專利名稱：公差環(huán)以及具有這類公差環(huán)的安裝組件的制作方法
公差環(huán)以及具有這類公差環(huán)的安裝組件披露的領(lǐng)域 本披露涉及一種裝置，該裝置包括相匹配的內(nèi)部和外部的部件，這些部件用一個(gè)公差環(huán)安裝在一起。在一個(gè)實(shí)施方案中，該裝置能夠被用于在一個(gè)軸承上安裝一個(gè)臂以形成一個(gè)樞軸。背景已知使用公差環(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(gè)軸之間，該軸被定位在一個(gè)殼體中形成的一個(gè)對(duì)應(yīng)的孔中，或它可以做為一個(gè)力限制器以允許在軸與殼體之間傳遞扭矩。使用公差環(huán)調(diào)和了在內(nèi)部和外部的部件的直徑中的較小的變化而基本上不影響它們的互相連接。典型地，公差環(huán)包括由彈性材料制成的一個(gè)帶狀物，例如，像彈簧鋼的金屬，它的末端朝向彼此以形成一個(gè)環(huán)。多個(gè)凸起的一個(gè)條帶從該環(huán)或者向外或者向內(nèi)朝向該環(huán)的中心徑向地延伸。這些凸起可以是多種形式，有可能是有規(guī)則的形式，如皺紋、脊、波狀或指狀。因此，該帶狀物包括一個(gè)未成形的區(qū)域，這些凸起從該區(qū)域延伸，例如，在一個(gè)徑向的方向上。可以存在兩行或多行凸起。在使用中，公差環(huán)被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)，這樣這些凸起在內(nèi)部與外部的部件之間被壓縮。典型地，所有這些凸起或者向外地亦或向內(nèi)地延伸，從而使得該內(nèi)部和外部部件中的一個(gè)抵靠這些凸起并且另一個(gè)抵靠該未成形的區(qū)域。每一凸起充當(dāng)一個(gè)彈簧并且對(duì)這些部件施加一個(gè)徑向的力，由此在它們之間提供一種過(guò)盈配合。當(dāng)由環(huán)傳遞扭矩時(shí)，內(nèi)部或外部的部件的轉(zhuǎn)動(dòng)將在另一部件中產(chǎn)生類似的轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣地，當(dāng)通過(guò)該環(huán)傳遞線性力時(shí)，任何一個(gè)部件的線性運(yùn)動(dòng)將在外部部件中產(chǎn)生類似的線性運(yùn)動(dòng)。如果將多個(gè)力(旋轉(zhuǎn)的或線性的)施加到內(nèi)部和外部部件中的一個(gè)或二者上，這樣在這些部件之間的合力是高于一個(gè)臨界值，內(nèi)部和外部的部件能夠彼此相對(duì)地移動(dòng)，即公差環(huán)允許它們滑動(dòng)。典型地，公差環(huán)包括彈性材料的一個(gè)條帶，將該條帶彎曲以允許容易地形成一個(gè)環(huán)，例如通過(guò)將該條帶的末端重疊。在通過(guò)多個(gè)部件之間的一種過(guò)盈配合組裝該裝置的過(guò)程中，典型地是將一個(gè)公差環(huán)保持為相對(duì)于一個(gè)第一(內(nèi)部或外部)部件靜止，同時(shí)移動(dòng)一個(gè)第二部件進(jìn)入到與該第一部件相匹配的接合之中，由此使公差環(huán)的這些凸起進(jìn)行接觸并且壓縮以提供過(guò)盈配合。 組裝該裝置所需要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)荷以及因此提供的保持力的量值或能夠被傳遞的扭矩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。公差環(huán)的用途的一個(gè)實(shí)例是用在一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)的樞軸安裝中，在此該公差環(huán)在一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的樞軸與安裝在其上的一個(gè)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)在該臂與安裝在軸上的一個(gè)軸承之間提供一種過(guò)盈配合。典型地，該軸承包括兩對(duì)座圈，這些座圈通過(guò)一個(gè)隔離件被彼此在軸向上分離開(kāi)。因?yàn)樵跇休S安裝中的這些部件是非常小的和靈敏的，所以該軸承經(jīng)常由一個(gè)環(huán)繞的管套(一個(gè)“套管樞軸”)來(lái)保護(hù)。 該套管通常具有在其內(nèi)表面上加工出的隔離件。在這樣的安排中，該公差環(huán)被夾在套管與臂之間。盡管多個(gè)套管樞軸更不易于損壞并且由此不太可能不利地影響硬盤驅(qū)動(dòng)器的性能，在該套管的內(nèi)表面上形成隔離件所要求的精密機(jī)加工以及在樞軸安裝的制造中使用更少的材料的愿望已經(jīng)導(dǎo)致弓I入無(wú)套樞軸。在無(wú)套樞軸中，座圈的每一部分的外座圈是暴露的，并且隔離件包括一個(gè)環(huán)形帶狀物，該帶狀物在軸向上(“浮動(dòng)的”)定位在它們之間。該隔離件是由施加在該軸承上的一個(gè)軸向的預(yù)應(yīng)力保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。在此類安排中，公差環(huán)被定位在軸承的外座圈與臂之間。這些匹配的部件之間的連接可以展示出共振行為，即其中外部振動(dòng)在該連接中被放大。在確定該組件的操作中，共振頻率或組件的頻率是重要的。例如，在硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸安裝中，當(dāng)發(fā)生共振時(shí)，不能發(fā)生精確的數(shù)據(jù)寫(xiě)入，從而知道共振的頻率是重要的。共振頻率可以取決于在安裝期間所發(fā)生的壓縮的量值。概述在它的最一般的情況下，本披露提出了在使用中改變圓周周圍的公差環(huán)波狀物的剛度以使得該公差環(huán)內(nèi)所保持的內(nèi)部部件所承受的壓縮力均勻。這些波狀物的剛度可以提供用于控制該內(nèi)部部件所承受的壓縮力的手段，這進(jìn)而可以影響該部件的特性。在一個(gè)實(shí)例中，該內(nèi)部部件可以是一個(gè)軸承，例如一個(gè)安裝在一個(gè)軸上形成一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD樞軸的一部分的軸承。由該公差環(huán)的波狀物所施加的不均勻的壓縮力可以引起該軸承的扭曲。這可能發(fā)生，尤其是如果該軸承的朝向外面的壁(例如，每個(gè)座圈的套管或朝向外面的壁)是薄的，這在小型裝置中是典型的。使用中軸承的扭曲可以對(duì)樞軸連接件的共振頻率造成影響，例如通過(guò)對(duì)軸承剛度以及轉(zhuǎn)矩剖面有影響。通過(guò)使該軸承所承受的壓縮力均勻，扭曲可以被控制，例如減少到最小，這可以在使用中提供對(duì)該樞軸連接件的共振頻率的更大的控制。一方面，一個(gè)裝置可以包括一個(gè)內(nèi)部部件、一個(gè)與該內(nèi)部部件相匹配的外部部件、 以及一個(gè)位于該內(nèi)部與外部部件之間用于在其間提供過(guò)盈配合的公差環(huán)，其中該公差環(huán)包括一個(gè)具有多個(gè)徑向延伸的凸起的分裂圈，這些突起可以在該內(nèi)部與外部部件之間壓縮， 并且其中該突起的剛度在該公差環(huán)的圓周的周圍發(fā)生改變。該公差環(huán)可以包括被彎曲成該分裂圈構(gòu)型的材料的一個(gè)條帶。該材料的條帶可以包括一個(gè)未成形的區(qū)域，從該區(qū)域所有的凸起都向相同的方向延伸，例如或者都徑向地向內(nèi)亦或都徑向地向外?？梢詫⑦@些凸起壓縮形成該材料的條帶。在這種構(gòu)型下，該公差環(huán)的未成形的表面抵靠這些內(nèi)部和外部部件中的一個(gè)，并且這些凸起抵靠這些內(nèi)部和外部部件中的另一個(gè)。凸起的剛度可以是將該凸起變形至離開(kāi)該公差環(huán)的未成形 的表面某一徑向距離所要求的力的一個(gè)量度。每個(gè)凸起都可以是一個(gè)圓周曲線頂點(diǎn)，該曲線頂點(diǎn)沿徑向方向向內(nèi)地或向外地延伸。每個(gè)曲線頂點(diǎn)都具有一個(gè)圓周寬度，在該寬度內(nèi)它升到一個(gè)峰上并且從一個(gè)峰上下落。 可以存在兩個(gè)或多個(gè)系列的曲線頂點(diǎn)，軸向地彼此間隔開(kāi)。
通過(guò)改變其圓周寬度可以改變凸起的剛度。增加凸起的寬度同時(shí)保持其徑向高度可以軟化該凸起，例如降低其剛度?？商娲鼗蛄硗獾兀梢酝ㄟ^(guò)改變其徑向高度來(lái)改變凸起的剛度。增加凸起的高度同時(shí)保持其圓周寬度可以硬化該凸起，即增加其剛度?？梢允褂眠@兩個(gè)技術(shù)之一或這兩者的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)改變?cè)摴瞽h(huán)的圓周周圍這些凸起的剛度。 剛度的改變可以在該分裂圈的間隙處(即，朝向該材料的條帶的末端，該材料被朝向彼此彎曲以形成該環(huán))提供更加剛性的凸起。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是因?yàn)殚g隙處的凸起比該環(huán)周圍另外的凸起更少地被限制，它們傾向于施加較小的力。硬化間隙處的這些凸起可以使由該內(nèi)部部件上的環(huán)所施加的力能夠更均勻地分布在其圓周的周圍。這些凸起可以包括位于該間隙附近的一個(gè)或多個(gè)邊緣凸起以及在與該間隙的各邊相關(guān)的邊緣凸起之間的環(huán)周圍的多個(gè)本體凸起，其中這些邊緣凸起比本體凸起具有更高的剛度?？梢允褂闷渌膭偠刃筒摹＠纾倔w凸起的剛度可以朝向這些邊緣凸起梯度地增加。在該HDD環(huán)境中，優(yōu)選地是使用一種剛度型材，該剛度型材在該內(nèi)部部件周圍提供一種均勻的力。然而，其他環(huán)境可能要求不同的剛度型材，例如在該圓周周圍提供一種力的不均勻分布的剛度型材。通過(guò)改變這些凸起的剛度，能夠以可控的和可重復(fù)的方式實(shí)現(xiàn)任何類型的剛度型材。另一方面，硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件可以包括一個(gè)臂，該臂具有其中的一個(gè)孔、一個(gè)可接收于該孔中的軸、以及一個(gè)位于該孔與該軸和臂之間用于在其間提供一種過(guò)盈配合的公差環(huán)，其中包括一個(gè)分裂圈的公差環(huán)具有多個(gè)徑向延伸的凸起，這些凸起可以壓縮在該軸和臂之間，并且其中這些凸起的剛度在該公差環(huán)的圓周的周圍是不同的。該軸可以具有安裝在其上的一個(gè)軸承。在該公差環(huán)上的這些凸起可以僅徑向地向外延伸，這樣使得一個(gè)未成形的區(qū)域抵靠該軸承的一個(gè)朝向外面的表面，并且這些凸起抵靠該孔內(nèi)該臂的一個(gè)朝向內(nèi)的表面。這種構(gòu)型可以允許通過(guò)該公差環(huán)發(fā)出的力被該軸承的朝向外側(cè)的表面上的未成形的區(qū)域所擴(kuò)散。硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件是小的，從而使用時(shí)該公差環(huán)可以具有小于16mm的直徑。另一方面，可以將一個(gè)預(yù)先裝配的裝置用于硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件中。該預(yù)先裝配的裝置可以包括被安裝在或者其中具有一個(gè)孔的一個(gè)臂、被置于該孔中的公差環(huán)、亦或一個(gè)可以接收于該孔中的軸，被置于該軸周圍的公差環(huán)上的一個(gè)公差環(huán)，其中包括一個(gè)分裂圈的公差環(huán)具有多個(gè)徑向延伸的凸起，這些凸起的剛度在該公差環(huán)的圓周的周圍是不同的。在一個(gè)實(shí)施方案中，該預(yù)組件包括一個(gè)僅具有位于一個(gè)臂中形成的孔中徑向向外延伸的凸起的公差環(huán)。該孔的直徑可以是小于該公差環(huán)的靜止直徑，由此在其自身的彈性下可將該公差環(huán)保持在其中。這些凸起可以與該孔的朝向內(nèi)的表面接合。一個(gè)朝向外的逐漸變小的軸向邊緣可以從該公差環(huán)的一個(gè)或兩個(gè)末端延伸以作為用于一個(gè)內(nèi)部部件(例如軸)的引導(dǎo)件插入該預(yù)組件中，例如插入該公差環(huán)的中心。插入內(nèi)部部件可以將該公差環(huán)變形以壓縮這些凸起并且在臂和內(nèi)部部件之間提供一種過(guò)盈配合。在又另外的方面，含有分裂圈的公差環(huán)具有多個(gè)徑向延伸的凸起，這些凸起是可變形的以在該樞軸的內(nèi)部部件與外部部件之間提供一種過(guò)盈配合，其中這些凸起的剛度在該公差環(huán)的圓周周圍是不同的。該公差環(huán)可以被用于硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件中。參考本披露的其他方面，該公差環(huán)可以具有以上討論的任何特征。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明通過(guò)參見(jiàn)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(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員變得清楚。

圖1示出了一個(gè)常規(guī)的硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸安裝的一個(gè)平面圖，它包括一個(gè)公差環(huán)；圖2示出了沿著在圖1中所示的硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸安裝的線X-X截取的一個(gè)截面；圖3示出了在圖1中所示的硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸安裝的臂與套管樞軸之間的連接的一個(gè)放大圖；圖4是在無(wú)均勻的力分布下常規(guī)的樞軸連接件中軸承的放大比例的圓形跡線；圖5是說(shuō)明在無(wú)均勻的力分布下在常規(guī)的樞軸連接件中如何緊密地將球保持在軸承中的一個(gè)示意圖；圖6是說(shuō)明通過(guò)公差環(huán)周圍的凸起所施加的壓縮力的一個(gè)示意圖，該公差環(huán)被壓縮至樣品公差環(huán)相同的高度，這些樣品公差環(huán)具有和不具有凸起剛度的改變；圖7是用于常規(guī)的HDD公差環(huán)的其中具有形成的多個(gè)凸起的材料的條帶的一個(gè)平面圖；圖8是用于一種HDD公差環(huán)的其中具有形成的多個(gè)凸起的材料的條帶的一個(gè)平面圖，該HDD公差環(huán)是本披露的一個(gè)實(shí)施方案；圖9是用于一種HDD公差環(huán)的其中具有形成的多個(gè)凸起的材料的條帶的一個(gè)側(cè)視圖，該HDD公差環(huán)是本披露的另一個(gè)實(shí)施方案；圖10是說(shuō)明根據(jù)本披露的一個(gè)實(shí)施方案一個(gè)邊緣凸起和一個(gè)本體凸起的不同的剛度特征的示意圖；在不同的圖中使用相同的參考符號(hào)表示相似的或相同的事項(xiàng)。詳細(xì)說(shuō)明圖1示出了一個(gè)已知的硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸安裝30，該硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸安裝包括一個(gè)臂32，該臂被適配為保持磁性的記錄盤以及樞軸34，該樞軸是在一個(gè)軸承上圍繞一個(gè)軸可旋轉(zhuǎn)的。一個(gè)公差環(huán)(圖1中未示出)在樞軸34與臂32之間提供了過(guò)盈配合，這樣該臂隨著樞軸旋轉(zhuǎn)。圖2示出了沿著在圖1中的線X-X截取的一個(gè)截面。圖2示出了臂32包括一個(gè)圓周的殼體36，該殼體包括一個(gè)孔，樞軸34被接收在該孔中。樞軸34包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的套管構(gòu)件42，該構(gòu)件經(jīng)由一對(duì)軸承40、41被連接到一個(gè)軸38上。因此，圖2示出了一個(gè)套管樞軸的一個(gè)實(shí)例。該公差環(huán)裝配在可旋轉(zhuǎn)的套管構(gòu)件42的外表面與該孔的內(nèi)表面之間，該孔形成在該圓周的殼體36中。這在圖3中以更多的細(xì)節(jié)示出，其中可以看到，被壓縮在可旋轉(zhuǎn)的套管構(gòu)件42與圓周的殼體36之間的一個(gè)公差環(huán)20具有基本上與軸承40、41對(duì)齊的多個(gè)波狀物28。在圖3中可以看到，可旋轉(zhuǎn)的套管構(gòu)件42包括一個(gè)一體的隔離元件43，該隔離元件將這些軸承40、41隔開(kāi)。圖4、5和6幫助說(shuō)明本披露要著手解決的問(wèn)題。圖4是在HDD樞軸中軸承壁50 的平面圖的圖解表示，該HDD樞軸在使用中由一個(gè)常規(guī)的公差環(huán)扭曲，即均勻地凸起的公差環(huán)。比例尺被放大以說(shuō)明該作用。圓形虛線52表示該軸承壁的未扭曲的邊緣。為了給出扭曲的比例的概念，在0°、90°、180°以及270°軸線上以約3μπι的間隔繪出界線54。軸承的總直徑是約15mm，這樣該扭曲的尺度是小于該直徑的。圖4顯 示了將該軸承壁扭曲這樣使得進(jìn)一步推入0°至90°象限以及180°至 270°象限中并且從90°至180°以及270°至0°象限中突出。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)從一個(gè)象限中突出發(fā)生在該公差環(huán)中的間隙處。因?yàn)?，間隙處的凸起具有更多的移動(dòng)自由度，它們似乎施加較小的力。這種移動(dòng)的自由度還反映在該軸承的相對(duì)側(cè)面的松弛中，因?yàn)樵撦S承可以朝向該間隙偏移以占有一個(gè)偏離中心的位置，在此通過(guò)這些鄰近該間隙以及與該間隙相對(duì)的凸起的力是基本上相等的。因此，在該間隙處的以及該間隙相對(duì)的軸承壁具有更多的作用， 因?yàn)樵谶@些區(qū)域中由這些凸起所施加的力小于其他象限。壓縮力上的差異導(dǎo)致該軸承壁扭曲。在該環(huán)中該間隙處來(lái)自多個(gè)凸起的貫穿該軸承的壓縮小于不在該間隙處的那些。圖5是一個(gè)圖，它顯示軸承壁的扭曲在由軸承的座圈中所保持的球所承受的力中是如何顯示其自身的，即如何緊密地將每個(gè)球保持在其座圈內(nèi)。圖5顯示了該軸承的圓周周圍存在緊度顯著的改變。存在兩個(gè)緊度峰，它們對(duì)應(yīng)于兩個(gè)推入?yún)^(qū)，參見(jiàn)圖4。類似地，存在兩個(gè)松弛的區(qū)域。這些發(fā)生在該公差環(huán)的間隙處以及該公差環(huán)的間隙相對(duì)處。圖6是一個(gè)圖，該圖顯示了通過(guò)多個(gè)公差環(huán)凸起發(fā)出的壓縮力，這些凸起被壓至該公差環(huán)的圓周周圍的一個(gè)均勻的高度(在這個(gè)實(shí)例中0. 29mm)。線56是從具有均勻凸起的常規(guī)公差環(huán)中得到的值的曲線圖。壓縮力在該間隙相對(duì)的凸起處升高至一個(gè)峰并且在該間隙附近的凸起處是低的，即在由于存在該間隙而較少受限的凸起處。為了減少軸承壁的扭曲或?qū)⑵錅p少至最小，一個(gè)公差環(huán)可以具有多個(gè)凸起，當(dāng)被壓至一個(gè)均勻高度時(shí)(即相應(yīng)于一個(gè)給出的間隙)這些凸起在該公差環(huán)的圓周周圍展示均勻壓縮力，如圖6中由虛線58所說(shuō)明的。為了實(shí)現(xiàn)均勻壓縮力，有必要改變這些公差環(huán)凸起的剛度。改變剛度允許使由凸起遞送的壓縮力調(diào)節(jié)與其相對(duì)于該間隙的位置相配合。為了使圖6中顯示的壓縮力均勻， 對(duì)于給出的間隙的間隙處的凸起需要提供更強(qiáng)的壓縮力，即變的更硬，并且中心內(nèi)的波狀物需要提供更弱的壓縮力，即變得剛度更低。圖7顯示了彈性材料60的一個(gè)條帶，例如彈簧鋼，兩行凸起62被壓縮形成(例如， 壓制)于其中?？梢酝ㄟ^(guò)使邊緣66，68朝向彼此將條帶60彎曲以形成一種公差環(huán)。該頂部和底部邊緣64，65是朝外張開(kāi)的(即與凸起62相同的方向)從而為公差環(huán)提供了一個(gè)朝向內(nèi)的逐漸變小的引導(dǎo)表面。圖7顯示了一個(gè)常規(guī)的公差環(huán)，其中所有的凸起都具有相同的尺寸和形狀。圖8顯示了其中具有多個(gè)壓縮形成的凸起72的彈性材料70的一個(gè)條帶的一個(gè)實(shí)施方案，當(dāng)邊緣74，75被朝向彼此彎曲時(shí)，這樣該條帶形成了一個(gè)環(huán)狀的帶。如圖7中所示頂部和頂部邊緣76，77是向外張開(kāi)的。與圖7類似地，圖8中的條帶70具有兩行凸起72。然而，在這個(gè)實(shí)施方案中每行都具有三個(gè)不同類型的凸起。在(即鄰近)邊緣74，75處，存在三個(gè)邊緣凸起78的一個(gè)組。 這些凸起具有比凸起62更窄的寬度(即更小的圓周范圍)，但具有相同的峰高，如圖7中所示。這意味著它們是更硬的，即對(duì)于給出的壓縮距離展示更高的壓縮力。這些邊緣凸起78的每一組的圓周地向內(nèi)，存在兩個(gè)中間凸起80的一個(gè)組。這些凸起比邊緣凸起更寬但具有相同的高度(即遠(yuǎn)離該條帶的峰的延伸)并且因此比邊緣凸起剛度更低。
在中間凸起80的這些組之間是三個(gè)本體凸起82的一個(gè)組。這些本體凸起每一個(gè)都比中間凸起更寬，但具有相同的高度，并且因此比中間凸起和邊緣凸起剛度更低。在這個(gè)說(shuō)明的實(shí)施方案中，本體凸起82與圖7中的凸起具有相同的尺寸。這不是必須是這樣的。 事實(shí)上，可以優(yōu)選地是本體凸起比常規(guī)凸起剛度更低。 在一個(gè)實(shí)施方案中，邊緣凸起與本體凸起之間剛度方面的差異可以是至少約2%， 例如至少約3%、甚至至少約5%。在某些實(shí)施方案中，邊緣凸起與本體凸起之間剛度方面的差異可以是至少約7%，甚至至少約10%。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，邊緣凸起與本體凸起之間剛度方面的差異可以是不大于約50%，例如不大于約40%、不大于約30%、甚至不大于約20%。每個(gè)類型的凸起的數(shù)量以及精確的尺寸可以取決于具體的用途。例如，可以沒(méi)有中間凸起。在各邊緣處在每一行中可以僅有一個(gè)邊緣凸起。此外，在每一組中這些凸起不必完全相同。例如，邊緣凸起可以朝向中間凸起或本體凸起各自增加寬度，例如用于提供多個(gè)凸起類型之間光滑的轉(zhuǎn)變。類似地，該本體凸起可以朝向該條帶的中心(即使用中該間隙相對(duì)的位置)增加寬度。雖然說(shuō)明了兩行凸起，可以使用任何數(shù)量的行。在所有這些行中優(yōu)選地這些不同類型的凸起是對(duì)齊的。圖9顯示了穿過(guò)用于制造公差環(huán)的材料84的一個(gè)薄片上的一行凸起的一個(gè)橫面。 在這個(gè)實(shí)施方案中，該行中各凸起的寬度是恒定的，但是峰的伸展是不同的。這些凸起的相對(duì)高度被放大用于清楚地說(shuō)明。因此，在各邊緣86，87存在一個(gè)邊緣凸起88，該邊緣凸起具有比內(nèi)部凸起更大的高度(離開(kāi)未成形區(qū)域84的距離)。這些邊緣凸起88的周圍的向內(nèi)部分有兩個(gè)的中間凸起90的一個(gè)組，該中間凸起具有中間高度。在這些中間凸起之間存在一個(gè)本體凸起92，該本體凸起具有比該中間凸起和邊緣凸起更低的高度。如圖8中所示，在其他實(shí)施方案中每種類型的凸起的數(shù)量可以是不同的。在實(shí)踐中，調(diào)節(jié)這些凸起的剛性型材可以使用圖8中說(shuō)明的變寬效應(yīng)以及圖9中說(shuō)明的提高波高的一個(gè)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。還可以使用其他方法，例如通過(guò)改變?cè)撉€頂點(diǎn)的斜率的角度來(lái)改變?cè)撏蛊鸬臋M截面形狀等。圖10是一個(gè)圖，該圖顯示了對(duì)于一個(gè)邊緣凸起以及一個(gè)本體凸起的剛度型材用來(lái)說(shuō)明對(duì)于相同的間隙(即部件之間的環(huán)形間隙)不同的壓縮力是如何產(chǎn)生的。該邊緣凸起的剛度型材94位于該本體凸起的剛度曲線95之上。在這個(gè)實(shí)施方案中，在HDD樞軸安裝(即約0. 27mm至約0.31mm之間)中典型地環(huán)形間隙的公差區(qū)域96內(nèi)，該邊緣凸起施加一個(gè)力，該力始終大于該本體凸起約50N。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括一個(gè)內(nèi)部部件；一個(gè)外部部件；以及一個(gè)位于該內(nèi)部與外部部件之間用于在其間提供過(guò)盈配合的公差環(huán)，該公差環(huán)包括具有多個(gè)徑向延伸的凸起的材料的一個(gè)條帶，該材料的條帶被彎曲成具有一個(gè)間隙的環(huán)，該徑向延伸的凸起可以被壓縮在該內(nèi)部與外部部件之間，這些徑向延伸的凸起的剛度在該公差環(huán)的圓周的周圍是不同的。
2.一種硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，包括一個(gè)其中具有孔的臂；一個(gè)可接收于該孔中的軸；以及一個(gè)位于該孔與該軸之間用于在其間提供過(guò)盈配合的公差環(huán)，該公差環(huán)包括具有多個(gè)徑向延伸的凸起的材料的一個(gè)條帶，該材料的條帶被彎曲成具有一個(gè)間隙的環(huán)，該徑向延伸的凸起可以被壓縮在該孔與該軸之間，這些徑向延伸的凸起的剛度在該公差環(huán)的圓周的周圍是不同的。
3.一種用于硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件的預(yù)先裝配的裝置，包括一個(gè)其中具有孔的臂或一個(gè)可接收于該孔中的軸；以及一個(gè)被安裝在或者該孔內(nèi)亦或該軸周圍的公差環(huán)，該公差環(huán)包括具有多個(gè)徑向延伸的凸起的材料的一個(gè)條帶，該材料的條帶被彎曲成具有一個(gè)間隙的環(huán)，該徑向延伸的凸起可以被壓縮在該孔與該軸之間，這些徑向延伸的凸起的剛度在該公差環(huán)的圓周的周圍是不同的。
4.一種公差環(huán)，包括一個(gè)具有多個(gè)徑向延伸的凸起的材料的條帶，該材料的條帶被彎曲成一個(gè)具有間隙的環(huán)，這些徑向延伸的凸起可以被壓縮在該孔與該軸之間，這些徑向延伸的凸起的剛度在該公差環(huán)的圓周周圍是不同的。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置、公差環(huán)或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中該材料的條帶包括一個(gè)未成形的區(qū)域，從該區(qū)域多個(gè)凸起延伸。
6.如權(quán)利要求1或4所述的裝置或公差環(huán)，其中該未成形的區(qū)域抵靠該內(nèi)部和外部部件中的一個(gè)，并且這多個(gè)凸起抵靠該內(nèi)部和外部部件中的另一個(gè)。
7.如權(quán)利要求2或3所述的裝置或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中該未成形的區(qū)域抵靠該孔和該軸中的一個(gè)，并且多個(gè)凸起抵靠該孔和該軸中的另一個(gè)。
8.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置、公差環(huán)或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中這多個(gè)徑向延伸的凸起徑向地向內(nèi)延伸。
9.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置、公差環(huán)或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中這多個(gè)徑向延伸的凸起徑向地向外延伸。
10.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，每個(gè)徑向延伸的凸起具有一個(gè)圓周寬度以及一個(gè)徑向高度。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中每個(gè)徑向延伸的凸起包括一個(gè)在該徑向方向上延伸的圓周的曲線頂點(diǎn)，在該圓周寬度內(nèi)該曲線頂點(diǎn)上升到一個(gè)峰上并且從其上下降。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，這些徑向延伸的凸起的徑向高度在該公差環(huán)的圓周的周圍是不同的。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，這些徑向延伸的凸起的圓周寬度在該公差環(huán)的圓周的周圍是不同的。
14.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中該公差環(huán)包括兩行或多行徑向延伸的凸起，這些凸起被彼此軸向地間隔開(kāi)。
15.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中多個(gè)徑向延伸的凸起包括位于該間隙附近的一個(gè)或多個(gè)邊緣凸起，以及多個(gè)位于該環(huán)的圓周周圍的本體凸起。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中該邊緣凸起的剛度大于該本體凸起的剛度。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中該本體凸起的剛度朝向這些邊緣凸起增加。
18.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中該公差環(huán)具有一個(gè)剛性外形，該剛性外形在該內(nèi)部部件或該軸的周圍提供了一個(gè)均勻的力。
19.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中在使用中該公差環(huán)具有小于16mm的直徑。
20.如權(quán)利要求2或3所述的裝置、公差環(huán)、或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中該孔具有一個(gè)直徑，該直徑小于該公差環(huán)的靜止直徑。
21.如權(quán)利要求1至4之一所述的裝置、公差環(huán)或硬盤驅(qū)動(dòng)器樞軸連接件，其中該公差環(huán)包括一個(gè)向外逐漸變小的軸向邊緣。
全文摘要
一種裝置，該裝置包括一個(gè)內(nèi)部部件(42)、一個(gè)外部部件(36)；以及一個(gè)位于該內(nèi)部與外部部件之間用于在其間提供一種過(guò)盈配合的公差環(huán)(20)。該公差環(huán)包括具有多個(gè)徑向延伸的凸起(72)的材料的條帶。該材料的條帶被彎曲成具有間隙的環(huán)。該徑向延伸的凸起可以被壓縮在該內(nèi)部與外部部件之間，并且這些徑向延伸的凸起的剛度在該公差環(huán)的圓周的周圍是不同的。
文檔編號(hào)F16C35/077GK102177357SQ200980140433
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者A·R·斯雷恩, S·A·休斯 申請(qǐng)人:圣戈班性能塑料萬(wàn)科有限公司