TWI722954B - 防塵軸承 - Google Patents
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Abstract
一種防塵軸承包含一內環、一與該內環間界定出一軸承空間的外環、一位於該軸承空間的滾動單元,及設置於該軸承空間且位於該滾動單元軸向兩側的二防塵內套及二防塵外套。每一防塵內套包括一固設於該內環及該外環其中一者的金屬環,及一連接該金屬環且可滑動地壓抵於該內環及該外環中的另一者的膠片,每一防塵外套包括一金屬硬殼,及一可滑動地靠抵該內環及該外環其中該者的密封件,該金屬硬殼固設於該內環及該外環中的另一者,並徑向延伸而具有一供該密封件設置的節流端部,該節流端部與該內環及該外環其中該者界定出二位於該密封件軸向兩側的第一節流間隙。利用該等防塵外套結構,可提升整體結構強度並維持較佳的密封效果。
Description
本發明是有關於一種軸承,特別是指一種防塵軸承。
參閱圖1,現有一種由美國專利號US9157475所公開的軸承,包括一內環910、一沿一軸線A套設於該內環910並於該內環910相間隔的外環920、複數可滾動地設置於該內環910及該外環920之間的滾動件930、一設置於該內環910及該外環920之間的內密封單元940,及一設置於該內環910及該外環920之間的外密封單元950。該內密封單元940具有一固設於該外環920的內金屬環941,及一設置於該內金屬環941軸向內側的且靠抵該內環910的內密封件942,該外密封單元950具有一固設於該內環910的外金屬環951,及一設置於該外金屬環951軸向內側且靠抵該外環920的外密封件952。該外金屬環951及該內金屬環941皆呈彎折狀,並且該外金屬環951及該內金屬環941的末端分別與該外環920及該內環910相間隔。而此種軸承的結構強度較低,且該外密封單元950較容易受外力產生變形,而影響其密封性。
因此,本發明的目的,即在提供一種可以提升結構強度並維持良好密封性的防塵軸承。
於是,本發明防塵軸承,包含一內環、一外環、一滾動單元、二防塵內套,及二防塵外套。
該外環沿一軸線套設該內環,並與該內環徑向地相間隔,以界定出一軸承空間,該軸線沿一軸向延伸。
該滾動單元包括複數設置於該軸承空間的滾動件,該等滾動件供該內環繞該軸線相對於該外環轉動。
該等防塵內套設置於該軸承空間,且沿該軸向分別位於該滾動單元的兩相反側,每一防塵內套包括一固設於該內環及該外環其中一者的金屬環,及一連接該金屬環的膠片,該膠片具有至少一壓唇,該壓唇的末端可繞該軸線滑動地壓抵於該內環及該外環中的另一者。
該等防塵外套設置於該軸承空間,且沿該軸向分別位於該等防塵內套的外側,每一防塵外套包括一徑向延伸的金屬硬殼,及一密封件,該金屬硬殼具有一固設於該內環及該外環中的另一者的固定端部,及一相鄰該內環及該外環其中該者的節流端部,該節流端部具有一環槽,及二分別沿該軸向位於該環槽的內側及外側的節流端,每一節流端與該內環及該外環其中該者之間界定出一第一節流間隙,該密封件容置於該環槽,並可繞該軸線滑動地靠抵該內環及該外環其中該者。
本發明的功效在於:利用該等防塵外套及該等防塵內套共同構成的密封結構,可有效防止汙染物進入至該滾動單元,並藉由每一防塵外套的該金屬硬殼可抵抗外力衝擊防止變形,進而使該防塵外套能維持良好的密封性,且由於該金屬硬殼沿徑向延伸並於該節流端部設有該密封件,以靠抵該外環,使每一防塵外套於徑向上具有良好的支撐性,以提升整體結構強度。
參閱圖2及圖3,本發明防塵軸承的一實施例,包含一內環10、一外環20、一滾動單元40、二防塵內套50,及二防塵外套70。
該內環10包括一繞一軸線L的外周面11,該軸線L沿一軸向X延伸,該外周面11具有一外環溝部111、二實質上平行該軸線L的外滑動部112,及二實質上垂直該軸向X的外段差部113。該等外滑動部112及該等外段差部113沿該軸向X分別位於該外環溝部111的兩相反側。
該外環20沿該軸線L套設該內環10,並與該內環10徑向地相間隔,以界定出一軸承空間30。該外環20包括一繞該軸線L的內周面21,該內周面21具有一內環溝部211、二實質上平行該軸線L的內滑動部212、二實質上垂直該軸向X的內段差部213,及二相鄰該內段差部213的凹槽214。該等內滑動部212及該等內段差部213沿該軸向X分別位於該內環溝部211的兩相反側。
於本實施例中,該外段差部113於該軸向X上位於該外滑動部112的外側,且沿該軸向X面向外側,該內段差部213於該軸向X上位於該內滑動段的內側,且沿該軸向X面向外側,而該外段差部113於該軸向X上位於該內段差部213的外側,但不以此為限。
該滾動單元40包括複數設置於該軸承空間30且滾動接觸該內環溝部211及該外環溝部111的滾動件41,及一供該等滾動件41設置的保持器42。該等滾動件41供該內環10繞該軸線L相對於該外環20轉動。於本實施例中,該等滾動件41為滾珠,但該等滾動件41也可以是滾針等其他形式。
參閱圖3及圖4,該等防塵內套50設置於該軸承空間30,且沿該軸向X分別位於該滾動單元40的兩相反側。每一防塵內套50包括一固設於該內環10及該外環20其中一者的金屬環51,及一連接該金屬環51且靠抵該內環10及該外環20中的另一者的膠片52。
具體來說,在本實施例中,該金屬環51具有一嵌接於各自的該凹槽214的固定段511、一沿該軸線L向外並朝該外周面11傾斜延伸的傾斜段512,及一連接該傾斜段512並朝該外周面11延伸的末段513。該固定段511固設於該外環20的方式,不以本實施例為限。該固定段511靠抵於各自的內段差部213,以使各自的該防塵內套50於該軸向X上相對於該內環10及該外環20定位。該末段513與該外滑動部112之間界定出一第二節流間隙60。
該膠片52至少連接於該傾斜段512,且具有至少一壓唇521,該壓唇521的末端可繞該軸線L滑動地壓抵於該外滑動部112,並沿該軸向X向外延伸。在本實施例中,該膠片52具有三個壓唇521,該等壓唇521沿該軸向X相間隔。該等壓唇521可由橡膠、矽膠等適用於密封的材料製成。
該等防塵外套70設置於該軸承空間30,且沿該軸向X分別位於該等防塵內套50的外側。每一防塵外套70包括一固設於該內環10及該外環20中的另一者且徑向延伸的金屬硬殼71、一設置於該金屬硬殼71且靠抵該內環10及該外環20其中該者的密封件72,及一設置於該金屬硬殼71的內側面且由該金屬硬殼71朝各自的該金屬環51延伸的膠唇73。
具體來說,在本實施例中,該金屬硬殼71具有一緊配於該內環的該外周面11的固定端部711、一相鄰該內環10及該外環20其中該者的節流端部712,及一連接於該固定端部711及該節流端部712之間的腰部713。該固定端部711固設於該內環10的方式,不以本實施例為限。該固定端部711靠抵於各自的該外段差部113,以使各自的防塵外套70於該軸向X上相對於該內環10及該外環20定位。該金屬硬殼71的內側面於該腰部713的位置沿該軸向X向外退縮,以容置該金屬環51的該末段513。該節流端部712具有一環槽714,及二分別沿該軸向X位於該環槽714的內側及外側的節流端715。每一節流端715與該內滑動部212之間界定出一第一節流間隙80,第一節流間隙80於徑向上的寬度介於0.1至0.3毫米。
該密封件72容置於該環槽714,並可繞該軸線L滑動地靠抵該內滑動部212。該膠唇73的末端可繞該軸線L滑動地壓抵各自的該金屬環51的該傾斜段512相反於該膠片52的一側,且於該軸向X上向內延伸。該膠唇73於該軸向X上位於最外側的該壓唇521的外側,並於徑向上與最外側的該壓唇521錯開,即該膠唇73與最外側的該壓唇521於徑向上不重疊。該密封件72及該膠唇73可由橡膠、矽膠等適用於密封的材料製成。
該等防塵內套50之間界定出一第一潤滑區91,每一防塵外套70的該膠唇73、該金屬硬殼71及各自的該金屬環51界定出一相鄰該節流端部712的第二潤滑區92,及一相鄰該固定端部711的第三潤滑區93,該第一潤滑區91及該等第二潤滑區92容置有潤滑劑(圖未示)。
由於本實施例以該滾動單元40為中心沿該軸向X的兩相反側結構實質相同,因此以下關於本實施例的防污作用僅以單側進行說明。
在使用時,外部的汙染物,如塵土、汙水等,可能進入至該滾動單元40的路徑為:軸向X向內通過外側的該第一節流間隙80、該密封件72、內側的該第一節流間隙80,接著再通過該第二潤滑區92,並軸向X向外且徑向向內通過該膠唇73,再來徑向向內經過該第三潤滑區93,之後沿軸向X向內通過該第二節流間隙60以及該等壓唇521,最後到達該第一潤滑區91。然而,前述路徑不僅方向迂迴,且經過多次間隙節流,使流體汙染物通過後的壓力及動能大幅降低,而難以繼續向內滲漏,此外汙染物須經過該密封件72及該等壓唇521的多道密封關卡,以及充滿潤滑劑的空間,大幅增加汙染物進入至該滾動單元40的難度。此外,藉由該金屬硬殼71可抵抗外力衝擊防止變形,進而使該防塵外套70能維持良好的密封性,且由於該金屬硬殼71沿徑向延伸並於該節流端部712設有該密封件72,以靠抵該外環20,使其於徑向上具有良好的支撐性,以提升整體結構強度。
需說明的是,在其他實施態樣中,該等防塵內套50及該等防塵外套70也可以徑向相反設置,即該等金屬環51也可以固設在該外環20,該等防塵內套50的該等金屬硬殼71則固設在該內環10,該外段差部113則於該軸向X上位於該外滑動部112的內側,該內段差部213則於該軸向X上位於該內滑動部212的外側,而該外段差部113於該軸向X上位於該內段差部213的內側。該等凹槽214則形成於該外周面11並相鄰該外段差部113。此外,該滾動單元40兩相反側的該等防塵內套50及該等防塵外套70也可以非對稱設置。
綜上所述,本發明防塵軸承,藉由該等防塵外套70及該等防塵內套50共同構成的密封結構,可有效防止汙染物進入至該滾動單元40,以防止該等滾動單元40、該內環10及該外環20受污物堆積卡死,且利用該等防塵外套70結構,可維持較佳的密封效果同時提升整體結構強度,故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者,僅為本發明的實施例而已,當不能以此限定本發明實施的範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
10:內環
11:外周面
111:外環溝部
112:外滑動部
113:外段差部
20:外環
21:內周面
211:內環溝部
212:內滑動部
213:內段差部
214:凹槽
30:軸承空間
40:滾動單元
41:滾動件
42:保持器
50:防塵內套
51:金屬環
511:固定段
512:傾斜段
513:末段
52:膠片
521:壓唇
60:第二節流間隙
70:防塵外套
71:金屬硬殼
711:固定端部
712:節流端部
713:腰部
714:環槽
715:節流端
72:密封件
73:膠唇
80:第一節流間隙
91:第一潤滑區
92:第二潤滑區
93:第三潤滑區
L:軸線
X:軸向
910:內環
920:外環
930:滾動件
940:內密封單元
941:內金屬環
942:內密封件
950:外密封單元
951:外金屬環
952:外密封件
A:軸線
本發明的其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:
圖1是現有的一種軸塵的一剖視圖;
圖2是本發明防塵軸承的一實施例的一前視圖;
圖3是沿圖2中之線Ⅲ-Ⅲ所取得的一剖視圖;及
圖4是沿圖2中之線Ⅲ-Ⅲ所取得的一放大剖視圖。
10:內環
11:外周面
111:外環溝部
112:外滑動部
113:外段差部
20:外環
21:內周面
211:內環溝部
212:內滑動部
213:內段差部
214:凹槽
30:軸承空間
40:滾動單元
41:滾動件
42:保持器
50:防塵內套
70:防塵外套
L:軸線
X:軸向
Claims (10)
- 一種防塵軸承,包含: 一內環; 一外環,沿一軸線套設該內環,並與該內環徑向地相間隔,以界定出一軸承空間,該軸線沿一軸向延伸; 一滾動單元,包括複數設置於該軸承空間的滾動件,該等滾動件供該內環繞該軸線相對於該外環轉動; 二防塵內套,設置於該軸承空間,且沿該軸向分別位於該滾動單元的兩相反側,每一防塵內套包括一固設於該內環及該外環其中一者的金屬環,及一連接該金屬環的膠片,該膠片具有至少一壓唇,該壓唇的末端可繞該軸線滑動地壓抵於該內環及該外環中的另一者;及 二防塵外套,設置於該軸承空間,且沿該軸向分別位於該等防塵內套的外側,每一防塵外套包括一徑向延伸的金屬硬殼,及一密封件,該金屬硬殼具有一固設於該內環及該外環中的另一者的固定端部,及一相鄰該內環及該外環其中該者的節流端部,該節流端部具有一環槽,及二分別沿該軸向位於該環槽的內側及外側的節流端,每一節流端與該內環及該外環其中該者之間界定出一第一節流間隙,該密封件容置於該環槽,並可繞該軸線滑動地靠抵該內環及該外環其中該者。
- 如請求項1所述的防塵軸承,其中,每一防塵外套的每一第一節流間隙於徑向上的寬度介於0.1至0.3毫米。
- 如請求項1所述的防塵軸承,其中,每一防塵外套還包括一設置於該金屬硬殼的內側面且由該金屬硬殼朝各自的該金屬環延伸的膠唇,該膠唇的末端可繞該軸線滑動地壓抵各自的該金屬環,該膠唇於該軸向上位於該壓唇的外側,並於徑向上與該壓唇錯開。
- 如請求項3所述的防塵軸承,其中,該等防塵內套之間界定出一第一潤滑區,每一防塵外套的該膠唇、該金屬硬殼及各自的該金屬環界定出一相鄰該節流端部的第二潤滑區,及一相鄰該固定端部的第三潤滑區。
- 如請求項3所述的防塵軸承,其中,每一防塵內套的該金屬環具有一固設於該內環及該外環其中該者的固定段,及一沿該軸線向外並朝該內環及該外環中的另一者傾斜延伸的傾斜段,該膠片至少連接於該傾斜段,每一防塵外套的該膠唇的末端壓抵於各自的該傾斜段相反於該膠片的一側。
- 如請求項5所述的防塵軸承,其中,每一防塵外套的該膠唇的末端於該軸向上向內延伸。
- 如請求項1所述的防塵軸承,其中,每一防塵內套的該金屬環具有一固設於該內環及該外環其中該者的固定段、一沿該軸線向外並朝該內環及該外環中的另一者傾斜延伸的傾斜段,及一連接該傾斜段並朝該內環及該外環中的另一者延伸的末段。
- 如請求項6所述的防塵軸承,其中,每一防塵外套的該金屬硬殼還具有一連接於該固定端部及該節流端部之間的腰部,該金屬硬殼的內側面於該腰部的位置沿該軸向向外退縮,以容置該金屬環的該末段。
- 如請求項6所述的防塵軸承,其中,每一防塵內套的該金屬環的該末段與該內環及該外環中的另一者之間界定出一第二節流間隙。
- 如請求項1所述的防塵軸承,其中,該內環包括一繞該軸線的外周面,該外周面具有二實質上垂直該軸向的外段差部,該外環包括一繞該軸線的內周面,該內周面具有二實質上垂直該軸向的內段差部,每一防塵內套靠抵於各自的外段差部及各自的內段差部其中一者,每一防塵外套的該金屬硬殼的固定端部靠抵於該外段差部及該內段差部其中另一者,以使該等防塵外套及該等防塵內套於該軸向上相對於該外環及該內環定位。
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