的结构。优选的，耐磨层3的外表面形成为光滑平面。根据另外的实施例，耐磨层3的外表 面形成为具有预定粗糙度的平面。该粗糙度的预定值为取决于弹性垫圈1的应用场合的要 求的合适数值。图5示出了弹性垫圈1的定位槽5，基材2的与耐磨层3设置到其上的表面相反的 表面设置有定位槽5，如图5所示，定位槽5为多个，例如3个，其以均勻的圆周角分布并且 定位槽5沿径向方向延伸。由于设置了定位槽5在应用弹性垫圈1时，定位槽5与例如显 示屏的转动支架相结合，特别是需要旋转显示屏时，定位槽5有利于弹性垫圈的定位。如图6-7所示，根据本实用新型的弹性垫圈1，耐磨层3的外表面具有三维凸凹结 构。凸凹结构是圆环形、辐射状、波纹形、锥形、凸点形之一。图7示出了弹性垫圈的剖切图。根据实用新型的优选实施例，垫圈基材2可以通过如下加工工艺完成浇注成型 (硫化橡胶)、压制成型(硫化橡胶)、注塑成型(热塑性橡胶)。弹性垫圈1的表面耐磨层3可以通过如下加工工艺完成喷涂工艺-将耐磨涂料 喷涂在成型好的弹性垫圈基材表面；浇注工艺_将耐磨纤维层、耐磨粒子、耐磨膜材等放在 浇铸模具中，浇注弹性材料的预聚体，硫化成型；压制工艺-将耐磨纤维层、耐磨粒子、耐磨 膜材等放在压制模具中，放入混炼后的弹性体进行压制硫化成型；模内嵌件注塑工艺-将 耐磨膜材放在注塑模具内，注塑热塑性弹性体；双色注塑工艺_首先注塑弹性体基材，然后 注塑表面耐磨层。应用举例如图8-15所示，示出了弹性垫圈1在配合时以及应用显示器支架上的 示意图。其中显示屏9由显示器支架7、显示器支撑杆11、显示器支撑臂12和底部支架10 支撑。如图7所示，该图示出了弹性垫圈1的配合实例的分解图。如图10所示，该图示出 了弹性垫圈1的配合实例的剖切图，其中弹性垫圈1与垫圈容纳装置6结合，通过螺钉8，将 显示器支架7和弹性垫圈及垫圈容纳装置6联结。图11示出了应用弹性垫圈1的显示器的正面。图12示出了应用了弹性垫圈1的 显示器的背面。图13示出了应用弹性垫圈1的显示器侧面。如图13所示，显示屏9通过 显示器支撑臂12、显示器支架7、显示器支撑杆11和底部支架10支撑。[0072]图14示出了显示器背面旋滑机构。实际应用表明，弹性垫圈1可以帮助实现液晶 显示器屏的相对上下滑动和相对旋转一定的角度。为了进一步说明，图15示出了显示器背面旋滑机构分解图。图16-18示出了具有其他形式的凸凹结构的弹性垫圈的示意图以及弹性垫圈的 剖切示意图。如图16所示，一种弹性垫圈1，该弹性垫圈包括基体13，基体由弹性材料构成；以 及形成于基体13的表面上的三维凸凹结构。基体13的材料的选用可以与前文所述的基材 2材料的选用相同。三维凸凹结构可以是圆环形、辐射状、波纹形、锥形和凸点形中的一种或 其组合。图16示出了三维凸凹结构为凸点形的情况，图17示出的三维凸凹结构是圆环形 与辐射状相结合的形式。图19-20示出了在液晶显示器中应用非平面弹性垫圈的示意图和分解视图。如图 19所示，显示屏9由显示器支撑臂12、显示器支架7和底部支架10支撑，弹性垫圈1设置 在显示器支撑臂12和所示显示器支架7的接合部。图20示出了图19的分解图。虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理 解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新 型的范围以权利要求和它们的等同物限定。
权利要求一种弹性垫圈，其特征在于所述垫圈包括基材，所述基材由弹性体构成；耐磨层，所述耐磨层设置到所述基材的表面，且其由耐磨性材料制成，其中所述耐磨层通过复合加工工艺复合到所述基材的所述表面上。
2.根据权利要求1所述的弹性垫圈，其中所述基材与所述耐磨层之间进一步设置有过渡结合层，以增强基材与耐磨层的结合强
3.根据权利要求1-2中任何一项所述的弹性垫圈，其中 所述耐磨层的外表面形成为光滑平面。
4.根据权利要求1-2中任何一项所述的弹性垫圈，其中 所述耐磨层的外表面形成为具有预定粗糙度的平面。
5.根据权利要求1-2中任何一项所述的弹性垫圈，其中 所述耐磨层的外表面形成有三维凸凹结构。
6.根据权利要求1所述的弹性垫圈，其中所述基材的与所述耐磨层设置到其上的所述表面相反的表面设置有定位槽。
7.一种弹性垫圈，其特征在于包括 基体，所述基体由弹性材料构成；以及形成于所述基体的表面上的三维凸凹结构。
8.根据权利要求7所述的弹性垫圈，其中所述弹性垫圈的与三维凸凹结构设置到其上的所述表面相反的表面设置有定位槽。
专利摘要本实用新型公开了一种弹性垫圈，所述垫圈包括基材，所述基材由弹性体构成；耐磨层，所述耐磨层设置到所述基材的表面，且其由耐磨性材料制成，其中所述耐磨层通过复合加工工艺复合到所述基材的所述表面上。
文档编号F16B43/00GK201561037SQ200920247140
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者刘伟, 周玉佳, 常桢, 李晓明, 范小利, 谢予明 申请人:联想(北京)有限公司