SE525750C2 - Komponent för ett splinesförband samt förfarande och anordning för framställning av en sådan komponent - Google Patents

Description

20 25 30 fffjl* arna fiff* n ,\,;J Därigenom kan uppnås en mycket höghållfast lättkonstruktion av tunnväggiga komponenter, utan någon som helst bearbetning, varigenom komponentens vikt och kostnaden för dess till- verkning kan minskas.

Presshärdningen innefattar formning av bommama och spåren genom radiell deformation av rörstycket.

En andra ände av komponenten är förbunden med en axelkomponent genom lasersvetsning.

Genom lasersvetsningen kan undvikas att härdningen löper ut på grund av för stark upphett- ning.

Axelkomponenten kan vara en kopplingsgaffel för en universalkoppling som likaså är fram- ställt genom varmfornming och presshärdning av ett tunnväggi gt stycke av borstål.

Kopplingsgaffeln kan vara framställd genom förbindning med varandra t.ex. genom limning av två i varandra passande tunnväggi ga gaffelstycken. På detta sätt kan användas tunnväggi ga delar, vilka lätt kan formas var för sig och vilka när de sammanfogas åstadkommer en hög hållfasthet motsvarande den hos ett motsvarande tj ockväggigt gaffelstycke.

Andra särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av följ ande detaljerade beskrivning och av patentlqaven.

KORTFATTAD RITNIN GSBESKRIVNIN G FIG. 1 visar en del av en kardanaxel framställd av komponenter enligt uppfinningen; FIG. 2 visar med isärdragna delar komponenter enligt uppfinningen; FIG. 3 visar i snitt och med bortbrutna delar ett splinesförband enligt uppfinningen; och FIG. 4 och 5 visar schematiskt i olika arbetslägen ett arrangemang för formning av en spli- neskomponent enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 C TI r t ÄJ-i DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL I FIG. 1 och 2 visas med en med 10 allmänt betecknad kardanaxel, vilken är försedd med komponenter enligt föreliggande uppfinning. Kardanaxeln 10 innefattar på känt sätt ett kar- danrör 12, vars ena ände har en splineskoppling 20 till en universalkopplingsgaffel 40. Endast själva kardanröret 12 av konventionell konstruktion, medan huvudkomponenterna hos spli- neskopplingen 20 och kopplingsgaffeln 40 är framställda enligt uppfinningen.

Som särskilt framgår av FIG. 3, består splineskopplingen 20 av en inre splineskomponent 22 och en yttre splineskomponent 32. På vanligt sätt har den inre splineskomponenten 22 utvän- diga bommar 24 och utvändiga spår 26, medan den yttre splineskomponenten 32 på motsva- rande sätt har invändiga bommar 34 och invändiga spår 36, så att den inre splineskomponen- ten 22 kan teleskopiskt törskjutbart upptas i den yttre splineskomponenten 32 och så att sam- tidigt vridmoment kan överföras mellan komponenterna 22, 32.

Enligt uppfinningen är var och en splineskomponentema 22 och 32 framställda genom press- härdning av ett tunnväggigt rörstycke ohärdat borstål. Det är i och för sig känt att ett härdbart stål med en liten tillsats av bor kan presshärdas till ett ultrahöghållfast stål med en sträckgräns på ungefär 1100 MPa. Med presshärdning avses här varmformning av ett upphettat ämne som härdas genom snabb avkylning.

Var och en av splineskomponentema 22, 32 kan formas med ett formarrangemang 60 som är schematiskt framställt i FIG. 4 och 5. En fast inre formlqopp 62 har en ytterkontur som mot- svaras av innerkonturen av den splineskomponent 22, 32 som skall framställas. Radiellt för- skjutbara yttre fonnkroppar 68 är jämnt fördelade nmt den inre fonnkroppen 62 och fram och åter drivbara av linjära ställdon 72.

En splineskomponent såsom komponenten 22 fonnas från ett tunnväggigt rörstycke eller rör- ämne 30 som dessförinnan upphettats upphettats i ugn till t.ex. 940 °C. Det upphettade röräm- net 30 träs över den inre formkroppen 62 såsom visas i FIG. 4. Därefter aktiveras samtidigt samtliga ställdon 72 så att var och en av de rörliga fonnkropparna 68 pressar in rörämnets 30 radiellt framförliggande parti i tillhörande spår 64 hos den fasta fonnkroppen 62. De rörliga formkropparna 68 kan ha en sådan form att de i sina fiamskjutna lägen precis övertäcker hela 10 15 20 25 30 :jar-L tuff; ~._. ._ \J 1 2,- Q ämnets 30 omkrets (ej visat), dvs. ej enbart ingriper i spåren 64 utan även med området utan- för bommarna 66 mellan spåren 64. På ömse sidor av var och en av de rörliga formkroppar 68 som inträder i spåren 64 kan, som antyds i FIG. 4 och 5, emellertid i stället finnas separata formkroppar 70 som fjädrande ingriper med rörämnet 30 utanför bommama 66.

De från varandra vända ändama 28 och 38 hos de samrnankopplade splineskomponentema 22 och 32 är som framgår av FIG. l avsedda att förbindas med universalkopplingsgaffeln 40 re- spektive kardanröret 12. Ändama 28 och 38 har därför en bibehållen cirkulärcylindrisk form.

Detta uppnås på ej visat sätt genom en motsvarande fonn hos den inre formkroppen 62 och de yttre formkropparna 68, så att bommama 24, 34 och spåren 26, 36 avslutas på ett avrunda sätt på avstånd från ändarna 28, 38. Kardanröret 12 och kopplingsgaffelrr 40 förbinds enligt upp- finningen med splineskomponentema medelst lasersvetsning. Genom användning av laser- svetsning riskerar inte de härdade delarna att upphettas i sådan utsträckning att härdningen löper ur ståhnaterialet.

Under forrrmingen eller när forrnningen är avslutad kyls snabbt den färdiga splineskomponen- ten 22 på i och för sig känt sätt, t.ex. med vatten. Den fasta och de rörliga formkroppama 62, 68, 70 kan för detta ändamål vara försedda med ej visade inre kanaler i vilka vattnet kan cir- kulera.

Universalkopplingsgaffeln 40 tillverkas likaså genom varmfonnning och presshärdning av tunnväggigt ohärdat borstål. Kopplingsgaffeln 40 är som framgår av FIG. 2 framställd i två stycken, dvs. ett yttre gaffelstycke 42 och ett inre gaffelstycke 46. Det yttre gaffelstycket 42 kan liksom splineskomponentema 22, 32 vara format från ett ej visat rörämne, medan det inre gaffelstycket 46, som har en botten 50, kan vara format genom djupdragrring fi-ån ett ej visat plant plåtämne. Fastän gaffelstyckena 42 och 46 i FIG. 1 och 2 visas med en cirkulärcylind- risk form, har de i själva verket företrädesvis en mer skålforrnig ytterperiferi som vidgas från förbindningsområdet 28 med splineskomponenten 22. Vart och ett av gaffelstyckena 42, 46 har vidare på känt sätt ett par tvärgående axelhål 44, 44 resp. 48, 48 för ett ej visat kopplings- kors. Ett par lagerbussningar 52, 52 sträcker sig genom axelhålen för svänglagring av det ej visade kopplingskorsets axeländar. Varje lagerbussníng 52 kan vara lasersvetsad till kopp- lingsgaffeln 42. Det inre gaffelstyckets 46 ytterkontur har en fin passning till det yttre gaffel- styckets 42 innerkontur. Gaffelstyckena 42, 46 kan förbindas med varandra genom limning.

Claims (9)

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Komponent för ett splinesförband, innefattande ett axelstycke (22; 32) med längsgående, i omkretsriktning med varandra omväxlande bommar (24; 34) och spår (26; 36) och avsett att vid en första ände axiellt förskjutbart uppta ett motsvarande axelstycke (32; 22) med komplementära bommar (34; 24) och spår (36, 26), k ä n n e t e c k n a d av att komponenten (22; 32) med bommarna (24; 34) och spåren (26; 36) är framställd genom presshärdning av ett tunnväggigt rörstycke (30) av borstål.

2. Komponent enligt krav l, varvid presshärdningen innefattar formning av bom- marna (34; 24) och spåren (26; 36) genom radiell deformation av rörstycket (28).

3. Komponent enligt krav 1 eller 2, vilken vid en andra ände (28, 38) är förbunden med en axelkomponent (12; 40) genom lasersvetsning.

4. Komponent enligt krav 3, varvid axelkomponenten är en kopplingsgaffel (40) för en universalkoppling.

5. Komponent enligt krav 4, varvid ett gaffelstycke hos kopplingsgaffeln (40) lika- så är framställt genom presshärdning av ett tunnväggigt stycke av borstål.

6. Komponent enligt krav 4 eller 5, varvid kopplingsgaffeln (40) är framställd ge- nom förbindning med varandra av två i varandra passande tunnväggiga gaffelstycken (42, 46).

7. Komponent enligt krav 6, varvid gaffelstyckena (42, 46) är förbundna genom limning.

8. Förfarande för framställning av en komponent för ett splinesförband, vilken komponent innefattar ett axelstycke med längsgående, med varandra omväxlande bommar och spår och avsett att vid en första ände axiellt förskjutbart uppta ett samverkande axelstycke med komplementära bommar och spår, k ä n n e t e c k n a t av tillhandahållande av ett rörstycke av borstål; upphettning av rörstycket till en varmforrnningstemperatur; 10 ff ^ f' ~ :i Lfl f; fornming av komponenten med bommarna och spåren genom radiell deforma- tion av rörstycket; och härdning av komponenten genom snabb avkylning av densamma.

9. Anordning för framställning av en komponent för ett splineslörband, vilken komponent innefattar ett axelstycke med längsgående, med varandra omväxlande bommar och spår och avsett att vid en första ände axiellt fiirskjutbart uppta ett samverkande axelstycke med komplementära bommar och spår, k ä n n e t e c k n a d av en inre, fast forrnkropp (62) vilken uppvisar i omkretsriktning med varandra omväxlande bommar (66) och spår (64) och vilken är anordnad att utvändigt uppta ett upphet- tat rörstycke (30) som skall formas till komponenten (22; 32); och ett flertal yttre, radiellt rörliga formkroppar, vilka är anordnade att inpressa rör- styckets (3 0) periferi in i spåren (64).