CN102803769A - 外轴承护罩 - Google Patents

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Abstract

一种轴承组件，其包括内座圈和外座圈，内座圈适于联接至内构件，外座圈适于联接至外构件并且定位成使得内座圈与外座圈相对并且间隔开。滚子元件设置在内座圈与外座圈之间。内凸缘联接至外座圈，包括周向间隔开的凹部并且大体沿径向朝向内座圈延伸。外凸缘联接至内座圈。柔性密封构件接触内凸缘和外凸缘两者。护罩包括延伸穿过凹部的突起部。突起部联接至外座圈。内构件和外构件被允许彼此相对旋转。

Description

外轴承护罩
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年11月13日提交的美国专利申请No.12/617,977的优先权并且本申请是2006年6月30日提交的美国专利申请No.11/480,212的部分继续申请。上述申请的全部公开内容通过参引结合在此。
技术领域
本发明涉及一种轴承组件，并且更具体地涉及轴承组件的密封结构。
背景技术
现有技术中已知各种轴承组件。典型的轴承组件包括周向内座圈以及外座圈，内座圈安装在内部件上，内部件例如是诸如轴的旋转内构件，外座圈定位成使得内座圈与外座圈呈相对并且间隔开的关系。外座圈安装至外部件，例如比如静止构件。内座圈与外座圈之间通常设置有多个滚子元件例如滚珠。滚子元件减小运动零件和表面之间的摩擦和磨损，并且轴承组件通常包含润滑剂以通过减小摩擦和磨损来进一步保护滚子元件和其他零件。美国专利No.5,704,719（Cook等人）、美国专利No.5,716,147（Cook等人）、美国专利No.5,863,137（Johnson等人）、美国专利No.5,927,864（Feerick）、以及美国专利No.6,677,283（Ni）中公开了示例性轴承组件，所有文献通过参引结合在此。
轴承组件经常经受严酷的操作环境，在这些操作环境中，轴承组件暴露于液体的、气体的和固体的污染物。例如，轴承组件经常遇到灰尘、磨蚀材料、金属颗粒、腐蚀性化学物和水。进入轴承组件内部的污染物能够快速地损坏和磨损滚子元件，这可能最终造成轴承失效。因此，需要改进的坚固耐用的轴承密封结构。
发明内容
一种轴承组件包括内座圈和外座圈，内座圈适于联接至内构件，外座圈适于联接至外构件并且定位成使得内座圈与外座圈相对并且间隔开。滚子元件设置在内座圈与外座圈之间。内凸缘联接至外座圈，包括周向间隔开的凹部并且大体沿径向朝向内座圈延伸。外凸缘联接至内座圈。柔性密封构件接触内凸缘和外凸缘两者。护罩包括延伸穿过凹部的突起部。突起部联接至外座圈。内构件和外构件被允许彼此相对旋转。
在另一布置中，一种轴承组件包括内座圈和外座圈，内座圈适于联接至内构件，外座圈包括大致球形的滚子接触表面。外座圈适于联接至外构件，并且定位成使得内座圈与外座圈相对并且间隔开。滚子元件设置在内座圈与外座圈之间，并且与滚子接触表面接触。内凸缘联接至外座圈，包括周向间隔开的凹部并且大体沿径向朝向内座圈延伸。外凸缘联接至内座圈。柔性密封构件接触联接至内座圈的构件和联接至外座圈的构件。护罩包括延伸穿过凹部的突起部。突起部联接至外座圈。内构件和外构件被允许沿不一致的轴线彼此相对旋转。
在另一布置中，一种轴承组件包括内座圈和外座圈，内座圈适于联接至内构件，外座圈适于联接至外构件，并且定位成使得内座圈与外座圈相对并且间隔开。滚子元件设置在内座圈与外座圈之间。内凸缘联接至外座圈，包括周向间隔开的凹部并且大体沿径向朝向内座圈延伸。外凸缘联接至内座圈。护罩包括延伸穿过凹部的突起部。突起部联接至外座圈。外凸缘与内凸缘交叠，护罩与外凸缘交叠。内构件和外构件被允许彼此相对旋转。
在另一布置中，一种轴承组件包括内座圈和外座圈，内座圈联接至内构件，外座圈联接至外构件。外座圈定位成与内座圈相对并且间隔开。多个滚子元件设置在内座圈与外座圈之间。凸缘元件联接至内座圈与外座圈中的一个，并且大体沿径向朝向内座圈和外座圈中的另一个延伸。金属的护罩联接至内座圈与外座圈中的另一个，并且延伸得与凸缘元件相邻。内构件和外构件被允许彼此相对旋转。
附图说明
此处描述的附图仅用于示例目的而无意于以任何方式限制本公开内容的范围。
图1是轴承组件和弹性密封元件的实施方式的立体图；
图2A是轴承组件和弹性密封元件的局部剖视图；
图2B是轴承组件和弹性密封元件的替代性实施方式的局部剖视图；
图2C是轴承组件和弹性密封元件的替代性实施方式的局部剖视图；
图3A是轴承组件和弹性密封元件的替代性实施方式的局部剖视图；和
图3B是轴承组件和弹性密封元件的替代性实施方式的局部剖视图；
图3C是轴承组件和弹性密封元件的替代性实施方式的局部剖视图；
图4是轴承组件和弹性密封元件的替代性实施方式的局部剖视图，以虚线示出了轴承组件各部件的轴向运动；
图5是轴承组件和金属护罩的局部剖视图；
图6是轴承组件和金属护罩的替代性实施方式的局部剖视图；
图7是替代性轴承组件的立体图；
图8是图7中描绘的轴承组件的反侧立体图；
图9是替代性轴承组件的端视图；
图10是沿图9中的10-10线截取的剖视图；
图11是替代性轴承组件的分解立体图；和
图12是另一替代性轴承组件的局部截面图；
具体实施方式
下文描述本质上仅仅是示例性的而无意于限制本公开内容、应用或使用。应当理解，尽管各特征的精确结构构造可能会稍有不同，但是在所有附图中相应的附图标记指示各实施方式中的相同的或相应的零件和特征。在文中使用的“一”和“一个”指示存在物品的“至少一个”；当可能时，可能存在多个这种物品。
图1和图2A图示了轴承组件10的示例性实施方式，轴承组件10包括弹性密封元件24、安装在内构件上并且保持在壳体12内，所述内构件能够是轴16。外构件能够例如通过用螺栓（未示出）穿过壳体12的凸缘13中的孔口17联接至轴承组件10。轴承组件10包括内座圈14和外座圈18，内座圈14安装在轴16上，外座圈18定位成使得内座圈14的滚子轴承表面15与外座圈18的滚子轴承表面19相对并且间隔开。内座圈14与外座圈18之间设置有多个滚子元件20。可以理解，尽管滚子元件20在图2A中描绘为球形滚珠，但其能够是任意数量的不同类型的滚子元件20，包括例如滚针滚子、锥形滚子和偏置滚子。另外，尽管本实施方式中仅图示了一排滚子元件20，但轴承组件10中能够存在多于一排的滚子元件20。
诸如凸缘元件22的刚性元件示出为直接联接至内座圈14；凸缘元件22沿大致径向方向朝向外座圈18延伸。垂直部22a和成角部22b沿该大致径向方向延伸。如在此实施方式中示出的，外座圈18（像内座圈14那样）能够由联接在一起的多个部件18a和18b形成。外座圈18联接有弹性密封元件24，该弹性密封元件24从外座圈18延伸而与凸缘元件22的外侧26相邻，如图所示。在该实施方式中，凸缘元件22和相邻的弹性密封元件24图示为彼此紧邻，导致在凸缘元件22与弹性密封元件24之间形成狭窄间隙30，例如如图2A中所示。替代性地，弹性密封元件24能够与凸缘元件22接触，例如如图2B和图2C中所示。
在描述弹性密封元件24与凸缘元件22的关系时的术语“相邻”包括：在弹性密封元件24与凸缘元件22之间具有狭窄间隙30的实施方式（示例包括图2A和图3A）；弹性密封元件24接触凸缘元件22的实施方式（示例包括图2B、图2C、图3B和图3C）；以及弹性密封元件24在凸缘元件的外侧26（示例包括图2A、图2C、图3A和图3C）或者在凸缘元件22的内侧28（示例包括图2B和图3B）。例如，凸缘元件22与相邻的弹性密封元件24之间的接触能够是直接接触或者经由从弹性密封元件24延伸的成型唇式密封件32接触，如图2C和图3C中所示。其他实施方式包括如下轴承组件10：其中弹性密封元件24沿该弹性密封元件24的大致长度与凸缘22相邻，或者其中仅弹性密封元件24的末端与凸缘元件22相邻。在弹性密封元件24与凸缘元件22接触的实施方式中，由于不存在间隙，所以能够在弹性密封元件24与凸缘元件22之间产生零间隙密封。
弹性密封元件24能够由各种材料形成；通常弹性密封元件24能够由聚合物、橡胶或弹性体材料形成。用于弹性密封元件24的示例性材料包括：尼龙；聚丙烯；含氟聚合物，例如来自DuPont的含氟弹性体，例如
Figure BDA00001798477600052
腈；乙烯丙烯酸酯橡胶，例如
Figure BDA00001798477600053
尿烷；聚酰亚胺，例如
Figure BDA00001798477600054
或者其他聚合物、橡胶、弹性体及其复合物。包括经得住超声波焊接的材料在内的其他示例性材料为：聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，即，ABS共聚物；丙烯酸树脂；丁二烯苯乙烯；亚苯氧化物（phenylene-oxide）基树脂；聚碳酸酯；聚醚酰亚胺；聚醚砜；聚苯乙烯；聚氯乙烯；乙缩醛；纤维素；含氟聚合物；尼龙；聚酯；聚醚醚酮（PEEK）；聚乙烯；聚甲基戊烯；聚苯硫醚；和聚丙烯。基本上可使用任何可挠曲的材料，只要其与轴承组件10的预期操作环境相容即可；例如，其应当相对于预期应用具有化学的以及热的稳定性。
为弹性密封元件24选择的材料的磨损特性也是重要的。通常，与由刚性材料例如金属构成的密封元件相比，弹性密封元件24与凸缘元件22之间的任何接触对于弹性密封元件24和凸缘元件22两者均产生更小的磨损。例如，金属密封元件与金属凸缘元件22之间的接触能够快速地磨损金属密封件和金属凸缘元件22，并且能够不可逆地损坏密封有效性。如果凸缘元件22接触弹性密封元件24，则弹性密封材料24的可挠性允许其弯曲。此外，弹性密封元件24的柔性和可挠曲特性允许其适应弹性密封元件24与凸缘元件22之间的运动，同时仍维持有效密封。此外，弹性密封元件24的可挠性能够允许弹性密封元件24偏置靠在凸缘元件22上。弹性密封元件24的实施方式能够进一步包括渐缩形状，使得如果弹性密封元件24偏置靠在凸缘元件22上，则弹性密封元件24在磨损时仍与凸缘元件22接触。
如图2A至图2C的实施方式中所示，弹性密封元件24通过压配合至容纳沟槽34中而联接至外座圈18。然而，弹性密封元件24能够替代性地通过本领域中通常已知的各种方法联接至外座圈18。这样的联接方法（未示出）包括但不局限于超声波焊接、粘合剂粘合、或者通过将弹性密封元件24熔化至外座圈18中形成的孔或凹口内。应当认识到，弹性密封元件24的联接方法和材料选择能够是彼此相关的。例如，可以认识到，聚合体弹性密封元件24应当与用于将弹性密封元件24联接至外座圈18的粘合剂相兼容。
轴承组件10可以使用任何适当的方法附连至内构件，该内构件能够是轴16。图中示出了一个示例性方法，其中内座圈14具有轴向延伸部36，该轴向延伸部36具有容纳止动螺钉40的螺纹孔口38。止动螺钉40向下旋紧靠在轴16上以便将内座圈14和轴承组件10固定至轴16。例如，能够使用多于一个的轴向延伸部36和/或止动螺钉40。能够使用其他附连装置将轴16联接至轴承10，例如美国专利No.5,863,137和No.6,908,230中描述的可压缩环形锁定卡圈，这些文献的全部内容通过参引结合在此。
轴承组件10和弹性密封元件24的润滑能够经由润滑脂配件42完成。润滑脂配件42将润滑脂或者其他润滑剂引导经过外座圈18，以润滑滚子元件20。除了阻挡外部污染物进入以外，弹性密封元件24还能够帮助将润滑脂或者润滑剂保持在轴承组件10内。此外，在润滑轴承组件10时，凸缘元件22与相邻的弹性密封元件24之间的任何空间例如狭窄间隙30将倾向于由润滑脂或润滑剂填充并保持润滑脂或润滑剂。
轴承组件10和弹性密封元件24能够进一步包括另一刚性元件，例如密封架44，以及相协作的柔性密封构件46。密封架44在图2A中示出为联接至外座圈18并且大体沿径向方向朝向内座圈14延伸。密封架44能够由金属形成。柔性密封构件46能够经由凸缘元件22联接至内座圈14。柔性密封构件46具有至少一个密封腿部48，该密封腿部48与密封架44密封地接触。柔性密封构件46能够起类似于单向阀的作用，其允许润滑剂向外运动但限制润滑剂和污染物进入轴承组件的运动。替代性地（未示出），柔性密封构件46能够（例如，经由密封架44）联接至外座圈18，并且通过至少一个密封腿部48与凸缘元件22密封地接触。柔性密封构件46能够由类似于上文关于弹性密封元件24所讨论的材料制成。
如图2A至图3C中所示，通过将密封架44卡扣配合在向内成角度的唇部45上，密封架44能够联接至外座圈18。如图所示，通过在密封架44上包括与向内成角度的唇部45协作的成角度的端部能够提供上述卡扣配合。因此，外座圈18b的部件能够构造为当密封架44被压在外座圈18b上并且卡扣入外座圈18b上的向内成角度的唇部45时提供用于密封架44的边缘的空隙。通过卡扣配合将密封架44联接至外座圈18b提供了径向压配合和轴向力，该轴向力将密封架44拉靠在外座圈18b上，将密封架44固持在适当位置。当然，能够提供许多对本领域普通技术人员显而易见的替代性的卡扣配合布置。
其他非限制性示例（未示出）包括：一种轴承组件10，该轴承组件10具有内座圈14、外座圈18、多个滚子元件20和密封组件，其中内座圈14和外座圈18能够彼此相对旋转。内座圈14联接至内构件，而外座圈18联接至外构件，座圈14、18定位为使得内座圈14与外座圈18相对并间隔开。内座圈14与外座圈18之间设置有多个滚子元件20。密封组件包括第一刚性元件和弹性密封元件24。第一刚性元件包括卡扣配合构件，该卡扣配合构件将第一刚性元件联接至内座圈14或外座圈18，使得第一刚性元件大体沿径向朝向内座圈14或外座圈18中的另一个延伸。弹性密封元件24联接至内座圈14和外座圈18中的另一个，并且延伸得与第一刚性元件相邻。轴承组件10能够进一步包括第二刚性元件，并且第二刚性元件能够通过例如卡扣配合联接至内座圈14和外座圈18中的另一个。弹性密封元件24也能够通过第二刚性元件联接至内座圈14和外座圈18中的另一个。
图2B中示出的替代性实施方式与图2A的轴承组件10大致相同，只是凸缘元件22不在其末端弯曲，并且弹性密封元件24从外座圈18延伸以与凸缘元件22的内侧28相邻。
如图2C所示，在另一替代性实施方式中，弹性密封元件24能够接触凸缘元件22的外表面接触，在弹性密封元件24与凸缘元件22之间基本上不提供间隙、或者提供零空隙的密封。接触能够由一个或多个成型唇式密封件32提供，该成型唇式密封件32从弹性密封元件24延伸以接触凸缘元件22。一个或多个成型唇式密封件32能够帮助阻挡外部污染物进入轴承组件10，并且能够进一步帮助将润滑脂或润滑剂保持在弹性密封元件24与凸缘元件22之间。此外，柔性密封构件46能够呈设置在密封架44与凸缘元件22之间的毛毡插入件50的形式。除了由弹性密封元件24提供的益处之外，毛毡插入件能够帮助阻挡污染物的进入以及润滑剂的损失。
图3A至图3C中示出了轴承组件10和弹性密封元件24的其他实施方式。这些实施方式使用密封架44将弹性密封元件24联接至外座圈18。例如，如图3A中图示的，弹性密封元件24联接至外座圈18。这通过将弹性密封元件24直接联接至密封架44、密封架44本身又直接联接至外座圈18来完成。
弹性密封构件24能够借助于本领域中通常已知的各种方法直接联接至密封架44。这样的联接方法包括但不局限于压配合至密封架44中的容纳沟槽（未示出）中、超声波焊接、粘合剂粘接、或者通过将弹性密封元件24熔化入密封架44中形成的孔或凹口（未示出）中。
如图3A中示出的，弹性密封元件24延伸得与凸缘元件22的外侧26相邻。弹性密封元件24与凸缘元件22形成间隙30。图3B示出了如下实施方式：其中弹性密封元件24联接至密封架44，并且延伸得与凸缘元件22的内侧28相邻，并且如图所示直接接触凸缘元件22。轴承组件10中能够包括附加密封特征，例如柔性密封构件46（图3B中示出了示例性实施方式）或者毛毡插入件50（图3C中示出了示例性实施方式）。图3C图示了如下实施方式：其中弹性密封元件24经由密封架44联接至外座圈18，并且弹性密封元件24经由成型唇式密封件32接触凸缘元件22。
图4图示了凸缘元件22和弹性密封元件24的彼此相对运动。运动能够由于整个轴承组件10的热膨胀或者轴承组件10的各种部件的热膨胀所致。类似地，运动能够由于轴承组件10的部件的磨损所致。轴承组件10内的运动能够是径向的和/或轴向的；图4中描绘了轴向运动的一个示例。凸缘元件22示出为联接至内座圈14，并且弹性密封元件24通过压配合至容纳沟槽34中而联接至外座圈18。在描绘的实施方式中，弹性密封元件24偏置靠在凸缘元件22上。当内座圈14和外座圈18彼此相对径向运动时，偏置靠在凸缘元件22上的弹性密封元件24沿凸缘元件22运动和/或滑动，但由于弹性密封元件24的可挠曲特性，弹性密封元件24与凸缘元件22维持接触或者维持狭窄间隙30。因此，当轴承组件10由于温度变化和/或磨损而膨胀和/或运动时，弹性密封元件24能够维持与凸缘元件22的有效密封。
替代性实施方式（未示出）能够包括一种轴承组件10和弹性密封元件24，其中凸缘元件22和弹性密封元件24相对于内座圈14和外座圈18的位置是颠倒的。例如，凸缘元件22能够替代性地联接至轴承组件10的外座圈18，由此凸缘元件22将大体沿径向朝向内座圈14延伸。相应地，弹性密封元件24将联接至内座圈14，并且将大体沿径向朝向外座圈18延伸以与凸缘元件22相邻。替代性实施方式还包括：其中凸缘元件22联接至外座圈18，并且密封架44联接至内座圈14。在这些实施方式中，弹性密封元件24联接至密封架44，并且将大致沿径向朝向外座圈18延伸以与凸缘元件22相邻。
图5和图6图示了用于与诸如轴16和壳体12的部件一起使用的替代性轴承组件。替代性轴承组件包括代替前述弹性密封元件24的金属护罩。刚性金属护罩可以提供隔绝外部污染物的额外保护。某些工作环境特别严酷，这些工作环境中可能存在掉落的颗粒以及磨蚀颗粒。金属护罩也可以提供期望具有更好冲击强度的坚固耐用的设计。另外，当与各种聚合材料相比时，金属通常提供更好的耐磨性。当与聚合材料相比时，金属护罩也可以更不易于产生翘曲或者其他尺寸变化。由金属形成的部件可以以相对较经济的机加工成本在更窄的公差范围内成形。金属的材料特性允许实施包括压配合在内的替代性附连方法。金属内的残余应力可以维持在弹性变形区域内，而聚合材料通常要经受蠕变和压缩变形。
图5描绘了替代性轴承组件60。轴承组件60大致类似于图3A中描绘的轴承10。因此，相同的元件将由之前引入的附图标记来指代。轴承组件60与图3A中描绘的装置的不同之处在于，弹性密封元件24由联接至密封架44的金属护罩62替代。金属护罩62包括与凸缘元件22的外侧26交叠的大致圆锥形部64。间隙30在护罩62与凸缘元件22之间延伸。由于护罩62安装至外座圈18b，故而可以在整个轴承操作过程中维持间隙30。
护罩62还包括大致轴向延伸的凸缘部66，该凸缘部66压配合至密封架44。在本公开内容的范围内可以设想诸如焊接、粘合剂粘接、铆接、定桩、卷边等替代性附连方法。通过如图5所示定位护罩62，如果需要，由间隙30限定的空间的容积可以保持润滑剂。密封架44、内座圈14、凸缘元件22和护罩62之间的间隙可以由润滑剂填充以进一步抵制污染物进入。另外，应当理解，尽管护罩62描绘为与柔性密封构件46一起使用，但是可以用护罩62保护任意数量的其他密封装置。在一个变型中，不存在柔性密封构件46。污染物的进入受到由护罩62和凸缘元件22形成的迷宫路径的限制。
还可以设想轴承60的其他变型。具体地，另一装置可以包括金属护罩62，该金属护罩62具有与图3C中所示的元件22b类似的弹性体柔性密封腿部。该柔性密封腿部密封地接合凸缘元件22。该柔性密封腿部可以联接至护罩62或凸缘元件22。
图6描绘了以附图标记74标识的另一替代性轴承组件。轴承74大致类似于图2A中描绘的轴承10。因此，相同的元件将由之前引入的附图标记来指代。轴承组件74包括金属护罩76以代替弹性密封元件24。根据所需的具体设计，沟槽34可能存在或者可能不存在。如果设置有沟槽34，护罩76可以包括沿径向向外延伸的突起部78，该突起部78定位在沟槽34内。在图6中右侧示出的替代性装置中，护罩76a不包括突起部78。金属护罩76a压配合至外座圈18a中。
还可以设想轴承74的其他变型。具体地，另一装置可以包括金属护罩76，该金属护罩76具有与图2C中所示的元件22b类似的弹性体柔性密封腿部。该柔性密封腿部密封地接合凸缘元件22。
图7至图12图示了替代性轴承组件100，其包括内座圈102和外座圈104，内座圈102和外座圈104定位成使得内座圈102中形成的第一轴承表面106和第二轴承表面108与外座圈104的滚子轴承表面110相对并间隔开。第一多个滚子元件12由第一保持架114以周向间隔开的方式保持。以类似的方式，第二多个滚子元件116由第二保持架118保持。滚子元件112、116描绘为细长的筒形构件。如上所述，在本公开内容的范围内可以设想其他类型的滚子元件。
第一密封和护罩组合120与外座圈104的第一侧122相联。第二密封和护罩组合124与外座圈104的第二相反侧126相联。第一密封和护罩组合120大致类似于第二密封和护罩组合124。因此，将仅仅详细描述第一密封和护罩组合120。
第一密封和护罩组合120包括内凸缘130、外凸缘132、密封件134和护罩136。内凸缘130包括大致圆锥形部137、沿径向向外延伸的凸缘部138和断续的唇部140。如在图11中最清楚地描绘的，多个周向间隔开的凹部142延伸穿过唇部140并且部分地延伸穿过凸缘部138。内凸缘130可以由低碳钢、铝或其他金属材料形成。
一旦第一多个滚子元件112和第二多个滚子元件116已经与内座圈轴承表面106、108以及外座圈轴承表面110相连通地定位，则将内凸缘130联接至外座圈104。更具体地，向内凸缘130施加轴向安装力以便将唇部140压配合至定位得靠近第一侧122的外大致圆柱表面146。继续向内凸缘130施加力，直至凸缘部138的第一表面148接合外座圈104的第一端表面150为止。应当理解，表面146可以形成为正圆柱表面或者可以替代性地包括圆锥形，如图10所示，以有助于将内凸缘130和护罩136保持至外座圈104。
外凸缘132包括环形本体部154、大致圆柱形的轴套部156、圆锥形部158和保持唇部160。内轴套部156的尺寸确定为以压配合装配接合内座圈102的圆柱部164。如图10中最佳地示出的，外凸缘132沿轴向定位成与内凸缘130交叠，同时在保持唇部160和内凸缘130的大致圆锥形部137之间维持空隙。外凸缘132可以由低碳钢、铝或其他金属形成。
密封件134固定至外凸缘132，并且其尺寸确定为伸出超过保持唇部160的末端166，以密封地接合大致圆锥形部137的外表面170。如上文关于图2A、图2B和图2C中描绘的实施方式所述的，密封件134可以包括毛毡。不然则可以使用泡沫或其他弹性材料。替代性地，如图12所示以及稍后描述的，元件134可以成形为柔性密封构件202，其类似于柔性密封构件46，具有密封地接触内凸缘130的至少一个密封腿部。在另一替代性装置中，可以完全消除密封件134。在此装置中，可以设想，可以将诸如轴承润滑脂的润滑剂定位在内凸缘130与内座圈102之间、外凸缘132和内凸缘130之间、以及形成在内凸缘130、外凸缘132和护罩136之间的间隙内。润滑脂也可以通过这些部件限定的迷宫路径。在又一变型中，内凸缘130、外凸缘132和护罩136之间的空间可以没有润滑剂，或者仅部分地填充润滑剂。由于各种部件的交叠性质，迷宫路径将继续抵制污染物进入。
护罩136包括大致圆锥形部174、圆筒形部176、沿径向延伸的凸缘部178和多个轴向延伸的突起部180。突起部180彼此周向间隔开，并且其尺寸确定为配合在内凸缘130的凹部142内。突起部180进一步将尺寸确定为通过过盈配合接合外座圈104的外圆柱表面146。突起部180延伸穿过凹部142以便将护罩136直接固定至外座圈104。护罩136可以由钢、铝或其他金属材料形成。
一旦完全地安装了护罩136，沿径向延伸的凸缘部178就会接合凸缘部138的第二表面182。圆锥形部174交叠外凸缘132的圆锥形部158。护罩136与外凸缘132之间维持最小空隙以便使污染物侵入路径的尺寸最小，同时允许内座圈102与外座圈104之间的不受拘束的相对旋转。护罩136与外凸缘132之间的空隙以及内凸缘130与内座圈102之间的空隙允许外座圈旋转轴线184与内座圈旋转轴线186之间能够存在相对的轴向错位而不会在相对旋转部件之间产生干涉。
图12描绘了以附图标记200标识的另一替代性轴承组件。轴承组件200大致类似于轴承组件100。因此，相同的元件将保持其之前引入的附图标记，但是包括有后缀“a”。具体地，轴承组件200包括联接至外凸缘132a的柔性密封构件202。柔性密封构件202包括以悬臂梁的方式设置的至少一个密封腿部204以密封地接触内凸缘130a的大致圆锥形部137a。柔性密封构件202可以起单向阀的作用，其允许润滑剂背离滚子元件112a运动但限制润滑剂和污染物朝向滚子元件112a运动。替代性地，柔性密封构件202可以固定至内凸缘130a并且密封地接触外凸缘132a。可以设想，柔性密封构件202可以由任意数量的弹性材料形成，所述弹性材料包括关于弹性密封元件24所描述的弹性材料。
替代性实施方式（未示出）能够包括一种轴承组件和护罩（62、76、136），其中凸缘元件22和护罩相对于内座圈14和外座圈18的位置是颠倒的。例如，凸缘元件22能够替代性地联接至轴承组件10的外座圈18，此时凸缘元件22将大体沿径向方向朝向内座圈14延伸。相应地，护罩将联接至内座圈14，并且将大体沿径向朝向外座圈18延伸以与凸缘元件12相邻。替代性实施方式还包括：凸缘元件22联接至外座圈18，并且密封架44联接至内座圈14。在这些实施方式中，护罩联接至密封架44，并且将大体沿径向朝向外座圈18延伸以与凸缘元件22相邻。
类似地，轴承组件10、弹性密封元件24、轴承组件100和轴承组件200的另外的实施方式能够进一步与轴承组件中普遍使用的其他结构、辅助密封件和端盖相结合。例如，这种结构包括美国专利No.5,704,719中描述的面密封件或者美国专利No.6,581,939中描述的端盖，这些文献通过参引结合在此。在前述球形滚子轴承装置中，护罩与外凸缘之间的空间取向和间隔维持在预定距离。在外座圈相对于内座圈的角错位过程中，护罩提供污染物防护。另外，在诸如18a的外构件（图6）与外座圈18b之间可能产生相对轴向运动。护罩与外凸缘之间的预定空间关系维持在图5和图7至图12中描绘的设计变型中。
本发明的描述本质上仅为示例性的，因此意在使不悖离本发明主旨的变型包括本发明的范围内。这样的变型不认为悖离本发明的精神和范围。

Claims (32)

1.一种轴承组件，包括：
内座圈，所述内座圈适于联接至内构件；
外座圈，所述外座圈适于联接至外构件并且定位成使得所述内座圈与所述外座圈相对并且间隔开；
滚子元件，所述滚子元件设置在所述内座圈与所述外座圈之间；
内凸缘，所述内凸缘联接至所述外座圈，所述内凸缘包括周向间隔开的凹部并且大体沿径向朝向所述内座圈延伸；
外凸缘，所述外凸缘联接至所述内座圈；
柔性密封构件，所述柔性密封构件接触所述内凸缘和所述外凸缘两者；和
护罩，所述护罩包括延伸穿过所述凹部的突起部，所述突起部联接至所述外座圈，其中，所述内构件和所述外构件被允许彼此相对旋转。
2.如权利要求1所述的轴承组件，其中，所述内凸缘和所述护罩通过压配合联接至所述外座圈。
3.如权利要求1所述的轴承组件，其中，所述外凸缘与所述内凸缘交叠，并且所述护罩与所述外凸缘交叠。
4.如权利要求1所述的轴承组件，其中，所述柔性密封构件包括毛毡。
5.如权利要求1所述的轴承组件，其中，所述滚子元件周向地间隔开并且保持在第一保持架中。
6.如权利要求5所述的轴承组件，还包括附加滚子元件，所述附加滚子元件沿周向间隔开并且保持在第二保持架中，所述附加滚子元件与所述滚子元件沿轴向间隔开并且设置在所述内座圈与所述外座圈之间。
7.如权利要求1所述的轴承组件，其中，所述外凸缘通过压配合联接至所述内座圈。
8.如权利要求1所述的轴承组件，其中，所述内凸缘包括沿径向延伸的凸缘部，所述凸缘部接合所述外座圈的端面。
9.如权利要求1所述的轴承组件，其中，所述外座圈包括球形表面，所述球形表面与所述滚子接合以允许所述外座圈绕与内座圈轴线不一致的轴线旋转。
10.如权利要求1所述的轴承组件，其中，所述护罩由金属材料构成。
11.如权利要求1所述的轴承组件，其中，所述柔性密封构件包括悬臂梁式密封腿部，所述密封腿部密封地接触所述内凸缘。
12.一种轴承组件，包括：
内座圈，所述内座圈适于联接至内构件；
外座圈，所述外座圈包括大致球形的滚子接触表面，所述外座圈适于联接至外构件并且定位成使得所述内座圈与所述外座圈相对并且间隔开；
滚子元件，所述滚子元件与所述滚子接触表面接触并且设置在所述内座圈与所述外座圈之间；
内凸缘，所述内凸缘联接至所述外座圈，所述内凸缘包括周向间隔开的凹部并且大体沿径向朝向所述内座圈延伸；
外凸缘，所述外凸缘联接至所述内座圈；
柔性密封构件，所述柔性密封构件接触联接至所述内座圈的构件和联接至所述外座圈的构件；和
护罩，所述护罩包括延伸穿过所述凹部的突起部，所述突起部联接至所述外座圈，其中，所述内构件和所述外构件被允许沿不一致的轴线彼此相对旋转。
13.如权利要求12所述的轴承组件，其中，所述外凸缘与所述内凸缘交叠，并且所述护罩与所述外凸缘交叠。
14.如权利要求13所述的轴承组件，其中，所述护罩与所述内凸缘交叠。
15.如权利要求12所述的轴承组件，其中，所述柔性密封构件包括毛毡。
16.如权利要求12所述的轴承组件，其中，所述内凸缘包括沿径向延伸的凸缘部，所述凸缘部接合所述外座圈的端面。
17.如权利要求12所述的轴承组件，其中，所述护罩由金属材料构成。
18.如权利要求12所述的轴承组件，其中，所述柔性密封构件包括悬臂梁式密封腿部，所述密封腿部密封地接触所述内凸缘。
19.一种轴承组件，包括：
内座圈，所述内座圈适于联接至内构件；
外座圈，所述外座圈适于联接至外构件并且定位成使得所述内座圈与所述外座圈相对并且间隔开；
滚子元件，所述滚子元件设置在所述内座圈与所述外座圈之间；
内凸缘，所述内凸缘联接至所述外座圈，所述内凸缘包括周向间隔开的凹部并且朝向所述内座圈延伸；
外凸缘，所述外凸缘联接至所述内座圈；和
护罩，所述护罩包括延伸穿过所述凹部的突起部，所述突起部联接至所述外座圈，其中，所述外凸缘与所述内凸缘交叠，所述护罩与所述外凸缘交叠，并且所述内构件和所述外构件被允许彼此相对旋转。
20.如权利要求19的轴承组件，其中，所述内凸缘和所述护罩通过压配合联接至所述外座圈。
21.如权利要求20的轴承组件，其中，所述滚子元件周向地间隔开并且保持在第一保持架中。
22.如权利要求21所述的轴承组件，还包括附加滚子元件，所述附加滚子元件沿周向间隔开并且保持在第二保持架中，所述附加滚子元件与所述滚子元件沿轴向间隔开并且设置在所述内座圈与所述外座圈之间。
23.如权利要求22所述的轴承组件，其中，所述外凸缘通过压配合联接至所述内座圈。
24.如权利要求23所述的轴承组件，其中，所述内凸缘包括沿径向延伸的凸缘部，所述凸缘部接合所述外座圈的端面。
25.如权利要求24所述的轴承组件，其中，所述外座圈包括球形表面，所述球形表面与所述滚子接合以允许所述外座圈绕与内座圈轴线不一致的轴线旋转。
26.一种轴承组件，包括：
内座圈，所述内座圈联接至内构件；
外座圈，所述外座圈联接至外构件并且定位成使得所述内座圈与所述外座圈相对并且间隔开；
多个滚子元件，所述多个滚子元件设置在所述内座圈与所述外座圈之间；
凸缘元件，所述凸缘元件联接至所述内座圈与所述外座圈中的一个，所述凸缘元件大体沿径向朝向所述内座圈和所述外座圈中的另一个延伸；和
金属的护罩，所述护罩联接至所述内座圈与所述外座圈中的所述另一个，所述护罩延伸得与所述凸缘元件相邻；
其中，所述内构件和所述外构件被允许彼此相对旋转。
27.如权利要求26所述的轴承组件，其中，所述护罩通过压配合联接至所述内座圈和所述外座圈中的所述另一个。
28.如权利要求26所述的轴承组件，还包括：
密封架，所述密封架大体沿径向朝向所述内座圈和所述外座圈中的一个延伸，所述密封架联接至所述内座圈和所述外座圈中的另一个。
29.如权利要求28所述的轴承组件，其中，所述金属的护罩经由所述密封架联接至所述内座圈和所述外座圈中的所述另一个。
30.如权利要求29所述的轴承组件，其中，所述护罩包括唇部，所述护罩的唇部以压配合的方式接合所述密封架的唇部。
31.如权利要求28所述的轴承组件，还包括：
柔性密封构件，所述柔性密封构件联接至所述密封架和所述凸缘元件中的一个，所述柔性密封构件具有至少一个密封腿部，所述至少一个密封腿部接触所述密封架和所述凸缘元件中的另一个。
32.如权利要求26所述的轴承组件，其中，在所述内座圈相对于所述外座圈运动期间，所述金属的护罩相对于所述凸缘元件保持间隔开。
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