DE102004005096B3

DE102004005096B3 - Manufacturing procedure for tubular cardan shaft involves forming tube with large diameter cylindrical portion connected to small diameter cylindrical portion by transition region with radial groove

Info

Publication number: DE102004005096B3
Application number: DE102004005096A
Authority: DE
Inventors: Christine Kienhöfer; Eckhard Morlock; Andreas Becker; Eberhard Dr. Rauschnabel
Original assignee: ROTAFORM GmbH
Current assignee: ROTAFORM GmbH
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2024-01-28

Abstract

The tubular cardan shaft has a cylindrical first portion (1) of diameter (D), joined to a second, smaller diameter portion (2) of diameter (d). The tapered transition region (3) may be formed by plastic deformation of the metal and may be cut to give a circumferential groove. A third, small diameter portion (10) may be joined to the large diameter portion by a gently tapered transition region. A tube (6) fitting telescopically inside the cardan shaft has a neck region (7) with two shallow circumferential grooves fitting inside the second portion. It has an expanded region (8) fitting inside the first portion of the cardan shaft. It has a tapered lip (9) at the end.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The Invention is based on a method with the in the preamble of Claim 1 specified characteristics.

Aus der DE 41 13 709 C2 ist eine Kardanwelle bekannt, welche einen ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser und einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Durchmesser hat, wobei der zweite Durchmesser kleiner als der erste Durchmesser ist. Zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt gibt es einen Übergangsabschnitt, in welchem der Durchmesser von dem größeren ersten Durchmesser auf den kleineren zweiten Durchmesser abnimmt. Mit dieser Ausbildung wird bezweckt, dass beim Aufprall eines Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis die Kardanwelle bei möglichst wenig Energieverzehr zusammengeschoben werden kann, indem sich unter Verformung des Übergangsabschnittes der erste Abschnitt der Kardanwelle mit dem größeren Durchmesser über den zweiten Abschnitt der Kardanwelle mit dem kleineren Durchmesser schiebt. Dabei besteht die Gefahr, dass die Kardanwelle ausknickt. Das ist unerwünscht, weil das Ausknicken ein unkontrolliertes Verformungsverhalten zur Folge haben würde. Die DE 41 13 709 C2 offenbart deshalb, in der Kardanwelle einen Rohrstutzen vorzusehen, welcher mit einem Abschnitt kleineren Durchmessers fest in dem zweiten Abschnitt der Kardanwelle mit dem kleineren Durchmesser steckt. Von dort aus erstreckt sich der Rohrstutzen in den ersten Abschnitt der Kardanwelle mit dem größeren Durchmesser und hat dort einen Abschnitt mit einem Durchmesser, welcher dem Innendurchmesser des ersten Abschnittes der Kardanwelle angenähert ist. Wenn sich im Falle eines Aufpralls die beiden Abschnitte der Kardanwelle ineinanderschieben, soll der Rohrstutzen eine das Ausknikken der Kardanwelle verhindernde Führung bewirken, so dass die Kardanwelle Verformungsenergie nur aufnimmt, bis ihr zweiter Abschnitt von ihrem ersten Abschnitt abreißt.From the DE 41 13 709 C2 a propeller shaft is known which has a first portion with a first diameter and a second portion with a second diameter, wherein the second diameter is smaller than the first diameter. Between the first section and the second section there is a transition section in which the diameter decreases from the larger first diameter to the smaller second diameter. With this training is intended that the impact of a motor vehicle on an obstacle, the cardan shaft can be pushed together with minimal energy consumption by pushing the first portion of the propeller shaft with the larger diameter over the second portion of the propeller shaft with the smaller diameter under deformation of the transition section , There is a risk that the cardan shaft buckles. This is undesirable because the buckling would result in an uncontrolled deformation behavior. The DE 41 13 709 C2 discloses therefore to provide in the propshaft a pipe socket which is stuck with a smaller diameter portion fixed in the second portion of the propeller shaft with the smaller diameter. From there, the pipe socket extends into the first section of the propeller shaft with the larger diameter and there has a portion with a diameter which is approximated to the inner diameter of the first portion of the cardan shaft. If, in the event of an impact, the two sections of the cardan shaft are telescoping, the pipe socket should cause a guidance of the propeller shaft to prevent the propeller shaft from deflecting, so that the propeller shaft only absorbs deformation energy until its second section breaks off from its first section.

Es ist weiterhin bekannt, eine Kardanwelle der in der DE 41 13 709 C2 beschriebenen Art dahingehend weiterzubilden, dass sich in der Außenseite des Übergangsabschnittes zwischen dem ersten, im Durchmesser größeren Abschnitt und dem zweiten, im Durchmesser kleineren Abschnitt der Kardanwelle eine ringförmige Sicke befindet, welche koaxial zur Längsachse der Kardanwelle angeordnet ist. Durch diese Sicke soll festgelegt werden, an welcher Stelle sich der Übergangsabschnitt im Falle eines Aufpralls zu falten beginnt und später reißt. Es ist bekannt, eine solche Kardanwelle mit einer Sicke im Übergangsabschnitt dadurch herzustellen, dass man von einem Rohr ausgeht, welches den Durchmesser hat, den die Kardanwelle in ihrem ersten Abschnitt haben soll. In dieses Rohr rollt oder dreht man an der Stelle, an welcher sich später der Übergangsabschnitt befinden soll, die Sicke ein, wozu man in radialer Richtung auf das Rohr einwirkt. Anschließend werden durch Rundkneten, Ziehen oder Pressen des Rohres der zweite Abschnitt der Kardanwelle mit dem kleineren Durchmesser und der Übergangsabschnitt gebildet. Danach wird der vorgefertigte Rohrstutzen durch den ersten Abschnittes der Kardanwelle hindurch in diese eingeführt und in deren zweiten Abschnitt, dass ist der Abschnitt mit dem kleineren Durchmesser, eingepresst.It is also known, a propeller shaft in the DE 41 13 709 C2 described type to the effect that in the outside of the transition portion between the first, larger diameter portion and the second, smaller diameter portion of the propeller shaft is an annular bead, which is arranged coaxially to the longitudinal axis of the propeller shaft. By this bead is to be determined at which point the transition section begins to fold in the event of an impact and breaks later. It is known to produce such a propeller shaft with a bead in the transition section by starting from a tube which has the diameter which the cardan shaft should have in its first section. In this tube rolls or turns at the point at which later should be the transition section, the bead, what to act in the radial direction of the pipe. Subsequently, the second section of the propeller shaft with the smaller diameter and the transition section are formed by swaging, drawing or pressing of the tube. Thereafter, the prefabricated pipe socket is inserted through the first portion of the propeller shaft into this and in the second portion, that is the portion with the smaller diameter, pressed.

Trotz der Sicke unterliegt das Verformungsverhalten von so hergestellten Kardanwellen Schwankungen, die unerwünscht groß sind. Die Schwankungen sind deshalb unerwünscht, weil sie Vorhersagen über das Verformungsverhalten und davon abhängige konstruktive Vorkehrungen zur Erfüllung eines vorgegebenen Maßes an passiver Sicherheit des Kraftfahrzeuges erschweren.In spite of the bead is subject to the deformation behavior of so produced Cardan shafts fluctuations that are undesirably large. The fluctuations are therefore undesirable, because they predict things the deformation behavior and dependent constructive precautions to fulfillment a given measure to complicate passive safety of the motor vehicle.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie die Schwankungen im Verformungsverhalten von Antriebswellen der vorstehend genannten Art ohne Einbuße an Sicherheit verringert werden können.Of the present invention has for its object to show a way like the fluctuations in the deformation behavior of drive shafts of the abovementioned type reduced without loss of security can be.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch eine nach dem Verfahren hergestellte Antriebswelle. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These Task is solved by a method having the features specified in claim 1 and by a drive shaft produced by the method. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird nicht eine Sicke in das Rohr, aus welchem die Antriebswelle zu bilden ist, gerollt oder gedreht, bevor das Rohr umgeformt wird, um neben einem ersten Abschnitt mit größerem Durchmesser einen zweiten Abschnitt mit kleinerem Durchmesser zu bilden. Vielmehr wird die Sicke erfindungsgemäß während des Umformvorganges oder nach dem Umformvorgang oder in einer Pause des Umformvorganges gebildet, der den zweiten Abschnitt der Antriebswelle mit dem kleineren, zweiten Durchmesser d als Ergebnis hat. Das hat wesentliche Vorteile:

• Die Lage der Sicke im Übergangsabschnitt der Antriebswelle läßt sich genauer vorherbestimmen.
• Die Form der Sicke läßt sich genauer vorherbestimmen.
• Die Abmessungen der Sicke, insbesondere ihre Tiefe, lassen sich mit größerer Genauigkeit vorherbestimmen.
• Die Sicke zeichnet sich durch eine höhere Gleichmäßigkeit aus.
• Die Gefahr einer exzentrischen Lage der Sicke ist verringert.
• Das Umformen des Rohrs zur Bildung des zweiten Abschnitts mit dem kleineren Durchmesser d, welches insbesondere durch Rundkneten oder Ziehen erfolgen kann, verändert die Lage, die Gestalt und die Abmessungen der Sicke nicht oder mindestens weniger als bei Anwendung des bekannten Verfahrens.
• Das Verformungsverhalten der Antriebswelle unterliegt weniger Schwankungen als bisher.
• Das Gewährleisten eines vorgegebenen Maßes an passiver Sicherheit im Fahrzeug wird erleichtert.
• Die Kosten des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen in derselben Größenordnung wie die Kosten des bekannten Verfahrens oder darunter.
• Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wirkt sich eine lokal unterschiedliche Härte, welche zum Beispiel im Bereich einer Schweißnaht des Rohres auftreten kann, nur noch minimal auf Schwankungen der Tiefe der Sicke aus.

In accordance with the present invention, a bead is not rolled or turned into the tube from which the drive shaft is to be formed before the tube is reshaped to form a second smaller diameter portion adjacent a first larger diameter portion. Rather, the bead is inventively formed during the forming process or after the forming process or in a break of the forming process, which has the second portion of the drive shaft with the smaller, second diameter d as a result. This has significant advantages:

• The position of the bead in the transition section of the drive shaft can be predicted more accurately.
• The shape of the bead can be predicted more accurately.
• The dimensions of the bead, especially its depth, can be predicted with greater accuracy.
• The bead is characterized by a higher uniformity.
• The risk of an eccentric position of the bead is reduced.
The forming of the tube to form the second section of smaller diameter d, which can in particular be done by swaging or drawing, does not change the position, shape and dimensions of the bead, or at least less than when using the known method.
• The deformation behavior of the drive shaft is subject to fewer fluctuations than before.
• Ensuring a given level of passive safety in the vehicle is facilitated.
The costs of the method according to the invention are of the same order of magnitude as the costs of the known method or less.
When using the method according to the invention, a locally different hardness, which can occur, for example, in the region of a weld seam of the pipe, only minimally affects variations in the depth of the bead.

Als Verfahren zum Umformen des Rohrs, um einen Abschnitt kleineren Durchmessers und einen Übergangsabschnitt zum Abschnitt mit dem größeren Durchmesser zu erreichen, eignen sich insbesondere das Rundkneten und/oder das Ziehen.When Method of forming the tube to a smaller diameter section and a transition section to the section with the larger diameter To achieve, in particular, the rotary kneading and / or the are suitable Pull.

Die Sicke wird vorzugsweise in der Außenseite des Übergangsabschnittes gebildet. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten und es erleichtert die Kontrolle des Arbeitsergebnisses. Je nach dem Verfahren, welches für das Bilden der Sicke ausgewählt wird, ist es jedoch auch möglich, die Sicke in der Innenseite des Übergangsabschnittes zu bilden; eine an der Innenseite vorgesehene Sicke kann für das Einstülpen und Abreißen des Rohres, aus welchem die Antriebswelle gebildet ist, günstiger sein als eine auf der Außenseite des Übergangsabschnitts vorgesehene Sicke. An der Innenseite kommt eine Sicke insbesondere dann infrage, wenn sie in den Übergangsabschnitt gedrückt wird. Die Sicke in den Übergangsabschnitt zu drücken ist die bevorzugte Art und Weise, die Sicke zu bilden. Eine andere Möglichkeit, die Sicke durch spanlose Bearbeitung zu bilden, ist, sie in den Übergangsabschnitt zu rollen. Wenn das Rohr durch Rundkneten umgeformt werden soll, besteht eine günstige Möglichkeit, die Sicke zu formen, darin, dass man Knetbacken einsetzt, welche an ihrer Vorderseite, mit welcher sie auf das Rohr einwirken, mit einem Vorsprung versehen sind, dessen Kontur sich in dem entstehenden Übergangsabschnitt der Antriebswelle abbildet.The Beading is preferably in the outside of the transition section educated. Therefore There are several options and it facilitates the control of the work result. Depending on the method which is for forming the bead is selected but it is also possible the bead in the inside of the transition section to build; a provided on the inside bead can for the invagination and Tear off the tube from which the drive shaft is formed, cheaper be as one on the outside of the transitional section provided bead. On the inside comes a bead in particular then in question, if they are in the transition section depressed becomes. The bead in the transition section to press is the preferred way to form the bead. Another Possibility to To make beading by chipless machining is, they in the transition section to roll. If the pipe is to be formed by swaging, there is a cheap Possibility, to form the bead, in that you use kneading jaws, which at its front, with which they act on the pipe, with a projection are provided whose contour is in the resulting transition section the drive shaft maps.

Es ist aber auch möglich, wenn auch nicht bevorzugt, die Sicke an der Außenseite durch spanende Bearbeitung, insbesondere durch Drehen, zu bilden.It but it is also possible although not preferred, the bead on the outside by machining, in particular by turning, to form.

Die Sicke kann nicht nur auf der Innenseite oder der Außenseite des Übergangsabschnitts gebildet werden, sondern auch auf beiden Seiten, insbesondere deckungsgleich. Zweckmäßigerweise sind die Sicken in diesem Fall zusammengenommen ungefähr so tief wie die Sicke in dem Fall, dass sie als einzige im Übergangsabschnitt vorgesehen ist.The Beading can not only on the inside or the outside of the transitional section be formed, but also on both sides, especially congruent. Conveniently, the beads in this case are about as deep together like the bead in the case that it is the only one in the transition section is provided.

Ist in dem Übergangsabschnitt nur eine einzige Sicke vorgesehen, dann wird sie vorzugsweise mit einer Tiefe von 0,15 mm bis 0,3 mm, insbesondere 0,2 mm ausgebildet. Das hat sich für den Zweck der Sicke als besonders zweckmäßig erwiesen und nimmt zugleich darauf Rücksicht, dass es die eigentliche Aufgabe der Antriebswelle ist, Drehmomente zu übertragen. Sind zwei deckungsgleiche Sicken vorgesehen, eine auf der Außenseite und eine auf der Innenseite, dann sind sie zweckmäßigerweise zusammengenommen ungefähr 0,15 mm bis 0,3 mm tief.is in the transition section provided only a single bead, then it is preferably with a depth of 0.15 mm to 0.3 mm, in particular 0.2 mm formed. That has become for the purpose of the bead proved to be particularly useful and decreases at the same time be careful that it is the actual task of the drive shaft, torques transferred to. Are two congruent beads provided, one on the outside and one on the inside, then they are expediently taken together approximately 0.15 mm to 0.3 mm deep.

Die beim Formen der Sicke auftretenden Kräfte werden vorzugsweise von einem Widerlager aufgefangen, welches dem Übergangsabschnitt der Antriebswelle auf seiner der Sicke abgewandten Seite zeitweilig angelegt wird. Auf diese Weise erhält man eine in Gestalt und Tiefe besonders gleichmäßige und damit für Zwecke der Erfindung besonders vorteilhafte Sicke. Es ist aber auch möglich, eine Sicke auszubilden, welche sich nicht ohne Unterbrechung über einen Umfangswinkel von 360 ° erstreckt, sondern welche an einigen Stellen unterbrochen ist. Diese Stellen sind vorzugsweise regelmäßig über den Umfang des Übergangsabschnitts verteilt. Sie ermöglichen das Übertragen größerer Drehmomente bei gleichzeitigem Erfüllen der Aufgabe der Sicke, im Falle eines Crash ein Einstülpen und Abreißen der Antriebswelle am vorbestimmter Stelle herbeizuführen.The When forming the bead forces are preferably from an abutment caught, which the transition portion of the drive shaft is temporarily created on its side facing away from the bead. In this way you get a particularly uniform in shape and depth and therefore for purposes the invention particularly advantageous bead. But it is also possible, one Forming bead, which is not without interruption over a Circumferential angle of 360 ° extends, but which is interrupted in some places. These locations are preferred regularly over the Scope of the transitional section distributed. they allow the transferring larger torques at simultaneous fulfillment the task of beading, in the case of a crash, a puffing and Tear off bring the drive shaft at the predetermined location.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in welchen gleiche oder einander entsprechende Teile mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet sind.embodiments The invention are in the attached Drawings are shown in which the same or corresponding Parts with matching Reference numerals are designated.

1 zeigt im Längsschnitt eine Antriebswelle, welche nach einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, 1 shows in longitudinal section a drive shaft, which is produced by a method according to the present invention,

2 zeigt das Detail X aus 1, die 2 shows the detail X 1 , the

2a und 2b zeigen Abwandlungen von 2 2a and 2 B show variations of 2

3 zeigt im Längsschnitt eine Antriebswelle mit Werkzeugen für das Einformen einer Sicke, 3 shows in longitudinal section a drive shaft with tools for molding a bead,

4 zeigt in einer Darstellung entsprechend der 3 ein zweites Beispiel für die Herstellung einer Sicke in der Antriebswelle, 4 shows in a representation according to the 3 a second example for the manufacturer development of a bead in the drive shaft,

5 zeigt in einer Darstellung entsprechend der 3 ein drittes Beispiel für das Einformen einer Sicke in eine Antriebswelle, und 5 shows in a representation according to the 3 a third example of the molding of a bead in a drive shaft, and

6 zeigt in einer Ansicht auf den Übergangsabschnitt der Antriebswelle in Abwandlung des Beispiels aus 1 eine Sicke mit Unterbrechungen. 6 shows in a view of the transition portion of the drive shaft in a modification of the example 1 a bead with breaks.

Die in 1 dargestellte Antriebswelle ist ausgehend von einem zylindrischen Rohr mit dem Außendurchmesser D gebildet. Dieses Rohr wird zunächst durch Umformen, insbesondere durch Ziehen oder Rundkneten, auf einem Teil seiner Länge bearbeitet. Dadurch verbleibt ein erster Abschnitt 1 des Rohres bei seinem ursprünglichen Außendurchmesser D und es entsteht ein zweiter Abschnitt 2 mit einem zweiten, kleineren Außendurchmesser d. Damit sich im Falle eines Aufpralls der Abschnitt 1 über den Abschnitt 2 schieben kann oder sich der Abschnitt 2 in den Abschnitt 1 hineinschieben kann, ist der Außendurchmesser d wenigstens um die Wandstärke des ersten Abschnittes 1 kleiner als der Innendurchmesser des Abschnittes 1. Zwischen den Abschnitten 1 und 2 befindet sich ein Übergangsabschnitt 3 mit einem im Längsschnitt andeutungsweise S-förmigen Verlauf, dessen größte Steigung gegenüber der Längsachse 4 der Antriebswelle vorzugsweise 45 ° bis 80 ° beträgt. In die Außenseite des Übergangsabschnittes 3 ist eine ringförmige Sicke 5 eingeformt, welche koaxial in Bezug auf die Längsachse 4 angeordnet ist. 2 zeigt, welche Gestalt die auf diese Weise gebildete Sicke 5 im Ausführungsbeispiel hat. Da sie nur ungefähr 0,2 mm tief ist, ist sie in 2 übertrieben dargestellt. 2a und 2b zeigen Alternativen zu 2. In 2a befindet sich die Sicke 5 nicht auf der Außenseite, sondern auf der Innenseite des Übergangsabschnitts 3. In 2b befindet sich auf beiden Seiten des Übergangsabschnitts 3 eine Sicke 5, und zwar liegen sie ungefähr deckungsgleich und sind nur ungefähr halb so tief wie in den Beispielen gemäß den 2 und 2a.In the 1 illustrated drive shaft is formed starting from a cylindrical tube with the outer diameter D. This tube is first processed by forming, in particular by drawing or swaging, on a part of its length. This leaves a first section 1 of the tube at its original outer diameter D and there is a second section 2 with a second, smaller outer diameter d. Thus, in the event of an impact, the section 1 over the section 2 can push or join the section 2 in the section 1 can push, the outer diameter d is at least the wall thickness of the first section 1 smaller than the inside diameter of the section 1 , Between the sections 1 and 2 there is a transitional section 3 with a longitudinally section hinted S-shaped course, its largest slope relative to the longitudinal axis 4 the drive shaft is preferably 45 ° to 80 °. In the outside of the transition section 3 is an annular bead 5 molded, which is coaxial with respect to the longitudinal axis 4 is arranged. 2 shows which shape the bead formed in this way 5 in the embodiment has. Since it is only about 0.2 mm deep, she is in 2 exaggerated. 2a and 2 B show alternatives to 2 , In 2a is the bead 5 not on the outside, but on the inside of the transition section 3 , In 2 B is located on both sides of the transitional section 3 a bead 5 , and they are approximately congruent and are only about half as deep as in the examples according to the 2 and 2a ,

Ein Rohrstutzen 6 mit einem dünneren Hals 7 und einem dickeren Abschnitt 8, der in einen sich verjüngenden, kurzen Abschnitt 9 ausläuft, steckt mit seinem Hals 7 fest im zweiten Abschnitt 2 der Antriebswelle. Der Außendurchmesser des Halses 7 ist so auf den Innendurchmesser des zweiten Abschnittes 2 der Antriebswelle abgestimmt, dass sich beim Einführen des Halses 7 in den zweiten Abschnitt 2 ein Presssitz ergibt, durch welchen der Rohrstutzen 6 in der Antriebswelle fixiert wird. Der Außendurchmesser des dickeren Abschnittes 8 des Rohrstutzens 6 ist an den Innendurchmesser des Abschnittes 1 der Antriebswelle angenähert, so dass sich zwischen beiden eine Führung ergibt, wenn im Falle eines Aufpralls die Abschnitte 1 und 2 der Antriebswelle ineinandergeschoben werden. Die Erfindung schließt aber auch Antriebswellen ein, in welchen ein Rohrstutzen 6 nicht vorgesehen ist.A pipe socket 6 with a thinner neck 7 and a thicker section 8th which is in a tapered, short section 9 leaking, stuck with his neck 7 stuck in the second section 2 the drive shaft. The outside diameter of the neck 7 is so on the inside diameter of the second section 2 The drive shaft is tuned to that when inserting the neck 7 in the second section 2 a press fit results through which the pipe socket 6 is fixed in the drive shaft. The outer diameter of the thicker section 8th of the pipe socket 6 is at the inside diameter of the section 1 approximates the drive shaft, so that there is a guide between the two, if in the event of an impact, the sections 1 and 2 the drive shaft are pushed together. However, the invention also includes drive shafts, in which a pipe socket 6 is not provided.

Anhand der 3 wird erläutert, wie eine solche Sicke 5 in den Übergangsabschnitt 3 einer Antriebswelle eingeformt werden kann. Dazu wird die Antriebswelle mit ihrem ersten Abschnitt 1 mittels einer Spanneinrichtung 11 eingespannt.Based on 3 explains how such a bead 5 in the transition section 3 a drive shaft can be formed. For this purpose, the drive shaft with its first section 1 by means of a clamping device 11 clamped.

Von der Seite des ersten Abschnittes 1 her wird zweckmäßigerweise z. B. ein Widerlager 12 in die Antriebswelle eingeführt, welches eine Kontur hat, die dem Verlauf der Innenseite der Antriebswelle an dem Übergangsabschnitt 3 und in der Nachbarschaft des Übergangsabschnitts 3 angepasst ist. Das Widerlager 12 wird mittels eines ersten Druckmittelzylinders 13 an die Innenseite des Übergangsabschnittes 3 gedrückt. In die Außenseite des Übergangsabschnittes 3 wird mittels eines hohlen Stempels 14, welcher an seiner Vorderseite eine Ringwulst 15 hat und koaxial bezüglich der Längsachse 4 über den zweiten Abschnitt 2 der Antriebswelle geschoben wird, eine der Ringwulst 15 komplementäre ringförmige Sicke 5 in den Übergangsabschnitt 3 gedrückt. Dazu wird mittels eines zweiten Druckmittelzylinders 16 auf den Stempel 14 eingewirkt. Der Stempel 14 hat an seiner Vorderseite zu beiden Seiten der Ringwulst 15 eine Kontur 17, welche komplementär mit der Kontur übereinstimmt, welche die Antriebswelle auf der Außenseite ihres Übergangsabschnittes 3 und in dessen Nachbarschaft haben soll. Hat die Antriebswelle bereits vor dem Einformen der Sicke 5 im Bereich des Übergangsabschnittes 3 die gewünschte Kontur, dann stellt das Zusammenwirken des Stempels 14 mit dem Widerlager 12 sicher, dass die gewünschte Kontur beim Einformen der Sicke 5 nicht verändert, sondern beibehalten wird.From the side of the first section 1 is suitably z. B. an abutment 12 introduced into the drive shaft, which has a contour corresponding to the course of the inside of the drive shaft at the transition section 3 and in the neighborhood of the transitional section 3 is adjusted. The abutment 12 is by means of a first pressure medium cylinder 13 to the inside of the transition section 3 pressed. In the outside of the transition section 3 is by means of a hollow stamp 14 , which at its front a ring bead 15 has and coaxial with the longitudinal axis 4 over the second section 2 the drive shaft is pushed, one of the annular bead 15 complementary annular bead 5 in the transition section 3 pressed. This is done by means of a second pressure medium cylinder 16 on the stamp 14 acted. The Stamp 14 has at its front on both sides of the torus 15 a contour 17 which coincides with the contour complementary to the drive shaft on the outside of its transition section 3 and in the neighborhood should have. Has the drive shaft before molding the bead 5 in the area of the transition section 3 the desired contour, then represents the interaction of the stamp 14 with the abutment 12 sure that the desired contour when molding the bead 5 not changed, but maintained.

Hat die Antriebswelle jedoch im Bereich des Übergangsabschnittes 3 vor dem Einformen der Sicke 5 eine Kontur, welche von der gewünschten Kontur noch etwas abweicht, dann erhält der Bereich des Übergangsabschnittes 3 durch das Pressen zwischen dem Stempel 14 und dem Widerlager 12 seine endgültige Kontur; die Kontur der Vorderseite des Stempels 14 hat in diesem Fall die Funktion einer Matrize, in welche der Übergangsabschnitt 3 der Antriebswelle durch das Zusammenwirken des Stempels 14 und des Widerlagers 12 hineingedrückt und kalibriert wird.Has the drive shaft, however, in the region of the transition section 3 before molding the bead 5 a contour which deviates somewhat from the desired contour, then receives the area of the transition section 3 by pressing between the stamp 14 and the abutment 12 his final contour; the contour of the front of the stamp 14 in this case has the function of a die into which the transition section 3 the drive shaft through the interaction of the punch 14 and the abutment 12 pressed in and calibrated.

Eine Abwandlung der so gebildeten ringförmigen Sicke 5 ist in 6 darstellt. Bei dieser Abwandlung ist die Sicke an drei Stellen unterbrochen. Die Unterbrechungen sind um 120° gegeneinander versetzt. Sie erlauben das Übertragen größerer Drehmomente unter Bewahrung der Aufgabe, im Crashfall ein Einstülpen und Abreißen des äußeren Rohrs der Antriebswelle an vorbestimmter Stelle herbeizuführen.A modification of the annular bead thus formed 5 is in 6 represents. In this modification, the bead is interrupted at three points. The interruptions are offset by 120 ° from each other. They allow the transmission of larger torques while preserving the task of causing a collapse and tearing of the outer tube of the drive shaft at a predetermined point in the event of a crash.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 4 unterscheidet sich von dem in 3 darin, dass die Kontur des Übergangsabschnittes 3 noch deutlich von der gewünschten endgültigen Kontur abweicht: Zwischen dem ersten Abschnitt 1 mit dem Außendurchmesser D und dem zweiten Abschnitt 2 mit dem Außendurchmesser d liegt als Vorform z. B. ein konischer Übergangsbereich 3' vor, welcher noch eine größere Länge als die gewünschte endgültige Kontur des Übergangsabschnittes 3 aufweist, welche in 4 in der unteren Hälfte der Zeichnung dargestellt ist. In diesem Fall wird durch das Zusammenwirken des Stempels 14 und des Widerlagers 12 die endgültige Kontur des Übergangsabschnittes 3 gebildet und dabei zugleich die Sicke 5 geformt.The embodiment according to 4 is different from the one in 3 in that the contour of the transition section 3 still deviates significantly from the desired final contour: between the first section 1 with the outer diameter D and the second section 2 with the outer diameter d is z as preform. B. a conical transition region 3 ' which still has a greater length than the desired final contour of the transition section 3 which is in 4 is shown in the lower half of the drawing. In this case, by the interaction of the stamp 14 and the abutment 12 the final contour of the transition section 3 formed and at the same time the bead 5 shaped.

Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen darin, dass das in einer Spanneinrichtung 11 eingespannte Rohr, welches zu einer Antriebswelle umgeformt werden soll, endseitig gegen einen Anschlag 18 positioniert ist. Von der gegenüberliegenden Seite wird in das Rohr ein zylindrischer Dorn 19 eingeführt, dessen Außendurchmesser mit dem Innendurchmesser übereinstimmt, den der zweite Abschnitt 2 der Antriebswelle erhalten soll. Dieser zweite Abschnitt 2 wird durch Rundkneten gegen den Dorn 19 gebildet. In 5 sind für diesen Zweck zwei Knetbacken 20 schematisch dargestellt. Diese haben an ihrem dem Anschlag 18 zugewandten Ende eine Kontur 17, welche der gewünschten Kontur im Bereich des zu bildenden Übergangsabschnittes 3 entspricht. Dabei haben die Knetbacken 20 in ihrer Kontur zusätzlich Abschnitte 21 einer Ringwulst, durch deren Einwirken auf das eingespannte Rohr zugleich mit den Kneten des Übergangsabschnittes 3 die Sicke 5 geformt wird.This in 5 illustrated embodiment differs from those in the 3 and 4 illustrated embodiments in that in a clamping device 11 clamped tube which is to be formed into a drive shaft, the end against a stop 18 is positioned. From the opposite side is in the tube a cylindrical mandrel 19 introduced, whose outer diameter coincides with the inner diameter, the second section 2 the drive shaft should receive. This second section 2 is by swaging against the thorn 19 educated. In 5 are two kneading jaws for this purpose 20 shown schematically. These have their stop at their 18 facing the end of a contour 17 , Which of the desired contour in the region of the transition section to be formed 3 equivalent. Here are the kneading jaws 20 additional sections in their contour 21 an annular bead, by their action on the clamped tube at the same time as the kneading of the transition section 3 the bead 5 is formed.

Der vom Übergangsabschnitt 3 weiter entfernte zweite Abschnitt der Antriebswelle mit dem Durchmesser d kann auch durch Pressen anstatt durch Rundkneten gebildet werden.The from the transition section 3 farther away second portion of the drive shaft with the diameter d can also be formed by pressing instead of by rotary swaging.

Sind der zweite Abschnitt 2 und der Übergangsabschnitt 3 der Antriebswelle geformt, kann durch den im Durchmesser größeren ersten Abschnitt 1 ein Rohrstutzen 6, wie in 1 dargestellt, eingeführt und durch Einpressen in den zweiten Abschnitt 2 fixiert werden.Are the second section 2 and the transition section 3 formed of the drive shaft, can by the larger diameter first portion 1 a pipe socket 6 , as in 1 shown, introduced and pressed into the second section 2 be fixed.

Erst nach dem Einführen des Rohrstutzens 6 wird entsprechend der Darstellung in 1 ein dem zweiten Abschnitt 2 abgewandter dritter Abschnitt 10 der Antriebswelle durch Umformen, insbesondere durch Ziehen oder Rundkneten ausgehend vom Außendurchmesser D des ersten Abschnittes 1 geformt. Der dritte Abschnitt 10, welcher bei Betrachtung der 5 in dem an den Anschlag 18 angrenzenden Abschnitt des Rohrs geformt wird, weist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, denselben Durchmesser d auf, den auch der zweite Abschnitt 2 aufweist. Zwischen dem ersten Abschnitt 1 und dem dritten Abschnitt 10 ergibt sich ein weiterer Übergangsabschnitt 22, in welchem erfindungsgemäß eine weitere Sicke gebildet werden kann, deren Aufgabe der Aufgabe der Sicke 5 im Übergangsbereich 3 entspricht.Only after inserting the pipe socket 6 becomes according to the representation in 1 a the second section 2 remote third section 10 the drive shaft by forming, in particular by drawing or swaging starting from the outer diameter D of the first section 1 shaped. The third section 10 which, when viewing the 5 in which to the stop 18 adjacent portion of the tube is preferably, but not necessarily, the same diameter d, which is also the second portion 2 having. Between the first section 1 and the third section 10 there will be another transitional section 22 in which according to the invention a further bead can be formed, whose task is the task of the bead 5 in the transition area 3 equivalent.

11: erster Abschnittfirst section
22: zweiter Abschnittsecond section
33: ÜbergangsabschnittTransition section
3'3 ': konischer Übergangsbereichconical transition area
44: Längsachselongitudinal axis
55: SickeBeading
66: Rohrstutzenpipe socket
77: Hals von 6 Neck of 6
88th: dickerer Abschnitt von 6 thicker section of 6
99: sich verjüngender Abschnitt von 8 Rejuvenating section of 8th
1010: dritter Abschnittthird section
1111: Spanneinrichtungtensioning device
1212: Widerlagerabutment
1313: erster Druckmittelzylinderfirst Pressure cylinder
1414: Stempelstamp
1515: Ringwulsttorus
1616: zweiter Druckmittelzylindersecond Pressure cylinder
1717: Konturcontour
1818: Anschlagattack
1919: zylindrischer Dorncylindrical mandrel
2020: KnetbackenKnetbacken
2121: Abschnitte einer Ringwulstsections a torus
2222: weiterer Übergangsabschnittfurther transitional section
2323: Unterbrechungeninterruptions

Claims

Method for producing a tubular drive shaft, in particular propeller shaft for a motor vehicle, which has a first section ( 1 ) having a first diameter D and a second portion ( 2 ) with a second diameter d, where d is smaller than D, and with a transition section ( 3 ), in which the diameter of the drive shaft decreases from D to d and an annular bead ( 5 ), which the longitudinal axis ( 4 Coaxially surrounds the drive shaft, in the course of which a tube with the first diameter D for forming the second portion ( 2 ) and the transitional period ( 3 ) is formed and thereby reduced in diameter, characterized in that the bead ( 5 ) is formed during, after or in a break of the forming process, the second section ( 2 ) with the second diameter d as a result.

Method according to claim 1, characterized in that that the tube is formed by swaging and / or drawing.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the bead ( 5 ) in the outside of the transition section ( 3 ) is formed.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the bead in the inside of the transition section ( 3 ) is formed.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that a first bead ( 5 ) in the outside and a second bead in the inside of the transition section ( 3 ) is formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bead ( 5 ) is formed so as to extend uninterrupted over the entire circumference of the transitional section ( 3 ).

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bead ( 5 ) is formed so that it interrupts ( 23 ) over the circumference of the transition section ( 3 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bead ( 5 ) is formed by machining, in particular by turning.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bead ( 5 ) is formed by non-cutting machining.

Method according to claim 9, characterized in that the bead ( 5 ) into the transitional period ( 3 ) is rolled.

Method according to claim 9, characterized in that the bead ( 5 ) into the transitional period ( 3 ) is pressed.

Method according to claim 9, characterized in that the bead ( 5 ) is formed by rotary swaging.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bead ( 5 ) 0.15 mm to 0.3 mm deep is formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the force with which during the shaping of the bead ( 5 ) to the transitional section ( 3 ), one to the longitudinal axis ( 4 ) of the drive shaft has parallel component.

Method according to claim 14, characterized in that that the axis-parallel component of the force is a radial component the power outweighs.

Method according to claim 14, characterized in that that the force acts only parallel to the axis.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the molding of the bead ( 5 ) into the transitional period ( 3 ), in particular during molding of the bead ( 5 ) by pressing, the forces occurring by an abutment ( 14 ), which belongs to the transition section ( 3 ) on his the bead ( 5 ) side away temporarily.

Tubular drive shaft, in particular propeller shaft for a motor vehicle, which has a first section ( 1 ) having a first diameter D and a second portion ( 2 ) with a second diameter d, where d is smaller than D, and with a transition section ( 3 ), in which the diameter of the drive shaft decreases from D to d and an annular bead ( 5 ), which the longitudinal axis ( 4 ) coaxially surrounds the drive shaft produced by a method according to any one of the preceding claims.