DE3408940C2

DE3408940C2 -

Info

Publication number: DE3408940C2
Application number: DE3408940A
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Dipl.-Ing. 6458 Rodenbach De Welschof
Original assignee: Viscodrive GmbH
Current assignee: GKN Viscodrive GmbH
Priority date: 1984-03-12
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1987-10-01
Also published as: GB8503645D0; BR8500697A; IT1186260B; JPH0114051B2; JPS60193722A; GB2155589A; IT8506913V0; IT8505111A0; GB2155589B; IT8505111A1; FR2560831A1; DE3408940A1; FR2560831B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebswelle für Kraftfahr zeuge zur Übertragung eines Drehmomentes, insbesondere vom Getriebeausgang zum Hinterachsgetriebe, wobei die Drehmomentübertragung mittels Scherkräften in einem viskosen Medium (Viskosekupplung) vorgesehen ist.The invention relates to a drive shaft for motor vehicles witness to the transmission of a torque, in particular from Transmission output to the rear axle transmission, the Torque transmission by means of shear forces in one viscous medium (viscous coupling) is provided.

Gelenkwellen haben überwiegend ein Schiebeteil, das einen Längenausgleich z. B. bei Zusammenbau, Nachstellen des Hin terachsantriebs und/oder bedingt durch die Hinterradaufhän gung ermöglicht. Das Schiebeteil ist dabei mechanisch z. B. durch Keil- oder Zahnwellenprofil geführt. Darüber hinaus sind drehelastische Gelenkwellen bekannt, bei denen neben dem mechanischen Schiebeteil eine elastische Schicht vorgesehen ist (ATZ 70 (1968), Nr. 10, S. 364). Schließ lich ist es auch bekannt, die Gelenkwelle mit einer in Öl laufenden Lamellenkupplung zu kombinieren. Der durch diese Kupplung bedingte Platzbedarf in radialer wie auch axialer Richtung stellt neben dem erhöhten Gewicht einen beachtli chen Nachteil dar.PTO shafts predominantly have a sliding part that one Length compensation z. B. in assembly, readjustment of the Hin axle drive and / or due to the rear wheel suspension possible. The sliding part is mechanically z. B. guided through spline or splined profile. Furthermore torsionally flexible cardan shafts are known, in which in addition the mechanical sliding part an elastic layer is provided (ATZ 70 (1968), No. 10, p. 364). Close Lich it is also known to drive the PTO shaft with one in oil Combine running multi-plate clutch. The one through this Coupling required space in radial as well as axial In addition to the increased weight, direction is a considerable factor Chen disadvantage.

Es sind auch Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen eine Drehmomentübertragung mittels Scherkräften in einem viskosen Medium erfolgt. Dies steht in der Regel im Zusammenhang mit einer angestrebten Sperrwirkung, die zwischen den beiden Rädern einer angetriebenen Achse oder zwischen zwei angetriebenen Achsen erzielt werden soll. Drive trains for motor vehicles are also known, where torque transmission by means of shear forces takes place in a viscous medium. This is usually the case in connection with a desired blocking effect, the between the two wheels of a driven axle or should be achieved between two driven axes.

Die hierfür verwendeten Vorrichtungen, sogenannte Viskosekupplungen, sind dabei in Ausgleichsgetriebe integriert oder an diese angebaut, wobei im ersten Fall aufwendige Sonderkonstruktionen erforderlich sind und im zweiten Fall die zwischen den Gelenken der Antriebswelle verfügbare Länge in nachteiliger Weise beschränkt wird.The devices used for this, so-called Viscous clutches are in differential gear integrated or attached to these, in the first case complex special constructions are required and in second case that between the joints of the drive shaft available length is disadvantageously limited.

Aus anderem Zusammenhang sind Vorrichtungen zur Drehmomentübertragung mittels Scherkräften in einem viskosen Medium bekannt, bei denen Ringspalte zwischen konzentrischen Ringflächen zweier Kupplungshälften gebildet werden. Hierbei sind die gegeneinander drehbaren, die Ringflächen aufweisenden Kupplungsteile auf einer gemeinsamen Achse gelagert (DE-OS 24 25 979).Devices from another context Torque transmission by means of shear forces in one known viscous medium, in which ring gaps between concentric ring surfaces of two coupling halves be formed. Here are the mutually rotatable, the coupling parts having ring surfaces on a common axis mounted (DE-OS 24 25 979).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebswelle der eingangs genannten Art zu schaffen, die gegenüber bekannten Lösungen vereinfacht ist und keinen Eingriff in die Getriebekonstruktion erfordert und dabei zugleich eine große wirksame Länge zwischen den Gelenken der Antriebswelle ermöglicht. Die Lösung liegt darin, daß die Antriebswelle zwischen mit Gelenken verbundenen oder als Gelenke ausgebildeten Anschlußelementen aus ineinanderliegenden Rohren gebildet ist, die wechselweise mit den Anschlußelementen verbunden sind und zwischen denen mit viskosem Medium gefüllte Ringspalte gebildet sind, und daß im Bereich der Enden zumindest zweier unmittelbar aneinanderliegender Rohre Führungen zur radialen Zentrierung der Antriebswelle vorgesehen sind.The invention has for its object a To create drive shaft of the type mentioned, the is simplified compared to known solutions and none Intervention in the gearbox construction required and in the process at the same time a large effective length between the joints the drive shaft. The solution is that the drive shaft between connected with joints or formed as joints connecting elements interlocking tubes is formed, which alternately are connected to the connection elements and between ring gaps filled with viscous medium are, and that in the region of the ends at least two Directly adjacent pipes guides for radial centering of the drive shaft are provided.

Die erfindungsgemäße Antriebswelle stellt eine konstruktiv einfache Vorrichtung zur Darstellung der Drehmomentübertra gung mittels Scherkräften in einem viskosen Medium für an sich bekannte Answendungsfälle dar. Zugleich wird es hier nach möglich, eine Gelenkwelle zu schaffen, die einen Längenausgleich zuläßt. Ferner können starke Ungleich förmigkeiten des in die Welle eingeleiteten Drehmoments gedämpft werden, speziell Drehmomentstöße vom Triebwerk ferngehalten werden. Durch die Einschaltung der Elasti zität lassen sich Stöße vom Triebwerk fernhalten, Ungleich förmigkeiten dämpfen und die Eigenfrequenz des Antriebs stranges aus gefährlichen Resonanzbereichen fernhalten. Diese Aufgabe wird insbesondere ohne zusätzlichen Platzbedarf gelöst, d. h. die Mittel zur Übertragung der Scherkräfte sind ohne wesentliche Vergrößerung des Wellendurchmessers in der Gelenkwelle unterzubringen. Schließlich ist es möglich, je nach Erfordernis die Wellenlänge auf ein gegebenes Maß fest einzustellen oder unter Einwirkung einer Axialkraft gedämpfte Längenän derungen zuzulassen. Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.The drive shaft according to the invention provides a constructive simple device for displaying the torque transmission using shear forces in a viscous medium for known use cases. At the same time, it will be here if possible to create a propeller shaft that one Allows length compensation. Furthermore, strong disparities formalities of the torque introduced into the shaft are damped, especially torque shocks from the engine be kept away. By switching on the Elasti impact can be kept away from the engine, unequal dampen shapes and the natural frequency of the drive Keep stranges away from dangerous resonance areas. This task is particularly without additional Space requirements solved, d. H. the means to transfer the Shear forces are not significantly increased To accommodate shaft diameter in the drive shaft. Finally, it is possible, depending on the requirement Fixed wavelength to a given dimension or lengthened under the action of an axial force allow changes. Further advantages result from the following description.

Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Ausführung der An triebswelle zeichnet sich dadurch aus, daß der rohrförmige Wellenteil durch wenigstens ein an den Stutzen des anderen Gelenks angesetztes Rohr und wenigstens ein an den Stutzen des anderen Gelenks angesetztes Rohr gebildet ist, der Außendurchmesser des einen Rohres kleiner als der Innen durchmesser des anderen Rohres ist, die Rohre unter Bildung wenigstens eines Ringspalts teleskopartig inein ander angeordnet sind, wenigstens der Ringspalt bzw. die Ringspalte zwischen den Rohren mit einem viskosen Medium ausgefüllt sind und der von dem äußeren Rohr umfaßte Ringspalt am Rohrende nach außen abgedichtet ist. Die nach dem Zusammenbau konzentrischen Rohre haben zwischen sich eine rohrförmige Schicht des viskosen Mediums bzw. mehrere solcher rohrförmigen Schichten. Das in die Gelenkwel le eingeleitete Drehmoment wird von dem antriebseitigen Rohr über die Schicht des viskosen Mediums auf das abtriebseitige Rohr übertragen, wobei die Schicht des Mediums einer Scherbe anspruchung ausgesetzt ist. Die Ringspaltbreite und damit die Schichtdicke des Mediums, die Viskosität des Mediums und die Größe der von den Rohren gebildeten wirksamen Scherflächen sind vorzugsweise so gewählt, daß das Drehmoment ohne wesent liche Drehzahldifferenz der Rohre übertragen wird. Demgemäß wird im allgemeinen mit geringen Spaltbreiten in der Größen ordnung von < 1 mm, Medien hoher Viskosität und großen Scher flächen gearbeitet. Die Ausbildung der Scherflächen und die Auswahl des Mediums kann so getroffen werden, daß bei kleinen Drehzahldifferenzen nur ein kleines Drehmoment und bei größe ren Drehzahldifferenzen ein hohes Drehmoment übertragen wer den kann. Bei dieser Funktionsart läßt sich bei einem allrad getriebenen Fahrzeug ein Zentraldifferential ersetzen. Die Anordnung nach der Erfindung übernimmt dabei die Aufgabe ei nes selbstsperrenden Differentials.The construction of an embodiment of the invention drive shaft is characterized in that the tubular Shaft part through at least one to the nozzle of the other Articulated pipe and at least one on the nozzle of the other joint attached tube is formed, the Outside diameter of one tube smaller than the inside diameter of the other tube is, the tubes under Formation of at least one annular gap telescopically are arranged differently, at least the annular gap or the Annular gaps between the tubes with a viscous medium are filled in and that covered by the outer tube Annular gap at the pipe end is sealed to the outside. The after assembling concentric pipes between them a tubular layer of the viscous medium or several such tubular layers. That in the articulation The torque introduced is from the drive tube over the layer of the viscous medium on the output side Pipe transferred, the layer of the medium of a shard is exposed to stress. The annular gap width and thus the Layer thickness of the medium, the viscosity of the medium and the Size of the effective shear areas formed by the tubes are preferably chosen so that the torque without essential speed difference of the pipes is transmitted. Accordingly generally with small gap widths in sizes Order of <1 mm, media with high viscosity and high shear worked surfaces. The formation of the shear surfaces and the Selection of the medium can be made so that small Speed differences only a small torque and with size high speed differences who transmit high torque that can. This type of function can be used with an all-wheel drive replace a central differential. The Arrangement according to the invention takes on the task egg a self-locking differential.

Andererseits kann die Auswahl so getroffen werden, daß bei Unstetigkeiten des übertragenen Drehmoments oder Drehmoment stößen das eine Rohr gegenüber dem anderen beschleunigt wird. Dabei wird von der Welle Scherarbeit aufgenommen und die Un stetigkeit geglättet bzw. der Stoß gedämpft. In gleicher Wei se dämpfend wirkt die Gelenkwelle bei Axialstößen, da bei Relativbewegung der Rohre in Längsrichtung ebenfalls Scher energie verbraucht wird. Um die quasistarre Kopplung zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil der Gelenkwelle bis zu den maximal erforderlichen Drehmomenten zu erreichen, ist die wirksame Scherfläche durch Einziehen mehrerer, ineinander greifender Rohre auf die nötige Größe zu bringen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind an beiden Gelenkstutzen jeweils zwei konzentrische, unter Ausbildung dreier Ringspalte ineinander greifende Rohre angesetzt. Die erfindungsgemäße Gelenkwelle mit der Wirkung einer Viskosekupplung zeichnet sich durch einen geringen radialen Platzbedarf aus, d. h. der Wellendurchmesser ist nicht größer als der einer herkömmlichen Gelenkwelle mit einem Stahlrohr als Wellenteil. Das Gewicht und der Preis der Welle ist geringer als bei ei ner Kombination aus herkömmlicher Gelenkwelle und Viskose kupplung.On the other hand, the selection can be made so that at Discontinuities in the transmitted torque or torque that one pipe is accelerated compared to the other. The wave starts shearing and the Un steadiness smoothed or the shock damped. In the same way The PTO shaft has a damping effect in the event of axial impacts, since Relative movement of the pipes in the longitudinal direction also shear energy is consumed. To the quasi-rigid coupling between the drive part and the output part of the cardan shaft up to to achieve the maximum required torque is effective shear surface by pulling several into each other gripping pipes to the necessary size. At a preferred embodiment are two on each joint socket concentric, forming three annular gaps in one another gripping pipes attached. The propshaft according to the invention with the effect of a viscous coupling is characterized by a small radial space requirement, d. H. the shaft diameter is not larger than one conventional cardan shaft with a steel tube as a shaft part. The weight and price of the wave is less than for egg A combination of conventional cardan shaft and viscose clutch.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Welle ist auch der Innenraum der inneren Rohre wenigstens teilweise mit dem viskosen Medium gefüllt. Der Ringspalt bzw. die Ringspalte zwischen den Rohren der Gelenkwelle sind mit dem Innenraum der Welle räumlich verbunden, so daß das Medium aus dem Spalt zum Innenraum und vom Innenraum in die Ringspalte strömen kann, wenn dies auf Grund der Längenände rung der Welle erforderlich ist.In a preferred embodiment of the invention Wave is also the interior of the inner tubes at least partially filled with the viscous medium. The annular gap or the annular gaps between the tubes of the cardan shaft are included spatially connected to the interior of the shaft, so that the Medium from the gap to the interior and from the interior to the Annular gaps can flow if this is due to the lengthways tion of the shaft is required.

Bei einer Ausführungsform ist der mit dem Medium gefüllte Teil des Innenraums des inneren Rohres durch eine am Rohr stationäre druckfeste Wandung von dem nicht mit Medium ge füllten Teil des Innenraums getrennt. Durch diese Wandung im Innenraum wird das dort gespeicherte Volumen des Mediums kon stant gehalten. Da eine Längenänderung der Welle mit einem Zulauf oder einer Verdrängung von Medium aus dem Ringspalt bzw. den Ringspalten verbunden ist, wird mit der durch die stationäre Wandung erreichten Volumenkonstanz im Innenraum auch die Länge der Gelenkwelle fixiert. Bei dieser besonderen Ausführungsform kann das freie Ende des äußeren Rohres an dem Stutzen des benachbarten Gelenks auch noch axial formschlüssig befe stigt sein. Längenänderungen sind bei dieser Ausführungsform ausgeschlossen; sie können nur von einem Gelenk, speziell einem Gleichlauf-Verschiebegelenk aufgenommen werden.In one embodiment, the one is filled with the medium Part of the interior of the inner tube by one on the tube stationary pressure-resistant wall of which not ge with medium filled part of the interior separately. Through this wall in Interior is the volume of the medium stored there kept constant. Because a change in length of the shaft with a Inflow or displacement of medium from the annular gap or the ring gaps is connected with the by stationary walls achieved constant volume in the interior also fixed the length of the PTO shaft. With this particular Embodiment can the free end of the outer tube on the Neck of the adjacent joint also befe axially positive be steady. Length changes are in this embodiment locked out; they can only be from one joint, specifically a constant velocity sliding joint are included.

In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform der Erfin dung kann in dem Gelenkstutzen, der dem mit Medium gefüllten Teil des Innenraums anliegt, ein mit Überdruckventil ausge statteter, nach außen führender Kanal ausgebildet sein. Wäh rend die Länge der Gelenkwelle über die Füllmenge des Mediums in dem gesamten Innenraum oder dem durch die stationäre, druckfeste Wandung abgesperrten Teil des Innenraums fixiert ist, kann bei einem Ansteigen des Innendruckes über einen vorgegebenen, ggfs. einstellbaren Wert das Überdruckventil öffnen und damit das Medium nach außen abfließen. Hierdurch wird die Festlegung der Wellenlänge aufgehoben, so daß die Rohre unter Aufnahme von Scherenergie sich ineinan derschieben können.In a further embodiment of this embodiment of the Erfin dung can in the joint socket that the filled with medium Part of the interior rests, one with a pressure relief valve equipped, leading to the outside channel. Wuh rend the length of the cardan shaft over the filling quantity of the medium in the entire interior or by the stationary, Flameproof wall blocked off part of the interior is, when the internal pressure rises above a predetermined, possibly adjustable value, the pressure relief valve open and drain the medium outwards. Hereby the definition of the wavelength is canceled so that the Pipes absorbing shear energy can push.

Bei den herkömmlichen Gelenkwellen kann es bei starken, z. B. durch Auffahrunfälle verursachten Axialstößen dazu kommen, daß nicht nur das Vorderteil des Fahrzeugs beschädigt wird, sondern die Stoßkraft auch über die Gelenkwelle nach hinten übertragen und dadurch die Hinterachse und ggfs. das gesamte Hinterteil des Fahrzeugs deformiert wird. Dies wird durch die erfindungsgemäße Anordnung des Auslaufkanals mit dem Über druckventil vermieden. Wenn infolge eines Axialstoßes der Innendruck in dem gefüllten Teil des Innenraums der Welle über einen vorbestimmten Wert ansteigt, fließt das viskose Medium nach außen ab. Die Axialverschieblichkeit wird ermöglicht, wobei im Gegensatz zu einem mechanischen Schiebeteil durch die aufzubringenden Scherkräfte eine beträchtliche Dämpfung wirksam wird. Der Axialstoß wird in der Welle gemil dert, und der im hinteren Bereich des Fahrzeugs durch Stoß verursachte Schaden zumindest verringert. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Kanal mit dem Überdruckventil nicht durch den Gelenkstutzen nach außen, sondern durch die druck feste Wandung zu dem nicht mit Medium gefüllten Teil des Rohrinnenraums zu führen. Da dieser Raum mit Luft gefüllt ist, kann das Medium bei genügend hohem Druck ohne Schwierig keit in diesem Teil des Innenraums ablaufen.In the conventional cardan shafts it can be strong, e.g. B. axial shocks caused by rear-end collisions that not only the front part of the vehicle is damaged, but also the impact force to the rear via the cardan shaft transmitted and thereby the rear axle and possibly the entire Rear part of the vehicle is deformed. This is through the arrangement of the outlet channel according to the invention with the over pressure valve avoided. If due to an axial impact Internal pressure in the filled part of the interior of the shaft above increases a predetermined value, the viscous medium flows to the outside. The axial displacement is made possible being in contrast to a mechanical sliding part a considerable amount due to the shear forces to be applied Damping takes effect. The axial impact is mixed in the shaft dert, and the rear of the vehicle by impact damage at least reduced. Of course it is also possible not to channel the pressure relief valve through the joint socket to the outside, but through the pressure solid wall to the part of the To lead pipe interior. Because this room is filled with air If the pressure is high enough, the medium can be handled without difficulty speed in this part of the interior.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der mit dem viskosen Medium gefüllte Teil des Innenraums durch eine unter dem Druck des Mediums nachgebende Wandung von dem nicht mit dem Medium gefüllten Teil des Innenraums getrennt. In diesem Falle ist die Länge der Gelenkwelle nur relativ fest gelegt. In dem Maße, wie die Wandung unter dem Mediumdruck nachgibt, kann sich auch die Länge der Welle ändern. Bei ei ner Ausführungsform ist die unter einer Druckdifferenz nachgebende Wandung ein in dem inneren Rohr verschieblicher Kolben. Die ser von dem Medium einseitig druckbeaufschlagte, gegen das Innenrohr abgedichtete Kolben ist bei Einwirkung eines erhöhten Drucks des Mediums im Innenrohr verschieblich. Bei Einwirkung genügender Axialkräfte auf die Gelenkwelle ist daher eine Änderung ihrer Länge möglich. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Wandung eine bei erhöhtem Druck des Mediums reißende Membran. Ähnlich wie bei einem Überdruckven til kann das Medium bei Erreichen eines bestimmten Druckes in den luftgefüllten Raum überströmen, wobei die relative Fixie rung der Wellenlänge aufgehoben wird. Zweckmäßigerweise ist der nicht mit dem viskosen Medium gefüllte Teil des Innen raums über einen durch den Gelenkstutzen geführten Kanal mit der Außenluft verbunden. So ist gewährleistet, daß der luft gefüllte Teil des Innenraums immer unter Atmosphärendruck steht. In another embodiment of the invention, the is with part of the interior filled with a viscous medium wall of the non-yielding under the pressure of the medium part of the interior filled with the medium. In in this case the length of the cardan shaft is only relatively fixed placed. To the extent that the wall is under the medium pressure yields, the length of the shaft can also change. With egg ner embodiment is the yielding under a pressure difference Wall of a piston displaceable in the inner tube. The it is pressurized on one side by the medium against which Inner tube sealed piston is exposed to a increased pressure of the medium in the inner tube. At Action of sufficient axial forces on the drive shaft therefore a change in their length is possible. Another one Embodiment is the wall at an increased pressure of the medium tearing membrane. Similar to an overpressure vein til the medium in when a certain pressure is reached flow over the air-filled room, the relative fixie tion of the wavelength is canceled. It is expedient the part of the interior not filled with the viscous medium room via a duct led through the joint connected to the outside air. This ensures that the air filled part of the interior always under atmospheric pressure stands.

Die Rohre der Längswelle können mit unebenen Oberflächen, Löchern oder Schlitzen versehen sein. Auf diese Weise wird die Mitnahme des viskosen Mediums von dem antriebseitigen Rohr verstärkt und die Scherwirkung erhöht. Als viskoses Medium kann beispielsweise ein Silikon öl dienen, das in sehr unterschiedlichen Viskositäten erhältlich ist.The tubes of the longitudinal shaft can have uneven surfaces, Holes or slits. This way, the entrainment of the viscous medium reinforced by the drive-side tube and the Shear effect increased. A silicone, for example, can be used as the viscous medium serve oil, which is available in very different viscosities.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei tragen in allen Figuren gleiche Teile auch gleiche Bezugszahlen. Es zeigtThe invention will now be described with reference to the drawing described. The same parts also carry the same parts in all figures Reference numbers. It shows

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Längswelle, zum größten Teil im Axialschnitt; Figure 1 shows a first embodiment of the longitudinal shaft according to the invention, for the most part in axial section.

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1; Fig. 2 is a section along the line AB of Fig. 1;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Längswelle, ebenfalls im Axialschnitt; Fig. 3 shows a second embodiment of the longitudinal shaft according to the invention, also in axial section;

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Längswelle im Axialschnitt; und Fig. 4 shows a third embodiment of the propeller shaft according to the invention in axial section; and

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Längswelle im Axialschnitt. Fig. 5 shows a fourth embodiment of the longitudinal shaft according to the invention in axial section.

Nach Fig. 1 besteht die Gelenkwelle aus einem Wellenteil 1 mit einem Gleichlauf-Verschiebegelenk 2 an dem einen Ende und einem Kreuzgelenk 3 an dem anderen Ende. An den Stutzen 2 ^a des Gleichlauf Verschiebegelenks 2 sind zwei Rohre 4 konzentrisch angeschweißt. In ähnlicher Weise sind an den Stutzen 3 ^a zwei Rohre 5 konzentrisch ange schweißt. Die Rohre 4, 5 sind in ihren Außen- und Innendurchmessern so dimensioniert, daß sie - wie dargestellt - wechselweise ineinandergescho ben werden können, wobei jeweils zwischen einem Rohr 4 und einem Rohr 5 ein rohrförmiger Ringspalt 6 verbleibt. Die Breite der Ringspalte 6 be trägt beispielsweise 1 mm; die Wandstärke der Rohre 4, 5 ist z. B. 1,5 oder 2 mm. Das innere Rohr 4 ist an seinem freien Ende an vier diagonal gegenüberliegenden Stellen in Form von Laschen 4 ^a um die Spaltbreite nach außen gebogen. In gleicher Weise ist das Innere der beiden Rohre 5 an seinem freien Ende an vier einander diagonal gegenüberliegenden Laschen 5 ^a um die gleiche Spaltbreite nach innen gebogen. Auf diese Weise wird eine gegenseitige Zentrierung der Rohre 4, 5 und ihre zentri sche Führung bei axialer Relativverschiebung erreicht. Das freie Ende des äußeren Rohres 5 ist bei 5 ^b nach außen aufgeweitet. Die Aufweitung 5 ^b nimmt einen Dichtungsring 7 auf, dessen Verbleib in der Aufweitung auch bei Relativverschiebung der Rohre 4, 5 durch einen Oberwurfring 8 ge währleistet ist. Da - wie aus Fig. 2 ersichtlich - die abgebogenen Laschen 5 ^a zwischen sich den Spalt 6 freilassen, sind alle Spalte 6 untereinander und der Innerste dieser Ringspalte 6 auch mit dem Innen raum 9 des Wellenteils 1 strömungsmäßig verbunden. Der gesamte Innenraum 9 ist ebenso wie die drei Ringspalte 6 mit einem viskosen Silikonöl ge füllt, wodurch eine Fixierung der Länge des Wellenteils 1 gegeben ist.According to Fig. 1, the propeller shaft of a shaft portion 1 is composed with a constant velocity plunging joint 2 at one end and a universal joint 3 at the other end. At the nozzle 2 ^{a of} the constant velocity sliding joint 2 , two tubes 4 are welded concentrically. Similarly ^, two pipes 5 are welded concentrically to the nozzle 3 ^a . The tubes 4, 5 are dimensioned in their outer and inner diameters so that they can - as shown - be alternately beneineineschescho ben, each having a tubular annular gap 6 between a tube 4 and a tube 5 . The width of the annular gap 6 be, for example, 1 mm; the wall thickness of the tubes 4, 5 is z. B. 1.5 or 2 mm. The inner tube 4 is bent at its free end at four diagonally opposite points in the form of tabs 4 ^a around the gap width to the outside. In the same way the interior of the two tubes 5 is bent at its free end at four diagonally opposite lugs 5 ^a for the same gap width of inwards. In this way, a mutual centering of the tubes 4, 5 and their centri cal guidance is achieved with axial relative displacement. The free end of the outer tube 5 is widened at 5 ^b to the outside. The widening 5 ^b receives a sealing ring 7 , the whereabouts of the widening even with relative displacement of the tubes 4, 5 is ensured by an upper throwing ring 8 . Since - as can be seen from Fig. 2 - the bent tabs 5 ^a between them leave the gap 6 , all gaps 6 with each other and the innermost of these annular gaps 6 are also fluidly connected to the inner space 9 of the shaft part 1 . The entire interior 9 , like the three annular gaps 6, is filled with a viscous silicone oil, which fixes the length of the shaft part 1 .

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Innenraum des Wellenteils 1 durch einen verschieblichen Kolben 10 in einen mit dem viskosen Medium gefüllten Teil 9 ^a und einen nicht mit dem viskosen Medium gefüllten Teil 9 ^b getrennt. Der Kolben 10 ist durch eine Dichtung 10 ^a gegen die Innenfläche des inneren Rohres 4 abgedichtet. Der Teil 9 ^b des Innenraums ist durch die Bohrung 11 mit der Außenluft in Verbindung, so daß der Kolben 10 von links unabhängig von seiner Stellung nur mit Atmosphärendruck beaufschlagt ist, während auf der Gegenseite der jeweilige Druck des viskosen Mediums wirksam ist. Die Aufweitung 5 ^b des äußeren Rohres 5 erstreckt sich bei dieser Ausführungs form über einen axial längeren Bereich. Der Überwurfring 8 ist auf der Rohraufweitung 5 ^b befestigt und enthält selbst den Dichtring 7. Im Be reich der Aufweitung 5 ^b ist auf dem äußeren Rohr 4 ein Widerlager 4 ^c angebracht. Zwischen dem Widerlager 4 ^c und dem Überwurfring 8 ist eine Schraubendruckfeder 12 angeordnet. Das äußere Rohr 4 ist an seinem freien Ende mit einer radialen Aufbiegung 4 ^b versehen; zwischen dieser Aufbie gung und dem Gelenkstutzen 3 ^a ist ebenfalls eine Schraubendruckfeder 13 angeordnet. Die Federn 12, 13 halten die Rohre 4, 5 in der dargestellten Mittelposition, d. h. bei einer Dehnung oder Kompression des Wellenteils 1 wird der Gegendruck der Feder 12 bzw. der Feder 13 wirksam. Bei einer Längenänderung des Wellenteils 1 sind somit die für die gegenseitige Längsverschiebung der Rohre 4, 5 erforderlichen Scherkräfte, die zur Kompression einer Feder 12 bzw. 13 erforderliche Kraft und die der Ver schiebung des Kolbens 10 entgegenwirkende Kraft aufzubringen.In the embodiment shown in FIG. 3, the interior of the shaft part 1 is separated by a displaceable piston 10 into a part 9 ^a filled with the viscous medium and a part 9 ^b not filled with the viscous medium. The piston 10 is sealed by a seal 10 ^a against the inner surface of the inner tube 4 . The part 9 ^{b of} the interior is connected to the outside air through the bore 11 , so that the piston 10 is only subjected to atmospheric pressure from the left regardless of its position, while the respective pressure of the viscous medium is effective on the opposite side. The expansion 5 ^{b of} the outer tube 5 extends in this embodiment form over an axially longer area. The coupling ring 8 is fastened on the tube widening 5 ^b and itself contains the sealing ring 7 . In the area of expansion 5 ^b , an abutment 4 ^{c is} attached to the outer tube 4 . A helical compression spring 12 is arranged between the abutment 4 ^c and the coupling ring 8 . The outer tube 4 is provided at its free end with a radial bend 4 ^b ; between this Aufbie supply and the joint socket 3 ^a , a helical compression spring 13 is also arranged. The springs 12, 13 hold the tubes 4, 5 in the illustrated central position, ie when the shaft part 1 expands or compresses, the counterpressure of the spring 12 or spring 13 becomes effective. When the length of the shaft part 1 is changed, the shear forces required for the mutual longitudinal displacement of the tubes 4, 5 , the force required for the compression of a spring 12 or 13 and the force of the piston 10 displacing the United ver are to be applied.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Gelenk welle ist der Innenraum durch eine druckfeste Wandung 14 in den mit dem viskosen Medium gefüllten Teil 9 ^a und den nicht mit dem viskosen Medium gefüllten Teil 9 ^b getrennt. Die Wandung 14 ist am freien Ende des inneren Rohres 4 fest angebracht und durch den Dichtring 14 ^a gegen das Rohr ab gedichtet. Hiermit ist bereits eine Schiebefixierung des Wellenteils 1 gegeben, da jede Kompression oder Dehnung der Welle das Medium unter Druck bzw. Zug setzen würde. Zusätzlich zu dieser Axialfixierung ist am freien Ende des äußeren Rohres 5 ein Befestigungsring 15 angebracht, der über den Gelenkstutzen 2 ^a greift und zudem mit dem Dichtungsring 15 ^a die Abdichtung des außenliegenden Ringspalts 6 nach außen gewährleistet. Da der Ring 15 nur den Stutzen 2 ^a übergreift, ist noch eine Relativ drehung zwischen den antriebseitigen Rohren 4 und den abtriebseitigen Rohren 5 möglich.In the embodiment of the articulated shaft shown in FIG. 4, the interior is separated by a pressure-resistant wall 14 into the part 9 ^a filled with the viscous medium and the part 9 ^b not filled with the viscous medium. The wall 14 is fixedly attached to the free end of the inner tube 4 and sealed by the sealing ring 14 ^a against the tube. This already provides a sliding fixation of the shaft part 1 , since any compression or expansion of the shaft would put the medium under pressure or tension. In addition to this axial fixation, a fastening ring 15 is attached to the free end of the outer tube 5 , which grips over the joint socket 2 ^a and also ensures the sealing of the outer annular gap 6 to the outside with the sealing ring 15 ^a . Since the ring 15 engages over only the nozzle 2 ^a, is still a relative rotation possible between the drive-side pipes 4 and the driven-side pipes. 5

Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 4 im wesentlichen dadurch, daß die zusätz liche mechanische Fixierung durch den Befestigungsring 15 fehlt und in dem Gelenkstutzen 3 ^a ein mit einem Überdruckventil 16 ^a, 16 ^b ausgestatte ter, axialer Kanal 16 vorgesehen ist, der von dem mit Medium gefüllten Teil 9 ^a des Innenraums der Gelenkwelle nach außen führt. Bei dieser Ausführungsform ist das Wellenteil 1 bis zu einem bestimmten, vorgege benen, maximalen Druck des Mediums in seiner Länge fixiert. Übersteigt der Mediumdruck diesen Maximalwert, z. B. durch einen axialen Stoß infolge einer Kollision, öffnet das Ventil 16 ^a, 16 ^b. Das viskose Medium kann dadurch schnell aus dem Volumen 9 ^a nach außen abströmen, die axiale Festlegung der Rohrpaare 4 und 5 relativ zueinander wird aufgehoben, und das Wellenteil 1 kann komprimiert werden, wobei wenigstens ein Teil der Stoßenergie durch die Scherarbeit in den Rohrlamellen absor biert wird.4, the embodiment of FIG. 5 differs from the embodiment of FIG. Essentially in that the zusätz Liche mechanical fixing missing by the mounting ring 15 and in the joint connector 3 ^a is an overpressure valve 16 ^a, 16 ^b equipped ter, the axial channel 16 is provided, which leads from the part 9 ^{a of} the interior of the drive shaft filled with medium to the outside. In this embodiment, the shaft part 1 is fixed in its length up to a certain predetermined maximum pressure of the medium. If the medium pressure exceeds this maximum value, e.g. B. by an axial impact due to a collision, the valve 16 ^a , 16 ^b opens. The viscous medium can quickly flow out of the volume 9 ^a to the outside, the axial fixing of the pipe pairs 4 and 5 relative to each other is canceled, and the shaft part 1 can be compressed, with at least part of the impact energy absorbed by the shear work in the pipe fins becomes.

Claims

1. Drive shaft for motor vehicles for transmitting a torque, in particular from the transmission output to the rear axle transmission, the torque transmission being provided by means of shear forces in a viscous medium (viscous coupling), characterized in that the drive shaft between connecting elements connected with joints or designed as joints ( 2 a , 3 a) is formed from nested tubes ( 4, 5 ) which are alternately connected to the connecting elements ( 2 a , 3 a) in a rotationally fixed manner and between which annular gaps ( 6 ) filled with the viscous medium are formed, and that in the region of The ends of at least two pipes lying directly one inside the other are guides ( 4 a , 5 a) for radially centering the drive shaft.

2. Drive shaft according to claim 1, characterized in that on both connection elements ( 2 a , 3 a) two concentric, with the formation of three annular gaps ( 6 ) interlocking tubes ( 4 and 5 ) are attached.

3. Drive shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the interior ( 9 ) of the inner tubes ( 4, 5 ) is at least partially filled with the viscous medium.

4. Drive shaft according to one of claims 1 to 3, characterized in that a part filled with the viscous medium ( 9 a) of the interior of the inner tubes ( 4, 5 ) through a pressure-resistant wall ( 14 ) of one not with the viscous medium filled part ( 9 b) of the interior is separated.

5. Drive shaft according to one of claims 1 to 4, characterized in that the free end of the outer tube ( 5 ) on the rotatable relative to this tube ( 5 ) connecting element ( 2 a) is positively axially fixed ( Fig. 4).

6. Drive shaft according to one of claims 3 to 5, characterized in that in a connecting element ( 3 a) , which closes a part filled with the viscous medium ( 9 a) of the interior, one with a pressure relief valve ( 16 a , 16 b) equipped, from the outside with the ambient pressure be channel ( 16 ) is formed.

7. Drive shaft according to claim 4, characterized in that the part filled with the viscous medium ( 9 a) of the interior is separated by a wall yielding under the influence of an applied pressure difference from a part not filled with the viscous medium ( 9 b) of the interior is.

8. Drive shaft according to claim 7, characterized in that the wall is in the inner tube ( 4 ) displaceable Licher piston ( 10 ).

9. drive shaft according to claim 7, characterized, that the wall is under the influence of a the pressure difference is tearable membrane.

10. Drive shaft according to one of claims 7 to 9, characterized in that the non-filled with the viscous medium part ( 9 b) of the interior via a through the final connecting element ( 2 a) guided channel ( 11 ) from the outside with the ambient pressure is.

11. Drive shaft according to one of claims 7 to 10, characterized in that between the free end ( 4 b) of a tube connected to the first connecting element ( 4 ) or an abutment formed thereon ( 4 c) and one on the other connecting element or the abutment attached to this pipe ( 5 ) are arranged helical compression springs ( 13 or 12 ).

12. Drive shaft according to one of claims 1 to 11, characterized in that the tubes ( 4, 5 ) are provided with uneven surfaces, holes or slots.