[發明專利]齒軸、用于制造齒軸的方法和用于制造功能軸的方法

有效

• 申請號: 201780037246.8
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN109312785B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 曼弗雷德·馬斯特爾;馬爾科·丘爾利奇;亞倫·菲特謝爾
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯普利斯坦技術中心股份公司;蒂森克虜伯股份公司
• 主分類號: F16D1/10
• 分類號: F16D1/10
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

本發明涉及一種具有齒部(1a)的齒軸(1)，其中在齒軸(1)的外表面上形成有齒構造(2a)并且齒構造平行于齒軸(1)的旋轉軸線延伸。本發明的特征在于，具有齒構造(2b)的組裝部(1b)鄰接齒部(1a)，其中，組裝部(1b)中的齒構造(2b)的數量和徑向位置對應于齒部(1a)中的齒構造(2a)的數量和徑向位置，并且其中，組裝部(2a)中的齒構造(2b)的至少一個齒厚(d_b)大于齒部分(1a)中的齒厚(d_a)，或者，組裝部(1b)中的齒構造(2b)的至少一個齒根圓直徑(f_b)大于齒部(1a)中的齒根圓直徑(f_a)，或者，組裝部(1b)中的齒構造(2b)的至少一個齒頂圓直徑(k_b)大于齒部(1a)中的齒頂圓直徑(k_a)。

技術領域

本發明涉及齒軸、用于制造齒軸的方法以及用于制造功能軸的方法。

背景技術

在制造用于不同應用的軸的過程中，必須將功能元件(比如凸輪或傳感器環)牢固地安裝在軸上。特別是在軸上組裝凸輪的過程中，在這種情況下必須能夠精確地確定其軸向位置和相對角度取向。特別是在凸輪的情況下，必須進一步確保在組裝之后凸輪不能與軸反向地旋轉。

因此，凸輪軸通常由鑄鐵鑄造成一體。然而，在這種情況下，不利的是這些軸很重，并且選擇凸輪材料以及凸輪位置和幾何形狀的靈活性非常有限。

因此，使用凸輪和其他功能元件固定在預制軸上的構造的凸輪軸。這涉及引入以下情況所提及的問題：將功能元件固定到軸上使得其足夠牢固地連接到軸上并且不能在軸上移位或者與軸反向地旋轉。

為了解決這個問題，已經提出了各種方法。例如，WO 2012/031770A1公開了一種用于組裝凸輪軸的方法，其中具有孔的凸輪元件被安裝在軸上。在這種情況下提議軸被冷卻或者待定位的元件被加熱，以便由于材料因溫度變化而收縮或膨脹而更容易將元件推到軸上。在隨后加熱軸或冷卻配合元件期間，然后實現壓配合。

然而，已知的方法在某些方面是不利的。首先，由于加熱和冷卻操作，該方法是耗時的。其次，難以確保裝配元件的精確角度取向。

因此，本發明的目的是提供一種軸，通過該軸簡化了將功能元件組裝在軸上的方法，并且通過該軸能夠高水平地防止功能元件在軸上旋轉。

發明內容

該目的通過本發明的齒軸、制造方法和用于制造功能軸的方法來實現。

該目的具體地通過一種具有齒部的齒軸來實現，其中齒構造在齒軸的外表面(demMantel)上形成并且平行于齒軸的旋轉軸線延伸，其中具有齒構造的組裝部鄰接齒部，其中，組裝部中的齒構造的數量和徑向位置對應于齒部中的齒構造的數量和徑向位置，并且其中，齒構造的至少一個齒厚在組裝部中大于齒部分中的齒厚，或者，組裝部中的齒構造的至少一個齒根圓直徑大于齒部中的齒根圓直徑，或者，組裝部中的齒構造的至少一個齒頂圓直徑大于齒部中的齒頂圓直徑。

本發明的優點是根據本發明的齒軸允許簡單地在軸上組裝功能元件。為此，功能元件包括具有齒構造的孔，該齒構造與齒部中的齒構造互補。因此，功能元件可以被推到齒軸的齒部上，并且由于用于正鎖定連接的能力，已經防止了功能元件與軸反向旋轉。由于組裝部中的齒構造的幾何形狀改變，功能元件現在可以被壓在組裝部上。由此以最佳的防旋轉水平實現了功能元件與軸之間的耐用的、牢固的連接。不需要額外的部件來固定功能元件。類似地，對于所提出的齒軸，不需要對軸和功能元件進行復雜的預處理。由于齒軸可容易地作為標準部件獲得，因此通過本發明，可以提供具有固定部件的齒軸，該齒軸可以被靈活地配置并且具有成本效益。這里，要求保護齒軸本身。在優選實施例中，還要求保護功能元件在齒軸上的布置。

在一個實施例中，齒構造的牙側角在組裝部中大于齒部中的牙側角。由此可以將功能元件壓入到齒面中。因此，進一步提高了連接強度。