JPH01250608A - 駆動要素を組込んだ組立軸 - Google Patents

駆動要素を組込んだ組立軸

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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】 本発明は、請求項第１項のプレアンブルに記載の駆動軸
に関する。出願人の１人は、そのＢＰ−Ａ−０２１３５
２９において、中空軸に駆動要素（例えば、カム、歯車
、軸受シェル）を固定する方法を提案している。この場
合、市販のパイプから成る中空軸に要素をはめ込み、要
素の下にあるパイプ部分を拡張して要素をパイプに固定
する。この場合、パイプ自体の材料は塑性変形されるが
、要素の材料は弾性的にのみ変形され、かくして、要素
の材料の復元によって、中空軸に対して強固なはめ合い
が達成される。その未公開の***特許出願Ｐ　３Ｂ　３
３４３５．９およびＰ　３７１７５１８．５において、
出願人は、更に、部材間に空転のない力結合を達成する
ため、パイプおよび駆動要素の材料品質（特に、弾性率
および降伏点）に依存して幾何学的条件（例えば、バイ
ブの内径および外径）を定める設計則を提示している。
特に、自動車エンジンのカムシャフトに本発明を適用す
る場合、上記設＝１則にもとづき必要な部材寸法は、構
造的理由または重量的理由から、必ずしも得られないと
云うことが判った。更に、若干の用例では（特に、自動
車エンジンのカムシャフトの場合）、低弾性で脆い材料
（例えば、可鍛鋳鉄）から成る駆動要素も上述の方法に
よって軸に固定することが要求される。出願人は、同じ
く未公開のその***実用新案出願Ｇ　８７１３２８５．
０において、例えば、駆動要素の部分のみを硬化処理し
、駆動要素の口■延性範囲に対向する中空軸範囲のみを
拡張することによって、この種の駆動要素に軸線方向へ
異なる性質を与えることを提案している。この提案は、
全体的に低弾性の材料から成る駆動要素の固定には適さ
ない。
本発明の目的は、異なる材料性質を有する各軸線方向部
分から統合された上述の種類の駆動軸を構成することに
ある。特に、低弾性で脆い材料から成り、塑性変形した
軸ボデーに対して弾性復元によって接合し難い駆動要素
を使用することを目的とする。
上記目的は、請求項第１項の特徴記載部分に提案の構成
によって達成される。中空軸の一部は、いわば、駆動要
素自体の一部で置換えられ、かくして、一方では、２つ
またはより多数の駆動要素を１つのユニットに統合でき
（かくして、拡張によって形成される結合個所が減少さ
れ）、他方では、統合された駆動要素の間の結合スリー
ブの重量が節減される。
請求項第２，３項に本発明に係る軸を作製できる接合技
術の変更例を示した。ここに提案の構造は、出願人の上
述の公報に記載の如く内側の結合パートナの塑性拡張お
よび外側の結合パートナの弾性拡張による固定法に適・
するのみならず、加熱状態の駆動要素を中空軸にはめ込
み、冷却時に現れる収縮応力によって軸に対して十分に
強固なはめ合いを達成する別の方法にも適する。
請求項第４項に提案の上記考え方の特殊な構成によって
、内側の可延性パートナと外側の低弾性パートナとの組
合せについても十分に強固な結合が確保される。これに
関連する材料選択は、上述の設計則を考慮するとともに
、もちろん、構造部材に対する特殊な要求を考慮して行
う。
請求項第５項に記載の実施例として、中空軸の第１、第
２部分の結合のため、中間層（例えば、高温ろう）を特
徴する 請求項第６項に提案の実施例にもとづき、すべり軸受ま
たはころがり軸受でパートナとして作用する特殊な軸受
シェルは不要であり、この機能は、軸自体の適切な部分
によって果される。
本発明の実施例を図示した。
実施例として選択したカムシャフト１は、市販の精密鋼
管片の形の第１部分５と、第２部分２゜３とから成る。
第２部分は、第２部分と一体のスリーブによって結合さ
れた２重カム２の形をとることができる。この場合、ス
リーブの内径は、管片５の内径に対応させ、スリーブの
肉厚は、異なる材料性質を考慮して軸１が全長にわたっ
て均一な強度を有するよう選択するのが合目的的である
。
不必要な２重性を完全に除いて軽量化の利点を達成する
ため、端片３も同様に構成して管片５と結合することが
できる。カム２および端片３は、その機能を最適に果す
のに必要な材料性質を有することができ、例えば、比較
的脆い材料（例えば、可鍛鋳鉄）から構成できる。この
ような場合、−方では、内側パートナ５に対する外側パ
ートナ２の十分に強固なはめ合いを保証し、他方では、
外側パートナが許容できない大きい引張応力を受けない
よう、高弾性率を有する材料から成る中間層１１を配設
するのが好ましい。管片５およびまたはカム２または端
片３の外表面は、材料を適切に選択した場合、すべり軸
受またはころがり軸受のパートナとして直接に使用でき
るよう加工できる。
各部材相互の結合は、リングパツキンｌＯによって軸線
り向へ限定した内部の拡張範囲９に分路を備えたチャン
ネル８を介して高圧流体を供給できる液圧ゾンデ７を中
空軸内に導入することによって行うのが合目的的である
。この場合、管片５の対応する範囲は塑性変形されるが
、カム２および端部フランジ３は（場合によっては中間
層１１を介して）、弾性範囲でのみ変形されるので、拡
張操作の終了後、弾性的に復元し、かくして、部材間に
強固な力結合が作られる。各部材は、更に、物質結合に
よって相互に結合させることもでき、この場合、中間層
と呼んだ部分１１は、例えば、ろう付個所をなす。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施例の縦断面図である。 １・・・中空軸、　　　　　　２・・・第２部分／カム
、３・・・第２部分／端片、　　　５・・・第１部分／
管片、７・・・液圧ゾンデ、 ８・・・高圧流体チャンネル、９・・・拡張範囲、ＩＯ
・・・パツキン、 １１・・・中間層またはろう。 Ｉｌ１図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）駆動要素（２、３）を固定した中空軸（１）におい
    て、該中空軸が、駆動要素と一体に構成されたパイプ状
    の第２部分（２、３）に結合された同じくパイプ状の各
    第１部分（５）から成ることを特徴とする中空軸（１）
    。 ２）第１、第２部分（５、２）が、弾性変形された１つ
    の部分内に別の部分を塑性的に拡張することによって結
    合されていることを特徴とする請求項第１項記載の中空
    軸（１）。３）第１、第２部分（５、２）が、１つの部
    分を別の部分に焼ばめすることによって結合されている
    ことを特徴とする請求項第１項記載の中空軸（１）。 ４）第１、第２部分（５、２）の相互に重畳する部分の
    間には、高弾性率の材料から成る中間層（１１）が設け
    てあることを特徴とする請求項第２項または第３項記載
    の中空軸（１）。 ５）第１、第２部分（５、２）が、材料結合部（１１）
    によって相互に結合されていることを特徴とする請求項
    第１項記載の中空軸（１）。 ６）第１部分（５）およびまたは第２部分（２、３）が
    、支持個所に対する要求を満足する材料性質および表面
    性質を有することを特徴とする請求項第１項記載の中空
    軸（１）。
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