JP2009544887A - Method and apparatus for forming a shaft-hub connection - Google Patents

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Abstract

本発明は、特に内燃機関のカムシャフト(100)又はトランスミッション・シャフトのシャフト−ハブ接続(50)を形成するための方法であって、付属部品(26、28)が、支持シャフト管(34)に取り付けられ、それぞれ、円弧状楔形プロファイル(42)が、取り付けられる前に付属部品(26、28)に導入され、付属部品(16、28)が取り付けられる支持シャフト管(34)の部分(44)が、部分(44)の円周で、支持シャフト管(34)の外側半径を連続的に増大する円弧状楔形プロファイル(46)を形成し、付属部品部分(26、28)が、支持シャフト管(34)と付属部品部分(26、28)とを互いに対して回転させることによって接続される方法に関する。ツール(10)内で、支持シャフト管(34)が、付属部品(26、28)が取り付けられる部分(44)で局所的に拡げられ、同じツール(10)内で、支持シャフト管(34)と少なくとも2つの付属部品部分(26、28)との相対回転が、支持シャフト管(34)と少なくとも2つの付属部品(26、28)との形状適合が生じるまで行われることによって、支持シャフト管(34)が、少なくとも2つの付属部品(26、28)に接合される。
【選択図】 図2
The invention relates in particular to a method for forming a shaft-hub connection (50) of a camshaft (100) or transmission shaft of an internal combustion engine, wherein the accessories (26, 28) are connected to a support shaft tube (34). Each of the arcuate wedge profiles (42) is introduced into the attachments (26, 28) before being attached, and the portion (44) of the support shaft tube (34) to which the attachments (16, 28) are attached. ) Form an arcuate wedge-shaped profile (46) that continuously increases the outer radius of the support shaft tube (34) at the circumference of the portion (44), and the accessory parts (26, 28) It relates to a method in which the tube (34) and the accessory parts (26, 28) are connected by rotating with respect to each other. Within the tool (10), the support shaft tube (34) is locally expanded at the portion (44) to which the attachments (26, 28) are attached, and within the same tool (10), the support shaft tube (34). And the at least two attachment parts (26, 28) are rotated relative to each other until a shape fit between the support shaft tube (34) and the at least two attachment parts (26, 28) occurs. (34) is joined to at least two attachments (26, 28).
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、独立請求項の前段に記載される、特に内燃機関のカムシャフト又はトランスミッション・シャフトの場合にシャフト−ハブ接続を形成するための方法と、その方法を実施するための装置とに関する。   The invention relates to a method for forming a shaft-hub connection and an apparatus for carrying out the method, particularly in the case of a camshaft or transmission shaft of an internal combustion engine, as described in the preamble of the independent claim.

内燃機関において、カムシャフトは、できるだけ滑らかにガス交換プロセス用の弁を開閉するという働きを有する。車両重量を減少するために軽量構成を実現するための努力は、中空キャリア・シャフトを有するいわゆる組立式カムシャフトにおいて妨げられる。ここで組立式カムシャフトとして表されるものは、複数の組み立てられた部品からなる、すなわちキャリア・シャフトと、カム・ディスク及び駆動輪の形態での付属部品とからなるカムシャフトである。   In an internal combustion engine, the camshaft has a function of opening and closing a valve for the gas exchange process as smoothly as possible. Efforts to achieve a light weight configuration to reduce vehicle weight are hampered in so-called assembly camshafts with hollow carrier shafts. What is represented here as a prefabricated camshaft is a camshaft comprising a plurality of assembled parts, i.e. a carrier shaft and accessory parts in the form of cam disks and drive wheels.

組立式カムシャフトは、機能分割が、全体として材料費の節約を可能にするという利点を有する。キャリア・シャフト管が、キャリア・シャフト管に配置されたカム・ディスクに回転運動を伝達し、且つ本質的に軸受機能を行うと共に、高い負荷を受けたカム・ディスクから、エンジン制御用の弁駆動装置の直線運動がもたらされる。したがって、キャリア・シャフト管は、費用対効果の高い鉄材料から製造することができ、一方、カム・ディスクは、工具鋼又は軸受鋼から製造される。組立式カムシャフトの幾何形状を最適化するために、及びそれらの製造用に、幾つかの既知の製造方法が利用可能であり、そのうちの幾つかが、例として特許文献1に詳細に説明されている。特に、内部高圧成形方法が、中空キャリア・シャフトを有するカムシャフトの製造用に一般に知られている。   Assembling camshafts have the advantage that functional partitioning can save material costs as a whole. The carrier shaft tube transmits rotational motion to the cam disk located in the carrier shaft tube and essentially performs a bearing function, and the valve drive for engine control from the heavily loaded cam disk. A linear movement of the device is provided. Thus, the carrier shaft tube can be made from a cost-effective ferrous material, while the cam disk is made from tool steel or bearing steel. Several known manufacturing methods are available to optimize the assembly camshaft geometry and for their manufacture, some of which are described in detail in US Pat. ing. In particular, internal high pressure molding methods are generally known for the manufacture of camshafts having a hollow carrier shaft.

乗用車用のカムシャフトと対照的に、多目的乗用車用のカムシャフトは、乗用車用のカムシャフトよりも実質的に高いトルクを伝達することが可能でなければならない。この理由は、より大きな排気量のためのより高いガス交換力である。さらに、例えば農業用機械において油圧機器類をカムシャフトによって駆動するなど、適切であれば補機類がカムシャフトによって駆動されるべきであるといった特別な用途から生じる、多目的乗用車エンジンに特有の要件がある。   In contrast to passenger car camshafts, multipurpose passenger car camshafts must be able to transmit substantially higher torque than passenger car camshafts. The reason for this is higher gas exchange capacity for larger displacements. In addition, there are specific requirements for multipurpose passenger car engines arising from special applications where, for example, hydraulic equipment is driven by camshafts in agricultural machinery, and where appropriate, auxiliary equipment should be driven by camshafts. is there.

この点で、既知の内部高圧成形方法は、制限を有する。この方法は、カム・ディスクを受けるための中空カムシャフト又は管を必要とし、さらに、その管の管厚は、所要の膨張圧力がなお制御可能であるように、大きすぎてはならない。これは、キャリア・シャフト管用の原材料に関して不利を生じる。該当する直径範囲では、継目なく抽伸されるか又は長手方向で溶接される管は、圧延される中実の円形材料よりも費用がかかる。この場合、強度の理由から、管は一端で成形されなければならず、油の逃げに対する閉鎖カバーが片側で必要であることを想定しなければならない。さらなる態様は、管が、ねじり及び曲げ負荷に対して、中実シャフトに比べて低い抵抗モーメントを有することであり、これはキャリア・シャフト管の場合に、同等の負荷の下で、より大きな構成サイズを有することを時として必要とする。   In this regard, known internal high pressure molding methods have limitations. This method requires a hollow camshaft or tube to receive the cam disk, and the tube thickness of the tube must not be too great so that the required inflation pressure is still controllable. This creates a disadvantage with respect to the raw material for the carrier shaft tube. In the relevant diameter range, pipes that are seamlessly drawn or welded in the longitudinal direction are more expensive than solid circular materials that are rolled. In this case, for strength reasons, the tube must be molded at one end and it must be assumed that a closure cover for oil escape is required on one side. A further aspect is that the tube has a lower moment of resistance to torsional and bending loads compared to a solid shaft, which in the case of a carrier shaft tube is a larger configuration under comparable loads. Sometimes you need to have a size.

成形の度合いは任意に高くはなりえないので、内部高圧成形技法に対して技術的な制限が課される。内部高圧成形中に半径方向にずらされた材料は、軸方向に押し込まなければならない。軸方向への押圧は、摩擦力によって反作用を受け、これが、生成される内部高圧の制限を規定する。   Since the degree of molding cannot be arbitrarily high, technical limitations are imposed on the internal high pressure molding technique. Materials that are displaced radially during internal high pressure molding must be pushed axially. Axial pressing is counteracted by frictional forces, which defines the limit of the internal high pressure produced.

さらに、既知の内部高圧成形技術は、比較的高い設備投資に関連するという問題がある。これは、一方では、圧力発生に必要な油圧アセンブリと関連付けられ、他方では、2500〜3000バールの非常に高い動作圧力により、安全上の条件が存在し、これが設備費に影響を及ぼす。内部高圧成形方法でのさらなる不利なコスト面は、運転管理費である。キャリア・シャフト管に関して従来の内部高圧成形ランスを封止するシールは、かなりの摩耗を受け、定期的に交換しなければならず、これがさらに設備利用の度合いを制限する。さらに、作動力の非能動的な伝達により、内部高圧成形技法は、動作の面で信頼できる多目的乗用車カムシャフト用の(非能動)シャフト−ハブ接続には、限られた範囲でしか採用することができない。   Furthermore, the known internal high-pressure molding technology has the problem that it is associated with a relatively high capital investment. This is on the one hand associated with the hydraulic assembly required for pressure generation, and on the other hand, due to the very high operating pressure of 2500-3000 bar, safety conditions exist, which affect the equipment costs. A further disadvantageous cost aspect of the internal high pressure molding method is operational management costs. Seals sealing conventional internal high pressure molded lances with respect to the carrier shaft tube are subject to considerable wear and must be replaced periodically, which further limits the degree of equipment utilization. Furthermore, due to the inactive transmission of the actuation force, the internal high pressure molding technique can only be used to a limited extent for the (inactive) shaft-hub connection for multi-purpose passenger car camshafts that are reliable in operation. I can't.

既知の組立式カムシャフトでは、ともかくカム・ディスクをキャリア管に接合することが可能であるように、それぞれのカム・ディスク穴を事前加工しなければならない。その際、これは、熱処理をしていない状態でしか効率的に行うことができない。カム・ディスクにそれらの最終的な硬度を与えるために、組立式カムシャフト全体の主に誘導加熱が、続いて行う水または油中の焼き入れと共に必要とされる。   In known assembled camshafts, each cam disk hole must be pre-machined so that the cam disk can be joined to the carrier tube anyway. In this case, this can only be done efficiently without heat treatment. In order to give the cam disks their final hardness, mainly induction heating of the entire assembled camshaft is required with subsequent quenching in water or oil.

包括的な特許文献1は、カムシャフトを製造するための方法であって、複数のカム・ディスクと少なくとも1つの駆動輪とが、カム・ディスク用のキャリア・シャフト上に取り付けられる方法を開示する。カム・ディスクが取り付けられるキャリア・シャフトの外径部分には交互に高い部分と低い部分があり、キャリア・シャフトの断面が、包絡曲線として外径が連続的に拡大する円弧状楔形を成している。一方、キャリア・シャフトの外径の連続的な拡大に適合した穴が、カム・ディスクにはあけられる。カム・ディスクと少なくとも1つの駆動輪は、穴に対してキャリア・シャフトを回転することによって、カム・ディスク及び駆動輪及び/又はキャリア・シャフトが弾性変形してキャリア・シャフトに取り付けられる。   U.S. Pat. No. 6,053,836 discloses a method for manufacturing a camshaft, wherein a plurality of cam disks and at least one drive wheel are mounted on a carrier shaft for the cam disks. . The outer diameter part of the carrier shaft to which the cam disk is attached has alternately high and low parts, and the cross section of the carrier shaft forms an arcuate wedge shape with the outer diameter continuously expanding as an envelope curve. Yes. On the other hand, a hole adapted to the continuous expansion of the outer diameter of the carrier shaft is drilled in the cam disk. The cam disk and the at least one drive wheel are attached to the carrier shaft by elastically deforming the cam disk and the drive wheel and / or the carrier shaft by rotating the carrier shaft with respect to the hole.

カム・ディスクが取り付けられるべきキャリア・シャフトの部分を適切に変形するために、キャリア・シャフトがツール内に導入され、そのような部分が、所望の輪郭で順次に加工される。中実キャリア・シャフトではなくキャリア・シャフト管が使用されるとき、機械加工中に、支持用の対応するマンドレルが必要である。   In order to properly deform the part of the carrier shaft to which the cam disk is to be attached, the carrier shaft is introduced into the tool and such part is sequentially machined with the desired contour. When a carrier shaft tube is used rather than a solid carrier shaft, a corresponding mandrel for support is required during machining.

独国特許出願公開第10 2004 011 815 A1号明細書German Patent Application Publication No. 10 2004 011 815 A1

本発明の目的は、高強度要件を満たすシャフト−ハブ接続を形成するための方法を提供することであり、一方、この方法は、比較的低い経費で、したがって低コストで実施することが可能である。さらに、本発明の目的は、その方法を実施するための装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for forming a shaft-hub connection that meets high strength requirements, while this method can be implemented at a relatively low cost and therefore at a low cost. is there. Furthermore, the object of the present invention is to provide an apparatus for carrying out the method.

この目的は、本発明によれば、独立請求項の特徴によって実現される。有利な改良形態は、さらなる請求項に記載される。   This object is achieved according to the invention by the features of the independent claims. Advantageous refinements are described in the further claims.

シャフト−ハブ接続を形成するための本発明による方法は、特に内燃機関のカムシャフト又はトランスミッション・シャフトに適している。本発明によれば、キャリア・シャフト管は、ツール内で、付属部品が取り付けられる部分で局所的に可塑化され、同じツール内で、少なくとも2つの付属部品と一体に接合される。   The method according to the invention for forming a shaft-hub connection is particularly suitable for a camshaft or transmission shaft of an internal combustion engine. According to the invention, the carrier shaft tube is locally plasticized in the tool at the part to which the attachment is attached and is joined together with at least two attachments in the same tool.

ここで、付属部品は、それぞれ、サーキュラ・スプライン・プロファイルとも呼ばれる円弧状楔形プロファイルを有する穴を有する。付属部品は、カムシャフトの場合には、例えばカム・ディスク及び駆動輪として設計され、トランスミッション・シャフトの場合には、例えば歯車として設計される。有利には、接合すべき全ての付属部品が、キャリア・シャフト管に同時に接合される。接合操作は、キャリア・シャフト管と少なくとも2つの付属部品との確実な接続が得られるまで、キャリア・シャフト管と少なくとも2つの付属部品とを相対的に回転することを含む。   Here, the accessory parts each have a hole with an arcuate wedge profile, also called a circular spline profile. In the case of a camshaft, the accessory is designed, for example, as a cam disk and drive wheel, and in the case of a transmission shaft, it is designed, for example, as a gear. Advantageously, all accessories to be joined are joined to the carrier shaft tube simultaneously. The joining operation includes relatively rotating the carrier shaft tube and the at least two attachments until a secure connection between the carrier shaft tube and the at least two attachments is obtained.

付属部品と付属部品の間に、変形されない軸受部が、キャリア・シャフト管に構成される。第1のプロセス・ステップで、キャリア・シャフト管は、好ましくは付属部品を設けられた全ての部分で事前成形され、その後、これらの部分で付属部品に接合される。これは、好ましくは不変のチャッキング位置で、同じツール内で行われる。従来技術に比べ、製造時間の顕著な短縮が得られる。さらに、この方法は、接合パートナーとしてのキャリア・シャフト管と付属部品との製造公差の影響を受けない。接合面の切削機械加工を回避することができ、接合面が窪みによって中断されないので、良好な材料利用が得られる。   A bearing portion that is not deformed is formed in the carrier shaft tube between the accessory parts. In the first process step, the carrier shaft tube is preferably preformed in all parts provided with attachments and then joined to the attachments in these parts. This is done in the same tool, preferably at a constant chucking position. Compared to the prior art, a significant reduction in manufacturing time is obtained. Furthermore, this method is not affected by manufacturing tolerances between the carrier shaft tube as a joining partner and the accessory. Cutting machining of the joint surface can be avoided, and the joint surface is not interrupted by the depression, so that good material utilization is obtained.

キャリア・シャフト管は、第1のステップで、好ましくは既知のインパルス、ガス、又は油圧方法、例えば内部高圧成形(IHF)又は高温金属ガス生成(HMGF)によって、ツール内で単に事前成形される。付属部品は、この場合、キャリア・シャフト管の対応する部分を既に取り囲んでいる。キャリア・シャフト管は、付属部品が成形されることなく、圧力によって内側から膨張され、各付属部品の内側プロファイルに当接される。付属部品の内側輪郭は、この時点で、成形の型となる。能動及び非能動シャフト−ハブ接続は、キャリア・シャフト管に対する、接合パートナーとなる付属部品の半径方向に作用する弾性変形によっては実現されず、付属部品に関するキャリア・シャフト管の回転によって実現される。キャリア・シャフト管に適した材料は、簡単に塑性変形可能な材料、例えばSt52−3などの構造用鋼である。付属部品は、好ましくはカム・ディスクとしてそれらを考慮すると、好ましくは、例えば100Cr6など、高強度の、有利には完全焼鈍された鋼から形成される。駆動輪として設計される付属部品は、有利には、同様に鋼から、例えば25MoCr4から、好ましくは熱処理状態で形成される。   The carrier shaft tube is simply pre-formed in the tool in a first step, preferably by known impulse, gas or hydraulic methods such as internal high pressure forming (IHF) or hot metal gas generation (HMGF). The accessory part in this case already surrounds the corresponding part of the carrier shaft tube. The carrier shaft tube is inflated from the inside by pressure without the attachments being molded and abuts the inner profile of each attachment. The inner contour of the accessory part is now the mold for molding. The active and inactive shaft-hub connection is not realized by the elastic deformation acting on the carrier shaft tube in the radial direction of the attachment partner, but by rotation of the carrier shaft tube relative to the attachment. A suitable material for the carrier shaft tube is a material that can be easily plastically deformed, for example, structural steel such as St52-3. The accessory parts are preferably formed from high strength, advantageously fully annealed steel, for example 100Cr6, considering them as cam disks. The accessory designed as a drive wheel is advantageously also formed from steel, for example from 25MoCr4, preferably in a heat-treated state.

円弧状楔形プロファイルに関して考慮されうるものは、アルキメデス螺旋又は対数螺旋に加えて、より高次の数学関数、例えば、フェルマー、ガリレイ、又は双曲螺旋、正弦螺旋、レムニスケート、円積曲線などであり、この関数自体はあまり重要ではない。重要なことは、単に、円弧状楔形プロファイルが、極座標内で回転角を有して広がる、開いた関数であり、それに対応して円形状から逸脱することである。この関数の中心は、キャリア・シャフト管の回転軸と必ずしも一致する必要はなく、したがって偏心螺旋でさえも可能である。   What can be considered for the arcuate wedge profile is, in addition to the Archimedes or logarithmic spirals, higher order mathematical functions such as Fermat, Galilei, or hyperbolic spirals, sinusoidal spirals, Lemnis skates, circle curves, etc. The function itself is not very important. What is important is simply that the arcuate wedge profile is an open function that widens with a rotation angle in polar coordinates and correspondingly deviates from the circular shape. The center of this function does not necessarily coincide with the axis of rotation of the carrier shaft tube, and thus even an eccentric helix is possible.

有利には、例えばカム・ディスクを形成する付属部品の穴の内側プロファイルは、駆動輪として働く付属部品の穴の内側プロファイルに関して鏡面対称にされるように設計される。したがって、カムシャフト管へのカム・ディスク及び駆動輪の取付けは、カム・ディスクが固定位置で保持されている状態で駆動輪が回転する特に単純な様式で行うことができる。このために必要な装置は、特に単純な構造を有し、説明した方法は、非常に単純な様式で制御することができる。さらに、この処置の結果、内燃機関の動作条件下でのキャリア・シャフトの回転の方向が、プロファイル幾何形状に直に関係し、好ましいカムシャフトの強度がより一層増加されるという結果をもたらす。さらに、全てのカム・ディスクがカムシャフト駆動輪と同時に接合される場合、存在しうる寸法許容差が補償されるので、カム・ディスクの機械加工におけるコストのかかるリーマ仕上げ操作が必要でない。しかし、当然、駆動輪を用いない付属部品に関するキャリア・シャフト管の相対回転用の別の方法も想定されうる。   Advantageously, the inner profile of the accessory hole, for example forming a cam disk, is designed to be mirror-symmetric with respect to the inner profile of the accessory hole acting as a drive wheel. Thus, the attachment of the cam disk and the drive wheel to the camshaft tube can be done in a particularly simple manner in which the drive wheel rotates with the cam disk held in a fixed position. The equipment required for this has a particularly simple structure, and the described method can be controlled in a very simple manner. Furthermore, this procedure results in the direction of rotation of the carrier shaft under the operating conditions of the internal combustion engine being directly related to the profile geometry, further increasing the strength of the preferred camshaft. Further, if all cam disks are joined simultaneously with the camshaft drive wheels, the dimensional tolerances that may exist are compensated, so that costly reaming operations are not required in cam disk machining. However, of course, other methods for the relative rotation of the carrier shaft tube with respect to the accessory without drive wheels can also be envisaged.

キャリア・シャフト管の半径の連続的な拡大により、付属部品は、回転後に、半径方向圧接によってキャリア・シャフト管に接続され、接触面(接合面)の特別なコーティングは必要ない。これは、キャリア・シャフト管の半径方向及び軸方向の両方で、追加の材料を伴わずに、又はさらなる方法ステップを必要とせずに、付属部品の固定を提供する。   Due to the continuous enlargement of the radius of the carrier shaft tube, the accessory part is connected to the carrier shaft tube by radial crimping after rotation, and no special coating of the contact surface (joint surface) is required. This provides attachment fixation in both the radial and axial directions of the carrier shaft tube, without additional material or requiring further method steps.

好ましくは、以下のステップが連続して行われる。
−付属部品が、ツール下側部品に正確な位置付けで導入され、キャリア・シャフト管を軸方向に押し入れることができるように、付属部品部分の穴が互いに整列状態になる。
−キャリア・シャフト管が、ツール内に挿入された付属部品の穴を通して押し入れられる。キャリア・シャフト管は、有利には環状断面を有し、それにより、付属部品の穴の円弧状楔形プロファイルを通る通過は特に単純である。より短いプロセス時間を実現することができる。
−ツールが閉じられた状態で、キャリア・シャフト管が、その内側で内圧を及ぼされる。キャリア・シャフト管は、付属部品が位置される部分で、キャリア・シャフト管と付属部品の内周円弧状楔形プロファイルとの接触が成されるまで、内圧によって膨張される。
−付属部品がツール内で定位置に固定された状態で、キャリア・シャフト管が、キャリア・シャフト管と付属部品との能動接続が成されるまで、付属部品に関して回転される。各付属部品が、隣接する付属部品のプロファイルとは異なるように設計された内側プロファイルを有することがあるので、異なるピッチやスプラインの数などを有するキャリア・シャフト管での接合面の様々な幾何パラメータを、使用されるツールによって単純な様式で実施することができる。キャリア・シャフト管は、局所内側プロファイルに自動的に適合することができる。接合面は、切削によって機械加工される必要はない。キャリア・シャフト管での接合面が窪みによって脆弱化されないので、従来技術に比べて良い材料利用が得られる。接合パートナーの接触区域は、全体として比較的長い。
Preferably, the following steps are performed continuously.
The holes in the accessory parts are aligned with each other so that the accessory part is introduced in a precise position in the tool lower part and the carrier shaft tube can be pushed axially;
-The carrier shaft tube is pushed through the hole in the accessory inserted into the tool. The carrier shaft tube preferably has an annular cross-section, so that the passage through the arcuate wedge profile of the accessory hole is particularly simple. Shorter process times can be realized.
-With the tool closed, the carrier shaft tube is subjected to internal pressure on its inside. The carrier shaft tube is inflated by internal pressure until contact between the carrier shaft tube and the inner peripheral arcuate wedge profile of the accessory is made at the location where the accessory is located.
-With the accessory fixed in place in the tool, the carrier shaft tube is rotated relative to the accessory until an active connection is made between the carrier shaft tube and the accessory. Each attachment may have an inner profile that is designed to be different from the profile of the adjacent attachment, so various geometric parameters of the interface at the carrier shaft tube with different pitches, number of splines, etc. Can be implemented in a simple manner depending on the tool used. The carrier shaft tube can automatically adapt to the local inner profile. The joining surface need not be machined by cutting. Since the joint surface of the carrier shaft tube is not weakened by the depression, a better material utilization can be obtained compared to the prior art. The contact area of the joining partner is relatively long overall.

設置された状態で、キャリア・シャフト管と付属部品とからなる、例えばカムシャフトとなりうる好ましい組立式シャフトは、好ましくは、動作条件下で、キャリア・シャフト管への取付け中に駆動輪と同じ回転方向を有する。したがって、駆動輪からキャリア・シャフト管を介してカム・ディスクへのカムシャフト駆動トルクの伝達は、能動的に行われる。   A preferred prefabricated shaft that, when installed, consists of a carrier shaft tube and accessories, for example a camshaft, preferably rotates the same as the drive wheel during mounting on the carrier shaft tube under operating conditions. Has a direction. Therefore, transmission of the camshaft driving torque from the driving wheel to the cam disk via the carrier shaft tube is actively performed.

好適には、キャリア・シャフト管の回転の前に、キャリア・シャフト管の膨張及び局所可塑化用に内側に広がっている内圧が減少される。キャリア・シャフト管は、単に事前成形されるので、キャリア・シャフト管の弾性により、いくぶん反跳し、キャリア・シャフト管と付属部品の内側プロファイルとの間にギャップが形成される。このギャップが、キャリア・シャフト管と付属部品との相対回転を可能にする。   Preferably, prior to rotation of the carrier shaft tube, the internal pressure spreading inward for expansion and local plasticization of the carrier shaft tube is reduced. Since the carrier shaft tube is simply pre-formed, the elasticity of the carrier shaft tube will recoil somewhat, creating a gap between the carrier shaft tube and the inner profile of the accessory. This gap allows relative rotation between the carrier shaft tube and the accessory.

キャリア・シャフト管は、膨張中、その端部の一方又は両方で、キャリア・シャフト管の長手方向軸に沿って作用するアプセット圧力を軸方向で及ぼされることがある。その結果、可塑化中、材料を補給することができ、それにより、膨張部分で、すなわち付属部品がキャリア・シャフト管の周りに構成される領域内で、キャリア・シャフト管の管厚が過剰に減少することがない。   The carrier shaft tube may be subjected to an axial upset pressure acting along the longitudinal axis of the carrier shaft tube at one or both of its ends during expansion. As a result, the material can be replenished during plasticization, so that the tube thickness of the carrier shaft tube is excessive in the inflated part, i.e. in the region where the accessory is constructed around the carrier shaft tube. There is no decrease.

好ましくは、キャリア・シャフト管は、内部高圧成形プロセスによって膨張させることができる。また、それらのキャリア・シャフトが、成形前に加熱され、加熱状態で膨張されるか、又は例えば動電型パルス成形によってパルス状の膨張が行われることを想定することもできる。第1のプロセス・ステップは、付属部品が構成されるべき対応する部分での、キャリア・シャフト管の全ての円弧状楔形プロファイルの同時事前成形プロセスに対応する。有利には接合装置の一部分でもある、組み合わされた成形ツールが使用されると有利である。   Preferably, the carrier shaft tube can be expanded by an internal high pressure molding process. It can also be envisaged that these carrier shafts are heated before molding and expanded in the heated state, or pulsed expansion is carried out, for example by electrodynamic pulse shaping. The first process step corresponds to the simultaneous pre-forming process of all the arcuate wedge profiles of the carrier shaft tube at the corresponding part where the attachment is to be constructed. It is advantageous if a combined molding tool is used, which is preferably also part of the joining device.

接合用に、有利には、駆動輪を形成する付属部品は、キャリア・シャフト管を回転させるためのトルクを及ぼされることがある。このために、駆動装置が、キャリア・シャフト管に取り付けられる。   For joining, advantageously, the attachments forming the drive wheels may be subjected to torque for rotating the carrier shaft tube. For this purpose, a drive device is attached to the carrier shaft tube.

キャリア・シャフト管は、管材料として提供されることがあり、又は平坦なシートメタルストリップから得られることがあり、ツール内に押し入れられる前に、このストリップが、圧延加工され、丸められて管にされ、溶接される。   The carrier shaft tube may be provided as a tube material or may be obtained from a flat sheet metal strip, which is rolled and rolled into a tube before being pushed into the tool. And welded.

局所的に異なる壁厚を、シートメタルストリップに横方向又は長手方向で圧延加工することができ、このシートメタルストリップが、次にキャリア・シャフト管を成す。シートメタルストリップは、例えばシートメタル材料がせん断されることによって、特に簡単に所望の軸方向長さに切断することができる。管の場合、せん断中、シートメタルストリップの場合にはない再機械加工ステップが必要である。各場合に、キャリア・シャフト管の円周に対応する幅を有するシートメタルストリップを圧延加工することができ、圧延方向は、好ましくは管の長手方向軸に沿っている。同様に、キャリア・シャフト管の円周の倍数、好ましくは円周の少なくとも2倍に当たる幅を有するシートメタルストリップが圧延加工されることもあり、有利には、圧延方向は、管の軸に関して横方向に延びる。その後、長さ切断後に、シートメタルストリップが管に成形され、溶接継目によって閉じられる。   Locally different wall thicknesses can be rolled laterally or longitudinally into the sheet metal strip, which in turn forms the carrier shaft tube. The sheet metal strip can be cut particularly easily into the desired axial length, for example by shearing the sheet metal material. In the case of tubes, a re-machining step is required during shearing, which is not the case with sheet metal strips. In each case, a sheet metal strip having a width corresponding to the circumference of the carrier shaft tube can be rolled, the rolling direction being preferably along the longitudinal axis of the tube. Similarly, a sheet metal strip having a width that is a multiple of the circumference of the carrier shaft tube, preferably at least twice the circumference, may be rolled, and advantageously the rolling direction is transverse to the axis of the tube. Extend in the direction. Thereafter, after length cutting, a sheet metal strip is formed into a tube and closed by a weld seam.

この方法を実施するための本発明による装置は、キャリア・シャフト管での付属部品の間隔に対応する受型を有するツール下側部品を提供し、このツール下側部品は、合致する受型を有するツール上側部品によって閉じることができる。付属部品を挿入するために、ツール上側部品は、ツール下側部品から持ち上げるか、又は傾けて外すことができる。この状態で、同様に、回転駆動装置を傾けて外すこともできる。ツールは、一方では成形ツールを成し、他方では接合装置の一部である。キャリア・シャフト管と付属部品とは、2つのプロセス・ステップの間で別のツールに導入される必要はない。ツールは、好ましくは2つの金型を備え、一方が、駆動輪として設計された付属部品用の保持及び固定装置として設計され、他方が、他の付属部品、例えばカム・ディスク又は歯車及び他の部品用の保持及び固定装置を形成する。   An apparatus according to the invention for carrying out this method provides a tool lower part having a receiving mold corresponding to the spacing of the accessory parts on the carrier shaft tube, the tool lower part having a matching receiving mold. It can be closed by having a tool upper part. To insert the accessory part, the tool upper part can be lifted or tilted away from the tool lower part. In this state, the rotary drive device can be similarly tilted and removed. The tool is on the one hand a forming tool and on the other hand is part of the joining device. The carrier shaft tube and accessory need not be introduced into a separate tool between the two process steps. The tool preferably comprises two molds, one designed as a holding and fixing device for an accessory designed as a drive wheel and the other as another accessory such as a cam disk or gear and the other Form a holding and fixing device for the part.

凹部が、ツール上側部品及びツール下側部品での端面にそれぞれ形成されることがあり、閉じられた状態で開口を形成し、これらの開口を通して、キャリア・シャフト管を案内することができる。したがって、ツール内に挿入された付属部品を通るキャリア・シャフト管の通過、及びまた、成形用の内圧の付加と成形中のアプセット圧力の付加とを、非常に単純な様式で実施することができる。   Recesses may be formed on the end surfaces of the tool upper part and the tool lower part, respectively, to form openings in the closed state and guide the carrier shaft tube through these openings. Thus, the passage of the carrier shaft tube through the accessory inserted in the tool and also the application of the molding internal pressure and the application of the upset pressure during molding can be carried out in a very simple manner. .

有利には、付属部品を正確な位置付けで挿入及び固定するために、受型内にストップと位置調整要素とが提供されることがある。したがって、付属部品としてのカム・ディスクは、一般に、それらの回転位置の方向付けにおいて、互いに関して角度オフセットをもってカムシャフトに構成される。ツールの受型は、対応する正確に位置決めされた方向付けを提供する。   Advantageously, a stop and an alignment element may be provided in the receiving mold in order to insert and secure the accessory part with a precise positioning. Accordingly, cam disks as accessories are generally configured on camshafts with an angular offset with respect to each other in the orientation of their rotational positions. The tool receiving provides a corresponding precisely positioned orientation.

ツール上側部品は、長手方向で互いに対して配置される2つの部品から形成されることがある。その結果、2つの金型を個別に開くことができ、キャリア・シャフト管の異なる軸方向領域を露出することができる。   The tool upper part may be formed from two parts that are arranged relative to each other in the longitudinal direction. As a result, the two molds can be opened individually and different axial regions of the carrier shaft tube can be exposed.

ツール下側部品は、長手方向で互いに対して配置される2つの部品から形成されることがあり、或いはワンピースで形成されることもある。   The tool lower part may be formed from two parts that are arranged relative to each other in the longitudinal direction, or may be formed in one piece.

回転によって接合する第2のプロセス・ステップでのトルクの作用のために、ツール上側部品の個々の部分をツール下側部品から個々に解放することができると有利である。   It is advantageous if the individual parts of the tool upper part can be released individually from the tool lower part due to the action of torque in the second process step joining by rotation.

さらに、少なくとも1つの油圧ラムをツールの端面に提供することが有益であり、それにより、キャリア・シャフト管の膨張中に、さらに、アプセット圧力をキャリア・シャフト管に及ぼすことができる。好ましくは、油圧ラムは、両方の端面に提供される。   In addition, it is beneficial to provide at least one hydraulic ram on the end face of the tool so that further upset pressure can be exerted on the carrier shaft tube during expansion of the carrier shaft tube. Preferably, hydraulic rams are provided on both end faces.

回転用に、駆動ユニットが提供されることがあり、駆動ユニットは、一方の端面で、設置されたキャリア・シャフト管と動作接続状態にされうる。この駆動ユニットは、必要とされないときには、枢動して外すか、又は引張って外すことができる。   A drive unit may be provided for rotation, and the drive unit may be in operative connection with the installed carrier shaft tube at one end face. The drive unit can be pivoted off or pulled off when not needed.

長く、薄い壁のキャリア・シャフト管、及び多数の付属部品の場合、駆動輪を介して導入されることになる、回転による接合に必要とされるトルクが、キャリア・シャフト管のねじれ強度を超えることが生じうる。したがって、本発明の代替実施形態では、各個々の付属部品又はグループとして組み合わせられた付属部品の対が個別に回転されるか又は締め付けられるように、回転による当該の接合に必要とされる駆動ユニットを金型に一体化することが提供される。これは、各個々の付属部品又は付属部品の各グループを接合するのに必要とされるトルクを電子的に監視して記録することができるという利点を提供する。その結果、接合操作中に、より高い分解能又はより高い感度の品質制御を実施することができる。さらなる利点は、接合トルクが、全て駆動輪を介してキャリア・シャフト管に導入される必要はないという点で見ることができる。したがって、この実施形態では、各場合に必要とされる接合トルクが、それぞれの接合点で局所的に導入され、キャリア・シャフト管が、より低い負荷に局所でさらされるので、キャリア・シャフト管に接合すべき付属部品の数はあまり重要でない。   In the case of long, thin-walled carrier shaft tubes and many accessories, the torque required for splicing that is introduced via the drive wheels exceeds the torsional strength of the carrier shaft tubes Can happen. Thus, in an alternative embodiment of the present invention, the drive unit required for such joining by rotation so that each individual accessory or pair of accessory pairs combined as a group is individually rotated or clamped Is integrated into the mold. This provides the advantage that the torque required to join each individual accessory or each group of accessories can be electronically monitored and recorded. As a result, higher resolution or higher sensitivity quality control can be performed during the bonding operation. A further advantage can be seen in that the joining torque does not have to be all introduced into the carrier shaft tube via the drive wheels. Thus, in this embodiment, the joint torque required in each case is locally introduced at each joint point, and the carrier shaft tube is locally exposed to lower loads, so that the carrier shaft tube The number of attachments to be joined is not critical.

好適には、駆動ユニットに動作可能に接続されるキャリア・シャフト管は、能動接続が得られるまで、ツール内に固定された付属部品に関して回転可能であってよい。   Preferably, the carrier shaft tube operably connected to the drive unit may be rotatable with respect to an accessory fixed in the tool until an active connection is obtained.

本発明のさらなる利点及び詳細は、図面に記載される好ましい例示実施形態を参照して以下でより詳細に説明されるが、これらの例示実施形態に限定されない。   Further advantages and details of the invention are explained in more detail below with reference to preferred exemplary embodiments described in the drawings, but are not limited to these exemplary embodiments.

付属部品の挿入前の好ましいツールを示す図である。FIG. 6 shows a preferred tool before insertion of an accessory part. 挿入された付属部品を有する、閉じられた好ましいツールを示す図である。FIG. 6 shows a closed preferred tool with an attached accessory. 貫入されたキャリア・シャフト管を有する、閉じられた好ましいツールを示す図である。FIG. 4 shows a closed preferred tool with a carrier shaft tube penetrated. 2つの付属部品を通して案内される図1によるキャリア・シャフト管の詳細の図である。FIG. 2 shows a detail of the carrier shaft tube according to FIG. 1 guided through two attachments. 端面に配置された油圧ラムによるキャリア・シャフト管の事前成形を伴う図1による第1のステップ後の、好ましいツールでのキャリア・シャフト管を示す図である。FIG. 2 shows the carrier shaft tube with the preferred tool after the first step according to FIG. 1 with pre-forming of the carrier shaft tube with a hydraulic ram arranged on the end face. ツール内に固定された付属部品に関するキャリア・シャフト管の相対回転を伴う第2のステップにおける、図1による好ましいツールでのキャリア・シャフト管を示す図である。FIG. 2 shows the carrier shaft tube in the preferred tool according to FIG. 1 in a second step with relative rotation of the carrier shaft tube with respect to an accessory fixed in the tool. 固定されたシャフト−ハブ接続を有する、第2のステップ後の取外し段階での、図1による好ましいツールでのキャリア・シャフト管を示す図である。FIG. 2 shows the carrier shaft tube with the preferred tool according to FIG. 1 in the removal stage after the second step, with a fixed shaft-hub connection. 好ましいツールでの代替回転構成の側面図である。FIG. 6 is a side view of an alternative rotational configuration with a preferred tool. 付属部品に通されたキャリア・シャフト管を有する、第1のステップ前の様々なシャフト−ハブ接続を示す図である。FIG. 3 shows various shaft-hub connections before the first step with a carrier shaft tube threaded through an attachment. 事前成形後の様々なシャフト−ハブ接続を示す図である。FIG. 5 shows various shaft-hub connections after pre-forming. 回転されたキャリア・シャフトを有する、第2のステップ後の様々なシャフト−ハブ接続を示す図である。FIG. 4 shows various shaft-hub connections after the second step with a rotated carrier shaft. 付属部品に通されたキャリア・シャフト管を有する、第1のステップ前の様々なシャフト−ハブ接続を示す図である。FIG. 3 shows various shaft-hub connections before the first step with a carrier shaft tube threaded through an attachment. 事前成形後の様々なシャフト−ハブ接続を示す図である。FIG. 5 shows various shaft-hub connections after pre-forming. 回転されたキャリア・シャフトを有する、第2のステップ後の様々なシャフト−ハブ接続を示す図である。FIG. 4 shows various shaft-hub connections after the second step with a rotated carrier shaft. 管厚変化のキャリア・シャフト管用の代替製造方法を示す図である。It is a figure which shows the alternative manufacturing method for the carrier shaft pipe | tube of pipe | tube thickness change. シートメタルストリップから製造される管厚変化のキャリア・シャフト管を示す図であって、圧延加工され、長手方向で溶接された管の斜視図である。It is a figure which shows the carrier shaft pipe | tube of the pipe | tube thickness change manufactured from a sheet metal strip, Comprising: It is the perspective view of the pipe which was rolled and welded in the longitudinal direction. シートメタルストリップから製造される管厚変化のキャリア・シャフト管を示す図であって、図8aの管の斜視断面図である。FIG. 8b is a perspective cross-sectional view of the tube of FIG. 8a showing a carrier shaft tube of varying tube thickness produced from a sheet metal strip. シートメタルストリップから製造される管厚変化のキャリア・シャフト管を示す図であって、管厚変化であり、サーキュラ・スプライン・プロファイルを有する、付形されたキャリア・シャフトを示す図である。FIG. 4 shows a carrier shaft tube of varying tube thickness produced from a sheet metal strip, showing a shaped carrier shaft that is tube thickness varied and has a circular spline profile. シートメタルストリップから製造される管厚変化のキャリア・シャフト管を示す図であって、図8cのキャリア・シャフトの斜視断面図である。FIG. 8b is a perspective sectional view of the carrier shaft of FIG. 8c, showing a carrier shaft tube of varying tube thickness produced from a sheet metal strip. 圧延装置の概略図である。It is the schematic of a rolling apparatus. カムシャフト管を製造することができるエンドレス・ベルトの概略図である。1 is a schematic view of an endless belt capable of producing a camshaft tube. FIG.

以下の図面では、明瞭にするために、機能的に同一の構成要素又は同一に作用する構成要素に対して同じ参照符号が使用される。その点で、各場合に、先行する説明が参照される。   In the following drawings, the same reference numerals are used for functionally identical or identically acting components for the sake of clarity. In that respect, the preceding description is referenced in each case.

本発明による方法は、2つの重点を提供する。すなわち、キャリア・シャフト管がツール内で事前成形され、同時に、キャリア・シャフト管の円周プロファイルが、付属部品が固定される部分で、付属部品の内側プロファイルによって事前決定され、且つキャリア・シャフト管が同じツール内で付属部品に対して回転されることによって、固定シャフト−ハブ接続が成される。   The method according to the invention provides two emphasis. That is, the carrier shaft tube is pre-formed in the tool, and at the same time the circumferential profile of the carrier shaft tube is pre-determined by the inner profile of the accessory part where the accessory part is fixed, and the carrier shaft pipe Are rotated with respect to the attachment in the same tool to make a fixed shaft-hub connection.

図1a〜1cは、キャリア・シャフト管34の事前成形を実施するための準備ステップを概説する。   FIGS. 1 a-1 c outline the preparatory steps for performing the preforming of the carrier shaft tube 34.

好ましい多部品ツール10は、ツール下側部品12と、ツール上側部品16とからなる。この例では、ツール下側部品12とツール上側部品16とは、それぞれ長手方向48で互いに隣接する2つの部品12a、12bと2つの部品16a、16bとから形成される。長手方向48は、キャリア・シャフト管34の長手方向でもある。部品12aと部品16aとが、ツール10の第1の金型G1を形成し、部品12bと部品16bとが、ツール10の第2の金型G2を形成する。   A preferred multi-part tool 10 comprises a tool lower part 12 and a tool upper part 16. In this example, the tool lower part 12 and the tool upper part 16 are formed of two parts 12a and 12b and two parts 16a and 16b that are adjacent to each other in the longitudinal direction 48, respectively. The longitudinal direction 48 is also the longitudinal direction of the carrier shaft tube 34. The component 12a and the component 16a form a first mold G1 of the tool 10, and the component 12b and the component 16b form a second mold G2 of the tool 10.

図1aにおける開いたツール10で見ることができるように、それぞれ、窪み、ストップ、位置調整補助などを有する受型20及び22が、ツール下側部品12及びツール上側部品16のそれぞれの接触面14、18に導入される。付属部品26、28を、正確な位置付けでツール下側部品12の受型20に挿入することができ、すなわち、これらの付属部品26、28は既に、角度位置をもって、且つキャリア・シャフト管34上での相互の後の相対位置に対応する相互の間隔をもって、挿入することができる。受型20、22が、付属部品26の相対的な角度位置を事前決定する。   As can be seen in the open tool 10 in FIG. 1 a, receiving dies 20 and 22, each having depressions, stops, alignment aids, etc., are respectively contact surfaces 14 of the tool lower part 12 and the tool upper part 16. , 18. The attachments 26, 28 can be inserted into the receiving mold 20 of the tool lower part 12 with precise positioning, ie these attachments 26, 28 already have an angular position and on the carrier shaft tube 34. Can be inserted with a mutual spacing corresponding to the relative position after each other. The receiving dies 20, 22 predetermine the relative angular position of the attachment 26.

付属部品26(明瞭にするために、そのうちの幾つかのみが参照符号を付されている)は、例えばカム・ディスクとして設計され、一方、付属部品28は、好ましくは外側歯形を有する駆動輪を構成する。このとき、キャリア・シャフト管34が、カムシャフトのカム・キャリア・シャフトを成す。キャリア・シャフト管34が、キャリア・シャフト管34に配置されてカム・ディスクとして設計された付属部品26に回転運動を伝達し、且つ本質的に軸受機能を行うのと共に、高い負荷を受けたカム・ディスクから、エンジン制御用の弁駆動装置の直線運動がもたらされる。   The attachments 26 (only some of which are referenced for clarity) are designed, for example, as cam disks, while the attachment 28 preferably has a drive wheel with an outer tooth profile. Constitute. At this time, the carrier shaft tube 34 forms the cam carrier shaft of the camshaft. A highly loaded cam with carrier shaft tube 34 transmitting rotational motion to an attachment 26 located on carrier shaft tube 34 and designed as a cam disk and performing essentially a bearing function The disc provides a linear movement of the valve drive for engine control.

金型G1は、閉じられた状態で、駆動輪として設計された付属部品28用の保持及び固定装置を形成し、金型G2は、付属部品26、すなわちカム・ディスクなど用の保持及び固定デバイスを形成する。   The mold G1 in the closed state forms a holding and fixing device for the accessory 28 designed as a drive wheel, and the mold G2 is a holding and fixing device for the accessory 26, i.e. a cam disk or the like. Form.

ツール下側部品12の2部品設計に加えて、部品12a、12bが、一体として互いに接続され、1つの構成要素を形成することも可能である。   In addition to the two-part design of the tool lower part 12, the parts 12a, 12b can be connected together to form a single component.

図1bは、付属部品26、28が挿入され、ツール上側部品16とツール下側部品12とが閉じられ、互いに対して固定された状態を示す。このとき、ツール10は、閉じられた金型を形成し、接合すべき全ての付属部品26、28を位置調整する。   FIG. 1b shows the attachment 26, 28 inserted and the tool upper part 16 and the tool lower part 12 closed and secured relative to each other. At this time, the tool 10 forms a closed mold and adjusts all attachments 26, 28 to be joined.

ツール上側部品16とツール下側部品12との間に、キャリア・シャフト管34の受入れ用に提供される管状キャビティ24が形成される。さらに、ツール10の2つの端面それぞれに、好ましくは円形の開口30、32が提供され、そこを通して、キャリア・シャフト管34をツール10内に導入することができる。   Between the upper tool part 16 and the lower tool part 12 is formed a tubular cavity 24 which is provided for receiving a carrier shaft tube 34. Further, each of the two end faces of the tool 10 is provided with a preferably circular opening 30, 32 through which the carrier shaft tube 34 can be introduced into the tool 10.

挿入された付属部品26、28と、導入されたキャリア・シャフト管34とを有する、閉じられたツール10が、図1cに例示される。付属部品26、28は、内部穴を有し、これらの穴は、開口30、32と整列状態にあり、したがってキャリア・シャフト管34を通すことができる。キャリア・シャフト管34は、両側で張り出し、開口30、32から突出する。さらなる手順において、既知の内部高圧成形(IHU)に従って、適切であればまた高温キャリア・シャフト管34(HMGF、高温金属ガス成形)を用いて、キャリア・シャフト管34の内部膨張用に、成形に必要な圧力媒体がキャリア・シャフト管34の端部に供給される。   A closed tool 10 having an inserted attachment 26, 28 and an introduced carrier shaft tube 34 is illustrated in FIG. 1c. The attachments 26, 28 have internal holes that are aligned with the openings 30, 32, and thus can pass the carrier shaft tube 34. The carrier shaft tube 34 projects on both sides and protrudes from the openings 30 and 32. In a further procedure, in accordance with the known internal high pressure molding (IHU), if appropriate and also using a high temperature carrier shaft tube 34 (HMGF, high temperature metal gas molding), for the internal expansion of the carrier shaft tube 34, the molding The required pressure medium is supplied to the end of the carrier shaft tube 34.

接合操作の前、及びまたキャリア・シャフト管34の事前成形の前では、キャリア・シャフト管34は、円形断面の管状部片であり、成形によって事前製造された、接合すべき付属部品は、円弧状楔形プロファイルを有する適切な内部穴を有する。   Prior to the joining operation, and also before the carrier shaft tube 34 is pre-formed, the carrier shaft tube 34 is a tubular section of circular cross-section, and the pre-manufactured attachments are circular. With a suitable internal hole with an arcuate wedge profile.

これは、図2から、円形断面のキャリア・シャフト管34が、円弧状楔形プロファイル42を有する2つの付属部品26を通して方向36で案内される詳細の例示を、図1cの状況に対応付けて参照することによって明らかになる。キャリア・シャフト管34の表面38と付属部品26の円弧状楔形プロファイル42との間に遊び40が存在し、それにより、キャリア・シャフト管34を、付属部品26を通して簡単に押し入れることができる。   This is illustrated in FIG. 2 by way of an example of the details in which the carrier shaft tube 34 of circular cross-section is guided in the direction 36 through two attachments 26 having an arcuate wedge profile 42, corresponding to the situation of FIG. It becomes clear by doing. There is play 40 between the surface 38 of the carrier shaft tube 34 and the arcuate wedge-shaped profile 42 of the attachment 26 so that the carrier shaft tube 34 can be easily pushed through the attachment 26.

図3は、キャリア・シャフト管34が押し入れられた図1a〜1cのツール10を示す。キャリア・シャフト管34の端部では、内部膨張用に圧力媒体が供給されるだけでなく、材料も、油圧ラム52によって、キャリア・シャフト管34の端部から、金型を形成するツール10内に押し込まれる。したがって、付属部品26、28が配置された部分44での局所的な半径方向膨張を伴う成形中、キャリア・シャフト管34は、それと同時に長さの短縮又はアプセットを受ける。   FIG. 3 shows the tool 10 of FIGS. 1a-1c with the carrier shaft tube 34 depressed. At the end of the carrier shaft tube 34, not only is the pressure medium supplied for internal expansion, but also the material is transferred from the end of the carrier shaft tube 34 by the hydraulic ram 52 within the tool 10. Is pushed into. Thus, during molding with local radial expansion at the portion 44 where the attachments 26, 28 are located, the carrier shaft tube 34 is simultaneously subjected to length reduction or upset.

この方法に必要とされる動作圧力は、とりわけ、キャリア・シャフト管34の材料特性及びその壁厚に依存し、典型的には2000〜4000バールの間である。この第1のプロセスの結果、キャリア・シャフト管34の事前成形と、当該の円弧状楔形プロファイル46(或いはまたサーキュラ・スプライン・プロファイル)の形成とが、付属部品26、28の内部穴の中にある軸方向位置又は部分44で行われる。明瞭にするために、部分44の幾つかのみが参照符号を付されている。   The operating pressure required for this method depends, inter alia, on the material properties of the carrier shaft tube 34 and its wall thickness and is typically between 2000 and 4000 bar. As a result of this first process, the preforming of the carrier shaft tube 34 and the formation of the arcuate wedge-shaped profile 46 (or circular spline profile) in the interior bores of the attachments 26,28. This is done at a certain axial position or portion 44. For clarity, only some of the portions 44 are referenced.

キャリア・シャフト管34の接合点(部分44)でそれぞれ形成されうる円弧状楔形のプロファイルは、当該の付属部品26、28の内部穴の個々のプロファイルによって事前決定される。したがって、付属部品26、28は、それらの製造プロセス中に、対応する内側輪郭を既に設けられている。   The arcuate wedge-shaped profiles that can each be formed at the junction (portion 44) of the carrier shaft tube 34 are pre-determined by the individual profiles of the internal bores of the relevant attachments 26,28. Therefore, the attachments 26, 28 are already provided with corresponding inner contours during their manufacturing process.

独国特許出願公開第10 2004 011 815 A1号明細書から知られているように、これは、好ましくは、円形断面から逸脱する穴開けに関する追加の支出を伴わずに、鍛造中に直に行われることがある。本発明によれば、成形は、第2のプロセス・ステップで付属部品26、28が最終的に固定されるキャリア・シャフト管34の部分44でのみ行われる。そうでない場合には、付属部品26、28又は他のキャリア・シャフト部分の間に位置される軸受部で、ツール10での受型20、22が、かなりの成形を妨げる。   As is known from German Offenlegungsschrift 10 2004 011 815 A1, this is preferably done directly during forging without the additional expenditure for drilling deviating from a circular cross section. May be. In accordance with the present invention, molding occurs only at the portion 44 of the carrier shaft tube 34 where the attachments 26, 28 are finally secured in the second process step. Otherwise, with the bearings located between the attachments 26, 28 or other carrier shaft portions, the receiving dies 20, 22 on the tool 10 prevent significant molding.

第1のプロセス・ステップで円弧状楔形プロファイル46がキャリア・シャフト管34に事前成形された後、明らかに分かるように、キャリア・シャフト管34は、初めは依然としてツール10内に残る。事前成形に必要な内圧の低下及び低減の後、キャリア・シャフト管34は、その弾性分だけ半径方向で変形されて戻る。付属部品26、28とキャリア・シャフト管34との間に、わずかな半径方向の遊びが確立される。したがって、このとき、内部高圧成形による他の知られているシャフト−ハブ接続とは対照的に、依然として非能動接続は存在しない。   As can be clearly seen after the arcuate wedge profile 46 has been pre-formed into the carrier shaft tube 34 in the first process step, the carrier shaft tube 34 still remains in the tool 10 initially. After the reduction and reduction of the internal pressure required for pre-forming, the carrier shaft tube 34 is deformed and returned in the radial direction by its elasticity. A slight radial play is established between the attachments 26, 28 and the carrier shaft tube 34. At this time, therefore, there is still no inactive connection, in contrast to other known shaft-hub connections by internal high pressure molding.

次いで、駆動輪を形成する付属部品28をキャリア・シャフト管34の成形中に実質的に定位置に固定していたツール10の金型G1が開かれる。対照的に、ツール10の金型G2は、閉じられたままである。   The mold G1 of the tool 10 was then opened which had the accessory 28 forming the drive wheel fixed in place substantially during molding of the carrier shaft tube 34. In contrast, the mold G2 of the tool 10 remains closed.

これは、図4a及び4bに例示される。このとき、駆動輪として設計された付属部品28に対する駆動ユニット54の横方向アクセス56が可能にされる。   This is illustrated in FIGS. 4a and 4b. At this time, a lateral access 56 of the drive unit 54 to the accessory 28 designed as a drive wheel is made possible.

独国特許出願公開第10 2004 011 815 A1号明細書から知られているように、駆動輪として設計された付属部品28での円弧状楔形プロファイル42の方向付けは、残りの付属部品26におけるものとは逆に構成される。駆動ユニット54は、一体型の角度デコーダを有する電気又は油圧回転駆動装置を有する。駆動ユニット54は、制御装置(図示せず)に接続され、この制御装置は、既知のねじ制御装置と同様に、事前設定された量で、プログラムされた回転運動又は角度締付けを可能にする。このとき、好ましくは、駆動輪として設計された付属部品28において組み込まれている外周の歯形を介して、又は重量を低減するための開口を介して付属部品28を能動接続によって回転させることができるように、駆動ユニット54が、駆動輪として設計された付属部品28に対して位置決めされる。駆動輪として設計された付属部品28の所定の回転運動により、結果として、駆動輪として設計された付属部品28を含む全ての付属部品26が、キャリア・シャフト管34に接合される。   As is known from German Offenlegungsschrift 10 2004 011 815 A1, the orientation of the arcuate wedge-shaped profile 42 in the attachment 28 designed as a drive wheel is that in the remaining attachment 26. Constructed in reverse. The drive unit 54 has an electric or hydraulic rotary drive with an integral angle decoder. The drive unit 54 is connected to a control device (not shown), which allows a programmed rotational movement or angular tightening in a pre-set amount, similar to known screw control devices. At this time, the attachment 28 can be rotated by an active connection, preferably via an external tooth profile incorporated in the attachment 28 designed as a drive wheel or through an opening for weight reduction. Thus, the drive unit 54 is positioned relative to the accessory 28 designed as a drive wheel. The predetermined rotational movement of the attachment 28 designed as a drive wheel results in all the attachments 26 including the attachment 28 designed as a drive wheel being joined to the carrier shaft tube 34.

定位置に固定された他の付属部品26に対する、駆動輪として設計された付属部品28のこの回転運動の後、次いで、第1のプロセス・ステップでキャリア・シャフト管34に事前成形された円弧状楔形プロファイル46が、駆動輪として設計された付属部品28を含む全ての付属部品とのシャフト−ハブ接続50を成す(図4b)。接合すべき付属部品26、28は、一回の回転運動によってキャリア・シャフト管34に固定される。例示のカムシャフトに関して、内燃機関での後の回転動作方向となる回転の方向で、円弧状楔形プロファイル44、46の幾何形状は、シャフト−ハブ接続50が能動的に作用するように固定される。   After this rotational movement of the attachment 28 designed as a drive wheel with respect to the other attachment 26 fixed in place, then in a first process step an arc shape preformed on the carrier shaft tube 34. The wedge-shaped profile 46 forms a shaft-hub connection 50 with all attachments including the attachment 28 designed as a drive wheel (FIG. 4b). The attachments 26, 28 to be joined are fixed to the carrier shaft tube 34 by a single rotational movement. With respect to the exemplary camshaft, the geometry of the arcuate wedge-shaped profiles 44, 46 is fixed so that the shaft-hub connection 50 acts actively in the direction of rotation, which is the direction of later rotational motion in the internal combustion engine. .

第2のプロセス・ステップの最後に、ツール10の金型G2が開かれ、組み立てられたシャフト100を取り外すことができる。   At the end of the second process step, the tool G2 mold G2 is opened and the assembled shaft 100 can be removed.

図5は、ツール下側部品12とツール上側部品16とを有するただ1つの金型のみを使用するツール10を概説する。この金型は、付属部品26、28の最終位置決めに必要な、位置調整要素などを有する受型20、22(図1)を有し、受型内で、付属部品26、28は、それらの最終位置で配置される。上述したのと同様に、キャリア・シャフト管34は、閉じられた金型内に導入され、ツール10内の付属部品26、28を通され、上述したのと同様に、油圧、ガス、又はパルス方法によって、対応する部分44で事前成形される。   FIG. 5 outlines a tool 10 that uses only one mold with a tool lower part 12 and a tool upper part 16. This mold has receiving molds 20 and 22 (FIG. 1) having positioning elements and the like necessary for final positioning of the attachments 26 and 28, and within the receiving mold, the attachments 26 and 28 Arranged at the final position. As described above, the carrier shaft tube 34 is introduced into a closed mold and passed through the attachments 26, 28 in the tool 10 and, as described above, hydraulic, gas or pulsed. Depending on the method, it is preformed in the corresponding part 44.

この場合、駆動輪として設計された付属部品28は、アウターレース64と、回転体62と、歯車収容部を有するインナーレース66と、さらにまた電動機(図示せず)とを備える回転装置によって回転される。駆動輪として設計された付属部品28は、その外側歯形で、インナーレース66によって、回転を固定されて受けられる。組み立てが完了したシャフト100を取り外すために、ツール上側部品16が、ツール下側部品12から持ち上げられるか、又は傾けられて外される。   In this case, the accessory part 28 designed as a drive wheel is rotated by a rotating device comprising an outer race 64, a rotating body 62, an inner race 66 having a gear housing, and an electric motor (not shown). The The accessory 28 designed as a drive wheel is received by the outer race with its rotation fixed by the inner race 66. To remove the assembled shaft 100, the tool upper part 16 is lifted or tilted away from the tool lower part 12.

キャリア・シャフト管34の成形中、回転装置は、拘束された位置で保持される。キャリア・シャフト管34での局所円弧状楔形プロファイルの事前成形の後、回転装置が解放され、接合に必要なトルクを導入するための駆動ユニット54(図4a)が、回転装置の開口60と係合状態にされる。キャリア・シャフト管34へのトルクの伝達は、開口60と、インナーレース66と、駆動輪として設計された付属部品28の外側歯形による回転連動とによって行われる。   During molding of the carrier shaft tube 34, the rotating device is held in a restrained position. After pre-forming of the local arcuate wedge profile on the carrier shaft tube 34, the rotating device is released and a drive unit 54 (FIG. 4a) for introducing the torque required for joining is engaged with the opening 60 of the rotating device. It is made into a joint state. Transmission of torque to the carrier shaft tube 34 is effected by an opening 60, an inner race 66, and rotational interlocking by the outer tooth profile of the accessory 28 designed as a drive wheel.

適切であれば、キャリア・シャフト管34に作用するさらなる駆動装置によって、追加のトルクが発生されることもある。付属部品28の円弧状楔形プロファイル42は、ここでも、付属部品26のプロファイルとは逆に方向付けられる。したがって、キャリア・シャフト管34は、インナーレース66の規定の回転運動によって接合される。   If appropriate, additional torque may be generated by additional drives acting on the carrier shaft tube 34. Again, the arcuate wedge-shaped profile 42 of the attachment 28 is oriented opposite to the profile of the attachment 26. Accordingly, the carrier shaft tube 34 is joined by the prescribed rotational movement of the inner race 66.

図6a〜6fは、付属部品26を有するキャリア・シャフト管34の断面によって、この方法の手順を再度例示する。付属部品26は、円弧状楔形プロファイル42を有する内部穴を有する。円形キャリア・シャフト管34が、付属部品26を通して案内される(図6a及び6d)。キャリア・シャフト管34は、上述したように膨張され、この場合、部分44において、そこで円弧状楔形プロファイル42を模った円弧状楔形プロファイル46を形成することによって、付属部品26の円弧状楔形プロファイル42に適合される。内部成形圧力の除去後、小さな遊びが、キャリア・シャフト管34の円弧状楔形プロファイル46と付属部品26の円弧状楔形プロファイル42との間に形成される。キャリア・シャフト管34が回転されることによって、能動シャフト−ハブ接続50が成される。円弧状楔形プロファイル42が、完全に異なる形で設計されることがあり、例えば異なるピッチ及び/又は異なる数のスプライン(例えば図6a〜6cではスプラインの数は2であり、図6d〜6fではスプラインの数は3である)を有することもあることは明らかである。   FIGS. 6 a-6 f again illustrate the procedure of this method by the cross section of the carrier shaft tube 34 with the attachment 26. The attachment 26 has an internal hole with an arcuate wedge profile 42. A circular carrier shaft tube 34 is guided through the attachment 26 (FIGS. 6a and 6d). The carrier shaft tube 34 is expanded as described above, in which case the arcuate wedge profile of the accessory 26 is formed at the portion 44 by forming an arcuate wedge profile 46 imitating the arcuate wedge profile 42 therein. 42. After removal of the internal molding pressure, a small play is formed between the arcuate wedge profile 46 of the carrier shaft tube 34 and the arcuate wedge profile 42 of the accessory 26. The carrier shaft tube 34 is rotated to make an active shaft-hub connection 50. The arcuate wedge profile 42 may be designed in a completely different manner, for example with different pitches and / or different numbers of splines (e.g. the number of splines is 2 in FIGS. It is clear that the number of may have 3).

組み立てられたシャフト100の、その重量に関するさらなる有利な発展形態は、キャリア・シャフト管34が、不均一な管厚の精密鋼管から形成される場合に可能である。   A further advantageous development of the assembled shaft 100 in terms of its weight is possible when the carrier shaft tube 34 is formed from a precision steel tube with a non-uniform tube thickness.

成形すべきシートメタルブランク又はシートメタルストリップ68の圧延によって、将来のキャリア・シャフト管34を、その板厚によって、組み立てられたシャフトに対する対応する負荷及び応力に関して「設計」することができる。このために、図7に例示されるように、上側ローラ82及び下側ローラ84を有する圧延ローラ80が使用される。ローラ82、84の送り(両方向矢印によって示される)によって、初期材料、例えば薄いシートの最小板厚72及び最大板厚74、したがって将来のキャリア・シャフト管34の板厚72、74に影響を及ぼすことができる。有利には、シートメタルストリップ68の幅86は、将来のキャリア・シャフト管34の円周に対応する。   By rolling the sheet metal blank or sheet metal strip 68 to be formed, the future carrier shaft tube 34 can be “designed” by its plate thickness with respect to the corresponding loads and stresses on the assembled shaft. For this purpose, as illustrated in FIG. 7, a rolling roller 80 having an upper roller 82 and a lower roller 84 is used. The feed of the rollers 82, 84 (indicated by double-headed arrows) affects the initial material, for example, the minimum sheet thickness 72 and the maximum sheet thickness 74 of the thin sheet, and hence the thickness 72, 74 of the future carrier shaft tube 34. be able to. Advantageously, the width 86 of the sheet metal strip 68 corresponds to the circumference of the future carrier shaft tube 34.

図9a及び9bは、圧延及び溶接によって形成されるキャリア・シャフト管34のさらなる変形形態を示す。一端で、例えば駆動輪として設計された付属部品28の領域で、カム・ディスクとして設計された付属部品26及び軸受部の領域におけるよりも大きな管厚74を有する規定の長さLのキャリア・シャフト管34を製造するために、シートメタルストリップ68のフレキシブル圧延が行われる。   Figures 9a and 9b show a further variation of the carrier shaft tube 34 formed by rolling and welding. At one end, for example in the region of the accessory 28 designed as a drive wheel, the carrier shaft of a defined length L having a larger tube thickness 74 than in the region of the accessory 26 and bearing part designed as a cam disk. In order to manufacture the tube 34, the sheet metal strip 68 is subjected to flexible rolling.

半完成品製造での好ましいプロセス手順は、フレキシブル圧延、長さ切断、管への成形、突合せ溶接である。圧延直後の長さ切断が有利であり、これは、例えば鋸引き又はフレーム切断によって管を分離するよりも大幅に単純に、せん断加工によって平坦な材料を分離することができるからである。せん断加工は、切断点で断面を潰してしまうため、管には適用することができない。   The preferred process steps in semi-finished product manufacturing are flexible rolling, length cutting, tube forming, and butt welding. A length cut immediately after rolling is advantageous because the flat material can be separated by shearing much more simply than by separating the tubes, for example by sawing or framing. Shearing can not be applied to tubes because the cross section is crushed at the cutting point.

さらに、比較的長い長さ86を有する、シート厚さの変化する、非常に長く薄いシート・パネルを製造することができる可能性がある。それにより、図9bで見ることができるように、より効果的にロール・シートが利用される。このシートメタルパネルをさらに切断してストリップにした後、仕上がったキャリア・シャフト管34の軸方向長さLに幅がほぼ対応するシート・パネル・ブランクから、各場合に複数のキャリア・シャフト管、例えば図9bでは5本のキャリア・シャフト管34を長手方向で製造することができる。   Further, it may be possible to produce very long and thin sheet panels having a relatively long length 86 and varying sheet thickness. Thereby, as can be seen in FIG. 9b, the roll sheet is utilized more effectively. After this sheet metal panel is further cut into strips, a sheet panel blank whose width substantially corresponds to the axial length L of the finished carrier shaft tube 34, in each case a plurality of carrier shaft tubes, For example, in FIG. 9b, five carrier shaft tubes 34 can be manufactured in the longitudinal direction.

明らかに、シートメタルストリップ68の連続製造(図7)と比較して、取扱いの面での経費が時として増加される。しかし、これは、圧延ローラ80における上側ローラ82が壁厚の所望の変化に対応して段差を付けられて設計されるようにしてシートメタルストリップを圧延することができるので、単純化される(図9a)。その結果、薄いシートでの板厚の変化は、圧延方向に対して横方向で生じ、一方、圧延方向ではシート厚さは変化しない。厚さの変化するシートメタルストリップ68は、一定の板厚のシートメタルストリップ68と同様に、既知の成形方法に従って、例えば、マンドレルによる曲げ又は丸めによって管に形作ることができ、その後、前記管が、長手方向に延びる突合せ面で既知の様式で溶接される(図8a)。   Obviously, the handling costs are sometimes increased compared to the continuous production of the sheet metal strip 68 (FIG. 7). However, this is simplified because the sheet metal strip can be rolled such that the upper roller 82 in the rolling roller 80 is designed with a step corresponding to the desired change in wall thickness ( FIG. 9a). As a result, the plate thickness change in the thin sheet occurs in the transverse direction with respect to the rolling direction, while the sheet thickness does not change in the rolling direction. The sheet metal strip 68 of varying thickness, like the sheet metal strip 68 of constant thickness, can be formed into a tube according to known forming methods, for example by bending or rounding with a mandrel, after which the tube Welded in a known manner with a longitudinally extending butt surface (FIG. 8a).

したがって、駆動輪として設計された付属部品28が構成されるべきキャリア・シャフト管34の領域内で、付属部品26、軸受部、間隙などが位置されるキャリア・シャフト管34の他の軸方向区域内よりも大きい管厚を提供することが可能である。ローラ82、84の送りに応じて、初期材料(薄いシート)のブランクの様々な構成変形形態が可能である。互いに対向して位置する2つのローラ82、84の間隔が同様に変えられる場合、板厚の変化は、長手方向48に対して横方向で両面に生じる。対照的に、圧延方向に対して横方向に動く一方のローラ82又は84のみの移動は、片面での板厚変化のみをもたらす。この場合、各場合に他方のローラ84又は82が支持機能を行う。   Thus, in the region of the carrier shaft tube 34 where the attachment 28 designed as a drive wheel is to be constructed, other axial sections of the carrier shaft tube 34 where the attachment 26, bearings, gaps, etc. are located. It is possible to provide a greater tube thickness than inside. Depending on the feed of the rollers 82, 84, various construction variants of the blank of the initial material (thin sheet) are possible. If the distance between the two rollers 82 and 84 located opposite each other is changed in the same manner, the change in the plate thickness occurs on both sides in the direction transverse to the longitudinal direction 48. In contrast, the movement of only one roller 82 or 84 that moves transversely to the rolling direction results in only a change in thickness on one side. In this case, in each case, the other roller 84 or 82 performs the support function.

成形すべきシートメタルストリップ68は、一般に、供給者によって、いわゆるコイルに巻かれ、この形態で使用可能にされる。   The sheet metal strip 68 to be formed is typically wound by a supplier into a so-called coil and made available in this form.

キャリア・シャフト管を製造するためのシートメタルストリップ68は、順次に連続的に成形されてもよい。後続のせん断プロセスが、所望のシートメタルブランクを、シートメタルストリップ68として、キャリア・シャフト管34を製造するのに適切な長さLに切断する。圧延が完了したシートメタルストリップ68は、例えばレーザ・ビーム溶接、直流溶接、或いは中間周波又は高周波溶接法を使用して精密溶接継目70によって接合されて、溶接された精密鋼管となり、この精密鋼管が、キャリア・シャフト管34を形成し、上述した様式で事前成形及び接合される。この場合、先と同様に、キャリア・シャフト管34が円形外周を有し、図8bから明らかなように、厚みが内側に突出する。図8c及び8dは、比較のために、材料の厚みが内側と外側との両方に向いた構成(サーキュラ・スプライン・プロファイル)を示す(管厚変化)。   The sheet metal strip 68 for manufacturing the carrier shaft tube may be continuously formed sequentially. Subsequent shearing process cuts the desired sheet metal blank as sheet metal strip 68 to a length L suitable for manufacturing carrier shaft tube 34. The rolled sheet metal strip 68 is joined by a precision weld seam 70 using, for example, laser beam welding, direct current welding, or intermediate or high frequency welding methods to form a welded precision steel pipe, The carrier shaft tube 34 is formed and pre-formed and joined in the manner described above. In this case, as before, the carrier shaft tube 34 has a circular outer periphery and the thickness protrudes inward as is apparent from FIG. 8b. 8c and 8d show a configuration (circular spline profile) in which the thickness of the material is oriented both inside and outside (tube thickness change) for comparison.

組み立てられたシャフト100は、管厚を構成することができる可能性により、且つ様々な付属部品26、28に関してキャリア・シャフト管に沿って様々な円弧状楔形プロファイル42を提供することができる可能性により、サイズに合わせて利用可能にすることができる。   The assembled shaft 100 can provide different arcuate wedge profiles 42 along the carrier shaft tube with the possibility of being able to configure the tube thickness and with respect to the various attachments 26,28. Can be made available according to the size.

Claims (24)

内燃機関のカムシャフト(100)又はトランスミッション・シャフトのシャフト−ハブ接続(50)を形成するための方法であって、付属部品(26、28)が、キャリア・シャフト管(34)に取り付けられ、それぞれ、円弧状楔形プロファイル(42)が、取付け前に前記付属部品(26、28)に導入され、前記付属部品(16、28)が取り付けられる前記キャリア・シャフト管(34)の部分(44)が、該部分(44)の円周で、前記キャリア・シャフト管(34)の外側半径を連続的に拡大する円弧状楔形プロファイル(46)を形成し、前記付属部品(26、28)が、前記キャリア・シャフト管(34)と前記付属部品(26、28)との相互回転によって接続される方法において、
ツール(10)内で、前記キャリア・シャフト管(34)が、前記付属部品(26、28)が取り付けられる部分(44)で局所的に膨張され、
前記ツール(10)内で、前記キャリア・シャフト管(34)と前記少なくとも2つの付属部品(26、28)との相対回転が、前記キャリア・シャフト管(34)と前記少なくとも2つの付属部品(26、28)との能動接続が得られるまで行われることによって、前記キャリア・シャフト管(34)が、少なくとも2つの付属部品(26、28)に接合されること、を特徴とする方法。
A method for forming a shaft-hub connection (50) of an internal combustion engine camshaft (100) or transmission shaft, wherein attachments (26, 28) are attached to a carrier shaft tube (34); Each arcuate wedge profile (42) is introduced into the attachment (26, 28) prior to attachment, and the portion (44) of the carrier shaft tube (34) to which the attachment (16, 28) is attached. Forms an arcuate wedge-shaped profile (46) that continuously expands the outer radius of the carrier shaft tube (34) around the circumference of the portion (44), wherein the attachments (26, 28) are: In a method in which the carrier shaft tube (34) and the accessories (26, 28) are connected by mutual rotation;
Within the tool (10), the carrier shaft tube (34) is locally expanded at the part (44) to which the attachments (26, 28) are attached,
Within the tool (10), the relative rotation of the carrier shaft tube (34) and the at least two attachments (26, 28) causes the carrier shaft tube (34) and the at least two attachments ( 26, 28), wherein the carrier shaft tube (34) is joined to at least two attachments (26, 28) by being performed until an active connection is obtained.
前記キャリア・シャフト管(34)の局所的な膨張中に、前記付属部品(26、28)が取り付けられる前記キャリア・シャフト管(34)の全ての部分(44)が同時に膨張されることを特徴とする請求項1に記載の方法。   During the local expansion of the carrier shaft tube (34), all parts (44) of the carrier shaft tube (34) to which the attachments (26, 28) are attached are expanded simultaneously. The method according to claim 1. 前記キャリア・シャフト管(34)と前記付属部品(26、28)との相対回転中に、全ての前記付属部品(26、28)が、前記キャリア・シャフト管(34)に同時に接合されることを特徴とする請求項1或いは2に記載の方法。   All the attachment parts (26, 28) are simultaneously joined to the carrier shaft pipe (34) during relative rotation of the carrier shaft pipe (34) and the attachment parts (26, 28). The method according to claim 1 or 2, characterized in that 前記付属部品(26、28)が、正確な位置付けで前記ツール(10)内に導入されるステップであって、キャリア・シャフト管(34)を軸方向(36)に押し入れることができるように、前記付属部品(26、28)の穴が互いに整列状態になるステップと、
前記キャリア・シャフト管(34)が、前記ツール(10)内に挿入された前記付属部品(26、28)の前記穴を通して押し入れられるステップと、
前記ツール(10)が閉じられた状態で、前記キャリア・シャフト管(34)が、前記キャリア・シャフト管(34)の内側で内圧を及ぼされるステップと、
前記キャリア・シャフト管(34)が、前記付属部品(26、28)が位置される部分(44)で、前記キャリア・シャフト管(34)と前記付属部品(26、28)の前記内周円弧状楔形プロファイル(42)との接触が成されるまで、内圧によって膨張されるステップと、
前記付属部品(26)が前記ツール(10)内で定位置に固定された状態で、前記キャリア・シャフト管(34)が、前記キャリア・シャフト管(34)と付属部品(26、28)との能動接続が成されるまで、前記付属部品(26、28)に関して回転されるステップと、を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
The accessory (26, 28) is introduced into the tool (10) with precise positioning so that the carrier shaft tube (34) can be pushed axially (36). The holes of the accessory parts (26, 28) are aligned with each other;
The carrier shaft tube (34) being pushed through the hole of the accessory (26, 28) inserted into the tool (10);
With the tool (10) closed, the carrier shaft tube (34) is subjected to internal pressure inside the carrier shaft tube (34);
The carrier shaft tube (34) is a portion (44) where the attachment parts (26, 28) are located, and the inner circumference of the carrier shaft tube (34) and the attachment parts (26, 28). Inflated by internal pressure until contact with the arcuate wedge profile (42) is made;
With the attachment (26) fixed in place in the tool (10), the carrier shaft tube (34) is connected to the carrier shaft tube (34) and the attachments (26, 28). The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is rotated with respect to the attachment (26, 28) until an active connection is made.
前記キャリア・シャフト管(34)の前記回転の前に、前記キャリア・シャフト管(34)内部に広がっている内圧が減少されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。   5. The internal pressure spreading inside the carrier shaft tube (34) is reduced before the rotation of the carrier shaft tube (34). 6. the method of. 前記キャリア・シャフト管(34)が、膨張中、前記キャリア・シャフト管(34)の端部の一方又は両方で、前記キャリア・シャフト管(34)の長手方向軸(48)に沿って作用するアプセット圧力を軸方向で及ぼされることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。   The carrier shaft tube (34) acts along the longitudinal axis (48) of the carrier shaft tube (34) at one or both ends of the carrier shaft tube (34) during expansion. The method according to claim 1, wherein the upset pressure is applied in the axial direction. 前記キャリア・シャフト管(34)が、内部高圧成形プロセスによって膨張されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。   A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the carrier shaft tube (34) is expanded by an internal high pressure molding process. 前記キャリア・シャフト管(34)が、成形前に加熱され、前記加熱された状態で膨張されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   8. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the carrier shaft tube (34) is heated prior to molding and expanded in the heated state. 駆動輪を形成する前記付属部品(28)が、前記キャリア・シャフト管(34)の回転用のトルクを及ぼされることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。   9. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the accessory (28) forming the drive wheel is subjected to a torque for rotation of the carrier shaft tube (34). 前記ツール(10)内に押し入れられる前に、前記キャリア・シャフト管(34)が、成形された平坦なシートメタルストリップ(68)から製造されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。   10. The carrier shaft tube (34) is manufactured from a shaped flat sheet metal strip (68) before being pushed into the tool (10). The method according to one item. 局所的に異なる板厚が、前記キャリア・シャフト管(34)の前記シートメタルストリップ(68)に圧延加工され、前記シートメタルストリップ(68)が、所望の軸方向長さに切断され、管に成形され、溶接継目(70)によって閉じられることを特徴とする請求項10に記載の方法。   Locally different plate thicknesses are rolled into the sheet metal strip (68) of the carrier shaft tube (34), and the sheet metal strip (68) is cut to a desired axial length into the tube. 11. A method according to claim 10, characterized in that it is formed and closed by a weld seam (70). 前記シートメタルストリップ(68)が、長手方向軸(48)に対して横方向で、少なくとも2つのキャリア・シャフト管(34)の円周に対応する幅(86)を有して設計されることを特徴とする請求項10或いは11に記載の方法。   The sheet metal strip (68) is designed with a width (86) transverse to the longitudinal axis (48) and corresponding to the circumference of at least two carrier shaft tubes (34). The method according to claim 10 or 11, characterized in that: 請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置であって、ツール(10)を備え、
前記キャリア・シャフト管(34)が、局所的に膨張可能であること、及び
前記キャリア・シャフト管(34)が、前記ツール(10)内に挿入された前記付属部品(26、28)に関して回転されることによって、前記付属部品(26、28)に接合されうること、を特徴とする装置。
Device for carrying out the method according to any one of claims 1 to 12, comprising a tool (10),
The carrier shaft tube (34) is locally inflatable and the carrier shaft tube (34) rotates with respect to the attachment (26, 28) inserted into the tool (10). And can be joined to the accessory parts (26, 28).
前記ツール(10)が、前記付属部品(26、28)の間隔に対応する受型(20)を有するツール下側部品(12)を備え、前記ツールを、合致する受型(22)を有するツール上側部品(16)によって閉じることができることを特徴とする請求項13に記載の装置。   The tool (10) comprises a tool lower part (12) having a receiving mold (20) corresponding to the spacing of the accessory parts (26, 28), the tool having a matching receiving mold (22). 14. Device according to claim 13, characterized in that it can be closed by means of a tool upper part (16). 凹部が、前記ツール上側部品(16)及びツール下側部品(12)の端面にそれぞれ形成され、前記ツール(10)の閉じられた状態で開口(32、30)を形成し、前記開口(32、30)を通して、キャリア・シャフト管(34)を案内することができ、さらに前記挿入された付属部品(26、28)に通すことができることを特徴とする請求項14に記載の装置。   Recesses are formed in the end faces of the tool upper part (16) and the tool lower part (12), respectively, to form openings (32, 30) in the closed state of the tool (10), and the openings (32 , 30) through which the carrier shaft tube (34) can be guided and further passed through the inserted attachment (26, 28). 付属部品(26、28)を正確な位置付けで挿入及び固定するために、前記受型(20、22)内にストップと位置調整要素とが提供されることを特徴とする請求項14又或いは15に記載の装置。   16. A stop and an alignment element are provided in the receiving mold (20, 22) for inserting and securing the accessory (26, 28) in a precise position. The device described in 1. 前記ツール上側部品(16)が、長手方向(36)で互いに対して配置される2つの部分(16a、16b)から形成されることを特徴とする請求項14〜16のいずれか一項に記載の装置。   17. The tool upper part (16) is formed from two parts (16a, 16b) arranged relative to each other in the longitudinal direction (36). Equipment. 前記ツール下側部品(12)が、長手方向(36)で互いに対して配置される2つの部分(12a、12b)から形成されることを特徴とする請求項14〜17のいずれか一項に記載の装置。   18. The tool lower part (12) is formed from two parts (12a, 12b) arranged relative to each other in the longitudinal direction (36). The device described. 前記ツール下側部品(12)が、一体で形成されることを特徴とする請求項14〜18のいずれか一項に記載の装置。   19. A device according to any one of claims 14 to 18, characterized in that the tool lower part (12) is integrally formed. 前記ツール上側部品(16)の前記個々の部品(16a、16b)を、前記ツール下側部品(12)から個々に解放することができることを特徴とする請求項14〜19のいずれか一項に記載の装置。   20. The individual tool (16a, 16b) of the tool upper part (16) can be individually released from the tool lower part (12) according to any one of claims 14-19. The device described. 前記端面に少なくとも1つの油圧ラム(52)が提供され、前記油圧ラム(52)によって、前記設置されたキャリア・シャフト管(34)にアップセット圧力を及ぼすことができることを特徴とする請求項14〜20のいずれか一項に記載の装置。   15. At least one hydraulic ram (52) is provided on the end face, the hydraulic ram (52) being able to exert upset pressure on the installed carrier shaft tube (34). The apparatus as described in any one of -20. 1つの端面で、駆動ユニット(54)が、前記設置されたキャリア・シャフト管(34)と動作接続状態にされうることを特徴とする請求項14〜21のいずれか一項に記載の装置。   Device according to any one of claims 14 to 21, characterized in that at one end, a drive unit (54) can be in operative connection with the installed carrier shaft tube (34). 前記駆動ユニット(54)に動作可能に接続された前記キャリア・シャフト管(34)が、能動接続が得られるまで、前記ツール(10)内に固定された前記付属部品(26、28)に関して回転されうることを特徴とする請求項22に記載の装置。   The carrier shaft tube (34) operably connected to the drive unit (54) rotates with respect to the accessories (26, 28) secured in the tool (10) until an active connection is obtained. 23. The apparatus of claim 22, wherein the apparatus can be. 各個々の付属部品(26、28)を、固定された回転位置を有する前記キャリア・シャフト管(34)に関して個別に回転することができるように、接合に必要とされる前記駆動ユニットが、前記ツール(10)に一体化されることを特徴とする請求項14に記載の装置。   The drive unit required for joining is such that each individual accessory (26, 28) can be individually rotated with respect to the carrier shaft tube (34) having a fixed rotational position, 15. Device according to claim 14, characterized in that it is integrated in the tool (10).
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