DE102005046301A1

DE102005046301A1 - Sliding unit and cardan shaft with a sliding unit

Info

Publication number: DE102005046301A1
Application number: DE200510046301
Authority: DE
Inventors: Claus Disser
Original assignee: Shaft Form Engineering GmbH
Current assignee: Shaft Form Engineering GmbH
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2007-04-26
Also published as: CN101272927A; CN101272944B; CN101272927B; FR2891327A1; FR2891327B1; CN101272944A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verschiebeeinheit (6, 7) sowie eine Gelenkwelle mit einer derartigen Verschiebeeinheit. Die Verschiebeeinheit ist durch ein Außenteil (12) und ein darin in axialer Richtung verschiebbares Innenteil (11) gebildet, die jeweils Laufbahnen (13, 14) mit darin angeordneten Kugeln (15) zur Drehmomentübertragung aufweisen. Um bei einem Unfall das Ausknicken der Verschiebeeinheit oder der Gelenkwelle zu vermeiden, ist das Außenteil (12) über eine Sollbruchstelle (18) mit einem Anschlussabschnitt (17) verbunden, dessen Innendurchmesser größer oder im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Außenteils (12) ist.The invention relates to a displacement unit (6, 7) and a cardan shaft with such a displacement unit. The displacement unit is formed by an outer part (12) and an inner part (11) that can be displaced in the axial direction therein, each having raceways (13, 14) with balls (15) arranged therein for torque transmission. In order to prevent the displacement unit or the cardan shaft from buckling in the event of an accident, the outer part (12) is connected via a predetermined breaking point (18) to a connection section (17) whose inner diameter is greater than or essentially the same as the outer diameter of the outer part (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschiebeeinheit mit einem rohrartigen Außenteil, auf dessen Innenfläche zumindest bereichsweise Außenlaufbahnen vorgesehen sind, mit einem in dem Außenteil in axialer Richtung verschiebbaren Innenteil, auf dessen Außenfläche zumindest bereichsweise Innenlaufbahnen vorgesehen sind, und mit Kugeln, die zur Drehmomentübertragung jeweils in einander paarweise zugeordneten Außenlaufbahnen und Innenlaufbahnen angeordnet sind. Weiter betrifft die Erfindung eine Gelenkwelle mit einer Verschiebeeinheit.The The invention relates to a displacement unit with a tubular Outer part, on its inner surface at least partially outer raceways are provided, with one in the outer part in the axial direction displaceable inner part, on the outer surface at least partially Inner raceways are provided, and with balls for torque transmission each paired outer raceways and inner races are arranged. Furthermore, the invention relates to a propeller shaft with a displacement unit.

Derartige Verschiebeeinheiten sind beispielsweise aus der DE 198 31 010 C2 , der DE 198 31 016 C2 oder der DE 199 11 111 C1 bekannt und dienen zum Ausgleich einer für die Montage notwendigen und/oder im Betrieb auftretenden teleskopartigen Verschiebung einer beispielsweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingesetzten Welle. Über den bei diesen Verschiebeeinheiten vorgesehenen normalen im Betrieb oder während der Montage möglichen Verschiebeweg ist ein weiteres axiales Zusammenschieben der Verschiebeeinheit bzw. der mit dieser verbundenen Welle nicht vorgesehen und nicht möglich.Such displacement units are for example from the DE 198 31 010 C2 , of the DE 198 31 016 C2 or the DE 199 11 111 C1 known and used to compensate for a necessary for the installation and / or occurring during operation telescopic displacement of an example used in the drive train of a motor vehicle shaft. About the proposed in these displacement units normal in operation or during assembly possible displacement further axial collapse of the displacement unit or connected to this shaft is not provided and not possible.

Bei einem Frontalauffahrunfall eines Kraftfahrzeugs wird in Abhängigkeit der Schwere des Unfalls das gesamte Fahrzeug teilweise stark gestaucht. Hierdurch wirkt auch auf die Fahrzeuglängswelle eine teilweise erhebliche axiale Belastung. Um ein Ausknicken und das Eindringen der Welle in die Fahrgastzelle sicher zu vermeiden, ist es daher erforderlich, eine axiale Verkürzung der Antriebswelle zu ermöglichen. Bei den bekannten Verschiebeeinheiten ist dies nur in sehr geringem Umfang möglich, so dass es zu einem Ausknicken der Längswelle und damit zu einer Gefährdung der Fahrzeuginsassen kommen kann.at a frontal collision of a motor vehicle is dependent the severity of the accident, the entire vehicle partially heavily compressed. This also has a partially significant effect on the vehicle longitudinal shaft axial load. To a buckling and penetration of the shaft to safely avoid in the passenger compartment, it is therefore necessary an axial shortening to allow the drive shaft. In the known displacement units, this is only in very small Scope possible, so that there is a buckling of the longitudinal shaft and thus to a endangering the vehicle occupants can come.

Weiter wurde in der DE 199 43 880 C1 eine Antriebsordnung vorgeschlagen, bei welcher zwei Wellenabschnitte einer Längsantriebswelle durch ein Mittengelenk miteinander verbunden sind. Die Durchmesser der beiden Wellenabschnitte sind dabei derart gestaltet, dass diese bei einem Unfall teleskopartig ineinander verschiebbar sind. Hierzu ist der Käfig des Mittengelenks als eine Sollbruchstelle ausgelegt, die bei einem Auffahrunfall versagt und dadurch das Ineinanderverschieben der beiden Wellenabschnitte ermöglicht. Zusätzlich sind das getriebeseitige Gelenk und das differentialseitige Gelenk als Verschiebegelenke ausgebildet. Insbesondere in Anwendungsfällen, bei welchen für die Montage und/oder im Betrieb größere zerstörungsfreie axiale Längenänderungen der Antriebswelle erforderlich sind, hat sich der vergleichsweise kleine zerstörungsfreie Verschiebeweg der Verschiebegelenke bei dieser bekannten Antriebsordnung als nachteilig erwiesen.Next was in the DE 199 43 880 C1 a drive arrangement proposed in which two shaft portions of a longitudinal drive shaft are interconnected by a center joint. The diameter of the two shaft sections are designed such that they are telescopically slidable in an accident in an accident. For this purpose, the cage of the center joint is designed as a predetermined breaking point, which fails in a collision and thereby allows telescoping of the two shaft sections. In addition, the transmission-side joint and the differential-side joint are designed as displacement joints. In particular, in applications in which larger non-destructive axial length changes of the drive shaft are required for assembly and / or operation, the comparatively small non-destructive displacement of the sliding joints has proven in this known drive order disadvantageous.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verschiebeeinheit sowie eine Gelenkwelle bereit zu stellen, welche bei Überschreitung einer vorbestimmten Axialkraft eine weitgehend kraftfreie axiale Längenverkürzung ermöglichen, und dadurch ein unkontrolliertes Ausknicken einer Welle oder eines Wellenabschnitts vermeiden sollen.task It is therefore a displacement unit of the present invention and a propeller shaft to provide, which when exceeded a predetermined axial force a largely force-free axial Allow length reduction, and thereby an uncontrolled buckling of a shaft or a Shaft section to avoid.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Verschiebeeinheit der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass das Außenteil über eine Sollbruchstelle mit einem Anschlussabschnitt verbunden ist, dessen Innendurchmesser größer oder im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Außenteils ist. Hierdurch wird erreicht, dass bei einem Frontalauffahrunfall die Sollbruchstelle infolge der auf die Verschiebeeinheit wirkenden Axialkraft durchtrennt wird, so dass sich das Außenteil in den Anschlussabschnitt und das ggf. mit diesem verbundene hohle Wellenrohr verschieben kann. Um ein weitgehend kraftloses Verschieben des Außenteils in dem Anschlussabschnitt zu ermöglichen, wird dabei bevorzugt, wenn der Innendurchmesser des Anschlussab schnitts größer oder allenfalls gleich dem Außendurchmesser des Außenteils ist. Alternativ hierzu kann es sinnvoll sein, während der Längenänderung der Verschiebeeinheit bei einem Crash Verformungsenergie aufzunehmen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Anschlussabschnitt oder die daran angrenzende Rohrwelle ggf. nach einem Einführabschnitt geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Außenteils ausgebildet ist. Das Außenteil lässt sich dann zwar noch sicher in den Anschlussabschnitt einführen, ohne dass ein Ausknicken zu befürchten ist, allerdings wird hierbei zusätzlich Aufprallenergie abgebaut. Dies kann beispielsweise auch dadurch realisiert werden, dass die Innenfläche des Anschlussabschnitts und/oder die Außenfläche des Außenteils mit vergleichsweise leicht zu verformenden Rippen oder dergleichen Vorsprüngen versehen ist.These Task is according to the invention in a Displacement unit of the type mentioned in essence solved, that the outer part over a Predetermined breaking point is connected to a connection section whose Inner diameter larger or essentially equal to the outside diameter of the outer part is. This ensures that in a frontal rear-end collision the predetermined breaking point as a result of acting on the displacement unit axial force is severed, so that the outer part in the connection section and may possibly move with this connected hollow shaft tube. To a largely powerless displacement of the outer part in the connection section to enable is preferred when the inner diameter of the Anschlußab section bigger or at most equal to the outer diameter of the outer part is. Alternatively, it may be useful during the change in length of the displacement unit absorb deformation energy in a crash. This can be done be achieved that the connection section or the adjacent thereto Pipe shaft possibly after an insertion section slight smaller than the outside diameter of the outer part is trained. The outer part let yourself then still safely insert into the connection section, without to fear that a buckling is, but here is additional Impact energy dissipated. This can also be done, for example be realized that the inner surface of the connecting portion and / or the outer surface of the outer part with comparatively easy to deform ribs or the like projections is provided.

Die erfindungsgemäße Verschiebeeinheit ermöglicht jedoch in jedem Fall eine definierte Richtungsvorgabe bei der Verformung der Verschiebeeinheit infolge einer Überschreitung einer definierten Kraft. Die Kraft, bei welcher die Sollbruchstelle der Verschiebeeinheit versagt, kann definiert eingestellt werden. Da sich bei der erfindungsgemäßen Verschiebeeinheit das gesamte Außenteil zusammen mit dem darin aufgenommenen Innenteil in den Anschlussabschnitt und die ggf. daran angeschlossene Rohrwelle verschieben lässt, ist ein sehr großer Crashweg realisierbar. Hierzu ist es jedoch nicht, wie beispielsweise bei der Ausbildung eines Wellenabschnitts als ein Stülprohr, erforderlich, dass unterschiedliche und insbesondere größere Rohrdurchmesser der einzelnen Wellenabschnitte vorgesehen sein müssen. Der Bauraum für die erfindungsgemäße Verschiebeeinheit kann damit gering gehalten werden.However, the displacement unit according to the invention allows in any case a defined direction specification in the deformation of the displacement unit as a result of exceeding a defined force. The force at which the predetermined breaking point of the displacement unit fails can be set in a defined manner. Since in the displacement unit according to the invention, the entire outer part can be moved together with the inner part received therein in the connection section and possibly connected thereto tube shaft, is a very large Crash route feasible. However, for this it is not necessary, as for example in the formation of a shaft section as a turn-up tube, that different and in particular larger tube diameters of the individual shaft sections have to be provided. The space for the sliding unit according to the invention can thus be kept low.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sollbruchstelle als ein in radialer Richtung zwischen der Innenfläche des Außenteils und der Außenfläche des Anschlussabschnitts angeordneter Verbindungsbereich ausgebildet. Um das Durchtrennen der Sollbruchstelle zu erleichtern, können die Übergänge zwischen dem Außenteil und dem Anschlussabschnitt beispielsweise mit geringen Krümmungsradien realisiert werden. Auch ist es möglich, die Sollbruchstelle im Querschnitt S-förmig oder Z-förmig zu gestalten.To a preferred embodiment of Invention is the breaking point as a radial direction between the inner surface of the outer part and the outer surface of the Connection portion arranged connecting region formed. In order to facilitate the severing of the predetermined breaking point, the transitions between the outer part and the terminal portion, for example, with small radii of curvature will be realized. It is also possible the predetermined breaking point in cross-section S-shaped or Z-shaped to shape.

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Sollbruchstelle durch eine Einschnürung, eine Einkerbung, eine Lochung und/oder dergleichen Materialschwächungen gebildet sein. Durch derartige Maßnahmen ist es möglich, die Kraft, bei welcher die Sollbruchstelle versagt, den Anforderungen entsprechend einzustellen.alternative or additionally For this purpose, the predetermined breaking point by a constriction, a Notch, a perforation and / or the like material weakenings be formed. By such measures, it is possible to Force at which the predetermined breaking point fails, the requirements adjust accordingly.

Das Außenteil, der Anschlussabschnitt und die Sollbruchstelle sind dabei derart gestaltet, dass bei Überschreiten einer definierten Kraft, die in axialer Richtung auf das Außenteil wirkt, die Sollbruchstelle versagt und das Außenteil in den Anschlussabschnitt verschiebbar ist, um einen großen Crashweg zu realisieren.The Outer part, the connection section and the predetermined breaking point are in this case designed that when crossing a defined force acting in the axial direction on the outer part acts, the predetermined breaking point fails and the outer part in the connection section is displaceable to a big one Crash route to realize.

Wenn an dem Außenteil, dem Anschlussabschnitt und/oder an der Sollbruchstelle ein Deckel vorgesehen ist, kann das Außenteil in Richtung zu dem Anschlussabschnitt verschlossen werden. Der Deckel kann dadurch als Anschlag für das Innenteil dienen, so dass dieses im Betrieb sowie bei einem Crash nicht aus dem Außenteil heraus verschoben wird. Es ist jedoch auch möglich, dass der Deckel über eine weitere Sollbruchstelle an dem Außenteil, dem Anschlussanschnitt und/oder an der ersten Sollbruchstelle befestigt ist, so dass bei einem Crash zusätzlich der Deckel abgetrennt wird und das Innenteil aus dem Außenteil heraus verschoben werden kann. Dies kann in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Verschiebeeinheit und der daran angeschlossenen Komponenten einen zusätzlichen Verschiebeweg ermöglichen.If on the outer part, the cover portion and / or at the predetermined breaking point provided a lid is, the outer part can closed in the direction of the connection section. The lid This can be used as a stop for serve the inner part, so this in operation and in a crash not from the outer part is moved out. However, it is also possible that the lid over a further predetermined breaking point on the outer part, the connection gate and / or attached to the first predetermined breaking point, so that at a crash in addition the lid is separated and the inner part of the outer part can be moved out. This can be dependent on the design the displacement unit and the components connected to it An additional Enable displacement.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiter durch eine Gelenkwelle gelöst, die insbesondere als Fahrzeuglängswelle einsetzbar ist und wenigstens eine Verschiebeeinheit und wenigstens ein mit einem Anschlussabschnitt einer Verschiebeeinheit verbundenes Wellenrohr aufweist, dessen Innendurchmesser größer oder im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Außenteils der wenigstens einen Verschiebeeinheit ist. Grundsätzlich soll hierdurch eine nahezu kraftfreie Verschiebung des Außenteils der Verschiebeeinheit in die Gelenkwelle ermöglicht werden. Falls jedoch bei dem Verschieben der Verschiebeeinheit in das Wellenrohr ein definierter Abbau der Crashkraft erfolgen soll, so kann dies durch die oben beschriebenen Maßnahmen erreicht werden.The The object underlying the invention is further by a propeller shaft solved, in particular as a vehicle longitudinal shaft can be used and at least one displacement unit and at least one connected to a terminal portion of a displacement unit Shaft tube having an inner diameter greater or substantially equal to the outer diameter of the outer part which is at least one displacement unit. Basically, this should an almost force-free displacement of the outer part of the displacement unit allowed in the propeller shaft become. However, if in moving the displacement unit in the shaft tube should be a defined degradation of the crash force, this can be achieved by the measures described above.

Bei einer erfindungsgemäßen Gelenkwelle sind nach einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens zwei jeweils ein Wellenrohr aufweisende Wellenabschnitte vorgesehen, die über ein Mittengelenk miteinander verbunden sind. An ihren dem Mittengelenk abgewandten Enden weisen die Wellenabschnitte ein getriebeseitiges bzw. ein differentialseitiges Gelenk auf. Vorzugsweise sind das getriebeseitige Gelenk, das differentialseitige Gelenk und das Mittengelenk als Festgelenke, insbesondere als Gegenbahngelenke, deren Käfig in der Außennabe des jeweiligen Gegenbahngelenks geführt ist, gestaltet. Bei dieser Ausführungsform der Gelenkwelle können folglich drei zumindest im Wesentlichen baugleiche Gelenke eingesetzt werden, wodurch die Herstellungskosten der Gelenkwelle minimiert werden. Zudem ist jedes dieser Festgelenke dazu geeignet im Vergleich zu Verschiebegelenken im Betrieb besonders große Winkel zwischen den einzelnen Wellenabschnitten bzw. den daran angeschlossenen Bauteilen zuzulassen. Die Ausbildung der Festgelenke als Gegenbahngelenke mit in der Außennabe geführten Käfigen ermöglicht eine besonders wirtschaftliche Herstellung bei gleichzeitig guter Zuverlässigkeit im Betrieb.at a propeller shaft according to the invention are according to a preferred embodiment at least two shaft sections each having a shaft tube provided that over a center joint are interconnected. At her the center joint facing away from the shaft sections have a transmission side or a differential-sided joint. Preferably that is transmission-side joint, the differential-sided joint and the center joint as fixed joints, in particular as Gegenbahngelenke whose cage in the the outer hub of the respective counter track joint is designed. At this embodiment The PTO shaft can therefore three are used at least substantially identical joints, whereby the manufacturing costs of the PTO shaft are minimized. In addition, each of these festivals is suitable compared to Sliding joints in operation particularly large angles between the individual Shaft sections or the components connected to it. The formation of the fixed joints as Gegenbahngelenke with in the outer hub out cages allows a particularly economical production at the same time good Reliability in the Business.

Unabhängig von den zuvor genannten Merkmalen sind bei einer erfindungsgemäßen Gelenkwelle zwei dem Mittengelenk zugeordnete und nahe an diesem angeordnete Verschiebeeinheiten vorgesehen. Da bei dieser Ausgestaltung der Gelenkwelle auf das üblicherweise dem Mittengelenk zugeordnete Zwischenla ger so gut wie keine axialen Belastungen wirken, ermöglicht dies einen deutlich größeren Gestaltungsspielraum hinsichtlich der Auslegung und der Materialwahl des Lagers bzw. der Befestigung des Lagers an der Bodengruppe eines Fahrzeugs. Zudem kann vermieden werden, dass Schwingungen von dem Getriebe oder dem Differential in die Gelenkwelle eingeleitet werden und durch diese übertragen werden. Derartige axiale Schwingungen werden folglich im Bereich des Mittengelenks voneinander abgekoppelt.Independent of the aforementioned features are in a propeller shaft according to the invention two associated with the center joint and arranged close to this Moving units provided. Since in this embodiment of PTO shaft to the usual the middle joint associated Zwischenla ger as well as no axial Loads act, allows this a much greater scope for design with regard to the design and choice of material of the warehouse or the attachment of the bearing to the underbody of a vehicle. moreover can be avoided that vibrations from the transmission or the Differential are introduced into the PTO shaft and transmitted through this become. Such axial vibrations are consequently in the range of the center joint disconnected from each other.

Eine besonders kompakte Gelenkwelle lässt sich dadurch realisieren, dass das Innenteil der zweiten Verschiebeeinheit mit der Innennabe des Mittengelenks und das Innenteil der ersten Verschiebeeinheit mit der Außennabe des Mittengelenks verbunden ist. Das Innenteil der zweiten Verschiebeeinheit kann dabei sogar einstückig mit der Innennabe des Mittengelenks ausgebildet sein oder direkt in diese eingesteckt sein. In gleicher Weise ist es auch möglich, die Außennabe des Mittengelenks einstückig mit der Innennabe der ersten Verschiebeeinheit auszubilden. Es wird hierbei jedoch eine Ausführungsform bevorzugt, bei welcher das Innenteil der ersten Verschiebeeinheit mit einer Kappe der Außennabe des Mittengelenks verbunden ist.A particularly compact propeller shaft can be realized in that the inner part of the second displacement unit with the inner hub of the center joint and the inner part of the first Verschiebeein is connected to the outer hub of the center joint. The inner part of the second displacement unit can even be integrally formed with the inner hub of the center joint or be plugged directly into this. In the same way, it is also possible to form the outer hub of the center joint in one piece with the inner hub of the first displacement unit. However, in this case an embodiment is preferred in which the inner part of the first displacement unit is connected to a cap of the outer hub of the center joint.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass das Innenteil einer Verschiebeeinheit, vorzugsweise der ersten Verschiebeeinheit, in einem Zwischenlager gelagert ist. Das Mittengelenk wird somit durch das beispielsweise an der Bodengruppe eines Fahrzeugs befestigte Zwischenlager gehalten, während axiale Schwingungen von den beiden Verschiebeeinheiten, die dem Mittengelenk zugeordnet sind, im Betrieb und während der Montage kompensiert werden können.In Further development of this inventive concept, it is provided that the inner part of a displacement unit, preferably the first displacement unit, is stored in an intermediate store. The center joint is thus by for example attached to the underbody of a vehicle Interim storage held while axial vibrations of the two displacement units, the Associated with the center joint, compensated during operation and during assembly can be.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further developments, Advantages and applications The invention will become apparent from the following description an embodiment and the drawing. All are described and / or illustrated illustrated features for itself or in any combination the subject matter of the invention, independently from their summary in the claims or their dependency.

Es zeigen schematisch:It show schematically:

1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Gelenkwelle, 1 a longitudinal section through a propeller shaft according to the invention,

2 einen Längsschnitt durch das Außenteil einer erfindungsgemäßen Verschiebeeinheit und 2 a longitudinal section through the outer part of a sliding unit according to the invention and

3 einen Längsschnitt durch das Außenteil nach 2 nach einem Unfall. 3 a longitudinal section through the outer part after 2 after an accident.

Die in 1 dargestellte Gelenkwelle besteht aus einem ersten Wellenabschnitt 1 und einem zweiten Wellenabschnitt 2, die jeweils als hohle Wellenrohre ausgebildet sind. Die beiden Wellenabschnitte 1 und 2 sind durch ein Mittengelenk 3 miteinander verbunden, welches in der dargestellten Ausführungsform als ein Gegenbahnfestgelenk gestaltet ist. Das dem Mittengelenk abgewandte getriebeseitige Ende des ersten Wellenabschnitts 1 ist mit einem getriebeseitigen Gelenk 4 verbunden. In gleicher Weise ist das dem Mittengelenk 3 abgewandte differentialseitige Ende des Wellenabschnitts 2 mit einem differentialseitigen Gelenk 5 verbunden. Dabei sind auch das getriebeseitige Gelenk 4 und das differentialseitige Gelenk 5 als Gegenbahnfestgelenke ausgebildet.In the 1 shown propeller shaft consists of a first shaft portion 1 and a second shaft portion 2 , which are each formed as hollow shaft tubes. The two shaft sections 1 and 2 are through a center joint 3 interconnected, which in the illustrated embodiment is designed as a counter track fixed joint. The center joint facing away from the transmission-side end of the first shaft portion 1 is with a transmission-side joint 4 connected. In the same way, this is the center joint 3 opposite differential end of the shaft portion 2 with a differential-sided joint 5 connected. Here are the gearbox side joint 4 and the differential-sided joint 5 designed as Gegenbahnfestgelenke.

Dem Mittengelenk 3 ist eine erste Verschiebeeinheit 6, über welche das Mittengelenk 3 mit dem ersten Wellenabschnitt 1 verbunden ist, und eine zweite Verschiebeeinheit 7 zugeordnet, über welche das Mittengelenk 3 mit dem zweiten Wellenabschnitt 2 verbunden ist. Weiter ist dem Mittengelenk 3 ein Zwischenlager 8 zugeordnet, welches in der dargestellten Ausführungsform über ein elasti sches Element an der Bodengruppe eines Fahrzeugs befestigbar ist. Das Zwischenlager 8 ist dabei auf der ersten Verschiebeeinheit 6 positioniert.The center joint 3 is a first displacement unit 6 over which the center joint 3 with the first shaft section 1 is connected, and a second displacement unit 7 associated, over which the center joint 3 with the second shaft section 2 connected is. Next is the center joint 3 an interim storage 8th assigned, which in the illustrated embodiment via an elastic cal element on the underbody of a vehicle can be fastened. The interim storage 8th is on the first shift unit 6 positioned.

Die Gegenbahnfestgelenke 3, 4 und 5 weisen jeweils eine Innennabe 9 auf, die als eine Hülse gestaltet ist, in welche bei dem getriebeseitigen Gelenk 4 und dem differentialseitigen Gelenk 5 ein Achsstummel oder ein Wellenende einführbar ist. Auf der Außenfläche der Innennabe 9 sind Innenlaufbahnen ausgebildet. Weiter weisen die Gegenbahnfestgelenke jeweils eine Außennabe 10 auf, in deren Innenfläche Außenlaufbahnen ausgebildet sind. In den beispielsweise wie in der DE 102 09 933 B4 beschrieben ausgebildeten Laufbahnen sind Kugeln zur Drehmomentübertragung angeordnet. Die Kugeln sind dabei in Fenstern eines Käfigs aufgenommen, der in der Außennabe 10, insbesondere in Käfigzentrierungsflächen der Außennabe 10, der Gegenbahnfestgelenke zentriert und geführt ist.The counter-track joints 3 . 4 and 5 each have an inner hub 9 on, which is designed as a sleeve, in which the transmission-side joint 4 and the differential-sided joint 5 a stub axle or a shaft end is insertable. On the outer surface of the inner hub 9 Inner raceways are formed. Next, the counter track fixed joints each have an outer hub 10 on, in the inner surface of outer raceways are formed. In the example as in the DE 102 09 933 B4 described trained raceways balls are arranged for transmitting torque. The balls are housed in windows of a cage, in the outer hub 10 , in particular in cage centering surfaces of the outer hub 10 which is centered and guided by counter-track joints.

Die beiden Verschiebeeinheiten 6 und 7 weisen jeweils ein Innenteil 11 und ein Außenteil 12 auf, in welchem das Innenteil 11 verschiebbar ist. Auf der Außenfläche des Innenteils 11 und auf der Innenfläche des Außenteils 12 sind jeweils Innenlaufbahnen 13 bzw. Außenlaufbahnen 14 ausgebildet, die zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufen. In den einander paarweise zugeordneten Innenlaufbahnen 13 und Außenlaufbahnen 14 sind in der dargestellten Ausführungsform mehrere Kugeln 15 zur Drehmomentübertragung vorgesehen, die in einem Käfig geführt sind.The two displacement units 6 and 7 each have an inner part 11 and an outdoor part 12 on, in which the inner part 11 is displaceable. On the outer surface of the inner part 11 and on the inner surface of the outer part 12 are each inner raceways 13 or outer raceways 14 formed, which extend at least substantially in the axial direction. In the paired inner raceways 13 and outer races 14 are in the illustrated embodiment, multiple balls 15 provided for torque transmission, which are guided in a cage.

Das Innenteil 11 der zweiten Verschiebeeinheit 7 ist, wie in 1 dargestellt, mit der Innennabe 9 des Mittengelenks 3 verbunden. Das Innenteil 11 der ersten Verschiebeeinheit 6 ist mit einer Kappe 16 verbunden, welche die Außennabe 10 des Mittengelenks 3 umgreift und drehfest mit dieser verbunden ist. Auf diese Weise sind die beiden Verschiebeeinheiten 6 und 7 dem Mittengelenk 3 zugeordnet und nahe bei diesem angeordnet, so dass axiale Bewegungen der beiden Wellenabschnitte 1 und 2 durch die Verschiebeeinheiten 6 bzw. 7 kompensiert werden und nicht über das Mittengelenk 3 übertragen werden.The inner part 11 the second displacement unit 7 is how in 1 shown with the inner hub 9 of the center joint 3 connected. The inner part 11 the first displacement unit 6 is with a cap 16 connected to the outer hub 10 of the center joint 3 surrounds and rotatably connected to this. In this way, the two displacement units 6 and 7 the center joint 3 assigned and arranged close to this, so that axial movements of the two shaft sections 1 and 2 through the displacement units 6 respectively. 7 be compensated and not over the center joint 3 be transmitted.

Wie aus der Darstellung der 2 ersichtlich ist, ist zur Verbindung des Außenteils 12 der Verschiebeeinheit 7 mit dem ersten Wellenabschnitt 2 ein Anschlussabschnitt 17 an dem Außenteil 12 ausgebildet. Der Anschlussabschnitt 17 ist dabei über eine in der dargestellten Ausführungsform radial verlaufende Sollbruchstelle 18 mit dem Außenteil 12 verbunden. Die Sollbruchstelle 18 kann eine Materialschwächung, wie beispielsweise eine Einschnürung, Einkerbung, Lochung oder dergleichen aufweisen.As from the representation of 2 apparent is, is to the connection of the outer part 12 the displacement unit 7 with the first shaft section 2 a connection section 17 on the outer part 12 educated. The connection section 17 is over a in the illustrated embodiment radially extending predetermined breaking point 18 with the outer part 12 connected. The breaking point 18 may have a material weakening, such as a constriction, notch, perforation or the like.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Innendurchmesser des Wellenrohrs des zweiten Wellenabschnitts 2 und der Innendurchmesser des Anschlussabschnitts 17 größer als der Außendurchmesser des Außenteils 12 der zweiten Verschiebeeinheit 7. In gleicher Weise ist auch die erste Verschiebeeinheit 6 mit dem Wellenrohr des ersten Wellenabschnitts 1 über einen Anschlussabschnitt 17 und eine Sollbruchstelle 18 verbunden. Auch bei der ersten Verschiebeeinheit 6 ist der Außendurchmesser des Außenteils 12 kleiner als der Innendurchmesser des ersten Wellenabschnitts 1 bzw. des Anschlussabschnitts 17.In the illustrated embodiment, the inner diameter of the shaft tube of the second shaft portion 2 and the inner diameter of the terminal portion 17 larger than the outer diameter of the outer part 12 the second displacement unit 7 , In the same way, the first displacement unit 6 with the shaft tube of the first shaft section 1 via a connection section 17 and a predetermined breaking point 18 connected. Also with the first displacement unit 6 is the outer diameter of the outer part 12 smaller than the inner diameter of the first shaft portion 1 or the connection section 17 ,

Das Außenteil 12 der beiden Verschiebeeinheiten 6 und 7 ist durch einen Deckel 19 verschlossen, der beispielsweise elektronengeschweißt mit dem Außenteil 12 verbunden ist. Abweichend von der in 2 dargestellten Ausführungsform kann der Deckel 19 auch mit der Sollbruchstelle 18 oder dem Anschlussabschnitt 17 verbunden sein. Durch den Deckel 19 wird der Verschiebeweg des Innenteils 11 in dem Außenteil 12 begrenzt. Auch die Verbindung zwischen dem Deckel 19 und dem Außenteil 12 kann als eine Sollbruchstelle ausgebildet sein.The outer part 12 the two displacement units 6 and 7 is through a lid 19 closed, for example, electronically welded to the outer part 12 connected is. Notwithstanding the in 2 illustrated embodiment, the lid 19 also with the predetermined breaking point 18 or the connection section 17 be connected. Through the lid 19 becomes the displacement of the inner part 11 in the outer part 12 limited. Also the connection between the lid 19 and the outer part 12 can be designed as a predetermined breaking point.

Wenn nun, beispielsweise infolge eines Unfalls eine große Axialkraft auf die Wellenabschnitte 1 und 2 sowie dadurch auch auf die Außenteile 12 der Ver schiebeeinheiten 6 und 7 wirkt, versagen nach dem Ende des Verschiebeweges der Verschiebeeinheiten 6 und 7 die jeweilige Sollbruchstelle 18 der beiden Verschiebeeinheiten, wie in 3 dargestellt. Hierdurch kann sich das Außenteil 12 jeder Verschiebeeinheit im Wesentlichen kraftfrei in den entsprechenden Wellenabschnitt 1 bzw. 2 verschieben.If now, for example as a result of an accident, a large axial force on the shaft sections 1 and 2 as well as on the outer parts 12 the shift units 6 and 7 acts, fail after the end of the displacement of the displacement units 6 and 7 the respective predetermined breaking point 18 of the two displacement units, as in 3 shown. This may cause the outer part 12 each displacement unit substantially force-free in the corresponding shaft section 1 respectively. 2 move.

Somit wird ein Ausknicken der Gelenkwelle vermieden, weil die Verschiebeeinheiten 6 und 7 in den Wellenabschnitten 1 bzw. 2 geführt sind. Da die beiden Verschiebeeinheiten 6 und 7 gemeinsam eine große axiale Länge aufweisen, kann bei einem derartigen unfallbedingten Versagen der beiden Sollbruchstellen 18 ein sehr großer zusätzlicher Verschiebeweg (Crashweg) realisiert werden, ohne dass es zu einer Gefährdung der Fahrzeuginsassen kommt.Thus, a buckling of the propeller shaft is avoided because the displacement units 6 and 7 in the shaft sections 1 respectively. 2 are guided. Because the two displacement units 6 and 7 together have a large axial length, can in such an accidental failure of the two predetermined breaking points 18 a very large additional displacement (Crashweg) can be realized without causing a threat to the vehicle occupants.

11: Wellenabschnittshaft section
22: Wellenabschnittshaft section
33: Mittenlagercenter support
44: getriebeseitiges Lagertransmission side camp
55: differentialseitiges Lagerdifferential-side camp
66: erste Verschiebeeinheitfirst displacement unit
77: zweite Verschiebeeinheitsecond displacement unit
88th: Zwischenlagerinterim storage
99: Innennabeinner hub
1010: Außennabeouter hub
1111: Innenteilinner part
1212: Außenteilouter part
1313: InnenlaufbahnInner raceway
1414: AußenlaufbahnOuter race
1515: KugelBullet
1616: Kappecap
1717: Anschlussabschnittconnecting section
1818: SollbruchstelleBreaking point
1919: Deckelcover

Claims

Displacement unit, in particular for a propeller shaft, with a tubular outer part ( 12 ), on the inner surface at least partially outer races ( 14 ), with one in the outer part ( 12 ) in the axial direction displaceable inner part ( 11 ), on the outer surface at least partially inner raceways ( 13 ) and with balls ( 15 ), which are used for torque transmission in each paired outer raceways ( 14 ) and inner raceways ( 13 ) are arranged, characterized in that the outer part ( 12 ) via a predetermined breaking point ( 18 ) with a connection section ( 17 ) whose inner diameter is greater than or substantially equal to the outer diameter of the outer part ( 12 ).

Displacement unit according to claim 1, characterized in that the predetermined breaking point ( 18 ) as a radially between the inner surface of the outer part ( 12 ) and the outer surface of the connecting portion ( 17 ) arranged connecting region is formed.

Displacement unit according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined breaking point ( 18 ) is formed by a constriction, indentation, perforation or the like. Material weakening.

Displacement unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer part ( 12 ), the connection section ( 17 ) and the predetermined breaking point ( 18 ) are designed such that when a defined force is exceeded in the axial direction of the outer part ( 12 ) acts, the predetermined breaking point ( 18 ) and the outer part ( 12 ) in the Anschlussab cut ( 17 ) is displaceable.

Displacement unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the outer part ( 12 ), the connection section ( 17 ) and / or at the predetermined breaking point ( 18 ) a lid ( 19 ), which is the outer part ( 12 ) towards the connection section ( 17 ) closes.

Displacement unit according to claim 5, characterized in that the lid ( 19 ) via a further predetermined breaking point on the outer part ( 12 ), the connection section ( 17 ) and / or at the first predetermined breaking point ( 18 ) is attached.

Drive shaft, in particular vehicle longitudinal shaft, with at least one displacement unit according to one of the preceding claims and with at least one with a connection portion ( 17 ) of the at least one displacement unit ( 6 . 7 ) connected shaft tube ( 1 . 2 ) whose inner diameter is greater than or substantially equal to the outer diameter of the outer part ( 12 ) is the at least one displacement unit.

PTO shaft according to claim 7, characterized in that at least two shaft sections each having a shaft tube ( 1 . 2 ) are provided, which via a center joint ( 3 ) and at their the center joint ( 3 ) facing away from a transmission-side or a differential-side joint ( 4 . 5 ) exhibit.

Drive shaft according to claim 8, characterized in that the transmission-side joint ( 4 ), the differential-sided joint ( 5 ) and the center joint ( 3 ) as fixed joints, in particular as counter-track joints whose cages in the outer hub ( 10 ) of the respective counter track joint, are designed.

Drive shaft, in particular according to one of claims 7 to 9, with two via a center joint ( 3 ) interconnected shaft sections ( 1 . 2 ), characterized in that two of the central joint ( 3 ) and arranged close to this displacement units ( 6 . 7 ) are provided.

PTO shaft according to claim 10, characterized in that the inner part ( 11 ) of the second displacement unit ( 7 ) with the inner hub ( 9 ) of the center joint ( 3 ) and the inner part ( 11 ) of the first displacement unit ( 6 ) with the outer hub ( 10 ) of the center joint ( 3 ) connected is.

Drive shaft according to one of claims 7 to 11, characterized in that the inner part ( 11 ) a displacement unit ( 6 . 7 ), in particular the first displacement unit ( 6 ), in an interim storage facility ( 8th ) is stored.