CN101675260B - 用于机动车的纵向传动轴 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的纵向传动轴，其用于传递转矩。所述纵向传动轴由两个或多个轴段(1、2)组成，所述轴段通过中间轴(12)或轴颈(16)相互连接，在轴段(2)的方向上所述中间轴(12)或所述轴颈(16)为中间轴承(6)的支座，在轴段(1)的方向上所述中间轴(12)或所述轴颈(16)通过固定地设置在管(3)中的接头连接，并且所述中间轴承(6)以及所述轴段(2)的在碰撞事故中移动的部分的尺寸小于所述轴段(1)的所述管(3)的内径，其中接头外环(9)的内径大于所述中间轴承(6)的滚动轴承(7)和管(4)的外径，在所述管中所述接头构成为等速滑动接头(5)，所述等速滑动接头由接头外环(9)、球形轴套(8)、滚珠(13)和保持架(10)组成，所述滚珠在由所述接头外环(9)和所述球形轴套(8)引导的滚珠滚道内滚动，所述等速滑动接头(5)朝轴段(2)的方向借助密封盖(15)和密封波纹管密封并且构成为导向元件和安全元件的挡盖(11)与所述等速滑动接头(5)相关联，所述挡盖朝所述轴段(1)突起并且突入所述管(3)的内部。

Description

用于机动车的纵向传动轴
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的纵向传动轴，其用于传递转矩，所述纵向传动轴由两个或多个轴段以及接头组成，在所述接头中轴段通过中间轴或轴颈相互连接。
背景技术
这样的纵向传动轴通常是已知的并且因此用于传递转矩并且另一方面构成为使得在“碰撞事故”中，也就是说正面撞车事故中或在沿车辆的纵向方向的碰撞中，纵轴沿轴向方向变短，以便避免纵向弯曲并且贯穿机动车的内部并且因此同样最大程度地避免处于乘客车厢内的人员的受伤。借助DE4344177C1已知一种上述种类的用于机动车的纵向传动轴。
用于机动车的纵向传动轴借助中间接头连接，所述中间接头构成为轴向可移动的球接头并且至少由接头外部件、接头内部件和滚珠组成，所述接头外部件具有纵向延伸的第一滚珠滚道，所述接头内部件具有纵向延伸的第二滚珠滚道，所述滚珠传递分别由径向相对的第一和第二滚珠滚道导致的转矩。在此接头外部件与空心轴固定地连接并且接头内部件与轴颈固定地连接。接头外部件的或连接的空心轴的内径在其尺寸上小于接头内部件的外径，所述空心轴涉及在运转中在滑动运动时由接头内部件占据的自由空间。
通过这个构造能够达到，在通过纵轴的“碰撞事故”中能量通过摩擦和传动轴的相互移动的部分的扩宽被减少或被吸收。
在此不利的是，在这样的过程中不排除由于在碰撞事故中的作用力使得纵向传动轴产生纵向弯曲。
借助DE4224201C2已知另一个这类解决方案，借助所述方案在汽车的传动系中提出一种纵轴，其特征在于，通过在接头内部件和轴颈之间的连接，所述连接在规定的轴向力下在传动系中是可拆除的，因此在这种情况下应该完整无损地保留纵轴的剩余部分。为了这个目的，在接头外部件内设有用于接头内部件的轴向的止动机构，在拆除接头内部件和轴颈之间的连接并且接着通过接头内部件塞入轴颈时，接头内部件应该支撑在所述止动机构上。
同样应该通过在接头外部件内的导向锥体或者在紧接着与接头外部件连接的底部上产生支撑。尤其有利的是，通过用于在通过接头内部件轴向塞入轴颈时和在导向锥体内吸收摩擦功或变形功的机构，能够借助受控制的能量吸收出现有针对性的、大于零的轴向力。
这个解决方案还存在的缺点是，在车祸时不排除这个纵向传动轴同样纵向弯曲并且贯穿乘客车厢，这能够导致处于乘客车厢内的人员的受伤。此外因为不能够选择任意长度的轴颈，所以具有该方案的碰撞距离的最大长度是非常不利的，因为在较长的轴颈中逐渐形成纵轴的弯曲临界转速，所述弯曲临界转速同样不利地影响这样地构成的纵轴的稳定系统。
此外应该指出一种在机动车中使用的具有纵向传动轴和中间轴承的传动构造，在DE19943880C1中说明了所述传动构造。
这个纵向传动轴由具有第一接头的第一轴段、具有第二接头的第二轴段以及具有等速滑动接头形式的第三接头组成，所述等速滑动接头连接第一轴段和第二轴段并且邻接等速滑动接头与第一轴段相关联的中间轴承包括滚动轴承。在这个传动构造中，接头外部件、第二轴管、接头的接头外部件和属于第二轴段的轴管的最小的内径大于第一轴段和中间轴承的滚动轴承的最大的外径。
当例如通过汽车的正面碰撞，超过第一接头和第二接头的沿轴向方向最大地允许的移动距离时，通过这个构造两个轴段的套缩的并且基本上无力的相互移动应该是可能的。
通过传动构造的有关的功能件的不同的几何尺寸，为了能够相互地套缩，可靠地确保这些部分的相互移动，但是需要显著的力作用，以便开始这个套缩的过程并且同样不排除纵向传动轴的纵向弯曲。
发明内容
因此本发明的目的是，继续改进一种用于机动车的纵向传动轴，使得在碰撞事故中纵向传动轴的各个功能确定部件相互可移动并且避免传动轴的轴段的不可控制的纵向弯曲。
根据本发明，该目的通过一种用于机动车的纵向传动轴得以实现，所述纵向传动轴用于传递转矩并且由两个或多个轴段组成，所述轴段构成为管且所述轴段通过中间轴相互连接，在第二轴段的方向上所述中间轴为中间轴承的支座，在第一轴段的方向上所述中间轴通过固定地设置在第一管中的接头连接，并且所述中间轴承以及所述第二轴段的在碰撞事故中移动的部分的尺寸小于所述第一轴段的所述第一管的内径，其中接头外环的内径大于所述中间轴承的滚动轴承和所述第二轴段的第二管的外径，其特征在于，所述接头构成为等速滑动接头，所述等速滑动接头由接头外环、球形轴套、滚珠和保持架组成，所述滚珠在由所述接头外环和所述球形轴套引导的滚珠滚道内滚动，所述等速滑动接头朝第二轴段的方向借助密封盖和密封波纹管密封，并且构成为导向元件和安全元件的挡盖与所述等速滑动接头相关联，所述挡盖朝所述第一轴段突起并且突入所述第一管的内部，所述挡盖具有预定断裂点，所述挡盖为由薄壁材料制成的成型件，由固定凸缘、圆柱形的部分、平面的部分和导向斜面组成，并且并且所述预定断裂点中的一个预定断裂点由所述挡盖与所述接头外环的连接点构成，所述预定断裂点中的另一个预定断裂点为所述挡盖的从所述圆柱形的部分至所述平面的部分的过渡点。在从本文中指出特殊的实施形式和有利的解决方案。
因此提供用于机动车的纵向传动轴，所述纵向传动轴用于传递转矩并且由两个或多个轴段组成，所述轴段通过中间轴或轴颈相互连接，另一方面所述中间轴或轴颈与轴段固定地连接。
一方面通过借助第一轴段设置的等速滑动接头实现连接，在所述等速滑动接头的球形轴套中装配有中间轴/轴颈。另一方面中间轴安装在轴套内，所述轴套与第二轴段的管固定地连接。
在两个轴段之间设有的中间轴承结构形成和构成为使得中间轴或轴颈——在使用轴颈时——为中间轴承结构的支座。
纵向传动轴的第二轴段以及中间轴承结构——在这里中间轴承的滚动轴承，在其外部尺寸上如此确定和构成，使得其在正面碰撞、碰撞事故时能够套缩到第一轴段的内部并且因此保证整个纵向传动轴和各个部件不再纵向弯曲。
设置在第一轴段内的等速滑动接头与第一轴段的外管固定地连接，其中在接头外环和等速滑动接头的球形轴套的内壁或外壁上构成有滚珠滚道，滚珠设置成导入所述滚珠滚道内并且在所述滚珠滚道中滚动。
在使用轴颈代替中间轴时，轴颈相对于第一轴段与等速滑动接头连接并且相对于第二轴段直接与第二轴段固定地连接，这能够例如通过焊接实现。
在选择轴颈时，这个轴颈沿第二轴段的方向构成为使得其具有较大的外径，所述外径与第二轴段的管的外径相匹配并且借助于焊接达到固定的连接。
等速滑动接头一方面借助于密封盖和密封波纹管相对于大气密封并且另一方面配备有挡盖，所述挡盖能够防止引起污染并且因此导致故障的异物侵入等速滑动接头的内部，并且同样确保润滑剂不会从等速滑动接头的内部溢出。
这个挡盖不只是用于防止润滑剂溢出或有害物质进入等速滑动接头内，相反这个挡盖还构成为具有预定断裂点的安全元件，所述预定断裂点在发生车祸时遭到毁坏并且确保一个轴段自由地套缩到另一轴段中。
挡盖构成为漏斗状的成型件，具有带有随后的导向斜面的外凸缘，所述导向斜面逐渐转变为挡盖的圆柱形的部分，所述挡盖在端侧通过平面的部分封闭。
一方面通过挡盖与等速滑动接头或与第一轴段的管的内壁的固定形成挡盖的预定断裂点或者在另一个实施方案中在从挡盖的圆柱形部分过渡到平面的部分的区域内形成预定断裂点。
除了等速滑动接头的密封的功能和形成预定断裂点，挡盖在碰撞事故中还完成导向元件的功能，使得套缩的部分、中间轴或轴颈、中间轴承结构的滚动轴承和等速滑动接头的滚珠、保持架以及球形轴套导入挡盖的圆柱形的部分。
在此有利的是，等速滑动接头几乎无力地被分为单件并且设有的预定断裂点位于等速滑动接头外，使得除毁坏盖子外在广义上允许在碰撞事故中移动的功能件无阻碍地套缩，这在总体上对整个套缩过程起到积极的作用。
附图说明
借助下面的实施例将详细阐述本发明。
在与此有关的视图中示出：
图1示出在运转状态下的纵向传动轴；
图2示出在第一碰撞事故位置上的纵向传动轴；
图3示出在另一个碰撞事故位置上的具有起作用的第一预定断裂点的纵向传动轴；以及
图4示出在另一个碰撞事故位置上的具有起作用的第二预定断裂点的纵向传动轴。
具体实施方式
在图1中示出纵向传动轴的构造的原理图。
所述纵向传动轴由第一和第二轴段1、2组成，所述轴段由相应的管3和4组成，所述管通过中间轴12或者构成为轴颈16相互连接。在两个轴段1、2之间设置有中间轴承结构6，所述中间轴承结构的滚动轴承7设置成支撑在中间轴12上，或者支撑在轴颈上——当使用轴颈16时。
以后只涉及中间轴。
第一轴段1由管3组成，在所述管内或在所述管上设置有等速滑动接头5。
等速滑动接头5由球形轴套8、接头外环9、保持架10和未详细示出的滚珠滚道组成，所述球形轴套设置在中间轴12上，所述滚珠滚道设置在接头外环9和球形轴套8内，滚珠13在所述滚珠滚道内滚动。
等速滑动接头5在右侧借助密封盖15和未示出的密封波纹管密封并且等速滑动接头5在左侧朝向等速滑动接头设置有起安全元件作用的挡盖11。
这个挡盖11由例如薄板的薄壁材料制成并且构成为成型件。其由在外部环绕的凸缘20和圆柱形的部分17组成，所述的凸缘和圆柱形的部分通过导向斜面19相互连接。
挡盖11在端侧构成有平面的部分18，所述平面的部分密封挡盖11并且在装配的状态下密封等速滑动接头5。
由图1得出，挡盖11与等速滑动接头5的接头外环9连接。
这个连接点为第一预定断裂点14，其任务是，在碰撞事故时发挥作用，这就是说，在这里拆除或取消在挡盖11和等速滑动接头5之间的连接，以便允许第二轴段2套缩到第一轴段1内。
在图2中示出轴段2的朝等速滑动接头5的方向移动的第一位置，从图2中同样可看出，轴段2已经向左移动，使得从中间轴承结构6中挤压出滚动轴承7并且中间轴以及球形轴套撞到或者靠在挡盖11上。在移动期间同样在等速滑动接头5上产生轴向的负载，这导致球形轴套8的某一部分从接头外环9中移出并且中间轴12靠在挡盖11的平面的部分的内侧。
在这个位置上还具有挡盖11和等速滑动接头5之间的连接，如在图2中表明借助标号14标明的预定断裂点，
当轴段2继续进入等速滑动接头5内并且随后进入管3的内部时，通过折断在挡盖11和等速滑动接头5之间的连接，预定断裂点14发挥作用。
图3已经示出该位置，轴段2进一步套缩到轴段1内，使得滚珠13也从保持架10中滑出并且位于球形轴套8和滚动轴承7之间的间隙内，与滚珠类似保持架10同样位于球形轴套8和滚动轴承7之间的间隙。
从图3中还可得出，挡盖11如何完成其导向任务，通过挡盖11通过其外凸缘20沿管3的内壁滑动并且因此给予套缩的功能元件导向并且避免纵向传动轴的纵向弯曲。在图4中示出挡盖11的第二预定断裂点21的效果。在这里挡盖11构成为使得预定断裂点21位于从圆柱形的部分17过渡到平面的部分18的区域内并且在该处挡盖11也被毁坏，如由图4得出。
在此这个预定断裂点21的尺寸确定为，使得球形轴套8没有将整个挡盖11从等速滑动接头5的接头外环9中挤压出，而是球形轴套8将挡盖11的前面的部分——平面的部分18广义地冲孔，因此释放出使套缩的部件的继续移动的路径，其中在这个实施形式中挡盖11的圆柱形的部分17承担这些部分的导向功能。

Claims (4)

1.一种用于机动车的纵向传动轴，其用于传递转矩，所述纵向传动轴由两个或多个轴段(1；2)组成，所述轴段构成为管(3；4)且所述轴段通过中间轴(12)相互连接，在第二轴段(2)的方向上所述中间轴(12)为中间轴承(6)的支座，在第一轴段(1)的方向上所述中间轴(12)通过固定地设置在第一管(3)中的接头连接，并且所述中间轴承(6)以及所述第二轴段(2)的在碰撞事故中移动的部分的尺寸小于所述第一轴段(1)的所述第一管(3)的内径，其中接头外环(9)的内径大于所述中间轴承(6)的滚动轴承(7)和所述第二轴段(2)的第二管(4)的外径，
其特征在于，
所述接头构成为等速滑动接头(5)，所述等速滑动接头(5)由接头外环(9)、球形轴套(8)、滚珠(13)和保持架(10)组成，所述滚珠(13)在由所述接头外环(9)和所述球形轴套(8)引导的滚珠滚道内滚动，
所述等速滑动接头(5)朝第二轴段(2)的方向借助密封盖(15)和密封波纹管密封，并且
构成为导向元件和安全元件的挡盖(11)与所述等速滑动接头(5)相关联，所述挡盖(11)朝所述第一轴段(1)突起并且突入所述第一管(3)的内部，所述挡盖具有预定断裂点(14，21)，其中所述挡盖(11)为由薄壁材料制成的成型件，由固定凸缘(20)、圆柱形的部分(17)、平面的部分(18)和导向斜面(19)组成，并且其中所述预定断裂点(14，21)中的一个预定断裂点(14)由所述挡盖(11)与所述接头外环(9)的连接点构成，所述预定断裂点中的另一个预定断裂点(21)为所述挡盖(11)的从所述圆柱形的部分(17)至所述平面的部分(18)的过渡点。
2.如权利要求1所述的纵向传动轴，其特征在于，所述挡盖(11)与所述等速滑动接头(5)的所述接头外环(9)固定地连接。
3.如权利要求1或2所述的纵向传动轴，其特征在于，所述挡盖(11)的所述圆柱形的部分(17)在碰撞事故中用作套缩到所述第一轴段(1)的所述第一管(3)的内部的部件的引导装置并且所述导向斜面(19)构成为导向锥体。
4.如权利要求1所述的纵向传动轴，其特征在于，所述挡盖(11)与所述第一轴段(1)的所述第一管(3)的内壁固定地连接。
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