专利名称：轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于轴的轴承的装置，该轴为用于激活车辆等的制动鼓
的凸轮轴，其中该凸轮轴通过轴承部安装在制动块支撑板(brake anchor plate)的轴承孔中，该制动块支撑板例如被固定在车辆的轴身上且保持轴 向静止不动，并且在轴承部附近具有例如S形的凸轮以激活制动蹄片，并 且在与制动块支撑板相对的凸轮轴末端的区域具有用于凸轮轴的松紧调 整器(slack adjuster)。
背景技术：
例如，从专利文献EP 0306851 Bl中，已知这样一种轴承装置。根据 该专利文献，凸轮轴被安装在诸如黄铜或塑料等不同材料的轴衬中。该 轴承一旦首次安装就需要被提供以润滑剂，优选地提供以滑动轴承润滑
油，并且需要定期维护，即一旦投入使用就需要重新润滑。为了获得较 长的维护间隔，诸如径向轴封、O形环或润滑油室等附加的设计特征可以 防止滑动表面过早出现污垢。凸轮轴的回复是借助于安装在松紧调整器 和底座之间的螺旋弹簧完成的。
根据专利文献EP 0046510 Bl，已知一种支撑轴承，其用于与制动块 支撑板相对的制动轴的端部区域中的内部蹄式制动器的制动轴，其具有 固定在轴身上的支撑板以及与轴身相连的两个片状金属壳，以及夹在金 属壳之间的轴承衬套。轴承衬套由橡胶制成，并且以不滑动的方式固定 在具有金属壳的制动轴上。因此，为了能够跨越大约120度的总的可能扭 转角度，即从制动衬面的新状态到制动衬面的最小厚度，橡胶层的厚度 必须很大，以致于必然导致径向弯曲，并且因制动气缸的横向作用力而 使凸轮轴的端部的横向游荡太大，于是，凸轮轴在制动块支撑板附近的 刚性轴承中变得歪斜和卡滞。而且，在该设计中，自动调节松紧调整器 的功能是不可能的，这是由于这意味着轴承中的径向弯曲或游隙在松紧 调整器处是微小的。而且，因为隔膜制动气缸的冲程被过早耗尽，所以 在松紧调整器附近的制动轴承中大的径向弯曲会导致这样的结果，即至
4少在相当重的制动过程中，制动作用被大大降低。而且，在轴承衬套的 这种设计中，由于橡胶材料的必要软度和层厚度，恢复力自身不足以应 对复位弹簧。
发明内容
本发明的目的是提供一种上面提到的类型的轴承，该轴承几乎不磨 损，可以极大程度地免于维护，并且如果必要，同时可以在松紧调整器 和底座之间基本上起到复位弹簧的作用。
根据本发明的一个主要构思，上述目的可通过制动块支撑板附近的 至少一个由永久弹性材料制成的轴承元件得到实现，该轴承元件被以弹 性扭转的方式在轴承部分上被施加径向应力，从而在预定的扭转角度之 后，凸轮轴相对于轴承元件滑过。
于是，轴承元件的径向预加应力被设计为，轴承元件不是自由滑动 地位于凸轮轴的轴承部分上，而凸轮轴从制动激活开始时也不在轴承材 料中滑动，因而很快地抵消了恢复力矩。相反，调整预加应力，以使得
只在预定的扭转角度之后，即至少25度之后实现凸轮轴的有意的滑动。 这样，由于衬面上的逐渐磨损，只有在自动的松紧调整器至少被重新调 整一次之后，才可以确保进行凸轮轴和永久的弹性材料之间的径向滑动 调节。因而，径向滑动调节不是很大，从而滑动调节之后恢复力矩被不 期望地减小。在制动的过程中，凸轮轴要经受扭转和弯曲。扭转是由于 制动气缸的力量和松紧调整器的长度产生的，并且不会对制动块支撑板 中的轴承点产生径向负载。凸轮轴的弯曲是由弯曲力矩产生的，该力矩 的较小一部分地被传输给S形制动凸轮。轴承中所产生的径向力大致与S 形凸轮必须吸收的力相对应。由于本发明的轴承在径向上也存在弹性， 尽管凸轮轴的几何中心在制动应力下被移动，但只要该影响只涉及调节 操作制动(达到约2巴的制动气缸压力)，该影响就仍然是可忽略的。这 种调节操作制动通常占重型商用车中所有操作制动的90%以上，而完全 制动的情况极少发生。
在急剧减速或完全制动的过程中，为了保持伺服助力小，并且避免 永久弹性材料超负荷，需要防止凸轮轴的较大偏转。为此，优选地至少在轴承部分区域中靠近于弹性轴承元件的一侧例如设置衬套型的刚性路
径限制器，用于实现凸轮轴的径向偏转的l 3mm的游隙限制。由于该衬 套型的刚性路径限制器抵靠凸轮轴的轴承部分，仅仅作为在游隙用尽之 后急剧制动的过程中用于凸轮轴偏转的径向路径限制，所以也可以配置 为只在应力的方向上构成预定的游隙限制。
多年的经验表明，凸轮轴轴承的使用寿命受制动频率和/或强度的影 响比受道路状况的影响小。车辆的轮轴属于车辆的非簧载重量。作为横 向加速度作用于凸轮轴上的振动，即横向作用于轴承的振动给轴承带来 了冲击力，这导致了过早的损坏。因此，只有主要在不满足中部欧洲标 准的道路上使用的车辆上的凸轮轴的轴承，特别是塑料轴承过早损坏。 因为凸轮轴本身被预加应力地牢固安装、没有游隙并且径向有弹性，即 有弹力，所以通过本发明的轴承可以消除该问题。该径向弹力与该设计 的径向自由度结合，显著地消除了横向加速度并且防止了破坏性的锤击 影响。
呈基本形状的弹性轴承元件基本上被设置为套管，并且在未安装的 状态下，其内径略小于轴承部分区域中的凸轮轴的外径。于是，在凸轮 轴已被推过轴承元件之后，轴承元件已具有一定的径向预加应力。
或者，为了便于安装，轴承部分的内径可以等于或稍大于轴承部分 区域中的凸轮轴的外径，并且轴承元件可以在轴承部分上被可调节地绷 紧到期望的程度。
在本发明构思的另一个实施例中，弹性轴承元件容纳在静止的壳体 中并且无扭转地与所述壳体相连。该弹性轴承元件可以借助于壳体的至 少一部分的至少一个锥形壳体靠着轴承部分绷紧，从而可以容易地获得 期望的径向预加应力。
为了确保凸轮轴的轴承部分和弹性轴承元件之间期望的滑动条件， 可优选地涂覆轴承部分的表面，例如用于保护其最大部分不受腐蚀并防 止摩擦条件的改变。本发明的轴承基本上是免于维护的。但是，为了在轴承的整个使用 寿命内保持相同的可靠的摩擦条件，建议至少在弹性轴承元件的一侧设 置滑油箱，利用诸如径向轴封的外部密封件封闭。
而且，为了调节适当的预加应力，对弹性轴承元件而言有利的是， 其内表面的轮廓与轴承部分相邻。
尽管本发明的上述具体特点涉及制动块支撑板附近的凸轮轴的轴 承，但在本发明构思的优选的变化方案中，在松紧调整器附近，在固定 至车辆轴身的支撑部上设置有类似于在制动块支撑板附近所设置的轴承
的凸轮轴轴承。具体地，根据本发明，在松紧调整器的区域中优选设置 的该凸轮轴的整个轴承也有助于制动器释放时凸轮轴的回复转动，从而 至少在此情况下，可以完全排除安装在松紧调整器和底座之间以承受制 动器气缸的复位弹簧。
参照附图，根据以下示例性实施例的说明，本发明的其它目的、特 征、优点和可能的应用会更加清楚。所有描述的和/或图示的特征或者这 些特征的任意组合，不论其被概括为单独的权利要求或被引述，都构成 了本发明的主旨。
图l示意性地局部地示出了根据本发明的制动块支撑板区域中的轴 承装置，该轴承装置配置为传统凸轮轴的不可变的轴承部分上的可互换 的轴承单元；
图2示出了制动块支撑板一侧的对应于图1的轴承单元，其中轴承部 分的表面被放大；
图3示意性地局部地示出了根据本发明的制动块支撑板区域中的凸 轮轴轴承装置，其上锻造有孔(从外部夹持)；
图4示意性地局部地示出了本发明第二实施例的(内部开槽的)制动 块支撑板孔中的轴承装置，具有用于弹性轴承元件的衬套形状的壳体；
图5示意性地局部地示出了本发明的凸轮轴的松紧调整器区域的轴 承装置。
具体实施例方式
图l示出了本发明的用于激活车辆的制动鼓的凸轮轴l的轴承装置。
凸轮轴1通过轴承部分LB容纳在制动块支撑板3的轴承孔2中，该制动块支 撑板3被固定在车辆的轴身4上。在与轴承部分LB相邻处，凸轮轴1具有S 形凸轮6以激活制动蹄片。根据图5，在与制动块支撑板3相对的凸轮轴1 的端部位置，配备有松紧调整器5。
图1的轴承装置在制动块支撑板一侧具有至少一个轴承元件EB，该轴
承元件由耐用的弹性材料(有时被给以高温)制成，并且以弹性扭转的 方式在凸轮轴1的轴承部分LB上被从径向上预加应力，从而在凸轮轴l的 预定的扭转角度之后，凸轮轴相对于轴承元件EB滑过。凸轮轴l相对于轴 承元件Ee滑过的扭转角度，至少等于制动过程中所需要的凸轮轴l的转动 角度至少加上由自动松紧调整器5为下次调整设定的角度。
衬套型的固定的路径限制器9例如设置在轴承部分LB区域中靠近于 弹性轴承元件EB处，例如设于轴承元件EB的静止壳体8上，用于限制凸轮 轴l的径向偏转中的游隙。径向游隙Sp可在l 3mm的范围内。
呈基本形状的弹性轴承元件EB基本上被配置为套管，并且在未安装
的状态下，其内径优选地略小于轴承部分LB区域中的凸轮轴1的外径，从
而在安装之后，轴承元件以适当的预加应力置于凸轮轴l上。
弹性轴承元件EB容纳在静止的壳体8中并且无扭转地与壳体8相连。 路径限制器9可固定于壳体8上。在所述的示例中，壳体8是两部分的，这 两部分在内部具有锥形壳体形状，从而当这两个壳体部分连接在一起时，
弹性轴承元件EB可以绷紧在轴承部分LB上。
在此情况下，为了简化安装，袖承元件Eb的内径可以等于或稍大于
轴承部分LB区域中的凸轮轴1的外径，并且轴承元件EB可以绷紧在轴承部
分Lb上，从而当两个锥形壳体部分被拉在一起，可获得期望的绷紧程度。
为了在制动过程中极大地保证凸轮轴1相对于轴承元件EB的期望的 滑动条件不变，轴承部分LB的表面例如被涂覆以抗腐蚀。配置为径向轴封的密封件10位于壳体8的两端，从而形成从内部被封
闭的滑油箱7。
图l的轴承装置配置为可互换的轴承单元，该轴承单元可以被安装在
制动块支撑板一侧的轴承部分LB上，在图2的实施例中，类似地作为可互 换的轴承单元，与图1相比轴承部分lb是放大的。这里，袖承元件Eb位于 设计为内部略呈锥形的壳体的一半中，从而当壳体8的两个半部分连接在 一起时，弹性轴承元件EB抵靠着路径限制器9，并且以期望的形式相对于 轴承部分LB被预加应力。路径限制器9被固定在壳体8的另一半中，因而 该部分不必呈锥形。
图3局部地示出了本发明的轴承装置，其中凸轮轴l容纳在形成于制 动块支撑板3的锻造而成的轴承孔2中，并从外部被夹持。在此情况下， 壳体8是圆柱形的，弹性轴承元件EB的一边设有密封唇13以用于限制出滑 油箱7。
图4局部地示出了本发明的另一个轴承装置，其中弾性袖承元件Eb 在其内表面设有剖面14，弹性轴承元件通过该剖面14抵靠着制动块支撑 板一侧的轴承部分Le。在此情况下，路径限制器9被固定在弹性轴承元件 EB的两侧，以在类似于衬套的壳体8的内侧形成径向游隙Sp。轴承容纳在 形成于制动块支撑板3上的锻造而成的轴承孔2中，其在内部被夹持。
图5示出了本发明的凸轮轴1的松紧调整器5区域的轴承装置，该装置 通过轴承部分Lc3预加应力地位于轴承元件Ec5中。该轴承装置设计为类似 于制动块支撑板3的区域内的轴承装置。具体地，当凸轮轴l以这种方式 在两端被预加应力时，弾性袖承元件Eb、 Ec的恢复力足够大，从而可以 免除了另外的用于在制动之后将凸轮轴l带回其初始位置的通常的复位 弹簧。
附图标记
1 凸轮轴
2 轴承孔
3制动块支撑板
96 凸轮
7 滑油箱 8壳体
9路径限制器 10密封件 11支撑部 12锥形壳体 13密封唇 14剖面
EB轴承元件(在制动块支撑板处) EG轴承元件(在松紧调整器处) LB轴承部分(在制动块支撑板处) Lc轴承部分(在松紧调整器处) SP径向游隙
权利要求
1.一种用于轴的轴承的装置，该轴为用于激活车辆等的制动鼓的凸轮轴(1)，其中该凸轮轴(1)通过轴承部分(LB)安装在制动块支撑板(3)的轴承孔(2)中，该制动块支撑板(3)例如被固定在车辆的轴身(4)上且保持轴向静止不动，该凸轮轴(1)在轴承部分(LB)附近具有例如S形的凸轮(6)以激活制动蹄片，并且在与制动块支撑板(3)相对的凸轮轴(1)末端的区域内具有用于凸轮轴(1)的松紧调整器(5)，其特征在于，所述制动块支撑板附近至少一个由永久弹性材料制成的轴承元件(EB)以弹性扭转的方式在所述凸轮轴(1)的轴承部分(LB)上被从径向上预加应力，从而在预定的扭转角度之后，所述凸轮轴(1)相对于所述轴承元件(EB)滑过。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述凸轮轴(1)的所 述扭转角度之后，所述凸轮轴相对于所述轴承元件(EB)滑过，该扭转 角度至少等于制动过程中所需要的凸轮轴(1)的转动角度至少加上由自 动松紧调整器(5)为下次调整所设定的角度。
3. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，衬套型的路径限制器 (9)例如设置在所述轴承部分(LB)区域中至少靠近于弹性轴承元件(EB)的一侧，例如设于所述轴承元件(EB)的静止壳体(8)上，用于限制所 述凸轮轴(1)的径向偏转中的游隙。
4. 如权利要求1或2中的一个所述的装置，其特征在于，呈基本形状 的所述弹性轴承元件(EB)被配置为套管，并且在未安装的状态下，其 内径略小于所述轴承部分(LB)区域中的所述凸轮轴(1)的外径。
5. 如权利要求1至3中的一个所述的装置，其特征在于，呈基本形状 的所述弹性轴承元件(Eb)被配置为套管，并且在未安装的状态下，其 内径等于或略大于所述轴承部分(Lb)区域中的所述凸轮轴(1)的外径， 并且所述轴承元件(Eb)可以绷紧在所述轴承部分(LB)上。
6. 如上述权利要求中的一个所述的装置，其特征在于，所述弹性轴承元件(EB)容纳在所述静止壳体(8)中，并且无扭转地或无扭矩地与所 述静止壳体(8)相连。
7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述弹性轴承元件(EB) 可以借助于壳体(8)的至少一部分的至少一个锥形壳体(12)，被绷紧 在所述轴承部分(LB)上。
8. 如上述权利要求中的一个所述的装置，其特征在于，所述轴承部分 (LB)的表面例如被涂敷以抗腐蚀。
9. 如上述权利要求中的一个所述的装置，其特征在于，至少在所述弹 性轴承元件(EB)的一侧设置有滑油箱(7)，该滑油箱(7)被诸如径向 轴封的外部密封件(10)封闭。
10. 如上述权利要求中的一个所述的装置，其特征在于，所述弹性轴承 元件(EB)的内表面的轮廓与所述轴承部分(LB)相邻。
11. 如上述权利要求中的一个所述的装置，其特征在于，在所述松紧调 整器(5)附近，在固定于车辆轴身的支撑部(11)上，设置有类似于在 所述制动块支撑板(3)附近所设置的轴承的凸轮轴(1)轴承。
12. 如上述权利要求中的一个所述的装置，其特征在于，另外的通常的 复位弹簧的恢复力被轴承元件(Eb， Eg)或弹性轴承元件(EB， Ecj)的 永久弹性材料的恢复力所代替。
全文摘要
本发明涉及用于轴的轴承的装置，该轴为用于激活车辆等的制动鼓的凸轮轴(1)，其中该凸轮轴(1)通过轴承部分(L<sub>B</sub>)安装在制动块支撑板(3)的轴承孔(2)中，例如被固定在车辆的轴身(4)上且保持轴向静止不动，并且在轴承部分(L<sub>B</sub>)附近具有例如S形的凸轮(6)以激活制动蹄片，并且在与制动块支撑板(3)相对的凸轮轴(1)末端区域内具有用于凸轮轴(1)的松紧调整器(5)，并且在制动块支撑板附近至少一个由永久弹性材料制成的轴承元件(E<sub>B</sub>)被以弹性扭转的方式在凸轮轴(1)的轴承部分(L<sub>B</sub>)上预加径向应力，从而在预定的扭转角度之后，凸轮轴(1)相对于轴承元件(E<sub>B</sub>)滑过。
文档编号F16D65/22GK101619749SQ20091015723
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月1日 优先权日2008年7月3日
发明者休伯特·科施切纳特 申请人:塞夫霍兰德有限公司