專利名稱：軸承裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于軸的軸承的裝置，該軸為用于激活車輛等的制動鼓
的凸輪軸，其中該凸輪軸通過軸承部安裝在制動塊支撐板(brake anchor plate)的軸承孔中，該制動塊支撐板例如被固定在車輛的軸身上且保持軸 向靜止不動，并且在軸承部附近具有例如S形的凸輪以激活制動蹄片，并 且在與制動塊支撐板相對的凸輪軸末端的區域具有用于凸輪軸的松緊調 整器(slack adjuster)。
背景技術：
例如，從專利文獻EP 0306851 Bl中，已知這樣一種軸承裝置。根據 該專利文獻，凸輪軸被安裝在諸如黃銅或塑料等不同材料的軸襯中。該 軸承一旦首次安裝就需要被提供以潤滑劑，優選地提供以滑動軸承潤滑
油，并且需要定期維護，即一旦投入使用就需要重新潤滑。為了獲得較 長的維護間隔，諸如徑向軸封、O形環或潤滑油室等附加的設計特征可以 防止滑動表面過早出現污垢。凸輪軸的回復是借助于安裝在松緊調整器 和底座之間的螺旋彈簧完成的。
根據專利文獻EP 0046510 Bl，已知一種支撐軸承，其用于與制動塊 支撐板相對的制動軸的端部區域中的內部蹄式制動器的制動軸，其具有 固定在軸身上的支撐板以及與軸身相連的兩個片狀金屬殼，以及夾在金 屬殼之間的軸承襯套。軸承襯套由橡膠制成，并且以不滑動的方式固定 在具有金屬殼的制動軸上。因此，為了能夠跨越大約120度的總的可能扭 轉角度，即從制動襯面的新狀態到制動襯面的最小厚度，橡膠層的厚度 必須很大，以致于必然導致徑向彎曲，并且因制動氣缸的橫向作用力而 使凸輪軸的端部的橫向游蕩太大，于是，凸輪軸在制動塊支撐板附近的 剛性軸承中變得歪斜和卡滯。而且，在該設計中，自動調節松緊調整器 的功能是不可能的，這是由于這意味著軸承中的徑向彎曲或游隙在松緊 調整器處是微小的。而且，因為隔膜制動氣缸的沖程被過早耗盡，所以 在松緊調整器附近的制動軸承中大的徑向彎曲會導致這樣的結果，即至
4少在相當重的制動過程中，制動作用被大大降低。而且，在軸承襯套的 這種設計中，由于橡膠材料的必要軟度和層厚度，恢復力自身不足以應 對復位彈簧。
發明內容
本發明的目的是提供一種上面提到的類型的軸承，該軸承幾乎不磨 損，可以極大程度地免于維護，并且如果必要，同時可以在松緊調整器 和底座之間基本上起到復位彈簧的作用。
根據本發明的一個主要構思，上述目的可通過制動塊支撐板附近的 至少一個由永久彈性材料制成的軸承元件得到實現，該軸承元件被以彈 性扭轉的方式在軸承部分上被施加徑向應力，從而在預定的扭轉角度之 后，凸輪軸相對于軸承元件滑過。
于是，軸承元件的徑向預加應力被設計為，軸承元件不是自由滑動 地位于凸輪軸的軸承部分上，而凸輪軸從制動激活開始時也不在軸承材 料中滑動，因而很快地抵消了恢復力矩。相反，調整預加應力，以使得
只在預定的扭轉角度之后，即至少25度之后實現凸輪軸的有意的滑動。 這樣，由于襯面上的逐漸磨損，只有在自動的松緊調整器至少被重新調 整一次之后，才可以確保進行凸輪軸和永久的彈性材料之間的徑向滑動 調節。因而，徑向滑動調節不是很大，從而滑動調節之后恢復力矩被不 期望地減小。在制動的過程中，凸輪軸要經受扭轉和彎曲。扭轉是由于 制動氣缸的力量和松緊調整器的長度產生的，并且不會對制動塊支撐板 中的軸承點產生徑向負載。凸輪軸的彎曲是由彎曲力矩產生的，該力矩 的較小一部分地被傳輸給S形制動凸輪。軸承中所產生的徑向力大致與S 形凸輪必須吸收的力相對應。由于本發明的軸承在徑向上也存在彈性， 盡管凸輪軸的幾何中心在制動應力下被移動，但只要該影響只涉及調節 操作制動(達到約2巴的制動氣缸壓力)，該影響就仍然是可忽略的。這 種調節操作制動通常占重型商用車中所有操作制動的90%以上，而完全 制動的情況極少發生。
在急劇減速或完全制動的過程中，為了保持伺服助力小，并且避免 永久彈性材料超負荷，需要防止凸輪軸的較大偏轉。為此，優選地至少在軸承部分區域中靠近于彈性軸承元件的一側例如設置襯套型的剛性路
徑限制器，用于實現凸輪軸的徑向偏轉的l 3mm的游隙限制。由于該襯 套型的剛性路徑限制器抵靠凸輪軸的軸承部分，僅僅作為在游隙用盡之 后急劇制動的過程中用于凸輪軸偏轉的徑向路徑限制，所以也可以配置 為只在應力的方向上構成預定的游隙限制。
多年的經驗表明，凸輪軸軸承的使用壽命受制動頻率和/或強度的影 響比受道路狀況的影響小。車輛的輪軸屬于車輛的非簧載重量。作為橫 向加速度作用于凸輪軸上的振動，即橫向作用于軸承的振動給軸承帶來 了沖擊力，這導致了過早的損壞。因此，只有主要在不滿足中部歐洲標 準的道路上使用的車輛上的凸輪軸的軸承，特別是塑料軸承過早損壞。 因為凸輪軸本身被預加應力地牢固安裝、沒有游隙并且徑向有彈性，即 有彈力，所以通過本發明的軸承可以消除該問題。該徑向彈力與該設計 的徑向自由度結合，顯著地消除了橫向加速度并且防止了破壞性的錘擊 影響。
呈基本形狀的彈性軸承元件基本上被設置為套管，并且在未安裝的 狀態下，其內徑略小于軸承部分區域中的凸輪軸的外徑。于是，在凸輪 軸已被推過軸承元件之后，軸承元件已具有一定的徑向預加應力。
或者，為了便于安裝，軸承部分的內徑可以等于或稍大于軸承部分 區域中的凸輪軸的外徑，并且軸承元件可以在軸承部分上被可調節地繃 緊到期望的程度。
在本發明構思的另一個實施例中，彈性軸承元件容納在靜止的殼體 中并且無扭轉地與所述殼體相連。該彈性軸承元件可以借助于殼體的至 少一部分的至少一個錐形殼體靠著軸承部分繃緊，從而可以容易地獲得 期望的徑向預加應力。
為了確保凸輪軸的軸承部分和彈性軸承元件之間期望的滑動條件， 可優選地涂覆軸承部分的表面，例如用于保護其最大部分不受腐蝕并防 止摩擦條件的改變。本發明的軸承基本上是免于維護的。但是，為了在軸承的整個使用 壽命內保持相同的可靠的摩擦條件，建議至少在彈性軸承元件的一側設 置滑油箱，利用諸如徑向軸封的外部密封件封閉。
而且，為了調節適當的預加應力，對彈性軸承元件而言有利的是， 其內表面的輪廓與軸承部分相鄰。
盡管本發明的上述具體特點涉及制動塊支撐板附近的凸輪軸的軸 承，但在本發明構思的優選的變化方案中，在松緊調整器附近，在固定 至車輛軸身的支撐部上設置有類似于在制動塊支撐板附近所設置的軸承
的凸輪軸軸承。具體地，根據本發明，在松緊調整器的區域中優選設置 的該凸輪軸的整個軸承也有助于制動器釋放時凸輪軸的回復轉動，從而 至少在此情況下，可以完全排除安裝在松緊調整器和底座之間以承受制 動器氣缸的復位彈簧。
參照附圖，根據以下示例性實施例的說明，本發明的其它目的、特 征、優點和可能的應用會更加清楚。所有描述的和/或圖示的特征或者這 些特征的任意組合，不論其被概括為單獨的權利要求或被引述，都構成 了本發明的主旨。
圖l示意性地局部地示出了根據本發明的制動塊支撐板區域中的軸 承裝置，該軸承裝置配置為傳統凸輪軸的不可變的軸承部分上的可互換 的軸承單元；
圖2示出了制動塊支撐板一側的對應于圖1的軸承單元，其中軸承部 分的表面被放大；
圖3示意性地局部地示出了根據本發明的制動塊支撐板區域中的凸 輪軸軸承裝置，其上鍛造有孔(從外部夾持)；
圖4示意性地局部地示出了本發明第二實施例的(內部開槽的)制動 塊支撐板孔中的軸承裝置，具有用于彈性軸承元件的襯套形狀的殼體；
圖5示意性地局部地示出了本發明的凸輪軸的松緊調整器區域的軸 承裝置。
具體實施例方式
圖l示出了本發明的用于激活車輛的制動鼓的凸輪軸l的軸承裝置。
凸輪軸1通過軸承部分LB容納在制動塊支撐板3的軸承孔2中，該制動塊支 撐板3被固定在車輛的軸身4上。在與軸承部分LB相鄰處，凸輪軸1具有S 形凸輪6以激活制動蹄片。根據圖5，在與制動塊支撐板3相對的凸輪軸1 的端部位置，配備有松緊調整器5。
圖1的軸承裝置在制動塊支撐板一側具有至少一個軸承元件EB，該軸
承元件由耐用的彈性材料(有時被給以高溫)制成，并且以彈性扭轉的 方式在凸輪軸1的軸承部分LB上被從徑向上預加應力，從而在凸輪軸l的 預定的扭轉角度之后，凸輪軸相對于軸承元件EB滑過。凸輪軸l相對于軸 承元件Ee滑過的扭轉角度，至少等于制動過程中所需要的凸輪軸l的轉動 角度至少加上由自動松緊調整器5為下次調整設定的角度。
襯套型的固定的路徑限制器9例如設置在軸承部分LB區域中靠近于 彈性軸承元件EB處，例如設于軸承元件EB的靜止殼體8上，用于限制凸輪 軸l的徑向偏轉中的游隙。徑向游隙Sp可在l 3mm的范圍內。
呈基本形狀的彈性軸承元件EB基本上被配置為套管，并且在未安裝
的狀態下，其內徑優選地略小于軸承部分LB區域中的凸輪軸1的外徑，從
而在安裝之后，軸承元件以適當的預加應力置于凸輪軸l上。
彈性軸承元件EB容納在靜止的殼體8中并且無扭轉地與殼體8相連。 路徑限制器9可固定于殼體8上。在所述的示例中，殼體8是兩部分的，這 兩部分在內部具有錐形殼體形狀，從而當這兩個殼體部分連接在一起時，
彈性軸承元件EB可以繃緊在軸承部分LB上。
在此情況下，為了簡化安裝，袖承元件Eb的內徑可以等于或稍大于
軸承部分LB區域中的凸輪軸1的外徑，并且軸承元件EB可以繃緊在軸承部
分Lb上，從而當兩個錐形殼體部分被拉在一起，可獲得期望的繃緊程度。
為了在制動過程中極大地保證凸輪軸1相對于軸承元件EB的期望的 滑動條件不變，軸承部分LB的表面例如被涂覆以抗腐蝕。配置為徑向軸封的密封件10位于殼體8的兩端，從而形成從內部被封
閉的滑油箱7。
圖l的軸承裝置配置為可互換的軸承單元，該軸承單元可以被安裝在
制動塊支撐板一側的軸承部分LB上，在圖2的實施例中，類似地作為可互 換的軸承單元，與圖1相比軸承部分lb是放大的。這里，袖承元件Eb位于 設計為內部略呈錐形的殼體的一半中，從而當殼體8的兩個半部分連接在 一起時，彈性軸承元件EB抵靠著路徑限制器9，并且以期望的形式相對于 軸承部分LB被預加應力。路徑限制器9被固定在殼體8的另一半中，因而 該部分不必呈錐形。
圖3局部地示出了本發明的軸承裝置，其中凸輪軸l容納在形成于制 動塊支撐板3的鍛造而成的軸承孔2中，并從外部被夾持。在此情況下， 殼體8是圓柱形的，彈性軸承元件EB的一邊設有密封唇13以用于限制出滑 油箱7。
圖4局部地示出了本發明的另一個軸承裝置，其中弾性袖承元件Eb 在其內表面設有剖面14，彈性軸承元件通過該剖面14抵靠著制動塊支撐 板一側的軸承部分Le。在此情況下，路徑限制器9被固定在彈性軸承元件 EB的兩側，以在類似于襯套的殼體8的內側形成徑向游隙Sp。軸承容納在 形成于制動塊支撐板3上的鍛造而成的軸承孔2中，其在內部被夾持。
圖5示出了本發明的凸輪軸1的松緊調整器5區域的軸承裝置，該裝置 通過軸承部分Lc3預加應力地位于軸承元件Ec5中。該軸承裝置設計為類似 于制動塊支撐板3的區域內的軸承裝置。具體地，當凸輪軸l以這種方式 在兩端被預加應力時，弾性袖承元件Eb、 Ec的恢復力足夠大，從而可以 免除了另外的用于在制動之后將凸輪軸l帶回其初始位置的通常的復位 彈簧。
附圖標記
1 凸輪軸
2 軸承孔
3制動塊支撐板
96 凸輪
7 滑油箱 8殼體
9路徑限制器 10密封件 11支撐部 12錐形殼體 13密封唇 14剖面
EB軸承元件(在制動塊支撐板處) EG軸承元件(在松緊調整器處) LB軸承部分(在制動塊支撐板處) Lc軸承部分(在松緊調整器處) SP徑向游隙
權利要求
1.一種用于軸的軸承的裝置，該軸為用于激活車輛等的制動鼓的凸輪軸(1)，其中該凸輪軸(1)通過軸承部分(LB)安裝在制動塊支撐板(3)的軸承孔(2)中，該制動塊支撐板(3)例如被固定在車輛的軸身(4)上且保持軸向靜止不動，該凸輪軸(1)在軸承部分(LB)附近具有例如S形的凸輪(6)以激活制動蹄片，并且在與制動塊支撐板(3)相對的凸輪軸(1)末端的區域內具有用于凸輪軸(1)的松緊調整器(5)，其特征在于，所述制動塊支撐板附近至少一個由永久彈性材料制成的軸承元件(EB)以彈性扭轉的方式在所述凸輪軸(1)的軸承部分(LB)上被從徑向上預加應力，從而在預定的扭轉角度之后，所述凸輪軸(1)相對于所述軸承元件(EB)滑過。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述凸輪軸(1)的所 述扭轉角度之后，所述凸輪軸相對于所述軸承元件(EB)滑過，該扭轉 角度至少等于制動過程中所需要的凸輪軸(1)的轉動角度至少加上由自 動松緊調整器(5)為下次調整所設定的角度。
3. 如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，襯套型的路徑限制器 (9)例如設置在所述軸承部分(LB)區域中至少靠近于彈性軸承元件(EB)的一側，例如設于所述軸承元件(EB)的靜止殼體(8)上，用于限制所 述凸輪軸(1)的徑向偏轉中的游隙。
4. 如權利要求1或2中的一個所述的裝置，其特征在于，呈基本形狀 的所述彈性軸承元件(EB)被配置為套管，并且在未安裝的狀態下，其 內徑略小于所述軸承部分(LB)區域中的所述凸輪軸(1)的外徑。
5. 如權利要求1至3中的一個所述的裝置，其特征在于，呈基本形狀 的所述彈性軸承元件(Eb)被配置為套管，并且在未安裝的狀態下，其 內徑等于或略大于所述軸承部分(Lb)區域中的所述凸輪軸(1)的外徑， 并且所述軸承元件(Eb)可以繃緊在所述軸承部分(LB)上。
6. 如上述權利要求中的一個所述的裝置，其特征在于，所述彈性軸承元件(EB)容納在所述靜止殼體(8)中，并且無扭轉地或無扭矩地與所 述靜止殼體(8)相連。
7. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述彈性軸承元件(EB) 可以借助于殼體(8)的至少一部分的至少一個錐形殼體(12)，被繃緊 在所述軸承部分(LB)上。
8. 如上述權利要求中的一個所述的裝置，其特征在于，所述軸承部分 (LB)的表面例如被涂敷以抗腐蝕。
9. 如上述權利要求中的一個所述的裝置，其特征在于，至少在所述彈 性軸承元件(EB)的一側設置有滑油箱(7)，該滑油箱(7)被諸如徑向 軸封的外部密封件(10)封閉。
10. 如上述權利要求中的一個所述的裝置，其特征在于，所述彈性軸承 元件(EB)的內表面的輪廓與所述軸承部分(LB)相鄰。
11. 如上述權利要求中的一個所述的裝置，其特征在于，在所述松緊調 整器(5)附近，在固定于車輛軸身的支撐部(11)上，設置有類似于在 所述制動塊支撐板(3)附近所設置的軸承的凸輪軸(1)軸承。
12. 如上述權利要求中的一個所述的裝置，其特征在于，另外的通常的 復位彈簧的恢復力被軸承元件(Eb， Eg)或彈性軸承元件(EB， Ecj)的 永久彈性材料的恢復力所代替。
全文摘要
本發明涉及用于軸的軸承的裝置，該軸為用于激活車輛等的制動鼓的凸輪軸(1)，其中該凸輪軸(1)通過軸承部分(L<sub>B</sub>)安裝在制動塊支撐板(3)的軸承孔(2)中，例如被固定在車輛的軸身(4)上且保持軸向靜止不動，并且在軸承部分(L<sub>B</sub>)附近具有例如S形的凸輪(6)以激活制動蹄片，并且在與制動塊支撐板(3)相對的凸輪軸(1)末端區域內具有用于凸輪軸(1)的松緊調整器(5)，并且在制動塊支撐板附近至少一個由永久彈性材料制成的軸承元件(E<sub>B</sub>)被以彈性扭轉的方式在凸輪軸(1)的軸承部分(L<sub>B</sub>)上預加徑向應力，從而在預定的扭轉角度之后，凸輪軸(1)相對于軸承元件(E<sub>B</sub>)滑過。
文檔編號F16D65/22GK101619749SQ20091015723
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月1日 優先權日2008年7月3日
發明者休伯特·科施切納特 申請人:塞夫霍蘭德有限公司