滚珠轴承以及套环的制作方法

本发明涉及一种滚珠轴承以及套环，尤其涉及一种利用于滚珠轴承中的气封式套环。

背景技术：

滚珠轴承部件常利用于有转轴的机械中，成本低廉而为较被广为利用的一种轴承，基本的结构是于外环与内环间包夹多个滚珠，内环套接在转轴上，外环会跟外部的结构连接，其中内环与转轴以及外环与外部结构的两组部件中，一组为转动部件，另一组相对为非转动部件，因此，如此的组合可以使转轴转动于所述外部结构中。

滚珠的目的就是减少转动部件与非转动部件间的摩擦，磨擦会耗损与生热，为了再减少滚珠与转动部件或非转动部件间的摩擦，一般会注入润滑油或润滑油气，以改善摩擦的问题。

即使注入的是润滑油，在滚珠轴承部件运转的过程也容易使润滑油变成润滑油气，然而，转动部件与非转动部件间一定有气隙，特别是滚珠轴承部件两外侧的气隙，会使滚珠轴承部件内部的润滑油气逸散出滚珠轴承部件之外，这样不但浪费了润滑油，也会造成污染，不仅可能因失去润滑油而使滚珠轴承部件损坏，也可能因为润滑油气污染的滚珠轴承部件所在的机械，而使机械发生故障。

因此，本发明的主要目的在于提供一种滚珠轴承以及套环，利用气压封闭气隙的原理，加上改善气隙信道的相关结构，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明之目的在提供一种滚珠轴承以及套环，能防止滚珠轴承内部的润滑油气渗漏至滚珠轴承外部，减少污染与浪费，增长滚珠轴承与滚珠轴承所在机械的操作寿命。

为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提出一种滚珠轴承，套接轴心，滚珠轴承包括外环、至少一个滚珠、以及内环。

外环包括二个套环外环部以及滚珠外环部，所述二个套环外环部分别位于滚珠外环部沿轴心方向的相对两侧，套环外环部具有至少一个外环气道。

内环包括二个套环内环部以及滚珠内环部，所述二个套环内环部分别位于滚珠内环部沿轴心方向的相对两侧。

滚珠设于滚珠轴承的内部空间，滚珠内环部与滚珠外环部对应并包夹滚珠。

所述二个套环内环部分别与所述二个套环外环部对应，且于相对应的套环内环部与套环外环部之间具有气隙信道，气隙信道连通滚珠轴承的内部空间与滚珠轴承的外部空间，气隙通道衔接滚珠轴承内部空间的位置是第一转折结构。

其中，外环气道连通于外环的外部空间与气隙通道。

为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的又一实施例提出一种滚珠轴承，滚珠轴承更包括二套环与滚珠部，滚珠部包括滚珠内环部、滚珠外环部、及至少一个滚珠，套环包括相对应的套环内环部及套环外环部，所述二套环套接于滚珠部沿轴心方向的相对两侧，其中套环外环部连接于滚珠外环部。

进一步，外环气道更包括进气流道及加速流道，进气流道连通加速流道与外环的外部空间，加速流道连通进气流道与气隙通道，进气流道的流道截面积是大于加速流道的流道截面积。

套环外环部可以具有多个外环气道以及进一步具有喷嘴结构，喷嘴结构可以环绕轴心，喷嘴结构的一侧连通于气隙通道，喷嘴结构的另一侧连通于所述多个外环气道。

气隙通道可以更包括第一气隙及第二气隙，第一气隙的一端衔接于滚珠轴承的内部空间，第一气隙的另一端并衔接于第二气隙的一端，。第二气隙的另一端连通于滚珠轴承的外部空间。第一气隙衔接滚珠轴承内部空间的一端是第一转折结构，第一气隙与第二气隙的衔接处是第二转折结构，外环气道连通于第一气隙。

进一步，套环内环部与套环外环部之间更具有套环腔，套环腔的一侧衔接于滚珠轴承的内部空间，套环腔的另一侧衔接于气隙通道。套环腔与气隙通道的衔接处是第一转折结构，套环外环部更具有集油腔，集油腔环绕轴心并与第一转折结构相邻。

为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的又一实施例提出一种套环，利用于滚珠轴承中，套环包括套环外环部以及套环内环部。

套环外环部具有至少一个外环气道。

套环内环部与套环外环部之间具有气隙信道，气隙信道连通滚珠轴承的内部空间与滚珠轴承的外部空间，气隙通道衔接滚珠轴承内部空间的位置是第一转折结构，其中外环气道连通于套环外环部之外部空间与气隙通道。

套环外环部可以具有多个外环气道以及进一步具有喷嘴结构，外环气道更包括进气流道及加速流道。进气流道连通加速流道与套环外环部的外部空间，加速流道连通进气流道与气隙通道，进气流道的流道截面积是大于加速流道的流道截面积。喷嘴结构环绕轴心，喷嘴结构的一侧连通于气隙通道，喷嘴结构的另一侧连通于所述多个外环气道。

进一步，气隙通道可以更包括第一气隙及第二气隙，第一气隙的一端衔接于滚珠轴承的内部空间，第一气隙的另一端并衔接于第二气隙的一端，第二气隙的另一端连通于滚珠轴承的外部空间。第一气隙衔接滚珠轴承内部空间的一端是第一转折结构，第一气隙与第二气隙的衔接处是第二转折结构，外环气道连通于第一气隙。

此外，套环内环部与套环外环部之间更可以进一步具有套环腔，套环腔的一侧衔接于气隙通道，套环腔的另一侧衔接滚珠轴承的内部空间。套环腔与气隙通道的衔接处是第一转折结构，套环外环部更可以具有集油腔，集油腔环绕轴心并与第一转折结构相邻。

因此，利用本发明所提供一种滚珠轴承以及套环，利用第一转折结构改变润滑油气进入气隙通道的流动方向，并利用外环气道施加气流进入气隙通道中，藉以能防止滚珠轴承内部的润滑油气渗漏至滚珠轴承外部，减少污染与浪费，增长滚珠轴承与滚珠轴承所在机械的操作寿命。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明滚珠轴承第一例的剖面示意图；

图2是本发明滚珠轴承第二例的外观透视示意图；

图3是本发明滚珠轴承第二例的爆炸示意图；

图4是本发明滚珠轴承第二例的剖面示意图；

图5是本发明图4中外环气道与转折结构的放大示意图；

图6是本发明套环的剖面示意图；

图7是挡油墙实施例的局部放大示意图；以及

图8是本发明第一转折结构再一实施例的放大图。

具体实施方式

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

请参阅图1，图1是本发明滚珠轴承10第一例的剖面示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提出一种滚珠轴承10，滚珠轴承10套接于轴心12，滚珠轴承10包括外环14、至少一个滚珠16、以及内环18。图例中有分置于左、右侧的两组滚珠16。因为图1为套接轴心12的滚珠轴承10剖面图，所以轴心12上方与下方为对称的滚珠轴承10部件。

外环14包括二个套环外环部30以及滚珠外环部20，所述二个套环外环部30分别位于滚珠外环部20沿轴心12方向的相对两侧，因图中有两组滚珠16，所以二个套环外环部30分别位于两组滚珠外环部20沿轴心12方向的相对两侧。套环外环部30具有至少一个外环气道3002，图中剖面图已可见四个外环气道3002。

内环18包括二个套环内环部32以及滚珠内环部22，二个套环内环部32以及滚珠内环部22接套接在轴心12上随着轴心12转动而跟着转动，二个套环内环部32并分别位于滚珠内环部22沿轴心12方向的相对两侧，因图中有两组滚珠16，所以二个套环内环部32分别位于两组滚珠内环部22沿轴心12方向的相对两侧。

滚珠16设于滚珠轴承10的内部空间，滚珠内环部22与滚珠外环部20对应并包夹滚珠16。图例中有两组滚珠16，左侧可见的上、下两颗滚珠16为同一组滚珠16，右侧可见的上、下两颗滚珠16为另一组滚珠16。

所述二个套环内环部32分别与所述二个套环外环部30对应，且于相对应的套环内环部32与套环外环部30之间具有气隙通道40。气隙通道40连通滚珠轴承10的内部空间与滚珠轴承10的外部空间，滚珠轴承10的内部空间即为滚珠16所在的空间，也是润滑油气遍布的空间，其中，气隙通道40衔接滚珠轴承10内部空间的位置是第一转折结构42。

此外，外环气道3002连通于外环14的外部空间与气隙通道40，可由外环14的外部空间打气进入外环气道3002后，再将高压气体导入气隙通道40，藉此于气隙通道40形成气封效果，避免滚珠轴承10内部的润滑油气，通过气隙通道40泄漏出。

请参阅图2以及图3，图2是本发明滚珠轴承10第二例的外观透视示意图。图3是本发明滚珠轴承10第二例的爆炸示意图。前述第一例可以将二个套环外环部30以及全部的滚珠外环部20视为一体成形的一个零件，将二个套环内环部32以及全部的滚珠内环部22也视为一体成形的一个零件，而第二例的套环外环部30与滚珠外环部20是不同组件，套环内环部32以及滚珠内环部22也是不同组件的实施例。

为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的又一实施例提出一种滚珠轴承10，滚珠轴承10套接在轴心12上，图中滚珠轴承10套接在轴心12的右侧，滚珠轴承10更包括二个套环50与滚珠部52，图中也为两组滚珠部52。滚珠部52包括滚珠内环部22、滚珠外环部20、及所述至少一个滚珠16，套环50包括相对应的套环内环部32及套环外环部30。所述二个套环50套接于滚珠部52沿轴心12方向的相对两外侧，因图中有两组滚珠部52，所以二个套环50分别位于两组滚珠部52沿轴心12方向的相对两外侧。

其中于组装后，套环外环部30的侧面连接于滚珠外环部20的侧面，套环外环部30可利用螺纹、卡扣、或外套连接组件39…等方式与滚珠外环部20连接，图例即利用一组外套连接组件39套在套环外环部30与滚珠外环部20的外部，藉此来连接套环外环部30与滚珠外环部20。

此外，图中可见多个外环气道3002的外部出口，高压的气体即自此处灌入直达前述的气隙通道40中。

配合图2、图3请进一步参阅图4，图4是本发明滚珠轴承10第二例的剖面示意图。由剖面图更可以清晰了解，二个套环50包夹两组滚珠部52，目的就是以气封的原理防止滚珠部52中的润滑油气逸散出滚珠部52之外。

图例中滚珠轴承10套接在轴心12上，滚珠轴承10包括二个套环50与滚珠部52，图中也为两组滚珠部52。每一个滚珠部52包括滚珠内环部22、滚珠外环部20、及所述至少一个滚珠16，套环50包括相对应的套环内环部32及套环外环部30。

套环内环部32与套环外环部30间形成气隙通道40，外环气道3002连通气隙通道40，可自套环50外部空间将高压气体导入气隙通道40，当高压气体导入气隙通道40后，高压气体与第一转折结构42配合可以有效阻挡润滑油气泄入气隙通道40中，进而避免润滑油气逸散出滚珠轴承10之外。图中放大图a1将用于详细陈述外环气道3002、气隙通道40、第一转折结构42、与第二转折结构44于图5中。

配合图4请进一步参阅图5，图5是本发明图4中外环气道3002与转折结构的放大示意图。

进一步在放大图a1中观察外环气道3002，外环气道3002更包括进气流道60及加速流道62，进气流道60连通加速流道62与套环50的外部空间，加速流道62连通进气流道60与气隙通道40，高压气体自外部打入进气流道60后，再进入加速流道62。进气流道60的流道截面积是大于加速流道62的流道截面积，因此，气流进入加速流道62后还会被增速增压。

套环外环部30可以具有多个外环气道3002以及进一步具有喷嘴结构70，喷嘴结构70可以是环绕轴心12的环状沟道。喷嘴结构70的一侧连通于气隙通道40，喷嘴结构70的另一侧连通于所述多个外环气道3002的加速流道62，图示仅见喷嘴结构70的剖面结构，事实上喷嘴结构70可以是个孔状或盘孔状结构，也可以是环绕着轴心12如环状沟道一般的结构，皆能发挥产生高压气体气封气隙通道40的功效，特别是环绕着轴心12的结构，则能使气隙通道40全部都被气封而无死角。

气隙通道40可以更包括第一气隙4002及第二气隙4004，转折结构可以更包含第一转折结构42及第二转折结构44。第一气隙4002的一端衔接于滚珠轴承10的内部空间，第一气隙4002的另一端并衔接于第二气隙4004的一端，第二气隙4004的另一端连通于滚珠轴承10的外部空间。

第一气隙4002衔接滚珠轴承10内部空间的一端是第一转折结构42，第一气隙4002与第二气隙4004的衔接处是第二转折结构44，外环气道3002可以连通于第一气隙4002。因为第一转折结构42的设计，使得高压气体可以有效的气封气隙通道40，而将润滑油气阻绝在第一气隙4002以及第一转折结构42之外，加上第二转折结构44的设计后，不仅方便套环内环部32与套环外环部30的装配，更能因多层防护而更有效的阻绝润滑油气外漏。

进一步观察第一转折结构42的邻近结构，套环内环部32与套环外环部30之间更可以具有套环腔72，套环腔72是一个环绕轴心12且截面形状为杯状的环状沟道空腔结构。套环腔72的一侧开口衔接于滚珠轴承10的内部空间，套环腔72的另一侧收敛的开口衔接于气隙通道40，套环腔72与气隙通道40的衔接处是第一转折结构42。套环外环部30更具有集油腔74，集油腔74也是环绕轴心12的环状沟道结构，集油腔74也与第一转折结构42相邻，混和油气中多余且会凝成液态的润滑油，会容易积存收容在集油腔74中。

请再参阅图6，图6是本发明套环50的剖面示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的又一实施例提出一种套环50，利用于滚珠轴承10中，用于气封滚珠轴承10内部的润滑油气不会外漏，套环50包括套环外环部30以及套环内环部32。

套环外环部30具有至少一个外环气道3002，图中剖面可见2个外环气道3002，其中外环气道3002连通于套环外环部30之外部空间与气隙通道40。

套环内环部32与套环外环部30之间具有气隙信道40，气隙信道40连通滚珠轴承10的内部空间与滚珠轴承10的外部空间，气隙通道40衔接滚珠轴承10内部空间的位置是第一转折结构42。

套环外环部30可以具有多个外环气道3002以及进一步具有喷嘴结构70，外环气道3002更包括进气流道60及加速流道62。进气流道60连通加速流道62与套环外环部30的外部空间，加速流道62连通进气流道60与气隙通道40，进气流道60的流道截面积是大于加速流道62的流道截面积。喷嘴结构70可以环绕轴心12而为环状沟槽结构，喷嘴结构70的一侧连通于气隙通道40，喷嘴结构70的另一侧连通于所述多个外环气道3002的加速流道62，自喷嘴结构70喷出的高压气体可以气封气隙通道40。

进一步，气隙通道40可以更包括第一气隙4002及第二气隙4004，转折结构可以更包括第一转折结构42与第二转折结构44。第一气隙4002的一端衔接于滚珠轴承10的内部空间，第一气隙4002的另一端并衔接于第二气隙4004的一端，第二气隙4004的另一端连通于滚珠轴承10的外部空间。第一气隙4002衔接滚珠轴承10内部空间的一端是第一转折结构42，第一气隙4002与第二气隙4004的衔接处是第二转折结构44，外环气道3002连通于第一气隙4002。因为第一转折结构42的设计，使喷嘴结构70喷出的高压气体可以有效的气封气隙通道40，而将润滑油气阻绝在第一气隙4002以及第一转折结构42之外，加上第二转折结构44的设计后，不仅方便套环内环部32与套环外环部30的装配，更能因多层防护而有效的阻绝润滑油气外漏。

此外，套环内环部32与套环外环部30之间更可以进一步具有套环腔72，套环腔72的一侧开口衔接于气隙通道40，套环腔72的另一侧开口衔接滚珠轴承10的内部空间，套环腔72与气隙通道40的衔接处是第一转折结构42。套环外环部30更可以具有集油腔74，集油腔74环绕轴心12并与第一转折结构42相邻。

进一步，在重力下方的集油腔74可以增设一条排油孔76通到套环50外部，以将集油腔74中凝聚多余的液态润滑油排出或另外收集。

请参阅图7，图7是挡油墙78实施例的局部放大示意图。图7是利用图6的放大图a2来说明另一个实施态样，为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的又一实施例提出挡油墙78，挡油墙78设置在第一转折结构42的顶端，也呈环状的绕着轴心12。当润滑油气多余的液态润滑油积存在集油腔74中时，挡油墙78可以避免液态润滑油流回套环腔72中，也可以使润滑油气在集油腔74形成回旋的油气流。

请参阅图8，图8是本发明第一转折结构42再一实施例的放大图。图8以等同图4放大图a1位置的放大图来说明第一转折结构42的再一实施例。第一转折结构42除了前述实施例的态样之外，图8例的第一转折结构42也能有效发挥将润滑油气气封在套环腔72的功效。

高压气体自外环气道3002通过喷嘴结构70注入气隙通道40后，有效的于气隙通道40与第一转折结构42接口处形成气压盾，使润滑油气无法通过第一转折结构42泄入气隙通道40中，因此也就免除润滑油气泄出的问题。

关于第一转折结构42的结构型态还可以有多种态样，无论是v型、u型、梯形…等结构形状，但都在本发明所主张的权利范围中，利用第一转折结构42则能安全有效的将润滑油气气封于滚珠轴承10内部或套环腔72中。

综上所述，利用本发明所提供一种滚珠轴承10以及套环50，利用第一转折结构42改变润滑油气进入气隙通道40的流动方向，并利用外环气道3002施加气流进入气隙通道40中，藉以能防止滚珠轴承10内部的润滑油气渗漏至滚珠轴承10外部，减少污染与浪费，增长滚珠轴承10与滚珠轴承10所在机械的操作寿命。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。