[其他]通過擴張自身將在軸向上含不同材料性質的驅動元件固定在其上的空心軸

無效

• 申請號: 88103053
• 申請日: 1988-05-19
• 公開（公告）號: CN88103053A
• 公開（公告）日: 1988-12-14
• 發明（設計）人: 赫爾穆特·斯瓦斯
• 申請（專利權）人: 英特阿托姆公司;姚尼-卡丹股份公司
• 主分類號: F16H53/02
• 分類號: F16H53/02;B23P11/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 林道棠

本發明涉及一種通過分段式擴張自身而將含有淬硬材料部分的驅動元件固定在其上的空心軸。在歐洲專利A-0????213????529中，申請人之一曾提出一種在空心軸上固定諸如凸輪、齒輪等驅動元件或軸套的方法，該空心軸由商業上通用的管子構成，各驅動元件推送到軸上，并通過其下面的管子節段的擴張而固定在管子上。為了避免對這樣裝配而成的軸進行再加工時費用過于昂貴，各驅動元件在裝配前就應已加工完畢;必要時也包括對其表面的淬火。為了使驅動元件牢固地固定在軸上，空心軸在擴張過程中塑性變形，而驅動元件的變形保持在彈性范圍內，這樣驅動元件在擴張過程結束時能夠回彈。事實表明，驅動元件淬硬的表面在進行彈性變形時容易產生裂紋。

本發明的目的在于改進按上述方法制造的、帶驅動元件的空心軸，既能避免上述的缺點，同時又能保留驅動元件在組裝以前實際上已完全加工好的優點。

實現本發明的目的的方法在于，從軸向看驅動元件由低延伸率材料的第一區域及高延伸率材料的第二區域所構成，并且空心軸的對著驅動元件的節段被擴張。如下面借助附圖說明指出的那樣，驅動元件可以容易地設計成使它們看起來在軸向上由多個“盤”所構成，其中僅有一部份特定的含硬質材料，也即是淬過火的。軸和驅動元件僅在高延伸率材料的那些“盤”的區域內連接。而那些低延伸率材料的“盤”，不會在固定過程中變形。

另一種方案是空心軸上只有對著驅動元件的、僅含高延伸率材料的區域才被擴張。

又提供了另一種方案，驅動元件在低延伸率材料的區域內有一個擴大的內徑，例如一個凹槽，使空心軸上受到擴張過程影響的節段在設定的擴張壓力下不靠上驅動元件，這樣，這一區域同樣也防止了哪怕是瞬時性的變形。

還提供了用于組裝驅動元件的兩個方案。該元件可以由一種合適的結構鋼、或燒結材料構成，在它易受磨損的表面上可用一種公知的淬硬方法進行熱處理，或者從一開始就由兩個或多個通過焊接、澆鑄、及/或相應成型手段彼此連接起來的零件構成，其中一個零件例如由延伸性能良好的鋼而另一零件由堅硬的灰鑄鐵構成。

附圖以縱軸向剖面圖形式描述了本發明的各實施例，選擇了一個凸輪軸作示范。它由一個原先截面相等的管子作成的空心軸1和凸輪2組成，凸輪2通過擴張空心軸1的一定節段11而被固定在其上。從軸向看凸輪2又由低延伸率材料的第一區域21和高延伸率材料的第二區域22所構成。從左向右看，首先圖示了一個單體凸輪，它由一個鋼套筒23和一個燒結材料的或灰鑄鐵/球墨鑄鐵的、澆鑄在鋼套筒上面的零件24構成。其承受磨損的表面25通過例如感應淬火形成堅硬的表面層（用較密的斜線標示）。為輔助兩個元件通過材料的結合，還設置了通過形狀互鎖的縱向嚙合段（26）。鋼套筒23的表面狀態可以是這樣，使它也可用作軸頸。空心軸1上只有對著區域22的節段11塑性變形，也只有這一區域在擴張過程中彈性變形。可能產生裂紋的表面25并不承受荷。

過一點又圖示了另一單體凸輪，在凸輪件24和空心軸1之間在整個長度上嵌入一個鋼套筒23，它在對著第一區域21的地方設有一個凹槽27，從而使區域21在擴張過程中也不會變形，即使第一區域21包括在節段11內。

此外還圖示了由一種原先是由均勻材料例如由可鍛鑄鐵制成的雙體凸輪，它只通過相應處理進行局部淬火，也即硬化。在這里，擴張的節段11也僅包括凸輪縱向伸展的一個部分。