DE10251056A1 - Arrangement for connecting motor vehicle longitudinal drive shaft to gearbox shaft has radially inner joint part directly connected to gearbox shaft, radially outer joint part connected to drive shaft - Google Patents

Arrangement for connecting motor vehicle longitudinal drive shaft to gearbox shaft has radially inner joint part directly connected to gearbox shaft, radially outer joint part connected to drive shaft Download PDF

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Abstract

The arrangement has a homokinetic synchronous rotary joint with one part connected to the tubular longitudinal drive shaft (10) and the other part connected to the gearbox shaft (14) so as to rotate with the respective shaft. The radially inner lying joint part (20) is directly connected to the gearbox shaft and the radially outer joint part (30) is connected to the drive shaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden einer Längsantriebswelle in einem Kraftfahrzeug mit einer Getriebewelle, insbesondere der Ritzelwelle eines Hinterachsgetriebes, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for connecting a longitudinal drive shaft in a motor vehicle with a gear shaft, in particular the pinion shaft a rear axle transmission, according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung zum Verbinden einer Ritzelwelle eines Hinterachsgetriebes bzw. Differenziales eines Kraftfahrzeuges mit einer Längsantriebswelle (auch als Kardanwelle bezeichnet) beschreibt beispielsweise die DE 102 08 962.0-12 , bei der in üblicher Weise der radial äußere Gelenkteil des homokinetischen Gleichlaufgelenkes über einen an der Ritzelwelle befestigten Ringflansch mit der Ritzelwelle verbunden ist, während die Längsantriebswelle mittels eines angeformten Wellenstummels in das radial innere Gelenkteil eingreift, sodass das Gleichlaufgelenk der Längsantriebswelle zugeordnet ist. Problematisch ist bei solchen Antriebsverbindungen deren Gewicht und Rundlauffähigkeit, die zum Auftreten von Unwuchten führen können bzw. ein aufwändiges Auswuchten erfordern.Such a device for connecting a pinion shaft of a rear axle transmission or differential of a motor vehicle to a longitudinal drive shaft (also referred to as a cardan shaft) describes, for example DE 102 08 962.0-12 , in which the radially outer joint part of the homokinetic constant velocity joint is connected to the pinion shaft via an annular flange attached to the pinion shaft, while the longitudinal drive shaft engages in the radially inner joint part by means of an integrally formed shaft stub, so that the constant velocity joint is assigned to the longitudinal drive shaft. The problem with such drive connections is their weight and concentricity, which can lead to the occurrence of imbalances or require complex balancing.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die baulich einfacher und gewichts günstiger ist und die ggf. ein nachträgliches Auswuchten vermeidet.The object of the invention is a Device of the generic type to propose the structurally simpler and cheaper is and possibly a subsequent one Avoids balancing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.This object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved. advantageous Further developments of the invention can be found in the further claims.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der radial innenliegende Gelenkteil unmittelbar drehfest mit der Getriebewelle und der radial äußere Gelenkteil mit der Längsantriebswelle verbunden ist. Daraus resultiert eine vorteilhafte Verringerung der rotierenden Massen der Vorrichtung, die zudem baulich kürzer und konstruktiv steifer auslegbar ist. Der für den Anschluss der Längsantriebswelle bisher übliche Wellenstummel kann entfallen.According to the invention it is proposed that the radially inner joint part immediately rotatably with the gear shaft and the radially outer joint part with the longitudinal drive shaft connected is. This results in an advantageous reduction of the rotating masses of the device, which are also structurally shorter and is structurally stiffer. The one for connecting the longitudinal drive shaft usual so far Stub waves can be eliminated.

Bevorzugt wird der radial innenliegende Gelenkteil mit der Getriebewelle über eine Steckverzahnung verbunden und in an sich bekannter Weise mittels eines in die Getriebewelle eingesprengten Sicherungsringes axial gehalten.The radially inner one is preferred Joint part connected to the gear shaft via a spline and in a manner known per se by means of a gear shaft detached circlip held axially.

Ferner kann der radial äußere Gelenkteil mittels mehrerer Schrauben mit einem Ringflansch der rohrförmigen Längsantriebswelle verschraubt sein, woraus eine gewichtsgünstige, lösbare Verbindung geschaffen ist.Furthermore, the radially outer joint part by means of several screws with an annular flange of the tubular longitudinal drive shaft be screwed, creating a low-weight, detachable connection is.

Der besagte Ringflansch kann an die rohrförmige Längsantriebswelle angeschweißt sein; bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, den Ringflansch unmittelbar an die Längsantriebswelle anzuformen. Dies ergibt eine weitere deutliche Verringerung des Gewichtes der Antriebsverbindung, insbesondere wenn zudem die Längsantriebswelle aus Leichtmetall gefertigt ist.Said ring flange can be connected to the tubular Propeller shaft welded his; however, it is preferably proposed to directly the ring flange to the longitudinal drive shaft to mold. This results in a further significant reduction in weight the drive connection, especially if the longitudinal drive shaft is made of light metal.

Zur Sicherstellung eines Unwuchten vermeidenden Rundlaufes der Vorrichtung kann an den Ringflansch ein fertigungstechnisch einfach herzustellender, das radial äußere Gelenkteil umfassender Zentrierbund angeformt sein.To ensure unbalance Avoiding concentricity of the device can on the ring flange a radially outer joint part that is easy to manufacture comprehensive centering collar.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass somit erfindungsgemäß das relativ schwere Gleichlaufgelenk unmittelbar drehfest an der Getriebewelle als Ritzelwelle des Hinterachsgetriebes angebracht ist und damit nicht mehr wie bisher von vorne herein der Längsantriebswelle, sondern nunmehr der Hinterachse zugeordnet ist. Die relativ schwere Hinterachseinheit mit Hinterachsgetriebe, deren Ritzelwelle und dem Gleichlaufgelenk wird ausgewuchtet, insbesondere mit einem Anschluss am äußeren Gelenkteil als Eingangsflansch. Nach dem Auswuchten tritt somit an diese schwere Hinterachseinheit keine Unwucht auf. Zwischen dem äußeren Gelenkteil des Gleichlaufgelenks und dem Anschluss der Längsantriebswelle liegt ein Zentrierspiel, das zwar gering ist, aber dennoch eine geringe Exzentrizität und damit eine Unwucht der Längsantriebswelle bedingt. Die Masse der Längsantriebswelle ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch stark reduziert, dass im Gegensatz zum Stand der Technik das relativ schwere Gleichlaufgelenk der ausgewuchteten Hinterachseinheit zugeordnet ist und die Längsantriebswelle ggf. aus Leichtmetall hergestellt ist. Da die Unwucht der Längsantriebswelle durch das Produkt aus deren Masse und der Exzentrizität bestimmt ist, wird die Unwucht der Längsantriebswelle durch die vorstehende Massereduzierung wesentlich reduziert, sodass mit den vorstehenden relativ einfachen Maßnahmen die Unwucht des gesamten Antriebsstrangs vorteilhaft reduzierbar ist.In summary it can be stated that according to the invention this is relative heavy constant velocity joint immediately rotatably on the gear shaft as Pinion shaft of the rear axle gear is attached and therefore not more like before the longitudinal drive shaft, but now is assigned to the rear axle. The relatively heavy rear axle unit with rear axle gear, its pinion shaft and the constant velocity joint is balanced, especially with a connection on the outer joint part as Input flange. After balancing, this occurs at this heavy one Rear axle unit no imbalance. Between the outer joint part of the constant velocity joint and the connection of the longitudinal drive shaft Centering game, which is small, but still a low eccentricity and therefore one Imbalance of the longitudinal drive shaft conditionally. The mass of the longitudinal drive shaft is in the arrangement according to the invention greatly reduced that, in contrast to the prior art the relatively heavy constant velocity joint of the balanced rear axle unit is assigned and the longitudinal drive shaft possibly made of light metal. Because the unbalance of the longitudinal drive shaft determined by the product of their mass and the eccentricity the unbalance of the longitudinal drive shaft significantly reduced by the above mass reduction, so that with the above relatively simple measures, the unbalance of the whole Drive train is advantageously reduced.

Schließlich wird zur Erzielung einer zuverlässigen Abdichtung des Gleichlaufgelenkes vorgeschlagen, dass zwischen dem Ringflansch und dem radial äußeren Gelenkteil eine Abdeckscheibe eingespannt ist und dass zwischen der Getriebewelle und dem äußeren Gelenkteil eine mittels eines Stützringes gehaltene Staubschutzmanschette dicht angeordnet ist.Finally, to achieve one reliable Sealing the constant velocity joint suggested that between the Ring flange and the radially outer joint part a cover plate is clamped and that between the gear shaft and the outer joint part one by means of a support ring held dust cover is tightly arranged.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher beschrieben.Two embodiments of the invention are described in more detail below with further details.

Die anliegende schematische Zeichnung zeigt in:The attached schematic drawing shows in:

1 eine Vorrichtung zum Verbinden einer Längsantriebswelle eines Kraftfahrzeuges über ein Gleichlaufgelenk mit der Ritzelwelle eines Hinterachsgetriebes; und 1 a device for connecting a longitudinal drive shaft of a motor vehicle via a constant velocity joint to the pinion shaft of a rear axle transmission; and

2 die Längsantriebswelle mit unmittelbar angeformten Ringflansch zur Verbindung mit dem radial äußeren Gelenkteil des Gleichlaufgelenkes der Vorrichtung nach 1. 2 the longitudinal drive shaft with an integrally formed ring flange for connection to the radially outer joint part of the constant velocity joint of the device 1 ,

Gemäß 1 ist eine nur teilweise dargestellte Längsantriebswelle 10 über ein homokinetisches Gleichlauf-Verschiebegelenk 12 mit der Getriebewelle bzw. Ritzelwelle 14 eines ebenfalls nur teilweise dargestellten Hinterachs-Differenziales 16 für ein Kraftfahrzeug trieblich verbunden. Die Ritzelwelle 14 ist in bekannter Weise in dem Gehäuse 15 des Differenziales 16 drehbar gelagert und mittels eines Wellendichtringes 17 abgedichtet.According to 1 is a longitudinal drive shaft shown only partially 10 via a homokinetic constant velocity sliding joint 12 with the gear shaft or pinion shaft 14 of a rear axle differential, also shown only partially 16 drivingly connected for a motor vehicle. The pinion shaft 14 is in the housing in a known manner 15 of the differential 16 rotatably supported and by means of a shaft seal 17 sealed.

Die Längsantriebswelle 10 (auch als Kardanwelle bezeichnet) ist des weiteren an ihrem nicht dargestellten Ende mit einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe des Kraftfahrzeuges verbunden. Diese Verbindung mit der entsprechenden Getriebewelle könnte ebenfalls oder alternativ wie nachstehend beschrieben ausgeführt sein.The longitudinal drive shaft 10 (Also referred to as a cardan shaft) is further connected at its end, not shown, to a speed change gear of the motor vehicle. This connection to the corresponding gear shaft could also or alternatively be carried out as described below.

Die Ritzelwelle 14 ist an ihrem stirnseitigem Ende über eine allgemein mit 18 bezeichnete Steckverzahnung mit dem radial inneren Gelenkteil 20 des Gleichlaufgelenkes 12 drehfest verbunden, wobei ein in die Ritzelwelle 14 in eine entsprechende Ringnut 22 eingesprengter Sicherungsring 24 den Gelenkteil 20 axial sichert.The pinion shaft 14 is at its front end via a spline generally designated 18 with the radially inner joint part 20 of the constant velocity joint 12 rotatably connected, one in the pinion shaft 14 in a corresponding ring groove 22 broken circlip 24 the joint part 20 axially secures.

Die Drehmomentübertragung vom inneren Gelenkteil 20 zum radial äußeren Gelenkteil 30 des Gleichlaufgelenkes 12 erfolgt in bekannter Weise über die in entsprechenden Führungsbahnen 26, 28 des inneren Gelenkteiles 20 und des äußeren Gelenkteiles 30 geführten Gelenkkugeln 32 mit dem Kugelkäfig 34.The torque transmission from the inner joint part 20 to the radially outer joint part 30 of the constant velocity joint 12 takes place in a known manner via the corresponding guideways 26 . 28 of the inner joint part 20 and the outer joint part 30 guided joint balls 32 with the ball cage 34 ,

Der äußere Gelenkteil 30 ist ferner mittels mehrerer Schrauben 36 mit einem an die rohrförmige Längsantriebswelle 10 bei 38 angeschweißten Ringflansch 40 mit entsprechenden Gewindebohrungen 40a fest verbunden, wobei zur exakten Zentrierung des Ringflansches 40 an dem rotationssymetrischen Außenumfang des Gelenkteiles 30 an den Ringflansch 40 ein Zentrierbund 42 angeformt ist, der den Außenumfang des Gelenkteiles 30 mit geringer Presspassung umfasst.The outer joint part 30 is also by means of several screws 36 with one on the tubular longitudinal drive shaft 10 with 38 welded ring flange 40 with corresponding threaded holes 40a firmly connected, whereby for exact centering of the ring flange 40 on the rotationally symmetrical outer circumference of the joint part 30 to the ring flange 40 a centering collar 42 is molded on the outer circumference of the joint part 30 with a small press fit.

Zwischen dem Ringflansch 40 und der diesem zugewandten Stirnseite des Gelenkteiles 30 ist in einer in dem Gelenkteil 30 eingearbeiteten, ringförmigen Vertiefung 44 ein topfförmiger Abschlussdeckel 46 eingespannt, der das Gleichlaufgelenk 12 zur Längsantriebswelle 10 hin abdichtet.Between the ring flange 40 and the end face of the joint part facing this 30 is in one in the joint part 30 incorporated, annular recess 44 a pot-shaped cover 46 clamped by the constant velocity joint 12 to the longitudinal drive shaft 10 seals off.

Zur Abdichtung des Gleichlaufgelenkes 12 in der entgegengesetzten Richtung ist mittels der Schrauben 36 ein Stützring 48 am Gelenkteil 30 befestigt, der ein Staubschutzmanschette 50 trägt. Die Staubschutzmanschette 50 wiederum umfasst dicht die Ritzelwelle 14.For sealing the constant velocity joint 12 in the opposite direction is by means of the screws 36 a support ring 48 on the joint part 30 attached to a dust sleeve 50 wearing. The dust protection sleeve 50 in turn encloses the pinion shaft 14 ,

Während das Gleichlaufgelenk 12 und die Ritzelwelle 14 in üblicher Weise aus Stahl hergestellt sind, ist die rohrförmige Längsantriebswelle 10 aus einem weniger festem Material als Stahl, bevorzugt aus Leichtmetall, insbesondere aus einer hochfesten Aluminiumlegierung gefertigt.During the constant velocity joint 12 and the pinion shaft 14 are made of steel in the usual way, is the tubular longitudinal drive shaft 10 made of a less strong material than steel, preferably of light metal, in particular of a high-strength aluminum alloy

In der 2 ist eine alternative Vorrichtung beschrieben, wobei nur die Unterschiede zur 1 dargestellt sind. Funktionell gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the 2 describes an alternative device, only the differences from 1 are shown. Functionally identical parts are provided with the same reference symbols.

Dabei ist der Ringflansch 40' unmittelbar an die rohrförmige Längsantriebswelle 10' angeformt. Die Verschraubung mit dem äußeren Gelenkteil 30 des Gleichlaufgelenkes 12 ist durch mehrere, durchgehende Schrauben 52 mit Schraubenmuttern 54 unter Zwischenschaltung von Beilagscheiben 56 durchgeführt.Here is the ring flange 40 ' directly to the tubular longitudinal drive shaft 10 ' formed. The screw connection with the outer joint part 30 of the constant velocity joint 12 is by several, continuous screws 52 with nuts 54 with the interposition of washers 56 carried out.

Der vorstehend beschriebene Zentrierbund 42 ist an den Ringflansch 40' zusätzlich mit angeformt. Die Längsantriebswelle 10' mit dem angeformten Ringflansch 40' ist wiederum aus einer hochfesten Aluminiumlegierung hergestellt.The centering collar described above 42 is on the ring flange 40 ' additionally molded on. The longitudinal drive shaft 10 ' with the molded ring flange 40 ' is in turn made from a high-strength aluminum alloy.

Bei der Montage der Vorrichtung gemäß den 1 oder 2 kann ggf. die Montageeinheit Ritzelwelle 14 im Gehäuse 16 und das Gleichlaufgelenk 12 vorab ausgewuchtet werden. Aufgrund des relativ geringen Gewichtes der Längsantriebswelle 10 und der exakten Zentrierung über den Zentrierbund 42 kann eine weitere, relativ aufwändige Auswuchtung der gesamten Antriebsvorrichtung entfallen.When assembling the device according to the 1 or 2 may be the pinion shaft assembly unit 14 in the housing 16 and the constant velocity joint 12 be balanced in advance. Due to the relatively low weight of the longitudinal drive shaft 10 and exact centering via the centering collar 42 a further, relatively complex balancing of the entire drive device can be omitted.

Claims (10)

Vorrichtung zum Verbinden einer Längsantriebswelle in einem Kraftfahrzeug mit einer Getriebewelle, insbesondere der Ritzelwelle eines Hinterachsgetriebes, unter Zwischenschaltung eines homokinetischen Gleichlaufdrehgelenkes, dessen einer Gelenkteil mit der rohrförmigen Längsantriebswelle und der andere Gelenkteil mit der Getriebewelle drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innenliegende Gelenkteil (20) unmittelbar drehfest mit der Getriebewelle (14) und der radial äußere Gelenkteil (30) mit der Längsantriebswelle (10) verbunden ist.Device for connecting a longitudinal drive shaft in a motor vehicle to a transmission shaft, in particular the pinion shaft of a rear axle transmission, with the interposition of a constant velocity constant velocity joint, one joint part of which is connected to the tubular longitudinal drive shaft and the other joint part is connected to the transmission shaft in a rotationally fixed manner, characterized in that the radially inner joint part ( 20 ) directly non-rotatable with the gear shaft ( 14 ) and the radially outer joint part ( 30 ) with the longitudinal drive shaft ( 10 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innenliegende Gelenkteil (20) mit der Getriebewelle (14) über eine Steckverzahnung (18) verbunden ist.Device according to claim 1, characterized in that the radially inner joint part ( 20 ) with the gear shaft ( 14 ) via a spline ( 18 ) connected is. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innenliegende Gelenkteil (20) mittels eines in die Getriebewelle (14) eingesprengten Sicherungsringes (24) axial gehalten ist.Device according to claims 1 and 2, characterized in that the radially inner joint part ( 20 ) into the gear shaft ( 14 ) broken circlip ( 24 ) is held axially. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Gelenkteil (30) mittels mehre rer Schrauben (36) mit einem Ringflansch (40) der rohrförmigen Längsantriebswelle (10) verschraubt ist.Device according to claims 1 to 3, characterized in that the radially outer joint part ( 30 ) using several screws ( 36 ) with a ring flange ( 40 ) of the tubular longitudinal drive shaft ( 10 ) is screwed. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (40') unmittelbar an die rohrförmige Längsantriebswelle (10') angeformt ist.Device according to one or more of the Claims 1 to 4, characterized in that the ring flange ( 40 ' ) directly to the tubular longitudinal drive shaft ( 10 ' ) is molded on. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (40) an die rohrförmige Längsantriebswelle (10) angeschweißt ist.Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the ring flange ( 40 ) to the tubular longitudinal drive shaft ( 10 ) is welded on. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ringflansch (40; 40') ein das radial äußere Gelenkteil (30) umfassender Zentrierbund (42) angeformt ist.Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that on the ring flange ( 40 ; 40 ' ) the radially outer joint part ( 30 ) comprehensive centering collar ( 42 ) is molded on. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Längsantriebswelle (10) aus Leichtmetall hergestellt ist.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the tubular longitudinal drive shaft ( 10 ) is made of light metal. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ringflansch (40) und dem radial äußeren Gelenkteil (30) eine Abdeckscheibe (46) eingespannt ist.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that between the ring flange ( 40 ) and the radially outer joint part ( 30 ) a cover plate ( 46 ) is clamped. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ge triebewelle (14) und dem äußeren Gelenkteil (30) eine mittels eines Stützringes (48) gehaltene Staubschutzmanschette (50) dicht angeordnet ist.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that between the gear shaft ( 14 ) and the outer joint part ( 30 ) by means of a support ring ( 48 ) held dust protection sleeve ( 50 ) is densely arranged.
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