• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1988008934A1
    申请号:PCT/DE1988/000179
    申请日:1988-03-22
    公开日:1988-11-17
    发明作者:Alfred Ebbinghaus
    申请人:Gesenkschmiede Schneider Gmbh；
    IPC主号:F16H53-00
    专利说明:
    [0001] Hohlwelle
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Hohlwelle mit Drehmoment übertragenden Konstruktionselementen, wie Zahnrädern, Kurven, Nocken od. dgl, , von denen wenigstens ein Kon¬ struktionselement eine unrunde Öffnung zum Aufsetzen auf das Rohr aufweist, aus einem Ausgangsrohr mit im wesent¬ lichen gleicher Wandstärke und mit jeweils wenigstens einem Stützkörper zwischen dem Rohr und jedem Konstruk¬ tionselement mit unrunder Öffnung, wobei das Ausgangsrohr zur kraft- und formschlüssigen Verbindung mit den Kon¬ struktionselementen durch Innendruσk derart aufgeweitet ist, daß das Rohr bei einem Teilbereich seines Umfangs an der Innenwand der Konstruktionselemente und mindestens bei einem anderem Teilbereich seines Umfangs an der Außenwand der Stützkörper anliegt.
    [0003] Mehrstückige Hohlwellen, die auch als gebaute Hohlwellen bezeichnet werden und im Wege des Fügens aus einem Rohr und Konstruktionselementen, wie Nocken od. dgl. herge¬ stellt sind, sind bekannt.
    [0004] Aus der DE-OS 34 01 057 ist eine gattungsgemäße.Hohlwelle bekannt geworden, wobei ein einstückig mit einem Konstruk¬ tionselement mit unrunder Öffnung ausgebildeter Stützkör¬ per vorgesehen ist. Diese Hohlwelle ist jedoch insofern nachteilig,, als kompliziert geformte Konstruktionselemente mit unterschiedlichen Wandstärken eingesetzt werden müs¬ sen, die aufwendig in der Herstellung sind. Insbesondere bei Massenprodukten, wie es diese Hohlwellen sind, sollten aufwendige und kostenintensive Teile vermieden werden.
    [0005] Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung eine gebaute Hohlwelle zu schaffen, die mit einfacher herzustellenden Konstruktionselementen herzustellen ist.
    [0006] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Stützkörper als separates Bauteil ausgebildet ist.
    [0007] Dadurch, daß nunmehr die Konstruktionselemente ohne ange¬ formte Stützkörper nicht durch komplizierte und teure Herstellungsverfahren, wie es bei dem Nocken nach der DE- OS 3401 057 der Fall war, hergestellt werden müssen, sondern in einfacher Weise bspw. durch Abtrennen von. einem durch ein preiswertes Umformverfahren zur gewünschten Querschnittsform umgeformtes Rohr mit gleichmäßiger Wand¬ stärke erhalten werden können, kann die Herstellung der Hohlwelle erleichtert und dadurch auch in wirtschaftli¬ cherer Weise erfolgen, wie es besonders bei Hohlwellen, die im Kraftfahrzeugbau in hohen Stückzahlen eingesetzt werden, erforderlich ist.
    [0008] Die Konstruktionselemente mit unrunder Öffnung können bei einer bevorzugten Ausführungsform eine gleichmäßige Wand¬ stärke aufweisen.
    [0009] Die Wandstärke des Rohrs kann bei einer bevorzugten Aus- führungsor der Erfindung unter den Konstruktionselementen mindestens partiell vergrößert sein. Ein Verfahren zur Herstellung dieser Ausführungsform ist in der älteren Anmeldung P 37 04092.8 beschrieben, wobei das Aufweiten des Rohrs durch Innendruσk unter gleichzeitiger Material- nachführung in Richtung der Rohrachse unter Herstellung einer Wandverstärkung unterhalb der Konstruktionselemente bewirkt wird.
    [0010] Die Hohlwelle kann auch durch partielle Verkleinerung der unrunden Öffnung des Konstruktionselementes, wie bspw. durch Aufschrumpfen oder durch partielle Vergrößerung des Rohraußendurchmessers , wie es auch nach Einbringung von unterkühlten Innenteilen in die Öffnungen der Konstruk¬ tionselemente und anschließende Aufweitung der Innenteile erfolgen.
    [0011] Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung derartiger Hohl¬ wellen weist also das Einlegen der Hohlwellenkomponeneten in eine Form unter Einbringung von Ausgangsrohr und minde¬ stens einem Stützköper in die jeweilige Öffnung eines Konstruktionselementes und Anlegen von zur Verformung des Rohrs ausreichendem Innendruck an das Rohr, ggf. unter Materialnachführung in Richtung der Rohrachse während der Aufbringung des zur Verformung des Rohrmaterials ausrei¬ chenden Drucks im Inneren des Rohrs und Aufbringung von Kräften in Richtung der Rohrachse, auf.
    [0012] Dieses Verfahren ermöglicht gleichzeitig mit der Befe¬ stigung der Konstruktionselemente auch die Ausformung von Nebenformelementen, wie Seσhskant oder Ringen, am Rohr.
    [0013] Dabei kann das Rohr ein metallischer oder nichtmetalli¬ scher Werkstoff, ggf. ein Laminatwerkstof oder ein faser¬ verstärkter Werkstoff aus verschiedenen Materialien sein.
    [0014] Die Konstruktionselemente können bspw. im wesentlichen aus Metall, Hartguß, Schalenhartguß, Sinterstahl, Stahl (z.B. Feinstanzteil oder Profilstahl, Aluminium, Titan, oder auch Nichtmetall, Keramik, Kunststoff oder aus Verbund¬ werkstoff sein.
    [0015] Falls der/die Stützkörper aus einem Material mit einem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als dem des Kon- struktionselementes sind, tritt beim Betrieb der Welle durch die Erwärmung eine verbesserte Festigkeit des Ver¬ bunds Rohr/Konstruktionselement auf.
    [0016] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin¬ dung, bei der die/das Konstruktionselement/e im wesentli¬ chen gleichbleibende Wandstärke aufweist/en, können erst¬ mals auf verlangte Festigkeit gehärtete Konstruktionsele¬ mente eingesetzt werden, die eine hohe Federung und eine dadurch bedingte verbesserte Befestigung liefern.
    [0017] Durch die Erfindung können nun auch leichtere gebaute Hohlwellen, als bisher möglich, bei besserer Befestigung der Konstruktionselemente am Rohr, erzielt werden.
    [0018] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschrei- bungr in der einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung zum besseren Verständnis der Erfindung erläutert sind. Dabei zeigt:
    [0019] Fig. 1: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindunggemäßen Nocken¬ welle im Längsschnitt;
    [0020] Fig. 2: einen Querschnitt durch einen Nocken der Welle der Fig. 1 entlang der Linie B-B*;
    [0021] Fig. 3: eine perspektivische Darstellung einer erfin¬ dungsgemäßen Nockenwelle.
    [0022] Wie in Fig. 1 gezeigt, weist eine erfindungsgemäße Hohl¬ welle 10 verschiedene Konstruktionselemente 14 auf. Hier ist durch Aufweiten des Rohrs 12, unter einem Nocken 14 gegen die Rohrinnenwandung der ovalen Nockenbohrung und einen Stützkörper 20, hier ein Rohrstück, das Konstruk¬ tionselement 14 mit dem Rohr 12 fest über Kraft- und Form¬ schluß verbunden.
    [0023] In Fig. 2 ist die Ausführungsform der Fig. 1, entlang der Linie B-B geschnitten dargestellt, bei der der getrennt vom Nocken ausgebildete Stützkörper 20 ein Rohr ist. Die Verformung des Rohrs 12 unter dem Konstruktionselement führt dabei zu einer Ausbauchung mit einer entsprechend dem Stützkörperprofil ausgeformten Vertiefung.
    [0024] In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Nockenwelle in per¬ spektivischer Darstellung gezeigt.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüσhe
    1. Hohlwelle mit Drehmoment übertragenden Konstruktions¬ elementen, wie Zahnrädern, Kurven, Nocken od. dgl,, von denen wenigstens ein Konstruktionselement eine unrunde Öffnung zum Aufsetzen auf das Rohr aufweist, aus einem Ausgangsrohr mit im wesentlichen gleicher Wandstärke und mit jeweils wenigstens einem Stützkörper zwischen dem Rohr und jedem Konstruktionselement mit unrunder Öffnung, wobei das Ausgangsrohr zur kraft- und formschlüssigen Verbindung mit den Konstruktionselementen durch Innendruck derart aufgeweitet ist, daß das Rohr bei einem Teilbereich seines Umfangs an der Innenwand der Konstruktionselemente und mindestens bei einem anderem Teilbereich seines Umfangs an der Außenwand der Stützkörper anliegt, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß jeder Stützkörper (20) als separates Bauteil ausgebildet ist.
    2. Hohlwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koήstruktionselemente (14) mit unrunder Öffnung gleichmäßige Wandstärke aufweisen.
    3. Hohlweile nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (10) durch partielle Verkleinerung der unrunden Öffnung des Konstruktionselements (14) oder pa tielle Vergrößerung des Rohraußendurchmessers hergestellt ist.
    4. Hohlwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Rohrs (12) unter dem/den Konstruktionselement/en zumindest partiell vergrößert ist.
    5. Hohlwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (12) ein metalli¬ scher oder nichtmetallischer Werkstoff, ggf. ein Laminat¬ werkstoff oder ein faserverstärkter Werkstoff aus ver¬ schiedenen Materialien ist.
    6. Hohlwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (20) Profil¬ stücke, Rohrabschnitte oder Spannhülsen sind.
    7. Hohlwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unrunde Öffnung der Kon¬ struktionselemente (14) oval oder polygonförmig ist.
    8. Hohlwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (20) aus einem Material mit höherem Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material der Konstruktionselemente (14) sind.
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