DE102015115948A1 - Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit - Google Patents
Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015115948A1 DE102015115948A1 DE102015115948.1A DE102015115948A DE102015115948A1 DE 102015115948 A1 DE102015115948 A1 DE 102015115948A1 DE 102015115948 A DE102015115948 A DE 102015115948A DE 102015115948 A1 DE102015115948 A1 DE 102015115948A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drive shaft
- stiffness
- inner shaft
- shaft
- hollow cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
- F16C1/02—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing for conveying rotary movements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
- F16C3/023—Shafts; Axles made of several parts, e.g. by welding
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0852—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft
- F16D1/0858—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft due to the elasticity of the hub (including shrink fits)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
- F16D3/10—Couplings with means for varying the angular relationship of two coaxial shafts during motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/72—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D47/00—Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings
- F16D47/02—Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings of which at least one is a coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
- F16D7/02—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
- F16D7/024—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces
- F16D7/025—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with flat clutching surfaces, e.g. discs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/02—Vibration-dampers; Shock-absorbers with relatively-rotatable friction surfaces that are pressed together
- F16F7/04—Vibration-dampers; Shock-absorbers with relatively-rotatable friction surfaces that are pressed together in the direction of the axis of rotation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/08—Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/06—Drive shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
- F16D2001/102—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via polygon shaped connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
- F16D2300/10—Surface characteristics; Details related to material surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Abstract
Eine Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit umfasst einen Hohlzylinder, der durch eine Längsachse, ein erstes Ende, ein distales zweites Ende und eine Hohlzylindersteifigkeit definiert ist. Die Antriebswelle umfasst auch eine Innenwelle, die sich durch den Hohlzylinder hindurch entlang der Längsachse erstreckt und durch ein erstes Ende, ein distales zweites Ende und eine Innenwellensteifigkeit definiert ist. Das erste Ende der Innenwelle steht mit dem ersten Ende des Hohlzylinders über einen rotatorischen Laufsitz in Eingriff. Das zweite Ende der Innenwelle ist rotatorisch an dem zweiten Ende des Hohlzylinders befestigt, sodass sich das erste Ende der Innenwelle bis zu einem vorbestimmten Winkel bezüglich des zweiten Endes der Innenwelle verdrehen kann. Die Innenwellensteifigkeit definiert eine Steifigkeit erster Stufe der Antriebswelle, und die Innenwellensteifigkeit und die Hohlzylindersteifigkeit definieren zusammen eine Steifigkeit zweiter Stufe der Antriebswelle.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die Offenbarung betrifft eine Antriebswelle mit einer zweistufigen Steifigkeit zum Übertragen von Drehmoment in einem Kraftfahrzeug.
- HINTERGRUND
- Eine Antriebswelle wie z. B. eine Gelenkwelle oder Kardanwelle oder eine Achswelle ist eine mechanische Komponente, die zum Übertragen einer Rotation oder eines Drehmoments von einem Antriebsaggregat verwendet wird. Antriebswellen werden in der Regel verwendet, um Komponenten eines Kraftübertragungssystems zu verbinden, die aufgrund des Abstandes oder der Notwendigkeit, eine relative Bewegung zwischen denselben zuzulassen, nicht direkt verbunden werden können. In Kraftfahrzeugen übertragen Antriebswellen in der Regel Drehmoment von dem Motor zu den angetriebenen Rädern des Fahrzeuges. Lasten auf einer Fahrzeug-Antriebswelle sind hauptsächlich die Folge eines Motorausgangsdrehmoments, das von den Torsionsschwingungen des Motors und der Trägheit des Fahrzeuges überlagert ist. Antriebswellen sind allgemein gebaut, um Betriebsbelastungen standzuhalten, während zusätzliche/s Gewicht und Trägheit begrenzt sind. Fahrzeugantriebswellen beinhalten häufig ein oder mehrere mechanische Verbindungen, die gestaltet sind, um eine Schwankung der Ausrichtung und/oder des Abstandes zwischen den antreibenden und angetriebenen Komponenten zu gestatten.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Eine Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit zum Übertragen eines Eingangsdrehmoments umfasst einen Hohlzylinder, der durch eine Längsachse, ein erstes Ende und ein distales zweites Ende definiert ist und eine Hohlzylindersteifigkeit aufweist. Die Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit umfasst auch eine Innenwelle, die sich durch den Hohlzylinder hindurch entlang der Längsachse erstreckt und durch ein erstes Ende und ein distales zweites Ende definiert ist und eine Innenwellensteifigkeit aufweist. Das erste Ende der Innenwelle steht mit dem ersten Ende des Hohlzylinders über einen rotatorischen Laufsitz in Eingriff. Das zweite Ende der Innenwelle ist rotatorisch an dem zweiten Ende des Hohlzylinders befestigt, sodass sich das erste Ende der Welle bis zu einem vorbestimmten Winkel bezüglich des zweiten Endes der Innenwelle nach oben verdrehen kann. Die Innenwellensteifigkeit definiert eine Steifigkeit erster Stufe der Antriebswelle, und die Innenwellensteifigkeit und die Hohlzylindersteifigkeit definieren zusammen eine Steifigkeit zweiter Stufe der Antriebswelle.
- Das erste Ende der Innenwelle kann eine erste äußere Keilnut umfassen und das erste Ende des Hohlzylinders kann eine erste innere Keilnut umfassen. In einem solchen Fall steht die erste äußere Keilnut mit der ersten inneren Keilnut über den rotatorischen Laufsitz an einer ersten Grenzfläche in Eingriff.
- Die Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit kann außerdem eine Dichtung umfassen, die zwischen dem Zylinder und der Innenwelle angeordnet ist. Solch eine Dichtung kann ausgestaltet sein, um einen Zutritt von Fremdkörpern zu der ersten Grenzfläche zu begrenzen. Die Dichtung kann aus einer polymeren Verbindung gebildet sein.
- Die Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit kann außerdem eine Beschichtung umfassen, die auf zumindest einer von der ersten äußeren Keilnut und der ersten inneren Keilnut angeordnet ist. Solch eine Beschichtung würde ausgestaltet sein, um Schläge zwischen der ersten inneren Keilnut und der ersten äußeren Keilnut zu dämpfen.
- Das zweite Ende der Innenwelle kann eine zweite äußere Keilnut umfassen und das zweite Ende des Hohlzylinders kann eine zweite innere Keilnut umfassen. In einem solchen Fall ist die zweite äußere Keilnut an einer zweiten Grenzfläche in die zweite innere Keilnut pressgepasst.
- Das erste Ende der Innenwelle kann einen Innenwellenflansch umfassen, der rechtwinklig zu der Längsachse angeordnet ist. Außerdem kann das erste Ende des Hohlzylinders einen Zylinderflansch umfassen, der rechtwinklig zu der Längsachse angeordnet ist. In solch einem Fall kann die Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit außerdem eine Feder umfassen, die zwischen dem Innenwellenflansch und dem Zylinderflansch angeordnet und ausgestaltet ist, um eine Reibungsdämpfung zu erzeugen, die ausgestaltet ist, um die Verdrehung der Innenwelle zu steuern.
- Die Feder kann als eines von einer Tellerfeder und einem Federring ausgestaltet sein.
- Die Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit kann auch eine Reibscheibe umfassen, die zwischen der Feder und dem Wellenflansch oder zwischen der Feder und dem Zylinderflansch angeordnet ist.
- Die Steifigkeit erster Stufe und die Reibungsdämpfung können gemeinsam ausgestaltet sein, um eine Schwankung des durch die Antriebswelle übertragenen Eingangsdrehmoments abzuschwächen und somit eine mögliche Schwingung in dem Kraftübertragungssystem des Fahrzeuges, welches die gegenständliche Antriebswelle verwendet, zu reduzieren.
- Es ist auch ein Kraftfahrzeug offenbart, das die Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit verwendet.
- Die oben stehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsform/en und der besten Art/en, die beschriebene Offenbarung auszuführen, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und den beiliegenden Ansprüchen ohne weiteres verständlich.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Kraftfahrzeug-Kraftübertragungssystems, das eine Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit umfasst. -
2 ist eine schematische Querschnittsdarstellung der in1 gezeigten Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit in Nahansicht, wobei die Antriebswelle eine Innenwelle aufweist, die sich durch den Hohlzylinder hindurch erstreckt und mit demselben in Eingriff steht. -
3 ist eine schematische Veranschaulichung eines Schnitts durch eine erste Grenzfläche zwischen der Innenwelle und dem Hohlzylinder in Nahansicht. -
4 ist eine schematische Veranschaulichung eines Schnitts durch eine zweite Grenzfläche zwischen der Innenwelle und dem Hohlzylinder in Nahansicht. -
5 ist eine schematische Veranschaulichung einer Feder in Nahansicht, die gegen eine Reibscheibe in der Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit wirkt, welche in den1 –2 abgebildet ist. -
6 ist eine schematische Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform einer Feder in Nahansicht, die gegen eine Reibscheibe in der Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit wirkt, welche in den1 –2 abgebildet ist. -
7 ist ein Graph eines Verdrehungswinkels gegen das Eingangsdrehmoment für die Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit, die in den1 –6 abgebildet ist. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche Komponenten beziehen, zeigt
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges10 , das ein Kraftübertragungssystem umfasst, das geeignet ist, das Fahrzeug anzutreiben. Das Kraftübertragungssystem umfasst einen Verbrennungsmotor12 , ein Getriebe14 und umfasst eine Antriebswelle16 mit zweistufiger Steifigkeit zum Übertragen von Motordrehmoment T von dem Getriebe auf ein oder mehrere angetriebene Räder18 über ein Differenzial20 . Wenngleich die folgende Offenbarung primär die Antriebswelle16 mit zweistufiger Steifigkeit als eine Gelenkwelle, die sich längs zwischen dem Getriebe14 und dem Differenzial20 erstreckt, beschreibt, kann die Antriebswelle16 mit zweistufiger Steifigkeit auch als eine Achswelle verwendet werden, die sich zwischen dem Differenzial20 und dem angetriebenen Rad18 erstreckt und mit der Nummer16A bezeichnet ist. - Wie in
2 gezeigt, ist die Antriebswelle16 ausgestaltet, um Schwankungen des Motordrehmoments T zu steuern, also zu absorbieren, filtern und/oder abschwächen, und umfasst einen Hohlzylinder22 . Der Hohlzylinder22 ist durch eine Längsachse24 , ein erstes Ende26 und ein distales zweites Ende28 definiert. Der Hohlzylinder22 weist auch eine Hohlzylindersteifigkeit auf. Die Antriebswelle16 umfasst auch eine Innenwelle30 , die sich durch den Hohlzylinder22 hindurch entlang der Längsachse24 erstreckt. Die Innenwelle30 ist durch ein erstes Ende32 , und ein distales zweites Ende34 definiert und weist eine Innenwellensteifigkeit auf. Außerdem kann die Innenwelle30 einen optionalen hohlen Aufbau aufweisen. Das erste Ende32 der Innenwelle30 steht mit dem ersten Ende26 des Hohlzylinders22 über einen rotatorischen Laufsitz33 (in3 gezeigt) an einer ersten Grenzfläche35 in Eingriff. Die Steifigkeit der Innenwelle30 definiert eine Steifigkeit erster Stufe oder einen Federfaktor S1 der Antriebswelle16 , wie in7 gezeigt. Außerdem definiert die kombinierte Steifigkeit der Innenwelle30 und des Hohlzylinders22 eine Steifigkeit zweiter Stufe oder einen Federfaktor S2 der Antriebswelle16 , wie ebenfalls in7 gezeigt. - Das zweite Ende
34 der Innenwelle30 ist rotatorisch an dem zweiten Ende28 des Hohlzylinders22 befestigt. Die feste Verbindung der Innenwelle30 mit dem Hohlzylinder22 an den jeweiligen zweiten Enden34 ,28 erleichtert ein Verdrehen der Innenwelle30 , d. h. eine Winkelverschiebung des ersten Endes32 bezüglich des zweiten Endes34 , in Ansprechen auf das Eingangsmotordrehmoment T mit einem hinreichenden Ausmaß. Die maximale Verdrehung der Innenwelle30 ist durch den rotatorischen Laufsitz33 zwischen den ersten Enden32 und26 der/s jeweiligen Innenwelle30 und Hohlzylinders22 definiert und ist auf einen vorbestimmten Winkel θ begrenzt (in7 gezeigt). Jedes von dem Hohlzylinder22 und der Innenwelle30 kann aus einem hochfesten, formbaren Material wie z. B. Aluminium oder Stahl gebaut sein und für eine zusätzliche Steifigkeit mit einem Material wie z. B. Kohlefaser verstärkt sein. Demzufolge wird die Steifigkeit zweiter Stufe S2 der Antriebswelle16 erreicht, nachdem die Innenwelle30 eine maximale Verdrehung erfährt, welche durch den rotatorischen Laufsitz33 definiert ist. - Wien in dem Schnitt 3-3 gezeigt, der in
3 illustriert ist, kann das erste Ende32 der Innenwelle30 eine erste äußere Keilnut30-1 umfassen, und das erste Ende26 des Hohlzylinders22 umfasst eine erste innere Keilnut22-1 . Die erste äußere Keilnut30-1 der Innenwelle30 und die erste innere Keilnut22-1 des Hohlzylinders22 stehen derart in Eingriff, dass ein vorbestimmtes Ausmaß an Spiel dazwischen hergestellt ist. Demzufolge kann der rotatorische Laufsitz33 an den jeweiligen ersten Enden32 und26 über das Spiel in dem Eingriff zwischen der ersten äußeren Keilnut30-1 und der ersten inneren Keilnut22-1 hergestellt werden, sodass die maximale Verdrehung der Innenwelle30 auf einen vorbestimmten Winkel θ begrenzt ist. Ein spezifischer Abschnitt des rotatorischen Laufsitzes33 kann zwischen benachbarten Flächen der ersten äußeren Keilnut30-1 und der ersten inneren Keilnut22-1 auf jeder der Fahr-, d. h. Drehmoment T in positiver Richtung, und Leerlauf-, d. h. Drehmoment T in negativer Richtung, -seiten des Keilnuteingriffes hergestellt werden. Solche spezifischen Abschnitte des rotatorischen Laufsitzes33 , die zwischen den Antriebs- und Leerlaufseiten des Eingriffes der Keilnuten30-1 ,22-1 zugewiesen sind, können über numerische Berechnungen und/oder eine empirische Analyse hergestellt werden, während der vorbestimmte Winkel θ bezeichnend für den gesamten Laufsitz33 ist, wie in7 ersichtlich ist. - Eine Beschichtung
36 kann auf zumindest einer von der ersten äußeren Keilnut30-1 und der ersten inneren Keilnut22-1 angeordnet sein. Die Beschichtung36 ist ausgestaltet, um Schläge zwischen der ersten inneren Keilnut22-1 und der ersten äußeren Keilnut30-1 zu dämpfen, die während eines Überganges zwischen der Steifigkeit erster Stufe S1 und der Steifigkeit zweiter Stufe S2 der Antriebswelle16 unter Anwendung des Motordrehmoments T auftreten können. Wie in dem Schnitt 4-4 gezeigt, der in4 illustriert ist, kann das zweite Ende34 der Innenwelle30 eine zweite äußere Keilnut30-2 umfassen, und das zweite Ende28 des Hohlzylinders22 umfasst eine zweite innere Keilnut22-2 . Die zweite äußere Keilnut30-2 kann an einer zweiten Grenzfläche37 in die zweite innere Keilnut22-2 pressgepasst sein, um dadurch die rotatorisch feste Verbindung des zweiten Endes mit dem zweiten Ende28 herzustellen. Demzufolge wird die gegenständliche Presspassung zwischen der zweiten äußeren Keilnut30-2 und der zweiten inneren Keilnut22-2 verwendet, um die Zuweisung spezifischer Abschnitte des rotatorischen Laufsitzes33 zwischen den Fahr- und Leerlaufseiten des Eingriffes der Keilnuten30-1 ,22-1 herzustellen. - Wie in
2 gezeigt, kann das erste Ende32 der Innenwelle30 außerdem einen Innenwellenflansch38 umfassen. Der Innenwellenflansch38 ist rechtwinklig zu der Längsachse24 angeordnet. Das erste Ende26 des Hohlzylinders22 umfasst für seinen Teil einen Zylinderflansch40 , der rechtwinklig zu der Längsachse24 angeordnet ist. Der Zylinderflansch40 wirkt als komplementäres Element zu dem Innenwellenflansch38 . Eine Feder42 ist zwischen dem Innenwellenflansch38 und dem Zylinderflansch40 angeordnet. Die Feder42 ist ausgestaltet, um eine Reibungsdämpfung44 (in7 gezeigt) zum Steuern der Verdrehung der Innenwelle30 zu erzeugen. Die Feder42 kann als entweder ein Federring (in5 gezeigt) oder als eine Tellerfeder (in6 gezeigt) ausgestaltet sein. - Wie in den
5 –6 gezeigt, kann die Antriebswelle16 außerdem eine Reibscheibe46 umfassen, die zwischen der Feder42 und dem Wellenflansch38 angeordnet ist. In der Alternative kann die Reibscheibe46 zwischen der Feder42 und dem Zylinderflansch40 angeordnet sein. Die Reibscheibe46 kann aus Graphit oder einem beliebigen anderen geeigneten Material ausgebildet sein, das in der Lage ist, stabile Reibungseigenschaften über einen großen Bereich von Betriebszuständen des Fahrzeuges10 bereitzustellen. Die Reibscheibe46 kann zum Erzeugen einer entsprechenden Hysterese für eine gleichmäßige Reibungsdämpfung über den vorbestimmten Winkel θ verwendet werden, wenn das Eingangs-Motordrehmoment T durch die Steifigkeit erster Stufe S1 der Antriebswelle16 gefiltert wird. Demzufolge sind die Steifigkeit erster Stufe S1 und die Reibungsdämpfung gemeinsam ausgestaltet, um eine Schwankung des Eingangs-Motordrehmoments T, das durch die Antriebswelle16 übertragen werden soll, abzuschwächen und so eine mögliche Schwingung in dem Kraftübertragungssystem des Fahrzeuges10 zu reduzieren. Die Steifigkeit erster Stufe S1 in Kombination mit der begleitenden Reibungsdämpfung soll primär ein effektives Filtern der Oszillationen mit hoher Amplitude und niedriger Frequenz des Motordrehmoments T bereitstellen, welchen man bei Fahrzeug-Konstantfahrtbedingungen begegnen kann. - Andererseits soll die Steifigkeit zweiter Stufe S2 eine reduzierte Antriebswellen-Nachgiebigkeit für eine Fahrzeugbeschleunigung unter hohem Motordrehmoment T wie z. B. bei Vollgas bereitstellen. Des Weiteren wird ein Übergang
48 (in1 gezeigt) zwischen der Steifigkeit erster Stufe S1 und der Steifigkeit zweiter Stufe S2 durch die Reibungsdämpfung oder Hysterese44 gesteuert, welche über die Feder42 und optional mit dem Zusatz der Reibscheibe46 bereitgestellt wird. Die Hysterese44 wird durch die Reibscheibe46 bereitgestellt und soll primär die Oszillationsamplitude reduzieren, wenn die Antriebswelle16 in der ersten Stufe, d. h. bei der Steifigkeit1 , betrieben wird, was während transienter Manöver mit hoher Amplitude stattfinden kann. Demzufolge soll der Übergang48 zwischen der Steifigkeit erster Stufe S1 und der Steifigkeit zweiter Stufe S2 die Steuerung von Fahrzeugmanövern erleichtern, welche einen Übergang zwischen Fahr- und Leerlaufdrehmoment beinhalten, um so transiente Drehmomentoszillationen zu erzeugen. Solche transienten Drehmomentoszillationen können erzeugt werden, wenn die Richtung des durch die Antriebswelle übertragenen Drehmoments von dem das Fahrzeug10 antreibenden Motordrehmoment T zu der Fahrzeugträgheit, welche das Kraftübertragungssystem zurück antreibt und eine Motorbremsung erzeugt, gewechselt wird. - Die Antriebswelle
16 kann außerdem eine Dichtung50 umfassen. Die Dichtung50 kann zwischen dem Zylinder22 und der Innenwelle30 nahe dem Innenwellenflansch38 und dem Zylinderflansch40 angeordnet sein. Die Dichtung50 ist ausgestaltet, um einen Zutritt von Fremdkörpern von der Straße zu der ersten Grenzfläche35 zu begrenzen. Die Dichtung50 kann einen O-Ring-Querschnitt aufweisen und aus einem geeigneten nachgiebigen Material wie z. B. einer polymeren Verbindung gebildet sein, die in der Lage ist, eine zuverlässige Abdichtung über einen großen Bereich von Betriebszuständen des Fahrzeuges10 bereitzustellen. - Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Fig. stützen und beschreiben die Offenbarung, aber der Schutzumfang der Offenbarung ist nur durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Arten und andere Ausführungsformen, um die beanspruchte Offenbarung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Bauformen und Ausführungsformen, um die in den beigefügten Ansprüchen definierte Offenbarung praktisch anzuwenden. Des Weiteren sind die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen oder die Eigenschaften der in der vorliegenden Beschreibung erwähnten verschiedenen Ausführungsformen nicht als unbedingt voneinander unabhängige Ausführungsformen zu verstehen. Es ist vielmehr möglich, dass jede der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Eigenschaften mit einer oder einer Vielzahl von anderen erwünschten Eigenschaften von anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was andere Ausführungsformen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Verweis auf die Zeichnungen beschrieben sind. Demzufolge fallen solche anderen Ausführungsformen in den Rahmen des Schutzumfanges der beigefügten Ansprüche.
Claims (10)
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit zum Übertragen eines Eingangsdrehmoments, wobei die Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit umfasst: einen Hohlzylinder, der durch eine Längsachse, ein erstes Ende und ein distales zweites Ende definiert ist und eine Hohlzylindersteifigkeit aufweist; und eine Innenwelle, die sich durch den Hohlzylinder hindurch entlang der Längsachse erstreckt und durch ein erstes Ende und ein distales zweites Ende definiert ist und eine erste Innenwellensteifigkeit aufweist; wobei: das erste Ende der Innenwelle mit dem ersten Ende des Hohlzylinders über einen rotatorischen Laufsitz in Eingriff steht; das zweite Ende der Innenwelle rotatorisch an dem zweiten Ende des Hohlzylinders befestigt ist, sodass sich das erste Ende der Innenwelle in Ansprechen auf das Eingangsdrehmoment bis zu einem vorbestimmten Winkel bezüglich des zweiten Endes der Innenwelle verdrehen wird; und die Innenwellensteifigkeit eine Steifigkeit erster Stufe der Antriebswelle definiert und die Innenwellensteifigkeit zusammen mit der Hohlzylindersteifigkeit eine Steifigkeit zweiter Stufe der Antriebswelle definiert.
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit nach Anspruch 1, wobei: das erste Ende der Innenwelle eine erste äußere Keilnut umfasst und das erste Ende des Hohlzylinders eine erste innere Keilnut umfasst; und die erste äußere Keilnut mit der ersten inneren Keilnut über den rotatorischen Laufsitz an einer ersten Grenzfläche in Eingriff steht.
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Dichtung, die zwischen dem Hohlzylinder und der Innenwelle angeordnet und ausgestaltet ist, um einen Zutritt von Fremdkörpern zu der ersten Grenzfläche zu begrenzen.
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit nach Anspruch 3, wobei die Dichtung aus einer polymeren Verbindung gebildet ist.
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Beschichtung, die auf zumindest einer von der ersten äußeren Keilnut und der ersten inneren Keilnut angeordnet ist, wobei die Beschichtung ausgestaltet ist, um Schläge zwischen der ersten inneren Keilnut und der ersten äußeren Keilnut zu dämpfen.
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit nach Anspruch 2, wobei: das zweite Ende der Innenwelle eine zweite äußere Keilnut umfasst und das zweite Ende des Hohlzylinders eine zweite innere Keilnut umfasst; und die zweite äußere Keilnut an einer zweiten Grenzfläche in die zweite innere Keilnut pressgepasst ist.
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit nach Anspruch 1, wobei: das erste Ende der Innenwelle einen Innenwellenflansch umfasst, der rechtwinklig zu der Längsachse angeordnet ist; und das erste Ende des Hohlzylinders einen Zylinderflansch umfasst, der rechtwinklig zu der Längsachse angeordnet ist; ferner umfassend eine Feder, die zwischen dem Innenwellenflansch und dem Zylinderflansch angeordnet und ausgestaltet ist, um eine Reibungsdämpfung zu erzeugen, die ausgestaltet ist, um die Verdrehung der Innenwelle zu steuern.
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit nach Anspruch 7, wobei die Feder als eines von einer Tellerfeder und einem Federring ausgestaltet ist.
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit nach Anspruch 7, ferner umfassend eine Reibscheibe, die zwischen der Feder und dem Wellenflansch oder zwischen der Feder und dem Zylinderflansch angeordnet ist.
- Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit nach Anspruch 7, wobei die Steifigkeit erster Stufe und die Reibungsdämpfung gemeinsam ausgestaltet sind, um eine Schwankung des durch die Antriebswelle übertragenen Eingangsdrehmoments abzuschwächen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/503,531 US9416815B2 (en) | 2014-10-01 | 2014-10-01 | Driveshaft with two-stage stiffness |
US14/503,531 | 2014-10-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015115948A1 true DE102015115948A1 (de) | 2016-04-07 |
DE102015115948B4 DE102015115948B4 (de) | 2021-02-04 |
Family
ID=55531263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015115948.1A Active DE102015115948B4 (de) | 2014-10-01 | 2015-09-22 | Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9416815B2 (de) |
CN (1) | CN105605113A (de) |
DE (1) | DE102015115948B4 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017108141B4 (de) | 2016-04-22 | 2018-12-20 | GM Global Technology Operations LLC | Achswellensystem mit zweistufiger steifigkeit und seite-zu-seite-steifigkeits-vorspannung |
DE102019117279A1 (de) * | 2019-06-27 | 2020-12-31 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Drehmomentübertragungseinrichtung sowie Motorrad mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013208568A1 (de) * | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Lenze Drives Gmbh | Anordnung mit Hohlwelle, Antriebswelle und Spannvorrichtung |
AT515433B1 (de) * | 2014-03-21 | 2015-09-15 | Avl List Gmbh | Welle mit verstellbarer Steifigkeit |
GB2528883B (en) * | 2014-08-01 | 2020-07-15 | Ford Global Tech Llc | A Driveshaft Assembly |
EP3018370B1 (de) * | 2014-11-05 | 2019-04-17 | Steering Solutions IP Holding Corporation | Drehmomentübertragungswelle |
CN105650101B (zh) | 2014-11-25 | 2019-10-18 | 操纵技术Ip控股公司 | 可调整转矩传输轴 |
CN106907399B (zh) * | 2017-04-19 | 2023-09-22 | 河北工业大学 | 一种风力发电机缓冲式主轴 |
US11320022B1 (en) | 2020-11-20 | 2022-05-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Friction tubes |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2734359A (en) * | 1956-02-14 | Flexible drive means | ||
US2590169A (en) * | 1951-01-31 | 1952-03-25 | Jack & Heintz Prec Ind Inc | Torsional drive shaft |
US4127080A (en) * | 1977-03-08 | 1978-11-28 | Lakiza Rostislav I | Tubular shaft of a marine line shafting |
DE2715076C3 (de) * | 1977-04-04 | 1980-04-10 | Rostislav Ivanovitsch Lakiza | Rohrweite für Schiffs-Wellenleitung |
CH634133A5 (de) * | 1979-02-16 | 1983-01-14 | Maag Zahnraeder & Maschinen Ag | Doppelgelenkkupplung. |
DE4329735A1 (de) * | 1993-09-03 | 1995-03-09 | Daimler Benz Ag | Lenkspindel für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zu deren Herstellung |
US5697847A (en) * | 1995-11-22 | 1997-12-16 | Eaton Corporation | Torsion bar drive coupling |
JP4045112B2 (ja) * | 2002-03-26 | 2008-02-13 | 光洋機械工業株式会社 | 伸縮軸及び伸縮軸のコーティング層形成方法 |
DE102004016365B4 (de) * | 2004-03-31 | 2021-07-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Drehmomentübertragungsvorrichtung |
DE102008035488A1 (de) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Daimler Ag | Antriebswelle |
JP5250825B2 (ja) * | 2008-11-20 | 2013-07-31 | 株式会社ジェイテクト | 車両用ドライブシャフト |
CA2814551A1 (en) * | 2010-11-14 | 2012-05-18 | Litens Automotive Partnership | Decoupler with tuned damping and methods associated therewith |
-
2014
- 2014-10-01 US US14/503,531 patent/US9416815B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-09-09 CN CN201510571550.3A patent/CN105605113A/zh active Pending
- 2015-09-22 DE DE102015115948.1A patent/DE102015115948B4/de active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017108141B4 (de) | 2016-04-22 | 2018-12-20 | GM Global Technology Operations LLC | Achswellensystem mit zweistufiger steifigkeit und seite-zu-seite-steifigkeits-vorspannung |
DE102019117279A1 (de) * | 2019-06-27 | 2020-12-31 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Drehmomentübertragungseinrichtung sowie Motorrad mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9416815B2 (en) | 2016-08-16 |
DE102015115948B4 (de) | 2021-02-04 |
CN105605113A (zh) | 2016-05-25 |
US20160097420A1 (en) | 2016-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102015115948A1 (de) | Antriebswelle mit zweistufiger Steifigkeit | |
DE102016118245B4 (de) | Zahnradtrieb | |
DE112009002610T5 (de) | Fahrzeugantriebswelle und Fahrzeug, das mit einer Fahrzeugantriebswelle ausgestattet ist | |
DE2301102C3 (de) | Anordnung eines Drehschwingungsdämpfers zur Unterdrückung von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs | |
DE102013107561B4 (de) | Differentialflanschanordnung, Drehmomentübertragungsdifferentialvorrichtung und Differentialanordnung mit Drehsicherungsschlitzen | |
WO2010102789A1 (de) | Antriebsstrang für hybridantriebe sowie torsionsdämpfer | |
DE112009000016B4 (de) | Getriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe | |
DE102017108141B4 (de) | Achswellensystem mit zweistufiger steifigkeit und seite-zu-seite-steifigkeits-vorspannung | |
DE102014103280A1 (de) | Dämpfungseinrichtung | |
DE2254612B2 (de) | Anordnung zur Unterdrückung von aus dem Achsgetriebe der Hinterachse kommenden Geräuschen bei Kraftfahrzeugen | |
EP2923107A1 (de) | Wandlereinheit mit einem dämpfungssystem und mit einer drehmomentübertragungs-einheit | |
DE102016123896A1 (de) | Kardanwellenbuchse | |
DE102017206104B4 (de) | Kraftübertragungsvorrichtung | |
AT505344B1 (de) | Lagerung eines vorderachsgetriebes bei einem kraftfahrzeug | |
DE102012217389A1 (de) | Gedämpfte Abtriebswelle | |
DE102012009942A1 (de) | Antriebsstrang mit zumindest einer Gelenkwelle | |
DE102006057591A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Getriebedämpfung | |
DE102009014705B4 (de) | Doppelkupplungsgetriebe | |
DE102019112319A1 (de) | Drehschwingungsdämpfer mit Mehrflanschdämpfer und Vordämpfer sowie System und Kupplungsscheibe mit Drehschwingungsdämpfer | |
DE102019100372A1 (de) | Kupplungsscheibe mit einer Dämpfereinheit für eine Reibkupplung | |
DE102013208074A1 (de) | Nasse Doppelkupplung | |
EP3369967B1 (de) | Differential für ein kraftfahrzeuggetriebe | |
DE102015111797A1 (de) | Antriebswellenanordnung | |
DE3149768A1 (de) | Aggregatelagerung | |
DE202009017452U1 (de) | Differentialgetriebe und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16C0003020000 Ipc: F16D0003500000 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |