專利名稱：組裝方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露涉及的裝置包括相匹配的內(nèi)部部件和外部部件，它們使用一個公差環(huán)安裝在一起。例如，該裝置可以被用于在一個軸承上安裝一個臂以形成一種樞軸。
背景技術(shù)：
可以使用一個公差環(huán)將相匹配的內(nèi)部和外部的部件連接在一起。例如，公差環(huán) 可以被夾在一個軸之間，該軸被定位在一個殼體中形成的一個對應(yīng)的孔中，或者它可以 充當(dāng)一個力限制器來允許在軸與殼體之間傳遞扭矩。使用公差環(huán)可以包容內(nèi)部和外部的 部件的直徑上的較小差異而實(shí)質(zhì)上不影響它們的相互連接。典型地，公差環(huán)包括一個彈性材料的帶(例如，一種金屬如彈簧鋼)，使它的末 端彼此相向以形成一個環(huán)。多個凸起的一個條帶可以從該環(huán)或者向外或者向內(nèi)朝向該環(huán) 的中央徑向延伸。這些凸起可以是多種形式，有可能是規(guī)則的形式，如皺紋、脊、波形 或指狀。這個帶可以包括一個未成形的區(qū)域，這些凸起從該區(qū)域延伸，例如，在徑向的 方向上。在使用中，可以將公差環(huán)定位在這些部件之間(例如，在殼體中的軸與孔之間 的環(huán)形空間中)，這樣使得這些凸起在內(nèi)部與外部的部件之間被壓縮。每個凸起可以充當(dāng) 一個彈簧并且對這些部件施加一個徑向的力，由此在它們之間提供一種過盈配合。內(nèi)部 或外部的部件的轉(zhuǎn)動可以在另一部件中產(chǎn)生類似的轉(zhuǎn)動，因?yàn)檫@個環(huán)傳遞了扭矩。同樣 地，一個部件的線性運(yùn)動可以在另一個部件中產(chǎn)生類似的線性運(yùn)動，因?yàn)檫@個環(huán)傳遞了 線性力。如果將多個力(旋轉(zhuǎn)的或線性的)施加到內(nèi)部和外部的部件之一或二者上使得這 些部件之間的合力超過一個閾值，則該內(nèi)部和外部的部件可以彼此相對移動，即公差環(huán) 允許它們滑動。盡管公差環(huán)通常包括一條彈性材料(該條帶被彎曲以允許容易地形成一個環(huán)， 例如，通過重疊該條帶的末端)，但是它們也可以被制成一個環(huán)形帶。在以部件之間的一種過盈配合對裝置進(jìn)行組裝的過程中，可以典型地將一個公 差環(huán)相對于一個第一(內(nèi)部或外部)部件保持靜止，同時移動一個第二部件進(jìn)入到與該第 一部件相匹配的接合之中，由此接觸并壓縮公差環(huán)的這些凸起從而提供這種過盈配合。 組裝該裝置所要求的力的量值可以取決于這些凸起的剛度以及所要求的壓縮的程度。同 樣，由公差環(huán)在其最終位置上傳遞的負(fù)荷以及因此而提供的保持力或能夠傳遞的扭矩的 量值還可以取決于壓縮力的大小以及這些凸起的剛度和/或構(gòu)造。使用公差環(huán)的一個實(shí)例是在一個硬盤驅(qū)動器(HDD)的樞軸安裝中，其中該公差 環(huán)可以在一個可轉(zhuǎn)動的樞轉(zhuǎn)軸與其上安裝的一個臂之間提供軸向的保持力。在常規(guī)的樞 軸安裝中，公差環(huán)可以在該臂與安裝在軸上的一個軸承之間提供一種過盈配合。在安裝使用公差環(huán)的部件的過程中可能出現(xiàn)問題。因?yàn)楣瞽h(huán)要求在其相鄰部 件之間的緊密配合，在環(huán)與裝置的不同部件之間可能存在磨損，這從受影響的部件表面去除了小的碎片。這些碎片在本領(lǐng)域中已知是顆粒。特別地，該環(huán)帶遠(yuǎn)端的這些凸起 的部分在相對于它們在組裝過程中接觸的該裝置的一個或多個部件滑動時可產(chǎn)生顆粒。 在某些裝置中，如其中清潔度是必不可少的計算機(jī)磁盤驅(qū)動器中，產(chǎn)生顆粒是極不希望 的，因?yàn)檫@些顆?？赡苡泻Φ赜绊懷b置的功能。發(fā)明內(nèi)容
在一個實(shí)施方案中，通過減小在將公差環(huán)組裝在一個裝置的多個部件之間的過 程中發(fā)生的滑動接觸的量，可以將顆粒的產(chǎn)生最小化。這些部件之一可以包括一個凹陷 部分。能夠以一種預(yù)組件的構(gòu)型將一個公差環(huán)安裝在這個部件上，其中該凹陷接受了該 公差環(huán)的多個凸起。在這種預(yù)組件的構(gòu)型中，該公差環(huán)可以處于一種松弛狀態(tài)，其中它 可以相對于其他部件定位而基本上不壓縮這些凸起。這種構(gòu)型可以允許該裝置的部件在 發(fā)生任何相對滑動(以及由此的顆粒產(chǎn)生)之前移動到更接近它們的最終組裝位置。為 了完成組裝，可以通過相對于該部件進(jìn)行移動來將該公差環(huán)從這種松弛狀態(tài)轉(zhuǎn)變至一種 操作的(即，被壓縮的)狀態(tài)，這樣使得這些凸起離開這個凹陷部分。在這個階段可能 發(fā)生滑動接觸，但是通過將該凹陷部分定位在接近這些凸起的最終組裝位置可以限制滑 動的量，由此減小顆粒的產(chǎn)生。
根據(jù)一方面，可以提供一種用于將公差環(huán)組裝在內(nèi)部部件與外部部件的相對表 面之間的方法，以便在它們之間提供一種過盈配合?？梢詫⒃搩?nèi)部和外部的部件安排為 彼此相配合，并且該公差環(huán)可以包括一個彈性材料的環(huán)形帶，用于接合該內(nèi)部和外部的 部件之一的一個相對表面。該環(huán)形帶可以具有多個由其上徑向延伸的可變形的凸起以便 接合該內(nèi)部和外部的部件中的另一個的相對表面。該方法可以包括將該公差環(huán)安裝在 該內(nèi)部和外部的部件之一上，由此使這些凸起被接受在該部件上的一個凹陷部分中；使 該內(nèi)部和外部的部件部分地相配合；并且通過在該公差環(huán)與該凹陷部分之間引起相對移 動從而使這些凸起離開該凹陷的部分并且在相配合的內(nèi)部與外部的部件之間被壓縮來完 成配合。該內(nèi)部與外部的部件的部分配合可以包括將該公差環(huán)相對于沒有該凹陷部分的 部件移動進(jìn)入它的使用的部分中，并且完成配合可以包括使帶有該凹陷部分的部件相對 于該公差環(huán)而移動。
如以上所解釋的，當(dāng)該公差環(huán)被安裝為使其凸起接受在該凹陷的部分中時，它 可以處于一種松弛狀態(tài)，其中可能發(fā)生該內(nèi)部和外部的部件的配合而不壓縮這些凸起。 在部件的軸向滑動過程中在這些相對的表面上由被壓縮的凸起所引起的壓力可以是在常 規(guī)的公差環(huán)組裝方法中產(chǎn)生顆粒的主要原因。當(dāng)該公差環(huán)處于這種松弛狀態(tài)時，可以基 本上不存在這些凸起的壓縮，并且因此在配合過程中在這些相對的表面上只有較小的壓 力。因此，通過對于軸向滑動操作(部分的配合步驟)的一部分使該公差環(huán)處于一種松 弛狀態(tài)，使壓縮波形滑動的長度被減小了。因此與常規(guī)的組裝方法相比可以減小顆粒的 產(chǎn)生。完成配合(即，在公差環(huán)與凹陷的部分之間的相對移動)可以將該公差環(huán)轉(zhuǎn)變到 其工作狀態(tài)。它可以通過相對于該凹陷部分推動該公差環(huán)或者通過相對于該公差環(huán)推動 帶有該凹陷部分的部件來實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施方案中，該部分配合步驟可以包括在該公差 環(huán)處于松弛狀態(tài)下相對于沒有凹陷部分的部件將它插入到它的“使用”位置。隨后的相 對移動可以包括將該內(nèi)部和外部的部件帶入它們的“使用”位置，同時保持該公差環(huán)的位置。在一個實(shí)施方案中，該凹陷部分可以是在該內(nèi)部部件的朝外的表面上。該公差 環(huán)的靜止直徑可以小于該凹陷部分的直徑，這樣該公差環(huán)的自然彈性可以致使它在以其 松弛狀態(tài)安裝時抓握該內(nèi)部部件。當(dāng)該公差環(huán)被移動到其工作狀態(tài)時(即，在這些部件 之間，但是這些凸起在凹陷部分之外)，它的直徑可能大于松弛狀態(tài)下的直徑，由此發(fā)生 凸起的壓縮。公差環(huán)在松弛狀態(tài)下的直徑可以選擇為允許公差環(huán)和內(nèi)部部件的組合(即 預(yù)組件)與該外部部件相配合而不壓縮這些凸起。該內(nèi)部部件的軸向長度可以與公差環(huán)的軸向長度相似。在這樣一種安排中，該 公差環(huán)在以其松弛狀態(tài)進(jìn)行安裝時可以從該內(nèi)部部件軸向地伸出。在這種情況下，公差 環(huán)上的這些凸起可以或者被接受在該內(nèi)部部件的朝外的表面上的凹陷部分中、或者位于 該內(nèi)部部件之外。將公差環(huán)移動到其工作狀態(tài)可以包括該公差環(huán)相對于內(nèi)部部件的軸向 移動(例如，由一臺機(jī)械壓機(jī)來實(shí)現(xiàn))以將它推至與其對齊。在一個替代實(shí)施方案中，該凹陷部分可以是在該外部部件的朝內(nèi)的表面上。在 這樣一個實(shí)施方案中，該公差環(huán)的環(huán)形帶可以具有一種開放構(gòu)型，它所具有的靜止直徑 大于該凹陷部分的直徑，這樣該公差環(huán)的彈性可以使它能夠在以其松弛狀態(tài)被安裝在該 外部部件上時被保持住。在另一方面，本發(fā)明可以提供一種安裝組件，該安裝組件包括一個外部部件、 一個與該外部部件相配合安排的內(nèi)部部件、以及定位在該內(nèi)部與外部的部件的相對的表 面之間以便在其間提供過盈配合的一個公差環(huán)。該公差環(huán)可以包括用于安裝在該內(nèi)部與 外部的部件之一的相對表面上的一個彈性材料的環(huán)形帶。該環(huán)形帶可以具有多個由其上 徑向延伸的可變形的凸起以便接合該內(nèi)部和外部的部件中的另一個的相對表 面。這些相 對表面之一可以包括一個凹陷的部分，用于在該內(nèi)部與外部的部件的相配合的過程中接 受這些凸起。因此這些相對的表面之一可以包括具有第一直徑的一個凹陷部分以及具有與第 一直徑不同的第二直徑的一個安裝部分。該凹陷部分可以定位在兩個安裝部分之間。當(dāng) 這些凸起接受在該凹陷的部分中時該公差環(huán)可以處于一種松弛狀態(tài)，而在這些凸起與該 安裝部分對齊時可以處于一種工作狀態(tài)。換言之，該公差環(huán)在處于松弛狀態(tài)時比處于工 作狀態(tài)時更接近其休止構(gòu)型。在另一方面，該凹陷的部分可以是在該內(nèi)部部件上，由此使該內(nèi)部部件可以類 似于一個繞線管，即兩個在軸向上間隔開的圓周套環(huán)界定一個圓周通道。這些凸起可以 全都從該帶上徑向地向內(nèi)延伸，這樣使得它們可以直接接受在該凹陷的部分內(nèi)。在一個 實(shí)施方案中，一個安裝組件可以包括一個外部部件、一個被安排為與該外部部件相配合 的內(nèi)部部件、以及定位在該內(nèi)部與外部的部件的相對的表面之間以便在其間提供過盈配 合的一個公差環(huán)。該公差環(huán)可以包括用于安裝在該外部部件的一個朝內(nèi)的表面上的一個 彈性材料的環(huán)形帶。該環(huán)形帶可以具有多個由此徑向向內(nèi)延伸的可變形的凸起以便接合 該內(nèi)部部件朝外的表面，其中該內(nèi)部部件朝外的表面可以具有一個凹陷的部分用于在該 內(nèi)部與外部的部件的配合過程中接受這些凸起。該內(nèi)部部件的朝外的表面可以具有一個安裝部分，其直徑大于凹陷部分。該 公差環(huán)相對于該內(nèi)部部件可以是軸向可移動的，以便將這些凸起從凹陷的部分轉(zhuǎn)移到安裝部分。該安裝部分可以與該凹陷的部分相鄰，這樣使得所要求的軸向移動的量是很小 的。
在另一個實(shí)施方案中，這些凸起可以全部從該帶徑向地向外延伸。在此情況 下，可以將這個帶安排為有待安裝在內(nèi)部部件的朝外的表面上，并在可以將這些凸起構(gòu) 型為接合該外部部件的朝內(nèi)的表面。在這種安排中，這個帶可以具有一個變化的直徑， 這樣使得這些凸起被定位在該帶的一個窄小的“腰部”上，該腰部可以接收在內(nèi)部部件 上的朝外的表面的凹陷的部分中。在工作狀態(tài)下，該內(nèi)部部件的朝外的表面上的一個安 裝部分可以將該帶的腰部推出，由此使這些凸起在該外部部件的朝內(nèi)的表面上被壓縮。
在另一個實(shí)施方案中，該公差環(huán)可以具有在軸向上間隔開的兩組環(huán)圓周間隔開 的凸起。該凹陷的部分可以被安排為接受一組凸起。在公差環(huán)以其松弛狀態(tài)安裝在另一 個部件上時另一組凸起可以位于該部件之外，即在這些部件的配合過程中，該公差環(huán)可 以從這些部件之一軸向地伸出。
這些內(nèi)部和外部的部件可以包括一個軸，該軸可接受在形成于一個殼體內(nèi)的孔 中。這個孔可以完全地延伸穿過該殼體或僅僅部分地延伸穿過或進(jìn)入該殼體。在一個實(shí) 施方案中，該殼體可以是硬盤驅(qū)動器的一個臂并且該軸可以是用于這個臂的一個樞軸。 該軸可以包括一個軸承，例如，定位在一個中央軸上的一對軸向間隔開的軸承。這些軸 承可以被容納在一個套管內(nèi)；該凹陷的部分可以提供在該套管內(nèi)?？商娲?，在一種無 套管的構(gòu)型中，該凹陷的部分可以提供在一個間隔元件中，該元件將這對軸承的外座圈 分開。
本發(fā)明的又一個方面可以包括一種預(yù)組件，該預(yù)組件包括在與另一個部件進(jìn)行 配合之前在這些部件之一上以松弛狀態(tài)安裝的公差環(huán)。
該公差環(huán)可以是一個彈性材料的開環(huán)或閉環(huán)，S卩，它可以完全或局部地圍繞軸 的周長延伸。這些凸起可以被安排為使得當(dāng)該公差環(huán)處于其工作狀態(tài)時在圓周附近有直 徑上相反的多對凸起。每個凸起可以包括一個圓化的脊，該脊上升到一個徑向的峰并且 從該峰下降。該殼體(即，外部部件)的孔的縱軸與每個凸起的峰之間可以存在相等的 距離。在此情況下，峰半徑可以從該縱軸到任一凸起的峰進(jìn)行測量。
在小部件環(huán)境中，例如，硬盤驅(qū)動器支座中，當(dāng)公差環(huán)被轉(zhuǎn)變到其工作狀態(tài) 時，這些凸起的壓縮可能造成這些凸起的徑向范圍改變0.2_或更小。因此，該凹陷部 分可以要求0.2mm左右的深度，例如從0.2mm到0.3mm，以便使處于松弛狀態(tài)的公差環(huán) 能夠與它在工作狀態(tài)下的直徑有足夠的差別以避免配合過程中的壓縮。一般而言，該凹 陷部分的深度可以是這些突起的徑向范圍變化的約90%至約150%之間，如小于該變化 的約135%、甚至小于該變化的約110%。


通過參見附圖可以更好地理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域技 術(shù)人員變得清楚。
圖1A、圖1B、和圖IC是在一種安裝方法(這是本發(fā)明的一個實(shí)施方案)過程 中處于三個階段中的一種公差環(huán)組件的截面視圖。
圖2是類似于圖1但具有一種替代性公差環(huán)構(gòu)型的公差組件的截面視圖。
圖3A和圖3B是在一種安裝方法(這是本發(fā)明的一個實(shí)施方案)過程中處于兩 個階段中的另一種公差環(huán)組件的截面視圖；并且
圖4A和圖4B是在一種安裝方法(這是本發(fā)明的一個實(shí)施方案)過程中處于兩 個階段的又另一種公差環(huán)組件的截面視圖。
在不同的圖中使用相同的參考符號表示相似的或相同的物件。
具體實(shí)施方式
圖1A、圖IB和圖IC示出了一種示例性組裝方法的步驟以及一種示例性的安裝 裝置10，這些是本發(fā)明的實(shí)施方案。裝置10可以包括一個內(nèi)部部件12，在本實(shí)施方案 中該內(nèi)部部件是一個軸，例如，一個帶套管或無套管的樞軸。內(nèi)部部件12可以接受在形 成于外部部件14中的一個孔16中，該外部部件可以是一個殼體，例如，硬盤驅(qū)動器的一 個臂。內(nèi)部和外部的部件12、14可以通過將該軸插入孔16中而彼此配合。
可以提供一個公差環(huán)18來將內(nèi)部與外部的部件12、14裝配在一起，并且補(bǔ)償這 些部件的制造工藝上的變化(這些變化會引起它們尺寸上的變化)。公差環(huán)18可以具有 一種常規(guī)構(gòu)型，例如包括一個用例如彈簧鋼制造的彈性環(huán)形帶，其中多個凸起(或“波 形”)20從這里徑向延伸。這些波形可以壓力成形為一個扁平的條帶，隨后將其形成為 彎曲的帶。所有這些凸起20都可以在相同方向上延伸，該相同的方向在本實(shí)施方案中是 從該帶開始徑向向內(nèi)。在本實(shí)施方案中，可以有兩組環(huán)圓周地間隔開的凸起，它們在該 條帶上彼此軸向間隔開。每組中的凸起可以彼此對齊。
內(nèi)部部件12可以類似于一個繞線管。它可以具有一個中央的環(huán)圓周地延伸的凹 陷部分22，該凹陷部分在每個軸向末端處被一個安裝部分M界定。每個安裝部分M的 直徑可以大于凹陷部分22的直徑，這樣使得繞著內(nèi)部部件12有一個圓周通道26。
圖IA至圖IC中展示了一種組裝方法。這里公差環(huán)18能夠以一種軸向偏移的方 式安裝在內(nèi)部部件12上，這樣使得一組凸起20被接受在通道沈中并且另一組位于該內(nèi) 部部件之外。因此所有這些凸起的徑向的峰都位于一個比安裝部分M的外直徑更小的直 徑上。這意味著公差環(huán)的外直徑可以小于如果未壓縮的凸起20接合這些安裝部分時將出 現(xiàn)的直徑。換言之，這些凸起20可以這些安裝部分M從通道沈上的徑向凸起相重疊。
以這種方式安裝在一起的公差環(huán)18與內(nèi)部部件12的組合可以稱為一個預(yù)組件。 在圖IA中，可以將該預(yù)組件軸向插入外部部件14中的孔16之中。凹陷部分22的直徑 可以被選擇為使得該預(yù)組件的外直徑(即，在本實(shí)施方案中公差環(huán)的外直徑)不大于該孔 的直徑(即，由外部部件14的一個朝內(nèi)的表面15所限定)。因此可以發(fā)生該預(yù)組件的插 入而不壓縮在內(nèi)部與外部的部件之間的這些凸起20。插入可以包括該內(nèi)部與外部的部件 的配合。
圖IB示出了完成的插入步驟。在本實(shí)施方案中，內(nèi)部部件12、外部部件14以 及公差環(huán)18可以全都具有相似的軸向長度，這樣使得它們在使用中是基本對齊的。在本 實(shí)施方案中，可以在公差環(huán)18就外部部件14而言達(dá)到其操作(即，“使用中”)位置 (即，在此情況下與其對齊)時完成插入。這種對齊可以通過提供一個停止件(例如， 在外部部件14下的一個表面)來實(shí)現(xiàn)，該公差環(huán)(例如，公差環(huán)的底部邊緣)抵靠在這 個停止件上。在將公差環(huán)18對齊之后，可以相對它以及外部部件在軸向上推動內(nèi)部部件12以完成這個配合步驟并且將公差環(huán)18轉(zhuǎn)變到其工作狀態(tài)中，S卩，在內(nèi)部與外部的部件 12、14之間壓縮這些凸起20，這樣使得該公差環(huán)可以在它們之間提供一種過盈配合。
圖IC示出了完成的配合步驟。這些凸起20的徑向高度可以大于內(nèi)部部件12的 這些安裝部分M與外部部件14的朝內(nèi)的表面15之間的環(huán)形間隙。因此當(dāng)這些部件在使 用中全部對齊時，這些安裝部分M可以被安排為與公差環(huán)18上的這些凸起20對齊。
這些凸起的壓縮可以僅發(fā)生在該內(nèi)部件相對于公差環(huán)的最終移動的過程中。因 此，在該內(nèi)部與外部的部件的相對移動的壁之間的實(shí)質(zhì)性壓力(由壓縮引起)可以僅僅對 于內(nèi)部部件在圖IB和圖IC中展示的這些構(gòu)型之間移動的短距離而發(fā)生。相比之下，在 常規(guī)的組裝方法中，這個壓力可以貫穿該配合步驟而存在。
本說明書考慮了這些凸起的數(shù)量和構(gòu)型上的變化?？梢愿鶕?jù)不同的構(gòu)型來安排 該凹陷部分，以確保在將該預(yù)組件插入該外部部件的過程中不發(fā)生這些凸起的壓縮。
圖2示出了一種替代公差環(huán)構(gòu)型。在本實(shí)施方案中，公差環(huán)可以具有軸向間隔 開的兩組凸起30，這兩組凸起在使用中在內(nèi)部部件12與外部部件14的安裝部分M之間 被壓縮。在這些組的凸起30之間，可以有一個中央波形帶32，該波形帶被安排為向這些 組的凸起30之間的這部分條帶提供軸向強(qiáng)度。中央條帶32可以向內(nèi)(即，在與這些凸 起30相同的方向上)伸出，但是可以具有更小的徑向高度，因而它在該預(yù)組件的插入過 程中不被壓縮。
圖3A和圖3B示出了一種組裝方法的步驟以及一種安裝裝置，這些是本發(fā)明的 進(jìn)一步的實(shí)施方案。內(nèi)部和外部的部件12、14可以具有與圖1中相同的構(gòu)型并且組裝方 法也可以相同。然而，在圖3中，公差環(huán)34可以具有一種不同的構(gòu)型。在本實(shí)施方案 中，所有這些凸起36可以徑向地向外地延伸。這種構(gòu)型可能是優(yōu)選的，因?yàn)樵谧罱K的步 驟中(其中發(fā)生了這些凸起的壓縮)的滑動界面并不包括這些凸起本身。換言之，這些 安裝部分M的朝外的表面可以接觸公差環(huán)34的條帶而不接觸這些凸起36的峰。如果內(nèi) 部部件是一個樞軸(例如用于硬盤驅(qū)動器單元)，就這些波形的壓縮平滑以及避免扭矩波 動而言這可能是有益的。
圖3A中所示的公差環(huán)的帶可以沿其軸線具有可變的直徑。每組凸起36可以提 供在公差環(huán)的一個狹窄的區(qū)段(例如，腰部)上。當(dāng)公差環(huán)34被安裝在內(nèi)部部件18上 作為預(yù)組件時，這些狹窄的區(qū)段之一可以被接受在該凹陷的部分中。這些腰部之間的較 寬的區(qū)段可以包繞該預(yù)組件中的安裝部分之一。因此，在插入該預(yù)組件的過程中，這些 凸起36可以被接受在由該凹陷部分形成的通道內(nèi)，這樣使得它們不被壓縮。
圖3B示出了在內(nèi)部部件與外部部件完全配合之后的組裝裝置。這些安裝部分M 可以通過在其腰部向外推動而將這些凸起36壓縮在外部部件14上。
圖3A和圖3B中的公差環(huán)34還可以具有一個楔形的軸向邊緣38，以促進(jìn)內(nèi)部部 件與公差環(huán)18的軸向?qū)R并且使上部安裝部分平滑地進(jìn)入腰部區(qū)域。這個中央的較寬的 區(qū)段也對于腰部區(qū)域可以是楔形的以提供類似的效果。
圖4A和圖4B示出了一種組裝方法以及一種安裝裝置的又另一個實(shí)施方案。在 本實(shí)施方案中，凹陷通道40可以提供在外部部件朝內(nèi)的壁上。因此這個壁可以有效地具 有一種階梯式構(gòu)型，該構(gòu)型在孔16的這些軸向末端處包括兩個較窄的安裝部分44，這些 安裝部分界定了較寬的通道40。
公差環(huán)18可以具有朝外的多個凸起20。在本實(shí)施方案中，公差環(huán)18可以是一 個開口環(huán)，其靜止直徑大于這些安裝部分44的直徑，由此該預(yù)組件可以包括安裝在外部 部件14上的公差環(huán)18，其中一組凸起20被接受在通道40中并且另一組位于外部部件14 之外(即，該公差環(huán)從孔16軸向地伸出)。公差環(huán)18的彈性可以將這些凸起保持在該通 道中并且因此可以防止它從孔中脫出。
圖4A示出了起始的配合步驟，其中內(nèi)部部件12(它在本實(shí)施方案中可以是具有 均勻直徑的一個軸)被插入該預(yù)組件中，即軸向移動到公差環(huán)18之中。在該預(yù)組件中， 公差環(huán)18可以處于其松弛狀態(tài)，由此它的內(nèi)部直徑可以不小于該內(nèi)部部件的外直徑，這 樣使得該內(nèi)部部件可以被插入而不壓縮這些凸起20。
組裝的最后階段可以包括相對于外部部件14軸向地推動該公差環(huán)，使得一組凸 起離開凹陷的通道40而另一組進(jìn)入該孔中而在內(nèi)部部件12與這些安裝部分44之間被壓 縮。在該最后的階段中，可以將公差環(huán)18與內(nèi)部部件12對齊，因而在它們之間沒有相 對移動，即僅有的滑動界面是在公差環(huán)與外部部件之間。圖4B示出了最后的組裝安排。
因?yàn)樵谑箖?nèi)部與外部的部件相配合的初始階段的過程中不存在這些凸起的壓 縮，則顆粒的產(chǎn)生可以被最小化。
在以上的說明書中，參照多個具體的實(shí)施方案對這些概念進(jìn)行了說明。然而， 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解無需脫離如在以下的權(quán)利要求中所給出的本發(fā)明的范圍即 可做出不同的修改和變化。因此，應(yīng)該在一種解說性的而并非一種限制性的意義上看待 本說明書和附圖，并且所有此類改變均旨在包括于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
如在此所使用的，術(shù)語“包括(comprises)”、“包括了(comprising) ”、“包 含(includes)”、“包含了(including)”、“具有(has)”、“具有了(having)” 或它 們的任何其他變形均旨在覆蓋一種非排他性的涵蓋意義。例如，包括一系列特 征的一種 工藝、方法、物品或裝置并非必須僅限于那些特征，而是可以包括對于該工藝、方法、 物品或裝置的未明確列出或固有的其他特征。另外，除非有相反意義的明確陳述，“或 者”指的是一種包含性的或者而不是一種排他性的或者。例如，條件A或B是通過以下 的任一項而得到滿足A是真(或者存在)且B是假(或者不存在)，A是假(或者不存 在)且B是真(或者存在)，并且A和B均為真(或者存在)。
同樣，使用“一種/個(a或者an)”來描述在此說明的元件和部件。這樣做僅 是為了方便并且給出本發(fā)明范圍的一般性意義。這種說明應(yīng)該被解讀為包括一個或至少 一個，并且單數(shù)還包括復(fù)數(shù)、除非它顯而易見是另有所指。
在閱讀本說明書之后，熟練的技術(shù)人員將理解為了清楚起見在多個分離的實(shí)施 方案的背景下在此描述的某些特征也可以組合在一起而提供在一個單一的實(shí)施方案中。 與此相反，為了簡潔起見，在一個單一的實(shí)施方案的背景中描述的多個不同特征還可以 分別地或以任何子組合的方式來提供。另外，所提及的以范圍來說明的數(shù)值包括在該范 圍之內(nèi)的每一個值。10
權(quán)利要求
1.一種將公差環(huán)組裝在內(nèi)部部件與外部部件的相對表面之間以便在它們之間提供一 種過盈配合的方法，該內(nèi)部與外部的部件被安排為彼此配合，并且該公差環(huán)包括一個彈 性材料的環(huán)形帶用于接合該內(nèi)部與外部的部件之一的一個相對表面，該環(huán)形帶具有由其 上徑向延伸的多個可變形的凸起以便接合該內(nèi)部與外部的部件中另一個的相對表面，其 中該方法包括將該公差環(huán)安裝在該內(nèi)部與外部的部件之一上，由此使這些凸起被接收在該部件上 的一個凹陷部分中；使該內(nèi)部與外部的部件部分地相配合；并且通過在該公差環(huán)與該凹陷部分之間引起相對運(yùn)動從而使這些凸起離開該凹陷部分并 且在這些相配合的內(nèi)部與外部的部件之間被壓縮來完成配合。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使該內(nèi)部與外部的部件部分地相配合包括將該公差 環(huán)相對于沒有該凹陷部分的部件移動進(jìn)入它的使用的部分中，并且完成配合包括將帶有 該凹陷部分的部件相對于該公差環(huán)進(jìn)行移動。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該凹陷的部分是在這些凸起被壓縮時在徑向范圍 上變化的約90%至約150%之間。
4.一種安裝組件，包括一個外部部件，一個被安排為與該外部部件相配合的內(nèi)部部件，以及一個定位在該內(nèi)部與外部的部件的相對表面之間以便在它們之間提供一種過盈配合 的公差環(huán)，該公差環(huán)包括用于安裝在該內(nèi)部與外部的部件之一的相對表面上的一個彈性 材料的環(huán)形帶，該環(huán)形帶具有由其上徑向延伸的多個可變形的凸起以便接合該內(nèi)部與外 部的部件中的另一個的相對表面；其中這些相對表面中的一個包括一個凹陷的部分，用于在該內(nèi)部與外部的部件的配 合過程中接受這些凸起。
5.—種安裝組件，包括一個外部部件，一個被安排為與該外部部件相配合的內(nèi)部部件，以及一個定位在該內(nèi)部與外部的部件的相對表面之間以便在它們之間提供一種過盈配合 的公差環(huán)，該公差環(huán)包括用于安裝在該外部部件的一個朝內(nèi)的表面上的一個彈性材料的 環(huán)形帶，該環(huán)形帶具有由其上向內(nèi)徑向延伸的多個可變形的凸起以便接合該內(nèi)部部件的 朝外的表面，其中該內(nèi)部部件的朝外的表面具有一個凹陷的部分，用于在該內(nèi)部與外部的部件的 配合過程中接受這些凸起。
6.用于定位在一個內(nèi)部部件與一個外部部件的相對表面之間以便在它們之間提供一 種過盈配合的一種公差環(huán)，該公差環(huán)包括一個彈性材料的環(huán)形帶，該環(huán)形帶具有由其上 徑向延伸的多個可變形的凸起，其中延伸出這些凸起的這個環(huán)形帶的一個圓周區(qū)域具有 的直徑不同于與其相鄰軸向定位的一個未成形的圓周區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的公差環(huán)，其中，帶有多個凸起的該圓周區(qū)域是一個腰部部分， 該腰部部分與該相鄰的未成形的圓周區(qū)域相比具有更小的直徑。
8.如權(quán)利要求7所述的公差環(huán)，其中，該腰部部分與該未成形的圓周區(qū)域之間直徑上 的差值被安排為使得這些凸起不徑向延伸超過該未成形的圓周區(qū)域。
9.一種預(yù)組件的安排，該安排包括安裝在一個部件上的一個公差環(huán)，該公差環(huán)包 括一個彈性材料的環(huán)形帶，該環(huán)形帶具有由其上徑向延伸的多個可變形的凸起，并且 該部件具有用于接觸該公差環(huán)的一個圓周表面，該表面包括當(dāng)該公差環(huán)處于工作狀態(tài)時 用于接觸(即，壓縮)它上面的這些凸起的一個接合部分；以及與該接合部分相鄰定位并 且具有與該接合部分不相同的直徑的一個凹陷的部分，其中該公差環(huán)相對于該部件而言 是以一種偏離的方式安裝的，這樣使得這些凸起被接受在該凹陷的部分中。
10.如權(quán)利要求9所述的預(yù)組件，其中，該公差環(huán)從該部件上軸向地伸出。
11.如權(quán)利要求10所述的預(yù)組件，其中，這些凸起包括軸向間隔開的兩組環(huán)圓周延伸 的波形，并且一組波形被接受在該凹陷的部分中而另一組是在該部件之外。
全文摘要
一種將公差環(huán)組裝在被安排為彼此配合的內(nèi)部與外部的部件的相對表面之間以便在它們之間提供一種過盈配合的方法包括將該公差環(huán)安裝在內(nèi)部與外部的部件之一上，由此使多個凸起接受在該部件上的一個凹陷的部分中；使該內(nèi)部與外部的部件部分地相配合；并且通過在該公差環(huán)與該凹陷部分之間引起相對運(yùn)動以便將這些凸起從該凹陷的部分移動并且在相配合的內(nèi)部與外部的部件之間被壓縮來完成配合。該公差環(huán)包括一個彈性材料的環(huán)形帶，用于接合該內(nèi)部與外部的部件之一的一個相對表面。該環(huán)形帶具有由其上徑向延伸的多個可變形的凸起以便接合該內(nèi)部和外部的部件中另一個的相對表面。
文檔編號F16D1/08GK102027254SQ200980115001
公開日2011年4月20日 申請日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者A·R·斯萊恩 申請人:圣戈班性能塑料萬科有限公司