DE2149091A1 - PTO SHAFT FOR VEHICLES, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLES - Google Patents

PTO SHAFT FOR VEHICLES, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLES

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DE2149091A1
DE2149091A1 DE19712149091 DE2149091A DE2149091A1 DE 2149091 A1 DE2149091 A1 DE 2149091A1 DE 19712149091 DE19712149091 DE 19712149091 DE 2149091 A DE2149091 A DE 2149091A DE 2149091 A1 DE2149091 A1 DE 2149091A1
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deformation
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Wilhelm Hipp
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Daimler Benz AG
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Daimler Benz AG
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • 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
    • F16C3/03—Shafts; Axles telescopic
    • 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
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/123—Deformation involving a bending action, e.g. strap moving through multiple rollers, folding of members

Description

Gelenkwelle für Fahrzeuge, insbesondere für Iraftfahrz.uge Die Erfindung betrifft eine Qelenkwelle für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei ein erster Wellenteil mit einem zweiten Wellenteil drehfest, aber axial verschiebbar, miteinander verbunden sind. Cardan shaft for vehicles, in particular for Iraftfahrz.uge The invention relates to a steering shaft for vehicles, in particular for motor vehicles, wherein a first shaft part with a second shaft part rotatably but axially displaceable, are connected to each other.

Die nähere Untersuchung von Auffahrunfällen hat ergeben, daß es zweckmäßig ist, Stoßenergie durch energieverzehrende Teile am Fahrzeug aufnehmen zu lassen. Die Gelenkwelle zwischen dem Motor und dem Achsantrieb kann hierzu ebenfalls einen Beitrag leisten. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Gelenkwelle vorzuschlagen1 die imstande ist, axial wirkende Stoßenergie aufzunehmen.The closer investigation of rear-end collisions has shown that it is appropriate is to allow impact energy to be absorbed by energy-consuming parts on the vehicle. The cardan shaft between the motor and the final drive can also do this Make contribution. The invention is therefore based on the object of a cardan shaft to propose1 that is able to absorb axially acting impact energy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeß dadurch gelöst, daß bei den eingangs genannten Gelenkwellen zur Vernichtung axialer Stoßenergie das erste mit dem zweiten Wellenteil durch ein Verformungsglied verbunden ist, welches der drehfesten Verbindung wirkungsaäßig parallel geschaltet ist.This object is achieved according to the invention in that at the beginning called cardan shafts to destroy axial impact energy the first with the second Shaft part is connected by a deformation member, which is the rotationally fixed connection is effectively connected in parallel.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß die Gelenkwelle axiale Stöße durch Verformung aufnehmen und dabei die Stoßenergie zumindest teilweise vernichten kann. Sie hat weiterhin den Vorteil, dan das hierfür vorgesehene Verformungsglied kein Drehmoment aufzunehmen braucht und infolgedessen bei der normalen Drehmomentübertragung keine Unwuchten am Verformungsslted bzw. keine Schwingungen und kein Flattern @uftreten können.The inventive design has the advantage that the cardan shaft absorb axial impacts by deformation and at least partially absorb the impact energy can destroy. It also has the advantage of having the deformation element provided for this purpose does not need to take up torque and consequently with normal torque transmission no imbalances on the deformation line or no vibrations and no fluttering can.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, wenn das Verformungsglied an beiden Seiten, d.h. am ersten und am zweiten Wellenteil fest eingespannt ist. Bevorzugt wird nach der Erfindung jedoch eine Lösung, wobei das Verformungsglied am ersten und/oder zweiten Wellenteil bei axialer Verschiebung erst nach einem bestimmten Leerweg zur Anlage kommt, hierdurch ist es möglich, die Gelenkwelle normal zu montieren bzw. Längentoleranzen auszugleichen oder aufzunehmen, ohne dabei das Verformungsglied zu beanspruchen.It is within the scope of the invention if the deformation member on both Sides, i.e. is firmly clamped on the first and second shaft part. Preferred is according to the invention, however, a solution, wherein the deformation member on the first and / or second shaft part in the case of axial displacement only after a certain one Free travel comes to rest, this makes it possible to mount the cardan shaft normally or to compensate for or absorb length tolerances without the deformation member to claim.

Fiir Gelenkwellen mit einem äußeren rohrförmigen Wellenteil, dessen geschlitztes Ende mittels einer Überwurfmutter am inneren Wellenteil axial festlegbar und drehfest mit ihm verbunden ist, schlägt die Erfindung vor, daß das Verformungsglied einerseits an der Stirnfläche des äußeren Wellenteils oder an einer Anlagefläche des inneren Wellenteils anliegen kann und andererseits entsprechend gegeniiber eine im wesentlichen achsnormal verlaufende Anlagefläche am inneren oder äußeren Wellenteil gegebenenfalls in bestimmtem Abstand vom anderen Ende des Verformuagsgliedes vorgesehen ist. Dabei kann das Verformungsglied- auf die innere Welle mit Fest- oder Schiebesitz, je nach Wahl oder Lage des Leerweges, aufgeschoben sein.For cardan shafts with an outer tubular shaft part, the Slotted end axially fixable by means of a union nut on the inner shaft part and rotatably connected to it, the invention proposes that the deformation member on the one hand on the end face of the outer shaft part or on a contact surface of the inner shaft part and on the other hand correspondingly against a essentially axially normal bearing surface on the inner or outer shaft part optionally provided at a certain distance from the other end of the deformation member is. The deformation element can be on the inner shaft with a fixed or sliding fit, be postponed depending on the choice or position of the free travel.

Eine andere Möglichkeit bei denselben Gelenkwellen besteht darin, daß erfindungsgemäß das Verformungsglied mit einem Ende an der Überwurfmutter befestigt bzw. abgestützt oder an einer Anlagefläche des inneren Wellenteils angelegt ist und je gegenüber eine im wesentlichen achsnormal verlaufende Anlagefläche am inneren oder äußeren Wellenteil gegebenenfalls in bestimmtem Abstand vom anderen Ende des Verformungsgliedes vorgesehen ist.Another possibility with the same cardan shafts is to that according to the invention the deformation member is fastened at one end to the union nut or is supported or applied to a contact surface of the inner shaft part and opposite each a substantially axially normal running contact surface on the inner or outer shaft part, if necessary at a certain distance from the other end of the Deformation member is provided.

Das Verformungsglied selbst kann erfindungsgemä'ß als ein Wollrohr aus Blech oder dergleichen ausgebildet sein. Eine andere Möglichkeit Lesteht erfin@@ungsgemäß darin, daß @@@ Verfermungsglied Rohrabschnitta größeren und Robrabschnitte kleineren Durclnnessers aufweist, die durch je einen im we@@ lichen achsnormal verlaufenden Teil zur Vorformung einer rollbalgähnlichen Falte verbunden sind.According to the invention, the deformation element itself can be a wool tube be formed from sheet metal or the like. Another possibility is to read according to the invention in that @@@ Verfermungs member pipe sections a larger and Robr sections smaller Has Durclnnessers, each by one in the we @@ normal to the axis extending part are connected to preform a bellows-like fold.

Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausfiihrungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt Fig.1 eine erste Ausfürungsform einer Gelenkwelle im Schnitt und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Gelenkwelle ebenfalls im Schnitt.Details of the invention are shown in the exemplary embodiments in the drawing, 1 shows a first embodiment of a cardan shaft in section and 2 shows a second embodiment of a cardan shaft, also in section.

Nach Figur 1 besteht die Gelenkwelle aus einem äußeren rohrförmigen Gelenkwellenteil 10, das in iiblicher Weise mit einem Sternflansch 11 an einer Gelenkscheibe befestigt ist und einen inneren Wellenteil 12, welches in das nicht mehr dargestellte Gelenk 13 iibergeht. Beide Teile 10 und 12 sind drehfest, aber axial verschiebbar, mittels einer Überwurfmutter 14 verbunden. Auf den inneren Wellenteil 12 ist ein Wellrohr 15 als Verformungsglied mit Fest- oder Schiebesitz aufgeschoben. Es stützt sich je nach Einbauart an einem Ende des äußeren Wellenteils 10 ab oder an der StS!rnfläche 20 einer Aufnahmehülse 21 oder des Lagers 22 des inneren Wellenteiles 12. A anderen Ende ist das Wellrohr 15 auf einem Bund 17 des inneren Wellenteils 12 angebracht und mit einer Gummimanschette 18 ihm gegeniiber abgediclltet. An diesem Ende ist das Wellrohr 15 mit einem nach außen gebördelten Rand 19 versehen, der sich bei axialen Verschiebungen nach Überbrückung des vorgegebenen Leemeges an der Stirnfläche 20 einer Aufnahmeh'.ilse 21 oder des Lagers 22 selbst abstiitzt. Beim umgekehrten Einbau liegt der Leerweg auf der andcren Seite und die Manschette 18 iiberbriickt den Abstand zwischen Wellrohr und Überwurfmutter.According to Figure 1, the cardan shaft consists of an outer tubular Cardan shaft part 10, which in the usual way with a star flange 11 on a joint disk is attached and an inner shaft part 12, which is not shown in the Joint 13 passes. Both parts 10 and 12 are non-rotatable, but axially displaceable, connected by means of a union nut 14. On the inner shaft part 12 is a Corrugated pipe 15 pushed on as a deformation element with a fixed or sliding fit. It supports depending on the type of installation at one end of the outer shaft part 10 from or on the StS! 20 of a receiving sleeve 21 or of the bearing 22 of the inner shaft part 12. A other At the end, the corrugated tube 15 is attached to a collar 17 of the inner shaft part 12 and sealed against it with a rubber sleeve 18. At this end is the corrugated pipe 15 is provided with an outwardly beaded edge 19, which is at axial displacements after bridging the specified leeward distance at the end face 20 of a receiving sleeve 21 or of the bearing 22 itself. With the reverse Installation, the free travel is on the other side and the sleeve 18 is bridged the distance between the corrugated pipe and the union nut.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist aus der Zeichnung verständlich. Bei axialen Stößen wird zunächst der zwischen dem Rand 19 und der Anlagefläche 20 bestehende Abstand iiberbrWickt und lsei weiterer axialer Vgrschiebung das Welirolir 15 axial zusunmmengedrückt. Es nimmt dabei Verformungsenergie auf.The operation of this device can be understood from the drawing. In the case of axial impacts, the one between the edge 19 and the contact surface 20 The existing distance is bridged and the Welirolir is used for further axial displacement 15 compressed axially. It absorbs deformation energy.

Nach Figur 2 dient die Überwurfmutter 14 zur Abstützung des Verformungsgliedes 23, welches mit einem Ende auf die Überwurfmutter 14 des äußeren Wellenteils aufgepreßt oder in anderer Weise an ihr befestigt bzw, abgestützt ist oder das Verformungsglied 23 ist mit dem einen Ende je nach Einbauart an der Anlagefläche 20 des inneren Wellenteils abgestützt.According to Figure 2, the union nut 14 is used to support the deformation member 23, one end of which is pressed onto the union nut 14 of the outer shaft part or is attached to it or is supported in some other way, or the deformation member 23 is at one end, depending on the type of installation, on the contact surface 20 of the inner shaft part supported.

Am anderen Ende wird das Verformungsglied 23 wiederum auf einem Bund 17 des inneren Wellenteils 12 aufgenommen. Die Anlage bei Verformung erfolgt an diesem Ende in der bei Figur 1 beschriebenen Art und Weise. Auch hier ist die Umkehrung möglich.At the other end, the deformation member 23 is again on a collar 17 of the inner shaft part 12 was added. The system in the event of deformation takes place on this end in the manner described in Figure 1. Again, the reverse is true possible.

Das Verformungsglied 23 hat mindestens einen Hülsenteil 24 größeren und mindestens einen liülsenteil 25 kleineren Durchmesser. Letzterer kann leicht konisch ausgebildet sein. Die Itiilsenteile stehen durch je einen im wesentlichen achsnormal verlaufenden Teil 26 in Verbindung der gewissermaßen eine rollbalgehnliche Falte vorformt. Bei axialen Stößen wird zunächst in beschriebener Art und Weise der vorgegebene Leerweg iiberbriickt und bei weiterer axialer Verschiebung stiilpt sich daiiii der Teil 26 nach innen um und der kleinere Wellenteil 25 schiebt sich unter entsprechender Verformung der rollbalgälinlichen Falte in den größeren Ifülsenteil o4 hinein. Dabei wird wiederum Stoßenergie aufgezehrt. Auch hierbei kann der Leerweg sowie die abdiclitende Gummimanscliette auf der einen oder der anderen Seite liegen.The deformation member 23 has at least one sleeve part 24 larger and at least one sleeve part 25 of smaller diameter. The latter can be easy be conical. Each of the parts of the unit essentially stands through one axially normal part 26 in connection with a kind of roll bellows-like Preforms crease. In the case of axial impacts, the procedure described is first of all the given free travel bridges and stops with further axial displacement daiiii the part 26 to the inside and the smaller shaft part 25 slides with a corresponding deformation of the bellows-like fold into the larger part of the fuselage o4 into it. In the process, impact energy is again consumed. Here too, the empty path as well as the abdiclitende rubber man's clip lie on one side or the other.

Claims (5)

AnspriicheClaims 1. Gelenkwelle für Fahrzeuge, insbesondere fiír Kraftfahrzeuge, wobei ein erster Wellenteil mit einem zweiten Wellenteil drehfest, aber axial verschiebbar, miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vernichtung axialer Stoßenergie der erste mit dem zweiten Wellenteil durch ein Verformungsglied verbunden ist, welches der drehfesten Verbindung wirkungsmäßig parallel geschaltet ist.1. Cardan shaft for vehicles, especially for motor vehicles, whereby a first shaft part with a second shaft part rotatably but axially displaceable, are connected to one another, characterized in that for destruction axial Impact energy of the first connected to the second shaft part by a deformation member is which of the non-rotatable connection is operatively connected in parallel. 2. Gelenkwelle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformungsglied (15,23) am ersten und/odor zweiten Wellenteil bei axialer Verschiebung erst nach einem b-stinmten Leerweg zur Anlage kommt. 2. Cardan shaft according to claim i, characterized in that the deformation member (15,23) on the first and / or second shaft part with axial displacement only after comes to a b-stinging idle path. 3. gelenkwelle nach Anspruch 1 oder 2 und mit einem äußeren rohrformigen Wellenteil, dessen geschlitztes Ende mittels einer Überwlrfmutter am inneren Wellenteil axial festlegbar und drehfest mit ihm verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daJS das Verformungsglied (15) einerseits an der Stirnfläche (1G) des äußeren Wellenteils (10) oder der Anlagefläche (20) des inneren Wellenteiles (12) anliegt und je gogeniiber eine im wesentlichen achsnormal verlaufende Anlagefläche (20 oder 16) am inneren oder äußeren Wellenteil gegebenenfalls in bestimmtem Abstand vom anderen Ende des Verformungsglledes (15) vorgesehen ist. 3. propeller shaft according to claim 1 or 2 and with an outer tubular Shaft part, the slotted end of which by means of a lock nut on the inner shaft part axially fixable and non-rotatably connected to it, characterized in that the the deformation member (15) on the one hand on the end face (1G) of the outer shaft part (10) or the contact surface (20) of the inner shaft part (12) and each gogeniiber an essentially axially normal bearing surface (20 or 16) on the inner or outer shaft part, if necessary at a certain distance from the other end of the Deformation Glledes (15) is provided. 4. delenkwelle nach Auspruch 1 oder 2 und mit einem äußeren rohrförmlgen Wellentell, dessen geschlitztes Ende mittels einer Uberwurfmutter an inneren Wellenteil axial festlegbar und drehfest mit ihm verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformungsglied (23) mit einem Ende an der Dberwurfmutter (14) befestigt bzw. abgest;jtzt oder an der Anlagefläche (20) des inneren Wellenteils (12) angelegt ist und je gegeniiber eine im wesentlichen achsnormal verlaufende Anlagefläciie (18) oder (16) am inneren oder äußeren Wellenteil gegebenenfalls im Abstand vom anderen Ende des Verformungsgliedes (23) vorgesehen ist. 4. pivot shaft according to claim 1 or 2 and with an outer tubular length Wellentell, the slotted end of which by means of a union nut is axially fixable on the inner shaft part and rotatably connected to it, thereby characterized in that the deformation member (23) has one end on the union nut (14) attached or supported; now or on the contact surface (20) of the inner shaft part (12) is applied and each opposite one essentially normal to the axis Contact surface (18) or (16) on the inner or outer shaft part, if necessary in the Distance from the other end of the deformation member (23) is provided. 5. Gelenkwelle nacll Anspruch 3 oder 4, dadurch gekezzlseicllllet, daß das Verformungsglied (15) als ein Wellrohr aus Blech oder dergleichen ausgebildet ist.5. PTO shaft according to claim 3 or 4, characterized gekezzlseicllllet, that the deformation member (15) is designed as a corrugated tube made of sheet metal or the like is. G. Gelenkwelle nach Anspruch 3 oder Ii, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformungsglied (23) einen Rohrabschnitt (24) grö-Deren und einen hohrabschnitt (25) kleineren Durchmesser aufweist, die durch einen im wesentlichen achsnormal verlaufenden Teil (26) zur Vorformung einer rollbalgähnlichen Falte verbunden sind.G. cardan shaft according to claim 3 or Ii, characterized in that the deformation member (23) has a pipe section (24) larger and a hohrabschnitt (25) has a smaller diameter, which is essentially normal to the axis extending part (26) are connected for preforming a bellows-like fold.
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