轴承密封板及其制造方法 本发明涉及轴承的密封,更具体地说,涉及一种轴承密封板及其制造方法。
在图26所示的常规轴承密封板56中,将由冲压一块金属板制成的金属芯件放置在一个金属型模的凹模内进行模制。然后,把弹性材料灌进型模内,接着加热加压进行固化,这样就制成了轴承密封板。制成的密封板56的前缘直径大于轴承密封槽51a的开口直径,并且轴承的外圈51或内圈52的密封槽的一个壁面下陷,以迫使轴承密封板56进入密封槽51a内,这样就使密封板56的前缘部分压靠着密封槽51a的壁面以实现密封。在图26中,标号50代表轴承的一个滚珠,53代表一个保持架,54代表密封板56的金属芯件,55代表一个由诸如合成橡胶那样的弹性材料制成并且具有一个在内环52的拔梢面52a上滑动的凸缘55a的环板。
但是,在上述的轴承密封板的常规制造方法中,存在着这样地缺点,不仅需要金属型模,而且由于在轴承密封板与轴承密封槽之间在结构上和形状上的复杂关系而使型模造价很高,还需要相当时间给橡胶在型模内进行硫化,并且在模制之后还需要从轴承密封板上除去毛边,这样就会导致制造步骤和时间的增加,从而导致成本增加。
因此,本发明的一个目的是提供一种轴承密封板及其制造方法,在该方法中不需要金属型模,不需要橡胶硫化,也不需要去除毛边,同时也不需要对轴承密封槽的结构和构形给予特别的考虑。
本发明的另一个目的是提供一种轴承密封板及其制造方法,这种密封板及其制造方法在结构和工艺上是简单的,并且可以容易地以低成本接入生产线中。
为实现这些和其他的目的,根据本发明的第一个方面,提供一种制造轴承密封板的方法,该方法包括以下步骤:
在金属板和经固化的弹性材料板中之一的一个表面上形成一层具有粘性的弹性材料层;
通过冲压装置从金属板上冲出一个金属环板,并且通过冲压装置从弹性材料板上冲出一个具有一个从金属环片的外周边缘向外突出的外周边缘部分的弹性材料环板;
将金属环板与弹性材料环板叠置,使具有粘性的弹性材料层放置在金属环板与弹性材料环板之间,并使两个环板中心互相对准;以及
经过加压或加压加热使金属环板和弹性材料环板通过弹性材料层互相粘接,从而形成密封板。
根据本发明的第二方面,还提供了一种用于轴承的密封板,这种密封板包含有:
金属环板,它通过冲压装置从金属板冲出,
经固化的弹性材料环板,它通过冲压装置从弹性材料板冲出,以及
弹性材料层,它形成在金属板和经固化的弹性材料板中之一的一个表面上,
通过将金属环板与弹性材料环板以该具有粘性的弹性材料层放置在两环板之间进行中心对准的叠置,并通过加压或加压加热将金属环板与弹性材料环板粘合起来以形成密封板。
根据本发明的第三方面,提供了一种用于轴承的密封板,这种密封板包含有:
一个金属环板;
一个具有从金属环板的外周边缘向外突出的外周边缘部份的经固化的弹性材料环板;和
一个用于将金属环板与经固化的弹性材料环板中心互相对准地粘接在一起的、具有粘性的弹性材料层。
形成在金属板或经固化的弹性材料板的表面上的具有粘性的弹性材料层用于将从金属板落料或冲出的金属环板跟从经固化的弹性材料板落料或冲出的弹性材料环板通过加压或加热加压粘接起来。
金属环板用作密封板的金属芯件,而弹性材料环板在其外周部份将轴承密封住。
弹性材料环板的从金属环板的外周边缘外伸的外周边缘部份很容易自然地变形来适应密封槽的构形并将在其内的金属环板的外周边缘包住,因而跟密封槽的上肩部份与底部紧密接触而将其压住,从而将轴承完善地密封住。
本发明的这些和其他的目的和特征,通过下面的结合附图对优选实施例的描述,将会更清楚。在附图中:
图1是一个用于说明在制造一个本发明的一个实施例的轴承密封板的方法中在金属板的一个表面上涂敷一种弹性材料以及从其上涂敷有该弹性材料的金属板上冲出一个金属环板的步骤的示意图;
图2和图3是图1所示的冲出的金属环板的俯视图和侧剖视图;
图4是一个用于说明在制造一个本发明的实施例的轴承密封板的方法中从弹性材料板上冲出弹性材料环板的步骤的示意图;
图5和图6是图4所示的冲出的弹性材料环板的俯视图和侧剖视图;
图7是一个用于说明将金属环板跟弹性材料环板进行粘接的步骤的示意图;
图8、9、10和11是用于说明按图1所示的方法的一个具体方法从其上涂敷有弹性材料的金属板冲出环板的步骤的示意图;
图12是用于说明按图4所示的方法的一个具体方法从弹性材料板上冲出弹性材料环板的步骤的示意图;
图13和图14是用于说明在一个具体方法中从一个容器内吸引一个金属环板的步骤的示意图;
图15、16和17是用于说明在该具体方法中叠置与粘接金属环板与弹性材料环板的步骤的示意图;
图18是通过该具体方法制造的密封板的透视图;
图19是其上装有图18所示的密封板的轴承的部份的放大的侧剖视图;
图20是用于说明按另一个具体方法叠置与粘接金属环板与弹性材料环板的步骤的示意图;
图21是通过图20所示的具体方法制造的密封板的透视图;
图22是装有图21所示的密封板的轴承的部份的放大的侧剖视图;
图23是用于说明按又一个具体方法叠置与粘接金属环板与弹性材料环板的步骤的示意图。
图24是通过图23所示的具体方法制造的密封板的透视图;
图25是装有图24所示的密封板的轴承的部份的放大的侧剖视图;
图26是装有常规密封板的轴承的部份的放大的侧剖视图。
在开始阅读本发明的描述之前,应注意到在全部附图中相同的部份用相同的标号标示。
现在参看附图,图1—7示出用于说明用于制造本发明的一个实施例的轴承密封板的步骤的示意图。
在图1中,卷成薄板卷(未示出)的金属板1被相继地拉出,并将具有粘性的弹性材料、例如热塑性树脂或能够通过加压粘接的有粘性的材料喷到或涂在金属板1的一个表面上以形成一层带粘性的弹性材料层2,然后将由金属板1和在其上形成的弹性材料层2构成的材料板4通过落料或冲压装置3的上下模3a和3b落料,以获得如图1—3所示的金属环板4a。
同时,如图4所示,由天然橡胶或诸如丁腈橡胶、丙烯酸橡胶或氟橡胶的合成橡胶或弹性合成树脂制成的、卷成薄板卷(未示出)的经固化的弹性材料板5被相继地拉出,并通过落料冲压装置6的上模和下模6a和6b落料,以得出图4至图6所示的弹性材料环板5a。工艺过程可以例如改变成使具有粘性的弹性材料层2形成在弹性材料板5的表面上,而不是形成在金属板1的表面上。
在该实施例中,弹性材料环板5a的外径d3设定成大于金属环板4a的外径d1;当金属环板4a跟弹性材料环板5a同心地叠放在一起时,弹性材料环板5a的外周边缘部份5e从金属环板4a的外周边缘向外突出或伸出一个宽度a(=(d3-d1)/2),如图18所示。
金属环板4a的内孔4b的直径d2可以与弹性材料环板5a的内孔5b的直径d4相等,如图20至22所示,但如果弹性材料环板5a的内孔5b的直径d4做成小于金属环板4a的内孔4b的直径d2,在将环板4a和5a同心地叠放时,弹性材料环板5a的内周边缘部份5f从金属环板4a的内周边缘伸出一个宽度b(=(d2-d4)/2),如图18所示,并且弹性材料环板5a的内周边缘部份5f可以接触轴承的内环42以取得完善的密封,这将在后面详细描述。
接着,如图7所示,金属环板4a的热塑性树脂的弹性材料层2的表面适合于跟弹性材料环板5a在同心地叠放在一起时与之接触,两个环板4a和5a通过由加热器8加热的粘接压接装置9的粘接模具9a和9b加热和加压而互相粘接,从而形成密封板12。在使用能够通过加压粘接的粘性材料而不是使用弹性材料层2的热塑性树脂的情况下,粘接通过使用不需加热的压接装置加压来实现。
对将金属环板4a跟弹性材料环板5a同心地叠放并互相粘接在一起的方法,有各种改进。下面将结合图8至图17描述本方法的具体例子。
如图8和图9所示,由覆盖有弹性材料层2的金属板1构成的材料板4夹持在冲压装置13上。冲压装置13包括一个上模13a、13b和一个下模13c、13d。上模由实现冲压功能的、具有一个中心圆柱部份和一个外圆筒形部份的第一模具13a和一个在内部和外部都被第一模具13a所包围住的圆筒状的第二模具13b构成,第一和第二模具13a和13b由未示出的驱动装置独立地、垂直地驱动。下模由圆筒形的第三模具13c和被第三模具13c从外面包围住的、固定不动的圆筒形的第四模具13d构成,第三模具13c由未示出的驱动装置独立地、垂直地驱动。首先,将材料板4夹持在冲压装置13的从第一到第四模具13a-13d的上、下模上,如图9所示。
然后,上模的第一模具13a连同第三模具13c相对于第二与第四模具13b与13d向下运动,这样,材料板4的一个环状部分由第二与第四模具13b与13d夹持住,而环状部份的中心部份和外周围部份、即材料板4的剩下来的部份跟第一与第三模具13a与13c一起向下运动,于是从材料板4上成形出一个金属环板4a和一个从金属环板4a上切下以在金属环板的中心形成一个孔4b的圆板4c。在上述冲压过程中,第一模具13a的中心部份插入第四模具13d的中心孔13e内以从材料板4上切了一个圆板4c。成形的金属环板4a夹持在后面将要描述的夹持座10内。
包括有类同于模具13a至13d的上下模16a至16d的冲压装置16用于从弹性材料板5制出弹性材料环板5a。用于形成弹性材料环板5a的上下模根据弹性材料环板5a的尺寸而具有跟金属环板4a的模具不同的尺寸。在这里,图12所示的用于成形弹性材料环板5a的第一、第二、第三和第四模具16a、16b、16c和16d相当于图8所示的用于成形金属环板4a的第一、第二、第三和第四模具13a、13b、13c和13d。也就是说,上模的第一模具16a连同第三模具16c相对于第二与第四模具16b与16d向下运动,这样,弹性材料板5的一个环状部分由第二与第四模具16b与16d夹持住,而环状部份的中心部份和外围部份、即弹性材料板5的剩下来的部份跟第一与第三模具16a与16c一起向下运动,这样,就从弹性材料板5上成形出一个弹性材料环板5a和一个从弹性材料环板5a上切下以在其中心形成孔5b的弹性材料圆板5c。在上述冲压过程中,第一模具16a的中心部份插入第四模具16d的中心孔16e中以从弹性材料板5上切出一个圆板5c。成形的弹性环板5a夹持在第三与第四模具16c与16d上。
接着,如图13所示,按上述方式成形的多个金属环板4a堆叠在夹持座10的推杆10b上,通过夹持座10的凹座10a限制着金属环板4a的外周而使金属环板4a互相同心对准,一个金属环板4a被磁力吸引装入一个吸引装置11的浅凹座11b内。吸引装置11包括一个具有一个其内径与冲压装置16的第三模具16c的外周直径相一致的环状导引部份11a。浅凹座11b通过吸引装置11的磁力接纳一个其外径跟浅凹座11b的内径相一致并与其同心的金属环板4a,如图14所示。然后,相对于在冲压装置16落料并放置在其第四模具16d上的弹性材料环板5a,导引部份11a套合在第三模具16c的外周上,将金属环板4a跟弹性材料环板5a叠放在一起,以便随后加压,如图15与16所示。在这种情况下,金属环板4a的中心点与弹性材料环板5a的中心点自动对准。如果形成金属环板4a的具有粘性的弹性材料层由热塑性树脂构成,那就需要在吸引装置11上设置一个诸如加热器8那样的加热装置对弹性材料环板5a和金属环板4a进行加热和加压。
使金属环板4a吸附在吸引装置11上的吸引力可以通过抽真空产生,而不通过磁体产生。
可不使用夹持座10,而是原封不动地利用冲压装置13的具有与吸引装置11的导引部份11a的内径相等的外周直径的第三模具13c,以便通过吸引装置11吸引冲出并放置在第四模具13d上的金属环板4a。
在此要注意到,金属环板适合于在每一次冲压装置13冲下一个金属环板4a时被吸引装置11所吸引,并且第三和第四模具13c和13d被修改成使之可相继地同心地叠放和收集冲出的金属环板4a。如果金属环板4a保持在夹持座10内,弹性材料环板5a可以夹持在跟夹持座10类同的夹持座内。
此外,在上面参照图8至图17描述的方法中,可以设计成通过吸引装置11吸引弹性材料环板5a,并且将弹性材料环板5a在叠合状态下粘接到金属环板4a上。
作为将金属环板4a和弹性材料环板5a中心互相对准地叠放的另一方法,可以改进成不使用导引装置11那样的环状导引部份11a,而是在吸引装置11的凹座11b的中心设置一个能插进金属环板4a和弹性材料环板5a的孔内的突起(未示出)作为导引装置。
更具体地说,在金属环板4a和弹性材料环板5a的内孔4b、5b的直径如图20与21所示地互相相等的情况下,设置具有其直径与内孔直径相等的突起,在金属环板4a的内孔直径如图17与18所示地大于弹性材料环板5a的内孔直径的情况下,设置一个具有台阶部份的突起,即,其第一部份与金属环板4a的内孔直径相一致,其第二部份与弹性材料环板5a的内孔直径相一致,两个部份的中心互相对准。
当金属环板4a和弹性材料环板5a套在上述突起上进行叠放并随后加压或加热加压,金属环板4a和弹性材料环板5a就会中心对准地自动粘接,如图16所示。
在下面将参照图18和图19描述到现在为止所叙述的在实践中产生的、将图17和18中所示的密封板12安装到轴承上去的方法。
使密封板12的弹性材料环板5a朝下,将轴承的内环42的前向边缘部份插入密封板12的内孔4b、5b内,并且当密封板12的外边缘部份被迫使进入外环41的密封槽41a内时,从金属环板4a的外周边缘突出的弹性材料环板5a的外周边缘部份5e被折弯或折叠,随着,该部份5e的最边缘部份被密封槽41a的上肩部份41b压下,并且在金属环板4a的外边缘之上从密封槽41a伸出,使之将金属环板4a的外周边缘包起来,这样,弹性材料环板5a的外周边缘部份5e的折弯部份在压力下被迫使进入密封槽41a内。因此,外周部份5e的弧形面与密封槽41a的上肩部份41b以及底部紧密地接触,同时,弹性材料环板5a的内周边缘部份5f也与内环42的台阶部份42a紧密地接触,从而将轴承密封住。在上述情况下,由于弹性材料环板5a的外周边缘部份5e具有可被折弯的弹性,其弧形面自然地与密封槽41a的形状相适应,因而不需要对密封槽41a的构形有特别要求。
在此应注意到,如具有粘性的弹性材料层2如图1所示地形成在金属板1上,这样的弹性材料层2就不需要在弹性材料板5上形成,因此,这样的带有粘性的弹性材料层2只须形成在金属板1或弹性板5两者之一上即可。
本实施例按密封板12设计成使金属环板4a的内孔4b的直径大于弹性材料环板5a的内孔5b的直径的情况来进行描述。但是,本发明可以应用到如图20至图22所示的、其金属环板4a的内孔4b的直径等于弹性材料环板15a的内孔15b的直径的另一种密封板22上,或应用到如图23至图25所示的、其金属环板4a的内孔4b的直径小于弹性材料环板25a的内孔25b的直径的另一种密封板32上。密封板22和32可以具有与密封板12相同的功能和效果。特别地是,在密封板32中,由于弹性材料环板25a的内孔直径大于金属环板4a的内孔直径,由保持架和密封板32所限定的空间就扩大了,从而增大了润滑脂的保有量。
最好使每个弹性材料环板5a、15a、25a的外周边缘部份5e设计成从金属环板4a的周边向外突出或伸出一个宽度a以实现上述密封功能。
弹性材料地层2可以通过在金属板1上放置或粘上一片事先由弹性材料制成的片而不是通过在金属板1上喷上或涂上弹性材料的方法来形成在金属板1上。
从以上的描述中很清楚,在这些实施例的轴承密封板的制造方法中,由于不需要金属型模,就可以免除去毛边的工序,并且由于使用了事先固化的弹性材料,就不需要固化工序,这样就可以只通过落料或冲裁和粘接很容易地以低成本制出密封板。
此外,这样生产出来的密封板结构简单,并可以容易地安装在轴承上,而不需要对轴承的密封槽有任何特殊的要求。
虽然本发明结合附图对优选实施例进行了充份的描述,但是应该理解,熟悉本行业的人员很清楚各种改变和改进。这些改变和改进应被理解成包括在由所附的权利要求书所限定的本发明的范围之内,除非这些改变和改进脱离了本发明的范围。