CN114364894A - 具有互锁转子和密封壳插入件的迷宫密封件 - Google Patents

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Abstract

迷宫密封件包括密封壳，其具有环绕旋转轴线的内直径腿，以及固定在密封壳中并环绕旋转轴线的插入件。迷宫密封件还包括环绕旋转轴线并围绕内直径腿以与密封壳配合以形成迷宫路径的第一部分的挡油环。挡油环相对于密封壳旋转。迷宫密封件还包括转子，其环绕旋转轴线，与插入件配合以形成迷宫路径的第二部分，并且与插入件互锁以在转子相对于插入件旋转时限制转子的轴向运动。迷宫密封件可以与轴承内圈、轴承外圈和多个滚子组合以形成滚子轴承组件。

Description

具有互锁转子和密封壳插入件的迷宫密封件
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年8月16日提交的美国临时专利申请号62/888,004的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
滚珠轴承和滚子轴承都在轴承内具有润滑剂的情况下操作，以减少滚珠/滚子和其滚动所依靠的滚道之间的摩擦。为了将润滑剂包含在轴承内并防止水、污垢和其他污染物进入轴承，轴承配有密封件。
密封件可以是形成物理屏障的接触密封，通常是弹性体垫圈，在轴承的内部和外部环境之间。然而，这种物理屏障需要在相对于彼此移动的部件之间的直接接触，例如在不旋转的一个部件和由于固定至旋转轴颈而旋转的另一部件之间的直接接触。因此，接触密封与导致物理屏障磨损的摩擦有关，特别是在存在颗粒污染物的情况下。当接触密封在静止部件和旋转部件之间形成迷宫时，可以实现最佳性能。该迷宫限制了外部环境与物理屏障之间的材料运输，使其成为减少或防止污染物进入轴承的曲折路径，从而保护物理屏障。然而，物理屏障处的摩擦降低了燃料效率，在高速时可能会产生过多的热量，并且通常具有维护问题。
相反，非接触式密封在非旋转部件和旋转部件之间没有直接的物理接触。一种非接触式密封是一种非接触式迷宫密封，其在静止部件和旋转部件之间形成迷宫。非接触式迷宫密封件在概念上类似于如上所述的形成迷宫的接触密封，不同之处在于非接触式迷宫密封没有桥接迷宫的物理屏障。非接触式迷宫密封限制了轴承内部和外部环境之间的材料运输，使其成为减少或防止润滑剂从轴承中流失和污染物进入轴承的曲折路径。一些非接触式迷宫密封件包括与轴颈一起旋转的挡油环。特别是在高旋转速度下操作时，挡油环的旋转将进一步防止润滑剂从轴承流出和污染物进入轴承。
发明内容
本发明实施例的特征在于迷宫密封件，其可以用作滚子轴承组件的一部分。有利地，迷宫密封件的转子和插入件彼此互锁，以限制转子的轴向运动(即，平行于滚子轴承组件的旋转轴线)，而不必将转子锁定到迷宫密封件外部的滚子轴承组件的特征。因此，本发明实施例可用于缺乏这种锁定特征(例如，无特征的圆柱形表面)的滚子轴承组件。限制转子的轴向运动有助于通过防止迷宫“开放”来保持曲折的路径，这种开放会导致污染物进入轴承和润滑剂以逸出到外部环境。
在实施例中，迷宫密封件包括具有环绕旋转轴线的内直径腿的密封壳以及固定在密封壳中并环绕旋转轴线的插入件。迷宫密封件还包括挡油环，该挡油环环绕旋转轴线并围绕内直径腿，以与密封壳配合来形成迷宫路径的第一部分。挡油环相对于密封壳旋转。迷宫密封件还包括环绕旋转轴线的转子，该转子与插入件配合以形成迷宫路径的第二部分，并且该转子与插入件互锁以在转子相对于插入件旋转时限制转子的轴向运动。
在其他实施例中，滚子轴承组件包括轴承内圈(bearing cone)，环绕轴承内圈的轴承外圈(bearing cup)，以及设置在轴承内圈和轴承外圈之间以允许轴承内圈相对于轴承外圈旋转的多个滚子。滚子轴承组件还包括上述迷宫密封件，其中，密封壳还包括外直径腿，其(i)环绕旋转轴线，(ii)直径大于内直径腿的直径，并且(iii)刚性地联接到轴承外圈。转子和挡油环安装在轴承内圈的圆柱形表面上，并且转子与插入件互锁以限制转子朝向滚子的轴向运动。
在其他实施例中，一种用于密封滚子轴承的方法包括将转子压配合在滚子轴承的轴承内圈上，并将密封壳的外直径腿联接到滚子轴承的轴承外圈上。该方法还包括将固定在密封壳中的插入件卡扣配合到转子上，以(a)使插入件和转子互锁，从而限制转子在朝向设置在轴承内圈和轴承外圈之间的滚子的方向上的轴向运动，并且(b)在转子和插入件之间形成迷宫路径的第一部分。该方法还包括将挡油环压配合到轴承内圈上，以(a)限制转子在远离滚子的方向上的轴向运动，并且(b)在密封壳的内直径腿和挡油环之间形成迷宫路径的第二部分。
在其他实施例中，用于迷宫密封件的互锁转子包括沿着互锁转子的旋转轴线延伸并且在距旋转轴线的第一径向距离处环绕旋转轴线的最内侧腿。互锁转子还包括沿旋转轴线延伸并且在距旋转轴线的第二径向距离处环绕旋转轴线的锁定腿。第二径向距离超过第一径向距离，并且锁定腿包括在朝旋转轴线的方向上从锁定腿突出的至少一个锁定特征。互锁转子还包括连接最内侧腿和锁定腿的中间腿。
附图说明
图1示出了在实施例中在滚子轴承组件中实现的迷宫密封件。
图2A和图2B是在实施例中的图1的迷宫密封件的一部分的立体图。
图3是在实施例中的迷宫密封件的剖视图。
图4是在实施例中的图3的迷宫密封件的密封壳的剖视图。
图5是在实施例中的图3的迷宫密封件的插入件的剖视图。
图6是在实施例中的图3的迷宫密封件的转子的剖视图。
图7是在实施例中的图3的迷宫密封件的挡油环的剖视图。
图8示出在一个实施例中具有一系列突出的突片的转子。
图9是在实施例中用于密封滚子轴承的方法的流程图。
具体实施方式
图1、图2A和图2B示出了具有互锁转子130和密封壳插入件120的迷宫密封件100。图1示出了在滚子轴承组件102中实现的迷宫密封件100。图1的视图是滚子轴承组件102和迷宫密封件100的一部分的剖视图。图2A和图2B是从两个不同方向观察迷宫密封件100的一部分的立体图。在以下描述中最好把图1、图2A和图2B放在一起看。
迷宫密封件100可以是非接触密封。如图1所示。如图1所示，迷宫密封件100被构造为在滚子轴承组件102中实现，该滚子轴承组件102包括围绕滚子轴承组件102的旋转轴线旋转的多个滚子180。滚子180设置在轴承内圈160和轴承外圈170之间。在操作中，轴承内圈160围绕旋转轴线相对于轴承外圈170旋转，并且相应地滚子180滚动以最小化轴承内圈160相对于轴承外圈170的旋转的摩擦力。
轴承内圈160、轴承外圈170和迷宫密封件100都环绕滚子轴承密封组件102的旋转轴线。这里，“环绕”是指迷宫密封件100成形为没有间隙或孔的连续环或圆柱体。等效地，迷宫密封件100具有二维横截面(例如，如图1所示)，其围绕旋转轴线旋转以在所有三个空间维度中形成迷宫密封件100。这同样适用于轴承内圈160和轴承外圈170。旋转轴线平行于坐标系190的轴线192。坐标系190的轴线194平行于远离旋转轴线的径向方向。这里，“轴向”是指平行于旋转轴线(即，平行于轴线192)的方向，并且“径向”是指与旋转轴线正交(即，平行于轴线194)的方向。
迷宫密封件100包括密封壳110、插入件120、转子130和挡油环140，它们各自都环绕旋转轴线。密封壳110固定在轴承外圈170中。插入件120固定在密封壳110中。挡油环140安装在轴承内圈160的圆柱形表面162上，并围绕密封壳110的内直径腿112。挡油环140可以相对于密封壳110绕旋转轴线自由旋转。挡油环140与内直径腿112配合，以形成迷宫路径198的第一部分。转子130也安装在轴承内圈160的圆柱形表面162上。在区域150中，转子130与插入件120互锁以限制转子130在远离挡油环140的方向上的轴向运动。转子130与插入件120互锁，使得转子130可以相对于插入件120绕旋转轴线旋转。转子130与插入件120配合以形成迷宫路径198的第二部分。在某些实施例中并且如图1所示，挡油环140和转子130彼此对接，使得挡油环140防止转子130朝向挡油环140的方向的轴向运动。
术语“互锁”并不一定意味着转子130和插入件120彼此物理接触。通常，如果在滚子轴承组件102的操作期间转子130和插入件120应该彼此接触，或者开始彼此接触，则材料磨损将在转子130和插入件120之间开设间隙。在一个实施例中，转子130和插入件120被构造成使得当位于它们各自的标称位置时，转子130和插入件120不彼此接触。
由于转子130和插入件120互锁，迷宫密封件100不需要将转子130的位置直接锁定到迷宫密封件100外部的滚子轴承组件102的锁定特征，因此可以在缺乏这种锁定特征的滚子轴承组件中实现迷宫密封件100。这种锁定特征的示例将是磨损环和滚子轴承组件中的轴承内圈之间的凹槽，其中迷宫密封件安装在磨损环上而不是轴承内圈上。该构造例如可以在美国专利No.8,360,651中找到。然而，并非所有滚子轴承组件都具有磨损环或另一个合适的锁定特征。迷宫密封件100可以安装在无特征的圆柱形表面上，因此能够在不以其他方式设置转子130的合适的锁定特征的滚子轴承组件中实现。
与插入件120的互锁防止转子130在朝向滚子180的方向上背离插入件120。如果转子130没有与插入件120互锁，则转子130可能在操作期间与插入件120分离。这种分离将打开迷宫路径198，从而降低其密封效果。在最坏的情况下，转子130可以与滚子180接触，这将可能导致滚子轴承组件102的快速失效。由于转子130与插入件120互锁，迷宫密封件100有利地解决这些问题并允许转子130和挡油环140安装到圆柱形表面(例如圆柱形表面162)。
密封壳110和挡油环140都可以由钢制成。在一个示例中，密封壳110由扁平轧钢制成，例如，不锈钢、AISI 1010碳钢或AISI 1006碳钢。转子130和插入件120都可以由聚合物制成，例如热固性塑料或热塑性塑料，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯。
在不脱离本发明的范围的情况下，迷宫密封件100可以以其他类型的轴承组件(例如，滚珠轴承组件)实现，所述轴承组件包括形成圆柱形表面162的内部部分和可以联接到密封壳110的外部部分(代替轴承外圈170)。
图3至图7示出了迷宫密封件300，其构造有转子600和具有互锁的突出特征的密封壳插入件500。迷宫密封件300是图1、图2A和图2B的迷宫密封件100的实施例。图3是迷宫密封件300的剖视图。迷宫密封件300包括密封壳400、插入件500、转子600和挡油环700，每个都环绕迷宫密封件300的旋转轴线。图4、图5、图6和图7分别是密封壳400、插入件500、转子600和挡油环700的剖视图。在以下描述中最好把图3至图7放在一起看。
密封壳400包括内直径腿410和具有比内直径腿410更大直径的外直径腿450。挡油环700围绕内直径腿410。内直径腿410和外直径腿450都可以是轴向腿。在此，“轴向腿”是指平行或基本平行于迷宫密封件300的旋转轴线的腿。因此，轴向腿平行于坐标系190的轴线192。此外，“径向腿”是指正交或基本正交于迷宫密封件300的旋转轴线的腿。因此，径向腿与坐标系190的轴线192正交，或平行于坐标系190的轴线194。外直径腿450可以包括径向突出的锁定凸缘452，其被构造为通过将锁定凸缘452卡入轴承外圈170的匹配槽中而将外直径腿450锁定到轴承外圈170(如图1中所示)。内直径腿410和外直径腿450通过腿420、430和440间接地彼此连接。腿420和440可以是径向腿，并且腿430可以是轴向腿。
转子600包括由径向腿620连接的轴向最内侧腿610和轴向锁定腿630。锁定腿630是距旋转轴线的转子600的最外腿。最内侧腿610被构造为压配合到圆柱形表面(例如圆柱形表面162)上。锁定腿630包括突出特征632，突出特征632径向向内(朝向迷宫密封件300的旋转轴线)延伸。在一个实施例中，突出特征632是环绕旋转轴线的连续边缘。在另一个实施例中，突出特征632是设置在旋转轴线周围的一系列突出的突片。
插入件500包括轴向锁定腿510、径向腿520和弯曲腿或轴向腿530。径向腿520从锁定腿510径向向外延伸，以与弯曲/轴向腿530连接。径向腿520和弯曲/轴向腿530与密封壳400的腿420、430抵靠配合，使得插入件500可以安装(例如压配合)在密封壳400中。锁定腿510包括径向向外延伸的突出特征512。在一个实施例中，突出特征512是环绕旋转轴线的连续边缘。在另一个实施例中，突出特征512是围绕旋转轴线设置的一系列突出的突片。
在迷宫密封件300中，锁定腿510、630在轴向尺寸上重叠，并且突出特征632比突出特征512更靠近密封壳400。突出特征512、632在径向尺寸上重叠。因此，在区域350中，突出特征512、632配合以使转子600和插入件500互锁，即，限制转子600在远离插入件500(即，至图3中的右侧)的方向上的轴向运动。
挡油环700包括轴向最内侧腿710、径向腿720和轴向腿730。径向腿720从最内侧腿710径向向外延伸，以连接到轴向腿730。最内侧腿710终止于与转子600的最内侧腿610的端部612对接的端部712。从而挡油环700防止转子600在朝向插入件500和挡油环700的方向上(即，至图3中的左侧)的轴向运动。
在不脱离本发明的范围的情况下，可以在没有腿430和腿440的情况下构造密封壳400，使得腿420直接连接到腿450。在该替代实施例中，插入件500可以构造成与腿420和腿450抵靠配合。
挡油环700和密封壳400配合以在其间形成迷宫路径的第一部分。插入件500和转子600配合以在其间形成迷宫路径的第二部分。最内侧腿710、610配合以连接该迷宫路径的第一部分和第二部分以形成图1所示的迷宫路径198的示例。
应当理解，可以将密封壳400、插入件500、转子600和挡油环700中的每一个都设置为独立产品，其被构造为与第三方提供的密封壳400、插入件500、转子600和挡油环700中的其余部件配合。例如，转子600可以是被构造为与第三方提供的密封壳400、插入件500和挡油环700配合的独立产品。
图8示出了具有一系列突出的突片820的转子800。转子800是将突出特征632实现为一系列突片820的转子600的实施例。图8示出了在与转子800的旋转轴线890正交并且与突片820的位置一致的平面内的转子800的横截面。图8中的转子800的横截面的平面的位置对应于图6中所示的平面690的位置。
突片820从转子800的锁定腿810径向向内延伸。锁定腿810是锁定腿630的实施例。除了在突片820处之外，锁定腿810大致是圆柱形的，因此环绕旋转轴线890。锁定腿810的圆柱形状的内直径830在远离突片820处由虚线圆表示。每个突片820具有角度范围880，并且通过角度范围882表征的间隙822与其相邻的突片分开。在间隙822中，锁定腿810的特征在于内直径830。角度范围880可以与角度范围882相同，或者比其更大或更小。在不脱离范围的情况下，转子800可以具有比图8所示的突片820更多或更少的突片。
转子800可以构造成与插入件500的实施例互锁，其中除了径向向外的朝向，突出特征512是类似于突片820的多个突片。插入件500的该实施例的突片可以具有与突片820不同的角度范围880，并且插入件500的该实施例可以具有不同数量的突片。
图9是用于密封滚子轴承的方法900的流程图。方法900例如用于构建图1、图2A和图2B的滚子轴承组件102中的迷宫密封件100。方法900包括步骤910、步骤920、步骤930和步骤940。
步骤910将转子压配合到滚子轴承的轴承内圈上。在步骤910的一个示例中，转子130压配合到滚子轴承的轴承内圈160上，该滚子轴承包括轴承内圈160、轴承外圈170和设置在它们之间的滚子180(如图1所示)。
步骤920将密封壳的外直径腿联接到滚子轴承的轴承外圈。在步骤920的一个示例中，密封壳110的外直径腿，例如外直径腿450，联接到轴承外圈170。步骤920可以包括将外直径腿的锁定凸缘卡入轴承外圈的凹槽中。例如，锁定凸缘452可以被卡入轴承外圈170的匹配槽中。
步骤930将固定在密封壳中的插入件卡扣配合到转子上，以(a)使插入件和转子互锁以限制转子在朝向设置在轴承内圈和轴承外圈之间的滚子的方向上的轴向运动，并且(b)在转子和插入件之间形成迷宫路径的第一部分。在步骤930的一个示例中，固定在密封壳110中的插入件120卡扣配合到转子130上，以限制转子130在朝向滚子180的方向上的轴向运动并形成迷宫路径198的第一部分。步骤930可以包括将内部安装有插入件的密封壳朝向转子移动使得插入件的第一锁定腿卡扣到转子的第二锁定腿上的步骤932。在步骤932的一个示例中，内部固定有插入件500的密封壳400沿圆柱形表面162朝向转子600移动，直到突出特征512经过突出特征632，使得锁定腿510卡扣到锁定腿630上，如图3所示。
步骤920和步骤930可以通过以下方式同时执行：沿着轴承内圈(例如，沿轴承内圈160的圆柱形表面162)在朝向转子(例如，转子130)的方向上轴向地推动内部固定有插入件(例如，插入件120)的密封壳(例如，密封壳110)，直到插入件的锁定腿(例如，锁定腿510)卡扣到转子的锁定腿(例如，锁定腿630)上。
步骤940将挡油环压配合到轴承内圈上，以(a)限制转子在远离滚子的方向上的轴向运动，并且(b)在密封壳的内直径腿和挡油环之间形成迷宫路径的第二部分。在步骤940的一个示例中，挡油环140被压配合到轴承内圈160的圆柱形表面162上，使得挡油环140对接转子130(例如，挡油环700的端部712对接转子600的端部612)，以便(a)限制转子在远离滚子180的方向上的轴向运动，并且(b)形成迷宫路径198的第二部分。
特征的组合
上述特征以及下面要求保护的特征可以在不脱离本发明的范围的情况下以各种方式组合。以下示例说明了上述特征和实施例的可能的非限制性组合。应该清楚的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行其他改变和修改：
(A1)一种迷宫密封件，包括：具有环绕旋转轴线的内直径腿的密封壳；固定在密封壳中并且环绕旋转轴线的插入件；以及环绕旋转轴线并且围绕内直径腿以与密封壳配合以形成迷宫路径的第一部分的挡油环。挡油环可以构造成相对于密封壳旋转。迷宫密封件还可以包括转子，其环绕旋转轴线，与插入件配合以形成迷宫路径的第二部分，并且与插入件互锁以在转子相对于插入件旋转时限制转子的轴向运动。
(A2)在(A1)所述的迷宫密封件中，转子可以具有环绕旋转轴线的第一最内侧腿，挡油环可以具有环绕旋转轴线的第二最内侧腿，并且第一最内侧腿和第二最内侧腿可以沿旋转轴线彼此朝向彼此延伸，使得第二最内侧腿限制转子在朝向挡油环的方向上的轴向运动。
(A3)在(A2)所述的迷宫密封件中，第一最内侧腿和第二最内侧腿可以配合以连接迷宫路径的第一部分和第二部分。
(A4)在(A1)至(A3)中的任一项所述的迷宫密封件中，插入件可以具有接触密封壳的第一侧和背离密封壳的第二侧。第二侧可以包括环绕旋转轴线并远离第一侧延伸的第二锁定腿。转子可以具有第一锁定支腿，其(a)朝向插入件的第二侧延伸，(b)沿旋转轴线的轴向范围与第二锁定腿的轴向范围重叠，并且(c)与第二锁定腿互锁。
(A5)在(A4)所述的迷宫密封件中，转子可以包括将第一最内侧腿与第一锁定腿连接的中间部段。
(A6)在(A4)和(A5)中的任一项所述的迷宫密封件中，第一最内侧腿和第一锁定腿可以平行于旋转轴线。
(A7)在(A4)至(A6)中的任一项所述的迷宫密封件中，第二锁定腿可以比第一锁定腿更靠近旋转轴线，第一锁定腿可以具有面向旋转轴线的至少一个第一锁定特征，第二锁定腿可以具有背离旋转轴线并且与至少一个第一锁定特征互锁的至少一个第二锁定特征。
(A8)在(A7)所述的迷宫密封件中，至少一个第二锁定特征可以远离旋转轴线从第二锁定腿突出。至少一个第一锁定特征可以(i)比至少一个第二锁定特征更靠近插入件的第一侧，(ii)朝向旋转轴线从第一锁定腿突出，(iii)相对于旋转轴线的径向范围与至少一个第二锁定特征重叠，使得至少一个第二锁定特征限制至少一个第一锁定特征在远离插入件并平行于旋转轴线的方向上的运动。
(A9)在(A7)和(A8)中的任一项所述的迷宫密封件中，所述至少一个第一锁定特征可以包括多个突出特征，多个突出特征彼此间隔开，设置在相对于旋转轴线的不同的相应方位角位置，并且从第一锁定腿朝向旋转轴线突出。
(A10)在(A7)和(A8)中的任一项所述的迷宫密封件中，所述至少一个第一锁定特征可以包括连续边缘，其环绕旋转轴线并从第一锁定腿朝向旋转轴线突出。
(A11)在(A1)到(A10)中的任一项所述的迷宫密封件中，密封壳还可以包括外直径腿。密封壳还可以包括轴向定向的腿和径向定向的腿，两者形成台阶，插入件压配合到台阶中。轴向定向的腿和径向定向的腿都可以位于内直径腿和外直径腿之间。
(A12)在(A1)至(A11)中的任一项所述的迷宫密封件中，转子可以由聚合物制成。
(A13)在(A1)至(A12)中的任一项所述的迷宫密封件中，插入件可以由聚合物制成。
(B1)一种滚子轴承组件，包括：轴承内圈；环绕轴承内圈的轴承外圈；设置在轴承内圈和轴承外圈之间以允许轴承内圈相对于轴承外圈旋转的的多个滚子；以及(A1)到(A13)中的任一项所述的迷宫密封件。密封壳可以包括外直径腿，其(i)环绕旋转轴线，(ii)直径大于内直径腿的直径，并且(iii)刚性地联接到轴承外圈。
(B2)在(B1)所述的滚子轴承组件中，转子可以是过盈配合到轴承内圈上。
(C1)一种用于密封滚子轴承的方法，包括将转子压配合到滚子轴承的轴承内圈上，并将密封壳的外直径腿联接至滚子轴承的轴承外圈。该方法还可以包括将固定在密封壳中的插入件卡扣配合到转子上，以(a)使插入件和转子互锁以限制转子在朝向设置轴承内圈和轴承外圈之间的滚子的方向上的轴向运动，(b)在转子和插入件之间形成迷宫路径的第一部分。该方法还可以包括将挡油环压配合至轴承内圈上，以(a)限制转子在远离滚子的方向上的轴向运动，并且(b)在密封壳的内直径腿和挡油环之间形成迷宫路径的第二部分。
(C2)在(C1)所述的方法中，所述卡扣配合可以包括将内部安装有插入件的密封壳朝向转子移动，使得所述插入件的第一锁定腿卡扣到转子的第二锁定腿上。
(C3)在(C2)所述的方法中，第一锁定腿可以朝向转子延伸并且具有径向向外突出的第一锁定特征。第二锁定腿可以朝向插入件延伸并且具有径向向内突出的第二锁定特征。所述移动可以包括移动密封壳使得第一锁定特征轴向地移动经过第二锁定特征。
(C4)在(C1)至(C3)中的任一项所述的方法中，该方法还可以包括朝向轴承外圈和转子轴向地移动密封壳，以同时执行所述联接和卡扣配合。
(D1)一种用于迷宫密封件的互锁转子，包括沿着互锁转子的旋转轴线延伸并且在距旋转轴线的第一径向距离处环绕旋转轴线的最内侧腿。互锁转子还可以包括沿旋转轴线延伸并在距旋转轴线的第二径向距离处环绕旋转轴线的锁定腿。第二径向距离可以超过第一径向距离，并且锁定腿可以包括在朝向旋转轴线的方向上从锁定腿突出的至少一个锁定特征。互锁转子还可以包括连接最内侧腿和锁定腿的中间腿。
(D2)在(D1)所述的互锁转子中，所述至少一个锁定特征可以包括环绕旋转轴线的连续边缘。
(D3)在(D1)所述的互锁转子中，所述至少一个锁定特征可以包括多个突出特征，多个突出特征彼此间隔开并且设置在相对于旋转轴线的不同的相应方位角位置。
(D4)在(D1)至(D3)中的任一项所述的互锁转子中，互锁转子可以由聚合物制成。
(D5)在(D1)至(D4)中的任一项所述的互锁转子中，最内侧腿和锁定腿都可以平行于旋转轴线。
(D6)在(D1)至(D5)中的任一项所述的互锁转子中，中间腿可以垂直于旋转轴线。
在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述系统和方法进行修改。因此，应该注意的是，上面描述中包含的并在附图中所示的内容应该被解释为说明性而非限制性意义。随附权利要求旨在涵盖本公开所述的上位和下位特征，以及作为语言的问题，可能被认为落入在这些特征之间的本公开系统和方法的范围的所有陈述。

Claims (25)

1.一种迷宫密封件，包括：
密封壳，其具有环绕旋转轴线的内直径腿；
插入件，其固定在所述密封壳中并且环绕所述旋转轴线；
挡油环，其环绕所述旋转轴线并且围绕所述内直径腿以与所述密封壳配合来形成迷宫路径的第一部分，所述挡油环构造成相对于所述密封壳旋转；以及
转子，其环绕所述旋转轴线并且与所述插入件配合以形成所述迷宫路径的第二部分，所述转子与所述插入件互锁以在所述转子相对于所述插入件旋转时限制所述转子的轴向运动。
2.根据权利要求1所述的迷宫密封件，
所述转子具有环绕所述旋转轴线的第一最内侧腿；
所述挡油环具有环绕所述旋转轴线的第二最内侧腿；以及
所述第一最内侧腿和所述第二最内侧腿沿所述旋转轴线朝向彼此延伸，使得所述第二最内侧腿限制所述转子在朝向所述挡油环的方向上的轴向运动。
3.根据权利要求2所述的迷宫密封件，所述第一最内侧腿和所述第二最内侧腿配合以连接所述迷宫路径的第一部分和第二部分。
4.根据权利要求2所述的迷宫密封件，
所述插入件具有接触所述密封壳的第一侧和背离所述密封壳的第二侧，所述第二侧包括环绕所述旋转轴线并远离所述第一侧延伸的第二锁定腿，以及
所述转子具有第一锁定支腿，其(a)朝向所述插入件的第二侧延伸，(b)沿所述旋转轴线的轴向范围与所述第二锁定腿的轴向范围重叠，并且(c)与所述第二锁定腿互锁。
5.根据权利要求4所述的迷宫密封件，所述转子包括将所述第一最内侧腿与所述第一锁定腿连接的中间部段。
6.根据权利要求4所述的迷宫密封件，所述第一最内侧腿和所述第一锁定腿平行于所述旋转轴线。
7.根据权利要求4所述的迷宫密封件，
所述第二锁定腿比所述第一锁定腿更靠近所述旋转轴线；
所述第一锁定腿具有面向所述旋转轴线的至少一个第一锁定特征；以及
所述第二锁定腿具有至少一个第二锁定特征，所述至少一个第二锁定特征背离所述旋转轴线并且与所述至少一个第一锁定特征互锁。
8.根据权利要求7所述的迷宫密封件，
所述至少一个第二锁定特征远离所述旋转轴线从所述第二锁定腿突出；以及
所述至少一个第一锁定特征(i)比所述至少一个第二锁定特征更靠近所述插入件的第一侧，(ii)朝向所述旋转轴线从所述第一锁定腿突出，(iii)相对于所述旋转轴线的径向范围与所述至少一个第二锁定特征重叠，使得所述至少一个第二锁定特征限制所述至少一个第一锁定特征在远离所述插入件并平行于所述旋转轴线的方向上的运动。
9.根据权利要求7所述的迷宫密封件，所述至少一个第一锁定特征包括多个突出特征，所述多个突出特征彼此间隔开，设置在相对于所述旋转轴线的不同的相应方位角位置，并且从所述第一锁定腿朝向所述旋转轴线突出。
10.根据权利要求7所述的迷宫密封件，所述至少一个第一锁定特征包括连续边缘，其环绕所述旋转轴线并从所述第一锁定腿朝向所述旋转轴线突出。
11.根据权利要求1所述的迷宫密封件，所述密封壳进一步包括：
外直径腿；以及
轴向定向的腿和径向定向的腿，所述轴向定向的腿和所述径向定向的腿形成台阶，所述插入件压配合到所述台阶中，所述轴向定向的腿和所述径向定向的腿都位于所述内直径腿和所述外直径腿之间。
12.根据权利要求1所述的迷宫密封件，所述转子由聚合物制成。
13.根据权利要求1所述的迷宫密封件，所述插入件由聚合物制成。
14.一种滚子轴承组件，包括：
轴承内圈；
轴承外圈，其环绕所述轴承内圈；
多个滚子，其设置在所述轴承内圈和所述轴承外圈之间以允许所述轴承内圈相对于所述轴承外圈旋转；以及
根据权利要求1所述的迷宫密封件，所述密封壳进一步包括外直径腿，其(i)环绕所述旋转轴线，(ii)直径大于所述内直径腿的直径，并且(iii)刚性地联接到所述轴承外圈；
其中所述转子和所述挡油环安装在所述轴承内圈的圆柱形表面上，并且所述转子与所述插入件互锁以限制所述转子朝向所述滚子的轴向运动。
15.根据权利要求14所述的滚子轴承组件，所述转子过盈配合到所述轴承内圈上。
16.一种用于密封滚子轴承的方法，包括：
将转子压配合到所述滚子轴承的轴承内圈上；
将密封壳的外直径腿联接至所述滚子轴承的轴承外圈；
将固定在所述密封壳中的插入件卡扣配合到所述转子上，以(a)使所述插入件和所述转子互锁以限制所述转子在朝向设置所述轴承内圈和所述轴承外圈之间的滚子的方向上的轴向运动，和(b)在所述转子和所述插入件之间形成迷宫路径的第一部分；以及
将挡油环压配合到所述轴承内圈上，以(a)限制所述转子在远离所述滚子的方向上的轴向运动，和(b)在所述密封壳的内直径腿和所述挡油环之间形成所述迷宫路径的第二部分。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述卡扣配合包括将内部安装有所述插入件的所述密封壳朝向所述转子移动，使得所述插入件的第一锁定腿卡扣到所述转子的第二锁定腿上。
18.根据权利要求17所述的方法，其中：
所述第一锁定腿朝向所述转子延伸并且具有径向向外突出的第一锁定特征；
所述第二锁定腿朝向所述插入件延伸并且具有径向向内突出的第二锁定特征；
所述移动包括移动所述密封壳使得所述第一锁定特征轴向地移动经过所述第二锁定特征。
19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括朝向所述轴承外圈和所述转子轴向地移动所述密封壳，以同时执行所述联接和所述卡扣配合。
20.一种用于迷宫密封件的互锁转子，包括：
最内侧腿，其沿着所述互锁转子的旋转轴线延伸并且在距所述旋转轴线的第一径向距离处环绕所述旋转轴线；
锁定腿，其沿所述旋转轴线延伸并且在距所述旋转轴线的第二径向距离处环绕所述旋转轴线，所述第二径向距离超过所述第一径向距离，所述锁定腿包括在朝向所述旋转轴线的方向上从所述锁定腿突出的至少一个锁定特征；以及
中间腿，其连接所述最内侧腿和所述锁定腿。
21.根据权利要求20所述的互锁转子，所述至少一个锁定特征进一步包括环绕所述旋转轴线的连续边缘。
22.根据权利要求20所述的互锁转子，所述至少一个锁定特征包括多个突出特征，多个突出特征彼此间隔开并且设置在相对于所述旋转轴线的不同的相应方位角位置。
23.根据权利要求20所述的互锁转子，所述互锁转子由聚合物制成。
24.根据权利要求20所述的互锁转子，所述最内侧腿和所述锁定腿都平行于所述旋转轴线。
25.根据权利要求24所述的互锁转子，所述中间腿垂直于所述旋转轴线。
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