DE102008027011A1 - Driveshaft for gearing systems of vehicles comprises a homocinetic joint directly connected to a pipe and a homocinetic joint connected to the pipe via a longitudinal offset - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebswelle, ausgebildet als Längs- oder Seitenwelle, für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, welche aus einem Rohr, einem Längenausgleich und zwei Gleichlaufgelenken besteht.The The invention relates to a drive shaft, designed as a longitudinal or side shaft, for use in motor vehicles, which from a tube, a length compensation and two constant velocity joints consists.
Bei der Herstellung von Antriebswellen, die in Gelenkwellen für Antriebe von Kraftfahrzeugen verwendet werden, ist allgemein bekannt, dass die Anschlusselemente mit Sitzflächen versehen sind, die zentriert in der Bohrung des Rohrelementes aufgenommen sind. Die Verbindung von dem als Rohr ausgebildeten Rohrelement und dem Anschlusselement erfolgt mittels Schweißung. Dabei ist es allgemein bekannt, die Anschlusselemente mit einem im Durchmesser dem Rohrdurchmesser angepassten zylindrischen Ansatz zu versehen und das Rohrelement mit den Anschlusselementen durch Reibschweißen zu verbinden. Bekannt ist auch, dass das Verbinden durch Magnetbogen-Schweißen erfolgt.at the manufacture of drive shafts used in drive shafts for Actuators used in motor vehicles is well known that the connecting elements are provided with seats that centered in the bore of the tubular element are added. The Connection of the tubular element formed as a pipe and the connection element done by welding. It is well known the connection elements with a diameter in the pipe diameter to provide adapted cylindrical approach and the tubular element To connect with the connecting elements by friction welding. It is also known that bonding by magnetic arc welding he follows.
So
ist aus der
Die Anschlusselemente besitzen einen Ansatz mit einem reduzierten Durchmesser, über den die Anschlusselemente in das Rohr eingesetzt werden, mit dem Ansatz am Rohr anliegen und somit eine definierte Position zum Rohr besitzen.The Connection elements have a neck with a reduced diameter, over the connecting elements are inserted into the pipe, with the Approach the pipe and thus a defined position to the pipe have.
Eine
Antriebswelle dieser Gattung wird auch in der
Dieser Presssitz soll sichern, dass eine Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle und der Kreuzgelenkgabel möglich wird.This Press fit to ensure that a torque transmission between the drive shaft and the universal joint fork possible becomes.
In
Erweiterung und Verbesserung dieser bekannten Lösung wird
mit der
Für
das Verschweißen einzelner Bauelemente von Antriebswellen
kommen bekannte Schweißverfahren zum Einsatz, so das Reibschweißen
oder auch das Lichtbogen-Schutzgas-Schweißen. Bekannt ist
auch die Anwendung des Laserschweißverfahrens, wie in der
Die vorgestellte Antriebswelle besteht aus einem Rohrstück und aus beidseitig im Rohrstück vorgesehenen Anschlussstücken, die mittels Laserschweißung mit dem Rohrstück verbunden werden.The presented drive shaft consists of a piece of pipe and fittings provided on both sides of the pipe section, the laser welding with the pipe section get connected.
Mit der Anwendung des Laserschweißens werden sicher gegenüber dem bekannten Stand der Technik Vorteile erzielt, nachteilig auch bei dieser Lösung ist der hohe mechanische Bearbeitungsaufwand, welcher darin begründet liegt, dass sowohl das Rohrstück beidseitig mechanisch bearbeitet werden muss und gleichfalls auch die einzufügenden Anschlussstücke mechanisch zu bearbeiten sind, um die Teile zueinander fügen zu können.With The application of laser welding is safe achieved in the prior art advantages, adversely also in this solution, the high mechanical processing effort, which is due to the fact that both the pipe section Both sides must be machined mechanically and also mechanically insert the fittings to be inserted are editable to add the parts to each other.
Wie beschrieben, ist das Verfahren des Laserschweißens einer Antriebswelle durch folgende Verfahrensschritte charakterisiert:
- – zur Verfügung stellen eines Rohrstückes mit offenen Enden und Anschlussstücken mit Ansatzkragen für dieses Rohrstück einer Antriebswelle
- – Einfügen des jeweiligen Ansatzstückes in das jeweilige Rohrstück unter Ausbilden eines Übergangsbereiches zwischen Rohrstück und Anschlussstück und
- – das Laserschweißen der Anschlussstücke mit dem Rohrstück im Übergangsbereich, so dass eine Schweißverbindung ausgebildet und eine Antriebswelle erstellt wird.
- - Provide a piece of pipe with open ends and fittings with neck collar for this piece of pipe of a drive shaft
- - Inserting the respective endpiece in the respective pipe piece to form a transition region between the pipe section and fitting and
- - The laser welding of the fittings with the pipe section in the transition region, so that a welded joint is formed and a drive shaft is created.
Auch bei dieser vorgestellten Lösung ist es nachteilig, dass bezüglich des Fügens der Anschlussstücke zum Rohrstück mechanische Bearbeitungsvorgänge erforderlich sind, die höhere Fertigungskosten verursachen.Also In this presented solution, it is disadvantageous that concerning the joining of the fittings to the pipe section mechanical machining operations are required, which cause higher production costs.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebswelle vorzuschlagen, welche kostengünstig und einfach herstellbar sein soll, insbesondere unter Verringerung des mechanischen Bearbeitungsaufwandes und des Einsatzes eines Schweißverfahrens, mit dem eine prozesssichere Verbindung der Teile der Antriebswelle gewährleistet ist.The present invention is therefore based on the object to propose a drive shaft, which should be inexpensive and easy to produce, especially with reduction of me chanical processing effort and the use of a welding process, with a reliable connection of the parts of the drive shaft is guaranteed.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und besondere Gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention this object is achieved with the features of claim 1. Advantageous designs and special designs are the subject the dependent claims.
Gemäß der Erfindung wurde eine Antriebswelle geschaffen, die als Längs- oder Seitenwelle in einem Kraftfahrzeug Anwendung findet und mit einem Längenausgleichssystem ausgebildet ist.According to the Invention, a drive shaft has been created which is used as a longitudinal or side shaft in a motor vehicle application and with a length compensation system is formed.
Die Längswellen sind Kardan- oder Gleichlaufwellen und bei den Seitenwellen handelt es sich um Antriebswellen vom Getriebe zu den Rädern eines Kraftfahrzeuges oder auch vom Differential- zum Schaltgetriebe.The Shafts are cardan or synchronous shafts and at the side shafts are drive shafts from the gearbox to the wheels of a motor vehicle or even the differential to the manual transmission.
Die geschaffene Antriebswelle besteht aus drei Bauteilen und einer Baugruppe, so aus einem Rohr sowie zwei Gleichlaufgelenken, welche als Festgelenke ausgebildet sind und aus einem Längenausgleichssystem, auch allgemein als Längenausgleich bezeichnet, wie in der Folge auch verwendet.The created drive shaft consists of three components and an assembly, so from a tube as well as two constant velocity joints, which serve as fixed joints are formed and from a length compensation system, Also commonly referred to as length compensation, as in the Episode also used.
Ein Gleichlaufgelenk ist dabei direkt mit dem Rohr verbunden, während das zweite Gleichlaufgelenk über den Längenausgleich mit dem Rohr verbunden ist.One Constant velocity joint is connected directly to the pipe while the second constant velocity joint via the length compensation connected to the pipe.
Ein derartiger Längenausgleich wird bekannterweise in Längswellen als auch in Seitenwellen eingesetzt, um Längendifferenzen während des Betriebes eines Fahrzeuges zu kompensieren.One Such length compensation is known in longitudinal waves as well as used in side shafts to length differences during operation of a vehicle.
Dieser Längenausgleich besteht aus den funktionsbestimmenden Bauteilen wie einer Profilhülse, einer Schweißnabe, welche im Inneren der Profilhülse axial verschiebbar gelagert ist. Dies wird ermöglicht, indem in der Profilhülse und auf dem äußeren Umfang der Schweißnabe Laufbahnen in axialer Richtung vorgesehen sind, in denen Kugeln geführt sind und somit gewährleistet wird, dass Längenveränderungen der Antriebswelle ausgeglichen werden können.This Length compensation consists of the function-determining components like a profile sleeve, a welding hub, which mounted axially displaceable inside the profile sleeve is. This is made possible by putting in the profile sleeve and on the outer circumference of the welding hub Runways are provided in the axial direction, in which balls are guided and thus ensures that Length changes of the drive shaft balanced can be.
Sowohl die Profilhülse als auch die Schweißnabe sind einsatzgehärtet, wodurch Verschleißerscheinungen der Bauteile des Längenausgleiches weitestgehend ausgeschlossen sind.Either the profile sleeve and the welding hub are case hardened, causing signs of wear the components of the length compensation largely excluded are.
Das Fügen/Verbinden der einzelnen Bauteile und der Baugruppe erfolgt über eine Schweißung in Form eines magnetisch beschleunigten Lichtbogens, hier das Magnet-Arc-Schweißen. Dabei werden die zu verschweißenden Teile in einer Schweißmaschine positioniert und mittels eines umlaufenden magnetisch bewegten Lichtbogens verschweißt.The Joining / connecting the individual components and the assembly takes place via a weld in the form of a magnetic accelerated arc, here the magnetic arc welding. The parts to be welded are positioned in a welding machine and welded by means of a rotating magnetically moved arc.
Von besonderem Vorteil bei der vorgestellten Antriebswelle ist, dass Schweißverbindungen hergestellt werden, ohne dass die einsatzgehärtete Profilhülse und die einsatzgehärtete Schweißnabe im Bereich der zueinander zu verschweißenden Teile mechanisch bearbeitet werden müssen.From particular advantage of the proposed drive shaft is that Welded joints are made without the case hardened Profile sleeve and the case hardened welding hub mechanically in the area of the parts to be welded together must be edited.
Das Magnet-Arc-Schweißverfahren wird immer dann anzuwenden sein, wenn dünnwandige Teile, hier die Ausbildung der Schweißnabe und des Mitnehmergehäuses vom Festgelenk, verbunden werden sollen.The Magnetic arc welding process will always apply be if thin-walled parts, here the formation of the welding hub and the driver housing from the fixed joint, are connected should.
In einer bevorzugten Ausführung der Herstellung einer Antriebswelle ist es auch möglich, ein Reibschweißen einzusetzen. Dies wird der Fall sein, wenn die zu schweißenden Teile mit dickeren Wandstärken ausgebildet sind bzw. dickere Wandstärken besitzen, so dass mit dem Reibschweißen eine prozesssichere Verbindung erreicht wird.In a preferred embodiment of the production of a drive shaft it is also possible to use a friction welding. This will be the case when the parts to be welded are formed with thicker wall thicknesses or thicker Have wall thicknesses, so that with the friction welding a process-reliable connection is achieved.
Ein weiterer Vorteil der vorgestellten Antriebswelle und des zum Einsatz kommenden Magnet-Arc-Schweißens besteht darin, dass die zu schweißenden Teile aus Werkstoffen mit gleichen oder unterschiedlichen Gefügestrukturen ausgebildet sein können, beispielsweise jeweils aus handelsüblichen Baustählen bestehen oder in der Paarung eines thermisch unbehandelten Baustahles mit einem einsatzgehärteten Baustahl.One Another advantage of the proposed drive shaft and the use Magnetic Arc welding is that the to be welded parts made of materials with the same or different microstructures can be formed for example, in each case from commercially available structural steels exist or in the mating of a thermally untreated structural steel with a case-hardened structural steel.
Aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ergeben sich weitere Merkmale und Vorzüge der vorgestellten Lösung. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:Out the following description of a preferred embodiment The invention provides further features and benefits the presented solution. In the corresponding Show drawing:
In
der
Aus
der
Das
funktionelle Zusammenwirken der Antriebswelle ergibt sich im Detail
aus der
So
ist gezeigt, dass die Profilhülse
Gezeigt
ist gleichfalls, wie der Faltenbalg
Wie
in der
In
analoger Weise ist auch das Mitnehmergehäuse
Die
Darstellungen gemäß der
So
ergibt sich aus der
Aus
der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 19611000 A1 [0005] - DE 19611000 A1 [0005]
- - DE 19921228 C2 [0007] - DE 19921228 C2 [0007]
- - DE 10260061 A1 [0008] - DE 10260061 A1 [0008]
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