CN104074868A - 轴承托盘、其制造方法以及使用轴承托盘而成的轴承 - Google Patents

轴承托盘、其制造方法以及使用轴承托盘而成的轴承 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够以低成本来制造且能够不更换零件地长时间连续使用的轴承托盘、其制造方法以及使用轴承托盘而成的轴承。一种轴承托盘,通过使轴承盖与其重合能够在其与轴承盖之间形成环状空间,其特征在于,包括:盘部件,其含热塑性树脂;和密封部件,其至少具有对环状空间的外周侧和内周侧中的任一侧进行封止的封止部,并具有嵌合结构,其由凸部和凹部构成,所述凸部设置在密封部件和盘部件中任一方的部件上,所述凹部设置在另一方的部件上且与凸部嵌合。

Description

轴承托盘、其制造方法以及使用轴承托盘而成的轴承
技术领域
本发明涉及轴承托盘(軸受用受け皿)、其制造方法以及使用轴承托盘而成的轴承。
背景技术
作为将旋转轴等旋转自如地支承的轴承,已知将轴承盖与轴承托盘重合而在轴承托盘与轴承盖之间形成了空间且在该空间内配置有滑动部件的轴承。但是,在这样的轴承长时间放置于有尘埃、泥浆、粉末、金属屑这些异物的环境中时,有可能因异物附着于滑动部件等而导致摩擦阻力上升,从而阻碍轴承平顺的旋转。
作为防止这种问题的方法,已知用密封部件等对收置滑动部件的空间进行封止的技术。例如,在专利文献1及专利文献2中记述了如下内容:通过将具有环状封止部的密封部件通过按压而安装到含合成树脂的部件上从而形成轴承托盘,使用该轴承托盘对滑动部件的收置空间进行封止。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-97904号公报
专利文献2:日本特许4613379号公报
但是,在通过按压将密封部件安装到合成树脂部件上的方法中,难以确保密封部件的接合强度,很难不更换零件地长时间连续使用轴承。另外,若密封部件或者合成树脂部件的尺寸精度低,则有可能产生卷曲、间隙而导致异物侵入到收置空间内,所以需要高精度的加工,难以实现制造成本的减低。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于该现有技术的问题而作成的,其目的在于提供能够以低成本来制造、且能够不更换零件地长时间连续使用的轴承托盘以及其制造方法。另外,本发明的其他目的在于提供使用上述轴承托盘而成的轴承。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述问题,本发明具有以下(1)~(14)中任一种结构。
(1)一种轴承托盘,通过使轴承盖与其重合能够在其与该轴承盖之间形成环状空间,其特征在于,包括:盘部件,其含热塑性树脂;和密封部件,其至少具有对所述环状空间的外周侧和内周侧中的任一侧进行封止的封止部,并具有嵌合结构,所述嵌合结构由凸部和凹部构成,所述凸部设置在所述密封部件和所述盘部件中的任一方的部件上,所述凹部设置在另一方的部件上且与该凸部嵌合。
(2)根据(1)所述的轴承托盘,其中,所述密封部件具有:外周侧封止部,其密封所述环状空间的外周侧;内周侧封止部,其密封所述环状空间的内周侧;以及多个连接部,其连接所述外周侧封止部和所述内周侧封止部,在该多个连接部设置有所述嵌合结构。
(3)根据(1)或(2)所述的轴承托盘,其中,所述凸部形成为俯视一端展开成扇状的扇形凸部,所述凹部形成为与该扇形凸部嵌合的扇形凹部。
(4)根据(1)~(3)中任一项所述的轴承托盘,其中,作为所述嵌合结构具有:所述凸部设置在所述密封部件上且与该密封部件的凸部相对应的所述凹部设置在所述盘部件上而成的第1嵌合结构;和所述凸部设置在所述盘部件上且与该盘部件的凸部相对应的所述凹部设置在所述密封部件上而成的第2嵌合结构,所述第1嵌合结构以及所述第2嵌合结构被沿周向交替设置。
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的轴承托盘,其中,所述盘部件含有10~60重量%的填充剂。
(6)根据(1)~(5)中任一项所述的轴承托盘,其中,所述密封部件含热塑性弹性体。
(7)根据(1)~(6)中任一项所述的轴承托盘,其中,所述密封部件与所述盘部件抵接的抵接部的该密封部件的厚度为0.5~3.5mm。
(8)根据(1)~(7)中任一项所述的轴承托盘,其中,在所述盘部件上设置有用于在注塑成型所述密封部件时将所述盘部件保持在模具内的预定位置的保持部。
(9)一种轴承,所述轴承包括:(1)~(8)中任一项所述的轴承托盘;与该轴承托盘重合了的轴承盖;环状的推力滑动部件,其配置于在所述轴承托盘与所述轴承盖之间形成的所述环状空间内,其中,所述轴承盖以所述环状空间的轴线为中心线相对于所述轴承托盘旋转自如地重合。
(10)一种轴承托盘的制造方法,所述轴承托盘具备含热塑性树脂的盘部件以及与该盘部件一体组装的密封部件,并具有由凸部和凹部构成的嵌合结构,所述凸部设置在所述盘部件和所述密封部件中任一方的部件上,所述凹部设置在另一方的部件上且与该凸部嵌合,所述轴承托盘的制造方法的特征在于,具有:一次成型工序,其中注塑成型所述盘部件;二次成型工序,其中注塑成型所述密封部件并将所述密封部件相对于所述盘部件一体组装;和卸下工序,其中将所述盘部件与所述密封部件一体组装而成的轴承托盘从模具中卸下,通过双色成型或者二级成型来执行所述一次成型工序以及所述二次成型工序。
(11)根据(10)所述的轴承托盘的制造方法,其中,所述密封部件含热塑性弹性体,在所述卸下工序中,一边使所述密封部件弹性变形一边将所述轴承托盘从模具中卸下。
(12)根据(10)或者(11)所述的轴承托盘的制造方法,其中,所述凸部形成为俯视一端展开成扇状的扇形凸部,所述凹部形成为与该扇形凸部嵌合的扇形凹部。
(13)根据(10)~(12)中任一项所述的轴承托盘的制造方法,其中,在所述盘部件上设置用于将其保持在模具内的预定位置的保持部。
(14)根据(13)所述的轴承托盘的制造方法,其中,通过二级成型来执行所述一次成型工序以及所述二次成型工序,在所述二次成型工序之前,具有使用具备能够识别所述保持部位置的识别装置的安装装置将所述盘部件安装到所述预定位置的安装工序。
发明效果
根据本发明,能够以低成本制造能够长时间连续使用的轴承托盘。另外,通过使用这样的轴承托盘,能够得到即使处在尘埃、泥浆、粉末、金属屑等异物较多的环境中也能够不更换零件地长时间连续使用的轴承。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式涉及的轴承托盘的图,(A)是俯视图,(B)是(A)的A-B-C线半剖图。
图2是示出构成图1的轴承托盘的盘部件的图,(A)是俯视图,(B)是(A)的A-B-C线半剖图。
图3是示出构成图1的轴承托盘的密封部件的图,(A)是俯视图,(B)是(A)的A-B-C线半剖图。
图4是示出使用图1的轴承托盘而成的轴承的纵剖图。
图5是示出本发明的其他实施方式涉及的轴承托盘的图,(A)是俯视图,(B)是沿(A)的A-A’面的截断面的剖视图,(C)是从(A)的箭头C方向观察到的侧视图。
图6是示出构成图5的轴承托盘的盘部件的图,(A)是俯视图,(B)是沿(A)的A-A’面的截断面的剖视图,(C)是从(A)的箭头C方向观察到的侧视图。
图7是图6的盘部件的仰视图。
图8是示出现有技术的轴承托盘的图,(A)是俯视图,(B)是沿(A)的A-A’面的截断面的剖视图。
图9是示出构成图8的轴承托盘的盘部件的图,(A)是俯视图,(B)是沿(A)的A-A’面的截断面的剖视图。
图10是示出构成图8的轴承托盘的密封部件的图,(A)是俯视图,(B)是沿(A)的A-A’面的截断面的剖视图。
图11是用于说明嵌合结构的第1示意图,(A)仅示出具有凸部的部件的状态,(B)示出(A)的部件和具有凹部的部件嵌合了的状态。
图12是用于说明嵌合结构的第2示意图,(A)仅示出具有凹部的部件的状态,(B)示出(A)的部件和具有凸部的部件嵌合了的状态。
图13是用于说明嵌合结构的第3示意图,(A)示出凸部和凹部隔开预定距离交替设置的状态,(B)示出凸部和凹部彼此相邻设置的状态。
图14是用于说明部件彼此的组合结构的示意图,(A)仅示出具有管状部的部件的状态,(B)示出(A)的部件和其他部件组合了的状态。
附图标记说明
1轴承托盘            2盘部件           3内周侧密封部件
3a内周侧封止部       4外周侧密封部件   4a外周侧封止部
5、6嵌合结构         5a、6a扇形凸部    5b、6b扇形凹部
7轴承盖              8环状空间         9滑动部件
10轴承               11轴承托盘        12盘部件
13密封部件           13a内周侧封止部   13b外周侧封止部
14嵌合结构           14a连接部         14b扇形凹部
15保持部             30、40嵌合结构    30a、40a扇形凸部
30b、40b扇形凸部     31、41、61盘部件  32、42、62密封部件
60组合结构           60a管状部         60b弯曲部
61a、61b面           100轴承托盘       101盘部件
102密封部件          103封止部         104凸缘部
105环状槽
具体实施方式
以下,详细地说明本发明。
本发明的轴承托盘,通过使轴承盖与其重合能够在其与该轴承盖之间形成环状空间,其特征在于,包括:盘部件,其含热塑性树脂;和密封部件,其至少具有对所述环状空间的外周侧和内周侧中的任一侧进行封止的封止部,并具有嵌合结构,所述嵌合结构由凸部和凹部构成,所述凸部设置在所述密封部件和所述盘部件中的任一方的部件上,所述凹部设置在另一方的部件上且与该凸部嵌合。
根据这样的轴承托盘,密封部件通过嵌合结构与盘部件一体组装,所以能够防止密封部件脱落,即使处在旋转和/或振动等冲击激烈的环境中或者处在存在尘埃、泥浆、粉末、金属屑这些异物的环境中,也能够不更换零件地长时间使用轴承托盘。
密封部件只要至少具有密封环状空间的外周侧和内周侧中的一侧的封止部即可,但是从防止异物侵入环状空间内的观点出发,优选,具有密封环状空间的外周侧的外周侧封止部和密封所述环状空间的内周侧的内周侧封止部。另外,从防止密封部件脱落的观点出发,优选,上述密封部件具有连接外周侧封止部和内周侧封止部的多个连接部,更加优选,在该连接部设置有上述嵌合结构。此外,在密封部件中,也可以设置有3个以上的封止部。
在上述嵌合结构中,优选,凹部形成为开口部比内部窄的形状,凸部形成为与该凹部嵌合的形状。例如,构成为,凸部形成为俯视一端展开成扇状的扇形凸部,凹部形成为与该扇形凸部嵌合的扇形凹部。根据这样的结构,因为凹部的开口部窄,所以将凸部的脱离防患于未然,能够实现防止密封部件脱落。
另外,在上述嵌合结构中,凸部以及凹部也可以设置在盘部件和密封部件中的任一个上。例如,在将凸部设置在密封部件上且与该密封部件的凸部相对应的凹部设置在盘部件上而成的结构设为第1嵌合结构,将凸部设置在盘部件上且与该盘部件的凸部相对应的凹部设置在密封部件上而成的结构设为第2嵌合结构时,轴承托盘即可以仅具有第1嵌合结构,也可以仅具有第2嵌合结构,还可以具有第1嵌合结构以及第2嵌合结构双方。此外,从防止密封部件脱落的观点出发,优选,轴承托盘具有第1嵌合结构以及第2嵌合结构双方,更加优选,第1嵌合结构以及第2嵌合结构沿周向交替设置。
作为构成上述盘部件的热塑性树脂,可以例如举出:聚烯(例如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯)、聚酰胺(例如尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610、芳香族尼龙)、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯)、聚亚苯基硫醚(PPS)、聚硫氧化物(ポリスルフォキシド)、聚四氟乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚体(ABS)、聚缩醛、聚醚、聚醚醚酮、聚氧甲烯等树脂。
另外,作为上述热塑性树脂,也可以使用来自生物的树脂(例如聚乳酸、聚异丁烯琥珀酸、聚乙烯琥珀酸等)。
进而,还可以使用上述树脂的衍生物、上述树脂的共聚体以及它们的混合物。
优选,上述盘部件含有填充剂。通过使用填充剂,能够提高盘部件的强度并提高轴承托盘的耐用度。作为填充剂,可以使用玻璃纤维、金属纤维、碳纤维、玻璃微粒、氢氧化铝、氢氧化镁、硅酸盐、氧化铁、炭黑、碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅、氧化钛、石英粉、滑石、鼬瓣花二萜(C22H32O5)、氧化铝、硅灰石、铜、铝、铁、银、锌微粒等,其中,优选玻璃纤维、金属纤维、碳纤维。另外,作为填充剂的含量,优选10~60重量%,更加优选20%至50%,尤其优选30%至50%。
也可以在上述盘部件中添加添加剂。作为添加剂的种类,可以例如举出阻燃剂(例如卤化物、磷化物等)、强化剂(例如氢氧化镁、硅酸盐等)、膨胀剂等。添加剂的含量优选1~20%,更加优选1~15%。
优选上述密封部件含弹性材料。从加工容易性的观点出发,尤其优选使用热塑性弹性体。作为能够用作热塑性弹性体的树脂,可以例如举出聚酰胺、聚酯、聚烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。另外,一般地,热塑性弹性体具有由具有可塑性的硬链段以及具有弹性的软链段构成的结构,其中,作为构成硬链段的树脂,优选聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺。另外,作为构成软链段的树脂,优选聚醚、聚醚/聚酯、EPDM(三元乙丙橡胶)、聚丁橡胶、聚异戊二烯。
上述密封部件与盘部件抵接的抵接部的密封部件的厚度,优选为0.5~3.5mm,更加优选为0.7mm~2.0mm,尤其优选为1.0mm~1.7mm。此处,所谓密封部件与盘部件抵接的抵接部的密封部件的厚度是指在密封部件中形状为大致平板状的部位中的该平板状部的一面与盘部件抵接的部位的厚度,而不考虑形状不为大致平板状的部位。通过将密封部件的厚度设为0.5mm以上,能够确保密封部件的强度,在成型密封部件时容易充填树脂。另外,通过将密封部件的厚度设为3.5mm以下,能够实现密封部件的小型化、轻量化。
本发明还提供使用上述轴承托盘而成的轴承。
即,本发明涉及的轴承包括:上述轴承托盘;轴承盖,其与轴承托盘重合;环状的推力滑动部件,其配置于在轴承托盘与轴承盖之间形成的环状空间内,轴承盖以环状空间的轴线为中心线相对于轴承托盘旋转自如地重合。
根据这样的轴承,在轴承托盘中防止密封部件脱落,所以即使处在旋转和/或振动等冲击激烈的环境中或者处在有尘埃、泥浆、粉末、金属屑这些异物的环境中,也能够不更换零件地长时间使用轴承托盘。
本发明还提供上述轴承托盘的制造方法。
即,本发明涉及的轴承托盘的制造方法,所述轴承托盘具备含热塑性树脂的盘部件以及与盘部件一体组装的密封部件,并具有嵌合结构,所述嵌合结构由设置在盘部件和密封部件中任一方的部件上的凸部和设置在另一方的部件上且与凸部嵌合的凹部构成,所述轴承托盘的制造方法的特征在于,包括:一次成型工序,其中注塑成型盘部件;二次成型工序,其中注塑成型密封部件并将密封部件相对于盘部件一体组装;以及卸下工序,其中将盘部件与密封部件一体组装而成的轴承托盘从模具中卸下,通过双色成型或者二级成型来执行一次成型工序以及二次成型工序。
根据这样的制造方法,因为通过二次成型工序一次性地进行封止部件的成型和基于嵌合结构实现的密封部件与盘部件的组装,所以能够简化制造工序,实现制造成本的减低。另外,密封部件的形状在二次成型工序中自动形成为与盘部件相对应的形状,所以能够容易地得到尺寸精度极高的轴承托盘。
上述一次成型工序以及二次成型工序既可以通过双色成型来执行,也可以通过二级成型来执行。此处,所谓双色成型是指组合不同材质的材料并将其成型为一体。例如,在使用第1模具实施一次成型工序而成型了盘部件后,使第1模具的可动侧旋转或者移动而使第1模具与第2模具组合,使用该第2模具来实施二次成型工序,从而能够一体组装盘部件和密封部件。另外,所谓二级成型意指在一次成型工序后将盘部件从模具中卸下、然后将盘部件安装到其他模具上来进行二次成型工序。此外,在还将其他部件与轴承托盘一体成型的情况下,也可以通过多色成型、多段成型或者它们的组合来制造轴承托盘。
优选,上述密封部件含热塑性弹性体。根据这样的结构,在卸下工序中,能够一边使密封部件弹性变形一边将轴承托盘从模具中卸下,能够提供具有复杂形状的密封部件。
在上述嵌合结构中,优选,凹部形成为开口部比内部窄的形状,凸部形成为与该凹部嵌合的形状。另外,优选,凸部形成为俯视一端展开成扇状的扇形凸部,凹部形成为与该扇形凸部嵌合的扇形凹部。
优选,在盘部件中设置有用于将其保持在模具内的预定位置的保持部。根据这样的结构,在二次成型工序中能够容易地防止盘部件的位置偏移,所以能够实现尺寸精度的提高、成品率的提高以及制造时间的缩短。
另外,在盘部件上设置上述保持部的结构,在想要将盘部件安装到模具内的预定位置时也是有效的。例如,在通过二级成型来执行一次成型工序以及二次成型工序的情况下,通过在二次成型工序之前实施使用具备能够识别保持部位置的识别装置的安装装置将盘部件安装到预定位置的工序,能够使盘部件的安装作业实现自动化,从而实现制造时间的缩短以及制造工序的简化。
在上述二次成型工序中,也可以使用埋入模具的热流道喷嘴来注塑成型密封部件。
下面一边参照附图一边说明本发明的优选实施方式。
图1~3示出本发明的一个实施方式涉及的轴承托盘及其构成部件。图1示出轴承托盘1,(A)是俯视图,(B)是(A)的A-B-C线半剖图。在图1中,轴承托盘1形成为在中心部具有孔的大致环状,并具备含热塑性树脂的盘部件2和含热塑性弹性体的内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4。图2是示出盘部件2的图,(A)是俯视图,(B)是(A)的A-B-C线半剖图。另外,图3是示出内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4的图,(A)是俯视图,(B)是(A)的A-B-C线半剖图。
在内周侧密封部件3上设有多个俯视形状扇形的扇形凹部5b,在盘部件2上设有多个能够与内周侧密封部件3的扇形凹部5b嵌合的扇形凸部5a。而且,通过内周侧密封部件3的扇形凹部5b与设在盘部件2上的扇形凸部5a嵌合的嵌合结构5,内周侧密封部件3一体组装于盘部件2。同样地,在外周侧密封部件4上设有多个在俯视形成为扇形的扇形凹部6b,通过该扇形凹部6b与设在盘部件2上的多个扇形凸部6a嵌合的嵌合结构6,外周侧密封部件4一体组装于盘部件2。
如图1(A)所示,在内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4中,扇形凹部5b构成为俯视形状为扇状。即,扇形凹部5b的开口部比扇形凹部5b的内部窄,从而防止了与扇形凹部5b嵌合的扇形凸部5a脱离。其结果是,防止内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4脱落,即使处在旋转和/或振动等冲击激烈的环境中或者处在有尘埃、泥浆、粉末、金属屑这些异物的环境中,也能够不更换零件地长时间使用轴承托盘1。
另外,如图1以及图3所示,在内周侧密封部件3设有内周侧封止部3a,在外周侧密封部件4设有外周侧封止部4a,在轴承盖(后述)与盘部件2重合而在轴承盖与盘部件2之间形成了环状空间时,通过内周侧封止部3a以及外周侧封止部4a来密封环状空间,防止异物侵入环状空间。
图4是示出本发明涉及的轴承的纵剖视图,且特意示出使用图1的轴承托盘1而成的轴承的一例。在图4中,轴承10包括轴承托盘1、轴承盖7以及滑动部件9。轴承盖7与轴承托盘1重合,在轴承盖7与轴承托盘1之间形成有环状空间8。另外,在环状空间8内配置有滑动部件9。图4的轴线A表示环状空间8的轴线,轴承盖7以轴线A为中心相对于轴承托盘1旋转自如地重合。
轴承托盘1具备含热塑性弹性体的内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4,环状空间8由内周侧密封部件3的内周侧封止部3a以及外周侧密封部件4的外周侧封止部4a密封。因为内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4都具有弹性,所以通过使内周侧密封部件3的内周侧封止部3a以及外周侧密封部件4的外周侧封止部4a与轴承盖7弹性抵接,确保了环状空间8的密闭性,防止尘埃、泥浆、粉末、金属屑这些异物侵入环状空间8内。
图5~7示出本发明的其他实施方式涉及的轴承托盘以及其构成部件。图5示出轴承托盘11,(A)是俯视图,(B)是沿(A)的A-A’面的截断面的剖视图,(C)是从(A)的箭头C方向观察到的侧视图。在图5中,轴承托盘11形成为在中心部具有孔的大致环状,并具备含热塑性树脂的盘部件12和含热塑性弹性体的密封部件13。另外,图6以及图7都示出盘部件12,图6(A)是俯视图,图6(B)是沿图6(A)的A-A’面的截断面的剖视图,图6(C)是从图6(A)的箭头C方向观察到的侧视图,图7是盘部件12的仰视图。
在密封部件13上设有内周侧封止部13a以及外周侧封止部13b,内周侧封止部13a与外周侧封止部13b通过多个俯视形状形成为扇形的连接部14a而连接。另外,在盘部件12上设有多个俯视形状为扇状的扇形凹部14b,通过扇形凹部14b与连接部14a嵌合的嵌合结构14,密封部件13一体组装于盘部件12。在密封部件13上还设有多个俯视形状为扇状的扇形凹部5b,该扇形凹部5b与设置在盘部件12上的扇形凸部5a嵌合的嵌合结构5也有助于密封部件13与盘部件12的组装。这样,因为密封部件13通过多个嵌合结构5、嵌合结构6以及嵌合结构14相对于盘部件12一体组装,所以能够更可靠地防止密封部件13从盘部件12脱落,即使处在旋转和/或振动等冲击激烈的环境中或者处在有尘埃、泥浆、粉末、金属屑这些异物的环境中,也能够不更换零件地长时间使用轴承托盘11。
在盘部件12的底部,在2处设置有用于在成型时将盘部件12保持在模具内的预定位置的保持部15,来谋求定位作业的容易化并防止位置偏移。例如,在上述二次成型工序中注塑成型密封部件13的情况下,能够通过保持部15将盘部件12可靠地保持在模具内的预定位置,能够制造出尺寸精度高的轴承托盘。另外,在通过二级成型来执行一次成型工序以及二次成型工序的情况下,通过使用具备能够识别保持部位置的识别装置的安装装置,能够使将盘部件12从一次成型工序的模具卸下并转移到预定的台架(例如,托盘等)的作业和将已转移到台架的盘部件12安装到二次成型工序的模具的作业实现自动化。在这种情况下,优选,在上述台架设置有具有与保持部15相对应的形状的定位部。通过设置这样的定位部,能够实现盘部件12的正确定位,能够更加可靠地进行卸下作业以及安装作业。
图8~10示出现有技术的轴承托盘及其构成部件的一例。图8示出轴承托盘100,(A)是俯视图,(B)是沿(A)的A-A’面的截断面的剖视图。在图1中,轴承托盘100形成为在中心部具有孔的大致环状,并具备含树脂的盘部件101和含弹性材料的内周侧密封部件102a以及外周侧密封部件102b。图9是示出盘部件101的图,(A)是俯视图,(B)是沿(A)的A-A’面的截断面的剖视图。另外,图10是示出内周侧密封部件102a以及外周侧密封部件102b的图,(A)是俯视图,(B)是沿(A)的A-A’面的截断面的剖视图。
在内周侧密封部件102a以及外周侧密封部件102b上设有封止部103,在轴承盖(省略图示)与盘部件100重合而在轴承盖与轴承托盘100之间形成了环状空间时,由封止部103密封环状空间,防止异物侵入环状空间。
另外,在内周侧密封部件102a以及外周侧密封部件102b上设有凸缘部104,通过将凸缘部104压入在盘部件上设置的槽105内,内周侧密封部件102a以及外周侧密封部件102b与盘部件一体组装。在这样的结构中,因为内周侧密封部件102a以及外周侧密封部件102b基本上仅由槽105支承,所以容易受到振动和/或旋转等冲击的影响。另外,凸缘部104以及槽105的成型要求高的尺寸精度,在制造时,也需要进行将内周侧密封部件102a以及外周侧密封部件102b压入盘部件的工序。
图11是用于说明嵌合结构的第1示意图。在图11中,(A)示出具有凸部30a的盘部件31单体的状态,(B)示出具有凹部30b的密封部件32与盘部件31嵌合了的状态。另外,在图11中,为了明确盘部件31与密封部件32的位置关系,示出各部件的剖面并在该剖面画出剖面线。如图11(A)所示,盘部件31的凸部30a的俯视形状形成为扇状,L1比L2长。通过将密封部件32的凹部30b与这样的凸部30a嵌合,来构成由凸部30a以及凹部30b构成的嵌合结构30,盘部件31与密封部件32相互组装为一体。此外,优选,密封部件32的厚度L5以及L8都为0.5~3.5mm。
图12是用于说明嵌合结构的第2示意图。在图12中,(A)示出具有凹部40b的盘部件41单体的状态,(B)示出具有凸部40a的密封部件42与盘部件41嵌合了的状态。另外,在图12中,为了明确盘部件41与密封部件42的位置关系,示出各部件的剖面并在该剖面画出剖面线。如图12(A)所示,盘部件41的凹部40b的俯视形状形成为扇状,L9比L10长。通过将密封部件42的凸部40a与这样的凹部40b嵌合,来构成由凸部40a以及凹部40b构成的嵌合结构,盘部件41与密封部件42相互组装为一体。此外,优选,密封部件42的厚度L14以及L16都为0.5~3.5mm。
图13是用于说明嵌合结构的第3示意图,特意示出凸部与凹部交替设置的状态的例子。在图13中,(A)示出凸部50a与凹部50b隔开预定距离交替设置的状态,(B)示出凸部50a与凹部50b彼此相邻设置的状态。由此,对于凸部以及凹部的配置并不特别地限定,可以根据需要适当采用各种形态。另外,在图13中示出了多个嵌合结构等间隔配置的例子,但是嵌合结构之间的距离也可以非等间隔。
图14是用于说明部件彼此的组合结构的示意图。在图14中,(A)示出具有弯曲的管状部60a的部件61单体的状态,(B)示出部件61与其他部件62组合为一体的状态。管状部60a具有弯曲成大致L型的形状,一端在面61a侧开口,另一端在面61b侧开口。另外,部件62具有与管状部60a相对应的形状的弯曲部60b,在图14(B)中,弯曲部60b插通于管状部60a,形成了由弯曲部60b以及管状部60a构成的组合结构60。这样的结构例如能够通过如下方式来实现:将部件61安装于模具并通过注塑成型等成型部件62。另外,通过使用这样的组合结构60将密封部件组装到盘部件上,能够更加可靠地防止密封部件脱落。
下面,基于实施例以及比较例详细地说明本发明。此外,各实施例以及比较例的实验条件只要没有特意记述,基本上都比照实施例1。
(实施例1)
使用含有70重量%的尼龙6和30重量%的玻璃纤维的树脂在250℃下进行注塑成型,成型了图2所示的盘部件2。盘部件2的尺寸为外径180mm、内径70mm、高度50mm。另外,在盘部件2上分别设置了12个能够与内周侧密封部件3的扇形凹部5b嵌合的扇形凸部和12个能够与外周侧密封部件4的扇形凹部5b嵌合的扇形凸部。作为扇形凸部的尺寸,构成为在图11(A)中,下边L1为6mm,上边L2为4mm,下边与上边的间距L3为5mm,高度L4为6mm。
再次将该盘部件2安装在成型机上后,使用热塑性聚氨基甲酸酯弹性体在190℃下进行注塑成型,将内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4与盘部件一体组装,制造出图1所示的轴承托盘1。内周侧密封部件3的尺寸为外径90mm、内径60mm、高度10mm,外周侧密封部件4的尺寸为外径150mm、内径120mm、高度10mm。另外,内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4各自与盘部件2抵接的抵接部的厚度都为1.5mm。
(实施例2)
使用含有45重量%的尼龙66和55重量%的玻璃纤维的树脂在280℃下进行注塑成型,成型了图6所示的盘部件12。盘部件12的尺寸为外径180mm、内径70mm、高度50mm。另外,在盘部件12上分别设置了12个能够与密封部件13的内周侧扇形凹部5b嵌合的扇形凸部5a、12个能够与密封部件13的内周侧扇形凹部6b嵌合的扇形凸部6a以及4个能够与密封部件13的连接部14a嵌合的扇形凹部14b。关于嵌合结构5的扇形凸部5a的尺寸,构成为在图11(A)中,下边L1为6mm,上边L2为4mm,下边与上边的间距L3为5mm,高度L4为6mm,嵌合结构14的扇形凹部14b的尺寸为深度10mm、上宽10mm、下宽12mm,保持部的尺寸为底边20mm、高度6mm、进深6mm。
使用具备能够识别保持部位置的识别装置的安装装置将该盘部件安装到了成型机上。然后,使用热塑性聚氨基甲酸酯弹性体,在190℃下进行注塑成型,将密封部件13与盘部件12一体组装,制造出图5所示的轴承托盘11。密封部件13的内周侧封止部13a的尺寸为外径90mm、内径60mm、高度10mm,外周侧封止部13a的尺寸为外径150mm、内径120mm、高度10mm,连接部14a的高度为0.7mm。另外,密封部件13与盘部件12抵接的抵接部的密封部件的厚度为2.1mm。
(实施例3)
使用含有40重量%的聚亚苯基硫醚(PPS)、50重量%的玻璃纤维、5重量%的氢氧化镁以及5重量%的硅酸盐的树脂在280℃下进行注塑成型,成型了盘部件。此外,在盘部件上分别设置了16个能够与内周侧密封部件的扇形凸部嵌合的扇形凹部、16个能够与外周侧密封部件的扇形凸部嵌合的扇形凹部以及2个能够由模具保持的保持部。盘部件的尺寸为外径190mm、内径68mm、高度55mm,扇形凹部的尺寸为下边7mm、上边5mm、下边与上边的间距6mm、高度6mm,保持部的尺寸为底边18mm、高度7mm、进深7mm。
使用具备能够识别保持部位置的识别装置的安装装置将该盘部件安装到了成型机上。然后,使用热塑性聚酯弹性体在200℃下进行注塑成型,将内周侧密封部件以及外周侧密封部件与盘部件一体组装而制造出轴承托盘。内周侧密封部件的尺寸为外径95mm、内径65mm、高度12mm,外周侧密封部件4的尺寸为外径155mm、内径125mm、高度12mm。另外,内周侧密封部件以及外周侧密封部件各自与盘部件抵接的抵接部的厚度都为1.8mm。
(实施例4)
使用含有40重量%的聚亚苯基硫醚(PPS)、50重量%的玻璃纤维、5重量%的氢氧化镁以及5重量%的硅酸盐的树脂在280℃下进行注塑成型,成型了盘部件。此外,在盘部件上在内周侧和外周侧分别设置了16个图14(A)所示的直径2mm、进深4mm的管状部,并且设置了8处连通内周侧和外周侧的槽状凹部。
使用具备能够识别保持部位置的识别装置的安装装置将该盘部件安装到了成型机上。然后,使用热塑性聚酯弹性体在200℃下进行注塑成型,将具有内周侧封止部、外周侧封止部以及8处连接部的密封部件与盘部件一体组装而制造出轴承托盘。内周侧封止部的尺寸为外径95mm、内径65mm、高度12mm,外周侧封止部的尺寸为外径155mm、内径125mm、高度12mm。另外,在图14(B)所示的组合结构中,密封部件的厚度为0.8mm。另外,连接部的高度为0.6mm。
(实施例5)
使用含有70重量%的尼龙66和30重量%的玻璃纤维的树脂,在280℃下进行注塑成型,成型了盘部件。盘部件的尺寸为外径180mm、内径70mm、高度50mm。此外,在盘部件设置了8处连接内周侧和外周侧的槽状凹部,并且在相邻的槽状凹部之间如图13(B)所示交替配置了3个凸部和2个凹部,而分别在内周侧以及外周侧各设置了40个嵌合结构。
使用具备能够识别保持部位置的识别装置的安装装置将该盘部件安装到了成型机上。然后,使用热塑性聚氨基甲酸酯弹性体在190℃下进行注塑成型,将密封部件13与盘部件12一体组装而制造出轴承托盘。密封部件13的内周侧封止部13a的尺寸为外径90mm、内径60mm、高度10mm,外周侧封止部13a的尺寸为外径150mm、内径120mm、高度10mm,连接部14a的高度为0.6mm。另外,密封部件与盘部件抵接的抵接部的密封部件的厚度为0.8mm。
(实施例6)
除通过双色成型执行注塑成型盘部件2的工序和注塑成型内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4的工序外,与实施例1同样地制造出轴承托盘1。具体而言,在注塑成型盘部件1后,打开可动侧的模具并使固定侧的模具旋转。然后,在用第2可动模具将其关闭后,使用埋入模具中的热流道喷嘴,进行了内周侧密封部件3以及外周侧密封部件4的注塑成型。
(比较例)
树脂成型了图9所示的具有2个环状槽105的盘部件101。其后,使用压入机将图10所示的含橡胶的内周侧密封部件102a以及外周侧密封部件102b组装于盘部件101,制造出图8所示的现有技术的轴承托盘100。
产业上的应用可能性
在使用于在多灰尘的环境中使用的OA设备、半导体制造装置、无尘室、压缩机、空调、建设设备、吊钩、轧辊轴承、泵、机动车、自动两轮车、自行车等中的旋转自如的轴承中,本发明的轴承托盘适于抑制灰尘向环状空间侵入。

Claims (14)

1.一种轴承托盘,通过使轴承盖与其重合能够在其与该轴承盖之间形成环状空间,其特征在于,包括:
盘部件,其含热塑性树脂;和
密封部件,其至少具有对所述环状空间的外周侧和内周侧中的任一侧进行封止的封止部,
并具有嵌合结构,所述嵌合结构由凸部和凹部构成,所述凸部设置在所述密封部件和所述盘部件中的任一方的部件上,所述凹部设置在另一方的部件上且与该凸部嵌合。
2.根据权利要求1所述的轴承托盘,其中,
所述密封部件具有:外周侧封止部,其密封所述环状空间的外周侧;内周侧封止部,其密封所述环状空间的内周侧;以及多个连接部,其连接所述外周侧封止部和所述内周侧封止部,在该多个连接部设置有所述嵌合结构。
3.根据权利要求1或2所述的轴承托盘,其中,
所述凸部形成为俯视一端展开成扇状的扇形凸部,所述凹部形成为与该扇形凸部嵌合的扇形凹部。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的轴承托盘,其中,
作为所述嵌合结构具有:所述凸部设置在所述密封部件上且与该密封部件的凸部相对应的所述凹部设置在所述盘部件上而成的第1嵌合结构;和所述凸部设置在所述盘部件上且与该盘部件的凸部相对应的所述凹部设置在所述密封部件上而成的第2嵌合结构,所述第1嵌合结构以及所述第2嵌合结构被沿周向交替设置。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的轴承托盘,其中,
所述盘部件含有10~60重量%的填充剂。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的轴承托盘,其中,
所述密封部件含热塑性弹性体。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的轴承托盘,其中,
所述密封部件与所述盘部件抵接的抵接部的该密封部件的厚度为0.5~3.5mm。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的轴承托盘,其中,
在所述盘部件上设置有用于在注塑成型所述密封部件时将所述盘部件保持在模具内的预定位置的保持部。
9.一种轴承,包括:权利要求1~8中任一项所述的轴承托盘;与该轴承托盘重合了的轴承盖;环状的推力滑动部件,其配置于在所述轴承托盘与所述轴承盖之间形成的所述环状空间内,其中,
所述轴承盖以所述环状空间的轴线为中心线相对于所述轴承托盘旋转自如地重合。
10.一种轴承托盘的制造方法,所述轴承托盘具备含热塑性树脂的盘部件以及与该盘部件一体组装的密封部件,并具有由凸部和凹部构成的嵌合结构,所述凸部设置在所述盘部件和所述密封部件中任一方的部件上,所述凹部设置在另一方的部件上且与该凸部嵌合,所述轴承托盘的制造方法的特征在于,具有:
一次成型工序,其中注塑成型所述盘部件;
二次成型工序,其中注塑成型所述密封部件并将所述密封部件相对于所述盘部件一体组装;和
卸下工序,其中将所述盘部件与所述密封部件一体组装而成的轴承托盘从模具中卸下,
通过双色成型或者二级成型来执行所述一次成型工序以及所述二次成型工序。
11.根据权利要求10所述的轴承托盘的制造方法,其中,
所述密封部件含热塑性弹性体,在所述卸下工序中,一边使所述密封部件弹性变形一边将所述轴承托盘从模具中卸下。
12.根据权利要求10或者11所述的轴承托盘的制造方法,其中,
所述凸部形成为俯视一端展开成扇状的扇形凸部,所述凹部形成为与该扇形凸部嵌合的扇形凹部。
13.根据权利要求10~12中任一项所述的轴承托盘的制造方法,其中,
在所述盘部件上设置用于将其保持在模具内的预定位置的保持部。
14.根据权利要求13所述的轴承托盘的制造方法,其中,
通过二级成型来执行所述一次成型工序以及所述二次成型工序,在所述二次成型工序之前,具有使用具备能够识别所述保持部位置的识别装置的安装装置将所述盘部件安装到所述预定位置的安装工序。
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