CN109477509A - 用于车辆的法兰轴 - Google Patents

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保罗-图德·迪努
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Abstract

本发明涉及用于车辆的轴(1)，其包括杆(2)和在杆(2)上一体式地成形的至少一个法兰(3)，其中，轴(1)要么由沿纵轴线相互连接的两个金属半部(1a、1b)构造，要么一件式地由纤维塑料复合物构造。此外，本发明还涉及用于制造之前提到的轴(1)的方法。

Description

用于车辆的法兰轴
技术领域
本发明涉及用于车辆的轴，其包括杆和在杆上一体式地成形的至少一个法兰。此外，本发明还涉及用于制造之前提到的轴的方法。轴尤其是以轻型结构方式构造。
背景技术
具有杆和至少一个法兰的轴通常由轴向相互连接的法兰构件和杆构件制成。不利之处在于杆与至少一个法兰之间的连接部位。此外，由杆和至少一个法兰构造的一体式的轴也是已知的，其中，其通过车削或锻造来制成。对于通过车削制成的轴不利的是高的材料去除，并且对于通过锻造制成的轴不利的是高的能量消耗。
此外，从DE 20 58 016 A1得到了具有至少一个成形的法兰的多层的轴。轴区段和法兰区段围绕轴线同中心地构造。第一数量的层相互同中心地布置，其中，第一数量的层在轴区段和法兰区段的整个长度上延伸并且相互粘接。
发明内容
本发明的任务是改进一种用于车辆的包括杆和在杆上一体式地成形的至少一个法兰的轴，并且尤其是提供用于制造该轴的自动化的方法。
根据本发明的用于车辆的轴包括杆和在杆上一体式地成形的至少一个法兰，其中，轴要么由沿纵轴线相互连接的两个金属半部构造，要么一件式地由纤维塑料复合物构造。
该轴尤其是设置用于使用在车辆中。轴例如可以作为中心轴设置用于联接在传动装置或差速器上。此外，轴也可以在车轮驱动装置中或车辆的转向设施中使用。
换言之，轴或法兰轴可以要么由金属材质，要么由纤维塑料复合物构造。决定性的是至少一个法兰和杆的一体式的构造。如果轴由金属材质，尤其是由钢材质或由轻金属制成，那么就将两个半部拼接到一起。两个半部相同地构造，并且分别具有至少一个法兰，所述法兰与杆一体式地构造。两个半部可以材料锁合地(stoffschlüssig)拼接，尤其是焊接或粘接。对于由两个金属半部形成的轴来说所表征的是两个纵向接缝，所述纵向接缝在轴的整个轴向长度上延伸。如果轴由纤维塑料复合物构造，那么轴一件式地构造。优选地，轴构造为空心轴。
法兰轴的根据本发明的整合式的结构能够实现更高的生产率，并且同时能够实现在制造时的成本下降。法兰轴是本身加强的并且在负荷的情况下具有高的刚性和很小的应力。法兰轴以轻型结构方式构造。
优选地，轴由热塑性的纤维塑料复合物制造。尤其地，轴由利用树脂预浸渍的丝线、所谓的预浸件制成。有利地，轴由具有大量预浸渍的丝线的带制成。轴尤其是由碳纤维增强的塑料成形出。备选地，轴也可以由玻璃纤维增强的塑料或由芳纶纤维增强的塑料或由其他适当的纤维塑料复合物成形出。纤维优选构造为长纤维。纤维塑料复合物尤其是包括热塑性的塑料。
此外也可想到的是，轴由金属板材制成。很小的强度的钢板材和较高强度的钢板材尤其是适用的。有利地，金属板材由轻金属构造。
根据优选的实施例，在至少一个法兰与杆之间的一体式的过渡部上构造有用于提高抗弯刚度的肋部。因此，多个肋沿径向方向延伸，所述肋用作在法兰与杆之间的相应的支撑和连接部段。优选地，肋在周边上均匀分布。尤其是设置有六个肋，然而也可以设置更多或更少的肋。优选在两个肋之间，于法兰上设置有孔。
根据另外的优选的实施例，在至少一个法兰与杆之间的一体式的过渡部上设置有用于孔的凹部。换言之，法兰具有加强结构，所述加强结构尤其设置用于提高的转矩负荷，其中，为了使螺栓简化地穿过并紧固到在法兰上为此设置的孔中，凹部设置在法兰上的加强结构中。因此，在两个凹部之间切向地构造有接片区域。
按照本发明的用于制造根据本发明的轴的方法尤其是包括随后的方法步骤。首先，要么由沿纵轴线相互连接的两个金属半部，要么一件式地由纤维塑料复合物制造轴坯件。尤其地，由纤维塑料复合物构成的带优选围绕芯地缠绕，由此构造出轴坯件。随后，轴坯件夹紧到变形设备中。根据第三方法步骤，借助阳模和阴模在轴坯件的至少一个远端上构造法兰。阴模尤其是两件式地构造。优选地，阴模径向地布置在轴坯件的杆上，并且阳模轴向地导入阴模中，以便使法兰几何形状成形到轴坯件中。换言之，阳模轴向地挤入到法兰中，其中，法兰被朝阴模挤压，并且由此在阳模与阴模之间将法兰几何形状构造到轴坯件中。有利地执行之前提到的、用于将法兰几何形状在轴坯件的两个远端上构造到轴坯件中的方法步骤。最后，将轴从变形设备中取出。
优选地，尤其是在从变形设备中取出轴之后，将多个孔构造到至少一个法兰中。孔在此轴向地延伸穿过至少一个法兰。
本发明包括如下技术教导：在轴坯件的至少一个远端上通过冷变形或热变形来构造法兰。根据使用的材料、尤其是材质和材料厚度而定地，对轴进行热变形或冷变形。冷变形尤其是在软的金属板材的情况中适用，其中，对高强度的金属板材以及纤维塑料复合材料进行热变形。
附图说明
另外的改进本发明的措施随后与对本发明的两个优选的实施例的描述一起借助附图详细示出，其中，相同的附图标记涉及相同的或类似的构件。在此：
图1示出了用于说明按照第一实施例的根据本发明的轴的结构的示意性的立体图；
图2示出了用于说明按照第二实施例的根据本发明的轴的结构的示意性的立体图；
图3a示出了用于说明用以制造根据本发明的轴的轴坯件的结构的示意性的立体图；
图3b示出了用于说明用以制造根据本发明的轴的轴坯件的结构的示意性的立体图；
图3c-3g示出了用于说明各自的用以制造根据图1的根据本发明的轴的方法步骤的各自的示意性的立体图。
具体实施方式
根据图1和2，用于在此未示出的车辆的根据本发明的轴1包括杆2和两个在杆2上一体式地成形的法兰3。轴1构造为空心轴。
根据图1，在各自的法兰3与杆2之间的一体式的过渡部上构造有各自的肋部4，用于提高轴1的抗弯刚度。此外，在各自的法兰3上构造有多个孔6。
在图2中，在各自的法兰3与杆2之间的一体式的过渡部上设置有针对孔6的凹部5。因此，各自的法兰3具有加强结构，其尤其是设置用于轴1的提高的转矩负荷。在各自的法兰3上，凹部5在加强结构中设置用于将在此未示出的螺栓简化地穿过和紧固到为此设置的孔6中。因此，沿切向在两个凹部5之间构造有接片区域12。
图3a和3b示出各自的轴坯件7，在执行多个根据本发明的方法步骤之后，从轴坯件可以制造出根据图1或2的根据本发明的轴1。
根据图3a，轴坯件7具有杆2和两个在杆2上一体式地成形的法兰3。轴坯件7由两个金属半部1a、1b构造，其沿纵轴线相互连接。因此，轴坯件7具有两个纵向接缝13。
根据图3b，轴坯件7具有杆2和两个在杆2上一体式地成形的法兰3。轴坯件7一件式地由纤维塑料复合物构造。在此，包括在热塑性基质中嵌入的碳纤维的预浸带14为了构造轴坯件7以锐角围绕轴坯件7的纵轴线缠绕。
图3c、3d、3e、3f和3g示出了用于从轴坯件7制造根据图3a的轴1的方法步骤的顺序。
根据图3c，轴坯件7夹紧到在此仅部分示出的变形设备中。变形设备包括阳模9和阴模10。阳模9一件式地构造，其中阴模10两件式地构造。阴模10径向地布置在轴坯件7的杆2上。为此，阴模10的两个半部相向地受引导，从而杆2被阴模10包围。
根据图3d，阳模9轴向地引入阴模10中，以便在阳模9和阴模10上构造的法兰几何形状11成形到轴坯件7中。轴坯件7，尤其是轴坯件7的远端8上的法兰3基本上轴向地布置在阳模9与阴模10之间，并且使阳模9和阴模10的法兰几何形状11印在其上。阴模10的法兰几何形状11在图3g中示出。
在图3e中示出法兰3在阴模10中成形期间的阳模9。因此，在该方法步骤中实现轴坯件7的构型。
图3f和3g从两个视角示出了构型出的法兰3。阳模9远离阴模10。为了构型出第二法兰3打开阴模10，转动轴坯件7，并且在轴坯件7的还未变形的远端8上重复根据图3c至3g的之前提到的方法步骤。最后，完成的轴1从变形设备取出。
附图标记列表
1 轴
1a、1b 金属半部
2 杆
3 法兰
4 肋部
5 凹部
6 孔
7 轴坯件
8 远端
9 阳模
10 阴模
11 法兰几何形状
12 接片区域
13 纵向接缝
14 预浸带

Claims (10)

1.用于车辆的轴(1)，所述轴包括杆(2)和在杆(2)上一体式地成形的至少一个法兰(3)，其中，轴(1)要么由沿纵轴线相互连接的两个金属半部(1a、1b)构造，要么一件式地由纤维塑料复合物构造。
2.根据权利要求1所述的轴(1)，其特征在于，所述轴(1)由热塑性的纤维塑料复合物制成。
3.根据权利要求1所述的轴(1)，其特征在于，所述轴(1)由金属板材制成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的轴(1)，其特征在于，所述轴(1)构造为空心轴。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轴(1)，其特征在于，在所述至少一个法兰(3)与所述杆(2)之间的一体式的过渡部上构造有用于提高抗弯刚度的肋部(4)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的轴(1)，其特征在于，在所述至少一个法兰(3)与所述杆(2)之间的一体式的过渡部上设置有用于孔(6)的凹部(5)。
7.一种用于制造根据权利要求1至6中任一项所述的轴(1)的方法，其特征在于具有如下方法步骤：
-要么由沿纵轴线相互连接的两个金属半部(1a、1b)，要么一件式地由纤维塑料复合物来制造轴坯件(7)，
-将轴坯件(7)夹紧到变形设备中，
-借助阳模(9)和阴模(10)在轴坯件(7)的至少一个远端(8)上构造法兰(3)，并且
-从变形设备中取出轴(1)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述阴模(10)径向地布置在所述轴坯件(7)的杆(2)上，并且所述阳模(9)轴向地导入到所述阴模(10)中，以便使法兰几何形状(11)成形到所述轴坯件(7)中。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将多个孔(6)构造到至少一个法兰(3)中。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述轴坯件(7)的至少一个远端(8)上通过冷变形或热变形来构造法兰(3)。
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WO (1) WO2018024284A1 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1734268A (en) * 1925-11-27 1929-11-05 Packard Motor Car Co Propeller shaft and method of making
GB2170575A (en) * 1985-01-31 1986-08-06 Uni Cardan Ag Shaft couplings
DE19544008A1 (de) * 1994-11-28 1996-06-05 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Welle mit integrierten Winkelausgleichselementen aus faserverstärkten Kunstharzen
EP0816702A2 (de) * 1996-06-25 1998-01-07 ATEC-Weiss GmbH & Co. KG Flexible Wellenkupplung
CN2449003Y (zh) * 2000-07-21 2001-09-19 李扩全 复合结构的处理辊法兰盘
DE102007028021A1 (de) * 2007-06-19 2008-12-24 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Flansch für Transmissionswelle
CN202371322U (zh) * 2011-12-13 2012-08-08 中联重科股份有限公司 物料输送机械、复合结构输送管
CN203161790U (zh) * 2013-01-16 2013-08-28 杭州四通传动件有限公司 四驱动力分配的中空法兰轴

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3651661A (en) 1970-02-02 1972-03-28 United Aircraft Corp Composite shaft with integral end flange
DE4005771C1 (en) * 1990-02-23 1991-09-19 Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt Ev, 5300 Bonn, De Cpd. fibre coupling mfg. - uses tubular wound section flanked by conical wound sections to be compressed into flanges

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1734268A (en) * 1925-11-27 1929-11-05 Packard Motor Car Co Propeller shaft and method of making
GB2170575A (en) * 1985-01-31 1986-08-06 Uni Cardan Ag Shaft couplings
DE19544008A1 (de) * 1994-11-28 1996-06-05 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Welle mit integrierten Winkelausgleichselementen aus faserverstärkten Kunstharzen
EP0816702A2 (de) * 1996-06-25 1998-01-07 ATEC-Weiss GmbH & Co. KG Flexible Wellenkupplung
CN2449003Y (zh) * 2000-07-21 2001-09-19 李扩全 复合结构的处理辊法兰盘
DE102007028021A1 (de) * 2007-06-19 2008-12-24 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Flansch für Transmissionswelle
CN202371322U (zh) * 2011-12-13 2012-08-08 中联重科股份有限公司 物料输送机械、复合结构输送管
CN203161790U (zh) * 2013-01-16 2013-08-28 杭州四通传动件有限公司 四驱动力分配的中空法兰轴

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