[发明专利]用于焊接管轴的端件、相应的轴和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于焊接管轴的端件，其包括：

·中心轴线；

·具有构成连接端的第一端的第一轴向部分；

·管状并适于焊接到管上的第二轴向部分，第二轴向部分限定了第二端，并具有外表面、内表面和由一端壁基体限定的端壁表面。

本发明更尤其适于机动车辆传动装置中的连接轴。

背景技术

在现有技术中，已知的焊接管轴由两个端件构成，每个端件焊接到中空管的一端上。各端件包括设置有连接沟槽(fluting)的第一部分。沟槽适于连接轴，例如将轴连接到恒速接头。各端件具有焊接到中空管上的管状截面部分。第二部分具有圆筒形的内表面和大体上平的端壁表面。圆筒形内表面经由形成环面(torus)的一部分的表面连接到端壁表面上。

制造期间，已知焊接管轴的端件经历正常退火，这导致端件在环面的一部分形式的表面部位局部脱碳。

此外，焊接后，焊接管轴经历感应热处理，感应热处理在轴的外部分形成热处理区域，在端件内部形成非热处理区域，两个区域由一条分隔线分开，通常，该分隔线终止于环面的一部分形式的表面上。

由于各种各样的制造参数，已知轴的结构稳定性和寿命小。

因而，本发明的目的是增加焊接管轴的结构稳定性和寿命，同时仍然使得制造成本低廉。

发明内容

为此，本发明提供一种上述类型的端件，其特征在于，内表面具有朝第二端张开(flare)的形状，内表面由不同于端壁基体的内基体限定。

在特定实施例中，本发明的端件包括一个或多个下列特征：

·端壁基体具有端壁曲率半径，内基体具有比端壁曲率半径大的曲率半径；

·端壁基体具有端壁曲率半径，内基体是直线性的，这样，内表面为截锥形状；

·内基体相对于中心轴线的倾斜角至少为1°且至多为60°，优选为至少10°且至多50°；

·端壁表面包括连接于环面的一部分形式的过渡部分的端部分，端壁基体由限定端部分的端壁基体和限定过渡部分的过渡基体部分地组成；

·端件由钢制成，其具有经过热处理的外区域和具有不同于外区域的材料构造的材料构造的内区域，两个区域由一条分隔线分开，分隔线终止于内表面上；

·内表面是没有经过热处理的区域或中间区域，特别是贝氏体区域；

·热处理是感应热处理；

·端件冷锻而成，不用退火；和

·第一端是带沟槽端或恒速接头的漏斗或钟罩。

本发明还提供了一种轴，其包括两个端件和在两个端件之间延伸的管，两个端件通过在每个端件上形成焊珠而焊接到管上，该轴的特征在于，至少一个端件是如上所述的端件。

在特定实施例中，本发明的轴包括一个或多个下列特征：

·端件是如上所述的端件，经过热处理的外区域延伸超过焊珠，管在其整个横截面上以及其整个长度上都进行热处理；和

·该端件或每个端件是由硼钢制成的端件，例如38B3钢，管由碳含量与端件的钢的碳含量不同的钢制成，尤其是由碳含量小于端件的钢的钢制成，例如34MnB5钢。

本发明还提供了一种制造如上所述的轴的方法，该方法包括以下连续的步骤：

·通过焊接，将两个端件固定到管上，以获得轴坯；

·车削和机加工端件；和

·以变化的处理速度使轴坯经过感应线圈；

热处理焊珠和管时的处理速度比处理端件时的处理速度快。

附图说明

通过阅读下面纯粹作为例子给出的说明书可以更好地理解本发明，参照附带的视图，其中：

·图1是本发明的轴局部剖开的视图；和

·图2是图1中细节II的放大图。

具体实施方式

图1是局部剖开的视图，显示了本发明的焊接管轴，整体标记为2。

焊接管轴2由两个端件4和6以及中心管8一起构成。

两个端件4和6至少涉及如下所述的特征是相同的。因此，在下面只涉及端件4。

焊接管轴2限定了一中心轴线X-X。在下面，诸如“轴向”和“径向”的术语都是相对于所述中心轴线X-X来说的。

端件4包括第一轴向部分10和第二轴向部分12。

第一轴向部分10具有第一端14，第一端14是用于连接到互补元件例如三脚接头(未显示)上的端部。为此，连接端14设置有连接沟槽16。