空心轴连接制造技术

本发明专利技术涉及一个用于使连接零部件（２）与空心轴（１）传递转矩地连接的连接。该连接零部件（２）包括一个与空心轴（１）的外横截面（７）形状对应的、贯通的用于容纳空心轴（１）的空隙。按照本发明专利技术的连接的特征在于，使空心轴（１）在空心轴（１）与连接零部件（２）的连接部位包括一个顶压塞堵（８）。在此该顶压塞堵（８）与空心轴（１）壁体至少局部地形成压配合。按照本发明专利技术的连接能够在整个使用寿命期间传递相对较高的转矩。此外也可以使用薄壁的、减轻重量的空心轴。因此按照本发明专利技术的连接能够在加工、装配和保养中降低成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分所述的空心轴连接，用于 使空心轴与连接部件建立传递转矩的连接。技术背景上述形式的连接用于在所有形式的传递转矩的零部件与从属的轴 之间的连接。例如、但是不仅仅在使转矩杆或传动杆与轴或稳定器装 置连接时使用这类连接。在此一个使用领域是在汽车驾驶室的緩冲和 减振悬挂部位，尤其是在载重汽车和类似的大型载重汽车中，用于使 驾驶室的振动与汽车车身的运动去耦联。因为在大型载重汽车中，行驶机构弹性的弹性率由于高的汽车负 荷不可避免地明显减小，因此行驶道路的不平性或者振动由轴和驱动 杆特別明显地通过轴弹簧传递到车身。为了在人4几工程学和对于司机 的劳动保护的意义上使这种持续的沖击和振动最少地传递到驾驶室并 由此传递到司机座位上，已经研制了驾驶室悬挂，其中使驾驶室或驾 驶间在使用适合的悬桂系统的条件下支承在车身上。这种用于驾驶室 的悬挂系统由于与汽车质量相比轻许多的驾驶室质量通过更低的弹性 率和更弱的缓冲器设计成轴悬挂，因此可以使道路的不平性以及源自 驱动杆或汽车轴的振动由于这种驾驶室悬挂系统明显更好地与司机座 4立隔纟色或远离。这种用于驾驶室的悬挂系统在结构上是费事的，尤其是在提高对 横向力支承或运动学如抑制点头-摆动方面的要求时。因此除了自身 的弹簧或緩冲部件以外与在汽车轴悬挂中类似地必需具有摆动稳定 器，通过它们可以限制不期望的、相对于汽车车身的驾驶室侧向摆动。为了例如在倾斜或曲线行驶时、但是例如也在单侧道路不平的情 况下摆动稳定，在驾驶室的悬挂装置中按照现有技术使用扭转杆或稳 定轴形式的摆动稳定器，通过它们使在行驶方向上左侧和右侧的驾驶 室悬挂部件的弹入行程相互间以 一 定的程度耦联。为了使作用力、转矩和驾驶室的运动导入到摆动稳定器里面一般 在摆动稳定器的两个轴向端部上安置转矩杆，其远轴的端部分别通过一个轴承与驾驶室连接，而转矩杆的近轴端部分別具有一个与摆动稳 定器的连接。在此或者摆动稳定器本身是转矩杆的车身固定的轴承， 或者在转矩杆的近轴端部上分别设置另一支承点，它用于使转矩杆与 车身连接并且用于使在摆动运动时产生的反应力导入到车身里面。但是这种尤其在摆动稳定器与从属的转矩杆之间的连接在使用寿 命上处于高应力下。这一点尤其也适用于例如由于减轻重量的原因在 提高扭转刚性的同时使用于摆动稳定器的扭转杆或稳定器轴以相对薄壁的扭转管或空心轴的形式构成。为了使这种扭转管与相应的连接零部件如转矩杆传递转矩地连接 由现有技术已知，使转矩杆与扭转管尤其焊接或挤压。但是在两种情 况下这样在转矩杆与扭转管之间建立的连接是高负荷的潜在削弱位置。对于转矩杆与扭转管之间的焊接连接这一 点主要与在焊接时加入 的热量和与此相关的组织变化以及缺口应力有关。在扭转管与转矩杆 之间的纯挤压连接尽管能够通过相对防护的冷变形建立，但是在产生 高作用力和转矩时经常不能达到所需的使用寿命。这也适用于对于空 心轴为了提高传递的转矩在与连接零部件的连接部位中选择不同于圆 形的横截面形状。因此这一点尤其在由于重量的原因使用相对薄壁的扭转管或空心 轴时相关，管壁在力导入到扭转管里面的部位只能传递有限的压力或 重力。因此例如在空心轴与连接零部件之间的压配合不能通过用于传 递高转矩所需的固定压配合实现。因此在超过相对较低的可传递的单 位力时或者导致管壁在转矩杆压配合部位的脱落，或者可能顶压管壁， 这导致管横截面接着失效。但是如同申请者已经发现的那样，连接的应用领域也延伸到摆动 稳定性和轴导向，尤其是在载重汽车轴里面。为了使载重汽车轴摆动 稳定在现有技术中主要使用由实心材料组成的、由一体弯成的横向稳 定器，它们尤其在大型载重汽车中具有相应较高的重量，并且其材料 利用率在规定的扭转或旋转刚性方面可以想象是不利的。在此使用实 心的横向稳定器由于大体积的、相对薄壁的并因此较轻的空心轴目前 经常在这种空心轴与传递转矩的连接零部件如转矩杆之间的有问题的 连接技术上失败。
技术实现思路
由于这个背景提出本专利技术的目的是，实现一个用于在空心轴与其 连接零部件之间的传递转矩的连接，通过它能够克服上述缺陷。在此该连接能够无损坏地传递尤其薄壁的空心轴与各连接零部件之间的高 转矩，同时以高度的失效可靠性。此外在空心轴与连接零部件之间的 连接在加工和装配中是成本有利和工艺可靠的。这个目的通过具有权利要求1特征的连接得以实现。优选的实施例是从属权利要求的内容。:接照本专利技术的连接以本身首先公知的方式用于^f吏一个连接零部 件、例如一个转矩杆或一个轮毂传递转矩地布置在一个空心轴上。在 此该连接零部件为了容纳空心轴包括一个与空心轴外横截面形状对应 的、贯通的空隙。按照本专利技术的连接的特征是，使空心轴在空心轴与连接零部件的 连接部位包括一个顶压塞堵，其中该顶压塞堵与空心轴壁体在其圆周 面的至少一部分上形成压配合。由于4姿照本专利技术的顶压塞堵也可以使相对薄壁的空心轴与相应的 连接零部件如轮毂或转矩杆连接，在高的连接负荷时不存在连接部位的压配合和/或管壁失效的危险。因此与此相关，所述顶压塞堵支承连 接部位中空心轴的管壁并且顶压在连接零部件空隙的内表面上，由此 不仅在顶压塞堵与管壁之间、而且在空心轴外表面与连接零部件的空 隙内表面之间得到表面顶压或压配合。通过这种方式能够在管壁与连接零部件之间达到比在按照现有技 术的压连接时更高数量级的顶压力。因此由于本专利技术不仅可以在实际上不变化的连接零部件与空心轴 之间传递更大的作用力和转矩，而且由此也能够使所使用的空心轴在 减小其壁厚的同时进一步加大直径，这在所期望的轻结构的意义上可 以用于在汽车上减轻重量。在此对于实现本专利技术不重要的是，空心轴外圓周以及连接零部件 的空隙在与连接零部件的连接部位中具有怎样的横截面形状。而是按 照本专利技术的顶压塞堵也能够对于空心轴有利地使用在连接部位圆形的 外横截面。4旦是按照本专利技术的优选实施例所述空心轴至少在与连接零部件的连接部位具有一个偏离圆形的横截面形状。通过这种方式能够进一步 明显提高在空心轴与连接零部件之间传递的转矩，因为由此附加地对 于通过压配合以及通过顶压塞堵的力闭合还添加由于偏离圆形的连接 横截面的形状闭合。在此提高可传递的转矩首先独立于具体的、偏离圓形的空心轴以 及连接零部件的空隙的横截面形状。因此例如可以设想，使空心轴在 连接部位也包括连接空隙通过椭圓的或扁圆的^f黄截面形状构成，这尤 其与只微少的缺口作用相关。如同申请者已经发现的那样，通过这种 方式根据应用和结构甚至可以产生比在连接部位是圆形橫截面的情况 明显更有利的运行应力过程。按照本专利技术的另 一优选的实施例使所述空心轴以及连接零部件的 空隙都分别具有一个基本上多边形的橫截面。由此在空心轴与连接零 部件之间达到 一 个特別紧密的形状闭合，并且能够传递特別高的转矩。在此所述空心轴的多边形横截面形状或者与其形状对应的连接零 部件空隙的内横截面形状具有一个总是有限的曲率。换言之，这意味 着，空心轴的外横截面形状和连接零部件的内横截面形状没有锐利的 棱边，而是使多边形横截面形状的棱边圆形地构成。通过这种方式减 少在多边形棱边部位在材料中产生的缺口作用并且提高长期无损伤地 可传递的转矩。按照本专利技术的另 一 优选的实施例所述空心轴和连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个用于使连接零部件（２）传递转矩地布置在一个空心轴（１）上的连接，该连接零部件（２）包括一个与空心轴（１）的外横截面（７）形状对应的、贯通的、用于容纳空心轴（１）的空隙，其特征在于，使空心轴（１）在空心轴（１）与连接零部件（２）的连接部位包括一个顶压塞堵（８），其中该顶压塞堵（８）与空心轴（１）的壁体至少局部地形成压配合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M格克克，J埃斯曼，FJ马奎特，
申请(专利权)人：ZF腓特烈港股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]