專利名稱：滾子推力軸承隔振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及滾子推力軸承。更特別地，本發(fā)明涉及一種與滾子推力軸承聯(lián)合使用的隔振器。
背景技術(shù)：
隔振器與滾子推力軸承結(jié)合使用是已知的。例如，隔振器通常與設(shè)置在內(nèi)部元件和該內(nèi)部元件的支撐結(jié)構(gòu)之間的滾子推力軸承結(jié)合使用，所述內(nèi)部元件例如為旋轉(zhuǎn)軸，穿過滾子推力軸承，所述支撐結(jié)構(gòu)例如為外殼。一般的隔振器由適于減緩振動(dòng)的材料構(gòu)造而成，所述振動(dòng)由滾子推力軸承引起或通過其到達(dá)支撐結(jié)構(gòu)。對于已知的隔振器，要進(jìn)一步減少傳遞到支撐結(jié)構(gòu)的振動(dòng)就要求隔振器在軸向方向上的寬度增加?？墒牵瑵L子推力軸承及相關(guān)聯(lián)的隔振器的軸向和徑向空間量是非常有限的。因此，期望滾子推力軸承機(jī)器相關(guān)聯(lián)的隔振器在軸向方向上盡可能地緊湊。本發(fā)明認(rèn)識到并解決了現(xiàn)有構(gòu)造和方法的一些考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種用在支撐結(jié)構(gòu)和滾子推力軸承之間的隔振器，所述滾子推力軸承包括第一滾道(race)、第二滾道、軸承罩和至少一個(gè)滾子元件。隔振器包括徑向延伸部分，其具有嚙合表面、支承表面、內(nèi)周邊緣和外周邊緣，該徑向延伸部分大致為盤形。環(huán)形凸緣從徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣和外周邊緣之一軸向延伸，并且由徑向延伸部分的嚙合表面限定至少一個(gè)凹槽。支承表面構(gòu)造成抵靠第一滾道和第二滾道之一，并且所述嚙合表面構(gòu)造成抵靠支撐結(jié)構(gòu)，使得在所述至少一個(gè)凹槽和所述支撐結(jié)構(gòu)之間限定空隙 (void) ο本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種與支撐結(jié)構(gòu)結(jié)合使用的滾子推力軸承組件，其包括具有第一滾道、第二滾道和設(shè)置在二者之間的多個(gè)滾子元件的滾子推力軸承。隔振器包括徑向延伸部分，其具有嚙合表面、支承表面、內(nèi)周邊緣和外周邊緣，該徑向延伸部分大致為盤形。環(huán)形凸緣從徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣和外周邊緣之一軸向延伸，并且由徑向延伸部分的嚙合表面限定至少一個(gè)凹槽。支承表面構(gòu)造成抵靠第一滾道和第二滾道之一，并且所述嚙合表面構(gòu)造成抵靠支撐結(jié)構(gòu)，使得在所述至少一個(gè)凹槽和所述支撐結(jié)構(gòu)之間限定空隙。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種用在支撐結(jié)構(gòu)和滾子推力軸承之間的隔振器，所述滾子推力軸承包括第一滾道、第二滾道、軸承罩和至少一個(gè)滾子元件，所述隔振器包括徑向延伸部分，其具有嚙合表面、支承表面、內(nèi)周邊緣和外周邊緣，該徑向延伸部分大致為盤形；以及，由徑向延伸部分的嚙合表面限定的至少一個(gè)凹槽。支承表面構(gòu)造成抵靠第一滾道和第二滾道之一，并且所述嚙合表面構(gòu)造成抵靠支撐結(jié)構(gòu)，使得在所述至少一個(gè)凹槽和所述支撐結(jié)構(gòu)之間限定空隙。附圖結(jié)合于本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，說明了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，并與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。


參照附圖，說明書向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供包含本發(fā)明最佳實(shí)施例的本發(fā)明完整及能夠?qū)崿F(xiàn)的公開，附圖中圖1是與滾子推力軸承結(jié)合使用的隔振器的透視圖；圖2是沿圖1中線2-2所示的隔振器的局部橫截面圖；圖3是圖1中所示與滾子推力軸承聯(lián)合使用的隔振器的局部頂視圖；圖4是圖3中所示隔振器和滾子推力軸承沿線4-4截取的局部橫截面圖；圖5是圖3中所示隔振器和滾子推力軸承關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸被安裝在固定外殼內(nèi)的側(cè)向橫截面圖；圖6是隔振器和滾子推力軸承沿圖5的線6-6截取的局部橫截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明公開的隔振器的可替換實(shí)施例的局部透視橫截面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明公開的隔振器的可替換實(shí)施例的局部透視橫截面圖；和圖9A、9B和9C是本發(fā)明公開的隔振器的可替換實(shí)施例的部分側(cè)向橫截面圖。本說明書和附圖中的參考標(biāo)記的重復(fù)使用意欲表示公開的本發(fā)明的相同或相似的特征或元件。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)詳細(xì)參照本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中說明了實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例。借助本發(fā)明非限制性的說明提供每個(gè)實(shí)例。事實(shí)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易理解，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下在本發(fā)明中能夠進(jìn)行多種修改和變型。例如，作為一個(gè)實(shí)施例一部分進(jìn)行說明和描述的特征可用在另一實(shí)施例中以產(chǎn)生又一實(shí)施例。因此，本發(fā)明意欲覆蓋進(jìn)入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的上述修改和變型。現(xiàn)參照附圖，如圖1和2所示，本發(fā)明的隔振器100的實(shí)施例包括大致為盤形的徑向延伸部分102和從其軸向延伸的環(huán)形凸緣104。徑向延伸部分102包括內(nèi)周邊緣106和外周邊緣108，并且在所示的優(yōu)選實(shí)施例中，環(huán)形凸緣104從外周邊緣108軸向延伸。另外， 徑向延伸部分102包括在內(nèi)周邊緣106和外周邊緣108之間延伸的嚙合表面110和支承表面111，并且環(huán)形凸緣104限定圓柱形內(nèi)表面118。徑向延伸部分102的支承表面111和環(huán)形凸緣104的內(nèi)表面118構(gòu)造成摩擦地接收部分的相應(yīng)滾子推力軸承131(圖4)，進(jìn)而將隔振器100固定于滾子推力軸承131?？墒?，請注意，根據(jù)本發(fā)明可替換實(shí)施例的隔振器可例如通過鉚接、鉚鎖(staking)、粘接等方式被機(jī)械地固定于相應(yīng)的滾子推力軸承而不是借助環(huán)形凸緣104被摩擦地保持，這意味著如果需要，環(huán)形凸緣104在這些實(shí)施例中能夠被省略。如圖所示，嚙合表面110包括多個(gè)凹槽112，每個(gè)凹槽是從徑向延伸部分102的內(nèi)周邊緣106向外徑向延伸至外周邊緣108的掃過弧(s^pt arc)。每對相鄰的凹槽112在其之間限定脊114。在所示實(shí)施例中，每個(gè)脊114具有形成延長峰的大致成角的橫截面。嚙合表面110構(gòu)造成鄰近固定外殼190(圖幻中相應(yīng)表面進(jìn)行設(shè)置，所述外殼支撐可旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部元件，這將在下文中更詳細(xì)地討論。優(yōu)選地，隔振器110由呈現(xiàn)所需減振特性的彈性材料構(gòu)成。上述材料的實(shí)例包括但不限于彈性體、聚合物、尼龍、特氟龍、polythalamides等?，F(xiàn)參照圖3和4，隔振器100被摩擦地固定于滾子推力軸承131，進(jìn)而形成滾子推力軸承組件130，該滾子推力軸承組件130可以處理為獨(dú)立的、完全組裝的單元。滾子推力軸承131包括內(nèi)滾道132、外滾道142、多個(gè)滾子元件150以及軸承罩160。內(nèi)滾道132包括徑向延伸部分134，從其軸向延伸的環(huán)形凸緣136，以及從環(huán)形凸緣136的遠(yuǎn)端向內(nèi)依靠 (depend)的圓周唇邊138。類似地，外滾道140包括徑向延伸部分144，從其軸向延伸的環(huán)形凸緣146，以及從環(huán)形凸緣146的遠(yuǎn)端向內(nèi)依靠的圓周唇邊148。徑向延伸部分134和徑向延伸部分144的內(nèi)表面用作滾子元件150的滾路(raceway)。軸承罩160包括第一部分 162和第二部分172，其借助分別在相應(yīng)的徑向?qū)虿糠?66和176之間延伸的成對的互鎖環(huán)形凸緣168a/168b和178a/178b被固定在一起。每個(gè)滾子元件150可旋轉(zhuǎn)地接收在軸承孔164和174中，其分別形成于第一部分162和第二部分172的徑向?qū)虿糠?66和176 中。軸承罩160和相應(yīng)的滾子元件150借助圓周唇邊138和148被保持在內(nèi)滾道132和外滾道142之間。在所示實(shí)施例中，隔振器100被固定于外滾道142，使得支承表面111與外滾道的徑向延伸部分144的外表面相鄰并且環(huán)形凸緣104的內(nèi)118表面與外滾道的環(huán)形凸緣146 的外表面相鄰。請注意，隔振器100的嚙合表面110優(yōu)選是堅(jiān)固、平坦的表面以便最大化由外滾道142的徑向延伸部分144的內(nèi)表面所形成的滾路的支撐。如圖3中最佳所示，每個(gè)凹槽112在其從嚙合表面110的內(nèi)周邊緣106向外徑向延伸至外周邊緣108時(shí)沿順時(shí)針方向掃過。因此，凹槽112或相應(yīng)的脊114都不與滾子元件150的縱向中心軸對準(zhǔn)。這導(dǎo)致每個(gè)滾子元件150的至少一部分與相應(yīng)的脊114相對地連續(xù)設(shè)置，使其在被安裝到固定外殼190中時(shí)能夠由隔振器110整個(gè)軸寬度支撐。優(yōu)選地，由嚙合表面110限定的凹槽112 的數(shù)量不是相關(guān)聯(lián)的滾子推力軸承131的滾子元件150數(shù)量的倍數(shù)。另外，相應(yīng)脊114之間的距離在外周邊緣108處比在內(nèi)周邊緣106處大。請注意， 在可替換實(shí)施例的隔振器中，凹槽在向外徑向延伸時(shí)具有均勻的寬度，而脊在嚙合表面的外周邊緣處相比于在內(nèi)周邊緣處具有較大的寬度。同樣地，可替換實(shí)施例的隔振器包括這樣的凹槽，其在向外徑向延伸時(shí)沿逆時(shí)針方向掃過或向外徑向延伸時(shí)不掃過?，F(xiàn)參照圖5，圖3和4中所示的滾子推力軸承組件130被安裝在固定外殼190和支撐于其中的旋轉(zhuǎn)軸180之間。如圖所示，滾子推力軸承組件130安裝成隔振器100的嚙合表面110鄰近固定外殼190的徑向延伸表面192進(jìn)行設(shè)置，并且內(nèi)滾道132的徑向延伸部分的外表面鄰近旋轉(zhuǎn)軸180的徑向延伸表面182進(jìn)行設(shè)置。如圖6中最佳所示，在該構(gòu)造中，嚙合表面110的脊114在徑向延伸表面192上支撐滾子推力軸承131，由此凹槽112與徑向延伸表面192形成空隙115。如空隙115中設(shè)置的箭頭所示，空隙115幫助分散通過滾子推動(dòng)軸承131的或由滾子推動(dòng)軸承131引起的振動(dòng)，而不是將振動(dòng)傳入固定外殼190。因此，相比于具有相同軸向?qū)挾鹊母粽衿?，凹?12能夠加大振動(dòng)的減少，而不必增加沒有把隔振器100的上述凹槽包括在內(nèi)的軸向?qū)挾取ｎ愃频?，對于所需級別的振動(dòng)減少，相比于不包括凹槽的隔振器，凹槽112允許隔振器100的軸向?qū)挾缺粶p少而不會不利地影響振動(dòng)減少的級別。請注意，盡管示出了隔振器在固定外殼190的徑向延伸表面192的附近，但隔振器100能夠可替換地被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸180的徑向延伸表面182附近。同樣地，隔振器100可位于滾子推力軸承的每側(cè)上使得隔振器與旋轉(zhuǎn)軸180和固定外殼190都鄰近?，F(xiàn)參照圖7，示出了根據(jù)本發(fā)明公開的可替換實(shí)施例的隔振器100a。隔振器IOOa 與圖IA和2中所示的隔振器100基本相似，差別僅在于這些元件接受了可替換的參考標(biāo)記。如圖所示，隔振器IOOa與之前討論的隔振器100的主要差別在于設(shè)置在鄰近凹槽11 之間的每個(gè)脊IHa的最外部分具有大致圓的橫截面輪廓，使得可替換凹槽11 和脊11 給嚙合表面IlOa賦予了波形輪廓，如在內(nèi)周表面106處最佳所示。另外參照圖8，示出了另一可替換實(shí)施例的隔振器100b。隔振器IOOb與圖7中所示隔振器IOOa主要區(qū)別在于每個(gè)脊114b的最外部分由大致平的表面所限定，其大致平行于平坦的支承表面111b，如沿內(nèi)周邊緣106處嚙合表面IlOb輪廓中最佳所示?，F(xiàn)參照圖9A、9B和9C，示出了另外的可替換實(shí)施例的隔振器IOOcUOOd和100e， 其中凹槽112c、112d和11 的截面輪廓分別是三角形，半圓形和梯形。請注意，隔振器的凹槽和相應(yīng)脊的截面輪廓可被構(gòu)造成適于隔振器的指定目的之任意形狀。雖然以上描述了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，本發(fā)明能夠進(jìn)行多種修改和變型。例如，凹槽的截面形狀可以具有適于指定目的之任意形狀。另外，隔振器可由適于指定目的之任意材料構(gòu)成。 本發(fā)明意欲覆蓋處于所附權(quán)利要求及其等同物的范圍和精神內(nèi)的這些修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種用在支撐結(jié)構(gòu)和滾子推力軸承之間的隔振器，所述滾子推力軸承包括第一滾道、第二滾道、軸承罩和至少一個(gè)滾子元件，隔振器包括徑向延伸部分，具有嚙合表面、支承表面、內(nèi)周邊緣和外周邊緣，該徑向延伸部分大致為盤形；環(huán)形凸緣，從所述徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣和外周邊緣之一軸向延伸；知由所述徑向延伸部分的嚙合表面限定的至少一個(gè)凹槽，其中，所述支承表面構(gòu)造成抵靠第一滾道和第二滾道之一，并且所述嚙合表面構(gòu)造成抵靠所述支撐結(jié)構(gòu)，使得在所述至少一個(gè)凹槽和所述支撐結(jié)構(gòu)之間限定空隙。
2.如權(quán)利要求1所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽從所述徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣向外徑向延伸至外周邊緣。
3.如權(quán)利要求2所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽相對于所述至少一個(gè)滾子元件的縱向中心軸是彎曲的。
4.如權(quán)利要求2所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽進(jìn)一步包括多個(gè)凹槽。
5.如權(quán)利要求2所述的隔振器，其中，所述環(huán)形凸緣是連續(xù)的。
6.如權(quán)利要求2所述的隔振器，其中，所述隔振器由彈性材料構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求2所述的隔振器，其中，所述環(huán)形凸緣從所述徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣軸向延伸。
8.如權(quán)利要求2所述的隔振器，其中，所述環(huán)形凸緣從所述徑向延伸部分的外周邊緣軸向延伸。
9.如權(quán)利要求2所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽在所述徑向延伸部分的外周邊緣處的第一寬度大于所述至少一個(gè)凹槽在所述徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣處的第二寬度。
10.如權(quán)利要求1所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽進(jìn)一步包括多個(gè)凹槽，并且所述嚙合表面進(jìn)一步包括置于每對相鄰凹槽之間的脊。
11.如權(quán)利要求10所述的隔振器，其中，每個(gè)脊進(jìn)一步包括成角的脊。
12.如權(quán)利要求10所述的隔振器，其中，每個(gè)脊進(jìn)一步包括圓的脊。
13.如權(quán)利要求10所述的隔振器，其中，每個(gè)脊進(jìn)一步包括大致平的表面。
14.一種與支撐結(jié)構(gòu)結(jié)合使用的滾子推力軸承組件，包括滾子推力軸承，具有第一滾道、第二滾道和設(shè)置在二者之間的多個(gè)滾子元件；隔振器，該隔振器包括徑向延伸部分，具有嚙合表面、支承表面、內(nèi)周邊緣和外周邊緣，該徑向延伸部分大致為盤形；環(huán)形凸緣，從所述徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣和外周邊緣之一軸向延伸；和由所述徑向延伸部分的嚙合表面限定的至少一個(gè)凹槽，其中，所述支承表面構(gòu)造成抵靠所述滾子推力軸承的第一滾道和第二滾道之一，并且所述嚙合表面構(gòu)造成抵靠所述支撐結(jié)構(gòu)，使得在所述至少一個(gè)凹槽和所述支撐結(jié)構(gòu)之間限定空隙。
15.如權(quán)利要求14所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽從所述徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣向外徑向延伸至外周邊緣。
16.如權(quán)利要求15所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽相對于所述至少一個(gè)滾子 元件的縱向中心軸是彎曲的。
17.如權(quán)利要求15所述的隔振器，其中，所述環(huán)形凸緣從隔振器的所述徑向延伸部分的外周邊緣軸向延伸。
18.如權(quán)利要求14所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽進(jìn)一步包括多個(gè)凹槽，并且凹槽的總數(shù)量不是滾子元件總數(shù)量的倍數(shù)。
19.如權(quán)利要求14所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽進(jìn)一步包括多個(gè)凹槽，并且嚙合表面進(jìn)一步包括脊，每個(gè)脊置于一對相鄰凹槽之間。
20.如權(quán)利要求19所述的隔振器，其中，當(dāng)每個(gè)滾子元件經(jīng)過第一滾道和第二滾道之一時(shí)，所述多個(gè)脊中至少一個(gè)的一部分總是置于每個(gè)滾子元件和所述支撐結(jié)構(gòu)之間。
21.一種用在支撐結(jié)構(gòu)和滾子推力軸承之間的隔振器，所述滾子推力軸承包括第一滾道、第二滾道、軸承罩和至少一個(gè)滾子元件，所述隔振器包括徑向延伸部分，具有嚙合表面、支承表面、內(nèi)周邊緣和外周邊緣，該徑向延伸部分大致為盤形；以及由所述徑向延伸部分的嚙合表面限定的至少一個(gè)凹槽，其中，所述支承表面構(gòu)造成抵靠第一滾道和第二滾道之一，并且所述嚙合表面構(gòu)造成抵靠所述支撐結(jié)構(gòu)，使得在所述至少一個(gè)凹槽和所述支撐結(jié)構(gòu)之間限定空隙。
22.如權(quán)利要求21所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽從所述徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣向外徑向延伸至外周邊緣。
23.如權(quán)利要求22所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽相對于所述至少一個(gè)滾子元件的縱向中心軸是彎曲的。
24.如權(quán)利要求23所述的隔振器，其中，所述至少一個(gè)凹槽進(jìn)一步包括多個(gè)凹槽。
25.如權(quán)利要求21所述的隔振器，進(jìn)一步包括環(huán)形凸緣，該環(huán)形凸緣從所述徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣和外周邊緣之一軸向延伸。
全文摘要
一種用在支撐結(jié)構(gòu)和滾子推力軸承之間的隔振器，所述滾子推力軸承包括第一滾道、第二滾道、軸承罩和至少一個(gè)滾子元件。隔振器包括徑向延伸部分，其具有嚙合表面、支承表面、內(nèi)周邊緣和外周邊緣，該徑向延伸部分大致為盤形。環(huán)形凸緣從徑向延伸部分的內(nèi)周邊緣和外周邊緣之一軸向延伸，并且由徑向延伸部分的嚙合表面限定至少一個(gè)凹槽。支承表面構(gòu)造成抵靠第一滾道和第二滾道之一，并且嚙合表面構(gòu)造成抵靠支撐結(jié)構(gòu)，使得在所述至少一個(gè)凹槽和所述支撐結(jié)構(gòu)之間限定空隙。
文檔編號F16C27/08GK102465967SQ20111030051
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者C.比恩, D.佩托恩, J.布魯貝克 申請人:美國光洋軸承有限責(zé)任公司