專利名稱：用于機(jī)動車的縱向傳動軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的縱向傳動軸，其用于傳遞轉(zhuǎn)矩，所 述縱向傳動軸由兩個或多個軸段以及接頭組成，在所述接頭中軸段通 過中間軸或軸頸相互連接.
背景技術(shù)：
這樣的縱向傳動軸通常是已知的并且因此用于傳遞轉(zhuǎn)矩并且另一 方面構(gòu)成為使得在"碰撞事故"中，也就是說正面撞車事故中或在沿 車輛的縱向方向的碰撞中，縱軸沿軸向方向變短，以便避免縱向彎曲 并且貫穿機(jī)動車的內(nèi)部并且因此同樣最大程度地避免處于乘客車廂內(nèi)
的人員的受傷。借助DE 43 44 177 Cl已知一種上述種類的用于機(jī)動車 的縱向傳動軸。
用于機(jī)動車的縱向傳動軸借助中間接頭連接，所述中間接頭構(gòu)成 為軸向可移動的球接頭并且至少由接頭外部件、接頭內(nèi)部件和滾珠組 成，所述接頭外部件具有縱向延伸的第一滾珠滾道，所述接頭內(nèi)部件 具有縱向延伸的第二滾珠滾道，所述滾珠傳遞分別由徑向相對的第一 和第二滾珠滾道導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩。在此接頭外部件與空心軸固定地連接并 且接頭內(nèi)部件與軸頸固定地連接。接頭外部件的或連接的空心軸的內(nèi) 徑在其尺寸上小于接頭內(nèi)部件的外徑，所述空心軸涉及在運(yùn)轉(zhuǎn)中在滑 動運(yùn)動時由接頭內(nèi)部件占據(jù)的自由空間。
通過這個構(gòu)造能夠達(dá)到，在通過縱軸的"碰撞事故"中能量通過 摩擦和傳動軸的相互移動的部分的擴(kuò)寬被減少或被吸收。
在此不利的是，在這樣的過程中不排除由于在碰撞事故中的作用 力使得縱向傳動軸產(chǎn)生縱向彎曲。
借助DE 42 24 201 C2已知另一個這類解決方案，借助所述方案在 汽車的傳動系中提出一種縱軸，其特征在于，通過在接頭內(nèi)部件和軸 頸之間的連接，所述連接在規(guī)定的軸向力下在傳動系中是可拆除的，因此在這種情況下應(yīng)該完整無損地保留縱軸的剩余部分。為了這個目 的，在接頭外部件內(nèi)設(shè)有用于接頭內(nèi)部件的軸向的止動機(jī)構(gòu)，在拆除
接頭內(nèi)部件和軸頸之間的連接并且接著通過接頭內(nèi)部件塞入軸頸時，
接頭內(nèi)部件應(yīng)該支撐在所述止動機(jī)構(gòu)上。
同樣應(yīng)該通過在接頭外部件內(nèi)的導(dǎo)向錐體或者在緊接著與接頭外 部件連接的底部上產(chǎn)生支撐。尤其有利的是，通過用于在通過接頭內(nèi) 部件軸向塞入軸頸時和在導(dǎo)向錐體內(nèi)吸收摩擦功或變形功的機(jī)構(gòu)，能 夠借助受控制的能量吸收出現(xiàn)有針對性的、大于零的軸向力。
這個解決方案還存在的缺點(diǎn)是，在車禍時不排除這個縱向傳動軸 同樣縱向彎曲并且貫穿乘客車廂，這能夠?qū)е绿幱诔丝蛙噹麅?nèi)的人員 的受傷。此外因?yàn)椴荒軌蜻x擇任意長度的軸頸，所以具有該方案的碰 撞距離的最大長度是非常不利的，因?yàn)樵谳^長的軸頸中逐漸形成縱軸 的彎曲臨界轉(zhuǎn)速，所述彎曲臨界轉(zhuǎn)速同樣不利地影響這樣地構(gòu)成的縱 軸的穩(wěn)定系統(tǒng)。
此外應(yīng)該指出 一種在機(jī)動車中使用的具有縱向傳動軸和中間軸承
的傳動構(gòu)造，在DE 199 43 880 Cl中說明了所述傳動構(gòu)造。
這個縱向傳動軸由具有第一接頭的第一軸段、具有第二接頭的第 二軸段以及具有等速滑動接頭形式的第三接頭組成，所述等速滑動接 頭連接第一軸段和第二軸段并且鄰接等速滑動接頭與第一軸段相關(guān)聯(lián) 的中間軸承包括滾動軸承。在這個傳動構(gòu)造中，接頭外部件、第二軸 管、接頭的接頭外部件和屬于第二軸段的軸管的最小的內(nèi)徑大于第一 軸段和中間軸承的滾動軸承的最大的外徑。
當(dāng)例如通過汽車的正面碰撞，超過第一接頭和第二接頭的沿軸向 方向最大地允許的移動距離時，通過這個構(gòu)造兩個軸段的套縮的并且 基本上無力的相互移動應(yīng)該是可能的。
通過傳動構(gòu)造的有關(guān)的功能件的不同的幾何尺寸，為了能夠相互 地套縮，可靠地確保這些部分的相互移動，但是需要顯著的力作用， 以便開始這個套縮的過程并且同樣不排除縱向傳動軸的縱向彎曲。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，繼續(xù)改進(jìn)一種用于機(jī)動車的縱向傳動軸， 使得在碰撞事故中縱向傳動軸的各個功能確定部件相互可移動并且避 免傳動軸的軸段的不可控制的縱向彎曲。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有權(quán)利要求1的特征得以實(shí)現(xiàn)，在從 屬權(quán)利要求中指出特殊的實(shí)施形式和有利的解決方案。
因此提供用于機(jī)動車的縱向傳動軸，所述縱向傳動軸用于傳遞轉(zhuǎn) 矩并且由兩個或多個軸段組成，所述軸段通過中間軸或軸頸相互連接， 另一方面所述中間軸或軸頸與軸段固定地連接。
一方面通過借助第一軸段設(shè)置的等速滑動接頭實(shí)現(xiàn)連接，在所述 等速滑動接頭的球形軸套中裝配有中間軸/軸頸。另 一方面中間軸安裝 在軸套內(nèi)，所述軸套與第二軸段的管固定地連接。
在兩個軸段之間設(shè)有的中間軸承結(jié)構(gòu)形成和構(gòu)成為使得中間軸或 軸頸一一在使用軸頸時一一為中間軸承結(jié)構(gòu)的支座。
縱向傳動軸的第二軸段以及中間軸承結(jié)構(gòu)一一在這里中間軸承的 滾動軸承，在其外部尺寸上如此確定和構(gòu)成，使得其在正面碰撞、碰 撞事故時能夠套縮到第一軸段的內(nèi)部并且因此保證整個縱向傳動軸和 各個部件不再縱向彎曲。
設(shè)置在第一軸段內(nèi)的等速滑動接頭與第一軸段的外管固定地連 接，其中在接頭外環(huán)和等速滑動接頭的球形軸套的內(nèi)壁或外壁上構(gòu)成 有滾珠滾道，滾珠設(shè)置成導(dǎo)入所述滾珠滾道內(nèi)并且在所述滾珠滾道中 滾動。
在使用軸頸代替中間軸時，軸頸相對于第一軸段與等速滑動接頭 連接并且相對于第二軸段直接與第二軸段固定地連接，這能夠例如通 過焊接實(shí)現(xiàn)。
在選擇軸頸時，這個軸頸沿第二軸段的方向構(gòu)成為使得其具有較 大的外徑，所述外徑與第二軸段的管的外徑相匹配并且借助于焊接達(dá) 到固定的連接。等速滑動接頭一方面借助于密封蓋和密封波紋管相對于大氣密封 并且另一方面配備有擋蓋，所述擋蓋能夠防止引起污染并且因此導(dǎo)致 故障的異物侵入等速滑動接頭的內(nèi)部，并且同樣確保潤滑劑不會從等 速滑動接頭的內(nèi)部溢出。
這個擋蓋不只是用于防止?jié)櫥瑒┮绯龌蛴泻ξ镔|(zhì)進(jìn)入等速滑動接 頭內(nèi)，相反這個擋蓋還構(gòu)成為具有預(yù)定斷裂點(diǎn)的安全元件，所述預(yù)定 斷裂點(diǎn)在發(fā)生車禍時遭到毀壞并且確保一個軸段自由地套縮到另一軸 段中。
擋蓋構(gòu)成為漏斗狀的成型件，具有帶有隨后的導(dǎo)向斜面的外凸緣， 所述導(dǎo)向斜面逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閾跎w的圓柱形的部分，所述擋蓋在端側(cè)通過 平面的部分封閉。
一方面通過擋蓋與等速滑動接頭或與第一軸段的管的內(nèi)壁的固定 形成擋蓋的預(yù)定斷裂點(diǎn)或者在另一個實(shí)施方案中在從擋蓋的圓柱形部 分過渡到平面的部分的區(qū)域內(nèi)形成預(yù)定斷裂點(diǎn)。
除了等速滑動接頭的密封的功能和形成預(yù)定斷裂點(diǎn)，擋蓋在碰撞 事故中還完成導(dǎo)向元件的功能，使得套縮的部分、中間軸或軸頸、中 間軸承結(jié)構(gòu)的滾動軸承和等速滑動接頭的滾珠、保持架以及球形軸套 導(dǎo)入擋蓋的圓柱形的部分。
在此有利的是，等速滑動接頭幾乎無力地被分為單件并且設(shè)有的 預(yù)定斷裂點(diǎn)位于等速滑動接頭外，使得除毀壞蓋子外在廣義上允許在 碰撞事故中移動的功能件無阻礙地套縮，這在總體上對整個套縮過程 起到積極的作用。


借助下面的實(shí)施例將詳細(xì)闡述本發(fā)明。
在與此有關(guān)的視圖中示出
圖1示出在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的縱向傳動軸；
圖2示出在第一碰撞事故位置上的縱向傳動軸；
7圖3示出在另一個碰撞事故位置上的具有起作用的第一預(yù)定斷裂 點(diǎn)的縱向傳動軸；以及
圖4示出在另一個碰撞事故位置上的具有起作用的第二預(yù)定斷裂 點(diǎn)的縱向傳動軸。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出縱向傳動軸的構(gòu)造的原理圖。
所述縱向傳動軸由第一和第二軸段l、 2組成，所述軸段由相應(yīng)的 管3和4組成，所述管通過中間軸12或者構(gòu)成為軸頸16相互連接。 在兩個軸段l、 2之間設(shè)置有中間軸承結(jié)構(gòu)6，所述中間軸承結(jié)構(gòu)的滾 動軸承7設(shè)置成支撐在中間軸12上，或者支撐在軸頸上一一當(dāng)使用軸 頸16時。
以后只涉及中間軸。
第一軸段1由管3組成，在所述管內(nèi)或在所述管上設(shè)置有等速滑 動接頭5。
等速滑動接頭5由球形軸套8、接頭外環(huán)9、保持架10和未詳細(xì) 示出的滾珠滾道組成，所述球形軸套設(shè)置在中間軸12上，所述滾珠滾 道設(shè)置在接頭外環(huán)9和球形軸套8內(nèi)，滾珠13在所述滾珠滾道內(nèi)滾動。
等速滑動接頭5在右側(cè)借助密封蓋15和未示出的密封波紋管密封 并且等速滑動接頭5在左側(cè)朝向等速滑動接頭設(shè)置有起安全元件作用 的擋蓋11。
這個擋蓋11由例如薄板的薄壁材料制成并且構(gòu)成為成型件。其由 在外部環(huán)繞的凸緣20和圓柱形的部分17組成，所述的凸緣和圓柱形 的部分通過導(dǎo)向斜面19相互連接。
擋蓋11在端側(cè)構(gòu)成有平面的部分18，所述平面的部分密封擋蓋11 并且在裝配的狀態(tài)下密封等速滑動接頭5。
由圖1得出，擋蓋11與等速滑動接頭5的接頭外環(huán)9連接。這個連接點(diǎn)為第一預(yù)定斷裂點(diǎn)14,其任務(wù)是，在碰撞事故時發(fā)揮 作用，這就是說，在這里拆除或取消在擋蓋11和等速滑動接頭5之間 的連接，以便允許第二軸段2套縮到第一軸段1內(nèi)。
在圖2中示出軸段2的朝等速滑動接頭5的方向移動的第一位置， 從圖2中同樣可看出，軸段2已經(jīng)向左移動，使得從中間軸承結(jié)構(gòu)6 中擠壓出滾動軸承7并且中間軸以及球形軸套撞到或者靠在擋蓋11 上。在移動期間同樣在等速滑動接頭5上產(chǎn)生軸向的負(fù)載，這導(dǎo)致球 形軸套8的某一部分從接頭外環(huán)9中移出并且中間軸12靠在擋蓋11 的平面的部分的內(nèi)側(cè)。
在這個位置上還具有擋蓋11和等速滑動接頭5之間的連接，如在 圖2中表明借助標(biāo)號14標(biāo)明的預(yù)定斷裂點(diǎn)，
當(dāng)軸段2繼續(xù)進(jìn)入等速滑動接頭5內(nèi)并且隨后進(jìn)入管3的內(nèi)部時， 通過折斷在擋蓋11和等速滑動接頭5之間的連接，預(yù)定斷裂點(diǎn)14發(fā) 揮作用。
圖3已經(jīng)示出該位置，軸段2進(jìn)一步套縮到軸段1內(nèi)，使得滾珠 13也從保持架10中滑出并且位于球形軸套8和滾動軸承7之間的間 隙內(nèi)，與滾珠類似保持架10同樣位于球形軸套8和滾動軸承7之間的 間隙。
從圖3中還可得出，擋蓋11如何完成其導(dǎo)向任務(wù)，通過擋蓋11 通過其外凸緣20沿管3的內(nèi)壁滑動并且因此給予套縮的功能元件導(dǎo)向 并且避免縱向傳動軸的縱向彎曲。在圖4中示出擋蓋11的第二預(yù)定斷 裂點(diǎn)14的效果。在這里擋蓋11構(gòu)成為使得預(yù)定斷裂點(diǎn)14位于從圓柱 形的部分17過渡到平面的部分18的區(qū)域內(nèi)并且在該處擋蓋11也被毀 壞，如由圖4得出。
在此這個預(yù)定斷裂點(diǎn)14的尺寸確定為，使得球形軸套8沒有將整 個擋蓋11從等速滑動接頭5的接頭外環(huán)9中擠壓出，而是球形軸套8 將擋蓋11的前面的部分一一平面的部分18廣義地沖孔，因此釋放出 使套縮的部件的繼續(xù)移動的路徑，其中在這個實(shí)施形式中擋蓋11的圓 柱形的部分17承擔(dān)這些部分的導(dǎo)向功能。
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權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動車的縱向傳動軸，其用于傳遞轉(zhuǎn)矩，所述縱向傳動軸由兩個或多個軸段(1、2)組成，所述軸段通過中間軸(12)或軸頸(16)相互連接，在軸段(2)的方向上所述中間軸(12)或所述軸頸(16)為中間軸承(6)的支座，在軸段(1)的方向上所述中間軸(12)或所述軸頸(16)通過固定地設(shè)置在管(3)中的接頭連接，并且所述中間軸承(6)以及所述軸段(2)的在碰撞事故中移動的部分的尺寸小于所述軸段(1)的所述管(3)的內(nèi)徑，其中接頭外環(huán)(9)的內(nèi)徑大于所述中間軸承(6)的滾動軸承(7)和管(4)的外徑，其中所述接頭構(gòu)成為等速滑動接頭(5)，所述等速滑動接頭(5)由接頭外環(huán)(9)、球形軸套(8)、滾珠(13)和保持架(10)組成，所述滾珠(13)在由所述接頭外環(huán)(9)和所述球形軸套(8)引導(dǎo)的滾珠滾道內(nèi)滾動，所述等速滑動接頭(5)朝軸段(2)的方向借助密封蓋(15)和密封波紋管密封，并且構(gòu)成為導(dǎo)向元件和安全元件的擋蓋(11)與所述等速滑動接頭(5)相關(guān)聯(lián)，所述擋蓋(11)朝所述軸段(1)突起并且突入所述管(3)的內(nèi)部。
2. 如權(quán)利要求l所述的縱向傳動軸，其特征在于，所述擋蓋(ll) 與所述等速滑動接頭(5)的所述接頭外環(huán)(9)固定地連接。
3. 如權(quán)利要求1和2所述的縱向傳動軸，其特征在于，所述擋蓋 (11)為由薄壁材料制成的成型件，由固定凸緣(20)、圓柱形的部分 (17)、平面的部分(18)和導(dǎo)向斜面(19)組成，并且構(gòu)成有預(yù)定斷裂點(diǎn)(14 )。
4. 如權(quán)利要求1至3所述的縱向傳動軸，其特征在于，所述擋蓋 (11)與所述接頭外環(huán)(9)的連接點(diǎn)構(gòu)成為預(yù)定斷裂點(diǎn)(14)。
5. 如權(quán)利要求1至3所述的縱向傳動軸，其特征在于，所述擋蓋 (11)的從所述圓柱形的部分(17)至所述平面的部分(18)的過渡點(diǎn)構(gòu)成為預(yù)定斷裂點(diǎn)。
6. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的縱向傳動軸，其特征在于，所 述擋蓋(11)的所述圓柱形的部分(17)在碰撞事故中用作套縮到所述 軸段(1)的所述管(3 )的內(nèi)部的部件的引導(dǎo)裝置并且所述導(dǎo)向斜面(19 ) 構(gòu)成為導(dǎo)向錐體。
7. 如權(quán)利要求1和權(quán)利要求3至6所述的縱向傳動軸，其特征在 于，所述擋蓋(11)與所述軸段(l)的所述管(3)的內(nèi)壁固定地連接。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的縱向傳動軸，其特征在于，所 述軸頸(16)在一側(cè)構(gòu)成有擴(kuò)大的外徑，所述外徑相當(dāng)于所述軸段(2) 的所述管(4)的直徑并且所述軸頸(17)與所述管(4)固定地焊接。
全文摘要
一種用于機(jī)動車的縱向傳動軸，其用于傳遞轉(zhuǎn)矩。所述縱向傳動軸由兩個或多個軸段(1、2)組成，所述軸段通過中間軸(12)或軸頸(16)相互連接，在軸段(2)的方向上所述中間軸(12)或所述軸頸(16)為中間軸承(6)的支座，在軸段(1)的方向上所述中間軸(12)或所述軸頸(16)通過固定地設(shè)置在管(3)中的接頭連接，并且所述中間軸承(6)以及所述軸段(2)的在碰撞事故中移動的部分的尺寸小于所述軸段(1)的所述管(3)的內(nèi)徑，其中接頭外環(huán)(9)的內(nèi)徑大于所述中間軸承(6)的滾動軸承(7)和管(4)的外徑，在所述管中所述接頭構(gòu)成為等速滑動接頭(5)，所述等速滑動接頭由接頭外環(huán)(9)、球形軸套(8)、滾珠(13)和保持架(10)組成，所述滾珠在由所述接頭外環(huán)(9)和所述球形軸套(8)引導(dǎo)的滾珠滾道內(nèi)滾動，所述等速滑動接頭(5)朝軸段(2)的方向借助密封蓋(15)和密封波紋管密封并且構(gòu)成為導(dǎo)向元件和安全元件的擋蓋(11)與所述等速滑動接頭(5)相關(guān)聯(lián)，所述擋蓋朝所述軸段(1)突起并且突入所述管(3)的內(nèi)部。
文檔編號B60K17/22GK101675260SQ200780047496
公開日2010年3月17日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者克里斯蒂安·科羅特瓦, 塞巴斯蒂安·弗羅斯特, 格拉爾德·蘭格 申請人:Ifa技術(shù)有限責(zé)任公司