DE102015203991B4 - Closed hollow shaft - Google Patents
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- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
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- F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
- F16D2300/08—Details or arrangements of sealings not provided for in group F16D3/84
Abstract
Geschlossene Kraftfahrzeug-Hohlwelle (10) zur Drehmomentübertragung mit einer Außenwand (12) und einem von dieser begrenzten und gegenüber der Außenumgebung abgeschlossenen Innenraum (11), und mindestens einem lokalen Wandabschnitt (16) an der Außenwand (12), welcher bei einem Anstieg des Drucks im Innenraum (11) der Hohlwelle (10) als Entlastungsöffnung selbsttätig öffnet.Closed motor vehicle hollow shaft (10) for torque transmission with an outer wall (12) and an enclosed by this and the external environment sealed interior (11), and at least one local wall portion (16) on the outer wall (12), which at an increase of Pressure in the interior (11) of the hollow shaft (10) opens automatically as a discharge opening.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine geschlossene Kraftfahrzeug-Hohlwelle zur Drehmomentübertragung mit einer Außenwand und einem von dieser begrenzten und gegenüber der Außenumgebung abgeschlossenen Innenraum.The invention relates to a closed motor vehicle hollow shaft for torque transmission with an outer wall and an enclosed by this and the outside environment closed interior.
Hohlwellen kommen beispielsweise in Kraftfahrzeugen als Teil eines Antriebsstrangs zum Einsatz, um ein Drehmoment zu übertragen. Hierdurch ist es möglich, das Gesamtgewicht des Antriebsstrangs zu verringern und somit beispielsweise das Leistungsgewicht eines Kraftfahrzeugs zu vermindern.Hollow shafts are used, for example, in motor vehicles as part of a drive train to transmit torque. This makes it possible to reduce the total weight of the drive train and thus, for example, to reduce the power of a motor vehicle.
Da das Widerstandsmoment eines Rohrquerschnitts mit zunehmendem mittleren Rohrdurchmesser überproportional zunimmt, lassen sich mit großen Hohlwellendurchmessern selbst bei geringen Wanddicken hohe Drehmomente übertragen und geringe Bauteilgewichte erzielen.Since the moment of resistance of a pipe cross-section increases disproportionately with increasing average pipe diameter, high torques can be transmitted with large hollow shaft diameters even with small wall thicknesses and achieve low component weights.
Zur Vermeidung von Korrosion empfiehlt sich bei geringen Wanddicken eine zur Außenumgebung geschlossene Ausführung, so dass sich Maßnahmen zum Korrosionsschutz von der Innenseite her entweder erübrigen oder zumindest verringern lassen.To avoid corrosion, it is advisable to use a version that is closed to the outside environment with small wall thicknesses, so that corrosion protection measures can either be omitted or at least reduced from the inside.
Der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine derartige geschlossene Hohlwelle weiter zu verbessern.The invention is based on the object to further improve such a closed hollow shaft.
Hierzu wird gemäß Patentanspruch 1 vorgeschlagen, an einer geschlossenen Kraftfahrzeug-Hohlwelle der eingangs genannten Art mindestens einen lokalen Wandabschnitt an der Außenwand vorzusehen, welcher bei einem Anstieg des Drucks im Innenraum der Hohlwelle als Entlastungsöffnung selbsttätig öffnet.For this purpose, it is proposed according to
Hierdurch kann ein übermäßiger Druckanstieg in der Hohlwelle vermieden werden. Kommt zu einem erhöhten Innendruck, kann dieser durch Bereitstellung der Entlastungsöffnung in der Außenwand abgebaut werden.As a result, an excessive increase in pressure in the hollow shaft can be avoided. If there is an increased internal pressure, this can be reduced by providing the discharge opening in the outer wall.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of further claims.
Eine Entlastungsöffnung kann beispielsweise durch eine Schwächung der Außenwand und/oder durch eine abgedichtete Öffnung geschaffen werden. Im erstgenannten Fall kommt es bei Überdruck zu einer lokalen Perforation der Außenwand, während im zweitgenannten Fall die Dichtung aufgehoben wird. In beiden Fällen bleibt vorzugsweise die Gesamtstruktur der Hohlwelle im Wesentlichen erhalten, d. h. die im Überdruckfall freigelegte Entlastungsöffnung nimmt lediglich einen sehr geringen und praktisch vernachlässigbaren Anteil der Gesamtoberfläche der Hohlwelle in Anspruch.A relief opening can be created for example by a weakening of the outer wall and / or by a sealed opening. In the former case, there is a local perforation of the outer wall at overpressure, while in the second-mentioned case, the seal is canceled. In both cases, preferably the overall structure of the hollow shaft is substantially maintained, i. H. the relief opening exposed in the overpressure case occupies only a very small and virtually negligible proportion of the total surface area of the hollow shaft.
Ein entsprechender lokaler Wandabschnitt kann beispielsweise eine gegenüber der diesen umgebenden Außenwand verringerte Wanddicke aufweisen, um bei einem definierten Innendruck zu öffnen.A corresponding local wall section may, for example, have a reduced wall thickness relative to the outer wall surrounding it, in order to open at a defined internal pressure.
Vorzugsweise weist ein solcher lokaler Wandabschnitt gegenüber der diesen umgebenden Außenwand eine um mindestens 40 Prozent verringerte Wanddicke auf.Such a local wall section preferably has a wall thickness reduced by at least 40 percent compared to the outer wall surrounding it.
Bei Hohlwellen, welche insbesondere im Kraftfahrzeugbau zum Einsatz kommen, kann die verringerte Wanddicke des lokalen Wandabschnitts in mindestens einem der folgenden Bereiche liegen, nämlich: 0,1 bis 2,0 mm, 0,1 bis 1,2 mm oder 0,1 bis 0,8 mm.For hollow shafts, which are used in particular in motor vehicle construction, the reduced wall thickness of the local wall section may be in at least one of the following ranges, namely: 0.1 to 2.0 mm, 0.1 to 1.2 mm or 0.1 to 0.8 mm.
Bei einer Schwächung der Außenwand im Bereich des lokalen Wandabschnitts bleibt der Innenraum durch einen integralen Bestandteil der Außenwand gegenüber der Außenumgebung abgeschlossen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf den Korrosionsschutz bei Hohlwellen aus Stahl von Vorteil.With a weakening of the outer wall in the region of the local wall section, the interior remains closed by an integral part of the outer wall with respect to the outside environment. This is particularly advantageous in terms of corrosion protection in hollow shafts made of steel.
Grundsätzlich lässt sich jedoch, wie bereits erwähnt, eine Druckentlastung auch über eine Öffnung erzielen, welche den Innenraum mit der Außenumgebung verbindet.In principle, however, as already mentioned, pressure relief can also be achieved via an opening which connects the interior to the outside environment.
Aus Gründen des Korrosionsschutzes kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in dieser Öffnung ein zerstörbares Dichtelement angeordnet sein, das bei Überschreiten eines definierten Innendrucks und/oder einer definierten Temperatur zerstört wird, um erst im Bedarfsfall die Öffnung freizugeben, ansonsten aber den Innenraum gegenüber der Außenumgebung abzudichten.For reasons of corrosion protection can be arranged according to a further advantageous embodiment of the invention, a destructible sealing element in this opening, which is destroyed at a defined internal pressure and / or a defined temperature is exceeded, only to release the opening in case of need, but otherwise the interior of the Seal external environment.
Ein solches Dichtelement kann beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen. Dieses lässt sich zum einen mit geringem Aufwand an der Öffnung anbringen und zum anderen bei Wärmeeinwirkung einfach entfernen, um die Öffnung freizugeben.Such a sealing element may for example consist of a thermoplastic material. This can be attached to the one with little effort on the opening and on the other hand, simply remove heat to release the opening.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegt mindestens einer der lokalen Wandabschnitte auf einer Drehachse der Hohlwelle. Hierdurch lassen sich Unwuchten an der Hohlwelle vermeiden. Zudem wird ein Dichtelement dann nicht durch Fliehkräfte beansprucht.According to a further embodiment of the invention, at least one of the local wall sections lies on a rotation axis of the hollow shaft. As a result, imbalances on the hollow shaft can be avoided. In addition, a sealing element is then not claimed by centrifugal forces.
Es ist jedoch auch möglich, mindestens einen der lokalen Wandabschnitte am radialen Außenumfang der Hohlwelle anzuordnen.However, it is also possible to arrange at least one of the local wall sections on the radial outer circumference of the hollow shaft.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass insbesondere auch mehrere der vorstehend genannten lokalen Wandabschnitte an einer Hohlwelle vorgesehen werden können. So kann beispielsweise zusätzlich zu einer durch ein Dichtelement verschlossenen Öffnung an einer anderen Stelle der Hohlwelle eine lokale Wanddickenschwächung vorgesehen sein. Es ist auch möglich, eine Öffnung mit Dichtelement an der Stelle einer lokalen Wanddickenschwächung anzuordnen. It should also be noted that, in particular, a plurality of the abovementioned local wall sections can be provided on a hollow shaft. For example, in addition to an opening which is closed by a sealing element, a local wall thickness weakening may be provided at another location of the hollow shaft. It is also possible to arrange an opening with sealing element at the location of a local wall thickness weakening.
Die erfindungsgemäße Hohlwelle kann insbesondere Teil einer Kraftfahrzeug-Antriebswelle sein und beispielsweise als Längswelle oder Seitenwelle in einem Personenkraftfahrzeug oder Zweirad verwendet werden.The hollow shaft according to the invention may in particular be part of a motor vehicle drive shaft and be used, for example, as a longitudinal shaft or side shaft in a passenger car or two-wheeled vehicle.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine Kraftfahrzeug-Antriebswelle mit einer geschlossenen Hohlwelle nach der Erfindung, -
2 eine Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer geschlossenen Hohlwelle nach der Erfindung, und in -
3 eine Längsschnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer geschlossenen Hohlwelle nach der Erfindung.
-
1 a motor vehicle drive shaft with a closed hollow shaft according to the invention, -
2 a longitudinal sectional view of a first embodiment of a closed hollow shaft according to the invention, and in -
3 a longitudinal sectional view of a second embodiment of a closed hollow shaft according to the invention.
In
Zumindest eine dieser Wellen
Beiden Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass ein Innenraum
Die Hohlwelle
Bei dem in
Kommt es beispielsweise infolge eines Anstiegs der Temperatur über den bestimmungsgemäßen Betriebsbereich hinaus zu einem erhöhten Innendruck im Innenraum 11, so kann dieser erhöhte Innendruck durch Bereitstellung einer Entlastungsöffnung in der Außenwand
Weiterhin kann dieser lokale Wandabschnitt
Die verringerte Wanddicke des lokalen Wandabschnitts
Anstelle einer Schwächung der Wanddicke der Außenwand
Das Dichtelement
In
Entsprechende lokale Wandabschnitte
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiter Einzelmerkmale erläutert wurden, können jedoch unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst insbesondere alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. The invention has been explained in more detail above with reference to exemplary embodiments and further modifications. However, individual technical features, which have been explained above in the context of further individual features, can be implemented independently of these and in combination with other individual features, even if this is not expressly described, as long as this is technically possible. The invention is therefore not limited to the exemplary embodiments, but in particular comprises all embodiments defined by the claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeug-AntriebswelleAutomotive drive shaft
- 22
- Wellewave
- 33
- Wellewave
- 44
- GleichlaufgelenkConstant velocity joint
- 1010
- Hohlwellehollow shaft
- 1111
- Innenrauminner space
- 1212
- Außenwandouter wall
- 1313
- Rohrelementtube element
- 1414
- Teil des GleichlaufgelenksPart of the constant velocity joint
- 1515
- Flanschflange
- 1616
- lokaler Wandabschnittlocal wall section
- 1717
- Öffnungopening
- 1818
- Dichtelementsealing element
- 1919
- Öffnungopening
- 2020
- Dichtelementsealing element
- AA
- Drehachse der HohlwelleRotary axis of the hollow shaft
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015203991.9A DE102015203991B4 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | Closed hollow shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015203991.9A DE102015203991B4 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | Closed hollow shaft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015203991A1 DE102015203991A1 (en) | 2016-09-08 |
DE102015203991B4 true DE102015203991B4 (en) | 2018-07-26 |
Family
ID=56738446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015203991.9A Active DE102015203991B4 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | Closed hollow shaft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015203991B4 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60004059T2 (en) | 1999-07-29 | 2004-04-15 | Proplast | VALVE AND PACKAGING FOR COOKING FOOD |
US20110185718A1 (en) | 2008-07-08 | 2011-08-04 | Harald Hoffeld | Closure with thermal safety function for a hydrodynamic machine |
DE102011000458A1 (en) | 2011-02-02 | 2012-08-02 | Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag | Shaft, in particular camshaft with a hollow shaft section |
-
2015
- 2015-03-05 DE DE102015203991.9A patent/DE102015203991B4/en active Active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE102015203991A1 (en) | 2016-09-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |