轴与容纳件的连接结构的制作方法

文档序号:5791844阅读:208来源:国知局
专利名称:轴与容纳件的连接结构的制作方法
技术领域
本发明涉及一种轴与容纳件的连接结构。
背景技术
在轴-毂连接结构中,轴以插入的方式设置在毂、也就是说容纳件的开口中。

发明内容
在此,本发明的目的在于,对轴-毂连接结构进行改进。根据本发明,所述目的由具有权利要求1中给出特征的轴与容纳件的连接结构实现。对于连接结构,本发明的重要特征在于,提供用于将轴与容纳件相连接的连接结构、尤其是轴-毂连接结构,其中,所述轴包括能被容纳在所述容纳件中的第一轴向区域,其中,所述轴具有另一轴向区域,所述另一轴向区域具有比所述第一轴向区域大的直径,其中,在第一轴向区域与所述另一轴向区域之间设有过渡区域,所述过渡区域的直径沿轴向从第一轴向区域向所述另一轴向区域增大,从所述第一轴向区域的直径的值增大至所述另一轴向区域的直径的值,所述增大尤其是不仅仅是阶跃的增大,其特征在于,在轴与容纳件之间设有衬套,其中,所述衬套具有一轴向的区域、尤其是一轴向的端部区域,所述过渡区域—— 尤其是在将所述轴移入所述容纳件中时——能使所述轴向的区域弹性地偏移成,使得所述轴向的区域压在所述容纳件的壁上。其优点在于,在轴的轴线与毂的轴线之间存在取向偏差或存在错位的情况下,尽管在轴-毂连接结构的转动运动中产生的摇摆运动/滚压运动(Wallcbewegimg),但该摇摆运动能借助衬套来补偿。因此,减小了磨损和腐蚀、尤其是接触腐蚀。另外的优点在于,能借助制造简单的过渡区域来产生弹性偏移,因此仅在相应的、 在移入后相邻的区域中使衬套壁减薄。借助该变薄方式能在衬套上构成一能弹性变形的区域,由此能在衬套与容纳件之间简单地建立力锁合(Kraftschluessig)连接。衬套的能弹性变形的区域也可选择成不被减薄,而是可以通过径向向内取向地进行成形来制成。因此, 能弹性变形的区域在轴的区域与容纳件的区域之间是能变形的和/或能被压缩的,这样便能实现力锁合连接。在一有利构造方案中,轴在第一轴向区域中的直径选择成,使得该轴能精确配合地设置在衬套中。其优点在于,至少在开始时能通过小的力来将轴插入衬套内。仅当过渡区域与衬套的弹性区域接触之后,插入所需的力方增大。在一有利构造方案中,在衬套的包围轴的第一轴向区域的轴向的区域中,将衬套的外径选择成,使得该衬套能精确配合地设置在容纳件中。其优点在于,尤其在插入轴之前,能通过很小的力将衬套插入容纳件中。在一有利构造方案中,过渡区域包括至少一个分区,在所述分区中直径作为轴向长度的函数严格单调地增大。其优点在于,随着沿轴向更多地插入,衬套的弹性区域能够连续增大地偏移。在一有利构造方案中,过渡区域包括至少一个分区,在所述分区中直径作为轴向长度的函数与一圆函数相应地增大或者与一椭圆函数相应地增大。其优点在于,制造特别简单,因为能特别简单、快速地实施圆的程序化制造。在使用椭圆函数时,能够增大轴向移动区域,该轴向移动区域是达到确定的偏移、进而达到力锁合连接的力所必需的。在一有利构造方案中,在衬套的轴向端部区域上的边缘设计成被倒角的。其优点在于,能够简化制造并且使插入更容易。在一有利构造方案中,衬套基本上与中空柱体相应地成形。其优点在于,制造成本低并且简单。在一有利构造方案中,衬套由聚四氟乙烯/特氟龙制成。其优点在于,避免了接触腐蚀,此外可借助衬套补偿在轴和容纳件的假想中轴线存在取向误差的情况下出现的沿周向循环的摇摆运动。在一有利构造方案中,轴和容纳件由钢或铝制成。其优点在于,借助衬套避免了在容纳件开口内部轴与容纳件的直接接触。在一有利构造方案中,为了形成能弹性偏移的区域,所述衬套设计成(在能弹性偏移的区域中)具有比在一另外的、在所述轴被插入所述容纳件中后包围所述轴的第一轴向区域的区域中更薄的壁厚。其优点在于,能以简单、成本低的方式制造弹性区域。在一有利构造方案中,借助所述衬套的压靠所述容纳件的壁的轴向区域规定了抵靠所述壁的这样高的法向力,使得在所述轴与容纳件之间能经过所述衬套传递相应的高转矩。其优点在于,实现了高效的力锁合连接。在一有利构造方案中,衬套的外径实施成与容纳件的相应开口的内径精确配合。 其优点在于,能通过很小的力来实现将衬套插入容纳件内,并且在将轴插入衬套的开口内之后能使所述弹性区域偏移和/或变形,因此能传递高转矩。在一有利构造方案中,轴在第一轴向区域中的外径设计成与衬套的相应开口的内径精确配合。其优点在于,能通过很小的力实现将第一轴向区域插入衬套内。仅在过渡区域与衬套的弹性区域相接触之后才需要较大的压入力。在一有利构造方案中,轴与电动马达的转子轴相连接或与该转子轴一体形成。其优点在于,借助衬套能在一定程度上实现与容纳件的联接。尤其是能借助衬套补偿轴线错位或取向偏差。在一有利构造方案中,容纳件是设置在马达与传动装置之间的联接装置的一联接件或一属于传动装置的部件。其优点在于,可以在不同布置结构、机器和设备中使用本发明。由从属权利要求给出其它的优点。附图标记列表i.容纳件,毂ii.衬套
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iii.轴iv.弹性区域v.过渡区域


现在,借助附图更详细地阐明本发明。图1中示出根据本发明的轴-毂连接结构。图2-图5中示出各个变型方案的放大剖面。
具体实施例方式容纳件1包括柱形的开口,在该开口中设有衬套。容纳件1的开口的边缘被倒角。 在此,衬套2设置成插入柱形的开口中。除了轴向边缘区域之外,衬套2的外径选择成与容纳件1中的内径精确配合。衬套2基本上设计成中空柱体的形式。另外,衬套2在其径向的内表面上具有柱形的开口,因此能容纳轴3,该轴在容纳区域内成形为柱形。轴3具有凸肩。轴3在第一轴向区域——所述第一轴向区域在轴3被插入后位于容纳件的区域中——中的直径选择成与衬套2的内径精确配合。轴3在另一轴向区域中的直径设计成为比容纳件的内径大,该另一轴向区域在轴 3被插入容纳件1中之后不位于容纳件中。在第一轴向区域与该另一轴向区域之间设置的凸肩具有一弧形部(Radius)。这意味着,直径从第一轴向区域开始朝向该另一轴向区域根据圆函数增大,而在90°的圆角后突变地增大至该另一轴向区域的外径值。衬套2在其朝向所述另一区域的轴向端部区域上具有能弹性变形的区域,该能弹性变形的区域优选具有较薄的壁厚。因此,借助该弧形部,该能弹性变形的区域能压靠在容纳件的内壁上,由此产生力锁合的连接。衬套2的沿轴向凸出的边缘被倒角。在此,在衬套的外边缘和内边缘处的倒角提高了该能变形区域的弹性。另外,在外边缘处的倒角可实施成这样的平坦,从而为力锁合连接提供宽的区域。在根据本发明的另一实施例中,衬套的倒角被实施成这样的平坦,使得该倒角基本上在整个弹性变形区域上延伸。已证实特别有利的是,为衬套2的弹性区域的偏移规定圆函数的大致30°的角范围。这意味着,在将轴部分、也就是说将轴移入衬套开口中之后,衬套的轴向端部位于圆函数的该点处。在将轴区域移入期间,轴进一步向衬套的容纳开口、即开口中前行,直至弧形区段与衬套2的弹性区域相接触,并且使该弹性区域随着进一步的轴向移入而更多地偏移。相应地,在衬套2与容纳件1之间起作用的法向力变大,从而实现抵抗周向转动运动的高静摩擦。一旦衬套的弹性区域偏移最大,也就是说该弹性区域贴靠在容纳件的开口的壁上,就不再能进一步偏移并且进一步的移入将衬套2的壁挤压在一起。由此,借助高摩擦力,能从轴经过衬套向容纳件传递高转矩,反之亦然。
优选地,衬套由在摩擦方面与接触材料适当匹配的材料制成。例如使用聚四氟乙烯。因此,一方面实现了高弹性偏移,另一方面能够获得高摩擦力,从而能够在轴与容纳件之间传递高转矩。另外,阻止了容纳件与轴之间的接触腐蚀。在根据本发明的另一实施例中,衬套以注入(eingespritzt)、注塑包覆 (umspritzt)或其它材料结合(stoffschluessig)的方式设置在容纳件中。因此,不需要将衬套插入容纳件内。在借助注入或注塑包覆制造衬套时,可这样制造弹性区域在容纳件的轴向端部区域上设置一环部、即薄的中空柱体部,然后进行注入过程或注塑包覆过程。在此,环部的材料选择成,使得用于注入或注塑包覆的塑料在硬化之后不粘附在该环部上,从而能随后将该环部取出。在根据本发明的又一实施例中,代替具有圆函数的区段,选择另一增函数。在此重要的是,在与衬套进行力锁合连接的区域中不设有斜度大的阶跃部,而是设有单调的增大部,优选设有严格单调的增大部。
权利要求
1.一种轴与容纳件的连接结构、尤其是轴-毂连接结构,其中,所述轴包括能被容纳在所述容纳件中的第一轴向区域,其中,所述轴具有另一轴向区域,所述另一轴向区域具有比所述第一轴向区域大的直径,其中,在所述第一轴向区域与所述另一轴向区域之间设有过渡区域,所述过渡区域的直径沿轴向从所述第一轴向区域向所述另一轴向区域从所述第一轴向区域的直径的值增大至所述另一轴向区域的直径的值,所述增大尤其是不仅仅是阶跃的增大,其特征在于,在所述轴与所述容纳件之间设有衬套,其中,所述衬套具有一轴向的区域、尤其是一轴向的端部区域,所述过渡区域——尤其是在将所述轴移入所述容纳件中时——能使所述轴向的区域弹性地偏移成,使得该轴向的区域压在所述容纳件的壁上。
2.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述轴在所述第一轴向区域中的直径选择成,使得所述轴能精确配合地设置在所述衬套中。
3.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,在所述衬套的包围所述轴的第一轴向区域的轴向的区域中,所述衬套的外径选择成,使得所述衬套能精确配合地设置在所述容纳件中。
4.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述过渡区域包括至少一个分区,在所述分区中直径作为轴向长度的函数严格单调地增大。
5.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述过渡区域包括至少一个分区,在所述分区中直径作为轴向长度的函数与一圆函数相应地增大或者与一椭圆函数相应地增大。
6.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,在所述衬套的轴向的端部区域上的边缘设计成被倒角的。
7.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述衬套基本上与中空柱体相应地成形。
8.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述衬套由聚四氟乙烯制成。
9.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述轴和所述容纳件由钢或铝制成。
10.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,为了形成能弹性偏移的所述区域,所述衬套设计成具有比一另外的、在所述轴被插入所述容纳件中后包围所述轴的第一轴向区域的区域中更薄的壁厚。
11.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,借助所述衬套的压靠在所述容纳件的壁上的轴向区域规定了抵靠所述壁的这样高的法向力,使得在所述轴与容纳件之间能经过所述衬套传递相应的高转矩。
12.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述衬套的外径设计成与所述容纳件的相应开口的内径精确配合。
13.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述轴在所述第一轴向区域中的外径设计成与所述衬套的相应开口的内径精确配合。
14.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述轴与电动马达的转子轴相连接或与所述转子轴一体形成。
15.根据上述权利要求中任一项所述的连接结构,其特征在于,所述容纳件是设置在马达与传动装置之间的联接装置的联接件或者是一属于传动装置的部件。
全文摘要
本发明涉及一种轴(3)与容纳件(1)的连接结构、尤其是轴-毂连接结构,其中所述轴(3)包括能被容纳在所述容纳件(1)内的第一轴向区域,其中所述轴(3)具有另一轴向区域,所述另一轴向区域具有比所述第一轴向区域大的直径,其中在所述第一轴向区域与所述另一轴向区域之间设置过渡区域(5),所述过渡区域的直径沿轴向从所述第一轴向区域向所述另一轴向区域增大,从所述第一轴向区域的直径的值增大至所述另一轴向区域的直径值,所述增大尤其是不仅仅是阶跃的增大,其中在轴(3)与容纳件(1)之间设置衬套(2),其中所述衬套(2)具有一轴向区域(4)、尤其是一轴向端部区域,通过所述过渡区域(5)——尤其是在将所述轴(3)移入所述容纳件(1)中时——能使所述轴向的区域弹性地偏移成,使得所述轴向的区域压在所述容纳件(1)的壁上。
文档编号F16D1/08GK102348903SQ201080011559
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月9日 优先权日2009年3月12日
发明者T·施旺 申请人:索尤若驱动有限及两合公司
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