CN101427056A - 传动装置的板构件的连接部 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传动装置(1)的板构件(2、3)的连接部(5)，其中连接部(5)在最少一个第一板构件(2)和至少一个第二板构件(3)之间具有至少一个形状配合部，并且在这里，所述形状配合部借助至少一个轴颈(6)构成，该轴颈(6)突出于第一板构件(2)，其中，轴颈(6)接合到第二板构件(3)上的开口(9)内，所述开口(9)至少部分与轴颈(6)的外轮廓相适应。

Description

传动装置的板构件的连接部
技术领域
本发明涉及一种传动装置的板构件的连接部，其中连接部在最少一个第一板构件和至少一个第二板构件之间具有至少一个形状配合部，并且在这里，所述形状配合部借助至少一个轴颈构成，该轴颈突出于第一板构件，其中，轴颈接合到第二板构件上的开口内，所述开口至少部分与轴颈的外轮廓相适应。本发明还涉及具有这种连接部的传动装置。
背景技术
在DE 26 52 652 A1中描述了这种连接部。通过形状配合部可以确保，共同围绕转动轴旋转的构件抵抗扭矩地相互固定。在其它情况下通过这种连接部确保，部件不彼此相对地转动或者不以其它方式彼此相对运动。在DE 26 52 652 A1中描述了后述的情况。用于固定行星螺栓的固定板借助行星传动装置架的板材的贯穿而附加固定在行星传动装置架上。这种贯穿通过压铸或者冲压压铸生成。
在高扭矩必须在传动装置的两个相互连接的板构件之间传递的情况下，板构件经常借助熔焊连接或者借助铆接相互连接。熔焊引入的热量经常导致传动装置构件的不希望的变形。因此，铆接被经常使用。铆钉例如在行星传动装置内布置在行星螺栓之间。然而，提供给铆钉头的轴向以及径向结构空间常常是少的。那么传动装置的尺寸必须相应大地形成，以能够引入与待传递扭矩匹配的铆钉。
发明内容
本发明的任务因此在于，提供一种传动装置的板构件的连接部以及具有这种连接部的传动装置，该连接部节约空间地构造并且可以传递在相互连接的构件之间的高的扭矩。
根据权利要求1特征部分内容，该任务这样解决，即，从第一构件贯穿的轴颈伸入到第二板构件的开口内或者伸入穿过该开口，并且在此，轴颈至少在后凹口上从后侧钩住第二板构件。后凹口以与第二板构件板材的原材料相同的材料构造。第一板构件和第二板构件借助从后钩住后凹口的轴颈以不可拆卸的方式相互连接。板构件通过贯穿自有材料，无需通常的连接件——铆钉的辅助而相互铆紧。此外，在轴颈的自由端部的边缘侧，材料通过压铸、滚压、冲压或者弯曲径向向外这样转移，以使得材料从后侧钩住后凹口。当轴颈为中空时，材料可以简单从轴颈挤出到后凹口上。第二构件上的后凹口或者在相互安装板构件前生成以及因此在制造连接部前生成，或者如本发明构造方式所设计，在制造铆接连接部时，通过从第二板构件挤出材料而形成。后凹口或者直接在开口内构造或者是通孔开口背离第一板构件的边缘。
轴颈优选从第一板构件的壁部分贯穿，从而在轴颈的背侧在背离第二板构件的侧面，在第一板构件内构造有凹部。制造轴颈所需要的模具的凸模优选是外圆柱形。因此，轴颈是外圆柱形的，而通过挤出材料所生成的凹部是内圆柱形的。轴颈的体积相应于从凹部挤出的材料。
优选的是，板构件借助两个或者更多的根据本发明的连接部相互设定。此外，根据本发明的连接部与到目前为止已知的连接部的组合如通过借助铆接的传统连接一样或者如通过螺栓连接一样相互组合的。单个连接部的尺寸匹配于最大负载的部位。到构件上的最大负载根据位置和实施方式部分地分布到单个连接部上。可以想到的是，在总连接部内相同类型的单个连接部是尺寸相同的或者在尺寸上相互不同的。
本发明的构造方式设计为，连接部是贯穿铆接连接部，其由来自相互叠合的板构件的材料的塑性变形和贯穿实现。此外，第二板构件在初始状态下在预定部分上具有通孔，通孔将在随后构成开口。那么第一板构件的部分首先平放在该部分上，第一板构件的所述部分也可以选择性地设有通孔。在这里，通孔具有轴颈的随后的对称轴，作为共同的对称轴。最后，借助凸模生成轴颈并且同时生成铆接连接部。凹部具有相应于凸模外部形状的内部形状，轴颈借助所述凸模被从第一板构件挤出。
轴颈在贯穿铆接连接部内具有体积，该体积基本相应于被从凹部挤出的材料体积。轴颈在铆接连接部内端侧地这样延展，以使得轴颈的径向外部尺寸大于后凹口上的开口内的最窄截面。
后凹口具有一个形状，该形状由凹模(第二板构件在铆接时支承在其上)尺寸、凸模尺寸、前述这些尺寸相互的比例以及由成型力得出。后凹口的轮廓由第二板构件的材料构成，其在成型时以及在轴颈的同时的端侧变形时通过第一板构件的材料或者说通过从第一板构件挤出的材料以塑性方式变形。此外，后凹口的轮廓由这样的材料确定，所述材料从轴颈径向向外弯曲并从后侧钩住后凹口。
连接部以有限元法计算设置并且以实验测试。在这里，特别的把注意力放在材料的截面上，通过该材料，轴颈和第一板构件在轴颈贯穿之后没有完全相互分离，并且因此该材料在材料贯穿之后依然将第一板构件与轴颈以同一材料连接。
因此，在设置铆接连接部时，除了考虑构成板构件的材料的特性以及成型技术的规律性之外，还考虑下面实施的并在根据图1的实施例中示出的参数，这些参数首先也将影响前述截面的稳定性：
f是凹部的内直径
g是凹部与轴颈对称轴同向指向的深度
e是相互叠合在连接部上的板构件的、与轴颈对称轴同向指向的总壁厚
d是连接部上的第一板构件的壁厚
c是连接部上的第二板构件的壁厚
a是轴颈内可能的通孔的最窄截面
b是第二板构件的开口上的轴向隆起部的最大径向外部尺寸以及因此同时是凹模的内直径，在制造贯穿铆接连接部时第二板构件支承在该凹模上。
本发明的其它构造方式是上述这些参数彼此间的结构性确定的关系以及计算确定的关系，并在图2中以表格方式概括。
本发明实现一种铆接连接部，其被非常节约空间地实施并且只需要少甚至不需要轴向结构空间。因此可以放弃作为构件的传统连接件——铆钉。铆接连接部在安装传动装置构件时可简单制造并且因此是廉价的。该铆接连接部也可以应用于具有相对较厚壁厚的板构件。铆接连接部的径向尺寸是小的，从而铆接连接部也可以安置在传统铆钉头基于其尺寸也许会产生干扰的位置上。
具体实施方式
图1示出被实施为行星传动装置的传动装置1的局部视图。标识为第二板构件2的行星传动装置架与第一板构件3连接，板构件3在外部具有针对离合器片的齿4或者接合部。板构件2和3借助根据本发明的、另外的连接部相互连接，这些连接部中连接部5的实施例在附图中示出。连接部5是具有力配合部位的板构件2和3的形状配合连接部。此外，轴颈6轴向突出于第一板构件3。轴颈6的对称轴7以平行于行星传动装置的旋转轴8的方式延伸。开口9构造在第二板构件2内。开口9具有后凹口10，后凹口10由侧面11限定并且终结于环形棱边12。环形棱边12限定开口9的最窄截面。侧面11可选地是或者被弯曲为内锥形侧表面。开口9的直径以朝向第一板构件2的方向增大。开口在该区域内被轴颈的外圆锥形部分13填满。所述部分13可选地沿任意方向弯曲。后凹口10在侧面11上被凸出部14从后侧钩住。凸出部14沿轴向塑性成型在侧面11上并由此被张紧，这是因为所述轴颈沿另一轴向方向借助在开口9内的部分13支承。
凹部15在背侧紧挨轴颈6。凹部15内空心圆柱形构造并且基本具有从第一构件2轴向突出的轴颈6的体积。轴颈6具有通孔20，通孔20在轴颈的自由端部16的方向扩展并且沿相反方向过渡至凹部15。
轴向隆起部17凸出于第二板构件3。隆起部17由第二板构件3的材料构成，其在制造贯穿铆接连接部时借助轴颈6的材料被从开口9挤出，用于构成后凹口10。在凹部内的环形内棱边18和在隆起部上的环形外棱边19设有半径r，半径r优选具有0.05毫米至2毫米大小。
附图标记列表
1    传动装置
2    第二板构件
3    第一板构件
4    齿
5    连接部
6    轴颈
7    对称轴
8    旋转轴
9    开口
10   后凹口
11   侧面
12   环形棱边
13   部分
14   凸出部
15   凹部
16   端部
17   隆起部
18   内棱边
19   外棱边
20   通孔

Claims (15)

1.一种传动装置(1)的板构件(2、3)的连接部(5)，其中所述连接部(5)在最少一个第一板构件(3)和至少一个第二板构件(2)之间具有至少一个形状配合部，并且所述形状配合部借助至少一个轴颈(6)构成，所述轴颈(6)突出于所述第一板构件(3)，其中，所述轴颈(6)接合到所述第二板构件(3)上的开口(9)内，所述开口(9)至少部分与所述轴颈(6)的外轮廓相适应，其特征在于，所述轴颈(6)至少在所述第二板构件(2)的后凹口(10)上从后侧钩住所述第二板构件，并且所述板构件(2、3)在所述后凹口(10)上以不可拆卸的方式相互连接。
2.根据权利要求1所述的连接部，其特征在于，在所述轴颈(6)的自由端部(16)上的边缘侧的材料径向向外突出于所述轴颈(6)，并且从后侧钩住由所述第二板构件(2)的材料构成的所述后凹口(10)。
3.根据权利要求2所述的连接部，其特征在于，所述轴颈(6)沉入到所述开口(9)内的自由端部(16)以凸出方式径向向外延展，并且在此在轴向上从后侧钩住所述后凹口(10)。
4.根据权利要求1或2或3所述的连接部，其特征在于，所述轴颈(6)是中空的。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的连接部，其特征在于，所述轴颈(6)从后侧钩住在所述开口(9)内构造的后凹口(10)。
6.根据权利要求1所述的连接部，其特征在于，由所述第一板构件(3)的材料制成的所述轴颈(6)被如此贯穿，以使得在所述轴颈(6)背离所述第二板构件(2)的侧上在所述轴颈(6)的背侧，凹部(15)构造在第一板构件(3)内。
7.根据权利要求6所述的连接部，其特征在于，所述凹部(15)呈内圆柱形，其中，所述凹部(15)的对称轴(7)沿所述轴颈(6)的突出方向取向，并且所述凹部(15)的内直径相应于所述凹部(15)的与所述对称轴(7)同向指向的深度的0.5倍至1.5倍。
8.根据权利要求6所述的连接部，其特征在于，所述凹部(15)呈内圆柱形，其中，所述凹部(15)的所述对称轴(7)沿所述轴颈(6)的突出方向取向，并且所述深度相应于在所述连接部(5)上的所述第一板构件(3)的与所述对称轴(7)同向指向的壁厚的0.3倍至0.9倍。
9.根据权利要求6所述的连接部，其特征在于，所述凹部(15)呈内圆柱形，其中，所述凹部(15)的所述对称轴(7)沿所述轴颈(6)的突出方向取向，其中，所述凹部(15)的内直径相应于相互叠合在所述连接部(5)上的所述板构件(2、3)的总壁厚0.75倍至1.5倍，并且所述总壁厚是与所述对称轴(7)方向相同地观察所述第一板构件(2)壁厚和所述第二板构件(3)壁厚的总和。
10.根据权利要求6或7或8或9所述的连接部，其特征在于，所述轴颈(6)进而所述凹部(15)以及所述后凹口(10)和凸出部(14)在所述轴颈(6)的自由端部(16)上由所述连接部(5)上的所述板构件的板材部分构成，所述凸出部(14)从后侧钩住所述开口(9)内的所述后凹口(10)，其中，在制造所述连接部(5)时所述部分的材料在一个工序中被从相互叠合的板构件(2、3)中以塑性方式挤出。
11.根据权利要求6所述的连接部，其特征在于，所述轴颈(6)进而所述凹部(15)以及所述后凹口(10)和凸出部(14)在所述轴颈(6)的自由端部(16)上由所述连接部(5)上的所述板构件的板材部分构成，所述凸出部(14)从后侧钩住所述开口(9)内的所述后凹口(10)，其中，在制造所述连接部(5)时所述部分的材料在一个工序中被从相互叠合的板构件(2、3)中塑性挤出，并且所述凹部(15)空心内圆柱形地构成而所述轴颈(6)中空地构成，其中，所述凹部(15)的所述对称轴(7)沿所述轴颈(6)突出的方向取向，并且其中，所述凹部(15)的所述内直径是所述轴颈(6)的最大自由内部尺寸的1.8倍至8倍。
12.根据权利要求6所述的连接部，其特征在于，所述轴颈(6)进而所述凹部(15)以及所述后凹口(10)和凸出部(14)在所述轴颈(6)的自由端部(16)上由所述连接部(5)上的所述板构件的板材部分构成，所述凸出部(14)从后侧钩住所述开口(9)内的所述后凹口(10)，其中，在制造所述连接部(5)时所述部分的材料在一个工序中被从相互叠合的板构件(2、3)中塑性挤出，并且所述凹部(15)空心内圆柱形地构成而所述轴颈(6)中空地构成，其中，所述凹部(15)的所述对称轴(7)沿所述轴颈(6)突出的方向取向，并且其中，所述轴颈(6)的内部尺寸相应于相互叠合在所述连接部(5)上的所述板构件的总壁厚的0.2倍至0.8倍，并且，所述总壁厚是与所述对称轴(7)的方向相同地观察的所述第一板构件(2)壁厚和所述第二板构件(2)壁厚的总和。
13.根据权利要求6所述的连接部，其特征在于，所述轴颈(6)进而所述凹部(15)以及所述后凹口(10)和凸出部(14)在所述轴颈(6)的自由端部(16)上由所述连接部(5)上的所述板构件的板材部分构成，所述凸出部(14)从后侧钩住所述开口(9)内的所述后凹口(10)，其中，在制造所述连接部(5)时所述部分的材料在一个工序中被从相互叠合的板构件(2、3)中以塑性方式挤出，并且所述第二板构件具有凸出部(14)，所述凸出部(14)是由塑性挤出的材料的部件所构成的，其中，所述凸出部(14)沿与所述对称轴(7)的相同方向指向的方向朝向所述后凹口(10)从所述第二板构件(2)突出。
14.根据权利要求13所述的连接部，其特征在于，所述凹部(15)内圆柱形构造，其中，所述凹部(15)的所述对称轴(7)沿所述轴颈(6)的突出方向取向，并且所述凸出部(14)的最大径向的并且因此横向于所述对称轴(7)指向的外部尺寸是所述凹部(15)的内直径的0.5倍至1倍。
15.一种具有根据前面权利要求之一所述的连接部(5)的传动装置，其特征在于，板构件(2、3)中的至少一个是行星传动装置的行星传动装置架。
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