JPH02102911A - 装着軸 - Google Patents

装着軸

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JPH02102911A
JPH02102911A JP1194396A JP19439689A JPH02102911A JP H02102911 A JPH02102911 A JP H02102911A JP 1194396 A JP1194396 A JP 1194396A JP 19439689 A JP19439689 A JP 19439689A JP H02102911 A JPH02102911 A JP H02102911A
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JP
Japan
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plug
coupling element
tubular piece
shaft
shaft according
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JP1194396A
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Peter Amborn
ペーター・アムボルン
Peter Seigert
ペーター・ザイゲルト
Klaus Greulich
クラウス・グロイリッヒ
Karl Dr Weiss
カール・ヴァイス
Herbert Frielingsdorf
ヘルベルト・フリーリングスドルフ
Helmut Reimscheid
ヘルムート・リームシャイト
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GKN Automotive GmbH
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Uni Cardan AG
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    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06Crankshafts
    • F16C3/10Crankshafts assembled of several parts, e.g. by welding by crimping
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術範囲〕 本発明は、管状ピースまたは中空ジャーナル、ならびに
この上方、貫通孔部において積極的連動または摩擦連動
性を以てセットされたカップリング要素、駆動要素、ま
たは軸受要素に関するものである0本発明は特にクラン
ク軸またはこれに類領するクランク軸に関するものであ
って、カップリング要素の場合に、複数の通過孔部を具
備していて、この通過孔部中に各種中空ジャーナルまた
は管状ピースが装着されていて、クランク等を形成する
。駆動要素としては歯車やカムが観察される。軸受要素
としては単純なカラーが用意され得る。
〔先行技術〕
上記種類の軸は、同一出願人の公開されざるドイツ出f
liP373B80Bから知られている。この場合、管
状ピースまたは中空ジャーナルがカップリング要素等の
領域において油圧操作により拡張性を発揮し、摩擦結合
力を発揮する。同じく同一出願人に基く未公開ドイツ出
願P3B03688からは、管状ピースまたは中空ジャ
ーナル、および対応の貫通孔部に代って、断面において
多角形接続領域を用意することが知られており、従って
摩擦連動方式に代って積極的連動方式が行なわれる。
双方の場合に、伝達能力を有する回転モーメントは、使
用される管状ピースまたは中空ジャーナルの壁厚に左右
される。この場合、接続領域においては、薄い壁厚部分
が耐えられない負荷が生ずる。接続位置の領域では、こ
のような現象は、装着軸を破壊し、あるいは管状ピース
に対してカップリング要素を捩って歪ませるように働ら
くことになる。
EPO212577からは、クランクジャーナルとして
嵩高ボルトがクランク腹部での孔部内に一体化するよう
押圧挿入されている装着クランク軸が知られている。こ
れにより、鍛造部分と比較した際に製作費面での利点が
確保される。とはいえ、重量は従来の嵩高クランク軸と
同程度である。
〔発明の目的〕
本発明の基本目的は、カップリング要素たは駆動要素に
おいて中空ジャーナルや管状ピースを固定させておく領
域内で、前述の軸に比してより高い強度を有する中空ジ
ャーナルまたは管状ピースを用いながら、冒頭に挙げた
方式の重量的には好適な軸を提供することにある。
〔発明の構成〕
このための解決策は、径方向に応力を生じさせ、カップ
リング要素または軸方向要素に対し軸方向配備をさせな
がら、管状ピースまたは中空ジャーナルの壁厚を考慮し
てカップリング要素または駆動要素における貫通孔部の
断面に合った栓の少なくとも一つが取付けられているこ
とにより行なわれる。これにより高回転モーメント負荷
に対して適切であり、純然たる摩擦連動性を有するか、
あるいは場合によっては積極的連動性を有する加圧ベル
トが製作されることになるが、このような加圧性の帯自
体は、使用される管状ピースまたは中空ジャーナルの壁
厚を、重量を減少させるため、薄くすることを可能とす
る。この場合、後方旋回は必要とならず、管状ピースま
たは中空ジャーナルは滑かな引抜き管から構成され得る
。接合を行なうこのような方式により、概して高度に焼
き入れした管状ピースを使用できる。というのも、今日
の技術レベルでの油圧による拡大加工は本事例では、・
目標とはかけ離れたものになるからである。
このような接続状態をつくるために、管状ピースは拡げ
られ、栓が加圧挿入されることにより、弾性的なたわみ
を生ずるカップリング要素とは対照的に塑性変形可能と
なる。単純な方式では、それぞれのカップリング要素と
装着管状ピースとの間において、余裕を与え、あるいは
移行部分となっている通過路が生じ、および弾性的に撓
みを生ずるカップリング要素とは対照的に、弾性的また
は可塑性的な変形が栓を専ら装着させることにより行な
われる。
このための適切な方法として、一方では軸方向に栓を加
圧挿入することが挙げられるが、他方では貫通孔部内で
カップリング要素を収縮することによる、あるいは栓を
膨張させることによる接続が行なわれ、各部は熱的応力
を生じ、および加圧ポジションは熱的バランスにより確
立する。
特殊な実施措置のポイントは、管状ピースが冷却状態に
あって、軸方向、言及されたカップリング要素の貫通孔
部中に過度に押圧され、管状ピースが同様に加熱される
点にある0本接続状態にあって、次の段階で軸方向に過
冷却栓が押圧されるが、この栓の温度は、すでに第1段
階において接続された部分の温度に一致するのである。
〔実施例〕
以下、本発明による一実施例を示す添付図面を参照して
本発明を詳述する。
第1図においては、管状ピースlの一部が示されていて
、この管状ピース上、駆動用またはカップリング用の要
素2が通過孔部3の領域内で、管状ピース1中にセット
された栓4を介してセットされている。
断面では、通過孔部、管状ピースおよび栓は、円形また
は多角形とすることができる。通過孔部3に対しては間
隔をとり、リング状空隙5.6がカップリング用要素の
中に用意されている。こうしたリング状空隙は、中央の
脚部領域9と、横方向、外側に対し弾力性を強めている
支持領域7゜8を形成する。栓4はその中央領域12に
比して径方向に定常的逓−fi傾向を採っている末端域
10゜11を持ち、この末端域は特に、カップリング要
素2の延長上、縦方向に突出している。管状ピース1の
径方向応力が脚部域6ないし中央部12に比して両側で
連続的に減少し、負荷が突出するのを回避するようにし
ている。
第2図において、aによれば一端に向け、径方向に大き
さを逓減した栓14が示されている。bによれば、径を
小さくしている領域内に、孔部13を有する栓24が示
されている。Cによれば、中空プレス部分として構成さ
れた栓34が示されている。
管状ピース1が材料の弾性域以上に変形されている中央
部分は、互に反対方向に向いた矢印が発する破線により
表示されていて、反面、両側に接する範囲は、次第に変
形をせばめ、材料自体の弾性限界には到達しないことに
なる。
〔発明の効果〕
こうした接続方式の利点は、第1段階において、管状ピ
ースおよびカップリング要素の温度を均一化した後には
、管状ピース内の加圧応力が、接続領域範囲内で発生せ
しめられ、この加圧応力は、第2段階つまり冷却栓の圧
入段階で低減せしめられ、あるいは管状ピースの引張り
応力がかなり低下するよう変るが、こうしたことは、基
本的には内側から管状ピースが拡がっている場合に生ず
るような極めて大きな引張り応力とは対照的に曲げ応力
の場合でも、捩り応力の場合でも極めて有利である。更
に、このような収縮−伸長−加圧により、接続が行なわ
れる間の必要な加圧力および併せて諸要素の負荷が減少
する。
最も簡単な構成をとるときには、栓は完全なジャーナル
として構成されている。同様に、同じく基底領域を備え
得る鋼製プレス部分として形成される栓は、接続を行な
うのに適している。このほか、上部穿孔あるいは貫通穿
孔をしたジャーナルは栓として用いられ得る。
上記の如き旧出願と同様、カップリング要素、管状ピー
スまたは中空ジャーナル、および栓中における貫通穿孔
型開口部は、断面では円形状となり得る。このほか、摩
擦接続を補完するために要素の多角形構成による一体化
が可能となる。この場合、特に管状ピースまたは中空ジ
ャーナルはそれぞれ、カップリング要素間領域内では円
形に、およびカップリング要素内の貫通穿孔型開口部内
では、挿入栓により多角形状に変形されている。
一方の断面部より他の断面部への移行は、この場合、多
様に行なわれ得る。
径方向に応力が加えられた接続領域と、この領域に接続
し、捩れを生ずるように負荷を加えられた軸領域との間
における管状ピースまたは中空ジャーナルの管材料にお
いて、軸方向延長部上で間けつ的に変動する負荷状態を
低下させるために、栓自体は少なくとも一端では連続的
に径を減少させることが提案されている。特に、この場
合、栓は、軸方向に対応する駆動要素またはカップリン
グ要素全般に亘って伸び得るのである。この場合、特に
対応するカップリング要素または駆動要素の軸方向延長
部に亘っている栓部分は、平均的な一定径に比して減少
されねばならぬ。
径方向の応力に関して、接続領域から接続する自由軸領
域にかけて負荷状態を更に一定状態とするために、対応
する駆動要素またはカップリング要素の軸方向延長部に
亘っている部分で栓を少なくとも中空に構成させるか、
あるいはカップリング要素内で、貫通孔部に対して間隔
をおき、リング状空隙を、尖端面の少なくとも一つに構
成させることを可能とする。この場合、ジャーナル、管
状ピースおよびカップリング要素の相互間において、軸
方向に連続変動する応力が発生せしめられる。
径についてそれぞれ言及した限りでは、こうした状況は
、互に類(1した形態ではあるが多角形的断面の変動を
内包することとなる。
本発明による軸の優先実施態様が図示されているが、専
ら、駆動要素、管状ピースおよび栓の相互間で、接続領
域はユニットとして示されていて、これが本発明の本質
となっている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、長さ方向断面での接続領域を示し、第2図は
、第1図とは変えた形態の3つの栓を示す。 図面での照合番号は、下記の各機械部分を示す。 l・・・管状ピース、   2・・・カップリング要素
、3・・・貫通孔部、   4・・・栓、5.6・・・
リング状空隙、 7.8・・・カラー領域、9・・・廖
部領域、  10.11・・・末端ピース、12・・・
中間ピース、   13・・・孔部、14.24.34
・・・栓。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、管状ピースまたは中空ジャーナル、ならびにこの上
    方、貫通孔部において積極的連動または摩擦連動性を以
    てセットされたカップリング要素、駆動要素、または軸
    受要素、特にクランク軸を有する装着軸において、径方
    向に応力を生じさせ、カップリング要素または軸方向要
    素(2)に対し軸方向配備をさせながら、管状ピース(
    1)または中空ジャーナルの壁厚を考慮してカップリン
    グ要素または駆動要素(2)における貫通孔部(3)の
    断面に合った栓(4、14、24、34)の少なくとも
    一つが取付けられていることを特徴とする装着軸。 2、栓(4、14)が完全にジャーナルとして構成され
    ていることを特徴とする特許請求項1に記載の軸。 3、栓が少なくとも部分的に上部穿孔されている(24
    )ことを特徴とする特許請求項1に記載の軸。 4、栓(34)が精密成形鋼製栓として構成されている
    ことを特徴とする特許請求項1に記載の軸。 5、栓(4、14、24、34)が少なくとも一端では
    連続的に径を減少させることを特徴とする特許請求項1
    から5までの一つに記載の軸。 6、栓(4、14、24、34)が対応する駆動要素ま
    たはカップリング要素(2)上、軸方向に亘っているこ
    とを特徴とする特許請求項1から6までの一つに記載の
    軸。 7、栓(4)が、対応の駆動要素またはカップリング要
    素(2)の軸方向延長部にある末端部分(10、11)
    では少なくとも、中央部分(12)に比して径において
    低減せしめられていることを特徴とする特許請求項1か
    ら7までの一つに記載の軸。 8、栓(4)が、対応の駆動要素またはカップリング要
    素(2)の軸方向延長部にある末端部分(10、11)
    において少なくとも中空であることを特徴とする特許請
    求項1から8までの一つに記載の軸。 9、駆動要素またはカップリング要素(2)内における
    貫通孔部(3)、管状ピース(1)または中空ジャーナ
    ルおよび栓(4、14、24、34)が断面で円形にな
    っていることを特徴とする特許請求項1から9までの一
    つに記載の軸。 10、駆動要素またはカップリング要素(2)内におけ
    る貫通孔部(3)、管状ピース(1)または中空ジャー
    ナルおよび栓(4、14、24、34)が断面で多角形
    になっていることを特徴とする特許請求項1から9まで
    の一つに記載の軸。 11、管状ピース(1)が2つのカップリング要素(2
    )間でそれぞれ円形状になっていて、およびカップリン
    グ要素(2)内での貫通孔部(3)内で、それぞれの栓
    (4、14、24、34)により多角形状に変形されて
    いることを特徴とする特許請求項1から10までの一つ
    に記載の軸。 12、カップリング要素(2)が少なくとも一つの前端
    面内において貫通孔部(3)に対して間隔をおいてリン
    グ状空隙(5、6)を有することを特徴とする特許請求
    項1から13までの一つに記載の軸。 13、管状ピース(1)が、栓(4、14、24、34
    )の中央部分(9)により弾性限度を越えるに至り、し
    かも少なくともジャーナル末端(10、11)によって
    完全な弾性変形を生ずるまで変形することを特徴とする
    特許請求項1から14までの一つに記載の軸。 14、管状ピース(1)が、栓(4、14、24、34
    )により弾性限度を越えては変形せぬことを特徴とする
    特許請求項1から14までの一つに記載の軸。 15、駆動要素またはカップリング要素(2)が栓(4
    、14、24、34)により拡がった管状ピース(1)
    により完全な弾性変形を径方向にされることを特徴とす
    る特許請求項13または14の一つに記載の軸。 16、加熱状態におかれた駆動要素またはカップリング
    要素が、プレスされた冷却管状ピースの第1段階におい
    て、および管状ピース全般に亘る後続段階において、冷
    却状態でプレスされた栓により径方向で弾性変形される
    ことを特徴とする特許請求項1または15までの一つに
    記載の軸。
JP1194396A 1988-09-14 1989-07-28 装着軸 Pending JPH02102911A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3831235A DE3831235A1 (de) 1988-09-14 1988-09-14 Aufgebaute welle
DE3831235.2 1988-09-14

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KR (1) KR900005110A (ja)
CN (1) CN1041207A (ja)
BR (1) BR8904065A (ja)
DE (1) DE3831235A1 (ja)
ES (1) ES2013940A6 (ja)
FR (1) FR2636385A1 (ja)
GB (1) GB2222866A (ja)
IT (1) IT8905210A0 (ja)

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