CN110621899A - 轴连接件和具有这种轴连接件的驱动轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴连接件，特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件，该轴连接件具有：由金属材料制成的轴管（4）；由金属材料制成的联接元件（3），其中该联接元件（3）具有带有外齿部（6）的连接区段（5），该外齿部以压配合被压入到所述轴管（4）的连接区段（7）中，从而形成沿圆周方向起作用的形状配合的连接，以用于传递转矩，其中所述联接元件（3）在所述外齿部（6）的区域具有最大外直径（D3）；其中，所述轴管（4）具有如下轴向连接区域（10、10'），该轴向连接区域径向向内地成型到所述连接区段（7）的相对于所述外齿部（6、6'）渐缩的部分区域（9、9'）中，从而在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿轴向方向起作用的形状配合的轴向连接，以用于传递轴向力。本发明还涉及一种带有这种轴连接件（2、2'）的驱动轴（20）。

Description

轴连接件和具有这种轴连接件的驱动轴

技术领域

本发明涉及一种用于驱动轴、特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件以及一种具有这种轴连接件的驱动轴。

在构造机动车中的驱动轴时，在设计时不仅要考虑正常运行中的要求，更准确地说其在“碰撞情况”下的特性也很关键。在此，对于特定的应用存在如下构造上的要求，即在碰撞情况下，驱动轴可以轴向缩短，以防止折弯和穿透到乘客舱中。

背景技术

由DE 199 43 880 C1已知这样一种纵向驱动轴，该纵向驱动轴被设计为能够抵御碰撞的驱动轴。为此，纵向驱动轴具有通过同步铰接件（Gleichlaufgelenk）相互连接的第一轴区段和第二轴区段。在此，同步铰接件的滚珠保持架设计为理论断裂部位（Sollbruchstelle）。驱动轴的意外所决定的缩短可以由此来实现，即在断裂的同步铰接件的外部部件的引导下，第一轴区段可以伸缩式地移入到第二轴区段的轴管中。

从DE 43 25 963 A1中已知这样一种轴连接件，该轴连接件用于在由铝材料制成的空心轴和联接轴颈之间传递转矩，该联接轴颈插入到空心轴的开口端中并固定地安置在联接元件上。联接轴颈通过压配合被压入到空心轴中，其中空心轴在压入区域中由钢制的支撑和固定环包围。支撑和固定环在空心轴上的长度大于联接轴颈的压入区域在空心轴中的长度。由此，在碰撞情况中轴向的力引入的情况下在增大的移动位移上将能量以变形功和摩擦的形式予以吸收。

从DE 30 07 896 A1中已知在具有外齿部的联接凸缘与轴管之间的连接件，联接凸缘被压入轴管中。轴管设计为纤维复合塑料管。

从US 4 807 351 B中已知一种用于将铰接件轭架（Gelenkgabel）与轴管连接起来的方法。为此，首先在使用成形工具的情况下将加固环（Verstärkungsring）缩紧到轴管上，其中产生波浪形的轮廓。在拉出成形工具之后，然后将铰接件轭架压入到轴管的、设有加固环的端部区段中。铰接件轭架具有凸缘形的凸肩，该凸缘形的凸肩与轴管的端部区段轴向接触。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种用于驱动轴的得到改进的抵御碰撞的轴连接件，该轴连接件可以可靠地传递所定义的轴向力，或者说将其吸收而不会受损。本发明的任务还在于提出一种具有这种轴连接件的相应的驱动轴，该驱动轴具有所定义的碰撞特性。

一种解决方案体现为特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件，该轴连接件包括：由金属材料制成的轴管；由金属材料制成的联接元件，其中，该联接元件具有带有外齿部的轴颈连接区段，该外齿部通过压配合压入到轴管的管连接区段中，其中在轴管和联接元件之间形成沿圆周方向起作用的形状配合的连接以用于转矩传递，其中联接元件在外齿部的区域具有最大外直径；其中所述轴管具有如下轴向连接区域，所述轴向连接区域径向向内地成型到所述轴颈连接区段的相对于所述外齿部减小的部分区域中，从而在所述轴管和所述联接元件之间形成沿轴向方向起作用的形状配合的轴向连接以传递轴向力。

优点在于，轴连接件具有得到改进的碰撞特性。通过在联接元件的外齿部与轴管的在压入时产生的配对齿部之间的齿部嵌合形成联接元件和轴管之间的第一功能连接。第一连接器件基本上在圆周方向上起作用，即其在联接元件和轴管之间形成抗扭转的连接以用于传递转矩。通过成型到渐缩的部分区域中的轴管区域之间的形状配合嵌合，来形成联接元件和轴管之间的第二功能连接。第二连接器件基本上沿轴向方向起作用，即其在轴管和联接元件之间形成轴向连接。在较小的轴向力作用到轴连接件上的情况下，例如由于机动车的较小的冲击，该冲击可以被保险杠吸收而对机动车没有值得一提的损坏，轴连接件由于第二连接器件而不受损坏。轴向作用力基本上被第二连接器件吸收，即通过轴管和联接元件之间的形状配合的轴向连接吸收或者说传递。在此，轴连接件的长度保持不变。联接元件可以是任意的力传递元件，例如轴颈部件，适配器部件和/或旋转铰接件的铰接件部件。该联接元件也可以被称为轴颈或联接轴颈。

轴管可以例如通过卷边（Bördeln）成型到联接元件的减小的区域中。联接元件的减小的区域例如可以由连接区段的外部面中的环形槽形成。

形状配合的轴向连接的轴向保持力可以根据对轴连接件的需要和要求设定为一个定义值。轴向可传递的保持力的大小可以例如通过轴管在成型部的区域内的壁厚和/或成型部的深度来设定。例如，形状配合的轴向连接可以这样设计或造型，使得轴连接件可以吸收直至5 kN的轴向力而不会受到损坏。仅当超过轴向保持力时，联接元件和轴管才相对于彼此运动，其中，轴连接件可以延长和/或缩短。就此而言，保持力也可以称为用于相对运动的起动力（Startkraft），并且轴向连接器件也可以称为起动力器件。

为了实现可靠的连接，能够可选地使用如下加强环，在压入联接元件之前将该加强环推到轴管上。通过加强环来提升轴管和联接元件之间的连接的强度，从而该连接可以传递更大的力和力矩或者说能够承受住所述力和力矩。

根据一种可能的实施方式，轴向连接器件在两个轴向方向上起作用，即在轴管和联接元件的方向上彼此靠近和远离起作用。特别地，联接元件的连接区段可以具有两个轴向相邻的外齿部，在所述外齿部之间设置有环绕的环形槽，轴管的轴向连接区域成型到该环形槽中。通过轴管到环形槽中的形状配合的嵌合来形成轴向连接，其中，所成型的管区域轴向地被围在（einfassen）在两个外齿部之间。以这种方式，轴管在两个轴向方向上相对于联接元件得到固定。环形槽的宽度可以相应地被造型为小于两个外齿部的宽度。然而根据一种替代性的实施方式也可以考虑的是，将轴向连接器件设计成仅沿轴向方向起作用，也就是说朝彼此或远离彼此起作用。

在例如由于事故而导致超过轴连接件的轴向保持力的情况下，联接元件和轴管可相对于彼此伸缩式地运动。视轴管的设计而定，可以根据对碰撞特性的要求来设定轴连接件在朝向彼此和/或彼此远离的方向上的推移和力特性。

例如根据第一种可行方案，轴管可以至少在与端部区段邻接的管区段中、必要时在轴管的整个长度上具有基本恒定的直径。在这种情况下，由于事故引起的轴向力，联接元件连同其外齿部被进一步压入到轴管中，其中，由于变形功而吸收了冲击能量。

根据另一种可行方案，轴管也可以在联接到连接区段上的情况下阶梯式地造型。具体地，轴管在与联接元件连接的连接区段中的直径可以比在紧随其后的管区段中的直径更小。通过这种设计，在由于事故而使轴连接件缩短的情况下，联接元件与轴管之间的齿部逐渐脱离嵌合，从而轴向移动力在移动位移上也相应地减小。当联接元件的外齿部已完全穿透轴管的连接区段时，即插入到直径较大的管区段中，轴向力降为零，因此将联接元件进一步移入到轴管中而基本上不会产生力。

根据一种优选的设计，轴管的外直径大于联接元件的最大外直径。由此确保，在发生碰撞的情况下，联接元件必要时可以完全插入到轴管中，从而使轴连接件总体上可以实现大的轴向移动位移。

规定如下方面，轴管和联接轴颈均由金属材料制成。特别地，轴管的强度在此可以小于外齿部的强度。以这种方式确保，在压入时可以良好地将外齿部成型到轴管中，以便在此产生配对齿部。根据一种可能的规范，联接轴颈可以由钢材料、特别是经硬化的钢制成，并且轴管由轻金属、例如铝制成。但是，应当理解，管轴也可以由钢材料制成。

根据第一种实施方式，轴管沿长度可具有保持不变的板厚度。例如，轴管可以在此由金属板制成，该金属板成形为管并沿对接棱边（Stoßkante）纵向焊接。轴管的长度适配于相应的应用。板厚度可以例如在1.5mm和2.5mm之间。根据一种替代性的实施方式，轴管也可以在长度上具有可变的板厚度。这种设计的优点在于，轴管的几何形状可以适配于单独的负荷。特别地，轴管的一个或两个端部区段可以被设计成具有比位于其间的管区段更大的壁厚。以这种方式，待与联接元件连接的端部区段具有更高的强度，从而必要时也可以在没有加强环的情况下实现与联接元件的牢固连接。

对于所有上述实施方式适用的是，可以在轴管的端部区段的外部上布置加强环，以进一步增加稳定性。特别地，该加强环可以由强度比管材料更高的材料组成。

根据一种实施方式，联接元件与轴管之间的齿部具有平均直径和轴向的齿部长度，其中，平均直径与轴向的齿部长度的比优选大于2.0，特别是大于2.5。由于这种相对窄的齿部，即相对于直径而言较小的齿部长度，用于制造齿部的费用相应地较低。另外，实现了连接区段的短的构造形式，这又对轴连接件的重量产生了积极的影响。在这种情况下，将齿部长度限制为转矩传递所需的尺寸将是有利的。齿部长度特别是指有效的齿部长度，即有效地参与转矩传递的齿部的长度，也即与轴管的配对齿部处于嵌合之中的齿部的长度。在两个彼此轴向间隔开的齿部的情况下，将两个齿部的齿部长度加在一起。

在此描述的轴连接件例如可以是驱动轴的一部分，该驱动轴用于将转矩从被驱动的组件传递到有待驱动的组件上。这样的驱动轴相应地具有用于与动力传动系统中的第一组件抗扭地连接的第一联接元件，并且在相对的端部上具有用于与动力传动系统中的第二组件抗扭地连接的第二联接元件。一个或两个联接元件可以例如设计为轴颈。为了与联接组件抗扭转地连接，轴颈可在其自由端上具有用于插入到联接组件的相应的配对齿部中的轴齿部。

对于上述目的解决方案还在于一种具有轴连接件的驱动轴，其具有上述设计中的至少一种。驱动轴在其与联接元件相对的端部上具有如下第二联接元件，该第二联接元件固定地与轴管的第二端部区段连接。与第二联接元件的连接例如可以是形状配合连接或焊接连接。该联接元件例如可以是轴颈或同步铰接件的铰接件外部部件（Gelenkaußenteil）或套筒形的适配器元件。该驱动轴例如可以是多部件式的铰接轴的一部分，尤其是用于多轴驱动的机动车的动力传动系统的纵向驱动轴的一部分。

附图说明

接下来借助于附图来阐释优选的实施例。在此示出：

图1A是在第一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的局部纵向截面图；

图1B是图1A的轴连接件的细节的放大图；

图2A是在第二实施方式中的根据本发明的轴连接件的局部纵向截面图；

图2B是图2A的轴连接件的细节的放大图；

图3A是在改型的另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的纵向截面图；

图3B是图3A的轴连接件的细节的放大图；

图4是在另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的局部纵向截面图；

图5A是在改型的另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的半纵向截面图；

图5B根据图5A的轴连接件的力位移图；

图6A示出了在另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的半纵向截面图；

图6B示出在第一推移位置中的图6A的轴连接件由于碰撞而彼此推入；

图6C示出在另一推移位置中的图6A的轴连接件由于碰撞而彼此推入；

图6D示出了根据图6A的轴连接件的力位移图；

图7A是在另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的局部纵向截面图；

图7B是根据图7A的剖面线VII-VII的的轴连接件的横截面图；

图8A是在另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的侧视图；

图8B是图8A的轴连接件的连接区域的细节的局部纵向截面图；

图9是在另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的局部纵向截面图；

图10A是在另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的局部纵向截面图；

图10B示出图10A的轴连接件的连接区域的放大图；

图10C是根据图10A的轴连接件的力位移图；

图11是在另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的纵向截面图；

图12示出了具有联接管的、根据图11的根据本发明的轴连接件的纵向截面图；

图13示出了具有同步铰接件的、根据图11的根据本发明的轴连接件的纵向截面图；

图14是在另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的纵向截面图；

图15是具有联接管的、根据图14的根据本发明的轴连接件的纵向截面图；

图16是在另一种实施方式中的根据本发明的轴连接件的纵向截面图；并且

图17是根据本发明的轴组件的纵向截面图，该轴组件具有根据图1的根据本发明的轴连接件。

具体实施方式

首先就它们的共同特征而言共同描述图1至图16。示出了具有通过压紧连接形状配合地彼此连接的联接元件3和轴管4的根据本发明的轴连接件2。轴连接件2可以是驱动轴的一部分，该驱动轴用于例如在机动车的动力传动系统中将转矩从从被驱动的部件传递到有待驱动的部件上。在此，联接元件3用于将转矩传递到动力传动系统中的另一个转矩传递的组件、例如旋转铰接件的铰接件内部部件或铰接件外部部件上。

具体而言规定，联接元件3具有带有外齿部6的连接区段5，该外齿部以过盈配合（压配合）压入到轴管4的端部区段7中。以这种方式，在轴管4和联接元件3之间形成沿圆周方向起作用的形状配合的连接以用于传递转矩。轴管4在压入凸缘区段7之前具有光滑的、即无齿部的表面。仅通过压入联接元件3才在轴管4的内壁部上产生齿部。

轴管4和联接元件3分别由金属材料制成。在此，可以使用相同或不同的材料。根据一种示例性的实施方式，联接元件3可以由钢材料，特别是由可硬化的钢制成，并且轴管4由轻金属、例如铝制成。通过这种材料组合，即在轴管的强度比外齿部的强度低的情况下，外齿部6在压入时可以良好地被成型到轴管4中，以便在此产生配对齿部8。

联接元件3在外齿部6的区域中具有最大外直径D3，以及相对于外齿部6减小的、带有较小直径的部分区域9。轴管4具有轴向连接区段10，该轴向连接区段径向向内地成型到凸缘区段7的减小的部分区域9中，并且轴向支撑在联接元件3的支撑面13上。以这种方式，在轴管4和联接元件3之间形成沿轴向方向起作用的形状配合的轴向连接，以用于传递轴向力。轴管4到联接元件3的减小的区段9中的成型例如可以通过将轴向连接区段10径向向内卷入或卷边（Ein- oder Umbördeln）来实现。形状配合的轴向连接的轴向保持力在此可以根据对轴连接件的技术要求进行设计。例如，轴连接件可以被设计为使得在不损坏轴连接件或驱动轴的情况下，可以吸收直至一定值的轴向力。仅当超过轴向保持力时，联接元件3才嵌入到轴管4中，其中使得轴连接件2缩短。

如图1至图16所示，轴管4在长度上可以具有保持不变的板厚度。板厚度可以例如在1.5mm至2.5mm之间。轴管的长度适配于相应的应用。

轴连接件2由于具有成型的轴向连接区段10的设计而具有特别好的碰撞特性。总体而言，轴连接件2可以无损伤地吸收相对较高的轴向力，其中，关于可传递的力，至少部分地产生沿圆周方向起作用的力与沿轴向方向起作用的力之间的功能性分离。齿部区域6、8在此基本上用于传递转矩，即在圆周方向上引起形状配合的连接，而保持区域9、10基本上形成形状配合的轴向连接。

接下来借助于图1至图16更详细地阐释各个实施例的特殊性。

在根据图1A和1B的轴组件2中，轴管4的轴向连接区段10由沿径向向内卷边的管端部12形成。轴向连接区段10支撑在联接元件3的直径减小的区段9上，其在本文中由锥形支撑面形成，该锥形支撑面在轴向上邻接齿部6。当出现到轴组件上的轴向牵引力时，例如由于伴随着向前振荡的发动机-传动机构-单元的机动车受到较小的冲击时，向内成型的端部区段12可以与支撑面9配合作用的情况下吸收一定的轴向力而不会受到破坏。

可以看出，轴管4在联接到连接区段7上的管区段14中具有基本恒定的直径。具有相同直径的管区段14可以例如在连接区段7的直径的至少一倍或多倍的长度上延伸，必要时在轴管4的整个长度上延伸。与轴管4连接的联接元件3在此被设计为轴颈，该轴颈在与连接区段5相对的端部上具有轴齿部11，以用于与另一个驱动组件连接。

当出现轴向压缩力时，例如由于机动车的更大冲击而缩短了发动机与后桥差速器之间的距离时，联接元件3连同其外齿部6被进一步移入到轴管4中，从而在吸收变形能量的情况下在轴管4中产生或成型相应的内齿部。

根据图2A和2B的轴组件2在很大程度上对应于根据图1的实施方式，因此关于共同特征参考以上描述。相同的或改型的细节在此设有与图1相同的附图标记。根据图2的该实施方式的唯一区别是设置有两个轴向相邻的齿部区域。为此，联接元件3具有两个齿部区段6、6'，在两个齿部区段之间形成环绕的环形槽15。轴管4具有形成第一轴向固定区段10的向内卷边的端部区段12和成型到环形槽15中的管区段16，该管区段形成第二轴向固定区段10'。具有两个径向向内成形的区段12、16的实施方式在吸收轴向力方面特别稳健。特别地，轴向力可以在两个方向上被吸收，即彼此接近和远离地直到限定的程度地予以吸收。

根据图3A和3B的轴组件2在很大程度上对应于根据图2A和2B的实施方式，因此关于共同特征参考以上描述。相同的或改型的细节在此设有与图1和图2相同的附图标记。根据图3的该实施方式与根据图2的该实施方式之间的唯一区别在于，轴管4的管端部12布置在齿部6的区域中，即没有卷边的端部区段。此外，根据图3的轴连接件对应于上面的轴连接件，在此简要地参考其描述。

根据图4的轴组件2在最大程度上对应于根据图1的实施方式，因此关于共同特征参考以上描述。相同的或改型的细节在此设有与图1相同的附图标记。根据图4的该实施方式的唯一区别在于，轴管4在联接到连接区段7上的情况下具有带有在长度范围内扩宽的直径的过渡区段17，以及与该过渡区段17邻接的、带有保持不变的直径的管区段18。该管区段18的内直径D18大于联接元件3的或齿部6的外直径D3，特别是大于外直径D3的1.1倍。在具有阶梯式的轴管4的本设计中，当轴连接件2由于事故而缩短时，联接元件3首先推移穿过连接区段7，并逐渐进一步移入到过渡区域17中。当插入到过渡区段17中时，联接元件3的外齿部6逐渐与轴管4的内齿部8脱离嵌合。当轴连接件2轴向缩短时，轴向推移力也在移动位移上相应地减小。当联接元件3的外齿部6已经完全穿过连接区段7时，即完全插入到过渡区段17中或者带有较大的直径的管区段18中时，轴向力降为零，因此将联接元件3进一步移入到轴管4中而基本上不会产生力。

根据图5A的轴组件2基本上是根据图4的实施方式和根据图2的实施方式的组合，就此而言参考其描述。相同的或改型的细节在此设有与所提及的附图相同的附图标记。轴管4的端部区段12径向向内成形并且支撑在联接元件3的支撑面13上。轴管4设计成具有较小直径的连接区段7和较大直径D18的管区域18的阶梯式的管。轴管4在与环形槽15的轴向重叠区域中具有保持不变的直径。然而不言而喻，轴管4也可以在与环形槽的轴向重叠区域中径向向内成型，从而产生形状配合的轴向固定。在这种情况下，轴向连接器件在两个轴向方向上以更大的力起作用。

图5B示出了根据图5A的轴连接件2的力位移图，确切而言，由于在联接元件3和轴管4之间作用的轴向牵引力导致的轴连接件的延长部S1，以及由于在联接元件3和轴管4之间作用的轴向压缩力而导致的轴连接件的缩短部S2。

如果例如由于发动机-传动机构单元的向前振荡而发生的意外事故导致超过轴连接件沿牵引方向S1的轴向保持力F1，则可以将联接元件3在有限的位移上从轴管4中拉出。轴连接件2承受轴向力而不破坏，直至达到保持力F1，该保持力也可以称为激活力。然而，如果超过保持力F1，则将联接元件3的齿部区段5从轴管4的连接区段7中拉出，其中，卷边的轴向固定区段10被加宽。当第一齿部6从管端部12中移出时，轴向保持力逐渐减小，在槽15的区域中轴向力保持不变，并且随着第二齿部6'从管端部12中移出而进一步减小，直到联接元件3的齿部区段5完全从轴管4中拉出。

在相反的负荷情况下，即如果在压缩方向S2上出现轴向力，则轴连接件2可以承受相应的保持力F2，该保持力F2大于保持力F1。这是由于这样的事实，即在移入时吸收的变形功少于在上述拉出过程中吸收的变形功，在所述拉出过程中必须相应地克服轴向固定区段10。如果在联接元件3和轴管4相互间作用到彼此上的由事故引起的轴向力超过保持力F2，例如由于伴随车身变形的事故，则联接元件3和轴管4可伸缩地移动到彼此中。联接元件3连同其外齿部6在此被进一步移入到轴管中4，从而在具有保持不变的直径的管区段中，在吸收变形能量的情况下产生或者说成型相应的内齿部。当轴侧的齿部6'移入到扩宽的管区段17中时，齿部力逐渐减小，在槽15的区域中该力保持不变，并且随着轴颈侧的齿部6移入到管区段17中而进一步减小，直到联接元件3的齿部区段5完全移入到扩宽的管区段17中。

下面共同描述图6A至6D。在另一种实施方式中，示出了处于不同的状态的轴组件2（图6A-6C），并且示出了相应的力位移图（图6D）。该实施方式在最大程度上与根据图3的实施方式相对应，就此而言简要地参考其描述。相同或改型的细节在此设有与图3或其他图中相同的附图标记。根据图6的该实施方式与根据图3的该实施方式之间的唯一区别在于，例如如其图4所示的那样，使用了阶梯状的轴管4，在此简要地参考其描述。轴管4的管端部12布置在齿部6的区域中，即其在端侧没有翻边。通过将管区段16成型到环形槽15中来形成轴向固定10'。

在该实施方式中，在朝彼此移动或者说远离彼此移动时的力位移曲线是对称的。保持力F1基本上由管区段16到环形槽15中的形状配合嵌合形成。在克服保持力之后，联接元件3和轴管4可伸缩式地朝彼此运动或彼此远离运动。在此，将联接元件3连同其外齿部6从轴管4的连接区段7中推入或相应地拉出，其中，在移动位移上的保持力相应地减小，在槽15的区域中保持不变，并且然后在其他齿部区域中再次下降，直到联接元件3的齿部区段5完全从轴管4的连接区段7中移出。

图7A和7B示出了另一种实施方式中的轴组件2。该实施方式在最大程度上对应于根据图1的实施方式，就此而言简要地参考其描述。相同或改型的细节在此设有与图1相同的附图标记。根据图7的该实施方式的唯一区别在于，轴连接件2具有如下加固环19，该加固环被推到轴管4上并布置在与连接件重叠的区域中。在此，加固环19的轴向长度L19大约等于联接元件3的齿部6的轴向长度，并且特别是在齿部长度的0.8至1.2倍之间。优选在将联接元件3压入之前将加固环19推到轴管4的连接区域上。通过也可以称为加强环的加固环19，在联接元件3和轴管4之间实现特别牢固的连接，从而可以传递特别大的力和力矩。轴管4的端部区段12被向内卷边，从而在联接元件3和轴管4之间产生相对于轴向牵引力的额外的固定。

根据图8A和8B的轴组件2基本上是根据图3的实施方式和根据图7的实施方式的组合。就此而言，关于相应的共同特征，简要地参考以上描述。相同或改型的细节在此设有与前述附图相同的附图标记。可以看出，轴管4的轴向端部12布置在齿部6的区域中，即轴管4没有卷边的端部区段。联接元件3具有两个齿部区段6、6'，在两个齿部区段之间形成有环绕的环形槽15。在与环形槽15的轴向重叠区域中，轴管4具有向内成型的管区段16，从而产生形状配合的轴向固定10。此外，设置有加固环19，该加固环布置在齿部连接的轴向重叠区域中。轴管4至少在连接区段7和轴向邻接在其上的管区段14中具有保持不变的直径。

图9示出了另一种实施方式中的轴组件2。该实施方式对应于根据图4的实施方式和根据图7的实施方式的组合，就此而言简要地参考其描述。相同或改型的细节在此设有与所提及的附图相同的附图标记。该轴连接件2如根据图4的轴连接件那样设计，并且另外具有如图7所示的加固环19，该加固环被推到轴管4上并且布置在与连接区段7重叠的区域中。

下面共同描述图10A至10C。示出了另一种实施方式中的轴组件2（图10A、10B）和相应的力位移图（图10C）。根据图10的轴组件2基本上是根据图6的实施方式与根据图7的实施方式的组合，就此而言简要地参考其描述。相同或改型的细节在此设有与所提及的附图相同的附图标记。该轴连接件2如根据图6的轴连接件那样设计，并且另外具有如图7所示的加固环19，该加固环被推到轴管4上并布置在与连接区段7重叠的区域中。在加装（Aufziehen）加固环19之前，将轴管4的环区段16成型到联接元件3的槽15中，从而产生形状配合的轴向连接。

用于根据图10C的轴连接件2的力位移图相对于根据图6的实施方式的力位移图的不同之处在于，对于轴向牵引力而言，保持力F1比出现压缩力时的保持力F2更小。其原因在于，当朝彼此移动时，由于有待成型到轴管4中的齿部而必须施加更高的变形能量。

图11示出了另一种实施方式中的轴组件2。该实施方式在最大程度上对应于根据图6的实施方式，就此而言简要地参考其描述。相同或改型的细节在此设有与上述附图相同的附图标记。该轴连接件2的特征在于，联接元件3被设计为适配器元件。可以看出，适配器元件的壁厚比轴管4的壁厚更大。如在根据图6的实施方式中那样，外部开齿的连接区段5具有比适配器元件3的相对的端部区段36更大的直径。在端部区段36和连接区段5之间形成带有在长度范围内可变的直径的中间区段37。除此之外，该实施方式对应于根据图6的实施方式，就此而言参考其描述。

图12示出了具有焊接的轴管38的、图11的轴组件2。轴管38具有比轴管4更小的直径和更大的壁厚。在此，直径和壁厚至少大约对应于适配器元件3的直径和壁厚。

图13示出了图11的轴组件2，该轴组件具有与其连接的同步铰接件24。具体地，适配器元件3被焊接到同步铰接件24的铰接件外部部件25，其具有相应成型的套筒凸起部39。同步铰接件24还包括铰接件内部部件26，分别在一对彼此对置的外滚珠轨道和内滚珠轨道中得到引导的传递转矩的滚珠27，以及将滚珠保持在一个平面中的滚珠保持架28。

图14示出了另一种实施方式中的轴组件2。该实施方式在最大程度上对应于根据图11的实施方式，就此而言简要地参考其描述。相同或改型的细节在此设有与上述附图相同的附图标记。该轴连接件2的特征在于，联接元件3被设计为具有封闭的底部40的适配器元件，该底部处于端部区段36和连接区段5之间。

图15示出了图14的轴组件2，该轴组件带有焊接的轴管38。轴管38具有比轴管4更小的直径和更大的壁厚。在此，直径和壁厚至少大致对应于适配器元件3的直径和壁厚。

图16示出了另一种实施方式中的轴组件2。该实施方式在很大程度上对应于根据图6和图13的实施方案，就此而言简要地参考其描述。相同或改型的细节在此设有与上述附图相同的附图标记。该轴连接件2的特征在于，联接元件3是铰接件外部部件25的一体式成型的联接轴颈。铰接件外部部件25具有如下底部40，联接轴颈作为空心轴颈在轴向上从该底部延伸出去。

在图17中以相对于纵轴线X拉伸的位置示出了具有中间轴承21的驱动轴20，该驱动轴例如在机动车的动力传动系统中用于将转矩从切换传动机构（Schaltgetriebe）传递到车轴差速器。驱动轴20被构造成多件式的，并且包括借助于旋转铰接件24彼此连接的第一轴区段22和第二轴区段23。旋转铰接件24设计为同步铰接件的样式，并且具有带有外滚珠轨道的铰接件外部部件25，带有内滚珠轨道的铰接件内部部件26，分别在一对彼此对置的外滚珠轨道和内滚珠轨道中得到引导的传递转矩的滚珠27，以及将滚珠保持在一个角平分面中的滚珠保持架28。

第一轴区段22包括根据图1的轴连接件2，其轴管4与同步铰接件24的铰接件外部部件6连接，并且其轴颈3与端侧的同步铰接件29的铰接件内部部件连接。第二轴区段23包括根据图1的两个轴连接件2、2'，其中轴管4在两侧与相应的轴颈3、3'连接。在此，中心轴颈3的连接区段31与中间同步铰接件24的铰接件内部部件26抗扭转地连接，而端侧的轴颈3'与端侧的同步铰接件30的铰接件内部部件相连接。

端侧的同步铰接件29、30被构造为移动铰接件的样式，其用于连接至未示出的切换传动机构或机动车的未示出的车轴差速器。移动铰接件借助于密封组件32、33相对于环境得到密封。

具有阻尼本体34的中间轴承21沿轴向邻近中间同步铰接件24布置，在其中驱动轴20连接至车辆车身。驱动轴20借助于滚动轴承35可旋转地得到支承，该滚动轴承加装在中间轴颈3的轴承区段上。

附图标记列表

2轴连接件

3 联接元件

4 轴管

5凸缘区段

6外齿部

7凸缘区段

8配对齿部

9 部分区域

10轴向连接区段

11轴齿部

12端部区段

13支撑面

14端部区域

15环形槽

16管区段

17过渡区域

18管区域

19加固环

20驱动轴

21中间轴承

22第一轴区段

23第二轴区段

24 同步铰接件

25铰接件外部部件

26铰接件内部部件

27滚珠

28滚珠保持架

29 同步铰接件

30 同步铰接件

31连接区段

32密封组件

33密封组件

34阻尼本体

35滚动轴承

36端部区段

37中间区段

38轴管

39套筒凸起部

40 底部

D 直径

F 力

L长度

S 位移

X 纵轴线。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.轴连接件，特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件，该轴连接件包括：

由金属材料制成的轴管（4），

由金属材料制成的联接元件（3），其中该联接元件（3）具有带有外齿部（6）的连接区段（5），该外齿部以压配合被压入到所述轴管（4）的连接区段（7）中，其中在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿圆周方向起作用的形状配合的连接，以用于传递转矩，其中所述联接元件（3）在所述外齿部（6）的区域具有最大外直径（D3），

其中，所述轴管（4）具有如下轴向连接区域（10、10'），该轴向连接区域径向向内地成型到所述连接区段（7）的相对于所述外齿部（6、6'）渐缩的部分区域（9、9'）中 ，从而在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿轴向方向起作用的形状配合的轴向连接，以用于传递轴向力，

其中，所述形状配合的轴向连接如此设计，从而能够吸收直至5 kN的轴向力而不会受损。

2.根据权利要求1所述的轴连接件，

其特征在于，所述形状配合的轴向连接在两个轴向方向（S1、S2）上都起作用。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述连接区段（5）具有两个轴向相邻的外齿部（6、6'），在所述两个外齿部之间形成有环绕的环形槽（15），所述轴管（4）的轴向连接区段（10、10'）成型到该环形槽中。

4.根据权利要求3所述的轴连接件，

其特征在于，所述环形槽（15）的宽度分别小于两个外齿部（6、6'）的宽度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）在长度上具有保持不变的直径。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）的连接区段（7）的直径（D7）小于所述轴管（4）的以一定的轴向间隔与所述连接区段（7）间隔开的管区段（14）的直径。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）的外直径大于所述联接元件（3）的最大外直径（D3）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）的强度小于所述外齿部（6）的强度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）由轻金属材料、特别是铝制成，并且所述联接元件（3）由钢材料制成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述联接元件（3）和所述轴管（4）之间的齿部（6、8）具有平均直径和轴向长度（L6），其中所述平均直径与轴向长度（L6）之比大于2.0、特别是大于2.5。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，在所述轴管（4）的连接区段（7）的外部设置有加强环（19）。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述联接元件（3）在与所述连接区段（5）相对的端部上具有轴齿部（11），以用于插入到联接构件的相应的配对齿部中。

13.驱动轴，其具有根据权利要求1至12中任一项所述的轴连接件。

14.根据权利要求13所述的驱动轴，

其特征在于，所述驱动轴在与所述联接元件（3）相对的端部上具有如下第二联接元件（3'），该第二联接元件与所述轴管（4）的第二端部区段固定地连接。

Claims (15)

1.轴连接件，特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件，该轴连接件包括：

由金属材料制成的轴管（4），

由金属材料制成的联接元件（3），其中该联接元件（3）具有带有外齿部（6）的连接区段（5），该外齿部以压配合被压入到所述轴管（4）的连接区段（7）中，其中在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿圆周方向起作用的形状配合的连接，以用于传递转矩，其中所述联接元件（3）在所述外齿部（6）的区域具有最大外直径（D3），

其中，所述轴管（4）具有如下轴向连接区域（10、10'），该轴向连接区域径向向内地成型到所述连接区段（7）的相对于所述外齿部（6、6'）渐缩的部分区域（9、9'）中 ，从而在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿轴向方向起作用的形状配合的轴向连接，以用于传递轴向力。

2.根据权利要求1所述的轴连接件，

其特征在于，所述形状配合的轴向连接在两个轴向方向（S1、S2）上都起作用。

3.根据权利要求1或2所述的轴连接件，

其特征在于，所述形状配合的轴向连接如此设计，从而能够吸收直至5 kN的轴向力而不会受损。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述连接区段（5）具有两个轴向相邻的外齿部（6、6'），在所述两个外齿部之间形成有环绕的环形槽（15），所述轴管（4）的轴向连接区段（10、10'）成型到该环形槽中。

5.根据权利要求4所述的轴连接件，

其特征在于，所述环形槽（15）的宽度分别小于两个外齿部（6、6'）的宽度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）在长度上具有保持不变的直径。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）的连接区段（7）的直径（D7）小于所述轴管（4）的以一定的轴向间隔与所述连接区段（7）间隔开的管区段（14）的直径。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）的外直径大于所述联接元件（3）的最大外直径（D3）。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）的强度小于所述外齿部（6）的强度。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述轴管（4）由轻金属材料、特别是铝制成，并且所述联接元件（3）由钢材料制成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述联接元件（3）和所述轴管（4）之间的齿部（6、8）具有平均直径和轴向长度（L6），其中所述平均直径与轴向长度（L6）之比大于2.0、特别是大于2.5。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，在所述轴管（4）的连接区段（7）的外部设置有加强环（19）。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的轴连接件，

其特征在于，所述联接元件（3）在与所述连接区段（5）相对的端部上具有轴齿部（11），以用于插入到联接构件的相应的配对齿部中。

14.驱动轴，其具有根据权利要求1至13中任一项所述的轴连接件。

15.根据权利要求14所述的驱动轴，

其特征在于，所述驱动轴在与所述联接元件（3）相对的端部上具有如下第二联接元件（3'），该第二联接元件与所述轴管（4）的第二端部区段固定地连接。