專利名稱：一種在軸上建立構(gòu)件的壓入配合的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在軸上、尤其是在用于微電機(jī)的軸上建立具有安裝孔的構(gòu)件的壓 入配合的方法。另外，本發(fā)明還涉及設(shè)置有與具有接觸表面的第二軸-轂連接元件建立壓 入配合的接合表面的軸-轂連接元件。
背景技術(shù)：
在驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，通常需要將諸如小齒輪、齒狀帶盤(toothed belt disk)等驅(qū)動(dòng) 元件或者滾珠軸承精確地定位在轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)軸上的特定位置上。至今為止，為了達(dá)到這個(gè) 目的，已經(jīng)使用了多種不同的方法。一種已知的可能性是設(shè)定軸和待定位的構(gòu)件的孔的公差以便建立直接的緊密配 合。在電機(jī)軸的情形中，這意味著在一些情形下，長的擠壓距離必然造成軸可能彎曲的風(fēng) 險(xiǎn)，或者為了壓入配合的目的而使特定軸偏移；因此這導(dǎo)致了較高的制造成本，并且由于制 造技術(shù)，這還導(dǎo)致了關(guān)于相對偏移區(qū)域精確轉(zhuǎn)動(dòng)的缺陷。此外，將待定位的構(gòu)件滑動(dòng)到軸上，并通過粘結(jié)接合或者通過激光焊接將構(gòu)件固 定到軸上也是已知的。為此，通常使用由諸如塑性材料制成的附加環(huán)，附加環(huán)也是緊密地固 定到軸上，但是易于移置。在固定過程中，即在粘結(jié)接合或者焊接過程中，借助于這個(gè)附加 環(huán)保持待定位的構(gòu)件，即小齒輪或者滾珠軸承。這種附加的構(gòu)件必然伴有附加的零件成本， 需要安裝空間和附加的安裝操作。通過壓花(embossing)使得待定位到軸上的構(gòu)件的孔變形也是已知的。在這種情 形下，待定位的構(gòu)件僅能在力作用到待定位的構(gòu)件上時(shí)在軸上移動(dòng)。這使得有必要使用相 對精確的壓花工具。此外，熱套(shrink-on)方法也是已知的。在熱套方法的情形中，首先加熱待定位 的構(gòu)件，以使得所述構(gòu)件的孔根據(jù)熱膨脹系數(shù)而變寬。因此待定位的構(gòu)件可以容易地滑到 軸上。隨后，待定位的構(gòu)件在期望的位置上冷卻并收縮，因此構(gòu)件將緊密地安裝在期望的位 置上。對于具有在小于5mm范圍中的直徑的軸，由于對構(gòu)件公差的高要求，因此這種方法的 技術(shù)實(shí)現(xiàn)幾乎是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種同樣在小構(gòu)件的情形下允許將待安裝到軸上的構(gòu) 件準(zhǔn)確定位以及靈活的使用方式的方法。為此，根據(jù)本發(fā)明的方法被構(gòu)思為包括以下步驟-部分地熔合構(gòu)件的安裝孔的內(nèi)表面和/或軸的圓周表面，以使得形成突起并超 出安裝孔的內(nèi)表面和/或軸的圓周表面的蓋帽形(calotte-shaped)凸出部；-冷卻構(gòu)件和/或軸，以使得蓋帽形凸出部固化；以及-將構(gòu)件滑到軸上直至將安裝孔定位在軸的緊固區(qū)域中。在這里，術(shù)語“壓入配合”指的是在構(gòu)件將要被固定到軸上的區(qū)域中，所述構(gòu)件的
4安裝孔的直徑小于軸的外徑。如果孔的直徑比軸的直徑小得多，則僅能夠通過大量的能量 消耗將構(gòu)件施加到軸上的相應(yīng)位置上。然后通過壓配連接(non-positive connection)將 構(gòu)件連接到軸上，由此建立了緊密配合。如果在緊固區(qū)域構(gòu)件的安裝孔的直徑僅僅稍小于 軸的直徑，則較小的能量消耗就足以將構(gòu)件滑動(dòng)到軸上并且構(gòu)件將僅僅被固定在所述緊固 區(qū)域的適當(dāng)位置中。這被稱為中級(jí)配合。依照根據(jù)本發(fā)明的方法，在構(gòu)件的安裝孔中或者在軸的圓周表面上的材料被局部 地熔化。熔化物的表面張力具有使熔化的材料以液滴形的方式收縮的效果。在冷卻過程中， 熔化液滴固化并形成了蓋帽形凸出部。使用根據(jù)本發(fā)明的方法導(dǎo)致在安裝孔的內(nèi)表面和/或軸的圓周表面上形成了圓 點(diǎn)(spot)，所述圓點(diǎn)超出提到的表面而突出。這意味著軸的直徑被局部地?cái)U(kuò)大和/或安裝 孔的直徑被局部地縮小。其效果在于在這個(gè)區(qū)域中，在軸和構(gòu)件之間建立了摩擦型連接， 即壓配連接。在軸上的其他區(qū)域中，構(gòu)件可以容易地移動(dòng)，在這些區(qū)域軸和構(gòu)件之間不存在 接觸。因此待定位的構(gòu)件能夠精確地定位在軸上。此外，在使用中方法是靈活的，可以容易 地建立期望的緊固區(qū)域。如果必要的話，在軸上可以形成多個(gè)緊固區(qū)域。不必使用用于將 構(gòu)件固定到軸上的附加安裝輔助物。此外，可以以盡可能最好的方式利用可用空間。實(shí)行 這種緊固方法無需使用易于磨損的機(jī)械成形工具。由于不必在軸上產(chǎn)生任何偏移部分，因 此可以以相對低的價(jià)格制造軸，并且達(dá)到軸的良好精確的運(yùn)轉(zhuǎn)特性。構(gòu)件是諸如小齒輪、齒 狀帶盤、滾珠軸承等類似物的轂部件(hub member)。根據(jù)有益的實(shí)施例，為了熔合的目的，構(gòu)件或者軸可以在其某些點(diǎn)上由激光束照 射。激光束的使用允許了精確的定位?？梢栽谳S上和/或在構(gòu)件的安裝孔中的期望位置上 精確地產(chǎn)生熔合點(diǎn)。本發(fā)明的進(jìn)一步的變型例可以構(gòu)思為使得將構(gòu)件的安裝孔的內(nèi)表面和/或軸的 圓周表面在多個(gè)點(diǎn)上熔合。因此可以容易地建立配合，并且可以通過在軸和/或孔的圓周 上產(chǎn)生適當(dāng)數(shù)量的凸出部而實(shí)現(xiàn)構(gòu)件和軸之間的可靠連接。此外，將擠壓力分布在軸和孔 之間的多個(gè)連接點(diǎn)上從而使得施加在軸和孔上的負(fù)載更加均勻。根據(jù)另一個(gè)方法變型例，可以調(diào)整借助于激光束的能量供給，以使得由此產(chǎn)生的 蓋帽形凸出部導(dǎo)致在構(gòu)件的安裝孔的圓周和/或軸的圓周中期望的變化。通過改變激光束 的能量，可以容易地改變?nèi)酆宵c(diǎn)的尺寸，從而以這種方法產(chǎn)生具有期望高度的凸出部以及 達(dá)到期望的擠壓力。由此可見，使用根據(jù)本發(fā)明的方法，可以容易地將構(gòu)件和/或軸處理為 使得獲得構(gòu)件和軸之間的壓入配合所需的擠壓力。如果經(jīng)由激光束供給了相對很小的能 量，則將熔合相對小的區(qū)域，并且形成的蓋帽形凸出部也是相對小的，這意味著由此產(chǎn)生的 軸和構(gòu)件之間的接合力也將會(huì)較小。如果經(jīng)由激光束供給了相對較多的能量，則將熔合軸 和/或構(gòu)件的相對大的區(qū)域，并且形成的蓋帽形凸出部也將是較大的，這意味著還將會(huì)增 加軸和構(gòu)件之間的接合力。此外，所述方法也可以構(gòu)思為構(gòu)件通過物-物結(jié)合(substance-to-substance bond)附加地固定到軸上。例如，通過粘結(jié)結(jié)合、焊接或者軟焊可以將構(gòu)件附加地連接到軸 上。這具有即使在構(gòu)件非常小的情形中，也能將所提到的構(gòu)件可靠地保持在軸上的效果。根據(jù)有益的實(shí)施例，所述方法也可以構(gòu)思為蓋帽形凸出部布置為使得所述蓋帽形 凸出部分別分布在軸的圓周上和安裝孔的圓周上。因此，建立了軸和構(gòu)件之間的間隔均勻的配合。這產(chǎn)生了在構(gòu)件和軸之間的良好的壓力分布，可以更加容易地完成安裝，并獲得軸 的良好精確的運(yùn)轉(zhuǎn)特性。根據(jù)有利的實(shí)施例，本方法也可以構(gòu)思為在安裝孔中或者在軸上形成多行并列的 蓋帽形凸出部。這具有將僅在構(gòu)件和軸之間的某些區(qū)域中建立壓入配合的效果?？蓪⒋?位的構(gòu)件的薄壁和/或敏感區(qū)域布置在擠壓區(qū)域的外部，因此不會(huì)損害所述薄壁和/或敏 感區(qū)域的尺寸穩(wěn)定性。如果待定位的構(gòu)件是滾珠軸承，滾珠的滾道應(yīng)當(dāng)定位在擠壓區(qū)域外。本發(fā)明另外還涉及在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的軸-轂連接元件。在此再次提 出，本發(fā)明的目的是提供允許待安裝到軸上的構(gòu)件的準(zhǔn)確定位和靈活的使用方式的軸-轂 連接元件。根據(jù)本發(fā)明，軸-轂連接元件被構(gòu)思為其設(shè)置有用于與具有接觸表面的第二 軸-轂連接元件建立壓入配合的接合表面，并且突起并超出軸-轂連接元件的表面的蓋帽 形凸出部形成在接合表面的區(qū)域中。將第一軸-轂連接元件的直徑局部地修改作為接合表面的區(qū)域，即在接合表面的 區(qū)域中建立與第二軸-轂連接元件的摩擦型連接，因此能夠使兩個(gè)構(gòu)件相對于彼此精確地 定位，使用是非常靈活的。附加的安裝輔助物不是必須的，并且可以盡可能最好的方式利用 可用空間。無需使用任何易于磨損的機(jī)械成形工具就可執(zhí)行安裝，也不需要在軸上產(chǎn)生偏 移部分。因此，可以相對低的價(jià)格制造軸，并且達(dá)到軸的良好精確的運(yùn)轉(zhuǎn)特性。也可將有益的實(shí)施例構(gòu)思為軸-轂連接元件是軸，特別的是用于微電機(jī)的軸，其 中具有蓋帽形凸出部的接合表面形成在軸的圓周表面上，而且第二軸-轂連接元件是具有 被構(gòu)造為接觸表面的安裝孔的轂部件。這意味著，在這種情形中，凸出部布置在軸上。這在 軸易于加工的情況下是有益的。然而，也可以將另一個(gè)實(shí)施例構(gòu)思為第一軸-轂連接元件是轂部件，其中具有蓋 帽形凸出部的接合表面形成在安裝孔的內(nèi)部，而第二軸-轂連接元件是具有形成在其圓周 表面上的接觸表面的軸。這種變型例在不需要加工軸的情況下是有益的，而且也不會(huì)因此 而影響軸的精確的運(yùn)轉(zhuǎn)特性。還可以將另一個(gè)實(shí)施例構(gòu)思為將蓋帽形凸出部分別分布在軸的圓周和轂部件的 安裝孔的圓周上，即，分別在軸和安裝孔的圓周上均勻地建立壓入配合。這導(dǎo)致了在軸和轂 部件上的良好的壓力和力的分布。另外還可以將有利的實(shí)施例構(gòu)思為成行地一個(gè)接著一個(gè)地布置蓋帽形凸出部。以 這種方式建立了分別相對于軸和安裝孔的間隔均勻的配合。這導(dǎo)致了非常良好的壓力和力 的分布，可以更加容易地完成安裝，并獲得軸的良好精確的運(yùn)轉(zhuǎn)特性。還可以將另一個(gè)實(shí)施例構(gòu)思為并列地布置多行所述蓋帽形凸出部。這具有僅在第 一軸-轂連接元件的接合表面和第二軸-轂連接元件的接觸表面的特定區(qū)域中建立壓入配 合的效果。待定位的構(gòu)件的薄壁和/或敏感區(qū)域位于擠壓區(qū)域的外部并且它們的尺寸穩(wěn)定 性不會(huì)被損害。


在下文中，將參照附圖更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中圖Ia示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的軸，
圖Ib示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的轂部件，圖Ic示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的軸-轂連接，其包括根據(jù)圖Ia的軸和根據(jù) 圖Ib的轂部件，圖2示出了圖Ia的細(xì)節(jié)II，圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的軸，圖北示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的轂部件，以及圖3c示出了安裝在軸上的、根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的轂部件。
具體實(shí)施例方式圖Ia示出了用于微電機(jī)的軸1的細(xì)節(jié)。這種軸通常具有小于5mm的直徑。軸1可 以是諸如微電機(jī)的轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)軸。這里經(jīng)常必須將諸如小齒輪、齒狀帶盤或者滾珠軸承等 驅(qū)動(dòng)元件定位在驅(qū)動(dòng)軸1上的特定位置上。為此，軸1具有設(shè)置于其上的接合表面2。接合 表面2遍布在軸1的部分圓周表面3。在接合表面2的區(qū)域中，凸出部4形成在軸1的圓周 表面3上。凸出部4是山形的并優(yōu)選地具有蓋帽的形狀。在示出的實(shí)施例中，在軸1上形 成了兩行凸出部4。在每行中，凸出部4都一個(gè)接著一個(gè)地布置并且分布在軸1的圓周上， 即，凸出部4位于在軸1的圓周表面3上延伸的圓形路徑上。圖Ib示出了連接到軸1上的構(gòu)件5。這個(gè)構(gòu)件5可以是諸如小齒輪、齒狀帶盤或 者一些其他驅(qū)動(dòng)元件。然而，構(gòu)件5也可以被構(gòu)造為滾珠軸承。所述構(gòu)件5設(shè)置有安裝孔 6。因此，構(gòu)件5實(shí)施為轂部件。圖Ic示出了處于安裝狀態(tài)中的軸1和構(gòu)件5。圖Ic的一部分是構(gòu)件5的剖視圖， 以便能夠更加清楚地示出構(gòu)件5和軸1之間的連接。構(gòu)件5連接到軸1上，而構(gòu)件5的安 裝孔6的內(nèi)表面7安置在軸1的接合表面2上。因?yàn)樯w帽形凸出部4突起并超出軸1的圓 周表面3，在這個(gè)區(qū)域中所述軸1的直徑被擴(kuò)大。軸1在蓋帽形凸出部4上的外徑Da大于 構(gòu)件5中的安裝孔6的直徑Di。所以必須消耗能量來將構(gòu)件5推到軸1上，即軸1的接合 表面2上。因此，在構(gòu)件5和軸1之間建立了壓入配合。在本案中“壓入配合”指的是在軸 1和構(gòu)件5的安裝孔6之間建立的中級(jí)配合或者緊密配合。在中級(jí)配合的情形中，通過凸 出部4將構(gòu)件5固定在軸1上的適當(dāng)位置上，但是，隨后，作為示例，必須另外通過物-物結(jié) 合，即，通過粘結(jié)結(jié)合、焊接或者軟焊將構(gòu)件5接合到軸1上。在接合表面2的區(qū)域中，當(dāng)軸 1的外徑Da大得足以僅僅通過壓配連接保持住構(gòu)件5時(shí)，這種連接稱為緊密配合。在圖Ia至圖Ic示出的這個(gè)實(shí)施例的情形中，軸1限定了蓋帽形凸出部4形成于 其上的第一軸-轂連接元件。構(gòu)件5限定了第二軸-轂連接元件，安裝孔6的內(nèi)表面7實(shí) 施為接觸表面。圖2示出了圖Ia的細(xì)節(jié)II。如可以從放大圖中看到的，凹入部8緊鄰蓋帽形凸出 部4形成。凹入部8被構(gòu)造為圍繞凸出部4延伸的圓形環(huán)。在圖3a至圖3c中示出了軸-轂連接元件的另一個(gè)實(shí)施例。在下文中，僅描述與 第一實(shí)施例相比存在的區(qū)別。圖3a再次示出了用于微電機(jī)的軸11的細(xì)節(jié)。軸11具有光滑的圓周表面13，即優(yōu) 選地軸11的外徑Da’在軸11的整個(gè)長度上是不變的。圖北示出了實(shí)施為轂部件的構(gòu)件15。如已經(jīng)描述的，這個(gè)構(gòu)件15可以是小齒輪或者齒狀帶盤，即驅(qū)動(dòng)元件、或者滾珠軸承。正好與構(gòu)件5 —樣，構(gòu)件15也優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)對稱。 構(gòu)件15設(shè)置有安裝孔16。安裝孔16的內(nèi)表面17具有形成于其上的蓋帽形凸出部14，所 述蓋帽形凸出部14再次地由具有圓形環(huán)(未示出)的形狀的凹入部所環(huán)繞。蓋帽形凸出 部14從安裝孔16的內(nèi)表面17凸出進(jìn)入到安裝孔16的內(nèi)部。這具有使安裝孔16的直徑 大小減小的效果。如在圖3c中可見，凸出部14優(yōu)選地布置為使得它們沿著安裝孔16的圓 周成行地延伸，即所述凸出部14沿著圓形路徑延伸。由此可見安裝孔16的內(nèi)徑Di’是由 向內(nèi)突出的凸出部14所限定的。圖3c示出了處于安裝狀態(tài)中的軸11和構(gòu)件15。構(gòu)件15連接到軸11上以使得其 被精確地定位在特定位置上，即定位在為此目的而設(shè)置的接合表面上。軸11的外徑Da’大 于構(gòu)件15的安裝孔16的內(nèi)徑Di’，所述內(nèi)徑Di’由蓋帽形凸出部14限定。這里，可以再次 地選擇蓋帽形凸出部14的大小或者高度，以使得構(gòu)件15能夠被推到軸11上而被固定在期 望位置上并且之后通過物-物結(jié)合連接到軸上，或者將蓋帽形凸出部14的高度或者大小構(gòu) 造為使得通過緊密配合利用壓配連接將構(gòu)件15接合到軸11上。如在圖3c中可見，在安裝孔16的內(nèi)表面17上形成有三行凸出部14。各行的凸出 部14 一個(gè)接著一個(gè)地布置，以使所述凸出部14沿著在孔16內(nèi)的圓形路徑延伸。優(yōu)選地圓 形路徑彼此平行地延伸。各個(gè)圓形路徑的凸出部14可以并排地定位或者布置為使得它們 相對于彼此移置。不需要成行地一個(gè)接著一個(gè)地布置凸出部14，根據(jù)相應(yīng)期望的接合力來 選擇凸出部14的數(shù)量。也可以根據(jù)期望來選擇凸出部14的行數(shù)。在圖3a至圖3c中示出的實(shí)施例中，構(gòu)件15被構(gòu)造為第一軸-轂連接元件，接合 表面由安裝孔16的內(nèi)壁限定，所述安裝孔16的內(nèi)壁具有布置于其上的蓋帽形凸出部14。 軸11限定了第二軸-轂連接元件，所述第二軸-轂連接元件的圓周表面13具有形成于其 上的用于待固定構(gòu)件15的接觸表面。在下文中，將參照圖Ia至圖Ic描述將構(gòu)件5固定到軸1上的方法。首先，在接合 表面2的區(qū)域中軸1的圓周表面3被部分地熔合，即在這些區(qū)域中軸1的材料將熔化。由 于熔化物的表面張力，熔化物在熔合的區(qū)域中收縮以使得形成山形的凸起部分，即蓋帽形 凸出部4。由于這種收縮，圍繞每個(gè)蓋帽形凸出部4形成了環(huán)形凹入部8。由于無需涂覆附 加的材料，所以凹入部8的體積相當(dāng)于蓋帽形凸出部4的體積。然后冷卻軸1，以使得熔化 物凝固而蓋帽形凸出部4固化。于是蓋帽形凸出部4突起并超出軸1的圓周表面3。由此 可知，由于蓋帽形凸出部4，在未處理區(qū)域軸1的外徑Da大于軸1的直徑D?，F(xiàn)在將構(gòu)件5滑動(dòng)到軸1上。軸1的直徑D稍小于構(gòu)件5的安裝孔6的內(nèi)徑Di。 因此，所述構(gòu)件5可以容易地移置于軸1上。接合表面2上的軸1的外徑Da大于構(gòu)件5的 安裝孔6的內(nèi)徑Di，即必須通過消耗能量將構(gòu)件5推到軸1的蓋帽形凸出部4上，蓋帽形凸 出部4定位在接合表面2上。當(dāng)蓋帽形凸出部4在這個(gè)處理的過程中變形時(shí)，移動(dòng)的材料 能夠流入凹入部8中。在已安裝的狀態(tài)中，構(gòu)件5安置在軸的蓋帽形凸出部4上。為了部分地熔合軸1，優(yōu)選地使用激光束。使激光束連續(xù)地作用到待形成蓋帽形凸 出部4的點(diǎn)上?？梢酝ㄟ^改變經(jīng)由激光束輸入到軸的能量來確定蓋帽形凸出部4的大小。 能量輸入的增加將導(dǎo)致蓋帽形凸出部4的尺寸增大，而能量輸入的減少將導(dǎo)致形成較小的 蓋帽形凸出部4。因此可以依據(jù)受照射的點(diǎn)的數(shù)量和能量輸入來調(diào)整構(gòu)件5和軸1之間必 需的安裝力。根據(jù)受照射的點(diǎn)的數(shù)量和規(guī)定的激光能量，由此可能實(shí)現(xiàn)構(gòu)件5和軸1之間
8的滑動(dòng)接合或者緊密配合。如果蓋帽形凸出部4較小，使得軸1在蓋帽形凸出部4處的外 徑Da僅稍大于構(gòu)件5的安裝孔6的內(nèi)徑Di，則將實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)接合。然后可以將構(gòu)件5推到 軸1上，并經(jīng)由蓋帽形凸出部4將構(gòu)件5保持在所述軸1上。為了獲得軸1和構(gòu)件5之間 的牢固連接，于是可以通過粘結(jié)結(jié)合、焊接或者軟焊將構(gòu)件5附加地接合到軸1上。在這個(gè) 范例中，是通過物-物結(jié)合將構(gòu)件5附加地接合到軸1上。如果設(shè)置了更高數(shù)量的蓋帽形凸出部4或者如果蓋帽形凸出部4更大，則當(dāng)構(gòu)件 5滑到軸1上時(shí)將建立緊密配合。然后通過壓配連接將構(gòu)件5接合到軸1上，于是在構(gòu)件5 和軸1之間的附加連接就不是必要的了。在圖Ia至圖Ic示出的實(shí)施例中，形成了兩行并列的蓋帽形凸出部4。在每行 中，蓋帽形凸出部4都布置為使所述蓋帽形凸出部4 一個(gè)接著一個(gè)設(shè)置，并遍布在軸1的 圓周上，即，在每行中蓋帽形凸出部4位于圓形路徑上。實(shí)施例也可以構(gòu)思為僅產(chǎn)生單個(gè) (individual)的蓋帽形凸出部，或者僅產(chǎn)生一行蓋帽形凸出部4，或者以任意方式將凸出 部4布置在軸上。在這個(gè)方案中，優(yōu)選地考慮構(gòu)件5是否包括不能施加任何負(fù)載于其上的 薄壁和/或敏感的區(qū)域。如果是這種情形，蓋帽形凸出部4就被構(gòu)造為使得這些薄壁和/ 或敏感的區(qū)域位于擠壓區(qū)域外部并且它們的尺寸穩(wěn)定性不會(huì)被損害。參照圖3a至圖3c描述了制造方法的另一個(gè)不同方案。根據(jù)該第二方案，蓋帽形 凸出部14不是形成在軸上而是形成在構(gòu)件15上。如從圖3a中可見，軸11未被處理。取 而代之的，部分地熔合了構(gòu)件15的安裝孔16的內(nèi)表面17。由于熔化物的表面張力，熔化物 在熔合位置處收縮，也就是形成了蓋帽形凸出部14。凸出部14由凹入部(未示出)所圍 繞。正如在上文描述的方法的范例中，蓋帽形凸出部14是分隔開的，以使熔化物可以局部 收縮。也是在這個(gè)范例中，可以使用激光束來熔合材料。然后在某些點(diǎn)處用激光束照射構(gòu) 件15的安裝孔16的內(nèi)表面17。在受照射的點(diǎn)處，構(gòu)件15的材料將熔化和收縮從而形成蓋 帽形凸出部14。如從圖北中可見，通過激光束熔合遍布在安裝孔16的圓周上的多個(gè)位置。調(diào)整 通過激光束供給構(gòu)件15的能量，以便形成具有期望的大小的蓋帽形凸出部14。如果供給的 能量較多，則熔合較大的區(qū)域并形成較大的凸出部14。如果供給的能量較少，則熔合較小 的區(qū)域并形成較小的凸出部14。可以產(chǎn)生遍布在安裝孔16的圓周上的多個(gè)凸出部14。通 過供給的能量和通過熔合位置的數(shù)量，可以獲得在安裝孔16的圓周中的期望的變化。優(yōu)選 地，兩個(gè)各自相鄰的凸出部14之間的距離是相等的，以使所述凸出部14均勻地遍布在安裝 孔16的圓周上的。圖3c示出了成并列行形成的凸出部14。在示出的范例中，形成了三行凸出部14。 然而，行數(shù)是可變的。在部分地熔合安裝孔16的內(nèi)表面17之后，構(gòu)件15被冷卻，以使蓋帽形凸出部14 固化。于是由蓋帽形凸出部14限定的安裝孔16的內(nèi)徑Di’將小于軸11的外徑Da’。隨 后，將構(gòu)件15滑到軸11上并精確地定位在期望的位置上。可以通過選擇凸出部14的適當(dāng) 數(shù)量和凸出部14的適當(dāng)大小來調(diào)整用于將構(gòu)件15固定到軸11上的安裝力。例如，能夠調(diào) 整所述安裝力，以使得在消耗較少能量的情況下就可以使構(gòu)件15在軸11上移動(dòng)。然后將 構(gòu)件15滑到軸11上并定位在期望的位置上。由于凸出部14，因此將構(gòu)件15固定在軸11 的適當(dāng)位置上。隨后，通過粘結(jié)結(jié)合、焊接或者軟焊將構(gòu)件15附加地接合到軸11上，以便建立附加的物-物結(jié)合。然而，凸出部14的數(shù)量和/或凸出部14的大小也可以構(gòu)思為使得只有通過較大 的能量消耗才能使構(gòu)件15滑到軸11上。在這個(gè)范例中，將通過緊密配合將構(gòu)件15保持在 軸11上。鑒于使用激光在軸上或者在構(gòu)件15的安裝孔16中產(chǎn)生凸出部的事實(shí)，可以非常 容易地調(diào)整凸出部的形狀和位置。
權(quán)利要求
1.一種在軸(1 ；11)上、尤其是在用于微電機(jī)的軸上建立具有安裝孔(6 ；16)的構(gòu)件 (5； 15)的壓入配合的方法，包括以下步驟-部分地熔合所述構(gòu)件(15)的所述安裝孔(16)的內(nèi)表面(17)，以便形成突起并超出 所述安裝孔(16)的所述內(nèi)表面(17)的蓋帽形凸出部；-冷卻所述構(gòu)件(15)，以使所述蓋帽形凸出部固化；以及-在將所述安裝孔(6 ； 16)定位在所述軸(1 ；11)的緊固區(qū)域O ；12)中之前，將所述構(gòu) 件(5 ；15)滑到所述軸(1 ；11)上。
2.一種在軸(1 ；11)上、尤其是在用于微電機(jī)的軸上建立具有安裝孔(6 ； 16)的構(gòu)件 (5； 15)的壓入配合的方法，包括以下步驟-部分地熔合所述軸(1)的圓周表面(3)，以便形成突起并超出所述軸(1)的圓周表面 (3)的蓋帽形凸出部(4;14)；-冷卻所述軸(1)，以使所述蓋帽形凸出部(4;14)固化；以及-在將所述安裝孔(6 ； 16)定位在所述軸(1 ；11)的緊固區(qū)域O ；12)中之前，將所述構(gòu) 件(5 ；15)滑到所述軸(1 ；11)上。
3.一種在軸(1 ；11)上、尤其是在用于微電機(jī)的軸上建立具有安裝孔(6 ；16)的構(gòu)件 (5； 15)的壓入配合的方法，包括以下步驟-部分地熔合所述構(gòu)件(15)的安裝孔(16)的內(nèi)表面(17)和所述軸(1)的圓周表面 (3)，以便形成突起并超出所述安裝孔(16)的內(nèi)表面(17)和所述軸⑴的圓周表面(3)的 蓋帽形凸出部(4； 14)；-冷卻所述構(gòu)件(15)和所述軸(1)，以使所述蓋帽形凸出部固化；以及-在將所述安裝孔(6 ；16)定位在所述軸(1 ；11)的緊固區(qū)域O ；12)中之前，將所述構(gòu) 件(5； 15)滑到所述軸(1 ；11)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了熔合的目的將所述構(gòu)件 (15)或者所述軸(1)在其某些點(diǎn)上以激光束照射。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在多個(gè)點(diǎn)上熔合所述構(gòu)件 (15)的所述安裝孔(16)的所述內(nèi)表面(17)和/或所述軸(1)的所述圓周表面(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，調(diào)整借助于激光束的能量供 給，以使得由此產(chǎn)生的所述蓋帽形凸出部G ； 14)導(dǎo)致在所述構(gòu)件(15)的所述安裝孔(16) 的圓周和/或所述軸(1)的圓周中的期望的變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過物-物結(jié)合將所述構(gòu)件 (5 ；15)附加地固定到所述軸(1 ；11)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所述蓋帽形凸出部 14)布置為使得它們分別分布在所述軸⑴的圓周和所述安裝孔(16)的圓周上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述安裝孔(16)中或者 在所述軸(1)上形成多行并列的蓋帽形凸出部G;14)。
10.一種設(shè)置有用于與具有接觸表面(7 ；12)的第二軸-轂連接元件(5 ；11)建立壓入 配合的接合表面O ；17)的軸-轂連接元件(1 ；15)，其特征在于，在所述接合表面O ；17) 的區(qū)域中形成突起并超出所述軸-轂連接元件(1 ；15)的表面(3 ；17)的蓋帽形凸出部G ； 14)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軸-轂連接元件，其特征在于，所述軸-轂連接元件是軸 (1)，特別的是用于微電機(jī)的軸，其中具有所述蓋帽形凸出部的所述接合表面( 形成 在所述軸(1)的圓周表面C3)上，而且所述第二軸-轂連接元件是具有被構(gòu)造為接觸表面 (7)的安裝孔(6)的轂部件(5)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的軸-轂連接元件，其特征在于，所述軸-轂連接元件是轂部 件(15)，其中具有所述蓋帽形凸出部(14)的所述接合表面(17)形成在安裝孔(16)的內(nèi)部 中，而所述第二軸-轂連接元件是軸(11)，所述軸(11)具有形成在其圓周表面(1 上的接 觸表面(12)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的軸-轂連接元件，其特征在于，所述蓋帽形 凸出部(4;14)分別分布在所述軸(1)的圓周和所述轂部件(15)的所述安裝孔(16)的圓周上。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的軸-轂連接元件，其特征在于，成行地一個(gè) 接著一個(gè)地布置所述蓋帽形凸出部G ； 14)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的軸-轂連接元件，其特征在于，并列地布置 多行所述蓋帽形凸出部G;14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在軸上建立具有安裝孔的構(gòu)件的壓入配合的方法。本發(fā)明的目的是提供一種允許將待安裝到軸上的構(gòu)件準(zhǔn)確定位以及靈活的使用方式的方法。為此，本方法構(gòu)思為部分地熔合構(gòu)件的安裝孔的內(nèi)表面和/或軸的圓周表面，以便形成突起并超出安裝孔的內(nèi)表面和/或軸的圓周表面的蓋帽形凸出部；隨后冷卻構(gòu)件和/或軸，以使蓋帽形凸出部固化；以及之后在將安裝孔定位在軸的緊固區(qū)域中之前，將構(gòu)件滑到軸上。此外，本發(fā)明還涉及用于建立軸-轂連接的壓入配合的構(gòu)件。
文檔編號(hào)F16D1/06GK102094906SQ20101059346
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者阿諾德·泰梅爾, 馬丁·齊默爾曼 申請人:麥克森發(fā)電機(jī)股份公司