CN116892572A - 滚动轴承和密封遮蔽件 - Google Patents

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雅什·帕蒂尔
戈帕尔•坎布尔
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Abstract

公开一种滚动轴承(1)，包括第一轴承圈(2)、第二轴承圈(4)和多个滚动元件(8)，第一轴承圈和第二轴承圈能够相对于彼此旋转并且在它们之间限定滚动腔室(6)，多个滚动元件配置在滚动腔室(6)中，滚动轴承还包括密封遮蔽件(12)，密封遮蔽件配置在第一轴承圈处并且被构造为密封滚动腔室(6)，密封遮蔽件(12)在径向上朝向第二轴承圈延伸并且被构造为在轴向方向上密封滚动腔室(6)，密封遮蔽件(12)包括凹部(16)，凹部被构造为接纳第一轴承圈的肩部(14)，使得密封遮蔽件(12)的第一部分(20)在径向上抵接在第一轴承圈的内径向表面上并且第二部分(18)在轴向上抵接在第一轴承圈(2)的轴向侧面上。

Description

滚动轴承和密封遮蔽件
技术领域
本发明涉及一种滚动轴承以及一种用于滚动轴承的密封遮蔽件。
背景技术
根据滚动轴承的安装方向和在轴承内使用的密封件的类型，可能存在达到可以引起诸如高振动、噪声和/或轴承故障的不利影响的程度的润滑剂泄漏。特别是在滚动轴承的旋转轴竖直安装的应用中，润滑剂由于重力而泄漏，从而导致轴承噪音并且因此导致轴承故障。
根据缺点的类型，可以采用几种解决方案来克服这些缺点。例如，可以通过使用接触密封件来代替非接触密封件，使用较少量的润滑剂和/或使用具有较高NLGI等级的润滑剂来减轻润滑剂泄漏，同时可以通过使用厚度较大的座(housing)来改善振动。然而，这些解决方案还可能导致其他问题，诸如摩擦增加、温度升高、旋转质量增加或设计较庞大和/或能量消耗较高。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种滚动轴承，其具有改善的抗润滑剂泄漏性，而不依赖于安装方向。
该目的通过根据技术方案1的滚动轴承解决。
在下文中，提供一种滚动轴承，其中，滚动轴承包括第一轴承圈、第二轴承圈和多个滚动元件。第一轴承圈和第二轴承圈能够相对于彼此绕着旋转轴线旋转并且第一轴承圈与第二轴承圈之间限定滚动腔室，多个滚动元件配置在滚动腔室中。滚动元件可以是任何类型的滚动元件，诸如球、圆柱形滚子、圆锥滚子、滚针滚子、球面形滚子、圆环(形)滚子(toroidal roller)等。此外，滚动元件可以配置在保持架中。优选的是，滚动轴承的旋转轴线是竖直的。
另外，第一轴承圈可以是固定的圈(/静止的圈)，并且第二轴承圈可以是旋转的圈，反之亦然。此外，第一轴承圈可以是内圈，并且第二轴承圈可以是外圈。作为另一种选择，第一轴承圈可以是外圈，并且第二轴承圈可以是内圈。
此外，滚动轴承包括密封遮蔽件(/密封防护件)(sealing shield)，所述密封遮蔽件配置在第一轴承圈处并且被构造为密封滚动腔室。为了减少润滑剂泄漏并且由此改善滚动轴承的抗泄漏性，密封遮蔽件在径向上朝向第二轴承圈延伸并且被构造为在轴向方向上密封滚动腔室，其中，密封遮蔽件包括凹部，所述凹部被构造为接纳第一轴承圈的肩部，使得密封遮蔽件的第一部分在径向上抵接在第一轴承圈的内径向表面上并且第二部分在轴向上抵接在第一轴承圈的轴向侧面上。
为了减轻密封遮蔽件的重量并且因此减轻滚动轴承的重量，密封遮蔽件可以由塑料材料和/或聚合物材料制成，与由金属制成的遮蔽件相比，这允许减轻重量。减轻重量还允许减少轴承的摩擦和旋转惯性质量，这降低能量消耗。
根据应用，密封遮蔽件可以被构造为接触密封件或非接触密封件。优选的是，密封遮蔽件可以被压配合(/压配)(press-fitted)在第一轴承圈上、胶合(/胶粘)在第一轴承圈上和/或包覆成型到第一轴承圈上。额外地或作为另一种选择，可以使用紧固部件(诸如轴向弹性挡圈和/或一体式卡扣特征)来锁定密封遮蔽件。一体式卡扣特征可以配置在密封遮蔽件和/或轴承圈处。
另外，滚动轴承可以容纳在座中。更特别地，密封遮蔽件的尺寸可以设计为使得密封遮蔽件在背离滚动腔室的轴向方向上不延伸超出第一轴承圈和/或第二轴承圈和/或座(housing)的侧面。因此，可以确保滚动轴承的紧凑设计。
根据另一实施方式，密封遮蔽件包括轴向部分，所述轴向部分被构造为在径向上环绕第一轴承圈并且抵接在第一轴承圈的与轴承圈的内径向表面相对的表面上。优选的是，密封遮蔽件的轴向部分相比于密封遮蔽件的第一部分进一步朝向滚动轴承的中心延伸。这允许密封遮蔽件可靠地附接(secure attachment)在第一轴承圈上。
此外，所述第一轴承圈可以具有至少一个凹部，所述至少一个凹部配置在第一轴承圈的与所述轴承圈的内径向表面相对的表面处，其中，所述凹部被构造为与密封遮蔽件的轴向部分配合。第一轴承圈中的至少一个凹部具有如下另外的优点：可以减轻第一轴承圈的重量并且因此减轻滚动轴承的重量。此外，第二轴承圈也可以包括至少一个凹部。这允许进一步减轻滚动轴承的重量。例如，一个或多个凹部可以被设计为使得最终滚动轴承的材料节省可以大于25％。
根据另一实施方式，密封遮蔽件具有邻近于第二轴承圈的径向内表面配置的径向端部，其中，密封遮蔽件的径向端部在轴向上朝向滚动腔室偏移(offset)。这允许减小滚动腔室的体积，并且允许进一步减少滚动腔室内的润滑剂的量。
此外，密封遮蔽件的径向端部可以包括在轴向上朝向滚动腔室突出的至少一个突起。例如，至少一个突起可以具有球面形(spherical)、三角形和/或矩形形状。至少一个突起可以进一步促进润滑剂流朝向滚动腔室和/或滚动元件。此外，密封遮蔽件的面向滚动腔室的内侧可以具有凹形形状。这可以进一步改善润滑剂流朝向滚动腔室和/或滚动元件的重新取向(redirection)。
根据另一实施方式，密封遮蔽件具有配置在密封遮蔽件的轴向外侧的第二凹部。例如，第二凹部可以是矩形形状或三角形形状的。通过将第二凹部设置在密封遮蔽件的轴向外侧，可以进一步减轻密封遮蔽件的重量并且因此减轻滚动轴承的重量。
根据第二方面，提供一种如上所述的用于滚动轴承的密封遮蔽件。
在从属权利要求以及说明书和附图中限定了进一步优选的实施方式。因此，在不脱离保护范围的情况下，与其他元件组合描述或示出的元件可以单独存在或与其他元件组合存在。
在下文中，关于附图描述本发明的优选实施方式，其中附图仅是示例性的，并不旨在限制保护范围。保护范围仅由所附权利要求限定。
附图说明
附图示出了：
图1：根据第一实施方式的滚动轴承的示意性截面，
图2：根据第二实施方式的滚动轴承的示意性截面，以及
图3：根据第三实施方式的滚动轴承的示意性截面。
在下文中，相同或功能相似的元件用相同的附图标记指示。
附图标记
1 滚动轴承
2 第一轴承圈
4 第二轴承圈
6 滚动腔室
8 滚动元件
10 保持架
12 密封遮蔽件
14 肩部
16 凹部
18 第二部分
20 第一部分
22 径向端部
24 凹部
26 座
28 紧固部件
30 突起
32 轴向部分
34 凹部
36 内侧
具体实施方式
图1示出了具有第一轴承圈2和第二轴承圈4的滚动轴承1。第一轴承圈2和第二轴承圈4能够相对于彼此绕着旋转轴线旋转，并且第一轴承圈2与第二轴承圈4之间限定滚动腔室6，多个滚动元件8配置在滚动腔室6中。优选地，滚动轴承1的旋转轴线是竖直的。在图1中，第一轴承圈1是固定的内圈，并且第二轴承圈4是旋转的外圈。然而，任何其他构造也是可能的。例如，第一轴承圈2可以是旋转的内圈，并且第二轴承圈4可以是固定的外圈。
在图1中，滚动元件8是球，但是任何其他类型的滚动元件(诸如圆柱形滚子、锥形滚子、滚针滚子、球面形滚子和/或圆环形滚子)也是可能的。此外，滚动元件配置在保持架10中。然而，根据应用，也可以省略保持架10。
此外，滚动轴承1包括配置在第一轴承圈2上的密封遮蔽件(sealing shield)12。密封遮蔽件12被构造为密封滚动腔室6。为了减少润滑剂泄漏并且由此改善滚动轴承1的抗泄漏性，密封遮蔽件12在径向上朝向第二轴承圈4延伸并且被构造为在轴向方向上密封滚动腔室。根据应用，密封遮蔽件可以被构造为接触密封件或非接触密封件。密封遮蔽件12可以由塑料材料和/或聚合物材料制成。
密封遮蔽件12包括凹部16，凹部16被构造为接纳第一轴承圈2的肩部14，使得密封遮蔽件12的第一部分20在径向上抵接在第一轴承圈2的内径向表面上，并且第二部分18在轴向上抵接在第一轴承圈2的轴向侧面上。在图1中，密封遮蔽件12可以被压配合、胶合和/或包覆成型到第一轴承圈2上，以将密封遮蔽件12固定在第一轴承圈2处。
密封遮蔽件12从第一轴承圈2的径向内表面朝向第二轴承圈4延伸并且具有邻近于第二轴承圈4的径向内表面配置的径向端部22。如图1中可以看出的，密封遮蔽件12的径向端部22在轴向上朝向滚动腔室6偏移，使得滚动腔室6的容积可以减小，并且因此滚动腔室6内的润滑剂的量可以减少。此外，密封遮蔽件12具有配置在密封遮蔽件的径向端部22的轴向外侧的第二凹部24。在图1中，第二凹部具有矩形形状。
图1的滚动轴承1的第二轴承圈4被座(/壳体)(housing)26环绕(encompassed)。例如，第二轴承圈4或滚动轴承1可以被压配合到座中。作为另一种选择，座26可以被包覆成型在第二轴承圈4上。密封遮蔽件12的尺寸被设计为使得密封遮蔽件12在背离滚动腔室6的轴向方向上不延伸超出座26的侧面。因此，能够确保滚动轴承1的紧凑设计。
图2示出了根据第二实施方式的滚动轴承1。图2的滚动轴承1与图1中的滚动轴承1的不同之处在于，第二轴承圈4通过紧固部件28(诸如，轴向锁定圈)固定在座26中。此外，图2的密封遮蔽件12包括配置在密封遮蔽件12的径向端部22处的突起30。突起30在轴向上朝向滚动腔室6突出并且具有半球面形形状。在图2中，密封遮蔽件12的第二凹部24具有三角形形状。
图3示出了根据第三实施方式的滚动轴承1。图3的滚动轴承1与图1中的滚动轴承1和图2中的滚动轴承1的不同之处在于，密封遮蔽件12包括轴向部分32，轴向部分32被构造为在径向上环绕(encompass)第一轴承圈2并且抵接在第一轴承圈2的与第一轴承圈2的内径向表面相对的表面上。密封遮蔽件12的轴向部分32相比于密封遮蔽件12的第一部分20进一步朝向滚动轴承1的中心延伸。例如，轴向部分32可以被构造为卡扣特征，该卡扣特征用作一体式紧固部件，以将密封遮蔽件12固定在第一轴承圈2处。额外地或作为另一种选择，可以采用其他紧固部件(诸如轴向弹性挡圈(circlip))来将密封遮蔽件12固定在第一轴承圈1处。
此外，第一轴承圈1具有两个凹部34，两个凹部34配置在第一轴承圈2的与第一轴承圈的内径向表面相对的表面上。更特别地，凹部34可以被构造为与密封遮蔽件12的轴向部分32配合，以将密封遮蔽件12固定在第一轴承圈2处。此外，凹部具有如下另外的优点：可以减轻第一轴承圈2的重量并且因此减轻滚动轴承1的重量。此外，第二轴承圈4也可以包括至少一个凹部(未示出)。这允许进一步减轻滚动轴承1的重量。
如图2中示出的滚动轴承1，图3的滚动轴承1包括配置在密封遮蔽件12的径向端部22处的突起30，突起30在轴向上朝向滚动腔室6突出。在图3中，突起具有三角形形状。然而，突起可以具有适合于将润滑剂流朝向滚动腔室6和/或滚动元件8重新取向(redirect)的任何其他形状。此外，图3的密封遮蔽件12的面向滚动腔室6的内侧36具有凹形形状。
总之，所描述的滚动轴承1具有改善的抗润滑剂泄漏性，而不依赖于安装方向。

Claims (12)

1.一种滚动轴承(1)，包括第一轴承圈(2)、第二轴承圈(4)和多个滚动元件(8)，其中，所述第一轴承圈(2)和所述第二轴承圈(4)能够相对于彼此旋转并且所述第一轴承圈(2)与所述第二轴承圈(4)之间限定滚动腔室(6)，所述多个滚动元件(8)配置在所述滚动腔室(6)中，其中，所述滚动轴承(1)还包括密封遮蔽件(12)，所述密封遮蔽件(12)配置在所述第一轴承圈(2)处并且被构造为密封所述滚动腔室(6)，
其特征在于，
所述密封遮蔽件(12)在径向上朝向所述第二轴承圈(4)延伸并且被构造为在轴向方向上密封所述滚动腔室(6)，其中，所述密封遮蔽件(12)包括凹部(16)，所述凹部(16)被构造为接纳所述第一轴承圈(2)的肩部(14)，使得所述密封遮蔽件(12)的第一部分(20)在径向上抵接在所述第一轴承圈(2)的内径向表面上并且第二部分(18)在轴向上抵接在所述第一轴承圈(2)的轴向侧面上。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述密封遮蔽件(12)包括轴向部分(32)，所述轴向部分(32)被构造为在径向上环绕所述第一轴承圈(2)并且抵接在所述第一轴承圈(2)的与所述轴承圈(2)的内径向表面相对的表面上。
3.根据权利要求2所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述密封遮蔽件(12)的轴向部分(32)相比于所述密封遮蔽件(12)的第一部分(20)进一步朝向所述滚动轴承(1)的中心延伸。
4.根据权利要求2或3所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述第一轴承圈(2)具有至少一个凹部(34)，所述至少一个凹部(34)配置在所述第一轴承圈(2)的与所述内径向表面相对的表面处，其中，所述凹部(34)被构造为与所述密封遮蔽件(12)的轴向部分(32)配合。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述密封遮蔽件(12)具有邻近于所述第二轴承圈(4)的径向内表面配置的径向端部(22)，其中，所述密封遮蔽件的径向端部(22)在轴向上朝向所述滚动腔室(6)偏移。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述密封遮蔽件(12)的径向端部(22)包括在轴向上朝向所述滚动腔室(6)突出的至少一个突起(30)。
7.根据权利要求6所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述至少一个突起(30)具有球面形、三角形和/或矩形形状。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述密封遮蔽件(12)的面向所述滚动腔室(6)的内侧(36)具有凹形形状。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述密封遮蔽件(12)具有配置在所述密封遮蔽件(12)的轴向外侧的第二凹部。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述密封遮蔽件(12)是由塑料材料和/或聚合物材料制成的。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述滚动轴承(1)的旋转轴线是竖直的。
12.一种密封遮蔽件(12)，用于根据前述权利要求中的任一项所述的滚动轴承(1)。
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