CN113635042A - 用于对至少一个轴进行定位的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将轴(3)相对于包括用于轴(3)的毂(2)的至少一个功能元件(4)、尤其是凸轮(4a)定位的装置(1)，其中，设置有用于使轴(3)相对于至少一个功能元件(4)的毂(2)同轴对准的尾座(5)，其中，尾座(5)包括用于轴(3)的径向可调节的定心锥(6)，其中，尾座(5)的外径小于毂(2)的内径。这样，能够避免通过偏心连接而在轴(3)的表面上形成划痕。

Description

用于对至少一个轴进行定位的装置
技术领域
本发明涉及一种用于将轴相对于包括用于轴的毂的至少一个功能元件进行定位的装置。另外，本发明涉及一种使用这样的装置将轴热连接到包括用于轴的毂的至少一个功能元件的方法。
背景技术
从DE 10 2008 064 194 A1中已知一种用于将包括用于轴的凹部的至少一个功能元件定位到轴上的预定角度位置的装置，其中，该装置包括用于功能元件的支架。
DE 10 2007 056 638 A1提出了另一种用于安装复合结构的装置，该复合结构由承载了功能元件的至少一个轴和在不可分割的轴承中支撑这些功能元件的壳体组成，其中，该壳体包括定位装置，该定位装置在连接之前将功能元件保持在壳体中的预定相位位置，使得至少一个轴能够穿过壳体的轴承和功能元件中的开口被推入。在此，定位装置设置有用于功能元件的凹部，该凹部具有止挡件，该止挡件逆着轴的连接方向支撑功能元件，其中，定位装置的凹部具有作为负轮廓的、功能元件轮廓的部分轮廓，使得能够根据功能元件的之后的连接位置将功能元件保持在相位位置。由此能够实现相位特别精确的定位。
从DE 10 2009 060 350 A1中已知一种用于安装承载功能元件的轴的装置，其中，该装置包括机器平台，在该机器平台上，用于对准、正确定位功能元件的多个定位垫片被布置为使轴能够被推入。定位垫片可逆地固定在框架上，而框架又可逆地固定在机器平台上。在此，通过具有多个可用的框架，能够实现制造过程的快速转换。
从DE 10 2011 106 981 A1中已知一种用于使包括孔的至少一个连接部件与轴产生接合的连接的装置，其中，该装置具有连接装置，该连接装置具有用于夹持轴的第一夹持器和用于位置定向地夹持连接件的第二夹持器。在此，轴在一端处被居中地夹持在可旋转安装的夹持装置中，并在另一端处通过定心尖定心，其中，将连接部件加热到期望的温度，并且孔扩大到超过轴的直径。这样，尤其通过要创建的装置能够优化连接过程。
由EP 2 777 868 B1已知另一种用于将包括用于轴的毂的至少一个功能元件定位在轴上的装置。
然而，对于已知装置的缺点是轴与待连接在轴上的功能元件的毂之间的复杂的同轴对准，其中，在不精确的同轴度的情况下能够产生损坏轴表面的划痕。
因此，本发明提出一种解决该问题的装置，通过该装置，轴能够相对容易地与待连接在其上的功能元件的毂同轴地对准，并且由此能够避免现有技术中已知的缺点。
根据本发明，该问题通过独立权利要求1的主题解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。
发明内容
本发明基于以下基本构思，即在用于将包括毂的功能元件连接到相关联的轴上的装置中不对准功能元件而是对准轴，该构思在技术上以极其简单的方式利用了尾座上的、安装为径向可移动的定心锥。根据本发明的以此为目的用于将轴相对于包括用于轴的毂的至少一个功能元件、尤其是凸轮定位的装置，包括用于使轴相对于至少一个功能元件的毂同轴对准的尾座，其中，在该尾座的纵向端侧上设置有用于轴的径向可调节的定心锥。另外，尾座的外径小于毂的内径，使得尾座连同所述锥能够带有游隙地移动通过待连接的功能元件的毂。当尾座及其定心锥接合到空心轴中，并与引导托架一起向毂进给时，只要轴不与待连接在其上的功能元件的相关联的毂同轴地延伸，轴就能够沿径向方向容易且毫无问题地偏移。到目前为止，轴和功能元件的毂的非同轴布置导致毂的轴线和轴的轴线彼此平行延伸，并且由此，轴被偏心地推入到毂中，从而在轴的表面上形成了不希望的划痕。尽管这种划痕在毂的区域内通常是无害的，甚至对于增加扭矩传递是有利的，但是这些划痕并不仅仅在毂下方或在毂的区域内，而是在功能元件的整个轴向接合部分上延伸。因此，在轴的表面区域上也会出现这样的划痕，随后必须再次将这样的划痕精心地去除，尤其是例如当这些区域是轴承区域时。利用根据本发明的装置，能够在将轴接合到功能元件的毂中期间的第一时间相对容易地实现轴的径向偏移并因此实现同轴度。
在根据本发明的解决方案的有利的进一步改进中，定心锥通过气垫或滚珠轴承在径向方向上相对于尾座安装。这种气垫代表着特别顺畅运行的支撑物，滚珠轴承也是一样的。这样的滚珠轴承例如能够包括尾座的端面空间中的滚珠，其中，该空间的轴向高度略小于滚珠的直径，使得定心锥利用其面向该空间的表面安装在滚珠上。此外，借助这种气垫支撑物或滚珠轴承，还能够实现轴的转动。
在根据本发明的解决方案的另一有利的实施例中，定心锥具有中心的轴向延伸部，该定心锥通过该延伸部以间隙配合的方式接合到尾座的轴向凹部中。通过这种轴向延伸部，定心锥因此被安装在尾座上，其中，由于轴向延伸部在凹部中的间隙配合，提供了预定的径向间隙，通过该径向间隙能够补偿轴与毂之间可能不存在的同轴度。
实际上，在轴向延伸部上布置有朝向外侧敞开的环形槽。通过这种环形槽，可以例如借助于接合销或平头螺钉将定心锥轴向固定在尾座上。例如，能够在尾座中设置有各自用于容纳平头螺钉的径向延伸的至少三个内螺纹，其中，在安装状态下，这些平头螺钉在轴向延伸侧接合到环形槽中，并由此实现定心锥在尾座上的可转动轴向固定。通过松开平头螺钉，能够比较容易地从尾座上移除定心锥，例如以对滚珠轴承进行维护。
在根据本发明的解决方案的另一有利的实施例中，沿拧入方向在每个平头螺钉的前面设置有弹簧和滚珠，其中，在安装状态下，滚珠在轴向延伸侧接合到环形槽中并将定心锥定心。通过这种在轴向延伸侧的环形槽中接合的弹簧预加载的滚珠，可以实现轴向延伸部在尾座侧的凹部中的预先定心，从而使定心锥相对于尾座在径向方向上预先定心。可替换地，例如当仅使用平头螺钉时，必须尤其注意，不能将这些平头螺钉完全拧入到环形槽中从而阻碍轴向延伸部或定心锥的径向间隙，而是仅将其拧入到能够径向固定尾座的定心锥即可。
此外，本发明基于以下总体思想：提出一种使用前述段落中所述的装置将轴热连接至包括毂的至少一个功能元件的方法。利用根据本发明的方法，首先轴被冷却，或者可替换地功能元件被加热。显然也能够想到的是，不仅轴被冷却而且功能元件也被加热。然后，尾座及其定心锥移动穿过待连接的功能元件的毂。轴例如借助于引导托架向上移动抵靠尾座的定心锥，然后被推到功能元件上。在此过程中，如果轴的轴线与待连接的功能元件的毂的轴线不同轴地延伸，则轴偏心地接触毂，并且在被进一步推入到到毂中时，将在轴的表面上导致划痕。然而，在根据本发明的装置中，在轴的轴线与功能元件的毂的轴线存在平行的情况下，由于径向可移动的定心锥可以同样地在径向方向上对轴进行调节，使得当存在可能的偏心时，使所述轴径向移动，从而建立同轴度，因此，能够将轴优选地无划痕地推入到毂中或穿过待连接到轴上的功能元件的毂。随后，等待使功能元件固定到轴上的温度平衡，以便能够将轴及固定在其上的功能元件的从装置上移除。因此，利用根据本发明的方法，能够在接合操作期间使轴沿径向对准要接合在其上的功能元件的毂，从而建立同轴度，由此尤其能够可靠地避免由于毂卡在轴的表面而出现的不希望的刻痕。
本发明的其他重要特征和优点从从属权利要求、附图以及根据附图从相关的附图说明中得出。
应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，以上提到的并且仍将在下文中解释的特征不仅能够以所述的相应组合使用，而且能够以其他组合或单独使用。
在附图中示出了本发明的优选的实施例，并且在下面的说明中对其进行详细说明，其中，相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。
附图说明
分别示意性地示出：
图1是根据本发明的用于将轴相对于包括用于轴的毂的至少一个功能元件定位的装置，
图2是根据本发明的尾座的截面图，
图3是图2的另一实施例的表示。
具体实施方式
根据图1，根据本发明的用于将轴3相对于包括用于轴3的毂2的至少一个功能元件4、例如凸轮4a定位的装置1具有用于使轴3相对于至少一个功能元件4的毂2同轴对准的尾座5。在此，根据本发明，尾座5包括用于轴3的径向可调节的定心锥6，并且此外尾座的外径小于毂2的内径。
在此，定心锥6能够通过气垫或滚珠轴承7在径向方向8上相对于尾座5安装(见图2和3)。
通过根据本发明的尾座5和根据本发明的装置1，当将轴3连接到功能元件4的毂2中时，如果轴3的轴线9与毂2的轴线10不是同轴延伸的而是与毂的轴线平行延伸的，则可能在第一时间引起轴3的径向偏移。这尤其有助于可靠地避免在轴3的表面上产生不希望的划痕，这种划痕在轴3的轴线9与毂2的轴线10平行时将轴插入或压入到毂中时就会产生。
从图2和图3中能够看出，定心锥6具有中心的轴向延伸部11，定心锥通过该轴向延伸部11以间隙配合(即径向间隙)的方式接合到尾座5的轴向凹部12中。在轴向延伸部11上能够布置朝向外侧敞开的环形槽13，通过该环形槽可以将定心锥6轴向固定在尾座5中。在尾座5中，能够设置径向延伸的至少三个内螺纹14，能够分别将用于将定心锥6轴向固定在尾座5上的平头螺钉15拧入所述至少三个内螺纹中。在安装状态下，平头螺钉15在轴向延伸侧直接(见图2)或间接(见图3)接合到环形槽13中。
在根据图3所示的实施例中，沿拧入方向在每个平头螺钉15的前面设置有弹簧16和滚珠17，其中，在安装状态下，滚珠17接合到轴向延伸部11上的环形槽13中，从而使轴向延伸部11被预先定心，并且由此也使定心锥6被定心。
根据图2和图3的滚珠轴承7布置在尾座5的端面凹部18中，其中，滚珠轴承7的各个滚珠的直径略大于凹部18的轴向延伸，由此实现定心锥6相对于尾座5的转动或径向间隙。
在此，将功能元件4连接在轴3上的过程如下：
首先，对轴3进行冷却和/或对功能元件4进行加热，由此首先可以进行热连接。替代地，显然也可以仅借助于压配合进行连接。随后，将尾座5及其定心锥6移动穿过功能元件4、例如凸轮4a的毂2，其中，轴3又随后借助引导托架19向上移动抵靠尾座5的定心锥6(参见图1)。因此，轴3被向上推靠在功能元件4上，其中，当轴3接触到毂2或功能元件4时，当轴3的轴线9和轮毂2的轴线10平行时，对定心锥6进行径向调整并因此使轴3进行径向调整，使得轴线9和10随后同轴地延伸，即成为同一轴线。通过定心锥6的相对容易的径向可调节性，因此，在确定的偏心率时，轴3相对于毂2偏移，由此能够可靠地避免由于功能元件4偏心地压在轴3上而形成划痕。如果轴3已经被推入到毂2中则等待使功能元件4固定到轴3上的温度平衡。然后，能够将轴3能够连同连接在其上的功能元件4从装置1上移除。
因此，利用根据本发明的方法和根据本发明的装置1，能够在轴3连接到功能元件4的轮毂2中时第一时间使轴径向偏移，从而能够尤其避免在轴3的表面上产生划痕，这种划痕在将轴3偏心地推入到轮毂2中时产生。通过这种方式，能够尤其避免耗时的返工。

Claims (8)

1.一种用于将轴(3)相对于包括用于所述轴(3)的毂(2)的至少一个功能元件(4)定位的装置(1)，所述至少一个功能元件(4)尤其是凸轮(4a)
-其中，设置有用于使所述轴(3)相对于所述至少一个功能元件(4)的毂(2)轴向对准的尾座(5)，
-其中，所述尾座(5)包括用于所述轴(3)的径向可调节的定心锥(6)，
-其中，所述尾座(5)的外径小于所述毂(2)的内径。
2.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，
所述定心锥(6)通过气垫或滚珠轴承(7)在径向方向(8)上相对于所述尾座(5)可调节地安装。
3.根据权利要求1或2所述的装置，
其特征在于，
所述定心锥(6)包括中心的轴向延伸部(11)，所述定心锥通过所述轴向延伸部以间隙配合的方式接合到所述尾座(5)的轴向凹部(12)中。
4.根据权利要求3所述的装置，
其特征在于，
在所述轴向延伸部(11)上布置有朝向外侧敞开的环形槽(13)。
5.根据前述权利要求之一所述的装置，
其特征在于，
在所述尾座(5)中设置有各自用于容纳平头螺钉(15)的径向延伸的至少三个内螺纹(14)。
6.根据权利要求4和5所述的装置，
其特征在于，
在安装状态下，所述平头螺钉(15)在轴向延伸侧接合到所述环形槽(13)中并在轴向方向上将所述环形槽固定。
7.根据权利要求4和5所述的装置，
其特征在于，
沿拧入方向在每个平头螺钉(15)的前面设置有弹簧(16)和滚珠(17)，其中，在安装状态下，所述滚珠(17)在轴向延伸侧接合到所述环形槽(13)中并将所述定心锥(6)定心。
8.一种通过根据前述权利之一所述的装置(1)将轴(3)热连接到包括用于所述轴(3)的毂(2)的至少一个功能元件(4)的方法，所述至少一个功能元件(4)尤其是凸轮(4a)，其中，
-所述轴(3)被冷却和/或所述功能元件(4)被加热，
-所述尾座(5)与其定心锥(6)移动穿过所述毂(2)，
-所述轴(3)借助于引导托架(19)向上移动抵靠所述尾座(5)的定心锥(6)，
-如果所述轴(3)没有同轴地接触所述毂(2)，则将所述轴(3)向上推靠在所述功能元件(4)上，并对所述定心锥(6)进行径向调整，从而使所述轴(3)进行径向调整，
-等待使所述功能元件(4)固定到所述轴(3)上的温度平衡，
-将所述轴(3)连同固定在其上的功能元件(4)从装置(1)上移除。
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