用於軸的定位環的製作方法
2023-06-07 08:07:36
專利名稱：用於軸的定位環的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於軸的定位環，其被裝配到軸的環形槽中，用於對安裝在軸上的部件進行定位或防止其可能出現的掉落，其中的部件例如是軸承。
背景技術：
作為一種常規的軸用定位環，JIS(日本工業標準)2805中規定的「E型定位環」是典型的結構。E型定位環應當用彈簧用鋼或彈簧用不鏽鋼製成，且其內徑略小於環形槽的直徑，其中，在內周邊的兩個位置處制有缺口，以利於產生彈性變形，並在外周面的一個位置處設置了開口部分。從而，該結構能實現如下效果可利用手動把持的工具來安裝E型定位環，E型定位環被放置在該工具的頂端處，或者可將定位環放置到一種專用的機械上，擠壓E型定位環開口部分的兩側，使其抵壓著環形槽，並將開口部分擴張開，這樣，不僅能將E型定位環裝配到軸上，而且由於存在彈性復原力，所以可將環形槽縮窄，由此將定位環緊固到軸上。
此外，現有技術中存在一種與上述E型定位環類似的夾扣，其通過被裝配到馬達的軸的小直徑槽中而防止出現脫落，夾扣是由基本上為C形的基體和多個延伸部構成的，其中的C形基體可在徑向方向上彈性變形，而延伸部不僅從基體延伸向中心，而且被保持在裝配狀態下，在該狀態下，端部抵接著小直徑的溝槽(例如可參見專利文件1)。
是待審的第2002-119011號專利公報(參見權利要求、圖2a、圖3a)。
發明內容
但是，專利文件1中描述的上述E型定位環或夾扣存在問題由於抵接著軸的接觸部分是凹弧形的，所以，如果定位環一方或軸一方存在任何尺寸誤差，各個接觸區域的整個凹弧形結構就不能抵接到軸，例如，各個接觸區域不能可靠地接觸著軸，因而會破壞安裝狀態的穩定性。
考慮到如下的問題基於現有技術的各個接觸部分無法可靠地抵接著軸，本發明通過在C形基體材料的內周邊上制出四個凸角而解決了上述問題，其中，基體材料外周邊的一個位置處具有開口部分，其向外周擴張，從而使相鄰凸角之間的空間成為內部缺口，並使得各個凸角的內邊緣與軸在一個點上接觸，從而能按照穩態型廓進行安裝。
簡言之，根據本發明，在C形基體材料的內周邊上制有四個凸角，基體材料外周邊的一個位置處具有開口部分，其向外周擴張，相鄰凸角之間的空間被製成內部缺口，凸角內邊緣的形狀被設計成凸弧形，該形狀外接到軸上安裝區域的環周面。因而，由於用於軸的定位環在處於外裝配狀態時具有很強的復原力，所以，各個凸角的一端—即凸弧形的內邊緣可與安裝區域的環周表面—即環形槽的底部在一個點上接觸，並在指向軸中心的方向上對其進行擠壓和偏置。因而，本發明能對軸行使完全的緊固功能，並以平衡的方式保持著安裝狀態。
此外，隨著凸角內邊緣直徑的增大，凸角的後錨固部的寬度將變大，從而使得基體材料的復原力集中在軸一側的接觸點上。這樣就對軸行使完全的緊固功能，並以平衡的方式保持著安裝狀態。
另外，根據本申請的定位環可避免從軸上脫落下去，即使在沿軸的軸心方向對本申請的、處於安裝狀態的定位環施加較重載荷的情況下如此，原因在於當定位環被裝配到環形槽中時，包括端部的幾乎所有凸角部分都位於環形槽中，因而所有的凸角都可承載軸軸心方向上的載荷。
此外，與普通的E型定位環類似，通過減小尺寸的努力，減小了定位環從軸突出的程度。因而，即使定位環被安裝到內部結構複雜的機械中，其也不會影響其它的部件，從而有助於減小組裝產品的尺寸。
此外，不僅通過在C形基體材料的內周邊中製造出三個凸角、並使相鄰凸角之間的空間成為內部缺口而使凸角的內邊緣外接到軸上的安裝區域，而且通過使凸弧形結構的直徑大於安裝區域環周表面的直徑而使凸角後錨固部的寬度增大。因而，可將基體材料的彈性復原力集中到軸一側的接觸點上，因而能對軸行使完全的緊固功能，並以平衡的方式保持著安裝狀態。
不僅凸角的內邊緣和內部缺口的兩邊緣可被製成光滑的連續形，而且內部缺口的後部拐角被製成了R形表面，其中按照此形狀的結構形狀—即突起形成區域和內部缺口可被製造成光滑的連續形，而且，衝模刀板與內邊緣缺口材料側相接觸的區域以及衝頭上的凸角形成區域可被設置得寬一些。因而，獲得了能顧及衝模刀板和衝頭等設備壽命的形狀。
由於在基體材料的外周上，在與相鄰內部缺口之間的空間相對應的區域處設置了外部缺口，所以可將凸角縮窄，並由於設置了外部缺口而使凸角基本上為U形，並使其易於發生彈性變形。這樣，無需施加太大的作用力，就能完成定位環的安裝和拆卸，這將利於簡化安裝和拆卸工作，並能防止定位環彈跳，從而提高了安裝/拆卸操作過程中的安全性。
另外，由於無需施加太大的作用力就易於實現彈性變形，從而不僅有利於定位環的安裝/拆卸操作，而且提高了安裝/拆卸操作的安全性，並消除了E型定位環由於彎曲而發生彈跳的可能性。
此外，外部缺口使得定位環能被以良好的姿態安放到安裝工具或專用機械上。
由於在與基體材料的開口部分相對區域的外周上制有凹入區域，所以可將用於軸的定位環以良好的姿態安放到安裝工具或專用機械上。
圖1中的正視圖表示了根據本發明的軸用定位環的第一實施方式；圖2是沿圖1中的Y1-Y1線所作的剖面圖；圖3中的正視圖表示了第一實施方式的一種軸用定位環，其上設置有外部缺口；圖4是沿圖3中的Y2-Y2線所作的剖面圖；圖5中的正視圖表示了第一實施方式的一種軸用定位環，其上設置有凸角；圖6是沿圖5中的Y3-Y3線所作的剖面圖；圖7中的正視圖表示了第一實施方式的一種軸用定位環，其上設置有凸角；圖8是沿圖7中的Y4-Y4線所作的剖面圖；圖9中的正視圖表示了第一實施方式的一種軸用定位環，其上設置有凹部；圖10是沿圖9中的Y5-Y5線所作的剖面圖；圖11中的正視圖表示了根據本發明的軸用定位環的第二實施方式；圖12是沿圖11中的Y6-Y6線所作的剖面圖；
圖13中的正視圖表示了第二實施方式的一種軸用定位環，其上設置有深的外部缺口；圖14是沿圖13中的Y7-Y7線所作的剖面圖；圖15中的正視圖表示了第二實施方式的一種軸用定位環，其上設置有淺的外部缺口；圖16是沿圖15中的Y8-Y8線所作的剖面圖；圖17中的正視圖表示了第二實施方式的一種軸用定位環，其上設置有凹部；圖18是沿圖17中的Y9-Y9線所作的剖面圖；圖19中的剖面圖表示了第一實施方式的軸用定位環被安裝到軸上時的狀態；圖20中的剖面圖表示了第二實施方式的軸用定位環被安裝到軸上時的狀態；以及圖21中的示意性俯視圖表示了衝模刀板和衝頭的部分截面，本發明第一、第二實施方式的軸用定位環是利用該衝模刀板和衝頭衝制而成的。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發明的實施方式進行描述。
根據本發明一實施方式的軸用定位環被對稱地衝制而成。在C形基體材料2的內周邊上一體地制有多個凸角3、3a…，它們起到了凸起部的作用。基體材料2的外周邊的一個位置處具有開口部分1。這樣，凸角3、3a…的內邊緣4、4a…被製成了凸弧形狀，該形狀外接到軸S上安裝區域外周面。相鄰凸角3、3a之間的空間被製成內部缺口5、5a…。
基體材料2是用具有優異彈性的金屬製成的，該金屬例如是彈簧鋼或彈簧用不鏽鋼。與所有凸角3、3a…的內邊緣4、4a…相切的圓形的直徑被設定為略小於軸S上安裝區域的直徑D。
開口部分1被製成向外周側擴張，並在開口部分1位於基體材料2外周邊上的開口側的兩拐角上制有大的圓弧形圓角6、6a。儘管開口部分1背面側的寬度被設置成窄於相切圓的直徑2d，但優選地是，該寬度被設置成使安裝過程中的變形量受到限制，而且當定位環被安裝到軸上時，其不易於從軸S上脫落下來。
此外，開口部分1的擴張角度優選為約10到20度。但是，不應當受到該數值的限制。如果開口部分1背側的寬度被設定為略窄於相切圓的直徑2d，則在基體材料2中的開口部分兩側上的延長交點將被設定在比相切圓圓心遠的位置上。
具體而言，圖1到圖10中的正視圖和正向中心垂直剖面圖表示了根據本發明的定位環的第一實施方式，其中，在基體材料2的內周邊上制有凸角3、3a、3b，且相鄰凸角3、3a之間、以及相鄰凸角3a、3b之間的空間被製成內部缺口5、5a，而凸角3、3a、3b的內邊緣4、4a、4b被製成凸弧形，其直徑大於軸S上安裝區域外周面的直徑，且中間凸角3a的直徑被製得大於位於開口部分1兩側凸角3、3b的直徑。
此外，不僅凸角3、3a、3b的內邊緣4、4a、4b與內部缺口5、5a的兩側邊緣被製成光滑的連續形，位於開口部分1兩側的凸角3、3b的內邊緣4、4b也被製成光滑的連續形，此外，位於內部缺口5、5a背部的兩拐角被圓化成字母R形。
圖11到圖18中的正視圖和正向中心垂直剖面圖表示了根據本發明的定位環的第二實施方式。在基體材料2的內周邊上制有四個凸角3、3a、3b、以及3c，且在相鄰的凸角3與3a之間、3a與3b之間、以及3b與3c之間形成了三個內部缺口5、5a、5b。
此外，不僅凸角3、3a、3b、3c的內邊緣4、4a、4b、以及4c和內部缺口5、5a、5b兩側的側邊緣被製成光滑的連續形，而且位於兩側的凸角3、3c的內邊緣4、4c與開口部分1兩側的側邊緣也被製成光滑的連續形。另外，內部缺口5、5a、5b的整體形狀被製成了U形，且其側邊被製成圓弧形，也就是說，背部的兩拐角被圓化成字母R形。
如圖3和圖4所示，可在第一實施方式的軸用定位環的外周邊上制出外部缺口7，其位於兩內部缺口4、4a之間的區域處，或者可在第二實施方式的軸用定位環的外周邊上制出兩個外部缺口7、7a，它們分別位於與三個內部缺口5、5a、5b之間位置相對應的區域處。
如圖5到圖8所示，在第一實施方式的軸用定位環外周邊的兩上部處制有缺口8、8a，並在兩缺口之間形成一凸角9。缺口8、8a的形狀可被設計成圖5、6所示的垂直臺階形狀或圖7、8所示的淺U形，且凸角9的兩側部位應當為工具形成接觸部分10、10a，以用於將軸用定位環從軸S上拆卸下來，其中的工具例如是鉗子、鑷子等。
如圖9、10、17、以及圖18所示，可在第一、第二實施方式的軸用定位環的外周邊頂部的上中點處制有圓弧形的凹部11。
下面將介紹根據本發明的軸用定位環的操作細節。當要將軸用定位環安裝到軸S上時，首先使開口部分1的兩側抵接、頂壓著環形槽T。在推壓過程中，開口部分1將逐漸擴張開，且當開口部分1被完全擴張開時，彈性復原力產生作用，使得開口部分1趨於恢復到最初形態。但是，與環形槽T的底部相接觸的凸角3、3a…的內邊緣4、4a…處於略微的變形殘餘狀態，從而如圖19和圖20所示那樣將定位環安裝在環形槽T中。如果如圖20所示那樣存在外部缺口7、7a，則在安裝定位環時用較小的擠壓力就能實現變形。
當要將定位環從軸S上拆卸下來時，可利用諸如鉗子或鑷子等工具來夾住外周邊區域或凸角9並進行拉拔，從而將開口部分1擴張開，這樣就可以將定位環從軸S上取下。
如果在與基體材料2中的開口部分1相對的區域處存在任何外部缺口5、5a…或凹部9，則就可將基部材料2以良好的姿態安放到安裝工具或專用機械上。
對於本申請的軸用定位環，即使在軸S一方或軸用定位環一方存在一定的尺寸誤差，各個凸角3、3a的內邊緣4、4a…也能在一個點上抵接到環形槽的底部上，且凸角3、3a的內邊緣4、4a…能自動地抵接著環形槽。
如圖21(a)和21(b)所示，由於用於衝制第一和第二實施方式的軸用定位環的衝模刀板A的內缺口形成區域Ac、Ab、Ac與衝頭P的凸角形成區域Pa、Pb、Pc與材料具有較寬的接觸區域，並且衝模刀板A的內部缺口形成區域Aa、Ab、Ac和凹入的凸角形成區域Ba、Bb、Bc以及衝頭P的凸角形成區域Pa、Pb、Pc和凹入的內缺口形成區域Qa、Qb、Qc製成光滑的連續形，從而使衝模刀板A和衝頭P難於破缺，從而增大了工作壽命，並能實現高速加工。
權利要求
1.一種用於軸的定位環，包括在C形基體材料的內周邊中形成的四個凸起部，基體材料在外周邊的一個位置處具有開口部分，所述開口部分朝向外周擴張，在相鄰凸起部之間的空間作為內部缺口，以及凸起部內邊緣的形狀類似於凸起的圓弧形，其外接到在軸中的安裝區域的外周面。
2.一種用於軸的定位環，包括在C形基體材料的內周邊中形成的三個凸起部，基體材料在外周邊的一個位置處具有開口部分，所述開口部分向外周擴張，在相鄰凸起部之間的空間作為內部缺口，凸起部的內邊緣不僅外接到在軸中的安裝區域的外周面，而且其形狀類似於凸起的圓弧形，該圓弧的直徑大於在軸中的安裝區域的周面的直徑。
3.根據權利要求1或2所述的用於軸的定位環，其特徵在於開口部分的兩側的側邊緣的延長交點被設定成比凸起部的相切圓的圓心的位置更遠。
4.根據權利要求1、2、或3所述的用於軸的定位環，其特徵在於不僅凸起部的內邊緣和在內部缺口的兩側上的側旁缺口被製造成光滑連續形，而且內部缺口的背側的拐角被製造成R形表面。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的軸用定位環，其特徵在於在基體材料的外周邊上製造有外部缺口，所述缺口位於與相鄰內部缺口之間的空間相對應的區域。
6.根據權利要求1、2、3、4或5所述的用於軸的定位環，其特徵在於在基體材料的外周邊上製造有凹部，所述凹部位於與開口部分相對的區域處。
全文摘要
與軸相接觸的各個部分不能以穩定的狀況與軸接觸。在C形基體材料(2)的內周邊中形成有至少三個凸起部(3、3a…)，基體材料(2)的外周邊的一個位置處具有開口部分(1)，其向外周擴張，相鄰凸起部(3、3a…)之間的空間被形成為內部缺口(5、5a…)。凸起部(3、3a…)的內邊緣的形狀類似於凸起的圓弧形，其外接到軸S上的安裝區域的外周面。因而，各個凸起部(3、3a…)能以單點抵接著軸，從而本申請的軸用定位環能以良好的姿態安裝到軸上。
文檔編號F16B21/00GK1862037SQ20061008270
公開日2006年11月15日 申請日期2006年5月12日 優先權日2005年5月13日
發明者田中耕一, 田中良親 申請人:中部軸承株式會社