轴承杯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于能接纳滚动轴承或滚珠轴承的轴承杯，能连接两个作旋转运动的零件的轴承，和至少装上一套以上这样的轴承的二轮车。
【背景技术】
[0002]前叉和车把跟车架的这种可旋转的连接是通过所谓的车头碗组来实现的。车头碗组由上面和下面的轴承单元组成，一般情况下轴承单元的内圈与前叉的立管固定连接，夕卜圈与二轮车车架的前管固定连接。为了达到在所有方向无间隙的支承，必须保证立管能长久稳固地坐在轴承套圈中。外圈在一般情况下放入前管或转换杯中，并利用内外套圈上的斜面(通常是36°或45°的角度)用膨胀螺丝经过内圈调整到零间隙。轴承外圈和轴承杯之间经常有几倍于0.1mm的间隙。如果碟刹片的高制动力使前叉变形，那么前叉会经过轴承外圈把该力量传送到车架。因为间隙大，轴承会倾覆，并会出现很大的碾轧声甚至会导致前叉松懈。
[0003]技术设计好一点的产品在轴承外圈跟转接杯和车架之间没有间隙。这种设计成本较高，轴承经过外圈压入转换杯中，经常会过度配合或轻微过盈配合。即使是“轻微过盈配合”的轴承，整个车头碗组必须在安装后还在一定程度上光滑运转。
[0004]这就是所有工业化批量生产车头碗组的问题所在，因为低廉的生产成本才能使便宜的售价变为现实。为了达到这个目标，在所有对配合尺寸很关键的零件上，如轴承和轴承杯，经常规定很大的生产公差。
[0005]一般采用氧极氧化铝做的轴承杯，会在电镀过程中产生涂层厚度的不均匀和椭圆度，导致在涂覆(阳极氧化处理)后累加公差的情况和高报废率。除轴承杯尺寸的变动外还有前管尺寸变动。通过生产过程在车架上产生的这些变动，可能会引起毛刺，管子不圆，或前管的锥形变形。目前采用的设计无法弥补这些变动，导致错误被传送到轴承杯和轴承。累加的公差起伏经常过早损害到轴承。
【发明内容】
[0006]本发明涉及到车头碗轴承的轴承杯，该轴承杯通常用一个实心圆盘做成。通常采用的轴承杯的缺点是，它会把几何环境的误差直接传送到轴承，引起轴承的过早损伤和轴承在安装后的定位不精确。
[0007]此发明的目的是，克服车头碗轴承的上述缺点，提供一种更好的支承方法，支承安全可靠，同时生产简单，成本低廉。
[0008]这个问题可用这样一种能接纳滚动轴承或滚珠轴承的轴承杯来解决:它有圆柱形的基础体，滚动轴承或滚珠轴承装入基础体中。基础体由可流动的材料组成，在轴承杯受到压力的情况下该材料夹住滚动轴承，轴承在基础体中不会松动。
[0009]本发明的解决方案很重要的一点是，基础体采用的可流动固体材料既能弥补可能存在的尺寸误差，同时又能牢固地连接滚动轴承或滚珠轴承。生产这样的基础体跟原来的技术水平相比既简单又便宜。因为轴承杯自动配合立管的尺寸误差和形状误差，本发明能弥补立管等的公差变动。这些都归结于固体材料的流动和弹性变形。因此，轴承杯很理想地完全包围轴承，压力分布均匀，使得轴承外圈受到的压力也很均匀。
[0010]本发明的轴承杯的有利的结构形式请参看从属权利要求。
[0011]本发明的轴承杯第一个优先考虑的结构形式，内壁有夹住轴承的纹路，这些纹路显现一节一节的凹陷部分。由于放入或放在轴承杯的滚动轴承或滚珠轴承直接接触的面被弱化，轴承杯材料的流动性明显增强。这种有弹性的可以说是挖空的轴承杯能弥补接纳例如轴承的管子等的公差起伏，因为这种轴承杯能在一定范围内配合管子的尺寸误差和形状误差。
[0012]本发明的轴承杯第二个优先考虑的结构形式，夹住纹路显现凹处或槽。这样材料就有明确的偏移空间，因此由特殊要求决定的夹紧效果可以算得更准确。轴承杯和滚动轴承或滚珠轴承之间的接触点在轴承杯有接触的材料上留下凹口等，使得靠近滚动轴承或滚珠轴承的桥弹性变形，这样实现材料的相关配合能力。
[0013]本发明的轴承杯另一个优先考虑的结构形式，凹处和/或槽是圆的和/或有棱角。这使得不论是用机械精加工的形式还是直接一次性成形注塑来生产该凹处都变得简单。
[0014]本发明的轴承杯另一个优先考虑的结构形式，凹处和/或槽沿着基础体的轴向和/或径向方向延伸。这样可以根据特定要求针对性地影响材料的流动变形。这样就为特殊的轴承杯做好了准备，如城市自行车，旅行自行车和山地车等的车头碗轴承都分别有各自的要求。
[0015]本发明的轴承杯另一个优先考虑的结构形式，凹处和/或槽沿着基础体的外径和/或内径延伸。这样可以根据特定要求针对性地影响材料的流动变形，而且可以利用凹处和/或槽方向随便更改。外壁上的凹处和/或槽的变形能引起方向往里面的变形和内壁上的凹处和/或槽往里面的变形是一样的。
[0016]本发明的轴承杯另一个优先考虑的结构形式，凹处和/或槽沿着整个基础体延伸。这样给流动变形材料提供一个连体的偏移空间，并在更大面积上提高夹住效果，而且还能更简单地用一次性注塑工艺生产轴承杯。
[0017]本发明的轴承杯另一个优先考虑的结构形式，在轴承杯上至少一个以上的轴向尽头有支撑轴承的支撑面，该支撑面是径向往里面方向的。除了在基础体里的径向夹住以外，这样就为滚动轴承或滚珠轴承在轴向方向提供额外的支撑。为了能够减轻重量，如针对比赛用脚踏车，这样的额外支撑面也可以以支撑点的形式来实现。
[0018]本发明的轴承杯另一个优先考虑的结构形式，轴承杯的支承面呈现圆盘形。这样给轴承提供一个很好的环绕支撑，而且生产简单，比如用一次性成形的注塑过程。
[0019]本发明的轴承杯另一个优先考虑的结构形式，基础体内壁和基础体的支承面的接合处被增强。这样能限制材料的流动变形，使支撑面对轴承的支撑不会被弱化。而且即使在需要弥补的公差起伏很大的情况下，也能保证轴承在轴承杯中不会松动。
[0020]本发明的轴承杯另一个优先考虑的结构形式，在轴承杯上至少一个以上的轴向尽头有径向往外伸的制动面。这样平的制动面可以保证轴承杯和装在里面的滚动轴承或滚珠轴跟另一个零件的连接能抵抗风雨恶劣天气。
[0021]本发明的轴承杯另一个优先考虑的结构形式，基础体的注塑材料是热塑性塑料和/或挤压成形的泡沫塑料。热塑性塑料确保轴承杯和滚动轴承或滚珠轴承连接的稳定性，温度变化时也一样连接得安全可靠。挤压成形的泡沫塑料可以减轻轴承杯的重量，如可满足比赛用车对零件的要求。本发明的另外一种变体是，采用增强纤维(比如玻璃纤维和/或碳纤维)塑料生产轴承杯。
[0022]上述任务也可以用一套旋转性地连接两个零件并含上述轴承杯的轴承解决，轴承杯可以跟其中一个零件连接，滚动轴承或滚珠轴承已被装入轴承杯中，轴承杯至少部分流动变形地夹住滚动轴承或滚珠轴承，使得另一个零件能通过滚动轴承或滚珠轴承和轴承杯旋转性地跟第一个零件连接。
[0023]本发明的轴承的很重要的一点是，互相连接的零件的公差变化可以安全可靠地得到弥补。这样被弥补的误差常常不仅是引起轴承压缩的一个直径上的误差，，而且也包括使压入的轴承在单点受到太大负荷的圆度误差。轴承杯和轴承的弹性也能弥补局部尺寸误差，比如毛刺。由此延长了轴承的寿命，提高了轴承可接受的负荷，因为这样的轴承运作条件明显更好，为实际应用带来巨大的益处。
[0024]上述任务也可以用两轮运行工具解决，两轮车的车头碗组和/或轮毂和/或车轴组包含至少一个以上合乎本发明的轴承。
【附图说明】
[0025]附后示意图特别用一个结构例子显示此发明。如下图纸显示:
[0026]图1为根据此发明的轴承杯的斜俯透视图。
[0027]图2a为图1的轴承杯的侧视图。
[0028]图2b为图1的轴承杯的斜俯透视图。
[0029]图2c为图1的轴承杯的俯视图。
[0030]图2d为图1的轴承杯的斜仰透视图。
[0031]图3为显示部分剖面的两轮车车头碗组，包括上面和下面的轴承单元。和
[0032]图4为图3的上面的轴承单元的侧面截面图。
【具体实施方式】
[0033]在如上示意图里，相同或互相合适的要素用同样的符号指定，而且如果不合适，不重复指定。
[0034]图1是发明的轴承杯100的斜俯透视图，有可接纳滚动轴承或滚珠轴承(这里没有显示)的圆柱形基础体101，基础体101是由能流动的材料做成的。轴承杯100在受到压力的情况下把轴承夹紧，即其内壁紧靠轴承外壁，使轴承在基础体101内不会松动。同时，轴承杯100的内壁显示有纹路102，纹路显现凹处103，凹处在这里由相应的切口 104代表。如果轴承杯夹住放在里面的滚动轴承或滚珠轴承，那么切口 104之间的桥梁材料将加宽到切口 104的空间里，这样能安全可靠地弥补各类含有这种轴承