CN117450174A - 筒体的凸缘接合结构及接合方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供筒体的凸缘接合结构及接合方法，与现有的产品相比，能抑制成本，还能确保凸缘的接合强度。线性轴套(1)具备金属制的筒体(2)、金属制的环状的凸缘(3)及金属制的内部固定环(4)。在筒体(2)的外周面，在与凸缘(3)的内周面对置的第1接合部(21)沿周向具有第1沟槽(22)。在凸缘(3)的内周面，在与筒体(2)的外周面对置的第2接合部(31)具有第2沟槽(32)。内部固定环(4)形成为大致C字形，安装于第1沟槽(22)及第2沟槽(32)。第1接合部(21)、第2接合部(31)及内部固定环(4)通过热固化性粘接剂粘接。通过该结构，能提供比钎焊的成本低、比树脂凸缘等的强度高的线性轴套(1)。

Description

筒体的凸缘接合结构及接合方法

技术领域

本发明涉及将凸缘接合于筒体的结构及接合方法。

背景技术

作为在筒体上设置有凸缘的产品，已知有线性轴套(直动式轴承)、线性球轴承等。作为这种现有产品，是对圆柱状、筒状的金属部件进行切削加工而在筒体上一体形成凸缘而得到的，或者是将金属制凸缘钎焊于金属制筒体而形成一体来得到的。

另外，专利文献1公开了以下技术：将金属制的筒体配置于配置模具，在筒体的外周通过树脂成形而设置凸缘。根据该技术，凸缘能够通过模具与筒体进行一体成型来形成，因此能够容易进行凸缘的形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6708409号公报

发明内容

现有的产品在利用切削加工来形成凸缘的情况下，存在以下问题：材料被大量切削掉，比较浪费，加工的作业成本也较高。另外，在对凸缘进行钎焊的情况下，材料成本、热处理成本及凸缘的研磨成本等加工成本也是问题。专利文献1所记载的产品尽管在成本方面优异，但是，凸缘是树脂的，因此凸缘的强度、凸缘与筒体的接合强度存在问题。

本发明的目的在于提供一种筒体的凸缘接合结构及接合方法，与现有产品相比，能够抑制成本，并且还能够确保凸缘的强度、接合强度。

为了达到上述目的，本发明的接合结构是将筒体的外周面与环状的凸缘的内周面接合起来的接合结构，其特征在于，所述筒体在与所述凸缘的内周面对置的第1接合部具有沿着周向设置的第1沟槽，所述凸缘在与所述筒体的外周面对置的第2接合部具有沿着周向设置的第2沟槽，所述接合结构具备在所述第1接合部和所述第2接合部对置的状态下安装于所述第1沟槽和所述第2沟槽的内部固定环，至少所述第1接合部和所述第2接合部通过粘接剂而粘接起来。

根据本发明的筒体的凸缘接合结构，筒体和凸缘通过粘接剂而接合起来。另外，在筒体的第1接合部形成有第1沟槽，在凸缘的第2接合部形成有第2沟槽，在上述沟槽中安装有内部固定环。通过该粘接剂和内部固定环，能够确保产品所需的强度。另外，与将凸缘钎焊于筒体的情况相比，利用该接合结构能够降低材料成本及加工成本。

另外，在本发明的筒体的凸缘接合结构中，也可以是，所述内部固定环通过弹性而对所述第1沟槽的外周面施力，所述内部固定环的内周面和所述第1沟槽的底面通过粘接剂而粘接起来。根据该结构，能够进一步提高筒体和凸缘的接合强度。

另外，在本发明的筒体的凸缘接合结构中，优选，所述内部固定环在所述筒体的轴向上的宽度形成为：相对于所述第1接合部与所述第2接合部的接合部位的轴向上的长度而为15％以上且小于30％。如果内部固定环的宽度小于15％，则无法确保作为环的强度而使得接合强度降低，如果内部固定环的宽度为30％以上，则第1接合部与第2接合部的接合面积不足而使得接合强度降低。因此，通过使内部固定环的宽度处于该范围内，能够将筒体和凸缘的接合强度保持于规定的范围。

另外，本发明的筒体的凸缘接合方法是对筒体的外周面与环状凸缘的内周面进行接合的接合方法，其特征在于，所述筒体在与所述凸缘的内周面对置的第1接合部具有沿着周向设置的第1沟槽，所述凸缘在与所述筒体的外周面对置的第2接合部具有沿着周向设置的第2沟槽，所述凸缘接合方法具备：预安装工序，准备在所述第1接合部和所述第2接合部对置的状态下安装于所述第1沟槽和所述第2沟槽的内部固定环，将所述内部固定环安装于所述凸缘的所述第2沟槽，并使所述内部固定环的内径扩大而将所述内部固定环的内径扩大成能够使得所述筒体插入的状态；内部固定环安装工序，在将所述内部固定环的内径扩大了的状态下将所述筒体向所述凸缘插入，并将所述内部固定环安装于所述第1沟槽及所述第2沟槽；粘接剂涂敷工序，至少在所述第1接合部或者所述第2接合部涂敷粘接剂；以及粘接剂固化工序，在使所述第1接合部和所述第2接合部对置的状态下使所述粘接剂固化。

根据本发明的筒体的凸缘接合方法，能够将内部固定环容易地安装于第1沟槽及第2沟槽，并将筒体和凸缘接合起来。在本发明的筒体的凸缘接合方法中，可以是，粘接剂涂敷工序在内部固定环安装工序后向第1接合部和第2接合部对置的端部涂敷粘接剂，通过第1接合部和第2接合部之间的毛细管现象而将粘接剂涂敷于第1接合部和第2接合部之间。或者也可以在预安装工序之前进行粘接剂涂敷工序，或者在预安装工序与内部固定环安装工序之间，在第1接合部和第2接合部中的一方或者双方的表面涂敷粘接剂。

根据本发明，能够提供一种筒体的凸缘接合结构及接合方法，与现有产品相比，能够抑制成本，并且还能够确保凸缘的强度、接合强度。

附图说明

图1是表示作为本发明的实施方式的一个例子的线性轴套的截面的说明图。

图2是表示组装图1的线性轴套前的状态的说明图。

图3是图1的线性轴套的接合部分的放大图。

图4(A)及图4(B)是表示线性轴套的接合方法的预安装工序的说明图。

图5(A)及图5(B)是表示线性轴套的接合方法的安装固定内部固定环的说明图。

图6(A)及图6(B)是表示线性轴套的接合方法的粘接剂涂敷工序的说明图。

图7是表示线性轴套的接合方法的粘接剂固化工序的说明图。

附图标记说明

1…线性轴套；2…筒体；3…凸缘；4…内部固定环；5…粘接剂；21…第1接合部；22…第1沟槽；31…第2接合部；32…第2沟槽。

具体实施方式

接下来，参照图1～图7，对作为本发明的实施方式的一个例子的筒体和凸缘的接合结构及接合方法进行说明。本实施方式的接合结构及接合方法用于图1及图2所示的线性轴套1的筒体2和凸缘3的接合。

如图1及图2所示，本实施方式的线性轴套1具备：金属制的筒体2、金属制的环状的凸缘3、以及金属制的内部固定环4。这些部件的材质可以使用SUS440C、或SUJ2(高碳铬轴承钢钢材)等线性轴套广泛使用的材质。

线性轴套1构成为：在筒体2的内周面利用支架对在要安装的轴的表面滚动的滚珠进行保持，不过，关于筒体2的内周面的机构，省略了图示。

另外，对于本实施方式的线性轴套1，组装前为图2所示的状态。在筒体2的外周面设置有与凸缘3的内周面对置的第1接合部21。另外，在筒体2的轴向上，在第1接合部21的中央附近，沿着周向形成有第1沟槽22。

凸缘3是环状部件，在其内周面设置有与筒体2的外周面对置的第2接合部31。另外，在第2接合部31的中央附近，沿着周向形成有第2沟槽32。在本实施方式的凸缘3上，在4个部位形成有安装孔33，安装孔33形成有锪孔，能够利用螺栓将凸缘3连接于装置等固定对象。

内部固定环4为环状，且形成为其一部分被切断的大致C字形，如图3所示，筒体2的轴向的宽度4W形成为与第1沟槽22及第2沟槽32大致相同的宽度。另外，内部固定环4的宽4W形成为：相对于第1接合部21和第2接合部31的接合部位的轴向上的长度L而为15％以上且小于30％。

另外，内部固定环4的内径形成为小于第1沟槽22的外径。另外，如图3所示，内部固定环4的厚4T形成为比第1沟槽22的深度大，且形成为在安装于第1沟槽22时从筒体2的外周面向外侧突出的厚度。

另一方面，内部固定环4的厚4T形成为比第2沟槽32的深度32D小。因此，当内部固定环4安装于第2沟槽32而将其内径扩大成与第2接合部31的内径相同的尺寸时，被收纳于第2沟槽32的内部。

接下来，参照图3对本实施方式的筒体2和凸缘3的接合结构的详细情形进行说明。如图3所示，筒体2的外周面的第1接合部21与凸缘3的内周面的第2接合部31对置，并与之紧密接触。该第1接合部21和第2接合部31通过热固化性粘接剂而粘接起来。

内部固定环4安装于第1沟槽22，通过自身的弹性使得其内周面4a对第1沟槽22的底面22b施力而与之紧密接触，两者通过粘接剂而粘接起来。内部固定环4的侧面、与第1沟槽22的侧面及第2沟槽32的侧面的一部分紧密接触，各面通过粘接剂而粘接起来。

在本实施方式的接合结构中使用的粘接剂为热固化性的粘接剂，在本实施方式中，使用了单液环氧树脂加热固化型粘接剂。在此，线性轴套1具有：要求耐热性的产品和不那么要求耐热性的产品。在要求耐热性的产品的情况下，作为粘接剂，可以使用3M公司的结构用粘接剂EW2034、EW2045或EW2046等。在不那么要求耐热性的产品的情况下，作为粘接剂，可以使用该公司的EW2010或者EW2214等。

接下来，对本实施方式的线性轴套1的筒体2和凸缘3的接合方法进行说明。首先，作为清洗工序，对筒体2的外周面、凸缘3的内周面及内部固定环4的表面进行清洗、脱脂。

接下来，作为预安装工序，准备筒体2、凸缘3和内部固定环4，并在凸缘3上预安装内部固定环4。具体地，如图4(A)及图4(B)所示，将内部固定环4插入于凸缘3的第2沟槽32的内部。内部固定环4的内径形成为小于筒体2的第1沟槽22的外径，因此，即使将内部固定环4插入于第2沟槽32内，也形成为内部固定环4从第2沟槽32向内侧突出的状态。

从该状态起，如图4(B)所示，将扩径夹具6插入于凸缘3的内部，而将内部固定环4的内径扩大成能够使得筒体2插入。扩径夹具6为前端比基端侧细的大致圆锥台形状，基端部的具有最大径的部分的外径形成为直径与筒体2的外径大致相同。

接下来，如图5(A)所示，使筒体2抵接于扩径夹具6的基端部，以使扩径夹具6成为上方的方式设置这些部件。从该状态起，将圆筒状的按压夹具7安装于扩径夹具6及凸缘3。按压夹具7形成为：利用前端的按压面7a对凸缘3进行按压，且内部的贯通孔7b的内径能够插入扩径夹具6及筒体2。

接下来，作为内部固定环安装工序，如图5(B)所示，利用按压夹具7对由扩径夹具6保持的凸缘3进行按压，使凸缘3移动至凸缘3的第2接合部31与筒体2的第1接合部21对置的位置。此时，内部固定环4从扩径夹具6的外周面移动至筒体2的第1接合部21的表面，在移动至第1沟槽22的位置时，因自身的弹性而嵌入于第1沟槽22的内部。通过该内部固定环安装工序，筒体2、凸缘3以及内部固定环4成为图3所示的状态。

接下来，作为粘接剂涂敷工序，如图6(A)所示，在筒体2和凸缘3的接合部、即第1接合部21和第2接合部31对置的部位，使用喷嘴等涂敷粘接剂5。粘接剂5通过第1接合部21和第2接合部31之间的毛细管现象而渗透到第1接合部和第2接合部之间。可以在粘接剂5渗透到第1接合部和第2接合部之间后，使用溶剂而将从筒体2及凸缘3的接合部位渗出的粘接剂5除去。

接下来，通过粘接剂固化工序进行粘接剂5的固化。具体地，通过用于保持图7所示的垂直度的直角夹具8，在维持筒体2及凸缘3的垂直度的状态下，利用恒温槽使热固化性树脂固化。关于直角夹具8，顶面8a和V字面8b形成为直角，利用支板8c将筒体2固定于V字面8b，利用螺栓8d经由凸缘3的安装孔33而固定于顶面8a，由此确保了垂直度。

这样，通过利用直角夹具8来使粘接剂热固化，筒体2的轴向和凸缘3的安装面的垂直度得以确保，因此，不需要进行用于形成筒体2和凸缘3的垂直度的追加研磨。

通过以上的方法，能够使用粘接剂来将金属制的筒体2和金属制的凸缘3接合起来，从而形成线性轴套1。对本实施方式的线性轴套1的强度进行检查，结果，尽管相对于进行了钎焊的产品而言强度降低，但是，与使筒体和凸缘进行螺纹结合的产品、以及使合成树脂制的凸缘与金属制的筒体一体成型的产品的平均值进行比较，呈现出5倍左右的强度。

根据本实施方式的筒体2和凸缘3的接合结构及接合方法，与将凸缘3钎焊于筒体2的情形相比，具有以下的优点。首先，钎焊的情况下，在钎焊处理后进行淬火处理、粗圆筒处理、内部研磨处理。这样的处理与仅对筒体2、凸缘3的单体进行同样处理的情形相比，需要大型的设备等，作业也复杂。

与此相对，根据本实施方式的筒体2和凸缘3的接合结构及接合方法，可以在粘接工序前进行淬火处理、粗圆筒处理、内部研磨处理。因此，能够将这些工序分别以筒体2、凸缘3的单体来进行，因此，不需要大型的设备，作业也容易。这样，根据本实施方式的筒体2和凸缘3的接合结构及接合方法，能够提供成本低且强度高的产品。

此外，在上述实施方式中，作为筒体2和凸缘3的接合结构的例子，以线性轴套1为例进行了说明，但并不限于此，只要是具有筒体和凸缘的产品即可，也可以使用于轴支架、线性球轴承等其他产品。

另外，在上述实施方式中，也可以利用喷丸等使第1接合部21及第2接合部31的表面粗糙化，还可以实施使得粘接剂的粘接力提高的化学处理等。另外，内部固定环4的表面、第1沟槽22及第2沟槽32的表面也可以与上述同样地进行粗糙化等处理。通过实施这样的处理，能够进一步强化粘接剂的粘接力。

另外，在上述实施方式中，关于线性轴套1，以凸缘3的外部形状为圆形的圆凸缘型为例进行了说明，但是不限于此，只要是环状即可，也可以应用于外部的形状为四边形的方形凸缘、圆凸缘的侧面被平行切削的两面凸缘等任意外径的凸缘。

另外，在上述实施方式中，关于线性轴套1，对凸缘3的端部和筒体2的端部一致的标准型线性轴套1进行了说明，但是，不限于此，也可以适用于筒体2的端部从凸缘3的端部突出的凹窝(in low)型的线性轴套、凸缘3设置于筒体2的轴向的大致中央的中心凸缘型的线性轴套。

另外，在本实施方式的接合方法中，粘接剂涂敷工序也可以在预安装工序之前进行。此时，如图6(B)所示，在筒体2的外周面上的第1接合部21涂敷粘接剂5。此时，也可以在第1沟槽22的内部也涂敷粘接剂5。此外，如图6(B)所示，从筒体2的外周面的点划线的位置起，第1沟槽22侧的部分成为第1接合部21。另外，粘接剂涂敷工序也可以在预安装工序后且内部固定环安装工序前进行。此时，也只要在筒体2的外周面上的第1接合部21涂敷粘接剂5即可。

另外，在本实施方式的接合方法中，在将内部固定环4的内径扩大成能够使得筒体2插入时使用了扩径夹具6，但是不限于此，只要是能够使内部固定环4的内径扩大而进行保持的部件即可，也可以使用其他部件。

另外，在本实施方式的接合方法中，利用按压夹具7对由扩径夹具6保持的凸缘3进行按压，使凸缘3移动到凸缘3的第2接合部31与筒体2的第1接合部21对置的位置为止，但是，不限于此，只要是能够使凸缘3相对于筒体2进行移动的机构即可，也可以使用其他机构。

另外，在本实施方式的接合方法中，使用直角夹具8来确保筒体2和凸缘3的垂直度，但是不限于此，只要是形成两者的垂直度的设备即可，也可以使用其他设备。

Claims (4)

1.一种接合结构，将筒体的外周面与环状的凸缘的内周面接合起来，其特征在于，

所述筒体在与所述凸缘的内周面对置的第1接合部具有沿着周向设置的第1沟槽，

所述凸缘在与所述筒体的外周面对置的第2接合部具有沿着周向设置的第2沟槽，

所述接合结构具备在所述第1接合部和所述第2接合部对置的状态下安装于所述第1沟槽和所述第2沟槽的内部固定环，

至少所述第1接合部和所述第2接合部通过粘接剂而粘接起来。

2.根据权利要求1所述的接合结构，其特征在于，

所述内部固定环通过弹性而对所述第1沟槽的外周面施力，所述内部固定环的内周面和所述第1沟槽的底面通过粘接剂而粘接起来。

3.根据权利要求1或2所述的接合结构，其特征在于，

所述内部固定环在所述筒体的轴向上的宽度形成为：相对于所述第1接合部和所述第2接合部的接合部位的轴向上的长度而为15％以上且小于30％。

4.一种接合方法，将筒体的外周面与环状的凸缘的内周面接合起来，其特征在于，

所述筒体在与所述凸缘的内周面对置的第1接合部具有沿着周向设置的第1沟槽，

所述凸缘在与所述筒体的外周面对置的第2接合部具有沿着周向设置的第2沟槽，

所述接合方法具备：

预安装工序，准备在所述第1接合部和所述第2接合部对置的状态下安装于所述第1沟槽和所述第2沟槽的内部固定环，将所述内部固定环安装于所述凸缘的所述第2沟槽，并使所述内部固定环的内径扩大而使所述内部固定环的内径扩大成能够使得所述筒体插入的状态；

内部固定环安装工序，在使所述内部固定环的内径扩大了的状态下，将所述筒体向所述凸缘插入，并将所述内部固定环安装于所述第1沟槽及所述第2沟槽；

粘接剂涂敷工序，至少在所述第1接合部或者所述第2接合部涂敷粘接剂；以及

粘接剂固化工序，在使所述第1接合部和所述第2接合部对置的状态下使所述粘接剂固化。