一种制动盘的自重重量自定心机构的制作方法

1.本发明涉及制动盘检具技术领域，具体涉及一种制动盘的自重重量自定心机构。


背景技术：

2.制动盘是汽车的重要部件，是最主要的保安件，它直接关系到汽车和运输工具有何没有的问题，无论是载重几十或上百吨吨商用车、还是承载几个人的乘用车、摩托车、都缺少不了它，它的质量好与坏直接关系到人员或货物的安全，制动盘因车的种类、车的大小不同，是有着各种不同的变化的，为了保证各种不同的制动盘加工过程中的质量，工程技术人员设计过各种形式的检具，但是绝大多数都是固定尺寸轴定位，对于小型车辆来说，制动盘小、尺寸小、重量轻，操作者在检具上检测制动盘时操作还可以，对于商用车的制动盘检测就不但是技术工作，更重要的是体力上的付出，一般都是将制动盘通过吊具吊入到检具的固定轴上，固定轴和制动盘的中心孔、即一般作为定位孔进行相互配合定位。
3.现有技术中，为了便于往固定轴上吊入制动盘，固定轴和制动盘的定位孔之间具有一定大的空隙，但是对要求测量制动盘的端面跳动或者垂直度或制动盘厚度等尺寸项目对定位孔的定位要求严格时，会造成测量的尺寸项目值不准确。
4.而如果固定轴和制动盘的定位孔之间具有小的空隙，又会造成固定轴和制动盘之间的难以分离。如授权公告号为cn204963820u，申请日为2015年8月27日，名称为《一种制动盘端面跳动和厚度差检测装置》的中国实用新型专利，制动盘定位时，将定位套以小径端朝下的方式插入制动盘的中心孔中，使制动盘保持与定位杆同轴状态定位，定位套为圆锥台形结构。
5.综上所述，现有技术存在制动盘与固定轴的吊入和分离费力或者制动盘定位不牢固的情况。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种同时保证制动盘定位孔定位准确、可靠与制动盘与固定轴的吊入和分离省力、快速的制动盘的自重重量自定心机构，以解决技术中的上述不足之处。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种制动盘的自重重量自定心机构，包括：
9.基座，用以支撑所述自定心机构；
10.活动轴，其上方的检测端通过钢珠涨心结构套接支撑制动盘，该活动轴与所述基座竖向滑动连接；
11.其中，所述钢珠涨心结构包括与所述检测端固定的上椎体、下椎体、多个钢珠、以及容纳所述钢珠的环形槽；
12.多个所述钢珠布置在所述所述制动盘的定位孔周向内，所述钢珠能够在所述环形槽内沿制动盘径向外侧运动，用以与所述制动盘的定位孔接触；
13.所述下椎体通过弹簧有间隙的支撑所述上椎体；
14.定位板，其与所述基座上方固定连接，该定位板下方套在所述活动轴下方的定位端外侧，该定位板上方支撑所述下椎体；
15.定位端面部件，其与所述上椎体刚性连接，提供了与制动盘的定位面接触的定位端面；
16.所述定位端面部件的所述定位端面与所述制动盘的定位面接触后向下运动，带动所述上椎体向下与所述下椎体接触、同时所述上椎体能够驱动所述钢珠沿制动盘的定位孔的径向外侧运动，将所述定位孔定位涨紧。
17.进一步的，所述活动轴的定位端与所述定位板转动连接；
18.所述定位板上表面通过端面轴承支撑所述下椎体。
19.进一步的，所述活动轴的定位端套接有限位部件，所述限位部件包括固定在所述定位端下方的限位轴和定位垫片；
20.所述限位轴上方穿设过定位垫片；
21.所述限位轴下方通过连接螺母将所述定位垫片卡接在所述定位板下方。
22.进一步的，所述上椎体开有丝孔，所述丝孔上方安装顶丝，所述通孔下方安装所述弹簧；
23.通过旋拧所述顶丝能够调节所述弹簧的长短。
24.进一步的，所述上椎体的底面外边缘设有能够与所述钢珠上方相切的第一支撑面；
25.所述第一支撑面为圆锥面，其向下的运动能够驱动所述钢珠沿所述定位孔的径向外侧运动。
26.进一步的，所述下椎体的顶面外边缘设有支撑所述钢珠下方的第二支撑面；
27.所述钢珠涨心结构还包括在所述下椎体上方活动套接的下钢珠保持架、所述下钢珠保持架与所述下椎体轴向之间具有间隙；
28.所述钢珠涨心结构还包括在所述上椎体下方活动套接上钢珠保持架，所述上钢珠保持架与所述上椎体轴向之间具有间隙；
29.所述下钢珠保持架上方设有第四圆锥面，所述上钢珠保持架上方设有第三圆锥面；
30.所述第一支撑面、所述第二支撑面、第四圆锥面和所述第三圆锥面共同形成所述环形槽；
31.所述上钢珠保持架与所述所述下钢珠保持架径向边缘之间有一定间隔，用以形成活动开口供所述钢珠伸出。
32.进一步的，所述下椎体的顶面边缘设有圆锥面的所述第二支撑面，其远离顶面的直径大，用以支撑所述钢珠。
33.进一步的，所述上椎体的顶面为所述定位端面，所述钢珠位于所述定位端面下方。
34.进一步的，所述定位端面部件还包括上定位环、下定位环和垫套；
35.所述下椎体轴向开有多个通孔，多个所述垫套与所述通孔滑动连接；
36.所述上椎体、所述垫套、和所述下定位环依次从上到下固定连接为一体；
37.所述下定位环上方固定连接所述上定位环；
38.所述上定位环的顶面为所述定位端面，所述定位端面位于所述钢珠的下方；
39.所述上定位环活动套接在所述下椎体的外侧。
40.在上述技术方案中，本发明提供的一种制动盘的自重重量自定心机构，活动轴采用垂直布局，吊具水平吊装产品件放入检具，非常方便，在产品件放在检具后，产品定位面落到定位端面上，产品自重将钢珠顶出，再将定位孔定位涨紧，保证了精确定位产品；拆卸时，因产品被抬起，没有自重的影响钢珠恢复到初始位置与定位孔分离，产品的定位孔和套接定位孔的活动轴因有间隙和容易分离。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为一种制动盘的结构示意图；
43.图2为另一种制动盘的结构示意图；
44.图3为本发明实施例一的结构示意图；
45.图4为本发明实施例二的结构示意图；
46.图5为图2的局部放大视图；
47.图6为实施例一装配制动盘后的自重重量自定心机构结构示意图；
48.图7为实施例二装配制动盘后的自重重量自定心机构结构示意图。
49.附图标记说明：
50.1、基座；2、活动轴；3、钢珠涨心机构；4、定位板；5、定位垫片；6、螺母；8、限位轴；
51.31、上椎体；32、下椎体；33、钢珠；34、弹簧；35、顶丝；
52.30、环形槽；301、活动开口；311、第一支撑面；312、第二支撑面；313、第三圆锥面；321、上钢珠保持架；322、下钢珠保持架；323、第四圆锥面；
53.41、端面轴承；42、上定位环；43、下定位环；44、垫套；
54.70、定位端面；71、定位孔；72、定位面。
具体实施方式
55.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
56.如图1-7所示，本发明实施例提供的一种制动盘的自重重量自定心机构，主要用于需要对制动盘进行定位的工装、检具、夹具，利用制动盘的定位孔71和与定位孔71垂直的定位面72进行定位。如图3所示此机构主要包括：
57.基座1，用以支撑自定心机构；
58.活动轴2，其上方的检测端通过钢珠涨心结构3套接支撑制动盘，该活动轴2与基座1竖向滑动连接；
59.其中，钢珠涨心结构3包括与检测端固定的上椎体31、下椎体32、多个钢珠33、以及容纳钢珠33的环形槽30；
60.多个钢珠33布置在制动盘的定位孔71周向内，钢珠33能够在环形槽30内沿制动盘
径向外侧运动，用以与制动盘的定位孔71接触；
61.下椎体32通过弹簧34有间隙的支撑上椎体31；
62.定位板4，其与基座1上方固定连接，该定位板4下方套在活动轴2下方的定位端外侧，该定位板4上方支撑下椎体32；
63.定位端面部件，其与上椎体31刚性连接，提供了与制动盘的定位面接触的定位端面70；
64.定位端面70与制动盘的定位面72接触后向下运动，带动上椎体31向下与下椎体32之间的距离变小、同时上椎体31能够驱动钢珠33沿制动盘的定位孔71的径向外侧运动，将定位孔71定位涨紧。
65.具体的，机构工作原理：该制动盘是采用端面和内孔定位，多数制动盘和轮毂是采用内孔和内端面定位，传统检具采用固定尺寸轴和端面定位制动盘测量时是操作者用手去旋转产品件，产品件与定位轴之间是滑动摩擦，因为产品件内孔尺寸略小于定位轴尺寸，一般产品内孔最大实体尺寸小0.05mm，产品件自身重量重，传统检具又采用倾斜布局，在采用吊具将产品件放入检具时是非常困难，为避免上述问题，新的结构采用钢珠涨心机构，这样在没有将产品件放入带自定心机构的检具前，活动轴尺寸比产品件内孔尺寸优选小0.5mm，增加了产品和定位轴的初始装配间隙。定位轴即活动轴2采用垂直布局，吊具水平吊产品件放入带自定心机构的检具，非常方便，在产品件放在检具后，产品定位面72落到定位端面70上，产品自重将钢珠顶出，再将定位孔70定位涨紧。
66.具体的，活动轴2垂直基座布置，活动轴2上方是测量端、下方是定位端。其中，测量端依次穿设过包含上椎体31和下椎体32的钢珠涨心结构3，上椎体31和活动轴2通过机械常用螺钉等常用件进行固定连接。其中，定位端和定位板4通过在定位板4的相应位置开设与定位端配套的通孔进行定位端和定位板4的滑动连接，定位板4通过螺钉等机械常用件和基座1固定连接。定位板4的下方和基座1连接，定位板4的上方支撑下椎体32，而上椎体31的底面和所述下椎体32的顶面之间抵接有弹簧34。
67.初始未放制动盘时，下椎体32弹性支撑上椎体31，上椎体31的顶面和下椎体32的底面之间因有弹簧具有间隙。下椎体32的中间开有套在活动轴2外的通孔，便于下椎体32与活动轴32滑动连接。
68.上椎体31和下椎体32整体上呈现为圆柱形，套接在制动盘内；圆柱面的径向外侧设有环形槽，优选在下椎体32的外侧上部设置环形槽用以周向布置钢珠33。环形槽30具有，上下开口距离可以调整的活动开口，便于钢珠33部分伸出和伸回到环形槽30内。钢珠涨心结构3主要用来套接并支撑制动盘，制动盘的定位面72与定位端面70接触后，在制动盘重量的影响下，定位端面70向下运动；而定位端面部件与上椎体31固定连接，定位端面70带动上椎体31向下运动，上椎体31和下椎体32之间弹簧等弹性支撑元件被压缩，两者之间距离减小。优选的，上椎体31运动至和下椎体32接触，消除两者之间的初始空隙。而为了便于拆卸制动盘，避免活动轴2跟随制动盘向上运动而脱离定位板4和下椎体32，应该在活动轴2上设置机械领域公知的限位部件进行限制活动轴2的轴向移动距离。制动盘的定位面72与定位端面70脱离后，定位端面70不再受到产品的自重压力，上椎体31因弹簧作用恢复原位，上椎体31和下椎体32之间的距离变大，钢珠33也伸回到环形槽30内。
69.活动轴2的定位端套接有限位部件，限位部件包括固定在定位端下方的限位轴8和
定位垫片5；
70.限位轴8上方穿设过定位垫片5；
71.限位轴下方通过连接螺母6将定位垫片5卡接在定位板4下方。
72.具体的，限位轴8直径小于定位端直径。优选限位轴2与固定轴一体成型、即活动轴2为阶梯轴。定位垫片5的通孔直径大于定位板4上用来套接定位端的通孔直径，便于活动轴2向上运动时，对活动轴2进行限位作用。优选的，使用双螺母6对定位垫片5进行更牢固的固定，将在未放制动盘时的初始位置，如图4，将定位垫片5夹在双螺母和定位板4之间，保证制动盘与自定心机构脱离。另一方面，通过调整定位垫片5的厚度或螺母6在固定端的旋紧位置，可以调整上椎体31和下椎体32之间的空隙大小。而落下制动盘时，如图7，因活动轴向下运动，带动定位垫片5也向下运动。
73.优选的，对于只要求对制动盘进行轴向定位的夹具或检具，定位端和定位板4轴向滑动连接。但为了保证活动轴2的运行平稳，定位板4可以通过密珠轴承等用于轴向移动的常用机械连接件来连接活动轴2。定位板4固定连接下椎体32。
74.优选的，对于测量制动盘相关的形位公差等需要旋转制动盘的定位情况，定位端和定位板4转动连接。
75.具体的，如图7，活动轴2的定位端与定位板4通过轴承等连接件实现转动连接；定位板4上表面通过端面轴承41支撑下椎体32。端面轴承41与活动轴2通过通孔与轴的形式滑配连接，钢珠涨心结构3是装在端面轴承41上方的，操作者旋转产品进行测量时非常轻便。
76.上椎体31开有丝孔，丝孔上方安装顶丝35，通孔下方安装弹簧34；
77.通过旋拧顶丝35能够调节弹簧34的长短。
78.具体的，顶丝下方连接弹簧34的一端，而弹簧34的另一端与下椎体32的上表面连接。顶丝35的设置便于调节弹簧34的弹簧力，调整上椎体31和下椎体32之间的间隙。
79.优选的，在上锥体31的圆周方向均布开有多个通孔，每个通孔放置相应弹簧34，保证上椎体31支撑定位环部件30更加平稳。
80.上椎体31可以通过机械领域将上下运动转变为直线反复运动的装置，推动钢珠33运动。优选的，使用机械领域的斜面驱动手段实现上椎体31能够驱动钢珠33沿制动盘的定位孔71的径向外侧运动，将定位孔71定位涨紧。这样通过一个斜面与环形槽30里的钢珠接触，结构简单。斜面可以与环形槽30相通来接触钢珠，或者斜面直接作为环形槽30的一部分。
81.上椎体31的底面外边缘设有能够与钢珠33上方相切的第一支撑面311；
82.第一支撑面311为圆锥面，其向下的运动能够驱动钢珠33沿定位孔71的径向外侧运动。
83.具体的，上椎体31的底面外边缘设有能够与钢珠33上方相切的第一支撑面311，第一支撑面311为圆锥面，其向下的运动能够驱动钢珠33沿定位孔的径向外侧运动；上椎体31的底面外边缘开设圆锥面，且越靠近底面上椎体31的直径越小。上椎体31因受制动盘重力原因下降与下椎体32的间隙变小直至接触，这个过程中第一支撑面321的与钢珠33上方的接触半径连续地发生变化，越来越大，从而推动钢珠33向径向外侧顶出。
84.下椎体32的顶面外边缘设有支撑钢珠33下方的第二支撑面321；
85.钢珠涨心结构3还包括在下椎体32上方活动套接的下钢珠保持架322、下钢珠保持
架322与下椎体32上下、轴向之间具有间隙；
86.钢珠涨心结构3还包括在上椎体31下方活动套接上钢珠保持架312，上钢珠保持架312与上椎体31上下、轴向之间具有间隙；
87.下钢珠保持架322上方设有第四圆锥面323，上钢珠保持架312上方设有第三圆锥面313；
88.第一支撑面311、第二支撑面321、第四圆锥面323和第三圆锥面313共同形成环形槽30；
89.上钢珠保持架312与下钢珠保持架322径向边缘上下之间有一定间隔，用以形成活动开口301供钢珠33伸出。
90.具体的，下椎体32的顶面边缘设有圆锥面的第二支撑面321，其靠近顶面的直径大，用以支撑钢珠33。
91.优选的，下钢珠保持架322、下钢珠保持架322与定位孔71之间的间隙为0.5mm。
92.具体的，第二支撑面321与第一支撑面311形成了一个近似v型开口，开口朝向定位孔径向外侧，可以用来容纳钢珠33靠近活动轴的一面。优选的，第二支撑面321与第一支撑面311轴向径向对称设置。第二支撑面321和第一支撑面311、第三圆锥面323，第三圆锥面313形成了容纳钢珠33的环形槽30。
93.钢珠33置于上椎体31和下椎体32的中间位置，第二支撑面321上沿下椎体圆周方向均布钢珠33，优选的，每个钢珠33紧密排列，之间没有间隔而进行满珠周向排列。钢珠33的支撑也可以参见轴承领域常见的技术手段，这里不再赘叙。
94.优选的，第三圆锥面313和第四圆锥面323、下钢珠保持架322和上钢珠保持架312都是互相上下镜像对称布置，第三圆锥面313和第四圆锥面323上钢珠保持架312底面边缘上粗下细，下钢珠保持架322在顶面边缘上细下粗。下钢珠保持架322和上钢珠保持架312整体呈圆环状，下椎体32设置有台阶面卡接下钢珠保持架322的下方，也就是在上椎体31和下椎体32整体的外壁面中间开有截面是近似菱形的环形槽，通过压配手段用来容纳两个钢珠保持架。下钢珠保持架322的上方在靠近钢珠33一侧开有圆锥面、即第三圆锥面，上钢珠保持架312的结构类似这里不再赘叙。钢珠33夹在第三圆锥面313和第四圆锥面323之间。下钢珠保持架322和上钢珠保持架312的外径小于定位孔71。在第一支撑面311驱动钢珠33向定位孔71孔壁靠近进行顶出时，第三圆锥面313和第四圆锥面323与钢珠33的接触半径连续地发生变化，钢珠33和它们的接触半径越来越小，钢珠33将它们分别往钢珠33的上下两方挤，下钢珠保持架322和上钢珠保持架312分别与相应的上椎体31和下椎体32接触。第三圆锥面313和第四圆锥面323对钢珠33除了具有支撑作用，还具有限位作用，防止钢珠33脱离环形槽30。具体表现为第三圆锥面313和第四圆锥面323的径向外侧形成了活动开口301，因下钢珠保持架322和上钢珠保持架312的上下活动距离都受对应的上椎体31和下椎体32的限制，活动开口301的上下开口距离有限，能保证钢珠33的伸出距离。
95.对于定位端面部件的结构形式，根据制动盘产品的不同，下面介绍了两种具体结构。
96.实施例一：
97.上椎体31的顶面为定位端面70，钢珠33位于所述定位端面70下方。
98.具体的，对于如图1所示的制动盘，其中心孔内部设有定位面72，可以直接将定位
孔71扣在上椎体31上，由上椎体31的上表面提供定位端面70，用以支撑制动盘的定位面72。
99.而对于如图2所示的制动盘，中心孔内部没有台阶面，不能将中心孔内部卡接在上椎体31上，为此采用的是下面的结构。
100.实施例二：
101.定位端面部件30还包括上定位环42、下定位环43和垫套44；
102.下椎体32轴向开有多个通孔，多个垫套44与通孔滑动连接；
103.上椎体31、垫套44、和下定位环43依次从上到下固定连接为一体；
104.下定位环43上方固定连接上定位环42、位于上椎体31外侧，上定位环42提供与定位面接触的定位端面70。
105.具体的，产品定位基准是内孔、即定位孔和内端面通过钢珠涨心结构是比较容易实现的，制动盘是要求端面和内孔定位，上椎体向下移动是实现钢珠顶出与内孔定位的，但是还得必须保证上定位环与制动盘端面定位的前提下，为了实现产品要求的定位，上定位环与上椎体必须一个整体才能联动，为了达到上述目的，在下椎体上周向均布加工多个通孔，并通过这些孔装配有多个垫套44，垫套44的外直径小于下椎体上的多个通孔内径。上椎体31、垫套44和下定位环43通过从上椎体31安装的螺钉紧固为一体，然后上定位环42和下定位环43通过在上定位环42上安装的螺钉紧固为一体，上椎体31和下椎体32装配有上钢珠保持架和下钢珠保持架，它们与第一支撑面和第二支撑面形成一个环槽，将钢珠限制在环槽内，在上椎体31还加工有丝孔，它们是用来装配弹簧34和顶丝35，不测量产品时在弹簧34弹簧力作用下，上椎体31和下椎体32之间距离是分开的，分开的大小是由双螺母6和定位垫片5来调控，当上椎体31和下椎体32之间距离是分开时，钢珠与第一支撑面和第二支撑面形成的上下锥面相切处的直径变小，产品可以容易放入活动轴上，当产品放入后制动盘端面落到上定位环43上，在制动盘重力作用下，上椎体31和下椎体32之间距离变小，钢珠在上下锥面作用、上下锥面与钢珠相切处的接触直径变大，直到钢珠顶在制动盘内孔后才稳定。
106.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。