鉸鏈銷的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種鉸鏈銷，它包括鉸鏈銷軸(一般為金屬材質(zhì))和鉸鏈銷軸外表面的聚合物耐磨涂層兩部份。鉸鏈銷軸表面進(jìn)行滾花，如豎紋、網(wǎng)紋或者螺紋狀等等，這些紋路可以通過(guò)滾花得到，也可以通過(guò)車削加工得到。從而增強(qiáng)了鉸鏈銷軸與其表面的耐磨涂層之間的附合力。鉸鏈銷軸表面的聚合物涂層進(jìn)行夾筋處理，這些凸筋在注塑模具中預(yù)先加工好，在注塑的同時(shí)產(chǎn)生。因?yàn)楦鶕?jù)鉸鏈銷在鉸鏈管腳中所處的位置不同，分別采用橫筋或豎筋處理。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)鉸鏈易磨損，轉(zhuǎn)動(dòng)不順暢，加工難度大等缺點(diǎn)，保證鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，增加使用壽命，降低鉸鏈加工難度且又不增加產(chǎn)品成本。此鉸鏈銷可用于多種鉸鏈，如門鉸鏈。
【專利說(shuō)明】鉸鏈銷

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是鉸鏈用的鉸鏈銷，如門鉸鏈，同時(shí)還涉及使用該鉸鏈銷的鉸鏈。

【背景技術(shù)】
[0002]鉸鏈實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)物體之前的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，常見(jiàn)的兩個(gè)物體間的運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)，如門鉸鏈、鉚接鉸鏈、快裝鉸鏈等。鉸鏈至少包含兩個(gè)葉片，兩個(gè)葉片分別安裝在需要相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)物體上，兩個(gè)葉片再通過(guò)鉸鏈銷進(jìn)行連接固定，這樣就實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如門的開(kāi)合等。通常鉸鏈都是用不銹鋼或者碳鋼制成，同時(shí)鉸鏈銷一般也是用不銹鋼或者碳鋼制成，其缺點(diǎn)是容易生銹，使用一段時(shí)間后容易發(fā)出噪聲或者轉(zhuǎn)動(dòng)不夠順暢。為了克服這些缺點(diǎn)，銅質(zhì)鉸鏈銷出現(xiàn)了，因?yàn)殂~是一種比較軟的材料，可以有效降低轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，減小噪音，但銅鉸鏈銷卻有容易磨損的缺點(diǎn)，而且銅的價(jià)格更高，無(wú)形中就增加了鉸鏈的成本。本發(fā)明恰好可以有效解決上述問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種鉸鏈銷，使鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)更加順滑，使用壽命更長(zhǎng)，加工難度更低。此鉸鏈包括鉸鏈銷軸和其表面涂層。本發(fā)明涉及的鉸鏈?zhǔn)敲總€(gè)鉸鏈葉片至少一段圓形腳管的鉸鏈，以便涂有聚合物涂層的鉸鏈銷穿過(guò)此腳管。
[0004]本發(fā)明的鉸鏈銷表面涂層首選聚合物。更具體地說(shuō)此聚合物涂層為人工合成的聚合物材料。合成的聚合物涂層可以是熱塑性聚合物或者熱固性聚合物，也可以是均聚物或者共聚物，也可以是混合上述一種或者多種聚合物的混合物。適合做鉸鏈銷耐磨涂層的聚合物包括聚酰胺，聚丙烯腈，氯丁橡膠，聚三氟氯乙烯，聚酯，聚乙烯，聚烯烴，聚苯乙烯，聚砜，聚氨酯，聚乙烯醇聚氯乙烯，聚氟乙烯和聚醋酸乙烯酯。優(yōu)先選擇的是聚酰胺，聚酰胺可以是脂肪族的聚酰胺。
[0005]在實(shí)際運(yùn)用中，鉸鏈銷涂層的表面有一個(gè)或多個(gè)凸出的筋，起到阻止或者促進(jìn)鉸鏈的旋轉(zhuǎn)作用。凸筋有水平方向的，還有豎直方向的。每個(gè)鉸鏈葉片的腳管恰好套在鉸鏈銷的凸筋部位。這些不同方向的凸筋作用于鉸鏈葉片腳管，起到了不同的作用。豎直方向的凸筋起到阻止鉸鏈銷與鉸鏈葉片間的轉(zhuǎn)動(dòng)，而水平方向的凸筋則有利于鉸鏈銷與鉸鏈葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)。涂層的長(zhǎng)度大體和鉸鏈銷一樣長(zhǎng)，涂層將中間軸整體包裹，有時(shí)也會(huì)分幾段。
[0006]本專利的另一個(gè)技術(shù)特點(diǎn)是鉸鏈銷軸表面有滾花，目的是增加表面涂層的附著力，以便表面涂層不易剝落。鉸鏈銷軸的滾花紋路可以是直紋，也可以是網(wǎng)紋和螺紋。要布滿整個(gè)鉸鏈銷軸表面或者以分段的形式布滿整個(gè)鉸鏈銷軸。滾花可以通過(guò)滾花或者車削加工的方法獲得。加工好的鉸鏈銷軸再通過(guò)注塑的方法，在其表面裹上一層聚合物涂層，聚合物涂層表面的凸筋是在注塑的過(guò)程中通過(guò)模具便可獲得。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]為了更加清楚準(zhǔn)確地體現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)對(duì)照?qǐng)D紙加以說(shuō)明。
[0008]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例的分解圖，體現(xiàn)鉸鏈和鉸鏈銷的具體安裝和使用的位置。
[0009]圖2是鉸鏈銷的三維圖。
[0010]圖3是鉸鏈銷的側(cè)視圖。
[0011]圖4(a)是圖3中的細(xì)節(jié)A處的局部放大圖。
[0012]圖4(b)是圖3中的細(xì)節(jié)B處的局部放大圖。
[0013]圖4(c)是圖3中的細(xì)節(jié)C處的局部放大圖。
[0014]圖5(a)和圖5(b)是本發(fā)明所述的鉸鏈銷軸滾花(豎紋)的三維圖和側(cè)視圖。
[0015]圖6(a)和圖6(b)是本發(fā)明所述的鉸鏈銷軸滾花(網(wǎng)紋)的三維圖和側(cè)視圖。
[0016]圖7(a)和圖7(b)是本發(fā)明所述的鉸鏈銷軸滾花(螺紋)的三維圖和側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]附圖表明一個(gè)或多個(gè)鉸鏈和鉸鏈銷的具體實(shí)施實(shí)例。如圖2、圖4(a)、圖4(b)、圖4(c)說(shuō)明整個(gè)鉸鏈銷10，其中10包括一根金屬銷軸12和金屬銷軸外包裹的聚合物涂層14。
[0018]圖1顯示一個(gè)鉸鏈20與鉸鏈銷10安裝使用的方法及配合位置。結(jié)合鉸鏈銷10的細(xì)節(jié)圖2至圖4(c)和圖1可以表明每個(gè)鉸鏈葉片至少有一個(gè)圓形管腳24(a)或者24(b)，以便鉸鏈銷通鉸鏈葉片管腳實(shí)現(xiàn)連接兩個(gè)葉片并可以旋轉(zhuǎn)的功能。
[0019]圖5(a)至圖7(b)顯示的結(jié)構(gòu)鉸鏈銷10還沒(méi)有注塑前的結(jié)構(gòu)。即鉸鏈銷軸12的結(jié)構(gòu)。
[0020]照?qǐng)D1所示，的鉸鏈20的鉸鏈葉片22 (a)或者22 (b)表面留安裝用的螺絲安裝孔26，鉸鏈20的兩個(gè)葉片22(a)和22(b)通過(guò)螺絲分別固定在不同的物體上，如22(b)安裝在門上，與之對(duì)應(yīng)的22(a)則安裝在門框上，這樣便可能實(shí)現(xiàn)門的開(kāi)合。
[0021]有時(shí)候通過(guò)鉸鏈相對(duì)旋轉(zhuǎn)的物體可能多于2個(gè)，所以一只鉸鏈的葉片則可能多于2片。
[0022]鉸鏈葉片中的腳管23是用來(lái)插入鉸鏈銷10的，腳管23被割成24 (a)和24(b)，分別屬于鉸鏈葉片22(a)和22(b)，鉸鏈銷10插入24(a)和24(b)交錯(cuò)形成的23。
[0023]葉片22(a)上的鉸鏈腳管24(a)比葉片22(b)上的鉸鏈腳管24(b)與鉸鏈銷10配合的公差不同，22 (a)與10要形成過(guò)盈配合。這是因?yàn)殂q鏈葉片22(a)是一個(gè)固定葉片，用來(lái)固定鉸鏈銷10，過(guò)盈配合使鉸鏈銷10和鉸鏈葉片22 (a)之間不能轉(zhuǎn)動(dòng)，處于靜止?fàn)顟B(tài)。為了便于陳述，我們將22(a)稱作定葉片，將22(b)稱作動(dòng)葉片。
[0024]鉸鏈按鉸鏈銷是否可以從鉸鏈葉片腳管之間借助外力抽出，分為“活銷鉸鏈”或“固定銷鉸鏈”。為了修理、安裝、保養(yǎng)的方便，活銷鉸鏈的鉸鏈銷可以用外力從鉸鏈腳管中抽除。固定銷鉸鏈用于防盜門，固定銷鉸鏈的鉸鏈銷鉚接或通過(guò)其它方法，使鉸鏈葉片和鉸鏈銷鉚死，從而鉸鏈銷無(wú)法拆下。
[0025]與定鉸鏈葉片22 (a)對(duì)應(yīng)的動(dòng)鉸鏈葉片22 (b)，則是可以繞鉸鏈銷旋轉(zhuǎn)的，這是因?yàn)殂q鏈葉片22(b)的管腳24(b)與鉸鏈銷10之間的公差則有一定間隙，允許鉸鏈銷10在管腳24(b)中自由旋轉(zhuǎn)。
[0026]鉸鏈銷涂層14處于鉸鏈銷軸12與鉸鏈腳管24(b)和22 (b)之間，所以它的作用很重要，決定著鉸鏈的使用效果和使用壽命。本專利中的涂層14是由一種具有適合于鉸鏈銷的使用特性的塑料材料制成的聚合物。這種材質(zhì)的特性包括磨損性、耐久性、抗疲勞、和韌性。當(dāng)聚合物涂層的外徑略大于定鉸鏈葉片腳子管24(a)的內(nèi)徑時(shí)，塑料材質(zhì)特有的可塑性可以使鉸鏈銷涂層14有一個(gè)小的壓縮量，從而使鉸鏈銷10順利插進(jìn)鉸鏈腳管24(a)，并防止它們之相互轉(zhuǎn)動(dòng)。通常鉸鏈葉片腳管的尺寸比較難控制，使用本發(fā)明的鉸鏈銷后，公差范圍可以適當(dāng)放大，便降低了加工難度。此外聚合物的光潔度很高，從而降低了摩擦系數(shù)，使鉸鏈動(dòng)葉片22(b)的腳管24(b)轉(zhuǎn)動(dòng)更為平滑。
[0027]具體來(lái)說(shuō)，聚合物涂層是一種合成聚合物涂層。合成聚合物可以是熱塑性塑料(聚合物難以在室溫下，但變得柔軟加熱時(shí))或熱固性(聚合物變得高度交聯(lián)和固化，在加熱通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或輻射)。該聚合物可以是均聚物，它包括一個(gè)單一類型的單體或含兩種或更多種不同類型的單體的共聚物。該聚合物可以是一種或多種聚合物的共混物或混合物。該聚合物可以是直鏈或支鏈的結(jié)構(gòu)。適合做聚合物涂層的合成聚合物，符合兩個(gè)條件，一是平面硬度，二是表面光滑。合適的合成聚合物的包括聚酰胺、氯丁橡膠聚丙烯腈、聚三氟氯乙烯、聚酯、聚乙烯、聚烯烴、聚苯乙烯砜、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯聚氟乙烯和聚醋酸乙烯酯。優(yōu)選的聚合物是聚酰胺?！熬埘０贰笔侵钙渲械闹貜?fù)單元是由酰胺基(-C(0)-NH2_)鍵連接的聚合物。聚酰胺可以自然發(fā)生也可以人工合成。如逐步聚合或固相合成。通常人工合成聚酰胺是通過(guò)內(nèi)酰胺的開(kāi)環(huán)聚合而得到，但合成方法不限于此。二(元)胺和二羧酸的聚合作用或相似方法，備用的方法沒(méi)有限制。
[0028]聚酰胺是適合用作鉸鏈銷子涂層的材料，因?yàn)樵摬牧鲜且环N良好的耐磨材料，具有較低的摩擦系數(shù)和較好的阻燃性和抗沖擊性。
[0029]聚酰胺可以是非結(jié)晶的聚酰胺，或者結(jié)晶的聚酰胺。通常非結(jié)晶的聚酰胺是天然的光滑的聚酰胺，這種聚酰胺加熱時(shí)顯現(xiàn)出玻璃狀的轉(zhuǎn)變溫度大于100攝氏度。加之非結(jié)晶的聚酰胺通常沒(méi)有明確的熔點(diǎn)。結(jié)晶的聚酰胺具有不光滑的特性，有特定的結(jié)晶和分子結(jié)構(gòu)，有明確的熔點(diǎn)在從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)。
[0030]聚酰胺可以是脂肪族的聚酰胺，它的主鏈?zhǔn)侵咀宓摹Ｒ部梢允蔷厶０?，它的主鏈?zhǔn)前敕枷愕淖宓幕蛘呤情g羥胺，它的主鏈?zhǔn)欠枷愕淖宓摹?br> [0031]聚酰胺包含強(qiáng)聚酰胺或者超強(qiáng)聚酰胺。超強(qiáng)聚酰胺或者超強(qiáng)尼龍是商業(yè)上使用的，是通過(guò)融合一種或以上的聚酰胺變成可用的材料。
[0032]聚酰胺可以從下列材料中的任何一種中選擇:尼龍4，尼龍6，尼龍8，尼龍66，尼龍11,尼龍12，尼龍69，尼龍610，尼龍61，尼龍6T，尼龍612，尼龍6，6 / 6，尼龍6，6 / 6，I 尼龍 6，6 / 6，T 尼龍 6，6 / 6，Τ 尼龍 6，6 / 6,9 / 6)尼龍 6 / 66 尼龍 6 / 66 / 12 聚酰胺MXD6聚酰胺6 / MXD6聚酰胺66 / MXD6聚酰胺61聚酰胺6 / 6Τ聚酰胺6 / 61聚酰胺66 / 6Τ聚酰胺66 / 61聚酰胺6 / 6Τ / 61聚酰胺66 / 6Τ / 61聚酰胺6 / 12 /6Τ聚酰胺66 / 12 / 6Τ聚酰胺6 / 12 / 61聚酰胺66 / 12 / 61，上述材料可以單獨(dú)使用也可以混合使用。
[0033]圖2，3，4 (a)，4 (b)，4 (C)通過(guò)各種視圖對(duì)鉸鏈銷10加以說(shuō)明。所述鉸鏈銷包括鉸鏈銷軸12，鉸鏈銷軸一端是圓形的頭子13，另一端切割成平的尾部15，鉸鏈銷軸12通常用碳鋼或不銹鋼制造，但在特定情況下，還可以用高強(qiáng)度的硬質(zhì)塑料，前提是必須能承受鉸鏈旋轉(zhuǎn)的壓力。
[0034]鉸鏈銷的耐磨涂層14幾乎包覆了鉸鏈銷軸12，以提高耐磨涂層14承受鉸鏈葉片腳管24(a) ,24(b)和鉸鏈銷軸12雙重壓力的能力。鉸鏈銷涂層14上的突起的凸筋16和18與鉸鏈腳管24之間的相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系——是阻止旋轉(zhuǎn)還是促進(jìn)旋轉(zhuǎn)取決于突起的豎筋和橫筋是處于腳子管22(a)還是22(b)的位置。處于靜葉片的腳子管24(a)位置的凸筋是豎筋18，起到阻鉸鏈葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，而處于動(dòng)葉片的腳子管24(b)位置的的凸筋是環(huán)形橫筋16，從而起到促進(jìn)鉸鏈葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。圖1還表示出鉸鏈靜葉片的三個(gè)腳管24(a)與動(dòng)葉片的兩個(gè)腳管24(b)相互交錯(cuò)。
[0035]圖2和圖3說(shuō)明兩個(gè)環(huán)狀凸筋帶17上的橫筋16與動(dòng)葉片腳管配合時(shí)，橫筋16方向與腳子管旋轉(zhuǎn)方向一致，從而有利于鉸鏈葉片旋轉(zhuǎn)。三個(gè)豎狀凸筋帶19上的豎筋18，因其方向與腳子管的運(yùn)動(dòng)方向相切，且豎筋18與鉸鏈葉片腳子管24(a)內(nèi)表面緊密配合，起到阻止鉸鏈葉片旋轉(zhuǎn)的作用。
[0036]鉸鏈銷上也可以看到間隙28，這些間隙是由于注塑模具工藝需要而產(chǎn)生的，不是功能上必須的。
[0037]圖5 (a),圖5 (b),圖6 (a),圖6 (b), 7 (a)和7 (b)表現(xiàn)了鉸鏈銷軸(未注塑前)的各種細(xì)節(jié)。即幾種不同形式的滾花效果。這幾種效果有的是滾花而成，有的是車削而成，其目的都是為了使注塑耐磨層14更好的更好的包裹在鉸鏈銷軸上12，使12和14更好地結(jié)合為一體，而不脫離或者破損。
[0038]圖5 (a)和5 (b)顯示的是直紋滾花，在鉸鏈銷軸12上分三段滾花。直紋滾花后的凸條30與鉸鏈銷耐磨涂層14上的豎筋18 —一對(duì)應(yīng)，在實(shí)際使用中，此段正好處于相對(duì)靜止的鉸鏈葉片的腳管24(a)中。圖6(a)和6 (b)顯示的是網(wǎng)狀滾花，細(xì)節(jié)如32所示，此滾花效果也能確保其與鉸鏈銷耐磨涂層之間的抓附力；圖7(幻和7(b)顯示的是螺紋滾花，細(xì)節(jié)如34所示。
[0039]除了如上所述的三種常用的鉸鏈銷軸的滾花形式，據(jù)了解還有許多其它的滾花模式，目的都是為了增加鉸鏈銷軸12和鉸鏈銷耐磨涂層14之間的附著力。
[0040]鉸鏈銷10的附圖表現(xiàn)的是一種有鍛造頭子13的鉸鏈銷，然而有的鉸鏈銷沒(méi)有鍛造頭子，銷的兩端均為橫切的平端部，即兩端都與15相同，鉸鏈銷插入鉸鏈后，葉片腳子管兩端23再用悶頭悶住，這樣同樣可以阻止鉸鏈銷軸向運(yùn)動(dòng)。
[0041]本專利所涉及的鉸鏈銷的加工方法，特別是鉸鏈銷所用的聚合物涂層如聚酰胺鉸鏈銷耐磨涂層14的加工方法是首先加工一根長(zhǎng)度合適的金屬材質(zhì)的鉸鏈銷軸，此銷軸的材料可以是碳鋼，也以是不銹鋼，也呆以是銅以及其它任何合適的材料，然后銷子放入注塑模具中，注塑一層聚合物耐磨涂層包裹在鉸鏈銷軸表面。在注塑前鉸鏈銷軸必須先進(jìn)行表面滾花處理，加工出合適的表面紋路。聚合物耐磨涂層上突出的豎筋和橫筋在注塑的同時(shí)產(chǎn)生，因?yàn)檫@些均已在注塑模具中事先加工出來(lái)。
[0042]本專利所述的鉸鏈銷和配這種鉸鏈銷的鉸鏈比現(xiàn)有的鉸鏈有很多優(yōu)點(diǎn)。比如有更好的耐磨性和更長(zhǎng)的壽命。聚合物耐磨涂層和其結(jié)構(gòu)所特有的光滑性，可以控制鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)得更加平穩(wěn)，而且由于聚合物材質(zhì)本身的可塑性，可以容許鉸鏈銷10和葉片管腳24之間有更大的工差，從而降低了加工難度。避免了一般鉸鏈由于工差控制不好，導(dǎo)致鉸鏈鎖死或不工作。
【權(quán)利要求】
1.鉸鏈銷，包括鉸鏈銷軸和銷軸外包裹的耐磨涂層。
2.鉸鏈包含兩個(gè)鉸鏈葉片，每個(gè)葉片上至少有一段圓形管腳，包裹著耐磨涂層的鉸鏈銷穿過(guò)此管腳連接兩個(gè)頁(yè)片，從而實(shí)現(xiàn)鉸鏈的功能。
3.鉸鏈銷按照權(quán)利要求1或者鉸鏈按照權(quán)利要求2所述，耐磨涂層表面包括一種或多種凸筋，這些凸筋起到阻止或幫助鉸鏈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的作用。
4.鉸鏈銷按照權(quán)利要求1或者鉸鏈按照權(quán)利要求2所述，鉸鏈銷的耐磨涂層的材質(zhì)為聚合物。
5.鉸鏈銷按照權(quán)利要求1或者鉸鏈按照權(quán)利要求2所述，鉸鏈銷包括鉸鏈銷軸的表面細(xì)節(jié)和鉸鏈銷軸外面的耐磨涂層的表面細(xì)節(jié)。
【文檔編號(hào)】F16C11/00GK104453509SQ201310756780
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】余明 申請(qǐng)人:余明