具有连接插入件的密封件的制作方法

径向密封件应用于多种工业环境中。例如，密封件可以用于保护轴承免于其中的污染物和维护脂或油损害。密封件通常包括配合(或者近乎配合engage)于旋转构件(通常是轴)的弹性构件，与箱体或者另一个通常静止的物体连接的更具刚性的构件。从而所述密封件允许所述轴相对于所述箱体进行旋转(亦或移动)，同时保持密封。

许多不同的尺寸的密封件应用于不同的机器中。因而密封件通常是为其要使用的特定机器而定制设计的。相应地，这类密封件的相对小的用户订单可能带来难题，因为使每一个想得到的尺寸的密封件保持大的存货量可能是不现实的。因此，这类小订单基本上导致所定购密封件的定制化生产(custom manufacturing)。典型地，制造商的反应是试图在所有可能的地方简化生产工艺，降低零件数量。虽然这可能会在一些环境中是有效的，但是库存限制的难题可能依然存在，如此小量的生产可能会使密封件的生产不太经济。

技术实现要素：

本发明的实施例可以提供一种密封件，所述密封件包括大体上呈环形的框体、配置成与相对可动单元密封的大体上呈环形的密封构件、以及与密封构件和框体连接的插入件(insert)。所述插入件大体上/足以保持所述框体的至少部分和所述密封构件的至少部分之间的相对位置。

本发明的实施例还提供了一种大体上呈环形的密封件，所述密封件包括设置于轴周围且沿该轴轴向地延伸的密封构件。所述密封构件包括唇口(lip)，所述唇口配置成与所述轴密封，所述密封构件限定了兜孔(pocket)。所述密封件还包括插入件，所述插入件连接到所述密封构件，所述插入件包括设置于所述兜孔内的基部和从所述基部向外延伸的径向延伸部(radial extension)。所述密封件进一步包括连接至所述插入件的框体。所述框体的至少部分轴向地延伸，大体上的平行于所述密封构件。

附图说明

并入说明书中，且构成说明书的一部分的附图展示了本教导的一个实施例，并且与说明书一起，帮助解释本教导的原理。在所述附图中：

图1、2A、2B、3、4、5、6、7、8、9、10、和11各自展示了按照几个实施例的密封件的局部、剖面图。

具体实施方式

应当注意到，附图的一些细节已经被简化，被描绘成方便理解实施例，而非保留严格的结构精度、细节、和比例。

本发明以下描述了几个用于实现本发明不同特征、结构、或功能的实施例。关于组件(component)、布置(arrangement)、和结构(configuration)的实施例在下面介绍，以简化本发明；但是，这些实施例仅仅作为示例，而并非意在限定本发明的保护范围。另外，本发明可能会在不同的实施例中及其附图中重复参考符号(例如，数字)和/或字母。这种重复是为了简化和明了，而非在这种重复中指示不同的实施例之间和/或附图中讨论的结构之间的联系。此外，随附的说明书中的在第二特征之外或者之上的第一特征的成形，可能包括这样的实施例，在这样的实施例中，第一和第二特征成形为处于直接接触，还可以包括那样的实施例，在那样的实施例中，可能形成有插入于第一和第二特征之间的附加特征，使得第一和第二特征可以不处于直接接触。最后，下面提出的实施例可能以任何组合方式进行组合，举例来说，在不偏离本发明范围的前提下，来自一个示例性的实施例中的任何元件可以在任何其他的示例性实施例中使用。

另外，确定的术语在下面的说明书和权利要求中始终用于指示特定的组件。作为本领域技术人员应当意识到，许多物体可能用不同的名字指的是相同的组件，正因如此，对这里描述的元件进行命名的约定并非意在限定本发明的范围，除非在这里另有明确的规定。更进一步地，这里使用的命名的约定并非意在区分名称不同而功能相同的部件。另外，在下面的讨论中以及在权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放的方式使用，因而应被解释为“包括，但不限于”。本发明中所有的数值可以是准确的或者近似值，除非另有明确规定。相应地，在不偏离预定范围的情况下，本发明不同的实施例可以在于此公开的数量(number)、数值(value)、和范围(range)上有所不同。另外，除非另有所指，表述“或”意为非排除性的；例如，表述“A或B”应当被认为意思是“A、B、或A和B两者”。

大体上，本发明的实施例可以提供具有三个(或者三个以上)模块化的部件(modular part)的密封件，所述模块化的部件可以连接到一起形成密封件。所述部件可以包括框体、密封构件、和插入件，所述插入件将所述密封构件和框体连接到一起。所述插入件可以允许在框体和密封构件都构造完成之后将两者连接到一起，同时保持强度和密封完整性。进一步地，如此模块化的结构可以允许对框体和密封构件进行更改，如此使得每个部件都是可配置的以形成尺寸范围。从而，这样模块化的部件的存货量可以得到保持，该部件可以高效的更改以用于多种密封件尺寸。

现在来到图释的示例实施例，图1描述了按照一个实施例的密封件100的局部、剖面图。所述密封件100可以是大体上呈环形的，从而应当意识到，图示的截面可以绕纵向轴线101延伸(在此视图中水平)。但是，在一些实施例中，所述截面可以不保持一致，而可以沿周向上具有差异。

所述密封件100可以大体上包括密封构件102、框体104、和连接插入件106。所述密封构件102、框体104、和插入件106可以是大体上呈环形。部件在这种情况下可以被认为是“大体上呈环形”：当该部件具有内径和外径，即使所述内径和外径表面不需要是连续的而可以是断开的，例如，在所述表面上形成有槽。

所述密封构件102可以在第一轴向端108和第二轴向端110之间延伸，可以限定内径112。所述内径112可以沿可相对旋转构件(举例来说，轴114)轴向延伸，还可以配置成与所述可相对旋转构件密封亦或与其配合。为了实现与所述轴114这样的密封，所述密封构件102可以包括一个或者一个以上的唇口116和/或一个或者一个以上的内轮廓(inner profile)118。所述密封构件102可以由相对软的、弹性的材料制成，例如橡胶或者另外的弹性体。在另一个实施例中，所述密封构件102至少部分地由以下材料制成：纤维加强材料(fiber-reinforced material，举例来说，复合材料)、塑料、或者任何其他适当的材料。

所述密封构件102还可以限定兜孔120，所述插入件106可以容纳在该兜孔120中。所述兜孔120可以接触所述插入件106的两个或者两个以上的侧面，在一些实施例中，可以接触所述插入件106的三个或者三个以上的侧面。进一步地，所述插入件106连接至所述密封构件102的兜孔120中，使得所述插入件106至少部分地被保持在所述兜孔120内。进一步地，当构造所述密封构件102时，所述密封构件102可以成形(举例来说，模压)在所述插入件106周围。例如，所述插入件106可以放置在模具中，然后所述密封构件102被模压在所述插入件106周围，所述插入件106可能具有预涂敷的用于将所述插入件106和所述密封构件102连接到一起的粘结剂。相应地，所述插入件106可以由具有比所述密封构件102更高的熔点的材料制成，和/或可以由具有更高刚性的材料制成。以这种方式，所述插入件106可以为相对可变形的密封构件102提供外形。在一个例子中，所述插入件106可以由金属(举例来说，两种或者两种以上金属的合金)、塑料、复合材料、或者类似材料制成。

所述框体104可以以多种方式连接至或者加入至所述插入件106。在图1中展示的例子中，所述框体104的内端(inner end)122轴向地容纳在所述插入件106的基部124和从所述基部124延伸的包边延伸部(crimping extension)126之间。所述包边延伸部126可以最初轴向地延伸，然后弯折至图示径向方向，以形成与框体104的紧配合(包边)，可以防止所述框体104的所述内端122相对于所述插入件106移动。由于所述插入件106连接到所述密封构件102，类似地关于所述密封元件102处于固定位置，所述插入件106可以大体上防止所述框体104与所述密封构件102的相对位移。所述框体104与所述密封构件102中的一个或者两个在安装、操作等过程中可以弯曲亦或可以偏转，从而通过所述插入件106提供的连接可以解释为“大体上/足以”防止所述框体104的至少部分关于所述密封构件102的至少部分移动；特别地，所述第一轴向端108的至少部分和所述框体104的所述内端122可以大体地保持在相对于彼此固定的位置上。

所述密封构件102还可以包括密封肋(sealing rib)125，所述密封肋125可以在所述密封构件102和所述框体104(举例来说，所述框体104的径向部129)之间提供密封界面(sealing interface)。在一个实施例中，所述密封肋125可以轴向地延伸。相应地，在一些实施例中，所述框体104和所述插入件106之间的所述界面可以不是流体密封的(fluid-tight)，但是在另外的实施例中，所述界面可以是流体密封的。所述密封肋125可以是圆形的，如展示的，但是在另外的实施例中，可以是任何其他适当的形状。进一步地，所述密封肋125可以是与所述密封构件102的剩余部分是一体的，如展示的，但是在另外的实施例中，可以是与所述密封构件102连接的分离的部件(举例来说，O形圈)并设置在所述密封构件102和所述框体104之间。

在一个实施例中，所述密封件100还包括外侧密封件127，所述外侧密封件127配置成在框体104的外侧的、轴向延伸的部分128和所述密封件100要布置的座孔(bore ofa housing)之间形成密封。在至少一个例子中，所述箱体104的所述外侧部128可以限定凹槽130，在所述外侧密封件127(举例来说，O形圈)设置在所述凹槽130内。进一步地，如展示的，所述外侧部128可以轴向地、大体上平行于所述密封构件102地、从所述密封构件102的所述第一轴向端108朝向所述第二轴向端110延伸，使得所述密封构件102和所述外侧部128轴向地对齐(axially-aligned)且从彼此径向地偏置(radially-offset)。

进一步地，所述密封件100可以包括弹簧圈132，举例来说，接近或者处于所述第二轴向端110处。所述弹簧圈132可以配置成在安装过程中弹性地扩张，从而在所述密封构件102上施加大体上一致的、径向向内的(radially-inward)作用力，使得所述密封构件102与所述轴114配合。

尽管目前的关于密封件100的实施例描述了径向地朝向框体104内侧的密封构件102，应当意识到，这样的布置可以倒转，举例来说，在一些情况中，所述轴114是固定的，而外座是相对可动的。

图2A展示了按照实施例的另一个密封件200的局部、剖面图。所述密封件200可以包括与所述密封件100(图1)中类似的部件，这些类似的部件使用相同的编号，且省略了重复的描述。

如同在所述密封件100中，所述密封件200的所述密封构件102可以包括兜孔120，所述插入件106的基部124可以容纳并保持在该兜孔120中，举例来说，通过粘结(bonding)、模压、或者两者同时使用。然而，所述兜孔120可以在径向侧上开口，举例来说，在所述兜孔120的径向外侧上，使得所述基部124可以在所述兜孔120中径向地延伸。进一步地，所述插入件106可以包括径向延伸部202，所述延长部202从所述基部124向外延伸，举例来说，平行于所述框体104的径向部129。所述密封肋125可以设置于径向部129和径向延伸部202之间、所述基部124和所述径向部129之间、或者关于所述插入件106和/或所述框体104的其他位置。进一步的，所述框体104可以同时或者作为替代地与所述密封构件102的肩部203配合，位于或者接近于所述密封构件102的所述第一轴向端108，可以在所述框体104和所述密封构件102之间形成主要的或者次要的密封。

所述插入件106的所述径向延伸部202可以与所述框体104的所述径向部129在连接位置204处连接，举例来说，通过焊接或者钎焊。所述径向延伸部202可以设置在所述框体104和所述密封构件102的所述第二轴向端110，所述连接位置204可以在所述插入件106和所述框体104之间；从而，所述连接位置204可以同样地在所述径向部129和所述第二轴向端110之间。在另一个实施例中，所述连接位置204可以在所述插入件124的径向外缘，举例来说，在朝向所述框体104径向部129的拐角处。此外，任何上述的连接(举例来说，焊接、钎焊、粘结等)可以定位于围绕表面圆周的不同位置或者可以围绕所述圆周连续地延伸。

图2B展示了密封件200的另一个实施例的局部、剖面图。在该实施例中，所述兜孔120可以在径向方向和轴向方向上开口，所述插件106可以具有更大的基部124。进一步的，所述基部124可以具有肩部203，所述框体104的端部122可以抵靠在所述肩部203上。此外，所述密封肋125可以延伸穿过形成在所述插入件106上的孔隙(aperture，举例来说，孔、槽等)，形成与所述框体104的配合。

图3展示了密封件300的另一个实施例的局部、剖面图。所述密封件300可以包括类似于所述密封件100(图1)中的那些部件，这些类似的部件使用相同的编号且省略了重复的描述。如展示的，所述插入件106可以如此地嵌入在所述密封构件102中，例如，所述密封构件102可以完全地包覆所述插入件106。在一个实施例中，所述密封构件102的所述兜孔120可以没有开口。在该情形中，所述插入件106可以不与所述密封构件102粘结，因为所述密封构件102的材料足以保持所述插入件106。

因为所述插入件106在所述密封构件102内部，所述密封构件102可以在所述框体104和所述插入件106之间形成界面，尽管所述插入件106仍可以被认为连接至和/或附属至所述密封构件102和所述框体104二者。在一个例子中，所述插入件106可以包括包边延伸部126，所述包边延伸部126可以由所述密封构件102包围。当所述框体104处于适当的位置，所述包边延伸部126可以与包围在所述包边延伸部126外的所述密封构件102的部分一起的径向地弯折，直到所述包边延伸部126和所述密封构件102的组合与所述框体104配合，且将所述端部122保持在该处。在这样的实施例中，所述密封肋125(图1)可以被省略，因为所述框体104与所述插入件106之间的界面由所述密封构件102形成，从而形成密封。在另外的实施例中，可以设置所述密封肋125，例如，作为次要密封。

图4展示了按照一个实施例的密封件400的局部、剖面图。所述密封件400可以包括类似于所述密封件100(图1)中的那些部件，这些类似的部件使用相同的编号且省略了重复的描述。在图示的例子中，所述密封件400的所述框体104的所述端部122可以是压嵌(press-fit)至所述插入件106的所述基部124中。所述包边延伸部126可以随后变形至与所述框体104配合，通过该配合来保持所述框体104与所述密封构件102的相对位置。

图5展示了按照一个实施例的密封件500的局部、剖面图。所述密封件500可以包括类似于所述密封件100(图1)中的那些部件，这些类似的部件使用相同的编号且省略了重复的描述。在图示的例子中，所述框体104可以具有轴向延伸唇口(axially-extending lip)504，所述轴向延伸唇口504可以从所述径向部129延伸。进一步的，限定在所述密封构件102中的所述兜孔120可以在轴向方向上开口，使得所述唇口504容纳在其中。另外，容纳在所述兜孔120中的所述插入件106的所述基部124中可以在出限定凹槽502，所述凹槽502同样轴向地延伸，所述凹槽502成形为在其中容纳所述唇口504。所述包边延伸部126可以从所述基部124的一个径向侧(radial side)延伸，可以配置成弯折至与所述框体104配合，举例来说，接近所述径向部129和所述唇口504的交叉点(intersection)。相应地，所述唇口504可以起到挂钩(hook)的作用，至少为所述框体104相对于所述插入件106和/或所述密封构件102的径向位移提供增强的阻力。

图6展示了按照另一个实施例的密封件500的局部、剖面图。类似于图5中展示的密封件500，图6中展示的所述密封500包括轴向延伸唇口504，所述轴向延伸唇口504容纳在所述兜孔120和所述凹槽502中。进一步地，所述插入件106可以嵌入(举例来说，完全地被包封enveloped)在所述密封构件102中，使得所述密封构件102在所述插入件106和所述框体104之间形成所述界面。从而，当所述框体104、所述插入件106、和所述密封构件102组装完成，所述唇口504可以与所述密封构件102配合，在该配合处潜在地形成密封。所述包边延伸部126可以变形，以将所述唇口504保持在所述兜孔120中。

图7展示了按照另一个实施例的密封件700的局部、剖面图。所述密封件700可以包括与所述密封件100(图1)中类似的那些部件。这些类似的部件使用相同的编号且省略了重复的描述。在该展示的例子中，所述插入件106可以包括远离所述基部124地延伸的突部(ledge)702，所述基部124连接至所述密封构件102。所述框体104的所述端部122可以容纳在所述基部124上接近于(举例来说，毗邻)所述突部702处。此后，熔融材料704(例如金属或者塑料)可被置于所述突部702上，使得所述熔融材料704同时与所述框体104和所述突部702接触。所述熔融材料704随后固化，在所述插入件106(通过所述突部702)和所述框体104之间形成连接。

图8展示了按照另一个实施例的密封件800的局部、剖面图。所述密封件800可以包括与所述密封件100(图1)中类似的那些部件。这些类似的部件使用相同的编号且省略了重复的描述。在该展示的例子中，所述插入件106可以包括从所述基部124轴向地延伸的突部802。所述突部802包括朝向所述突部802远端的径向延伸肋(radially-extending rib)804，使得在所述肋804和所述基部124之间限定出凹陷部806。处于所述凹陷部806中的所述突部802与所述肋804和所述基部124相比可以是相对较薄的，从而所述突部802可以有回弹地偏转以增大至少部分的所述凹陷部806。所述端部122可以比所述凹陷部806稍微宽些(在轴向尺寸上)。相应地，当所述端部122容纳在所述凹陷部806中时，所述突部802可以有回弹地偏转以容置所述端部122，并向其施加反作用力，与其形成阻扰(interference)或者“摁扣(snap)”。

所述密封件800还可以包括线状体808，所述线状体808可以与所述突部802(举例来说，接近所述肋804)配合。所述线状体808可以增加所述突部802的刚度，从而可以提高所述插入件106与所述框体104之间的支持力(holding force)。

图9展示了按照另一个实施例的密封件900的局部、剖面图。所述密封件900可以包括与所述密封件100(图1)中类似的那些部件。这些类似的部件使用相同的编号且省略了重复的描述。在该展示的例子中，所述密封件900的所述框体104可以与所述插入件106通过可成形连接材料(formable connecting material)902连接。在一个实施例中，所述材料可以至少部分由弹性体制成，例如热塑性聚氨酯弹性体橡胶(thermoplastic polyurethane elastomer，简称：TPU)，例如，所述材料902还可以形成为所述密封构件102的部分，例如其上的唇口116。在另一个实施例中，所述密封构件102可以形成唇口116，而所述密封材料902可以形成另外的唇口、其他结构、或者可以简单地仅将所述框体104与所述插入件106连接，例如，像下描述的。

在一个实施例中，所述插入件106可以具有径向延伸部904，所述径向延伸部904可以沿所述径向部129与所述框体104毗邻和配合。所述插入件106可以在接近所述基部104处，弯曲着远离于所述框体104，因为所述插入件106容纳在所述兜孔120中。从而所述插入件106和所述框体104可以在两者之间形成缝隙906。相应地，所述材料904可以被容纳在所述端部122周围且在所述缝隙906中，从而将所述框体104与所述插入件106连接。

所述插入件106的所述径向延伸部904可以在连接位置908连接至所述框体104的所述径向部129。所述连接位置可以由焊接、粘结、钎焊、或者任何其他适当的连接方法。

图10展示了按照另一个实施例的密封件900的局部、剖面图。所述密封件900可以包括与所述密封件100(图1)中类似的那些部件。这些类似的部件使用相同的编号且省略了重复的描述。在该展示的例子中，所述插入件106可以包括所述基部124和所述包边延伸部126。此外，所述基部124可以包括径向延伸部1002和轴向延伸部1004。

所述插入件106可以部分地嵌入所述兜孔120内，使所述密封构件102在所述框体104和所述包边延伸部126以及所述轴向延伸部1004之间形成界面。所述插入件106的所述轴向延伸部1002可以不被嵌入在所述密封构件102中，使得所述框体104和所述径向延伸部1004之间的直接配合(举例来说，金属与金属)可以被观察到。相应地，设置在轴向延伸部1004和所述端部122之间的所述密封构件102可以在前两者之间形成密封。进一步地，所述密封肋125可以形成第二密封界面，可以定位于朝向所述径向延伸部1002的径向外侧。

图11展示了按照另一个实施例的密封件1100的局部、剖面图。所述密封件1100可以包括与所述密封件100(图1)中类似的那些部件。这些类似的部件使用相同的编号且省略了重复的描述。在该展示的例子中，所述插入件106可以包括容纳在所述兜孔120内的所述基部124，所述插入件106可以具有相比于前面的实施例被增大的径向延伸部1101，所述被增大的径向延伸部1101可以代替所述框体104的所述径向部129。所述径向延伸部1101可以包括面向第一轴向方向X1的轴向面1102。此处使用的术语“轴向方向”意思是平行于所述密封件1100的中心、纵向轴线。

所述框体104可以径向地偏置于所述密封构件102(举例来说，向后者的外侧偏置)，所述框体104和所述密封构件102可以大体上彼此平行地、远离所述插入件106地延伸。如展示的，所述框体104和所述密封构件102以第一轴向方向X1延伸远离所述插入件106。进一步地，所述框体104的所述端部122可以面向与所述第一轴向方向X1相反的第二轴向方向X2。所述端部122可以与所述径向部1102在一个或者一个以上的连接位置1104处连接。所述连接位置1104可以轴向地位于所述框体104和所述插入件106之间。

在一个实施例中，所述框体104可以在和所述连接位置1104焊接至所述径向延伸部1101。然而，在其他实施例中，所述插入件106可以焊接亦或连接至所述框体104的径向面。进一步地，如展示的，所述框体104可以如此地成形，使得容纳外部密封构件127的凹陷部130毗邻于所述端部122和/或由所述插入件106部分地限定。

前述内容已经描绘出几个实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明。本领域技术人员应当意识到，其可以很容易地使用本发明作为基础进行设计或者修改其他方法或者结构以实现与此处介绍的实施例相同的目的和/或取得相同的有益效果。本领域技术人员还应当意识到，这样的等同结构并不偏离本发明的精神和范围，在不偏离本发明的精神和范围基础上，本领域技术人员可以在这里进行多样的变化、替换、以及改造。