CN112867875A - 用于制造盘式制动器用轴承保持架的方法及其模制件和轴承保持架 - Google Patents

用于制造盘式制动器用轴承保持架的方法及其模制件和轴承保持架 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于制造用于滚针轴承的轴承保持架(1)的方法，该滚针轴承用于可转动支承盘式制动器内的夹紧装置的转动杆，还涉及用在该方法中的模制件(7,8)和以这种方式制造的轴承保持架(1)。

Description

用于制造盘式制动器用轴承保持架的方法及其模制件和轴承 保持架
本发明涉及制造用于滚针轴承的一件式轴承保持架的方法，该滚针轴承用于支承盘式制动器内的制动操作机构的夹紧杆。另外，本发明涉及轴承保持架和具有利用这种轴承保持架的操作机构的盘式制动器，还涉及用在这种制造过程中的模制件。
在从现有技术中知道的盘式制动器中，尤其在用于商用车辆的气动盘式制动器中，可以在制动卡钳内布置不同设计的夹紧装置，它们用于压紧制动器、即在制动过程中施加夹紧力。通常采用转动杆，其通过偏心轴承可转动安装并且通过滚针轴承支承在制动卡钳的后侧壳体部段内。
关于所使用的轴承保持架，已经在现有技术中实现了各种不同的设计。例如EP1766259B1示出一种由作为轴承保持架的内圈构成的轴承保持架，其部分被外圈包围。
为了支承转动杆，滚针轴承以圆弧段形状来设计并具有至少一个包括几个兜孔的轴承保持架，在兜孔中容纳滚针。为了防丢失地、但一般作为圆柱形滚动体可转动地在兜孔内保持滚针，兜孔通常在其末端和边缘包括几何形状结构例如锁定舌等，其用作用于滚柱状滚针的保持件。这样的锁定舌例如设置在与转动杆用支承面相对的一侧并且防止滚针掉出，由此，这些锁定舌能同时用于引导和可转动地支承所述滚针。
在一件式轴承保持架的情况下，通常采用铸造工艺尤其是注射模制。但是有以下问题，用于在轴承保持架中容纳滚针的兜孔具有前述几何形状结构，从而它们根据视向形成几个底切。为了能够与一件式轴承保持架相关地实现这样的底切，迄今为止实现铸造工艺，在此，模制件包括如此布置和设计的多个活动组成部分，即，在如此铸造的轴承保持架凝固之后，它们必须首先被移除以便能够分离该模制件并取出铸件。结果，该几何形状结构的底切例如锁定舌于是不再代表对模制件分离的阻碍。
但不言而喻的是，这样的制造过程因为模制件是复杂且可能是多件式的而是极其成本密集的，并且原则上也是相当易出错的。
基于此，本发明的目的是提供一种用于这种轴承保持架的优化的制造方法以及可以通过简单方式低成本制造的轴承保持架。
此目的利用一种根据权利要求1的用于制造用于支承盘式制动器内的夹紧装置的夹紧杆的滚针轴承的一件式轴承保持架的方法以及一种根据权利要求4的对应的轴承保持架来实现。此外，本发明提出一种根据权利要求12的用于车辆、尤其是用于商用车辆的盘式制动器以及一种根据权利要求13的用于这种制造方法的模制件。
在第一方面，本发明涉及一种制造用于滚针轴承的一件式轴承保持架的方法，该滚针轴承用于支承盘式制动器内的夹紧装置的夹紧杆，该轴承保持架具有包括用于容纳滚针的多个兜孔的圆弧段形几何形状，所述兜孔至少部分配备有被设计成用于以防丢失可转动方式在该兜孔内保持该滚针的保持区段的几何形状结构，该方法包括以下步骤：
-通过使所述模制件沿着共同的直线方向相互合拢，将两个部分互锁的模制件结合而形成用于该轴承保持架的铸模；
-进行铸造操作；和
-在经过了规定的固化时间后沿该直线方向将所述模制件分开，
其中每个所述模制件具有这样构型，在所述模制件结合状态下每个模制件的分型面不包含与该直线方向相关的底切。
根据本发明而规定，最好如此设计模制件，在分离过程中的直线方向的走向横向于滚针轴向，即垂直于其纵向延伸范围对准方向。
在本发明方法的另一个优选实施例中，如此设计模制件，在铸造作业的过程中形成至少一个保持区段，而关于直线方向在该兜孔内与该保持区段相对的至少另一个保持区段由另一个模制件形成。在轴承保持架与被插入兜孔中的滚针的组装状态下，这些保持区段因此关于滚针的周向面彼此对置。
在第二方面中，本发明涉及一种用于滚针轴承的轴承保持架，该滚针轴承用于支承盘式制动器内的夹紧装置的夹紧杆，该轴承保持架具有包括用于容纳滚针的多个兜孔的圆弧段形几何形状，至少其中一个所述兜孔至少部分配备有被设计成用于以防丢失可转动方式在兜孔内保持该滚针的保持区段的几何形状结构，该轴承保持架呈一件式形成，其中所述保持区段被如此结构化，它可通过两个模制件来制造，这两个模制件能在彼此相反的方向上运动和在共同的直线方向上朝向彼此合拢，从而在模制件的组装状态下每个模制件的分型面不具有与该直线方向相关的底切。
对于本发明的目的，几何形状结构或保持区段的底切均是指在轴承保持架的整体结构中的这种形状和结构，其关于看向轴承保持架的各自视向和进而也关于模制件的线性运动方向将代表对简单分离过程的形状意义上的阻碍。例如锁定舌在从轴承保持架后侧看过去时可能形成这样的底切。
根据本发明，这些模制件唯一地线性彼此合拢移动且再分开，两个模制件的分型面根据本发明均关于待铸造的轴承保持架的形状被设计成该几何形状结构的将会关于一个模制件出现或产生的底切可能通过各自的对置的模制件形成或模制成，反之亦然。模制件的分型面因此是这样的，没有设置在原则上对应于直线方向的竖向线之后将会从边缘起朝向模制件中心回退的表面部分。
在这里，根据本发明，这些保持区段可以关于滚针轴向仅部分地设置在用于容纳滚针的兜孔区域中，特别是按照关于轴承保持架纵轴线的对称布置形式位于兜孔的中心。在本发明的另一个设计中，所述兜孔被设计成容纳至少两个平行布置的滚针。
在根据本发明的轴承保持架的一个优选实施例中，其至少一个兜孔被设计成关于其在滚针轴向的横向上的中心在每一侧都设有一个保持区段并且关于其中心对称地设置有另一个保持区段，这些保持区段最好彼此相对布置，即嵌入该滚针。
在这里，在另一个优选实施例中，这些保持区段在滚针轴向上看时、即沿其纵向延伸范围看时不应重叠。
特别是，根据本发明的轴承保持架被设计成至少一个保持区段布置在该轴承保持架的向外弯曲表面上，至少另一个保持区段布置在该轴承保持架的向内弯曲表面上。
关于轴承保持架的圆弧段形几何形状，这样的几何形状具有最多相当于半圆形的延伸尺寸。
此外，在第三方面中，本发明涉及一种用于车辆的气动盘式制动器，特别是用于商用车辆的气动盘式制动器，它具有制动卡钳和布置在制动卡钳内用于压紧制动器的夹紧装置，该夹紧装置具有夹紧件、特别是转动杆，它借助至少一个滚针轴承可转动地安装在制动卡钳内，滚针轴承具有至少一个根据上述实施例之一的轴承保持架。
在第四方面中，本发明还涉及一种用于通过铸造工艺制造滚针轴承用一件式轴承保持架的模制件，滚针轴承用于支承盘式制动器内的夹紧装置的夹紧杆，该模制件具有包括用于容纳滚针的多个兜孔的圆弧段形几何形状，至少其中一个所述兜孔至少部分配备有被设计成用于以防丢失可转动的方式在兜孔内保持滚针的保持区段的几何形状结构，该模制件被如此设计，它能相对于互补的模制件在共同的直线方向上朝向彼此运动，由此形成轴承保持架用铸模，并且可以在该直线方向上又被分离，并且每个模制件的分型面在模制件结合状态下不包含关于该直线方向的底切。
在根据本发明的模制件的一个优选实施例中，这是如此设计的，该直线方向在与另一个模制件分离时在滚针轴向的横向上对准方向。
在模制件的又一个优选实施例中，模制件被设计成在铸造过程中至少一个保持区段由模制件形成，而关于滚针在该兜孔内与该保持区段对置的至少另一个保持区段由所述另一个模制件形成。
因为根据本发明要使用的模制件的设计，轴承保持架的制造过程且尤其是作为塑料件的注射模制根据本发明随之带来几个优点。
因此，该制造方法被证明总体上更划算，因为一方面可以采用设计更简单还不需要任何活动件的模制件，另一方面，因为所述缘故，所述模制件在固化之后更快速地分离并且铸成的轴承保持架可被更快速地取出，这显著提高整个制造过程的成效率。此外，因为模制件的更简单设计，在铸造时易出缺陷和进而废品率和与一件式轴承保持架相关的现有技术的先前制造方法相比可被减小。
本发明的其它特征和优点将从参照附图所示的实施例的解释中变得一清二楚，其中：
图1是轴承保持架的前视图连同沿A-A的轴承保持架的截面图；
图2示出轴承保持架的放大截面连同沿1-1和沿2-2的截面；
图3A以示意图根据图2的截面1-1示出处于打开状态的两个模制件，和
图3B示出在铸造过程开始前处于闭合状态的模制件；
图4A以示意图根据图2的截面2-2示出处于打开状态的两个模制件，和
图4B示出在铸造过程开始前处于闭合状态的模制件；
图5A以示意图根据图2的截面1-1示出在完成铸造过程后为了取出轴承保持架两个模制件的分离；
图5B以示意图根据图2的截面2-2示出在完成铸造过程后为了取出轴承保持架两个模制件的分离；
图6是包括兜孔的对置的保持区段的轴承保持架的放大横截面图；和
图7是用于表明可由模制件形成的表面的轴承保持架的两幅立体示意图。
图1示出用于滚针轴承的轴承保持架1的前视图，即看向向内弯曲表面的视图，滚针轴承用于可转动支承盘式制动器用夹紧装置的转动杆。
最好由塑料一件式形成的轴承保持架1如截面图所示呈弧形，即，至少部分呈圆柱形。几个兜孔2按照均匀布置方式设置在轴承保持架1中，兜孔用于容纳滚针3，每个兜孔2的两个滚针3均可转动地安装在兜孔中。
为了保证滚针3能防丢失地保持在兜孔2中，这些兜孔2所具有的几何形状结构或构型或形状4、5、6被设计成它们起到用于可转动但防止其掉出地在兜孔2内保持滚针3的保持区段，其例如通过尺寸的相应公差范围来形成。
几何形状结构4、5、6在兜孔2的进程中被设计成不同，即在与转动杆相关的转动轴线对应的纵向上看，并且例如可以包括轻微的突出部、斜面、轴圈等，例如用于滚针2的一致导向部。
在此情况下，例如锁定舌6居中设置在至少其中一个所述兜孔2中，该锁定舌防止滚针3落出向背面。
关于制造过程如注射模制，这些几何形状结构4、5、6将形成关于朝向彼此运动的各自模制件的底切。因此，为了根据本发明可以实现这些模制件在模制过程结束后又能顺利地容易分离，本发明努力要使这些底切不构成对这种分离运动的障碍。
如图3A至图5B所示，所述模制件、即与轴承保持架1的向内弯曲表面相关的下模制件7和与轴承保持架1的向外弯曲表面相关的上模制件8如此设计和配置，在模制件7、8的形成铸模9的结合状态中每个模制件7、8的各自分型面10、11不具有与共同的直线方向L相关的底切。直线方向L对应于模制件7、8在形成铸模9时朝向彼此的运动方向和在分离模制件7、8以顶出轴承保持架1时彼此分开的运动方向。
因此根据本发明，既彼此相关地、也与待铸造物即轴承保持架1相关地如此设计和配置上模制件8和下模制件7，即，关于上模制件8所形成的几何形状结构4、5、6的每个底切通过对置的模制件7来形成，而与此同时，关于下模制件7所形成的几何形状结构4、5、6的每个底切通过对置的上模制件8来形成，如图3A至图5B所示。
这保证了模制件7和8可被容易分离并且随后如此铸造的轴承保持架1可以被简单取出。因此，底切实际上通过各自对置的模制件7或8的分型面10、11的几何形状设计被消除。
图6示出轴承保持架1的放大横截面图，示出在本发明方法的过程中形成的结构化保持区段的保持功能。
关于轴承保持架1的至少一个兜孔2、优选是与轴承保持架1的弧形轮廓相关的中心兜孔2，此兜孔2至少在上侧和下侧分别在轴承保持架1的向外弯曲表面的区域内包括保持区段6。在相对一侧，即在轴承保持架1的向内弯曲表面上，另一个保持区段4分别设置在上侧和下侧。这意味着两个滚针3(由虚线所示)被保持在兜孔2中，从而它们能转动但不会丢失。
如图1、图2和图7清楚表明地，本发明由此规定，所述保持区段关于向外弯曲表面居中形成，即关于兜孔2的中心对称地形成，对置的保持区段4在两侧设置在向内弯曲表面上，如在滚针3的轴向上看到的那样。在此轴向上，保持区段4和6不重叠，但还是在它们之间具有轻微的自由错位。
相应的兜孔2从中心到外侧位于轴承保持架1的圆弧段上越远，则保持区段4、5、6关于其尺寸更不同地形成以避免相应的底切，如也可以在图1、图2和图7中看到的那样。
图7示意性示出同一个轴承保持架1的两幅立体图。
主要涉及轴承保持架1的向外弯曲区域的蓝色/深灰色区域A表示在注射模制过程中因上模制件8而形成的那些表面区域，而主要涉及轴承保持架1的向内弯曲区域的红色/浅灰色区域I表示在注射模制过程中因下模制件7而同时形成的那些表面部分。这些表面部分的一部分也包括兜孔2的内边缘。
如可以看到地，例如保持区段6的外表面通过外侧上模制件8形成在轴承保持架1的向外弯曲表面上，该保持区段6的用于引导滚针3的弯曲的内表面通过内侧下模制件7形成。按照相似的方式，保持区段4的外表面通过内侧下模制件7形成在轴承保持架1的向内弯曲表面上，而这些保持区段4的弯曲以引导滚针3的内表面通过外侧上模制件8形成。

Claims (15)

1.一种制造用于滚针轴承的一件式轴承保持架(1)的方法，所述滚针轴承用于支承盘式制动器内的夹紧装置的夹紧杆，所述轴承保持架(1)具有包括用于容纳滚针(3)的多个兜孔(2)的圆弧段形几何形状，所述兜孔(2)至少部分配备有被设计成用于以防丢失可转动方式在所述兜孔内保持所述滚针(3)的保持区段(4,5,6)的几何形状结构，所述方法包括以下步骤：
-通过使两个部分互锁的模制件(7,8)沿共同的直线方向(L)朝向彼此运动，将所述模制件(7,8)结合以形成用于所述轴承保持架(1)的铸模(9)；
-执行铸造操作；和
-在经过了规定的固化时间后沿所述直线方向(L)将所述模制件(7,8)分开，
其中每个所述模制件(7,8)具有这样的构型，即，在所述模制件(7,8)的结合状态下，每个模制件(7,8)的分型面(10,11)不包含与所述直线方向(L)相关的底切。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，这些模制件(7,8)被设计成，使得在分开期间所述直线方向(L)横向于所述滚针(3)的轴向对准方向。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，一个模制件(7)被设计成，在铸造过程中形成至少一个保持区段(4)，而关于所述直线方向(L)在所述兜孔(2)内与所述保持区段(4)相对的至少一个保持区段(6)由另一个模制件(8)形成。
4.一种用于滚针轴承的轴承保持架(1)，所述滚针轴承用于支承盘式制动器内的夹紧装置的夹紧杆，所述轴承保持架具有包括用于容纳滚针(3)的多个兜孔(2)的圆弧段形几何形状，至少其中一个所述兜孔(2)至少部分配备有被设计成用于以防丢失可转动方式在所述兜孔(2)内保持所述滚针(3)的保持区段(4,5,6)的几何形状结构，所述轴承保持架(1)具有一件式设计，其特征在于，所述保持区段(4,5,6)能通过两个模制件(7,8)来制造，这两个模制件能在彼此相反的方向上沿共同的直线方向(L)朝向彼此运动，从而在所述模制件(7,8)的结合状态下，每个模制件(7,8)的分型面(10,11)不包含与所述直线方向(L)相关的底切。
5.根据权利要求4所述的轴承保持架，其中，在所述兜孔(2)的区域中，所述保持区段(4,5,6)关于所述滚针(3)的轴向仅部分设置。
6.根据权利要求5所述的轴承保持架，其中，所述保持区段(6)按照对称布置方式设置在所述兜孔(2)的中心。
7.根据权利要求4、5或6所述的轴承保持架，其中，所述兜孔(2)被设计成容纳两个平行的滚针(3)。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的轴承保持架，其中，至少一个兜孔(2)包括相对于其中心横向于所述滚针(3)的轴向两侧的保持区段(4)，以及包括相对于其中心对称的保持区段(6)。
9.根据权利要求8所述的轴承保持架，其中，在所述滚针(3)的轴向上看，所述保持区段(4)和所述保持区段(6)不重叠。
10.根据权利要求8或9所述的轴承保持架，其中，所述保持区段(6)被设置在所述轴承保持架(1)的向外弯曲表面上，并且所述保持区段(4)被设置在所述轴承保持架(1)的向内弯曲表面上。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的轴承保持架，其中，所述轴承保持架(1)具有最多相当于半圆的延伸范围。
12.一种用于车辆的盘式制动器，尤其是用于商用车辆的气动操作式盘式制动器，所述盘式制动器具有制动器卡钳和安置在所述制动器卡钳内以压紧所述制动器的夹紧装置，其中，所述夹紧装置具有借助至少一个滚针轴承以可转动的方式安装在所述制动器卡钳内的夹紧件、尤其是转动杆，其中，所述滚针轴承具有至少一个根据权利要求4至11中任一项所述的轴承保持架(1)。
13.一种用于借助铸造过程制造滚针轴承的一件式轴承保持架(1)的模制件(7；8)，所述滚针轴承用于支承盘式制动器内的夹紧装置的夹紧杆，所述轴承保持架具有包括用于容纳滚针(3)的多个兜孔(2)的圆弧段形几何形状，至少其中一个所述兜孔(2)至少部分配备有被设计成用于以防丢失可转动方式在所述兜孔(2)内保持所述滚针(3)的保持区段(4,5,6)的几何形状结构，所述模制件(7；8)被设计成它能与另一个模制件(8；7)在共同的直线方向(L)上朝向彼此运动，以形成用于所述轴承保持架(1)的铸模(9)，并且能在所述直线方向(L)上又被分开，并且每个模制件(7；8)的分型面(10；11)在所述模制件(7；8)的结合状态下不包含与所述直线方向(L)相关的底切。
14.根据权利要求13所述的模制件(7；8)，其中，所述模制件(7；8)被设计成，使得在与所述另一个模制件(8；7)分开时所述直线方向(L)横向于所述滚针(3)的轴向取向。
15.根据权利要求13或14所述的模制件(7；8)，其中，所述模制件(7；8)被设计成在铸造过程中形成至少一个保持区段(4；6)，而关于所述直线方向(L)在所述兜孔(2)内面向所述保持区段(4)的至少一个保持区段(6；4)由所述另一个模制件(8；7)形成。
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