CN101978184A - 轴承 - Google Patents

Abstract

一种轴承包括：一个具有被配置与轴接合的通道的第一构件，该第一构件具有一种金属材料；以及围绕该第一构件的至少一部分布置的一个第二构件，该第二构件具有一种金属材料以及至少一个径向地向内弯曲的部分，该部分能够限制该第一构件的轴向运动。该第一和第二构件是彼此相对是可运动的。

Description

轴承

相关申请

本申请要求于2008年4月9日提交的名称为“轴承”的美国临时申请序列号61/043,529的权益、并且要求于2008年4月9日提交的标题为“轴承润滑脂组合物”的美国临时申请序列号61/043,554的权益。这两个申请都特此通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及轴承，并且具体涉及自润滑轴承。

背景技术

轴承能够以一种低维护的方式提供用于可旋转地、可枢转地或可滑动地将多个构件彼此紧固的方便的手段。轴承的应用包括具有连续的旋转运动的那些轴承，例如用于支持一个从动轴的轴颈。轴承还能够被用于具有重复的枢轴运动的应用，例如汽车的车门铰链、车门开度件、制动器以及加速器的踏板。另外的应用包括具有重复性往复运动的那些轴承，例如汽车的减震器以及减震支柱。轴承还能够被用于更轻负载的应用中，如在汽车工业中用于行李箱盖以及罩盖的铰链中的多杆连接机构。低维护轴承可包括多种结构，例如像衬套或轴颈轴承、推力轴承或垫圈、定位垫、阀门端口板、以及用于多种机构的磨损部件。低维护的滑动轴承的一个实例包括一个金属支持件以及一个塑料层。

发明内容

在一方面，本发明的特征是轴承、相关的方法、以及包括这些轴承的系统。这些轴承可以用在多种高速应用中，包括高速电动机。这些轴承可以提供减小的电动机振动，这能够导致更安静的电动机运行以及增加的电动机寿命。

在一方面，本发明的特征是一种轴承，该轴承包括：具有配置为接合一个轴的通道的一个内环，该内环具有一个内表面和一个外表面；围绕该内环的至少一部分布置的一个外环，该外环包括一种聚合物并且在与该内环的界面处形成一个轴承表面，其中该外环的内表面具有的半径在该外环的中线处大于在该外环的侧边缘；以及环绕该外环并固定在其上的一个空心圆柱环，其中该内环相对于该空心圆柱环是可旋转的。

在另一个方面，本发明的特征是一种轴承，该轴承包括：具有配置为接合一个轴的通道的一个第一构件，该第一构件包括一种金属材料；以及围绕该第一构件的至少一部分布置的一个第二构件，该第二构件包括一种聚合物以及至少一个径向地向内弯曲的部分，该部分能够限制该第一构件的轴向运动。该第一和第二构件是彼此相对可运动的。

多个实施方案可以包括以下特征中的一个或多个。该第一构件基本上由一种金属材料组成。该轴承进一步包括在该第一构件与第二构件之间的一种润滑剂。该第一构件或第二构件中的至少一个包括一个含该润滑剂的空腔。该第二构件进一步包括一种聚合物。该第一构件包括沿着该第一构件的圆周部分延伸的一个槽，并且该第二构件包括一个特征，该特征被配置为与该槽结合并防止该第一和第二构件彼此相对的轴向运动。该轴承进一步包括围绕该第二构件的至少一部分布置的一个第三构件，该第三构件包括一种金属材料。该第三构件包括至少一个径向地向内弯曲的部分，该部分能够限制该第一组件的轴向运动。

在另一个方面，本发明的特征是一种轴承，该轴承包括：具有配置为接合一个轴的通道的一个第一构件，该第一构件基本上由一种金属材料组成；围绕该第一构件的至少一部分布置的一个第二构件，该第二构件包括一种聚合物以及至少一个径向地向内弯曲的部分，该部分能够限制该第一构件轴向运动，其中该第一和第二构件是彼此相对可运动的；以及围绕该第二构件的至少一部分布置的一个第三构件，该第三构件包括一种金属材料以及至少一个部分，该部分能够限制该第一组件的轴向运动的径向地并且向内弯曲。

多个实施方案可以包括以下特征中的一个或多个。该第二构件包括含该金属材料的一个第一层、以及含一种聚合物的一个第二层。该轴承进一步包括在该第一与第二构件之间的一种润滑剂。

在另一方面，本发明的特征是一种方法，该方法包括：将在此说明的一个轴承的通道与一台电动机的轴结合，并且使该轴运动，其中该轴承的第一构件与该轴一起并且相对于该轴承的一个第二构件运动。

在另一个方面，本发明的特征是一种系统，该系统包括：一个可运动的轴；以及一个轴承，该轴承包括：具有配置为接合一个轴的通道的一个第一构件，该第一构件包括一种金属材料；以及围绕该第一构件的至少一部分布置的一个第二构件，该第二构件包括一种聚合物以及至少一个径向地向内弯曲的部分，该部分能够限制该第一构件的轴向运动。该第一和第二构件彼此相对是可运动的。

多个实施方案可以包括以下特征中的一个或多个。该第一构件基本上由一种金属材料组成。该系统进一步包括在该第一构件与第二构件之间的一种润滑剂。该第一构件或第二构件中的至少一个包括一个含有该润滑剂的空腔。该第二构件进一步包括一种聚合物。该第一构件可以包括沿着该第一构件的圆周部分延伸的一个槽，并且该第二构件包括一个特征，该特征被配置为与该槽结合并防止该第一和第二构件彼此相对轴向运动。该系统进一步包括围绕该第二构件的至少一部分布置的一个第三构件，该第三构件包括一种金属材料。该第三构件包括至少一个径向地向内弯曲的部分，该部分能够限制该第一构件的轴向运动。该系统包括具有该轴的一台电动机，并且其中该轴是围绕其长轴线可旋转的。

从对其实施方案的说明以及从这些权利要求中其他的方面、特征和优点将是清楚的。

附图说明

图1是包括一台电动机以及一个轴承的系统的示意图。

图2是一个轴承的实施方案的透视图。

图3是图2中所示的轴承的透视、切开视图。

图4是一个轴承的实施方案的一部分的透视图。

图5是一个轴承的实施方案的一部分的透视图。

图6是一个轴承的实施方案的透视、切开视图。

图7是一个轴承的实施方案的透视、切开视图。

图8是轴承的一个实施方案的详细的截面视图。

图9是轴承的一个实施方案的等距视图。

图10是图9中所示的实施方案的切开的分解图。

图11是图9中所示的实施方案的截面图。

具体实施方式

参见图1，一个系统20包括一个壳体22、具有一个转子26的一台电动机24(它的至少一部分是在该壳体内)、以及在该壳体内的轴承28。转子26包括一个能够绕着其纵向轴线L旋转的轴，并且轴承28是定位在该转子与该壳体之间。轴承28能够减小电动机振动，这能够导致更安静的电动机运行并增加的电动机寿命。在某些实施方案中，轴承28被用来替代电动机(例如，在约1,000-6,000RPM或更大以及约0-300磅的负载下运行的高速电动机)中的轴衬和滚珠轴承。

如图2和图3中所示，轴承28包括以下三个部件的一个组件：一个第一构件(如图所示，一个圆筒30)、一个环绕该第一构件的第二构件(如图所示，一个第一凸缘圆筒32)、以及一个环绕该第二构件的第三构件(如图所示，一个环绕双凸缘圆筒32的第二凸缘圆筒34，尽管这个构件也可以是一个无凸缘的圆筒)。如图所示，圆筒30是一个具有一个内表面36以及一个外表面的实心且连续的构件。内表面36限定了一个通道38，该通道沿着圆筒30(以及轴承28)的纵向轴线L′延伸。通道38的形状和大小被配置为允许圆筒30与转子26接合(例如，挤压在其上)，从而产生一种过盈配合。在电动机24运行的过程中，随着转子26绕着其纵向轴线L旋转，圆筒30由于这种过盈配合而与该转子一起旋转。圆筒30的外表面限定了一个圆柱面。圆筒30可以包括(例如，形成自)任何材料，包括一种金属，例如一种纯金属(如铝和镁)或一种合金(如硬化钢)；或一种硬质塑料。例如，圆筒30可以通过机加工、由一个条成型、和/或挤出来形成。

第一凸缘圆筒32在电动机24运行的过程中在圆筒30旋转时为圆筒30提供了一个轴承表面。如图所示，第一凸缘圆筒32沿着圆筒30的长度延伸并且环绕圆筒30的外表面的至少一部分。第一凸缘圆筒32具有一个内表面和一个外表面，两者限定了多个圆柱表面。第一凸缘圆筒32的内表面是与圆筒30的外表面处于环圆周滑动接合中。在某些实施方案中，第一凸缘圆筒32的内表面与圆筒30的外表面之间的间隙典型地是大约0.0005-0.003英寸(0.013-0.076mm)。其结果是，在电动机24运行的过程中，圆筒30随同转子26一起旋转，但是第一凸缘圆筒32保持静止。仍参见图2，在一个第一末端处，第一凸缘圆筒32与圆筒30的一个末端平齐，并且在一个相对的第二末端处，该第一凸缘圆筒包括一个配置为限制圆筒30的轴向运动的凸缘40。如图所示，凸缘40是一个径向地向内弯曲的部分，它沿着圆筒30的厚度延伸但不延伸进入通道38内。凸缘40与圆筒30的一个端壁之间的间隙可以是大约0.005-0.010英寸(0.127-0.254mm)。第一凸缘圆筒32可以包括(例如，形成自)任何轴承材料，包括一种金属，例如一种纯金属(如铝和镁)、一种合金(如硬化钢)、或一种复合材料(例如，Norglide Pro

材料，该材料具有一个钢或铝基底以及层叠在基底上的一个PTFE层)。可以使用其他免维护的轴承材料，例如NORGLIDE

M、SM或T。例如，第一凸缘圆筒32可以通过卷绕一个条材并且通过常规技术使该卷筒形成凸缘来形成。

第二凸缘圆筒34被配置为用于保持壳体22之内的圆筒30以及第一凸缘圆筒32。如图所示，第二凸缘圆筒34沿着第一凸缘圆筒32的长度延伸并且环绕第一凸缘圆筒32的外表面的至少一部分。第一凸缘圆筒32具有一个内表面和一个外表面，两者限定了多个圆柱面。在第一末端处，第二凸缘圆筒34与圆筒30的一个末端平齐，并且在相对的第二末端处，该第二凸缘圆筒包括一个配置为限制圆筒30的轴向运动的凸缘42。凸缘42与圆筒30的一个端壁之间的间隙可以是大约0至0.01英寸(0至0.254mm)。如图所示，凸缘42是一个径向地向内弯曲的部分，它沿着第一凸缘圆筒32的厚度延伸但不延伸进入通道38内。第二凸缘圆筒34可以包括(例如，形成自)任何硬质材料，包括一种金属，例如一种纯金属(如铝和镁)或一种合金(如硬化钢)。例如，第二凸缘圆筒34可以通过卷绕一个条材并且通过常规技术使该卷筒形成凸缘来形成。

轴承28可以通过形成以上说明的三个部件(圆筒30、第一凸缘圆筒32、以及第二凸缘圆筒34)并且将这些部件组装在一起来形成。例如，可以使圆筒30滑进第一凸缘圆筒32中，并且可以使这两个部件滑移进第二凸缘圆筒34中以形成轴承28。圆筒30的轴向运动受第一和第二凸缘圆筒32、34的限制。

在使用中，轴承28可以被放置在一个壳体或者一个配置为接受该轴承的空间内，并且一个构件(例如，电动机的一个轴)可以被放置为与该轴承的通道38接合。当该构件运动(例如，旋转)时，轴承28的圆筒30与该构件一起运动并且支承在第一凸缘圆筒32上。

虽然已经说明了多个实施方案，但本发明并不受此限制。

例如，虽然以上示出的通道38具有一个圆形截面，但在其他实施方案中，该通道具有一个非圆形的截面，如卵形的，椭圆的，具有三、四、五、六、七、八或更多个边的规则或不规则的多边形的。该配置为与通道38接合的构件(例如，旋转轴)可以有一个具备相应匹配的外部轮廓的截面，来为运行提供过盈配合或接合，如在此说明的。

作为另一个实例，在某些实施方案中，第一和/或第二凸缘圆筒32、34的这个或这些壁包括平行于纵向轴线L′延伸的一个缝隙或间隙。在组装该轴承的这些部件之后，可以将该缝隙的相对的部件连接在一起(例如，通过焊接或通过互锁式特征)或保持间隔开。

参见图4，为了进一步减小这些部件的轴向运动，圆筒30可以包括整体或部分地绕着其外圆周表面延伸的一个或多个槽50，并且第一凸缘圆筒32可以包括一个或多个被配置为与该槽相接合的补充特征51(例如，一个凸起的区段)。类似地，第一凸缘圆筒32的外表面以及第二凸缘圆筒34的内表面可以包括类似的补充特征来防止这些部件的轴向运动。

在某些实施方案中，在此说明的这些轴承被用在多种应用中，其中在轴承的通道中放置了一个可枢转的构件(例如，一根轴)。

在某些实施方案中，在此说明的这些轴承包括在圆筒30与第一凸缘圆筒32之间的一种或多种润滑剂或润滑性层。该润滑剂或润滑性层可以增强这些轴承的耐磨损性。该润滑剂或润滑性层中所包括的材料的实例包括：固态材料(例如，无机材料，如石墨和/或二硫化钼)、粘性流体(例如，润滑脂)、聚合物(例如，氟聚合物(如PTFE)和/或硅酮)、以及它们的组合。参见图5，圆筒30的外表面和/或第一凸缘圆筒32的内表面可以包括一个或多个空腔54(例如，穴和/或槽)，它们起到该润滑剂的储存器的作用。

在该润滑剂或润滑性层中可以包括一种或多种添加剂，例如，来增强热导率并且来耗散可能在使用过程中产生的热量。一种添加剂的实例是金属颗粒，例如，青铜颗粒。

这些轴承构件可以包括在金属与聚合物层之间的一个或多个中间层。该中间层可以例如增强该聚合物在金属基底上的附着或黏合。例如，该中间层可以包括：一种添加剂如氟聚合物，包括PFA、MFA、ETFE、FEP、PCTFE、以及PVDF；固化添加剂类，如环氧树脂、聚酰亚胺添加剂类；以及较低温度的热熔体如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)和聚醚/聚酰胺共聚物(Pebax

)。

虽然图2和图3中所示的轴承28包括三个部件，但是在其他实施方案中，该轴承包括两个部件或超过三个的部件。图6示出了一种示例性的二部件轴承28′，包括一个第一构件(如图所示，圆筒30)以及环绕该第一构件的一个第二构件(如图所示，第一凸缘圆筒32′)。在其末端，第一凸缘圆筒32′包括配置为限制圆筒30的轴向运动的一个第一凸缘40′以及一个第二凸缘40″。凸缘圆筒32’可以是一个包括两个末端的分开的圆筒，这两个末端可以例如通过焊接、通过粘合剂粘结、用一个连接件、或通过互锁接片和槽进行连接。用来制造轴承28′的材料、连同这些部件之间的间隙，可以与以上说明的轴承28的相同。轴承28′可以包括以上说明的特征中的一个或多个(例如，不同的截面形状、润滑剂、附加层、槽)。轴承28′可以任选地包括一个环绕双凸缘圆筒32’的圆周的第三部件。这个第三部件可以是没有凸缘的，并且可以帮助稳定轴承并且将其保持为圆形。该第三部件可以是金属的和/或聚合物的并且可以被构形和将大小确定为与一个特定的壳体或其他应用相配合。它可以是圆柱形的或其他形状，如一个规则多边形。该第三部件的内表面可以呈现一种与外表面不同的形状。它可以是与凸缘圆筒32’摩擦配合或附着于其上。

作为另一个实例，图7示出了一种轴承28″，该轴承包括一个第一构件(如图所示，圆筒30)、环绕该第一构件的一个双部件的第二构件(如图所示，第一凸缘圆筒32″)、以及环绕该第二构件的一个第三构件(如图所示，圆筒50)。凸缘圆筒32″包括两个部件33、33′，它们分别具有配置为限制圆筒30的轴向运动的凸缘35、35′。部件33、33′可以是彼此轴向接触的或者可以是彼此轴向隔开，以限定一个间隙52，例如，约0.002英寸(0.05mm)至约0.010英寸(0.254mm)长。如图所示，圆筒50是一个没有凸缘的连续圆筒、并且可以由例如钢或铝形成。据信圆筒50为轴承28″提供了刚度以及该轴承的这些部件之间的一致的间隙。用来制造轴承28″的材料、连同这些部件之间的间隙，可以与以上说明的轴承28的相同。

轴承28″可以包括以上说明的特征中的一个或多个(例如，不同的截面形状、润滑剂、附加层、槽)。例如，图8示出了一种轴承28″′，包括第一构件圆筒30、环绕该第一构件的第一凸缘圆筒32″(第二构件)、以及环绕该第二构件的圆筒50。第一凸缘圆筒32″包括两个对称的半个部分33和33’。如图所示，第一凸缘圆筒32″包括一个金属基底59以及在该金属基底上的一个聚合物层60。用于第一凸缘圆筒32″的材料的实例包括一个金属基底(例如，一个钢或铝基底)以及层叠在该基底(例如，NORGLIDEM、SM T、Pro

)上的一个聚合物层(例如，一个PTFE层)。在某些实施方案中，轴承28″′包括在圆筒30与第一凸缘圆筒32″之间的一种润滑剂，并且如图所示，该第一凸缘圆筒包括一个在邻近间隙52的聚合物层60中的空腔62，用来帮助保持该润滑剂。聚合物层60中的空腔62可以出带有或不带有间隙52而存在。适当的润滑剂的一个特定实例是一种包含(按体积计)62％Mobil 1

0W-40车用机油、19％Bakodaski蜡以及19％ Lucas

Heavy Duty Oil Stabilizer的润滑剂组合物。另外的润滑剂的实例在名称为“轴承润滑脂组合物”、律师卷号0-5056、与本申请同一日期提交的专利申请中进行了说明，该申请特此通过引用结合在此。在其他实施方案中，轴承28″′不包括润滑剂和/或空腔62。

其他实施方案可以包括四个或更多个部件。具有多于三个部件的一种示例性轴承可以包括一个第一构件(例如，圆筒30)、环绕该第一构件的一个第二构件(例如，第一凸缘圆筒32)、环绕该第二构件的一个第三构件(例如，第二凸缘圆筒34)、以及环绕该第三构件的多个附加的构件(例如，一个、两个、三个或更多)。这些附加的构件可以环绕这些更加径向地向内的构件，类似于该第二构件或第三构件如何环绕更加径向地向内的一个或多个构件那样。

图9至图11中提供了另一个实例，这些图以一个等距视图(图9)、切开的分解视图(图10)、以及截面视图(图11)示出了一个组装的轴承88。在这个实施方案中，这些圆柱形的构件可以是V型(截面轮廓)环的形式。这个实施方案包括内部的V型环36，它可以相对于外部V型环38可滑动地旋转。外部V型环38可以永久固定在空心圆柱形环80上。在类似的实施方案中，该内部和外部环可以包括并非专门是V型的不同的轮廓。例如，该内部环的截面轮廓可以是U型的。这种轮廓可以允许(内环的)一种凹的外表面结构，这产生了与该轴承的径向轴线不平行的一个或多个实质性轴承表面。例如，这与图7中所示的轴承形成对比，图7中该轴承表面的大部分与该轴承的径向轴线是平行的。该内环和/或外环的半径可以是朝向该轴承的中心(中线)处大于该轴承的侧边缘处。从该外边缘向该轴承的中心运动，该半径可以线性增加，如在一种V型内环的情况下或者是根据U型环情况下的曲线方程。在某些情况下，可以仅仅是内环36的外表面以及外环38的内表面展现这种渐增的半径。例如，内环36可以被形成为使得它填充空间89同时在外表面上维持一种V型轮廓。在这种情况下，该内环的内表面可以与轴承的径向轴线平行而外表面不与轴承的径向轴线平行。

内部的V型环36可以由一个单一件或由图10中所示的多个部件形成。如果选择一个多部件的内部V型环，则这些部件可以保持分开或者可以是永久附着在一起。例如，补充的半个部分可以在中心线96处连接在一起以形成一个整体的内部V型环。这种内部V型环可以是例如金属的或一种金属合金，并且可以包括例如钢或青铜。如在图10和图11中所见，内部V型环36可以包括两个基本上直的内表面(在截面内)36a和36b，它们通过在该轴承中在中央相遇时向外倾斜而形成一个“V”。内部V型环36可以在环的一个或者两个外边缘处包括一个变平的部分36d。当内部V型环36接受一个轴90(以虚线示出)时，平的部分36d可以是内部V型环36的唯一与轴接触的部分。因此，当安装轴90时，它可以被平的部分36d支撑并且可以在该轴的表面与该内部V型环的内表面36a和36b的V部分之间形成一个空间89。空间89可以减小轴承与轴之间的热传递，这可以例如产生一种更凉的运行中的电动机。

外部V型环38的内表面38A可以是对内部V型环36的外表面36c的补充。外部V型环38可以包括相当于内部V型环36的平的部分36d的多个外部的平的部分。外部V型环38可以是一种复合材料，并且在层叠于一个金属基底上的内表面38a上可以包括一种氟聚合物或其他自润滑材料以形成该复合物的环。例如，外部V型环38可以由以上说明的NORGLIDE

M、SM、T、或Pro

形成。外部V型环38可以是一个单一的片或者可以包括连接在一起的两个或多个片。在一个实施方案中，如图所示，两个对称的半个部分可以被点焊在一起。通过点焊，这两个半个部分之间的连接可以形成允许润滑剂从空腔87通向这些内部与外部V型环之间的轴承表面的间断的通道。在其他情况下，这两个半个部分之间的接缝可以是完全密封的。

空心圆柱形环80可以形成用于轴承88的一个壳体。空心圆柱形环80可以由一种金属材料，如钢形成。空心圆柱形环80可以包括两个L型(在截面上)圆柱形环，它们可以通过例如焊接、压力装配或用聚合物包覆模制而连接在一起。例如，图9中可以看到激光点焊缝84。外部V型环38可以通过点焊或其他技术固定在空心圆柱形环80上。点焊缝86a、86b和86c在图9中很明显并且作用为将空心圆柱形环80附连至外部V型环38上，因此相对于外部V型环38将空心圆柱形环80固定。其结果是，内部V型环36是相对于外部V型环38和空心圆柱形环80两者可滑动地可旋转的。空心圆柱形环80可以将尺寸确定为以形成基本上是环形的形状并且绕着外部V型环38的外表面38b延伸的空腔87。“基本上环形的”是指该空腔绕着该轴承延伸360度，但是(如图所示)它不需要具有一个环状的或者甚至一个修圆的截面。已经发现将这个空腔包括在内减小了振动并且提供了更安静的运行、还提供了对于轴承88所支撑的轴的角度而言更大的公差。例如，可以由一根弯曲轴产生的“边缘荷载”对于V型比对于平表面的圆柱形轴承是更容易忍受的。可以通过扩大空心圆柱形环80的轴壁92来扩充空腔87的大小。空腔87可以是空的或者可以包含一种附加的组分，如一种润滑剂或阻尼材料。例如，空腔87可以至少部分地填充有润滑脂或在此说明或引用的其他润滑剂中的一种。该润滑剂可以通过外部V型轴承38中形成的通道而被动地地供给到轴承表面。

空心圆柱形环80可以部分地或全部地涂覆有一种弹性体以产生一种弹性体涂覆的金属。例如，可以向轴向表面92或向圆柱形表面94、或者向两者施加一个弹性体的涂层。该弹性体的涂层可以帮助提供另外的振动和噪音减小，并且在一个装置中提供该轴承的更简单且更安全的装配。适当的涂料可以包括：例如天然以及合成的弹性体，如PVC、PVB以及NBR(丁腈橡胶)。

当用于可旋转地支撑一个轴(如电动机或转向机构的轴)时，轴承88对于可能造成替代轴承中极大磨损的推力加载可以是特别宽容的。如果通过该轴给轴承施加轴向力，则该轴向力基本上跨过该V型轴承的总接触面积的一半(外部的一半)而分布开。在包括从凸缘至凸缘的一个基本上平坦的部分(在截面上)的凸缘轴承中，来自推力加载的力可以几乎完全施加在凸缘上，从而产生该凸缘位置处的过度摩擦以及磨损。已经发现通过使该力遍布该V型表面的外部一半分散开，而不是完全施加于该凸缘上，可以显著减小摩擦性磨损。

尽管已经在此说明并展示了本发明的几个实施方案，本领域的普通技术人员将容易设想用于实施这些功能和/或得到这些结果和/或在此说明的优点中的一个或多个的多种其他手段和/或结构，并且此类变体和/或变更的每个都应视为是在本发明的范围之内。更概括地说，本领域的普通技术人员将容易理解，在此说明的所有参数、尺寸、材料、以及构型都是意味着是例性的，并且实际的参数、尺寸、材料、和/或构型将取决于使用本发明的传授内容的这个或这些特定应用。本领域的普通技术人员将仅使用常规实验就可以认识到、或能够确定在此说明的本发明的特定实施方案的许多等效物。因此，应理解的是，以上实施方案仅作为实例给出的，并且在所附权利要求及其等效物的范围之内，本发明可以按照除在此确切说明的以及提出权利要求之外的其他方式进行实施。本发明是针对在此说明的每一个单独的特征、系统、物品、材料、套件、和/或方法。此外，假如此类特征、系统、物品、材料、套件、和/或方法不是互相矛盾的，则两个或多个此类特征、系统、物品、材料、套件、和/或方法的任意组合被包括在本发明的范围之内。

如在此限定和使用的所有定义应当被理解为超越词典定义、通过引用结合的文献中的定义、和/或所限定物品的一般含义而占主导。

除非清楚指明相反的情况，否则本说明书和权利要求中如在此使用的不定冠词“一个(一种)”(a和an)应当理解为是指“至少一个(一种)”。

说明书和权利要求中如在此使用的短语“和/或”应当被理解为是指这些连接的要素中的“任一个或两者”，即在某些情况下是结合地存在而在其他情况下是分离地存在的要素。除非清楚指明相反的情况，否则除了通过“和/或”字句确切指定的要素之外其他要素可以任选地存在，无论与那些确切指定的要素是相关还是无关。

在本申请中所引用或提及的所有参考文件、专利和专利申请、以及公开物都通过引用将它们的全文结合在此。

Claims (67)

1.一种轴承，包括：

一个内环，该内环具有一个配置为接合一个轴的通道，该内环具有一个内表面和一个外表面；

绕着该内环的至少一部分布置的一个外环，该外环具有一个内表面和一个外表面，该内环包括一种聚合物并且在与该内环的界面处形成了一个轴承表面，其中该外环的内表面具有的半径在该外环的中线处大于在该外环的侧边缘处；以及

环绕该外环并固定在其上的一个空心圆柱形环，其中该内环是相对于该空心圆柱形环可旋转的。

2.如权利要求1所述的轴承，在该内环的内表面的侧边缘上包括一个基本上平坦的部分，其中该平坦部分是与该轴承的旋转轴线平行的，并且被构造并安排为接收并接触一个圆柱形轴。

3.如权利要求1所述的轴承，其中该外环的内表面的至少一部分的截面轮廓是V型的。

4.如权利要求1所述的轴承，其中该外环的内表面的至少一部分的截面轮廓是U型的。

5.如权利要求1所述的轴承，其中该内环的内表面在与一个圆柱形轴在该圆柱形轴与该轴承接合时形成了一个基本上环形的空腔。

6.如权利要求1所述的轴承，其中该外环包括一种金属/聚合物复合材料。

7.如权利要求6所述的轴承，其中该外环的内表面包括一个聚合物层。

8.如权利要求7所述的轴承，其中该聚合物层包括PTFE。

9.如权利要求1所述的轴承，其中该外环由在该环的中线处连接的两个对称的部分组成。

10.如权利要求1所述的轴承，其中该外环包括在该空心圆筒与该内环的外表面之间提供流体联通的一个或多个通道。

11.如权利要求1所述的轴承，其中该空心圆柱形环在该空心圆柱形环的一个内表面与该外环的外表面之间限定了一个基本上环形的空间。

12.如权利要求11所述的轴承，其中一种润滑剂被保留在该基本上环形的空间内。

13.如权利要求11所述的轴承，其中一种阻尼绝缘体被保留在该基本上环形的空间内。

14.如权利要求1所述的轴承，其中该空心圆柱形环包括一个弹性体的涂层。

15.如权利要求14所述的轴承，其中该弹性体的涂层是在该空心圆柱形环的外表面上。

16.一种轴承，包括：

具有一个配置为接合一个轴的通道的一个第一构件，该第一构件包括一种金属材料；以及

绕着该第一构件的至少一部分布置的一个第二构件，该第二构件包括一种聚合物以及至少一个能够限制该第一构件的轴向运动的径向地向内弯曲的部分，

其中该第一和第二构件是彼此相对可运动的。

17.如权利要求16所述的轴承，其中该第一构件基本上由一种金属材料构成。

18.如权利要求16所述的轴承，进一步包括在该第一构件与该第二构件之间的一种润滑剂。

19.如权利要求18所述的轴承，其中该第一构件或该第二构件中的至少一个包括一个含该润滑剂的空腔。

20.如权利要求16所述的轴承，其中该聚合物被布置在一个金属基底上。

21.如权利要求16所述的轴承，其中该第一构件包括一个沿着该第一构件的圆周部分延伸的槽，并且该第二构件包括一个配置为与该槽结合并防止该第一和第二构件彼此相对轴向运动的特征。

22.如权利要求16、18或20所述的轴承，进一步包括一个围绕该第二构件的至少一部分布置的第三构件，该第三构件包括一种金属材料。

23.如权利要求22所述的轴承，其中该第三构件包括至少一个径向地向内弯曲的部分，该部分能够限制该第一构件的轴向运动。

24.如权利要求16、18或20所述的轴承，其中该第二构件包括至少两个径向地向内弯曲的部分，这些部分能够限制该第一构件的轴向运动。

25.如权利要求24所述的轴承，其中该第二构件包括两个分开的部件，每个部件包括一个径向地向内弯曲的部分。

26.如权利要求25所述的轴承，其中该两个分开的部件是彼此轴向对接的。

27.如权利要求25所述的轴承，其中该两个分开的部件被分开一个间隙。

28.如权利要求25、26、27所述的轴承，其中该两个分开的部件是对称的外环轴承。

29.如权利要求25所述的轴承，进一步包括一个围绕该第二构件的至少一部分布置的第三构件。

30.如权利要求24或25所述的轴承，其中该第二构件包括一个金属层以及在该金属层上的一个聚合物层。

31.如权利要求24或25所述的轴承，进一步包括在该第二构件与该第一构件之间的一种润滑剂。

32.如权利要求31所述的轴承，其中该第二构件包括一个空腔，并且该润滑剂的至少一部分能够处于该空腔内。

33.如权利要求24或25所述的轴承，其中该第二构件包括一个金属层以及在该金属层上的一种聚合物，并且该轴承进一步包括在该第二构件与该第一构件之间的一种润滑剂。

34.如权利要求33所述的轴承，其中在该金属层的一个中心部分上没有聚合物。

35.如权利要求16所述的轴承，其中该第二构件包括一个分开的圆筒，该圆筒已经在该裂缝处永久地结合以形成一个连续的圆筒。

36.一种轴承，包括：

具有被配置为接合一个轴的通道的一个第一构件，该第一构件基本上由一种金属材料构成；

绕着该第一构件的至少一部分布置的一个第二构件，该第二构件包括一种聚合物以及至少一个能够限制该第一构件的轴向运动的径向地向内弯曲的部分，其中该第一和第二构件是彼此相对可运动的；以及

绕着该第二构件的至少一部分布置的一个第三构件，该第三构件包括一种金属材料以及至少一个能够限制该第一构件的轴向运动的径向地向内弯曲的部分。

37.如权利要求36所述的轴承，其中该第二构件包括一个含该金属材料的第一层、以及包含一种聚合物的一个第二层。

38.如权利要求36所述的轴承，进一步包括在该第一与第二构件之间的一种润滑剂。

39.如权利要求36、37或38所述的轴承，进一步包括围绕该第三构件的至少一部分环圆周地布置的一个第四构件。

40.一种轴承，包括：

具有被配置为接合一个轴的通道的一个第一构件，该第一构件基本上由一种金属材料构成；以及

绕着该第一构件的至少一部分布置的一个第二构件，该第二构件包括一种聚合物以及至少两个能够限制该第一构件的轴向运动的径向地向内弯曲的部分，其中该第一和第二构件是彼此相对可运动的。

41.如权利要求40所述的轴承，其中该第二构件包括一个含有该金属材料的第一层、以及一个含有一种聚合物的第二层。

42.如权利要求40所述的轴承，进一步包括在该第一与第二构件之间的一种润滑剂。

43.如权利要求40、41或42所述的轴承，其中该第二构件包括一个分开的圆筒，该圆筒在该裂缝处永久地结合以形成一个连续的圆筒。

44.如权利要求41所述的轴承，进一步包括围绕该第二构件的至少一部分布置的一个第三构件。

45.如权利要求44所述的轴承，进一步包括在该第一与第二构件之间的一种润滑剂。

46.如权利要求45所述的轴承，其中该第二构件包括一个空腔，并且该润滑剂的至少一部分能够处于在该空腔内。

47.一种方法，包括使以上权利要求中任一项所述的轴承的通道与一台电动机的轴接合，并且运动该轴，其中该第一构件与该轴一起并且相对于该第二构件运动。

48.如权利要求47所述的方法，其中该第一构件相对于该第二构件以大于1m/s的滑动速度运动。

49.一种系统，包括：

一个可运动的轴；以及

一个轴承，该轴承包括：

具有一个配置为接合一个轴的通道的一个第一构件，该第一构件包括一种金属材料；以及

绕着该第一构件的至少一部分布置的一个第二构件，该第二构件包括一种聚合物以及至少一个径向地向内弯曲的部分，该部分能够限制该第一构件的轴向运动，

其中该第一和第二构件是彼此相对可运动的。

50.如权利要求49所述的系统，其中该第一构件基本上由一种金属材料构成。

51.如权利要求49所述的系统，进一步包括在该第一构件与该第二构件之间的一种润滑剂。

52.如权利要求49所述的系统，其中该第一构件或该第二构件中的至少一个包括一个含该润滑剂的空腔。

53.如权利要求49所述的系统，其中该第二构件包括布置在一个金属条上的一种聚合物。

54.如权利要求49所述的系统，其中该第一构件包括一个沿着该第一构件的圆周部分延伸的槽，并且该第二构件包括一个特征，该特征被配置为与该槽结合并防止该第一和第二构件彼此相对轴向运动。

55.如权利要求49所述的系统，进一步包括一个围绕该第二构件的至少一部分布置的第三构件，该第三构件包括一种金属材料。

56.如权利要求55所述的系统，其中该第三构件包括至少一个径向地向内弯曲的部分，该部分能够限制该第一构件的轴向运动。

57.如权利要求49所述的系统，包括一个包含该轴的电动机，并且其中该轴是绕着其长轴线可旋转的。

58.如权利要求49所述的系统，其中该第二构件包括至少两个径向地向内弯曲的部分，这些部分能够限制该第一构件的轴向运动。

59.如权利要求58所述的系统，其中该第二构件包括两个分开的部件，每个部件包括一个径向地向内弯曲的部分。

60.如权利要求59所述的系统，其中该两个分开的部件是彼此轴向对接的。

61.如权利要求59所述的系统，其中在该两个分开的部件之间存在一个间隙。

62.如权利要求59所述的系统，进一步包括一个围绕该第二构件的至少一部分布置的第三构件。

63.如权利要求59或60所述的系统，其中该第二构件包括一个金属层以及在该金属层上的一个聚合物层。

64.如权利要求59或60所述的系统，进一步包括在该第二构件与该第一构件之间的一种润滑剂。

65.如权利要求59或60所述的系统，其中该第二构件包括一个金属层以及在该金属层上的一种聚合物，并且该轴承进一步包括在该第二构件与该第一构件之间的一种润滑剂。

66.如权利要求64或65所述的系统，其中该第二构件包括一个空腔，并且该润滑剂的至少一部分能够在该空腔内。

67.如权利要求49所述的系统，其中该第二构件包括一个分开的圆筒，该圆筒已经在该裂缝处永久地结合以形成一个连续的圆筒，该裂缝是与该旋转轴线平行的。

Images