[发明专利]通过焊接电流和压入对轴和轮毂进行连接的方法以及轴和轮毂通过这种连接构成的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过电阻压焊进行连接的方法。在电阻压焊过程中，压合两个待焊接的金属部件并且焊接电流通过相互压合的部件的接触部位传导，以便接触部位熔化。

背景技术

为了连接轴和轮毂，轴的焊接区域例如可以压入在轮毂中构成的孔中，其中，焊接区域相对孔具有过盈量。由于接触部位在焊接过程中的熔化可以使轴压入轮毂中并且与它焊接。这种压焊方法例如在EP1941964A1中已公开。代替这种压焊过程例如还可以考虑用于连接两个部件的凸焊过程。

但在已知的压焊方法中，会在可实现的焊接强度和焊接精度方面产生问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提高轴-轮毂连接装置的精度和强度。

按本发明，轮毂包括用于与轴的相应接缝段连接的第一接缝段和第二接缝段。为了连接轴与轮毂，使两个部件在轴和轮毂为此在第一接缝段区域内设置的接触部位处压合，其中，第二接缝段仍未接触。焊接电流通过相互压合的部件的各自的接触部位传导，以便熔化在第一接缝段区域内的接触部位。在第一接缝段熔化时，轴压入轮毂中，即，直到在第二接缝段之间基本上形成压合面为止。现在最晚，但优选在轴压入轮毂之前已停止或在其过程中停止该焊接电流，以便第一接缝段区域内的熔化物可以凝固。

因此，轴和轮毂之间的连接既可以通过焊接部位也可以通过压合面实现。视一些焊接过程的决定性参数而定，也可以在第二接缝段的区域内(作为压合面的补充)初步形成焊接连接。因为第二接缝段在焊接过程的开始还未接触，但可以基本上避免电流损失并且保持为焊接所需的能量消耗较小。第二接缝段也在焊接过程接近结束时才可以接触。然后，通过仍然保留的置位行程在第二接缝段之间产生压力连接。以这种方式可以将轮毂特别牢固并且可靠地固定在轴上。除了提高工作强度外，由于焊接连接装置和压合面的存在可以改善焊接精度，亦即，轴和轮毂的相对取向。与两个部件在单独一个一体的接缝区域中的平面焊接相比，可以在按本发明的方法中使用尺寸更小的焊接设备。

按一种实施形式，第二接缝段为基本上锥形的，其中，通过将轴压入轮毂中而在第二接缝段之间产生锥形配合面。第二接缝段基本上锥形的走向也可以是弯曲的。第二接缝段例如也可以具有抛物线形或类似的横截面。锥形配合面提供自锁功能并且由于定心作用而能够在保持较高工作强度的情况下实现特别高的焊接精度。尤其可以通过锥形配合面可靠地承受作用到轴或轮毂上的轴向力和弯矩。因此，借助按本发明的方法也可以实现多轴式承载的轴-轮毂连接。

为了将轴压入轮毂中，轮毂可以具有孔，在该孔的内表面构造至少第二接缝段。若在孔的内表面附加地也构造轮毂的第一接缝段，则轴的第一接缝段相对轮毂的第一接缝段优选具有过盈量，以便可以采用压焊过程将轴与轮毂连接。但轮毂的第一接缝段也可以设计在所述孔的外部，例如在环面形式的轮毂的端面上，尤其用于凸焊过程。

第一接缝段可以是基本上圆柱形的。因此，在焊接时，也就是将圆柱形轴段沿轴向以间隙配合的形式压入孔中，以便两侧的接触部位是圆柱形的。这允许两个部件相对彼此简单的定位。各第一接缝段可以与压入方向尤其是精确平行地延伸。在此可行的是，第一接缝段与纯圆柱形不同地具有一定的弯曲和/或一个或多个突起。

按一种可选的实施方案，一个第一接缝段是基本上圆柱形的，而另一个第一接缝段是基本上锥形的。尤其是，轴和轮毂可以成型为并且尺寸设计为，使得轴的锥形的第一接缝段在轴和轮毂压合时碰到轮毂的孔边缘。相反，轴的基本上圆柱形的第一接缝段(尤其是它的边界)可以与轮毂的基本上锥形的第一接缝段共同作用。可选地，两个第一接缝段(也就是轴和轮毂的第一接缝段)还可以都是基本上锥形的、但具有不同的圆锥角。因为轴和轮毂的接触部位在这些情况下，具有较小的面积并且尤其形成环形边(至少在熔化开始时)，所以在这种设计方案中以有利的方式执行凸焊过程。

按另一种实施形式，一个第一接缝段形成环面，另一个第一接缝段基本上是圆锥形的。将基本上在与轴或轮毂的轴线的法平面以内延伸的环形表面看作该环面。可选地，两个第一接缝段可以分别具有一个环面。即便在该实施形式中，也可以执行凸焊过程，尤其如果是所述环面的至少一个设计成突起，如下列阐述那样。

在前述的实施形式中，在轮毂的第一接缝段上和/或在轴的第一接缝段上设有至少一个突起，以便在轴和轮毂相互压合时形成所述的接触部位。突起可以形成用于执行凸焊过程的“隆起(Buckel)”。突起可以根据应用情况设置在轮毂孔的内表面上或轮毂或轴的端面上，也就是在孔外部并且尤其是在前述的环面上。