CN103518072A - 用于旋转锁合地连接两个构件的插接连接和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造插接连接的方法和一种尤其在离合器装置中的用于旋转锁合地连接第一构件（1）与第二构件（20）的插接连接，其中，所述第一构件具有至少一个连接元件（5），其中，所述连接元件穿过所述第二构件的空槽（22，26），其中，所述连接元件在所述第二构件的上方具有端部段（27），其中，所述端部段的横截面比所述空槽的横截面宽，其中，所述端部段的加宽部借助于滚动方法制成。

Description

用于旋转锁合地连接两个构件的插接连接和方法
本发明涉及一种根据权利要求1的用于旋转锁合地连接两个构件的插接连接和一种根据权利要求9的用于制造旋转锁合连接的方法。
DE 10 2008 027 443 A1中公开一种具有所述类型的插接连接的离合器装置。该插接连接构造为插接啮合，其中，双质量飞轮的法兰部件具有轴向成形的加长部，在该加长部上材料锁合地以焊接的形式接收构成该插接连接的输入侧部分的齿圈。在这里，必须在法兰部件上成形加长部并且切削加工该加长部以及齿圈。
本发明的任务在于，尤其在成本低廉并且简单的制造背景下，提供一种插接连接和用于制造插接连接的方法的改进方案。
本发明的任务通过根据权利要求1的插接连接和根据权利要求9的方法解决。
本发明的其他的有利实施方式在从属权利要求中提出。
根据本发明的插接连接具有能够简单并且成本低廉地制造插接连接的优点。这通过这种方法实现，即第一构件的连接元件的穿过第二构件的空槽伸出的端部段，在端部段中借助于滚动方法压宽。该滚动方法使得能够实现简单、快速并且成本低廉地加宽端部段。在滚动方法中，辊子优选借助于旋转的辊子在连接元件的从第二构件的空槽中伸出的端部段上挤压，从而形状锁合地防止连接元件从空槽中拉出来。
根据选择的实施方式，空槽可以在侧面敞开。这例如可以简化空槽的构成。
在另一实施方式中，第二构件以齿圈的形式构造，该齿圈尤其是携动圈。
特别是在构造齿圈时，所述插接连接可以成本低廉并且简单地制造并且此外用于在第一构件上充分地固定齿圈。
在另一实施方式中，第一构件具有带有齿的环形圈，其中，所述齿从该构件的平面中伸出，并且其中，所述齿为连接元件。由此，借助于用于制造齿的简单的成形方法构造连接元件是可能的。替代地，第一构件也可以多体式地构造并且具有基体，在该基体上固定一个或多个连接器件（如（立）铆钉），所述连接器件然后穿过第二构件并且然后借助于滚动方法提供，以便形状锁合地连接构件。
在另一实施方式中，环形圈在齿之间具有齿段，所述齿段向上伸出超过第一构件的平面。因此，实现齿的提高的稳定性。此外，构造在齿之间的齿段可以用作第二构件的支承。
在另一实施方式中，齿圈在横截面中成角度折出地构造，其中，所述齿圈的第一分面基本上平行于第一构件的上侧面地布置，其中，在第一分面中加工空槽，其中，第二分面朝第一构件的方向成角度折出，并且其中，在第二分面上构造齿圈的齿结构。由此，使得能够实现齿圈的稳定的构造，此外，所述齿圈可以可靠并且简单地与齿的环形圈形状锁合地连接。
在另一实施方式中，齿圈构造在内侧上，从而齿结构向内部朝齿圈的中点的方向突出。
在另一实施方式中，齿圈构造在外侧上，其中，齿结构关于径向的中心向外部伸出。两个实施方式适用于提供稳定的齿圈，该齿圈可以借助于所述的插接连接安全并且可靠地固定在第一构件上。
在另一实施方式中，齿圈以支承面支承在齿段上。由此，使得能够实现所述齿圈稳定地支承在第一构件上。
本发明的任务根据权利要求9的方法解决，其中，两个构件接合在一起，其方式是，将第一构件的连接元件引导到第二构件的空槽中，其中，连接元件的伸出超过第二构件的端部段借助于在所述端部段上滚动的辊子，以侧向的压力宽辗压向端部段，从而端部段在横截面方面被加宽。
在根据本发明的方法中，变形的材料的主流动方向与主力作用方向相一致。相反地，在标准铆接方法中，横向于主力作用方向地压开材料。
以这种方式，端部段的变形借助于简单并且可靠的方法实现，其中，端部段的负载相对小。此外，所述方法适用于成本低廉的批量生产，因为借助于滚动的辊子在短时间内可以以希望的方法加宽大量端部段。
在另一实施方式中，辊子沿着连接元件的纵侧滚动，其中，连接元件以连接片的形式构造。连接片具有大于横侧的纵侧。横侧和纵侧垂直于连接元件的纵向延伸方向地构造。
优选地，辊子与构件之间的相对运动方向、例如旋转方向，在宽滚端部段期间变换。优选地，辊子的旋转轴线在相对于中心的旋转轴线的径向方向上向构件的方向倾斜地布置。
以下借助附图详细解释本发明。附图示出：
图1第一构件的视图，
图2第一构件的环形圈的放大区段，
图3第二构件的视图，
图4第一与第二构件之间的插接连接的构造，
图5第二构件的插接连接的局部横截面图，
图6用于实施本方法的布置的示意性视图，
图7根据本发明构造的连接元件的示意性截面图，
图8端部段的俯视图，
图9用于宽滚连接元件的装置，和
图10图9的装置的俯视图。
图1示出第一构件1，该第一构件例如为布置在变速器上的双离合器的壳体部分。第一构件具有板形的基本形状，该基本形状基本上布置在一平面中。在示出的实例中，所述基本形状以环形盘的形式构造。在环形盘2的外边缘上，一些法兰3围绕周边分布地布置。第一构件1在内部的边缘区域上具有环绕的环形圈4，该环形圈具有连接元件5，所述连接元件以齿的形式构造。连接元件5向上伸出确定的距离超过环形盘2的上侧面。根据选择的实施方式，连接元件5与环形盘2的平面成直角地定向。在示出的实施例中，在两个连接元件5之间构造齿段6，所述齿段同样为环形圈4的部分，但是，所述齿段从环形盘2仅仅突出较小的距离。
环形圈4例如与环形盘2一体式地构成。环形圈4包围环形盘2的中心的圆形开口7。环形圈4例如通过从环形盘2中冲压出开口7、接着成型并且拉出环形圈套与接着冲压出制连接元件5制成。例如在冲出时使用一工具，借助该工具同时冲出两个连接元件5。由此，两个相邻的连接元件基于制造过程而具有不同倾斜的侧面。连接元件5为铆接突起。根据选择的实施方式，环形圈4也可以以其他方法制成。此外，可以省去段6，从而连接元件5具有直到环形盘2的自由的高度。此外，根据选择的实施方式，环形圈4也可以构造在第一构件1的外边缘上。至少连接元件由可变形的材料制成。例如第一和第二构件由板材成形。
示出的环形圈4具有相同宽度的连接元件5，所述连接元件分别具有与相邻连接元件5相同大小的间距。根据选择的实施方式，连接元件5的宽度也可以不同和/或连接元件5之间的间距可以变化。在一最简单的实施方式中，也可以设置仅仅一单个的连接元件5，该连接元件从环形盘2的平面中伸出。此外，环形圈4也可以朝下侧面方向从环形盘2的平面中伸出。离合器装置的结构和功能并且尤其该离合器装置的插接连接例如在DE 102008 027 443 A1中详细说明，从而为此不进一步解释该细节。
图2示出环形圈4的区段的细节图。在与环形盘2邻接的下部区域中，环形圈4以套8的形式构造。在套8的上边缘区域中，连接元件5以齿的形式成形。在连接元件5之间分别构造齿段6。连接元件5优选在上端部区域中在对置的横侧上具有相互倾斜的面9。以这种方法，连接元件5的宽度向上端面10的方向逐渐变窄。通过连接元件5的逐渐变窄的端部段使***到第二构件的空槽中变得简单。齿段6的第二端面11优选具有中间区域12，该中间区域布置得比相邻的侧区域13、14高。所述侧区域13、14分别与连接元件5邻接。根据选择的实施方式，中间区域12可以分别通过第一或第二倒圆区域15、16过渡到布置得较深的侧区域13、14中。第一和第二侧区域13、14同样可以构造为倒圆区域。中间区域12优选构造为平的面。中间区域12的平的面优选平行于环形盘2的平面。端面10优选构造为平的面，该平的面平行于环形盘2的平面地布置。
图3示出第二构件20，该第二构件在示出的实施方式中以齿圈的形式、尤其以携动圈的形式构造。第二构件20例如可以配置给内燃机的曲轴的构件。第二构件例如可以构造为双质量飞轮的部分。第二构件20在基本形状方面在横截面中L形地构造。该基本形状包括呈环形面21的形式的第一分面21，在该环形面中加工空槽22、26。空槽22以缝隙的形式构造。空槽22围绕环形面21分布地布置，其中，缝隙22沿着圆形线定向。第一分面21在外部区域中过渡到套形的第二分面23中，其中，该第二分面23优选垂直于第一分面21地构造。在第二分面23的外侧上构造齿结构24，所该齿结构具有径向向外部突出的齿。根据选择的实施方式，可以取代空槽22设置另外的空槽26，所述另外的空槽在侧面敞开直到第二构件20的内边棱25。一相应的另外的空槽26在图3中示出。
根据选择的实施方式，第二分面23也可以构造在环形面21的内侧上并且齿结构24在径向方向上向内部突出。齿结构24具有大量的齿，所述齿分布在第二分面23上地布置。在示出的实施例中，所述齿彼此之间分别具有相同的形状和/或相同的间距。
图4示出第一与第二构件1、20之间的插接连接，其中，所述第二构件20安放在第一构件1的环形圈4上，其中，所述连接元件5伸出穿过空槽22、26。连接元件5的伸出超过第二构件20的上侧面的端部段27借助于滚动方法在横截面方面比空槽22、26的横截面宽地成形。由此，第一与第二构件1、20之间的形状锁合的连接借助于简单并且成本低廉的方法提供。在所述方法中，借助于基本上在侧面起作用的力将连接元件5的上部的端部段27压宽。通过基本上在侧面起作用的力，连接元件5向第一构件1方向的负载降低。由此，降低或避免连接元件5在端部段的下方变形或第一构件1在连接元件5和第一构件1之间的过渡区域中变形。
图5示出图4的插接连接的空槽22的局部横截面图。在此，清楚地看到端部段27相对于空槽22的开口横截面加宽的形状。由于加宽的端部段27，第二构件20不再能从第一构件1拉出。在示出的实施例中，环形面21的下侧面支承在段的上侧面上，尤其支承在段6的中间区域上。因此，实现第二构件20可靠并且稳定地支承在第一构件1上。
图6以示意性视图示出用于加宽连接元件5的端部段27的方法。在该视图中，第二构件20安放在第一构件1上，如在图4中示出的。但是，端部段27还没有被加宽，而是伸出超过第二构件20的上侧面。环形面21支承在段6的上侧面上。为了加宽端部段27，借助于构件1、20相对于作为变形工具的辊子28的相对的侧向的运动X使端部段27变形。在此，侧向的运动优选平行于连接元件5的纵侧。变形力通过辊子28施加，该辊子在侧向运动时在端部段27上滚动。辊子28施加变形力到端部段27的上侧面上。通过成形工具的侧向运动并且尤其通过成形工具在端部段27上的滚动，例如与楔紧相比降低在连接元件5的下部区域上的力作用，并且尽管如此实现在第二构件的上方足够地加宽端部段27的横截面，如在图7中示出的。
由此，变形的端部段27以在侧面的边缘区域28超过空槽22、26的开口横截面延伸出去并且伸出直到第二构件20的邻接的边缘区域上方。由此，第二构件20不再可能从第一构件1拉出。借助于所述的方法，端部段27，如从图7和图8中可以看到，不仅在相对的运动方向X上，而且横向于相对运动方向X地被加宽。加宽的端部段27在所有方向上超过空槽22的横截面。在示出的实施例中，连接元件5和空槽22具有正方形的横截面。在运动轴线X上，端部段27具有比垂直于运动轴线（B）大的加宽（L）。由此，端部段27具有基本上椭圆形的横截面。
借助于所述的方法可能的是，制造例如薄壁板材件的成本低廉的连接，而不必在此通过太大的力作用使板材件变形。此外，由此得出成本节省，例如与已知的插接连接相比，因为接合面不是必须通过切削来制造并焊接。
通过在侧面起作用的力，连接元件5在端部段27变形时压向空槽22的内面，从而降低在第一构件的区域中的力传递并且避免连接元件5在处于较深的区域中、例如与构件1邻接的区域中变形。
图9示出用于实施根据本发明的方法的装置。设置一支架30，在该支架中可旋转地支承至少一个第一辊子31，或者如在实例中示出的，支承一第二辊子32。在示出的实施例中，两个辊子31、32并排地布置，其中，旋转轴线33、34布置在片平面中并且布置在一轴线上。此外，设置一旋转装置35，在该旋转装置中布置预装配的第一和第二构件1、20。旋转装置35具有旋转轴36，在该旋转轴上布置固定装置37。该固定装置37用于固定至少第一构件1。第一构件1的平面垂直于旋转轴36的第三旋转轴线38地布置。同样地，第一和第二辊子31、32的第一和第二旋转轴线33、34垂直于第三旋转轴线38。为了滚动过程，第一和第二构件1、20连同连接元件5在旋转期间以确定的位移距离朝着第一和第二辊子的方向、也就是平行于第三旋转轴线38地移动，其中，旋转轴36顺时针旋转。由此，每个连接元件5多次在可旋转地支承的辊子31、32上被滚压，其中在此，通过辊子施加压力到连接元件5的端部段27上，从而端部段27一个一个地被压下并且被加宽，进而第一和第二构件也被压下并加宽。连接元件的压下可以处于毫米范围内。端部段27在朝辊子31，32的方向z上的进给可以为每转1/10毫米。为了实施滚动过程，其中，端部段27相应地被加宽，辊子多次、例如几十次或者几百次地在连接元件5上滚动。
旋转轴36的旋转方向在一个滚动过程期间优选至少一次或者更多次地变换。整个滚动过程例如可以一半时间通过顺时针旋转并且另一半时间通过逆时针旋转实施。但是，其他的分配，例如三分之一时间顺时针、三分之一时间逆时针和三分之一时间重新顺时针也是可能的。此外，例如四分之一时间顺时针、四分之一时间逆时针、四分之一时间顺时针和四分之一时间逆时针的分配也是可能的。借助于旋转方向、即运动方向的至少一次的反向实现端部段在运动方向上的对称变形，如在图8中示出的。
根据选择的实施方式，也可以省去第二辊子32。此外，也可以设置多对相对于中心轴线38对置布置的辊子。在另一实施方式中，第一和/或第二辊子31、32的旋转轴线33可以在径向外部相对于垂直于第三旋转轴线38的平面向上摆动一角度40地布置。角度40可以处于直到20度的范围内。根据连接元件的轮廓，10度或3度或更小的角度可以是有利的。
图9示出具有四个辊子31、32、41、42的布置的示意性俯视图，所述辊子分别成对地相对于第三旋转轴线38对置地布置。第三和第四辊子41、42沿着另一旋转轴线43可旋转地支承在支架30中。
借助于第一或第二辊子31或32的旋转轴线33、34的倾斜的布置实现改善连接元件5的变形。以这种方式防止，在通过滚动过程变形时，连接元件5在侧面向内部朝第三旋转轴线38的方向弯曲。
附图标记列表
1    第一构件
2    环形盘
3    法兰
4    环形圈
5    连接元件
6    段
7    开口
8    套
9    面
10   端面
11  第二端面
12  区域
13  第一侧区域
14  第二侧区域
15  第一倒圆区域
16  第二倒圆区域
20  第二构件
21  环形面
22  空槽
23  第二分面
24  齿结构
25  内边棱
26  另外的空槽
27  端部段
28  变形工具
30  支架
31  第一辊子
32  第二辊子
33  第一旋转轴线
34  第二旋转轴线
35  旋转装置
36  旋转轴
37  固定装置
38  第三旋转轴线
40  角度
41  第三辊子
42  第四辊子
43  第四旋转轴线

Claims (14)

1.一种插接连接，尤其在离合器装置中，用于旋转锁合地连接第一构件（1）与第二构件（20），其中，所述第一构件具有至少一连接元件（5），其中，所述连接元件（5）穿过第二构件（20）的空槽（22，26），其中，所述连接元件（5）在所述第二构件的上方具有端部段（27），其中，所述端部段（27）的横截面比所述空槽（22，26）的横截面宽，其特征在于，所述端部段（27）的加宽部借助于滚动方法制成。
2.根据权利要求1所述的插接连接，其特征在于，所述空槽（26）在侧面敞开。
3.根据权利要求1或2所述的插接连接，其特征在于，所述第二构件（20）以齿圈、尤其携动圈的形式构造。
4.根据权利要求1至3之一所述的插接连接，其特征在于，所述第一构件（1）具有带有齿（5）的环形圈（4），其中，所述齿（5）从所述第一构件（1）的平面伸出并且其中，所述齿（5）为连接元件。
5.根据权利要求4所述的插接连接，其特征在于，所述环形圈（4）在所述齿（5）之间具有齿段（6），所述齿段向上伸出超过所述第一构件（1）的平面。
6.根据权利要求3和4之一所述的插接连接，其特征在于，所述齿圈在横截面中成角度折出地构造，所述齿圈的第一分面（21）基本上平行于所述第一构件的上侧面地布置，在所述第一分面中加工有所述空槽（22，26），所述第二分面（23）朝着所述第一构件（1）的方向成角度折出，其中，在所述第二分面（23）上构造所述齿圈的齿结构（24）。
7.根据权利要求6所述的插接连接，其特征在于，所述第二分面（23）构造在所述齿圈的内侧上，其中，所述齿结构（24）向内部突出，或者所述第二分面（23）构造在所述齿圈的外侧上，其中，所述齿结构（24）向外部突出。
8.根据权利要求3至5之一所述的插接连接，其特征在于，所述齿圈支承在所述齿段上。
9.一种用于制造根据上述权利要求之一所述的插接连接的方法，其中，将所述构件接合在一起，其方式是，将所述第一构件的连接元件引导穿过所述第二构件的空槽，其特征在于，辊子在所述连接元件的端部段上滚动，其中，在侧方向上至少部分地施加一压力到所述端部段上，从而实现加宽所述端部段。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述辊子基本上沿着所述连接元件的纵侧在所述连接元件的端部段上滚动。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，将所述构件置于旋转中，并且所述旋转的连接元件在可旋转地支承的辊子上运动。
12.根据权利要求9至11之一所述的方法，其特征在于，所述辊子与所述构件之间的滚动的相对运动方向改变至少一次。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述连接元件在旋转期间朝辊子的方向运动。
14.根据权利要求9至13之一所述的方法，其特征在于，所述辊子的旋转轴线在关于所述构件的中心旋转轴线的径向方向上向所述构件的方向倾斜一角度地布置。
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