TWI438349B - 鎖固用墊圈的製造方法和裝置及鎖固用墊圈 - Google Patents

Description

鎖固用墊圈的製造方法和裝置及鎖固用墊圈

本發明係有關於一種根據附屬的申請專利範圍第1項前言的部分之鎖固用墊圈的製造方法。

本發明亦有關於一種根據附屬的申請專利範圍第11項前言的部分之鎖固用墊圈的製造裝置。

進一步，本發明係有關於一種根據附屬的申請專利範圍第22項前言的部分之鎖固用墊圈。

以上所描述的墊圈係早已習知且被提供用於例如是螺栓或對應用於鎖固目的之緊固構件。此種兩墊圈被配置成一對的鎖固系統大致如圖1中所示，凸輪壓花側彼此面對且嚙合，該主要凸輪表面的斜度大於螺距，導致了緊固構件確實和有效的鎖固。

根據先前所習知，墊圈是由一條帶胚料所製造，條帶胚料被饋給通過數個站，且於數個站內之上側與下側工具間被執行成形和/或衝壓，鋸齒壓花被形成且大致上覆蓋在墊圈的上表面，且凸輪壓花被形成在且大致上覆蓋在墊圈的下表面。

此習知的技術與數個缺點和問題相關聯。因此，在模具配置中的饋給期間，介於站與站之間的不需要之位移是可能發生的，此位移造成了有缺陷的墊圈。進一步，胚料材料的總數量是相當高的。此外，有關於凸輪和鋸齒覆蓋在墊圈的各別側上是有限制的，其減少了可負載之承面。並且，外部周圍被衝壓且接著形成一尖的邊緣，其造成了墊圈在進一步加工上的問題。

如在申請人之瑞典專利申請案0501224-0中所述，鋸齒壓花的外部周圍在墊圈的衝壓期間變形。因此，未壓花之邊緣區係形成且在衝壓期間衝壓頭靜止頂靠此邊緣區。此限制墊圈的負載轉換表面。

本發明的目的係針對有關於先前習知技術的此些問題提供一種解決方法。

本發明的目的是藉由一種方法、一種裝置和一種鎖固用墊圈而獲得，其分別具有在申請專利範圍第1、11和22項中所詳細指明的特徵。

進一步的優點藉由分別於依附的申請專利範圍中所具體說明之內容而獲得。

在圖1中，一製造鎖固用墊圈的模具組件被指定為1。在圖5中，顯示了一根據本發明被製造之墊圈2的例子。此類的鎖固用墊圈包含了用於一螺栓構件的中間孔洞3，螺栓構件係藉由一墊圈的配置被鎖固，且在一側4上是半徑延伸的鋸齒狀壓花5，以及在相對的另一側6上是半徑延伸的凸輪壓花7。該墊圈具有一環狀的構形，以及各別的壓花從內部周圍8延伸到外部周圍9。根據較佳的實施例，該墊圈在內側周圍包含有一斜面部分10，較佳地是在具有鋸齒狀壓花之側4上，該斜面部分係打算為符合一螺栓構件的頭部底下之半徑部分。

模具組件較佳地具有與將成形之墊圈之軸的方向11一致之軸對稱的構形。

模具組件包含有一下側的模具部分12、一上側的模具部分13，以及一中間部分14。根據所示的實施例，該中間模具部分被固定，且該下側模具部分和該上側模具部分是可相互的運動且被配置以形成一閉合成形空間15連同中間模具部分和一支撐件1’用以提供該空間一周圍地運轉的外側壁，一墊圈胚料2’係打算在該閉合成形空間15中形成一墊圈。在圖1(a)中，該模具組件是開啟的，以容納一墊圈胚料2’。

已容納該胚料的下側模具部分可朝向上側模具部分運動，由箭號F表示機構，該機構被提供以迫使下側模具部分朝向上側模具部分，用於形成閉合成形空間，該閉合成形空間的形成係藉由該模具部分迫使上側模具部分頂靠著末端擋塊16，連同該墊圈胚料被施加於該空間15，該下側模具部分被配置，以進一步被迫使朝向上側模具部分，以將該墊圈胚料形成一墊圈如圖1(c)和(d)中所示。

根據一較佳實施例，提供彈簧機構17以提供一彈簧力F’，當上側模具部分被迫使朝向末端擋塊時，該上側模具部分係被位移頂靠此彈簧力，當藉由縮回下側模具部分，以卸除由下側模具部分所施加的力F時，該彈簧力係被提供用於將已成形的墊圈推出。

彈簧力藉由例如是桿件18作用在一上側模具部分的上側部分19以作用於上側部分，如在圖1(d)中概要地顯示。桿件18之另一導引配置當然可被想像，且用於施加一彈簧力F’。

根據較佳的實施例，模具組件被組構以形成從墊圈的內部周圍8延伸到墊圈的外部周圍9之鋸齒壓花和凸輪壓花。較佳地，下側模具部分12被設計以形成凸輪的壓花，且上側模具部分13被設計以形成鋸齒的壓花。

根據較佳實施例，模具組件較佳地是藉由中間模具部分之斜面的末端部分20如圖1(e)中所示被設計，以形成具有在內部周圍之一斜面構形的墊圈，以符合欲藉由一墊圈構形鎖固的螺栓頭底下之一半徑，如先前所描述的，該斜面構形較佳地被形成在墊圈的鋸齒壓花側4上。

根據一實施例，將被成形的胚料2’從一金屬條帶2”被切斷。此一胚料係概要性地顯示在圖1(b)中。

根據另一實施例，在模具組件中將被成形的胚料2’是從一具有一圓形截面的線21被成形，如圖3中所示。

根據一進一步的實施例，在模具組件中將被成形的胚料2’是從一具有一方形截面的線21’被成形，如圖4中所示。

根據一更進一步的實施例，一環形胚料2’如圖1(b)-(c)中概要性地顯示，模具組件被組構，以在形成胚料之前，在模具組件中從一條帶2”切出胚料。在此一例子中，下側模具部分具有一周圍地運轉的邊緣部分22，以及該模具組件具有一支撐件1’，其除了提供閉合成形空間的周圍地運轉壁，亦提供了一用於胚料切割操作的一切割邊緣24，該下側模具部分在此操作中作為一衝壓頭，該操作被概要性地顯示在圖1(c)中。

實施例亦可想像係根據一環形盤形式，亦即沒有中間孔的胚料被製造，該孔係於墊圈的成形期間中在模具組件中被衝壓出，較佳地藉由一中間模具部分被衝壓出。

在此一例子中，胚料可從一條帶被衝壓，或較佳地藉由高速切割從一線或一條狀物或一桿去除，在切割模具之間之小移動內執行的高速切割，且因此製造出一非常精確的盤狀胚料。

根據本發明之方法及裝置的功能以及根據本發明之墊圈應已從以上提出的描述中被清楚說明，達相當多且充足的範圍。

用於被引進模具組件中的墊圈材料之成形，一閉合成形空間藉由一下側模具、一上側模具、一中間模具以及一支撐件所形成。一旦該胚料被適當地引入，整個用於完成墊圈的成形操作在該閉合空間中被執行，其提供了數個優點，包含了兩種壓花從內側周圍到外側周圍延伸之適當成形。

在此方法中，一胚料或數個胚料於一閉合成形空間中同時在一單一操作中被形成。在此方法中，模具的擺置是相當簡單的，相對於一最終產品藉由一胚料條帶連接在一起之連貫成形操作中而形成的製程，其中該成形步驟彼此相依且需要一相當精準的共同擺置，此需要連續監控以及維持。

根據較佳的實施例，環形墊圈胚料在被引入模具組件1之前，從條帶或薄板被衝壓出/切斷。在此方法中，胚料可以一緊密聚集的壓花被衝壓出，其節省了胚料的原料數量。此些胚料可以任何合宜的方式在成形之前被饋入模具組件。

其餘優點例如是：-非常精確的完成產品尺寸；-當由一條帶切斷是必須時，因為介於胚料之間的空間較少，使得材料的消耗減少；-因為帶寬的數量可以被減少，而有較少的原料儲存；-由於僅有少數的設定是必需的，因而增加了製程的安全性；-由於較小的壓力設備，而更有效的使用建築物區域；-需求較低的電功率層級；-較少完成產品缺陷數量提供在膠合操作上的較高產率；-由於精確的胚料製造，具有一限制外徑的較薄墊圈可以被製造；以上例子和較佳的實施例已被提供。

進一步的實施例以及次要的改變和增加當然可被想像而未脫離本發明之基本的想法。

因此，墊圈較佳地是由鋼製成，特別是硬度可變硬到大約或超過465HV之低合金鋼。

根據較佳的實施例，墊圈被設計成有一外部直徑用以使墊圈可以符合具有一平坦的底面之標準尺寸的柱坑孔，墊圈的厚度被下降到低於1毫米，且根據較佳的實施例，該模具組件被設計用於此墊圈的成形。

因此，本發明不應被視為限制於所示的實施例，而可以在附屬的申請專利範圍的範疇內有所變化。

1‧‧‧模具組件

1’‧‧‧支撐件

2‧‧‧墊圈

2’‧‧‧胚料

2”‧‧‧條帶

3‧‧‧中間孔

4‧‧‧側

5‧‧‧鋸齒壓花

6‧‧‧側

7‧‧‧凸輪壓花

8‧‧‧內部周圍

9‧‧‧外部周圍

10‧‧‧斜面部分

11‧‧‧軸的方向

12‧‧‧下側模具部分

13‧‧‧上側模具部分

14‧‧‧中間模具部分

15‧‧‧閉合成形空間

16‧‧‧末端擋塊

17‧‧‧彈簧機構

18‧‧‧桿件

19‧‧‧上側部分

20‧‧‧斜面的末端部分

21．．．圓形截面線

21’．．．方形截面線

22．．．邊緣部分

24．．．切割邊緣

F．．．機構/力

F’．．．彈簧力

當結合圖式閱讀並鑑於以下描述之相關舉例和較佳的實施例，將對本發明有一較佳的瞭解，其中

圖1(a)-(e)概要性地顯示根據本發明之一模具組件的第一實施例之軸向截面圖，在不同的製程步驟下用以成形根據本發明之一墊圈；

圖2概要性地顯示從一輾軋條帶切斷的墊圈胚料之第一實施例；

圖3概要性地顯示從一具有圓形截面的線形成之墊圈胚料之第二實施例；

圖4概要性地顯示從一具有方形截面的線形成之墊圈胚料之第三實施例；

圖5(a)-(f)概要性地顯示根據本發明製造的墊圈之立體圖、前視圖和側視圖以及截面圖。

1‧‧‧模具組件

1’‧‧‧支撐件

2’‧‧‧胚料

11‧‧‧軸的方向

12‧‧‧下側模具部分

13‧‧‧上側模具部分

14‧‧‧中間模具部分

Claims (21)

1. 一種從胚料開始製造鎖固用環形墊圈之方法，一具有中間孔的墊圈，一包含半徑延伸的鋸齒壓花之第一側，以及一包含半徑延伸的凸輪壓花之第二側，其特徵在於：生產具有一環形包含一中間孔的墊圈胚料(2’)；將該墊圈胚料引入一模具組件(1)中，以藉由一下側模具部分(12)，一相對的上側模具部分(13)，一中間模具部分(14)以及一支撐件(1’)用以提供一閉合成形空間(15)之一周圍外側壁，而形成該閉合成形空間(15)，在成形時該中間模具部分(14)延伸通過該墊圈胚料的中間孔；藉由該下側與上側的模具部分相互的運動，在單一操作中將該胚料成形為一墊圈；開啟該閉合成形空間，以取出成形的墊圈(2)之步驟。
2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於從一薄細條帶(2”)中切出胚料之步驟。
3. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於從一具有圓形截面的線(21)形成胚料之步驟。
4. 根據申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於從一具有方形截面的線(21’)形成胚料之步驟。
5. 根據申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於在形成胚料之前，切斷在模具組件中的胚料之步驟。
6. 根據申請專利範圍第1到5項中任一項之方法，其特徵在於：將墊圈胚料導引入下側模具部分和上側模具部分之 間；迫使下側模具部分頂靠上側模具部分用於形成閉合成形空間，該閉合成形空間的形成係由該三個模具部分和支撐件迫使上側模具部分頂靠一末端擋塊(16)，連同該胚料被施加於該空間；且藉由進一步迫使該下側模具部分朝向該上側模具部分，將胚料成形一墊圈之步驟。
7. 根據申請專利範圍第6項之方法，其特徵在於：迫使上側模具部分朝向末端擋塊抵抗一彈簧力(F’)；且當藉由縮回下側模具部分，以卸下由下側模具部分所施加的力(F)時，該上側模具部分藉由該彈簧力將已成形的墊圈推出之步驟。
8. 根據申請專利範圍第1到5項中任一項之方法，其特徵在於：形成具有從墊圈的內側周圍(8)延伸到墊圈的外側周圍(9)之鋸齒(5)壓花和凸輪(7)壓花的墊圈之步驟。
9. 根據申請專利範圍第1到5項中任一項之方法，其特徵在於：形成具有在內部周圍之一斜面構形(10)的墊圈，以符合欲藉由一墊圈構形鎖固的螺栓頭底下之半徑，該斜面構形(10)較佳地被形成在墊圈的鋸齒壓花側(4)上之步驟。
10. 根據申請專利範圍第1到5項中任一項之方法，其特徵在於形成厚度下降到低於1毫米的墊圈。
11. 一種從胚料開始製造鎖固用墊圈的裝置，墊圈具 有用於螺栓元件的中間孔，一包含有半徑延伸的鋸齒壓花之第一側，和一相對的半徑延伸的凸輪壓花之第二側；其特徵在於：該將被成形的墊圈胚料(2’)具有一環的形狀包含一中間孔；一用於成形該提供的胚料之模具組件(1’)，該模具組件包含有一下側的模具部分(12)、一相對的上側模具部分(13)、一中間模具部分(14)以及一支撐件(1’)用以提供一閉合成形空間(15)之一周圍外側壁；該下側和上側的模具部分可被相互地運動且被配置形成該閉合成形空間(15)連同中間模具部分和支撐件(1’)；該模具組件被配置以容納一墊圈胚料(2’)，且在單一操作中在該閉合成形空間中形成一墊圈(2)，該中間模具部分被配置以在該成形的期間，延伸通過該墊圈的中間孔(3)。
12. 根據申請專利範圍第11項之裝置，其特徵在於將被成形在模具組件中的胚料從一薄條帶(2”)被切斷。
13. 根據申請專利範圍第11項之一種裝置，其特徵在於將被成形在模具組件中的胚料是由一具有圓形截面的線(21)形成。
14. 根據申請專利範圍第11項之裝置，其特徵在於將被成形在模具組件中的胚料是由一具有方形截面的線(21’)形成。
15. 根據申請專利範圍第11或12項之裝置，其特徵在於模具組件被配置以在形成該胚料之前從模具組件中切 斷該胚料(2’)。
16. 根據申請專利範圍第11項至第14項中任一項之裝置，其特徵在於機構(F)被提供用於迫使下側模具部分朝向上側模具部分用於形成閉合成形空間，該閉合成形空間之形成係藉由該三個模具部分和支撐件迫使上側模具部分頂靠著末端擋塊(16)，連同該胚料被施加於該空間，該下側模具部分被配置，以進一步被迫使朝向該上側模具部分，以將墊圈胚料成形為一墊圈。
17. 根據申請專利範圍第16項之裝置，其特徵在於提供彈簧機構(17)以提供一彈簧力(F’)，當上側模具部分被迫使朝向末端擋塊時，該上側模具部分係被位移頂靠此彈簧力(F’)。
18. 根據申請專利範圍第17項之裝置，其特徵在於該彈簧力(F’)係被提供當藉由縮回下側模具部分，以卸下由下側模具部分所施加的力(F)時，藉由該上側模具部分將已成形的墊圈推出。
19. 根據申請專利範圍第11項至第14項中任一項之裝置，其特徵在於模具組件被組構，以形成從墊圈的內部周圍(8)延伸到墊圈的外部周圍(9)之鋸齒壓花和凸輪壓花。
20. 根據申請專利範圍第11項至第14項中任一項之裝置，其特徵在於模具組件較佳的是中間模具部分被設計以形成具有在內部周圍之一斜面構形(10)的墊圈，以符合欲藉由一墊圈構形鎖固的螺栓頭底下之半徑，該斜面構形較佳地被形成在墊圈的鋸齒壓花側(4)上。
21. 根據申請專利範圍第11項至第14項中任一項之裝置，其特徵在於模具組件被配置用於形成具有厚度下降到低於1毫米之墊圈。