DE10208325C1

DE10208325C1 - Automobile cardan shaft has 2 half shafts coupled via sliding linkage allowing compensation of vertical and/or horizontal offset between driving and driven units

Info

Publication number: DE10208325C1
Application number: DE2002108325
Authority: DE
Inventors: Heinrich Von Nathusius; Gerald Langer
Original assignee: IFA Technologies GmbH
Current assignee: IFA Technologies GmbH
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2022-02-28

Abstract

The cardan shaft (30) has 2 half shafts (8,13) provided with end couplings (6,15) for a driving unit and a driven unit at their opposing ends and coupled via a sliding linkage (10) at their abutting ends, an axial displacement device (27) provided between the sliding linkage and one of the end couplings.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkwellenanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit zwei Halbwellen, mit jeweils einem zu dem antreibenden und einem zu dem anzutreibenden Antriebsaggregat weisenden Anschlussstück, mit einem die beiden Halbwellen verbindenden Gelenk sowie mit wenigstens einer axial wirksamen Verschiebevorrichtung.The invention relates to a propeller shaft arrangement for a motor vehicle, with two half-waves, one each for the driving and one for the drive unit to be driven, with a the two half-shafts connecting joint and at least one axially effective shifter.

Es ist allgemein bekannt, dass Kardan- oder Längswellen in Allradfahrzeugen oder in Fahrzeugn mit ausschließlichem Hinterradantrieb eingesetzt werden, um das von einer im Vorderwagen des Kraftfahrzeuges eingebauten Motor- Getriebe-Einheit erzeugte Drehmoment zu einem Differentialgetriebe im Bereich der Hinterachse des Fahrzeuges weiterzuleiten.It is common knowledge that cardan shafts or longitudinal shafts in four-wheel drive vehicles or used in vehicles with only rear-wheel drive, around the engine built into the front of the vehicle Gear unit generates torque to a differential gear in the Forward area of the rear axle of the vehicle.

Derartige Kardan- oder Längswellen bestehen üblicherweise aus zwei Teil wellen, die über ein nur Beugewinkel zulassendes Kreuzgelenk oder über ein Gleichlaufschiebegelenk miteinander verbunden sind, wobei letzteres sowohl Beugewinkel als auch eine Axialverschiebung der beiden Halbwellen gegen einander ermöglicht.Such cardan or longitudinal shafts usually consist of two parts waves that go through a universal joint that only allows bending angle or over a Constant sliding joint are connected to each other, the latter both Diffraction angle as well as an axial displacement of the two half-waves enables each other.

An den freien Ende der Halbwellen können zur Verbindung der Kardanwelle mit einem Fahrzeugschaltgetriebe einerseits und mit einem Differentialgetriebe andererseits einfache Verbindungsflansche angeordnet sein, wenngleich die Nutzung von Kreuzgelenken oder Gleichlaufschiebegelenken in der Regel bevorzugt wird.At the free end of the half-waves you can connect the cardan shaft with a vehicle manual transmission on the one hand and with a differential gear on the other hand, simple connecting flanges can be arranged, although the Usually use universal joints or constant velocity sliding joints is preferred.

Antriebswellen ohne axial wirksamer Verschiebevorrichtung sind zwar dazu geeignet, einen Höhen- und/oder Seitenversatz zwischen der antreibenden und der anzutreibenden Antriebsstrangkomponente auszugleichen, sie sind aber nicht in der Lage, axiale Schwingungen oder axiale Stöße im Antriebsstrang abzufangen. Derartige Bewegungen treten beispielsweise beim Lastwechsel auf oder haben ihre Ursache im Bereich des Motors und/oder des Geschwindigkeitswechselgetriebes. Deren Weiterleitung in den Hinterachs- oder Fahrzeugunterbodenbereich soll bei modernen Fahrzeugen aber nach Möglichkeit vermieden werden.Drive shafts without an axially effective displacement device are included suitable for a height and / or lateral offset between the driving and to compensate for the powertrain component to be driven, but they are unable to accommodate axial vibrations or axial shocks in the drive train intercept. Such movements occur, for example, when the load changes on or have their cause in the area of the engine and / or the Change gear transmission. Forwarding them to the rear axle or vehicle underbody area should, however, in modern vehicles Possibility to be avoided.

So ist denn auch aus der DE 44 19 373 A1 eine Gelenkwelle mit einem axial wirksamen Schiebeteil bekannt geworden, die vorzugsweise in Fahrzeugen mit Hinterradantrieb und im Vorderwagen angeordneter Motor-Getriebe-Einheit Verwendung finden soll. Bei dieser einstückigen Gelenkwelle ist an deren rechts- und linksseitigen Ende jeweils ein nur Beugewinkel zulassendes Gleich lauffestgelenk angeordnet und zusätzlich eine Verschiebevorrichtung vorge sehen, mit deren Hilfe die Gelenkwelle teleskopartig axial zusammen- und auseinanderschiebbar ist. Die Verschiebevorrichtung besteht aus einem axial verlängerten Innengelenkzapfen des einen Gleichlauffestgelenkes, in dessen Außenumfang achsparallele Laufrillen für in einem Kugelkäfig aufgenommene Kugeln ausgebildet sind. Der Innengelenkzapfen wird samt Kugelkäfig von einem hülsenartigen Abschnitt der Verbindungswelle umfasst, in deren Hülseninnenseite ebenfalls achsparallele Laufrillen für die Kugeln eingearbeitet sind.From DE 44 19 373 A1 there is a propeller shaft with an axial effective sliding part become known, preferably in vehicles with Rear-wheel drive and motor-gear unit arranged in the front end Should be used. This one-piece PTO shaft is on the other right and left-hand ends each have an equal that only allows bending angle arranged fixed running joint and additionally a displacement device featured see, with the help of the propeller shaft telescopically axially and can be pushed apart. The displacement device consists of an axial extended inner joint pin of a constant velocity fixed joint, in the Outer circumference axially parallel grooves for housed in a ball cage Balls are formed. The inner pivot pin, together with the ball cage, is made by comprises a sleeve-like section of the connecting shaft, in the The inside of the sleeve also has axially parallel grooves for the balls are.

Durch diese Kombination von zwei Gleichlauffestgelenken und einer axial wirksamen Verschiebevorrichtung wurde eine Gelenkwelle geschaffen, mit der zwar sehr vorteilhaft ein Höhen- und/oder Seitenversatz zwischen dem an treibenden und dem anzutreibenden Fahrzeugaggregat antriebstechnisch ausgeglichen wird und zudem auch die oben beschriebenen axialen Bewegun gen im Antriebsstrang abgefangen werden können. Der Aufbau dieser An triebswelle ist jedoch sehr aufwendig und damit natürlich auch vergleichsweise teuer.This combination of two constant velocity joints and one axially effective displacement device, a propeller shaft was created with which although a height and / or lateral offset between the very advantageous driving and the driven vehicle unit drive technology is balanced and also the axial movement described above can be caught in the drive train. The structure of this an However, the drive shaft is very complex and, of course, comparatively so expensive.

Derartige, technisch vergleichbare axiale verschiebliche Wellenkupplungen sowie einstückige Antriebswellen mit Gleichlauffestgelenken und axial wirkender Verschiebevorrichtungen sind beispielsweise auch durch die DE 22 25 605 A, US 4,176,888, DE 198 17 290 A1, DE 44 10 298 A1, DE 44 19 373 A1, DE 198 31 010 A1 und die DE 198 31 015 C1 bekannt geworden.Such, technically comparable axially displaceable shaft couplings as well as one-piece drive shafts with constant velocity joints and axial acting shifting devices are, for example, by the DE 22 25 605 A, US 4,176,888, DE 198 17 290 A1, DE 44 10 298 A1, DE 44 19 373 A1, DE 198 31 010 A1 and DE 198 31 015 C1 are known become.

Zudem offenbart die Zeitschrift "infowelle" 3/2000 auf den Seiten 18 ff. eine einteilige Längswelle für Fahrzeuge, bei der an dem rechts- und linksseitigen Ende der Längswelle Kreuzgelenke angeordnet sind. Außerdem verfügt diese Antriebswelle über eine dem einen Kreuzgelenk nahen axial wirkende Ver schiebeeinheit, bei der ein axial verlängerter Kreuzgelenkzapfen an seinem Außenumfang Laufrillen aufweist und in einen mit Innenlaufrillen ausgestatteten hülsenartigen Wellenabschnitt hineinragt. In diesen Laufrillen von Zapfen und Hülse sind Kugeln angeordnet, die in einem gesonderten Kugelkäfig aus Kunst stoff gehalten werden.In addition, the magazine "infowelle" 3/2000 on pages 18 ff one-piece longitudinal shaft for vehicles, on the right and left side End of the longitudinal shaft universal joints are arranged. It also has this Drive shaft via an axially acting ver close to a universal joint sliding unit, in which an axially elongated universal joint pin on its Has outer circumference grooves and in an equipped with inner grooves protrudes sleeve-like shaft section. In these grooves of tenons and Sleeve balls are arranged in a separate ball cage made of art fabric are held.

Darüber ist aus der DE 196 09 591 C2 eine Antriebswelle mit zwei Halbwellen bekannt, an deren antreibendem und abtreibendem Ende jeweils ein Kreuz gelenk angeordnet ist. Ein drittes Kreuzgelenk befindet sich zwischen den beiden Halbwellen, in dessen Nähe eine axial wirksame Verschiebeeinrichtung angeordnet ist.From DE 196 09 591 C2 there is a drive shaft with two half shafts known, a cross at the driving and aborting end is articulated. A third universal joint is between the two half-waves, in the vicinity of an axially effective displacement device is arranged.

Außerdem sind dem Fachmann aus dem "Handbuch für den Kraftfahrzeug ingenieur", Buschmann, Heinrich; Koessler, Paul, 8. Auflage, 1973, S. 597-603, ISBN; 3-421-02239-0 Kreuzgelenke als ungleichförmig übertragende und Gleichlaufgelenke als gleichförmig übertragende Gelenke für Gelenkwellenan ordnungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Des weiteren ist aus der Reimpell; Jörnsen; "Fahrwerkstechnik 1", 5. Auflage, ISBN: 3-8023-0709-7, 1982, S. 285- 299, Bild 3.1/21 eine Gelenkwellenanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit zwei Halbwellen, mit jeweils einem zu dem antreibenden und zu dem anzu treibenden Antriebsaggregat weisenden Anschlussstück und mit einem die beiden Halbwellen verbindenden Gleichlaufschiebegelenk.In addition, the specialist from the "Manual for the motor vehicle engineer", Buschmann, Heinrich; Koessler, Paul, 8th edition, 1973, pp. 597-603, ISBN; 3-421-02239-0 Universal joints known as non-uniformly transmitting and constant velocity joints as uniformly transmitting joints for cardan shaft arrangements for motor vehicles. Furthermore, from the Reimpell; Jörnsen; "Chassis technology 1 ", 5 . Edition, ISBN: 3-8023-0709-7, 1982, pp. 285-299, picture 3.1 / 21 a propshaft arrangement for a motor vehicle known, with two half-shafts, each with a connecting piece pointing to the driving and to the drive unit to be driven and with a constant velocity sliding joint connecting the two half shafts.

Schließlich ist die DE 198 31 016 A1 erwähnenswert, in der eine zweiwellige Gelenkwellenanordnung für ein Kraftfahrzeug vorgestellt wird. In dieser Gelenk wellenanordnung weisen die beiden Teilwellen an ihren links- und rechtsseiti gen Enden jeweils ein Gleichlauffestgelenk auf, während diese Teilwellen in einem mittleren Abschnitt der Gelenkwellenanordnung im Bereich eines Zwischenlagers über ein drittes Gleichlauffestgelenk miteinander verbunden sind. Zusätzlich verfügt diese Gelenkwellenanordnung im Bereich der rechts- und linksseitigen Enden der beiden Teilwellen über jeweils eine axial wirksame Verschiebevorrichtung der oben beschriebenen Art auf. Durch diese Anord nung sollen Schwingungen, die entweder getriebeausgangsseitig oder achsan triebsseitig angeregt werden, von der Gelenkwellenanordnung ferngehalten werden, so dass das Zwischenlager, mit dem die Gelenkwelle am Fahrzeug unterboden gelagert ist, hiervon nicht beaufschlagt wird. Dadurch soll sich ein ruhiger Lauf ergeben und Geräusche in Form von Körperschall nicht weiterge leitet werden. Das dafür ein konstruktiv und damit kostenmäßig vergleichs weise hoher Aufwand getrieben wird, ist schnell erkennbar.Finally, DE 198 31 016 A1 is worth mentioning, in which a twin-shaft Cardan shaft arrangement for a motor vehicle is presented. In this joint The two partial waves have a wave arrangement on their left and right sides ends each have a constant velocity fixed joint, while these partial waves in a middle section of the cardan shaft arrangement in the area of a Intermediate storage connected to each other via a third constant velocity joint are. In addition, this cardan shaft arrangement has in the area of the right and left-hand ends of the two partial shafts each have an axially effective one Sliding device of the type described above. By this arrangement Vibration should occur either on the transmission output side or on the axle side are stimulated on the drive side, kept away from the drive shaft arrangement so that the intermediate storage with which the propeller shaft on the vehicle is stored underfloor, is not affected by this. This should make one result in smooth running and noises in the form of structure-borne noise be directed. This is a constructive and therefore cost-effective comparison wise effort is quickly recognized.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe an die Erfindung darin, eine kostengünstig herzustellende Gelenkwellenanordnung für einen Allrad- oder Hinterradantrieb zu schaffen, die einerseits die mit einer axial wirksamen Verschiebbarkeit verbundenen Vorteile nutzen lässt und andererseits einen zwischen dem antreibenden und dem anzutreibenden Antriebsaggregat bestehenden Höhen- und/oder Seitenversatz antriebstechnisch auszugleichen vermag.Against this background, the object of the invention is a PTO shaft assembly for an all-wheel drive or Rear wheel drive to create the one with an axially effective Movability benefits can be used and on the other hand one between the driving and the drive unit to be driven to compensate for existing height and / or lateral offset in terms of drive technology can.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptan spruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution to this problem arises from the characteristics of the Hauptan saying, while advantageous refinements and developments of Invention can be found in the dependent claims.

Demnach verfügt die Gelenkwellenanordnung über zwei Halbwellen, jeweils einem zu dem antreibenden und einem zu dem anzutreibenden Antriebs aggregat weisenden Anschlussstück, einem die beiden Halbwellen verbin denden Gelenk sowie über wenigstens eine axial wirksame Verschiebevor richtung, wobei das nur eine Gelenk als Gleichlaufschiebegelenk ausgebildet ist und die wenigstens eine axial wirksame Verschiebevorrichtung zwischen dem Gelenk und den Anschlussstücken angeordnet ist.Accordingly, the propeller shaft arrangement has two half waves, each one to the driving and one to the drive to be driven connecting piece pointing to the unit, connecting the two half-waves ending joint as well as at least one axially effective displacement direction, the only one joint being designed as a constant velocity sliding joint and the at least one axially effective displacement device between the joint and the connectors is arranged.

Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass die wenigstens eine axial wirksame Verschiebevorrichtung im Bereich des zum Gleichlaufschiebegelenk weisenden Endes einer der beiden Halbwellen angeordnet ist.However, it is preferably provided that the at least one axially effective Shifting device in the area facing the constant velocity sliding joint End one of the two half waves is arranged.

Diese Gelenkwellenanordnung zeichnet sich durch ihren besonders kosten günstigen Aufbau aus und gestattet es dennoch, einerseits einen Horizontal- und/oder Vertikalversatz zwischen dem die Gelenkwelle antreibenden und dem von der Gelenkwelle anzutreibenden Antriebsaggregat antriebstechnisch aus zugleichen. Zudem ist diese Gelenkwellenanordnung in der Lage, von der Motor-Getriebe-Einheit oder auch von dem Hinterachsdifferentialgetriebe ausgehende Schwingungen und Stöße derart aufzunehmen und auszuglei chen, dass weder Vibrationen, Lastschläge oder Geräuschbelastungen in den Fahrzeuguntenbodenbereich oder zu den jeweils anderen Antriebsaggregaten weitergeleitet werden.This propeller shaft arrangement is particularly expensive favorable construction and still allows, on the one hand, a horizontal and / or vertical offset between the drive shaft driving and the in terms of drive technology from the drive shaft to be driven zugleichen. In addition, this propeller shaft arrangement is able to Motor-gear unit or also from the rear differential gear absorb and compensate outgoing vibrations and shocks in this way that no vibrations, load shocks or noise pollution in the Vehicle underbody area or to the other drive units to get redirected.

Da als Gelenk ein Gleichlaufschiebegelenk verwendet wird, lässt sich mit die sem eine gestufte Verschiebefähigkeit der Gelenkwellenanordnung einstellen. Durch eine fertigungsseitige Voreinstellung einer Sollschiebekraftschwelle in dem Schiebegelenk, beispielsweise durch die auf die Kugeln wirkenden Nor malkräfte, reagiert die Gelenkwellenanordnung beispielsweise zunächst nur auf kleine Schiebekräfte, die von der gesonderten Verschiebevorrichtung bis zu deren Anschlag aufgenommen werden, um dann bei Überschreiten eben dieser Sollschiebekraftschwelle eine weitere axiale Verschieblichkeit zuzulassen.Since a constant velocity sliding joint is used as the joint, the sem adjust a stepped ability to move the propeller shaft assembly. By presetting a target sliding force threshold in the sliding joint, for example by the Nor acting on the balls painting forces, the propeller shaft arrangement initially only responds, for example small pushing forces from the separate shifting device up to whose stop are recorded, then when it is exceeded Allow a further axial displaceability to allow the desired pushing force threshold.

Die gelenkunabhängig axial wirksame Verschiebevorrichtung kann entweder antriebs- oder abtriebsseitig von dem Gleichlaufschiebegelenk angeordnet sein, wenngleich eine Anordnung in Antriebsrichtung vor dem Gleichlaufgelenk zu bevorzugen ist.The axially effective displacement device can either Arranged on the input or output side of the constant velocity sliding joint be, although an arrangement in the drive direction in front of the constant velocity joint is to be preferred.

Die gelenkunabhängige Verschiebevorrichtung umfasst einen hohlzylindrischen Abschnitt einer der beiden Halbwellen der Gelenkwellenanordnung, in den ein verlängerter Achszapfen des Gleichlaufgelenks hineinragt. Dabei weisen der Achszapfen an seiner Außenseite und der hohlzylindrische Abschnitt an dessen Innenseite achsparallel ausgerichtete Kugellaufbahnen auf, in denen Kugeln eines Kugelkäfigs axialverschieblich angeordnet sind. Diese Ver schiebevorrichtung erlaubt demnach sowohl eine teleskopartige Axialverschieb lichkeit der Gelenkwellenanordnung als auch die Übertragbarkeit der an der Verschiebevorrichtung angreifenden Drehmomente.The joint-independent displacement device comprises a hollow cylindrical one Section of one of the two half-waves of the cardan shaft arrangement, in the one extended journal of the constant velocity joint protrudes. The Axle journal on its outside and the hollow cylindrical section whose inside has axially parallel ball raceways in which Balls of a ball cage are arranged axially displaceable. This ver sliding device therefore allows both a telescopic axial displacement Possibility of the propeller shaft arrangement as well as the portability of the Torque attacking device.

Der Kugelkäfig kann aus einem Kunststoff bestehen, wobei ein harter Poly äthylenwerkstoff zu bevorzugen ist. The ball cage can consist of a plastic, a hard poly ethylene material is preferred.

Zur Vermeidung eines ungewollten Herausziehens des Kugelkäfigs aus dem hohlzylindrischen Abschnitt einer der beiden Halbwellen kann dieser hohl zylindrische Abschnitt einen axialen Anschlag aufweisen, der erst nach der Montage der Verschiebevorrichtung wirksam wird.To prevent the ball cage from being pulled out unintentionally Hollow cylindrical section of one of the two half waves can be hollow cylindrical section have an axial stop that only after the Assembly of the displacement device takes effect.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die rechts- und linksseitigen End stücke der Halbwellen als Flanschscheiben ausgebildet, mit denen die Gelenk wellenanordnung an dem Schalt- oder Automatikgetriebe einerseits und einem Hinterachsdifferentialgetriebe andererseits befestigbar ist.In one embodiment of the invention, the right and left ends pieces of the half-shafts are designed as flange washers with which the joint shaft arrangement on the manual or automatic transmission on the one hand and one Rear axle differential gear can be attached on the other hand.

An den Stirnseiten dieser Flanschscheiben können auch gummielastische Bereiche angeordnet bzw. anvulkanisiert sein, die zusätzlich zur gesonderten Dämpfung von nach Möglichkeit nicht in die Gelenkwellenanordnung einzu leitenden Schwingungen und Lastschlägen dienen. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass gummielastische Scheiben (Gummigelenkscheiben) zwischen den genannten Flanschen und den Anschlussstücken von dem antreibenden und/oder dem anzutreibenden Aggregat angeordnet sind.On the end faces of these flange washers can also be elastic Areas can be arranged or vulcanized in addition to the separate Damping from if possible not in the drive shaft arrangement serve conductive vibrations and load shocks. However, it can also be provided that rubber-elastic washers (rubber joint washers) between the mentioned flanges and the fittings of the driving and / or the unit to be driven are arranged.

Nicht ausgeschlossen wird, dass die erfindungsgemäße Gelenkwellenan ordnung auch in anderen technischen Bereichen Anwendung findet. Zu nennen sind hier beispielsweise landwirtschaftstechnische Anwendungen, etwa der Antrieb von Landmaschinen.It is not excluded that the propeller shafts according to the invention regulations also apply in other technical areas. To call are, for example, agricultural engineering applications, such as Drive of agricultural machinery.

Die Erfindung lässt sich anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels er läutern, das der beigefügten Zeichnung entnehmbar ist. Darin ist in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeugantriebsstrang mit der erfindungsge mäßen Gelenkwellenanordnung 30 abgebildet. Dieser beispielhafte Antriebs strang gehört zu einem Kraftfahrzeug mit einem im Vorderwagen angeordneten Motor 1, der mit einem antriebstechnisch nachgeordneten Schaltgetriebe 2 über eine Schaltkupplung 3 verbunden ist.The invention can be explained on the basis of a specific exemplary embodiment, which can be found in the accompanying drawing. This shows a vehicle drive train with the propshaft arrangement 30 according to the invention in a schematic illustration. This exemplary drive train belongs to a motor vehicle with a motor 1 arranged in the front end, which is connected to a drive-related subordinate transmission 2 via a clutch 3 .

Zwischen dieser Motor-Getriebe-Einheit und einem im Bereich der Hinterachse angeordneten Differentialgetriebe 29 ist die erfindungsgemäße zweiwellige Gelenkwellenanordnung 30 antriebstechnisch eingebunden, mit der ein von dem Motor 1 erzeugtes Drehmoment von dem Vorderwagen zu dem Hinter wagen weitergeleitet werden kann.Between this motor-transmission unit and a differential gear 29 arranged in the area of the rear axle, the inventive two-shaft propeller shaft arrangement 30 is integrated in the drive technology, with which a torque generated by the engine 1 can be passed on from the front car to the rear car.

Dazu ist an der Getriebeabtriebswelle 4 eine Flanschscheibe 5 angebracht, die mit einer Flanschscheibe 6 an der linksseitigen Halbwelle 8 drehfest mittels Schrauben 21, 22 verbunden ist. Zwischen den beiden Flanschscheiben 5, 6 ist hier eine gummielastische Scheibe 7 angeordnet oder an einer der beiden Flanschscheiben 5, 6 anvulkanisiert, die dämpfend auf die aus dem Motor- Getriebe-Bereich kommenden Schwingungen oder Stöße wirkt.For this purpose, a flange disk 5 is attached to the transmission output shaft 4 and is connected to a flange disk 6 on the left-hand half shaft 8 in a rotationally fixed manner by means of screws 21 , 22 . Between the two flange disks 5 , 6 , a rubber-elastic disk 7 is arranged or vulcanized onto one of the two flange disks 5 , 6 , which has a damping effect on the vibrations or shocks coming from the engine / transmission area.

Ausgehend von dem Flansch 6 erstreckt sich die linksseitige Halbwelle 8 zunächst bis zu einem Wellenlager 9, das über einen Lagerbock 9a mit dem Unterboden des Fahrzeugs fest verbunden ist. Dicht hinter diesem Wellenlager 9 ist die Halbwelle 8 mit einem hier stark vereinfacht dargestellten Gleichlauf schiebegelenk 10 verbunden, dass konstruktiv zur Aufnahme von Beuge winkeln zulässt sowie eine erste Axialverschieblichkeit 32 der beiden Halbwellen 8, 9 zueinander ermöglicht.Starting from the flange 6 , the left-hand half-shaft 8 initially extends to a shaft bearing 9 , which is firmly connected to the underbody of the vehicle via a bearing block 9 a. Close behind this shaft bearing 9 , the half-shaft 8 is connected to a sliding joint 10 shown here in a highly simplified manner, which allows constructional angles to accommodate bending and allows a first axial displacement 32 of the two half-shafts 8 , 9 to one another.

Die Abtriebsseite dieses Gleichlaufschiebegelenks 10 ist mit einem Achszapfen 11 verbunden, der in an sich bekannter Weise axial ausgerichtete Kugellauf bahnen aufweist. In diesen Kugellaufbahnen werden Kugeln 25 geführt, die in einem vorzugsweise aus hartem Polyäthylen bestehenden Kugelkäfig 26 gehalten werden. Der Achszapfen 11 und die Kugeln 25 samt Kugelkäfig 26 sind von einem hülsenförmigen Abschnitt 12 der rechtsseitigen Halbwelle 13 der Gelenkanordnung umfasst, an dessen Innenseite ebenfalls achsparallele Kugellaufbahnen für die Kugeln 25 eingearbeitet sind. Zusätzlich weist der Hülsenabschnitt 12 einen Anschlag 14 auf, der ein unerwünschtes Heraus ziehen des Kugelkäfigs 26 aus diesem Verschiebeabschnitt der Gelenkwellen anordnung 30 verhindert. Diese Verschiebevorrichtung 27 ermöglicht einen zusätzlichen axialen Längenausgleich über einen Verschiebeweg 31.The output side of this constant velocity sliding joint 10 is connected to an axle pin 11 , which has axially aligned ball raceways in a manner known per se. Balls 25 are guided in these ball raceways and are held in a ball cage 26 which is preferably made of hard polyethylene. The axle journal 11 and the balls 25 together with the ball cage 26 are encompassed by a sleeve-shaped section 12 of the right-hand half shaft 13 of the joint arrangement, on the inside of which axially parallel ball raceways for the balls 25 are also incorporated. In addition, the sleeve portion 12 has a stop 14 which prevents an undesired pulling out of the ball cage 26 from this sliding portion of the propeller shaft assembly 30 . This displacement device 27 enables an additional axial length compensation via a displacement path 31 .

Der rechtsseitige Halbwellenabschnitt 13 erstreckt sich sodann in Richtung zur Hinterachse bis zu einem weiteren Flansch 15, der mit oder ohne Zwischen fügen eines gummielastischen Bauteils mit dem Eingangsbereich (Flansch 23) des Differentialgetriebes 13 drehfest mittels geeigneter Befestigungselemente (Schrauben 23, 24) verbunden ist. Von dem Differentialgetriebe 29 gehen wie üblich Hinterradantriebswellen 17, 18 ab, mit denen die Hinterräder 19, 20 angetrieben werden.The right-hand half-shaft section 13 then extends in the direction of the rear axle up to a further flange 15 , which is connected with or without the addition of a rubber-elastic component to the input area (flange 23 ) of the differential gear 13 in a rotationally fixed manner by means of suitable fastening elements (screws 23 , 24 ). As usual, rear wheel drive shafts 17 , 18 , with which the rear wheels 19 , 20 are driven, depart from the differential gear 29 .

Ebenso ist aber auch denkbar, dass die axial wirksame Verschiebevorrichtung 27 antriebsseitig vor dem Lager 9 samt Lagerbock 9a und dem Gleichlauf schiebegelenk 10 angeordnet ist.However, it is also conceivable that the axially effective displacement device 27 is arranged on the drive side in front of the bearing 9 together with the bearing block 9 a and the constant velocity sliding joint 10 .

Durch vorherige Einstellung der für eine Axialverschiebung im Gleichlauf schiebegelenk 10 notwendigen axialen Mindeststellkräfte kann im Betrieb eine gestufte axiale Verschieblichkeit der Gelenkwellenanordnung 30 erreicht werden.By setting the axial minimum actuating forces necessary for an axial displacement in synchronism 10, a stepped axial displaceability of the cardan shaft arrangement 30 can be achieved in operation.

Es sind aber auch Einsatzfälle denkbar, bei denen in eine für ein Fahrzeug bereits erprobte und zugelassene Antriebeswellenanordnung der in Rede stehenden Art konstruktiv vorhanden ist, die zwar ein etwa mittig angeordnetes Gleichlaufschiebegelenk 10, jedoch keine axial wirksame Verschiebevor richtung 27 der beschriebenen Art aufweist. In einem solchen Fall könnte beispielsweise durch Beibehaltung der kompletten linksseitigen Halbwelle 8 samt Flansch 6, Lager 9, Lagerbock 9a und Gleichlaufschiebegelenk 10 sowie durch Ergänzung der rechtsseitigen Halbwelle 13 um die beschriebene axial wirksame Verschiebevorrichtung 27 und Erhöhung der für eine axiale Verschie bung des Gleichlaufschiebegelenkes 10 notwenigen Verschiebekraftgrenze die gewünschte zweistufige axiale Verschiebbarkeit erreicht werden, ohne dass dazu etwa ein neues Gleichlauffestgelenk 10 in diesem Gelenkwellenaufbau komplett zu erproben wäre.However, there are also conceivable cases in which a drive shaft arrangement of the type in question, which has already been tested and approved for a vehicle, is structurally available, which although it has an approximately centrally arranged constant velocity sliding joint 10 , but does not have an axially effective Verschiebevor device 27 of the type described. In such a case could, for example, by maintaining the complete left half shaft 8 including flange 6 , bearing 9 , bearing block 9 a and constant velocity sliding joint 10, and by supplementing the right half shaft 13 by the described axially effective displacement device 27 and increasing the axial displacement of the constant velocity sliding joint 10 necessary displacement force limit, the desired two-stage axial displaceability can be achieved without having to completely test a new constant velocity fixed joint 10 in this propeller shaft structure.

Die erfindungsgemäße Gelenkwellenanordnung ist unter Beibehaltung des Erfindungsgedankens auch derart aufbaubar, dass in jeder der beiden Halb wellen 8, 13 rechts- und linksseitig des Gleichlaufgelenkes 10 eine solche Ver schiebevorrichtung 27 angeordnet ist.The propeller shaft arrangement according to the invention can also be constructed while maintaining the inventive concept in such a way that in each of the two half shafts 8 , 13 right and left side of the constant velocity joint 10 such a sliding device 27 is arranged.

Die beschriebene Gelenkwellenanordnung 30 zeichnet sich durch ihren ver gleichsweise einfachen Aufbau gegenüber den bisher bekannt gewordenen vergleichbaren Gelenkwellenanordnung aus, was sich deutlich bei den für deren Herstellung notwenigen Kosten bemerkbar macht. Darüber hinaus ist mit dieser Gelenkwellenanordnung 30 das von der Motor-Getriebeeinheit ange botene Drehmoment weitgehend schwingungs- und axialschlagfrei zum Hinter achsdifferential übertragbar. Insbesondere die Übertragung von Schwingungs geräuschen in den Unterbodenbereich des Kraftfahrzeuges kann auf diese Weise erfolgreich unterbunden werden. The described drive shaft assembly 30 is characterized by its comparatively simple structure compared to the previously known comparable drive shaft assembly, which is clearly noticeable in the costs necessary for their manufacture. In addition, with this cardan shaft arrangement 30, the torque offered by the motor-transmission unit can be largely transmitted to the rear axle differential without vibration and axial shock. In particular, the transmission of vibration noises in the underbody area of the motor vehicle can be successfully prevented in this way.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Motor
engine

22

Schaltgetriebe
manual transmission

33

Schaltkupplung
clutch

44

Getriebeabtriebswelle
Gearbox output shaft

55

Flansch
flange

66

Flansch
flange

77

Gummieelastische Scheibe
Rubber-elastic disc

88th

Linke Halbwelle
Left half wave

99

Lager
camp

99

a Lagerbock
a bearing block

1010

Gleichlaufschiebegelenk
Constant velocity sliding joint

1111

Achszapfen
journal

1212

Hülsenförmiger Abschnitt
Sleeve-shaped section

1313

Rechte Halbwelle
Right half wave

1414

Anschlag
attack

1515

Flansch
flange

1616

Flansch
flange

1717

Hinterradantriebswelle
Rear drive shaft

1818

Hinterradantriebswelle
Rear drive shaft

1919

Hinterrad
rear wheel

2020

Hinterrad
rear wheel

2121

Befestigungsmittel (Schraube)
Fasteners (screw)

2222

Befestigungsmittel (Schraube)
Fasteners (screw)

2323

Befestigungsmittel (Schraube)
Fasteners (screw)

2424

Befestigungsmittel (Schraube)
Fasteners (screw)

2525

Kugel
Bullet

2626

Kugelkäfig
ball cage

2727

Verschiebevorrichtung
Shifter

2929

Differentialgetriebe
differential gear

3030

Gelenkwellenanordnung
Propeller shaft assembly

3131

Verschiebeweg des Gleichlauffestgelenks
Displacement of the constant velocity fixed joint

3232

Verschiebeweg des Gleichlaufschiebegelenks
Displacement of the constant velocity sliding joint

Claims

1. PTO shaft arrangement ( 30 ) for a motor vehicle, with two half shafts ( 8 , 13 ), each one to the driving and one to the drive unit to be driven connecting piece ( 6 , 15 ), a joint connecting the two half shafts ( 8 , 14 ) as well as with at least one axially effective displacement device, characterized in that
that the joint is designed as a constant velocity sliding joint ( 10 ) and
that the at least one axially effective displacement device ( 27 ) is arranged between the constant velocity sliding joint ( 10 ) and one of the connecting pieces ( 6 , 15 ).

2. Cardan shaft arrangement according to claim 1, characterized in that the at least one axially effective displacement device ( 27 ) is arranged in the region of the end of one of the two half-shafts ( 8 , 13 ) pointing to the constant-velocity sliding joint ( 10 ).

3. drive shaft arrangement according to claim 1 or claim 2, characterized in that the at least one displacement device ( 27 ) comprises a hollow cylindrical portion ( 12 ) of one of the half shafts ( 8 , 13 ) into which an axle journal ( 11 ) of the constant velocity joint ( 10 ) protrudes , wherein the axle journal ( 11 ) on its outside and the hollow cylindrical section ( 12 ) of the half shaft ( 8 , 13 ) on its inside each have axially parallel ball raceways, and that balls ( 25 ) held in a ball cage ( 26 ) can be rolled between the ball raceways the axle journal ( 11 ) and the hollow cylindrical section ( 12 ) of the half shaft ( 8 , 13 ) are arranged.

4. Cardan shaft arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the hollow cylindrical section ( 12 ) has an effective stop ( 14 ) for a ball cage ( 26 ) after the mounting of the displacement device ( 27 ).

5. Cardan shaft arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that flange disks ( 6 , 15 ) are formed on the connecting pieces, on the outwardly white end faces of which a rubber-elastic material is arranged or vulcanized.

6. PTO shaft arrangement according to claim 5, characterized in that the flange disks ( 6 , 15 ) are formed as rubber joint disks.

7. Cardan shaft arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the constant-velocity sliding joint ( 10 ) has a preset desired pushing force limit, after which this joint ( 10 ) becomes axially displaceable.

8. PTO shaft arrangement according to claim 7, characterized in that the target pushing force limit is adjustable by the contact pressure of the balls ( 25 ) in the displacement device ( 27 ).