FR2891327A1

FR2891327A1 - Telescopic system for vehicle drive shafts comprises outer tube, forming part of shaft, whose end is of smaller diameter and fits over narrower tube, two sections of outer tube being connected by section which ruptures in collision

Info

Publication number: FR2891327A1
Application number: FR0608461A
Authority: FR
Inventors: Claus Disser; Mathias Lutz
Original assignee: Shaft Form Engineering GmbH
Current assignee: Shaft Form Engineering GmbH
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2007-03-30
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: CN101272927A; CN101272944B; CN101272927B; FR2891327B1; DE102005046301A1; CN101272944A

Abstract

The telescopic system for vehicle drive shafts comprises an outer tube (2), forming part of the shaft, whose end (12) is of smaller diameter and fits over a narrower inner tube (14). The two sections of the outer tube are connected by a section (18) which ruptures in a collision, allowing the shaft to telescope. An independent claim is included for an articulated shaft incorporating the telescopic system.

Description

UNITÉ DE TRANSLATION ET ARBRE ARTICULÉ AVEC UNETRANSLATION UNIT AND ARTICULATED SHAFT WITH A

UNITÉ DE TRANSLATION Contexte de l'invention La présente invention concerne une unité de translation avec une pièce extérieure en forme de tube, la surface intérieure de ce tube comportant des surfaces de glissement extérieures au niveau de certains secteurs au moins, avec une pièce intérieure coulissable dans la pièce extérieure en direction axiale, la surface extérieure de la pièce intérieure comportant des surfaces de glissement intérieures au niveau de certains secteurs au moins, et avec des billes disposées dans des surfaces de glissement extérieures et intérieures affectées par deux à distance les unes par rapports aux autres, en vue de la transmission d'un couple. L'invention concerne par ailleurs un arbre articulé avec une unité de translation. The present invention relates to a translational unit with a tube-shaped outer part, the inner surface of this tube having external sliding surfaces at at least some sectors, with a sliding inner part. in the outer part in the axial direction, the outer surface of the inner part having internal sliding surfaces at at least some sectors, and with balls disposed in outer and inner sliding surfaces mutually displaced by one another; reports to others, with a view to the transmission of a couple. The invention further relates to an articulated shaft with a translation unit.

On connaît de telles unités de translation décrites dans les documents DE 198 31 010 C2, DE 198 31 016 C2 ou DE 199 11 111 Cl, à titre d'exemple, destinées à la compensation d'un déplacement télescopique nécessaire au montage et/ou apparaissant lors de l'exploitation d'un arbre installé dans la cinématique de transmission d'un véhicule, à titre d'exemple. A côté de ce chemin de translation possible et normal en exploitation ou durant le montage, dans le cas de ces unités de translation, un autre emboîtement télescopique axial de l'unité de translation ou de l'arbre raccordé à cette dernière n'est pas prévu et n'est pas possible. Such translation units described in the documents DE 198 31 010 C2, DE 198 31 016 C2 or DE 199 11 111 C1, for example, are intended to compensate for a telescopic displacement necessary for mounting and / or appearing when operating a shaft installed in the transmission kinematics of a vehicle, as an example. Apart from this possible and normal translation path during operation or during assembly, in the case of these translation units, another axial telescopic engagement of the translation unit or of the shaft connected to the latter is not necessary. expected and is not possible.

Dans le cas d'un tamponnement avec impact frontal d'un véhicule, ce dernier subit un écrasement important partiel dépendant de l'importance de l'accident. Une sollicitation axiale en partie importante agit aussi sur l'arbre longitudinal du véhicule. Pour éviter fiablement le flambement de l'arbre et sa pénétration dans le compartiment pour passagers, il est nécessaire de permettre une réduction axiale de l'arbre de commande. Les unités de translation connues ne le permettent que dans flambement représenter un 15 document DE translation dans une mesure très étroite, si bien que l'on a un de l'arbre longitudinal pouvant danger pour les passagers. Le 43 880 Cl propose une unité de laquelle deux secteurs d'arbre d'un arbre de entre eux par diamètre des sélectionné translater de l'autre. A cet commande longitudinal sont reliés une articulation centrale. Le deux secteurs d'arbre est telle sorte que ceux- ci peuvent manière télescopique l'un dans effet, la cage de l'articulation de centrale est configurée comme point de rupture théorique faisant défaillance dans le cas d'un tamponnement et permettant ainsi une translation télescopique des deux secteurs d'arbre. Par ailleurs, l'articulation côté engrenage et l'articulation côté différentiel sont configurées comme articulations de translation. In the case of a crash with frontal impact of a vehicle, the latter undergoes a significant crushing partial depending on the importance of the accident. A major axial bias also acts on the longitudinal shaft of the vehicle. To reliably avoid the buckling of the shaft and its penetration into the passenger compartment, it is necessary to allow an axial reduction of the control shaft. The known translation units only allow it in buckling to represent a translation document to a very narrow extent, so that one of the longitudinal shaft is dangerous to the passengers. The 43 880 Cl proposes a unit of which two shaft sectors of one shaft of them per diameter of the selected translater of the other. To this longitudinal control are connected a central articulation. The two shaft sectors are such that these can telescopically one in effect, the cage of the plant hinge is configured as a theoretical breaking point failing in the case of a plugging and thus allowing a telescopic translation of the two shaft sectors. In addition, the gear side hinge and the differential side hinge are configured as translation hinges.

Notamment dans le cas d'application où pour le montage et / ou en exploitation des modifications axiales importantes non destructives de la longueur de l'arbre de commande sont nécessaires, le chemin de translation relativement petit et non destructif des articulations de translation s'est révélé désavantageux dans le cas de cette disposition connue de la commande. Particularly in the case of application where for the mounting and / or operation of the important non-destructive axial changes in the length of the control shaft are necessary, the relatively small and non-destructive translation path of the translation joints was revealed disadvantageous in the case of this known disposition of the order.

L'invention a pour objet de mettre à disposition une unité de translation et un arbre articulé permettant, dans le cas d'un dépassement d'une force axiale prédéterminée, une réduction axiale largement sans force de la longueur et permettant d'éviter un flambement non contrôlé d'un arbre ou d'un secteur d'arbre. The object of the invention is to provide a translational unit and an articulated shaft allowing, in the case of a predetermined axial force being exceeded, an axial reduction which is largely force-free in length and makes it possible to avoid buckling. uncontrolled tree or tree sector.

Par ailleurs, l'invention à également pour objet de configurer les joints homocinétiques de manière particulièrement compacte, d'économiser du poids et de réduire les déséquilibres résiduels d'un arbre articulé. Par ailleurs, il s'agit de réduire sensiblement les forces axiales agissant sur le palier central et d'améliorer le comportement aux vibrations du palier intermédiaire, permettant ainsi de réduire également l'émission de bruits. L'invention a aussi pour objet de configurer l'arbre articulé de manière particulièrement avantageuse et d'utiliser au maximum des composants identiques. Par ailleurs, il s'agit de faciliter le montage et le démontage et de permettre également différents ordres de montage. Furthermore, the invention also aims to configure the constant velocity joints in a particularly compact manner, to save weight and reduce residual imbalances of an articulated shaft. Furthermore, it is a question of substantially reducing the axial forces acting on the central bearing and of improving the vibration behavior of the intermediate bearing, thus also making it possible to reduce the noise emission. The object of the invention is also to configure the articulated shaft in a particularly advantageous manner and to make maximum use of identical components. Moreover, it is to facilitate assembly and disassembly and also to allow different assembly orders.

Conformément à l'invention, le problème est essentiellement résolu au moyen d'une unité de translation telle que décrite ci-avant en ce que la pièce extérieure est reliée à un secteur de raccordement par l'intermédiaire d'un point de rupture théorique, dont le diamètre intérieur est plus grand que le diamètre extérieur de la pièce extérieure ou essentiellement identique. According to the invention, the problem is essentially solved by means of a translation unit as described above in that the outer part is connected to a connection sector via a theoretical break point, whose inside diameter is larger than the outer diameter of the outer part or substantially the same.

Ce qui a pour résultat que, dans le cas d'un 2891327 4 tamponnement avec impact frontal, le point de rupture théorique se brise du fait de la force axiale agissant sur l'unité de translation, de telle sorte que la pièce extérieure peut coulisser dans le secteur de raccordement et dans le tube d'arbre creux relié le cas échéant à ce dernier. Préférentiellement, pour permettre un coulissement essentiellement sans force de la pièce extérieure dans le secteur de raccordement, le diamètre intérieur du secteur de raccordement sera plus grand que le diamètre extérieur de la pièce extérieure ou tout au plus identique. Comme alternative, il pourra être judicieux de reprendre de l'énergie de déformation durant la modification de la longueur de l'unité de translation, dans le cas d'un impact. Pour obtenir ce résultat, le secteur de raccordement ou l'arbre tubulaire qui y est raccordé sera un peu plus petit que le diamètre extérieur de la pièce extérieure, le cas échéant à la suite d'un secteur d'introduction. Dans ce cas, la pièce extérieure peut s'introduire fiablement dans le secteur de raccordement, sans qu'il ne faille craindre un flambement, mais on a en plus une dégradation de l'énergie d'impact. On pourra réaliser cette solution en installant des nervures facilement déformables ou tout autre épaulement comparable au niveau de la surface intérieure du secteur de raccordement et / ou de la surface extérieure de la pièce extérieure. As a result, in the case of a frontal impact padding, the theoretical breaking point breaks due to the axial force acting on the translation unit, so that the outer piece can slide in the connecting sector and in the hollow shaft tube connected to the latter if necessary. Preferably, to allow a substantially force-free sliding of the outer part in the connecting sector, the internal diameter of the connecting sector will be greater than the outer diameter of the outer part or at most identical. As an alternative, it may be wise to take up deformation energy during the change in the length of the translation unit, in the case of an impact. To achieve this result, the connecting sector or tubular shaft connected to it will be a little smaller than the outer diameter of the outer part, if necessary following an introduction sector. In this case, the outer part can be introduced reliably into the connecting sector, without having to fear a buckling, but in addition there is a degradation of the impact energy. This solution can be achieved by installing easily deformable ribs or any other comparable shoulder at the inner surface of the connecting sector and / or the outer surface of the outer part.

Conformément à l'invention, l'unité de translation permet dans tous les cas une contrainte directionnelle définie, lors de la déformation de ladite unité de translation du fait du dépassement d'une force définie. La force en présence de laquelle le point de rupture théorique de l'unité de translation fait défaillance peut être définie et réglée. According to the invention, the translation unit allows in all cases a defined directional constraint, during the deformation of said translation unit due to exceeding a defined force. The force in the presence of which the theoretical breaking point of the translation unit fails can be set and adjusted.

Conformément à l'invention, étant donné que la pièce extérieure complète et la pièce intérieure qui y est installée peuvent coulisser ensemble dans le secteur de raccordement et dans l'arbre tubulaire qui y est raccordé le cas échéant, on peut réaliser un chemin d'impact particulièrement important. Dans le cas d'espèce, il n'est pas nécessaire de prévoir différents diamètres du tube, notamment des diamètres plus importants pour les différents secteurs d'arbre, ce qui est le cas dans la configuration d'un secteur d'arbre en forme de tube de recouvrement. Conformément à l'invention, l'encombrement de être réduit. According to the invention, since the complete outer part and the inner part which is installed therein can slide together in the connecting sector and in the tubular shaft which is connected to it if necessary, it is possible to realize a path of particularly important impact. In the case in point, it is not necessary to provide different diameters of the tube, in particular larger diameters for the different shaft sectors, which is the case in the configuration of a shaped shaft sector. of cover tube. In accordance with the invention, the bulkiness of being reduced.

point de rupture de l'unité de translation est par un secteur de raccordement direction radiale entre la surface de la pièce extérieure et la surface du secteur de raccordement. Pour la rupture du point de rupture les transitions entre la pièce et le secteur de raccordement pourront être réalisées avec des faibles rayons de courbure, à titre d'exemple. Il est également possible de réaliser le point de rupture théorique avec une section en forme de S ou de Z. Comme alternative ou en complément, le point de rupture théorique pourra être réalisé par un rétrécissement, une gorge, un perçage et / ou tout autre moyen similaire d'affaiblissement de matière. Grâce à ces mesures, il sera possible l'unité de translation pourra Préférentiellement, le théorique représenté disposé en intérieure extérieure faciliter théorique, extérieure de régler en fonction des exigences la force en présence de laquelle le point de rupture théorique fait défaillance. breaking point of the translation unit is by a radial direction connecting sector between the surface of the outer part and the surface of the connecting sector. For breakage of the breaking point the transitions between the workpiece and the connection sector can be made with small radii of curvature, for example. It is also possible to achieve the theoretical breaking point with an S-shaped or Z-shaped section. As an alternative or in addition, the theoretical breaking point can be achieved by a narrowing, grooving, drilling and / or other similar way of weakening of matter. Thanks to these measurements, it will be possible for the translation unit to be able to preferentially, the theoretically represented arranged in external interior facilitate theoretical, external to adjust according to the requirements the force in the presence of which the theoretical breaking point fails.

La pièce extérieure, le secteur de raccordement et le point de rupture théorique sont configurés de telle sorte que lors d'un dépassement d'une force définie agissant en direction axiale sur la pièce extérieure, le point de rupture théorique fait défaillance et ladite pièce extérieure peut coulisser dans le secteur de raccordement, permettant ainsi un chemin d'impact important. The outer part, the connecting section and the theoretical breaking point are configured so that when a defined force acting in the axial direction on the outer part is exceeded, the theoretical breaking point fails and the said outer part can slide in the connection area, thus allowing a significant impact path.

Si la pièce extérieure, le secteur de raccordement et / ou le point de rupture théorique sont munis d'un couvercle, ladite pièce extérieure pourra être obturée en direction du secteur de raccordement. Dans ce cas, le couvercle servira de butée pour la pièce intérieure et celle-ci ne pourra pas coulisser à l'extérieur de la pièce extérieure en exploitation et dans le cas d'un impact. Mais il est également possible que le couvercle soit fixé par l'intermédiaire d'un point de rupture théorique supplémentaire à la pièce extérieure, au secteur de raccordement et / ou au premier point de rupture théorique, de telle sorte que dans le cas d'un impact en plus le couvercle se sépare et la pièce intérieure peut coulisser à l'extérieur de la pièce extérieure. Cette configuration peut permettre un chemin de translation supplémentaire en fonction de la configuration de l'unité de translation et des composants rattachés. If the outer part, the connection sector and / or the theoretical breaking point are provided with a cover, said outer part can be closed in the direction of the connection sector. In this case, the cover will serve as a stop for the inner part and it can not slide outside the outer part in operation and in the case of impact. But it is also possible that the cover is fixed via an additional theoretical break point to the outer part, the connection sector and / or the first theoretical break point, so that in the case of an impact in addition the lid separates and the inner part can slide outside the outer room. This configuration may allow an additional translation path depending on the configuration of the translation unit and attached components.

Conformément à l'invention, le problème est 35 également résolu par un arbre articulé susceptible d'être notamment mis en oeuvre comme arbre longitudinal d'un véhicule et comportant une unité de translation au moins et un tube d'arbre relié à un secteur de raccordement d'une unité de translation au moins, dont le diamètre intérieur est plus grand que le diamètre extérieur de la pièce extérieure ou essentiellement identique de l'unité de translation au moins. D'une manière générale, il est ainsi permis d'exécuter une translation quasi sans force de la pièce extérieure de l'unité de translation dans l'arbre articulé. S'il s'agit d'avoir une dégradation définie de la force d'impact, lors de la translation de l'unité de translation dans le tube d'arbre, on pourra l'obtenir par les mesures décrites ci-dessus. According to the invention, the problem is also solved by an articulated shaft which can be used in particular as a longitudinal shaft of a vehicle and comprising at least one translational unit and a shaft tube connected to a sector of connection of at least one translating unit, the inside diameter of which is greater than the outer diameter of the outer part or substantially the same of the at least one translating unit. In a general manner, it is thus possible to carry out an almost forceless translation of the outer part of the translation unit in the articulated shaft. If it is a matter of having a definite degradation of the impact force, during the translation of the translation unit into the shaft tube, it can be obtained by the measures described above.

Conformément à l'invention et à un mode de réalisation préférentiel, l'arbre articulé comporte deux secteurs d'arbre au moins comportant chacun un tube d'arbre, reliés entre eux par une articulation centrale. Au niveau de leurs extrémités opposées à l'articulation centrale, les secteurs d'arbre comportent une articulation côté engrenage ou côté différentiel. Préférentiellement, l'articulation côté engrenage, l'articulation côté différentiel et l'articulation centrale sont configurées comme joints fixes, notamment comme articulations à contreglissières, dont la cage est guidée dans le moyeu extérieur de l'articulation à contre-glissière respective. Dans ce mode de réalisation de l'arbre articulé, on peut mettre en uvre trois articulations essentiellement du moins de construction identique, ce qui permet de réduire les coûts de fabrication dudit arbre articulé. Par ailleurs, chacun de ces joints fixes est susceptible de tolérer en exploitation des angles très importants entre les différents secteurs d'arbre ou entre les composants raccordés, par rapport aux articulations de translation. La configuration des joints fixes comme articulations à contre-glissières avec des cages guidées dans le moyeu extérieur permet une fabrication particulièrement économique et une bonne fiabilité en exploitation. According to the invention and to a preferred embodiment, the articulated shaft comprises at least two shaft sectors each comprising a shaft tube, interconnected by a central articulation. At their opposite ends to the central hinge, the shaft sectors have a gear side or differential side hinge. Preferably, the hinge side gear, the hinge side differential and the central hinge are configured as fixed seals, especially as joints with slide rails, the cage is guided in the outer hub of the joint against the respective slide. In this embodiment of the articulated shaft, it is possible to implement three joints essentially of at least identical construction, which reduces the manufacturing costs of said articulated shaft. Moreover, each of these fixed seals is capable of tolerating in operation very large angles between the different shaft sectors or between the connected components, with respect to the translation joints. The configuration of the fixed joints as counter-slide joints with guided cages in the outer hub allows a particularly economical manufacturing and a good reliability in operation.

Conformément à l'invention et indépendamment des caractéristiques mentionnées ci-dessus, l'arbre articulé comporte deux unités de translation à roulement dont l'une au moins est affectée à l'articulation centrale et disposée à proximité de celle-ci, de telle sorte que les deux secteurs d'arbre sont relativement mobiles l'un par rapport à l'autre en direction axiale. According to the invention and independently of the characteristics mentioned above, the articulated shaft comprises two rolling translation units, at least one of which is assigned to the central articulation and disposed in the vicinity of the latter, so that that the two shaft sectors are relatively movable relative to each other in the axial direction.

Du fait de la disposition des unités de translation à roulement en un point distant de la sortie de l'engrenage ou de l'entrée du différentiel, il est possible de créer des unités de translation à roulement et des joints homocinétiques fixes particulièrement compacts. Il en ressort des économies sensibles au niveau du poids et des faibles déséquilibres résiduels du fait des masses plus faibles. Conformément à l'invention, il est ainsi possible de réduire les émissions de bruit de l'arbre articulé en exploitation. Due to the arrangement of the rolling translation units at a point remote from the output of the gear or the differential input, it is possible to create rolling translation units and fixed homokinetic joints particularly compact. The result is significant savings in weight and low residual imbalances due to lower weights. According to the invention, it is thus possible to reduce the noise emissions of the articulated shaft in operation.

Les forces axiales agissant sur le palier central se réduisent aussi sensiblement, puisqu'une unité de translation à roulement au moins est disposée à proximité de l'articulation 2891327 9 centrale et donc à proximité du palier intermédiaire. Ce desaccouplement des forces axiales conduit également à une réduction des bruits en exploitation. Par ailleurs et conformément à l'invention, un palier intermédiaire de l'arbre articulé ne doit pas avoir de flexibilité axiale, de telle sorte qu'une émission de bruit éventuelle aussi, du fait du comportement aux vibrations du palier intermédiaire, subit une réduction. The axial forces acting on the central bearing are also substantially reduced, since at least one rolling bearing unit is disposed near the central hinge and therefore close to the intermediate bearing. This coupling of the axial forces also leads to a reduction of noise during operation. Furthermore and according to the invention, an intermediate bearing of the articulated shaft must not have axial flexibility, so that an eventual noise emission also, because of the vibration behavior of the intermediate bearing, undergoes a reduction. .

Une évolution de l'invention de l'arbre articulé prévoit l'installation de deux unités de translation à roulement affectées à l'articulation centrale et disposées à proximité de celle-ci. Si les deux unités de translation à roulement sont positionnées essentiellement au centre de l'arbre articulé, il est possible de mettre en rouvre trois joints homocinétiques fixes de construction identique sur ledit arbre articulé. Conformément à l'invention, l'arbre articulé ne comporte que très peu de composants différents, ce qui du fait du principe des composants identiques apporte des économies sensibles au niveau des coûts. An evolution of the invention of the articulated shaft provides for the installation of two rolling translation units assigned to the central articulation and disposed near it. If the two rolling translation units are positioned essentially in the center of the articulated shaft, it is possible to set up three constant homokinetic joints of identical construction on said articulated shaft. According to the invention, the articulated shaft comprises only very few different components, which, because of the principle of the identical components brings significant savings in terms of costs.

Pour réduire les masses existant au niveau du raccordement de l'arbre articulé à un engrenage ou un différentiel, les unités de translation à roulement sont disposées à une distance maximale par rapport aux points de raccordement, soit au centre environ de l'arbre articulé. Cela signifie que seules les très faibles masses des joints homocinétiques fixes extérieurs avec des déséquilibres résiduels peut-être existants des tourillons contribuent encore à des déséquilibres éventuels. To reduce the masses existing at the connection of the articulated shaft to a gear or a differential, the rolling translation units are arranged at a maximum distance from the connection points, that is to say about the center of the articulated shaft. This means that only the very small masses of the fixed constant velocity joints with possibly remaining residual imbalances of the trunnions still contribute to possible imbalances.

Ce mode de réalisation de l'arbre articulé facilite aussi le montage par rapport aux arbres articulés habituels. Ainsi, on peut coulisser relativement l'un par rapport à l'autre les deux secteurs d'arbre en direction axiale, de telle sorte que l'on obtient un chemin de déplacement important. Il en résulte un encombrement de montage et de démontage très faible, favorisant ainsi sensiblement le montage et le démontage. This embodiment of the articulated shaft also facilitates mounting relative to conventional articulated shafts. Thus, one can slide relative to each other the two shaft sectors in the axial direction, so that we obtain a significant path of displacement. This results in a very small assembly and disassembly, thus significantly promoting assembly and disassembly.

Par ailleurs, on pourra mettre en oeuvre différents ordres de montage, selon les exigences et les conditions cadre sur place. On pourra entre autres prévoir un montage commençant par le palier central au niveau du plancher du véhicule. In addition, it will be possible to implement different assembly orders, according to the requirements and conditions on site. Among other things, it will be possible to provide an assembly starting with the central landing at the floor of the vehicle.

Un mode de réalisation supplémentaire prévoit la possibilité d'affecter l'une des deux unités de translation à roulement à l'articulation centrale et à proximité de celle- ci, et l'autre au joint homocinétique fixe côté engrenage ou côté différentiel, disposée à proximité de celui- ci. On pourra affecter les deux unités de translation à roulement soit au même secteur d'arbre, soit à un secteur d'arbre différent. Les deux modes de réalisation garantissent que les deux secteurs d'arbre peuvent être déplacés relativement l'un par rapport à l'autre en direction axiale et qu'une unité de translation à roulement au moins est proximité de l'articulation un arbre articulé lorsque l'on raccorde la pièce intérieure de la deuxième unité de 35 translation au moyeu intérieur de l'articulation positionnée à centrale. A further embodiment provides for the possibility of assigning one of the two rolling translation units to and near the central articulation, and the other to the constant velocity joint on the gear or differential side, arranged at near this one. It will be possible to assign the two rolling translation units to either the same shaft sector or to a different shaft sector. Both embodiments ensure that the two shaft sectors can be moved relatively to each other in the axial direction and that at least one roller bearing unit is proximate to the hinge an articulated shaft when the inner part of the second translation unit is connected to the inner hub of the centrally positioned hinge.

On peut réaliser particulièrement compact centrale et la pièce intérieure de la première unité de translation au moyeu extérieur de ladite articulation centrale. La pièce intérieure de la deuxième unité de translation pourra même être prévue d'un seul tenant avec le moyeu intérieur de l'articulation centrale ou être emboîtée directement dans celui-ci. Par analogie, on pourra prévoir le moyeu extérieur de l'articulation centrale d'un seul tenant avec le moyeu intérieur de la première unité de translation. Préférentiellement, on aura un mode de réalisation où la pièce intérieure de la première unité de translation est raccordée à un couvercle du moyeu extérieur de l'articulation centrale. The central compact unit and the inner part of the first translation unit can be made to the outer hub of said central articulation. The inner part of the second translation unit may even be provided in one piece with the inner hub of the central hinge or be fitted directly therein. By analogy, it is possible to provide the outer hub of the central articulation in one piece with the inner hub of the first translation unit. Preferably, there will be an embodiment where the inner part of the first translation unit is connected to a cover of the outer hub of the central articulation.

Une évolution de l'invention prévoit de loger la pièce intérieure d'une unité de translation, préférentiellement de la première unité de translation, dans un palier intermédiaire. L'articulation centrale est donc maintenue par le palier intermédiaire, fixé au niveau de l'ensemble de plancher d'un véhicule, à titre d'exemple, alors que des vibrations axiales peuvent être compensées en exploitation et durant le montage par les deux unités de translation affectées à l'articulation centrale. An evolution of the invention provides for housing the inner part of a translational unit, preferably the first translation unit, in an intermediate bearing. The central articulation is thus maintained by the intermediate bearing, fixed at the level of the floor assembly of a vehicle, for example, while axial vibrations can be compensated during operation and during assembly by the two units. translated to the central articulation.

Pour des raisons d'économie de poids et pour permettre le télescopage de l'arbre dans le cas d'un tamponnement avec impact frontal, les deux secteurs d'arbre de l'arbre articulé sont configurés en forme de tube en partie au moins. Avantageusement, les joints homocinétiques fixes prévus au côté opposé de l'articulation centrale de chacun des secteurs d'arbre, c'est-à-dire le joint fixe côté engrenage ou côté différentiel, sont raccordés chacun avec leur moyeux extérieurs aux secteurs d'arbre. Dans ce cas, le moyeu intérieur du joint fixe côté engrenage ou côté différentiel pourra être équipé d'une ouverture de logement profilée, de telle sorte qu'un tourillon de sortie d'engrenage ou un tourillon d'entrée de différentiel pourra être introduit de manière solidaire dans le moyeu intérieur. Ce qui permettra un montage simplifié par rapport au raccord à brides connu. For reasons of economy of weight and to allow the telescoping of the shaft in the case of a stamping with frontal impact, the two shaft sectors of the articulated shaft are configured in the form of a tube at least in part. Advantageously, the constant homokinetic joints provided on the opposite side of the central articulation of each of the shaft sectors, that is to say the fixed joint side gear or differential side, are each connected with their hubs outside the sectors of tree. In this case, the inner hub of the gear-side or differential-side fixed seal may be provided with a profiled housing opening, so that a gear output trunnion or a differential input trunnion can be introduced from solidarity way in the inner hub. This will allow simplified mounting compared to the known flange connection.

Pour éviter les déséquilibres, les arbres articulés subiront un équilibrage en fin de fabrication. Comme problématique s'est avéré le fait que pour les arbres articulés connus où le raccord se fait par l'intermédiaire de raccordements à brides, c'est-à-dire sur un diamètre important, des défauts de concentricité éventuels se présentent seulement à la suite du montage de l'arbre dans le véhicule, au niveau des points de raccordement et ce, malgré la qualité élevée de l'équilibrage de l'arbre articulé, comme composant indépendant, engendrant ainsi un dérangement de la qualité de l'équilibrage de l'ensemble du système. To avoid imbalances, the articulated shafts will be balanced at the end of manufacture. As a problem, it has been found that for known articulated shafts where the connection is made via flanged connections, that is to say on a large diameter, possible concentricity defects occur only at the following the assembly of the shaft in the vehicle, at the connection points and this, despite the high quality balancing of the articulated shaft, as an independent component, thus causing a disturbance in the quality of the balancing of the whole system.

Conformément à l'invention, l'arbre articulé comprend des centrages au niveau des points de raccordement qui sont réalisés directement par des tourillons introduits dans les noyaux intérieurs des joints homocinétiques fixes. Il en ressort une réduction sensible des déséquilibres du fait du centrage amélioré effectué par le biais d'un raccordement par tourillons. Ainsi, on pourra également réduire les bruits générés en exploitation. According to the invention, the articulated shaft comprises centerings at the connection points which are made directly by pins introduced into the inner cores of fixed constant velocity joints. This results in a significant reduction of the imbalances due to the improved centering performed by means of a trunnion connection. Thus, it will also reduce the noise generated in operation.

La suppression des brides apporte par ailleurs une économie de poids dans le cas de cette solution prévoyant des joins homocinétiques fixes. Par ailleurs, la configuration très compacte des joints homocinétiques fixes prévoyant un accouplement enfichable permet une liberté de configuration des autres composants du véhicule et mène à une réduction de l'encombrement. Par analogie, on pourra équiper l'articulation centrale d'un moyeu central permettant, à titre d'exemple, un accouplement enfichable avec l'une des unités de translation à roulement. The elimination of the flanges also brings a saving in weight in the case of this solution providing fixed homokinetic joints. In addition, the very compact configuration of stationary constant velocity joints providing a plug-in coupling allows a freedom of configuration of the other components of the vehicle and leads to a reduction of the space requirement. By analogy, we can equip the central articulation of a central hub allowing, for example, a plug-in coupling with one of the rolling translation units.

Des évolutions, avantages et possibilités d'utilisation de l'invention découlent du descriptif qui va suivre, se rapportant à un mode de réalisation et aux dessins annexés. Les caractéristiques décrites et / ou représentées représentent à elles seules ou en combinaison quelconque l'objet de l'invention et ce, indépendamment de leurs corrélations dans les revendications ou leurs renvois. The evolutions, advantages and possibilities of use of the invention follow from the description which follows, referring to an embodiment and the appended drawings. The features described and / or represented represent alone or in any combination the object of the invention, independently of their correlations in the claims or their references.

Les dessins annexés représentent schématiquement en figure 1 une section longitudinale dans un arbre articulé conforme à l'invention, figure 2 une section longitudinale dans une pièce extérieure d'une unité de translation conforme à l'invention, et figure 3 une section longitudinale dans une pièce extérieure selon la fig. 2 suite à un accident. The accompanying drawings show schematically in Figure 1 a longitudinal section in an articulated shaft according to the invention, Figure 2 a longitudinal section in an outer part of a translation unit according to the invention, and Figure 3 a longitudinal section in a outer part according to fig. 2 following an accident.

Description détaillée des modes de réalisation Detailed Description of the Embodiments

préférés L'arbre articulé représenté à la figure 1 comporte un premier secteur d'arbre 1 et un deuxième secteur d'arbre 2 configurés chacun comme tubes d'arbre creux. Les deux secteurs d'arbre 1 et 2 sont reliés entre eux par une articulation centrale 3 configurée dans le mode de réalisation représenté comme une articulation fixe à contre-glissière. L'extrémité opposée à l'articulation centrale, côté engrenage, du premier secteur d'arbre 1 est reliée à une articulation 4 côté engrenage. Par analogie, l'extrémité opposée à l'articulation centrale 3, côté différentiel, du secteur d'arbre 2 est reliée à une articulation 5 côté différentiel. The articulated shaft shown in Figure 1 comprises a first shaft sector 1 and a second shaft sector 2 each configured as hollow shaft tubes. The two shaft sectors 1 and 2 are interconnected by a central hinge 3 configured in the embodiment shown as a fixed hinge with counter-slide. The opposite end to the central articulation, gear side, of the first shaft sector 1 is connected to a hinge 4 gear side. By analogy, the opposite end to the central articulation 3, differential side, of the shaft sector 2 is connected to a hinge 5 differential side.

Dans ce cas également, l'articulation 4 côté engrenage et l'articulation 5 côté différentiel sont configurées comme des articulations fixes à contre-glissières. In this case also, the articulation 4 gear side and the articulation 5 differential side are configured as fixed joints with counter-slide.

A l'articulation centrale 3 sont affectées une première unité de translation 6 par l'intermédiaire de laquelle l'articulation centrale 3 est reliée au premier secteur d'arbre 1, et une deuxième unité de translation 7 par l'intermédiaire de laquelle l'articulation centrale 3 est reliée au deuxième secteur d'arbre 2. Par ailleurs est affecté à l'articulation centrale 3 un palier intermédiaire 8 pouvant être fixé à l'ensemble de plancher d'un véhicule par l'intermédiaire d'un élément élastique. Le palier intermédiaire 8 est positionné sur la première unité de translation 6. At the central articulation 3 are assigned a first translational unit 6 through which the central articulation 3 is connected to the first shaft sector 1, and a second translation unit 7 through which the central articulation 3 is connected to the second shaft sector 2. In addition is assigned to the central articulation 3 an intermediate bearing 8 can be attached to the floor assembly of a vehicle via an elastic member. The intermediate bearing 8 is positioned on the first translational unit 6.

Les articulations fixes à contre-glissières 3, 4 et 5 comportent chacune un moyeu intérieur 9 configuré comme manchon dans lequel peut être introduit pour ce qui concerne l'articulation 4 côté engrenage et l'articulation 5 côté différentiel un tourillon d'arbre ou un bout d'arbre. Sur la surface extérieure du moyeu 5 intérieur 9 sont configurées des surfaces de glissement intérieures. Par ailleurs, les articulations fixes à contre-glissières comportent chacune un moyeu extérieur 10 dont la surface intérieure comporte des surfaces de glissement extérieures. Dans les surfaces de glissement telles que décrites dans le document DE 102 09 933 B4 sont disposées des billes destinées à la transmission d'un couple. Les billes sont installées dans des fenêtres d'une cage guidée et centrée dans le moyeu extérieur 10, notamment dans des surfaces de centrage du moyeu extérieur 10 des articulations fixes à contre-glissières. The fixed joints with counter-slides 3, 4 and 5 each comprise an inner hub 9 configured as a sleeve in which can be introduced with regard to the articulation 4 gear side and the articulation 5 differential side a shaft journal or a tree end. On the outer surface of the inner hub 9 are formed internal sliding surfaces. In addition, the fixed joints with counter-slides each comprise an outer hub 10 whose inner surface has outer sliding surfaces. In the sliding surfaces as described in DE 102 09 933 B4 are arranged balls for transmitting a torque. The balls are installed in windows of a guided cage and centered in the outer hub 10, in particular in the centering surfaces of the outer hub of the fixed joints with counter-slides.

Les deux unités de translation 6 et 7 comportent chacune une pièce intérieure 11 et une pièce extérieure 12 dans laquelle la pièce intérieure 11 peut translater. Sur la surface extérieure de la pièce intérieure 11 et sur la surface intérieure de la pièce extérieure 12 sont configurées des surfaces de glissement intérieures 13 ou des surfaces de glissement extérieures 14 qui du moins essentiellement ont une allure axiale. Dans le mode de réalisation représenté, dans les surfaces de glissement intérieures 13 et surfaces de glissement extérieures 14 conjuguées par deux sont prévues plusieurs billes 15 destinées à la transmission d'un couple et guidées dans une cage. The two translation units 6 and 7 each comprise an inner part 11 and an outer part 12 in which the inner part 11 can translate. On the outer surface of the inner part 11 and on the inner surface of the outer part 12 are configured internal sliding surfaces 13 or outer sliding surfaces 14 which at least substantially have an axial shape. In the embodiment shown, in the inner sliding surfaces 13 and outer sliding surfaces 14 conjugated by two are provided a plurality of balls 15 for transmitting a torque and guided in a cage.

Comme représenté à la figure 1, la pièce 35 intérieure 11 de la deuxième unité de translation 7 est raccordée au moyeu intérieur 9 de l'articulation centrale 3. La pièce intérieure 11 de la première unité de translation 6 est raccordée à un couvercle 16 enveloppant le moyeu extérieur 10 de l'articulation centrale 3 et raccordé à celui-ci de manière solidaire. Les deux unités de translation 6 et 7 sont ainsi affectées à l'articulation centrale 3 et disposées à proximité de celleci de telle sorte que des déplacements axiaux des deux secteurs d'arbre 1 et 2 sont compensés par les unités de translation 6 ou 7 et non transmis par l'intermédiaire de l'articulation centrale 3. As shown in FIG. 1, the inner part 11 of the second translation unit 7 is connected to the inner hub 9 of the central articulation 3. The inner part 11 of the first translational unit 6 is connected to an enveloping cover 16 the outer hub 10 of the central hinge 3 and connected thereto integrally. The two translation units 6 and 7 are thus assigned to the central articulation 3 and arranged close to it so that axial displacements of the two shaft sectors 1 and 2 are compensated by the translation units 6 or 7 and not transmitted via the central articulation 3.

Comme représenté à la figure 2, un secteur de raccordement 17 est prévu sur la pièce extérieure 12 en vue du raccordement de ladite pièce extérieure 12 de l'unité de translation 7 au premier secteur d'arbre 2. Dans le cas d'espèce, le secteur de raccordement 17 est raccordé à la pièce extérieure 12 par l'intermédiaire d'un point de rupture théorique 18 d'allure radiale dans le mode de réalisation représenté. Le point de rupture théorique 18 pourra comporter un affaiblissement de matière tel qu'un rétrécissement, une gorge, un perçage ou tout autre moyen similaire. As shown in FIG. 2, a connecting sector 17 is provided on the outer part 12 for connecting said outer part 12 of the translation unit 7 to the first shaft sector 2. In this case, the connecting sector 17 is connected to the outer part 12 via a theoretical fracture point 18 of radial appearance in the embodiment shown. The theoretical breaking point 18 may include a weakening of material such as narrowing, grooving, drilling or any other similar means.

Dans le mode de réalisation représenté, le diamètre intérieur du tube d'arbre du deuxième secteur d'arbre 2 et le diamètre intérieur du secteur de raccordement 17 sont plus grands que le diamètre extérieur de la pièce extérieure 12 de la deuxième unité de translation 7. Par analogie, la première unité de translation 6 est raccordée au tube d'arbre du premier secteur d'arbre 1 par l'intermédiaire d'un secteur de raccordement 17 et d'un point de rupture théorique 18. Au niveau de la première unité de translation 6 également, le diamètre extérieur de la pièce extérieure 12 est plus petit que le diamètre intérieur du premier secteur d'arbre 1 ou du secteur de raccordement 17. In the embodiment shown, the inside diameter of the shaft tube of the second shaft sector 2 and the inside diameter of the connecting sector 17 are larger than the outside diameter of the outer part 12 of the second translation unit 7. By analogy, the first translational unit 6 is connected to the shaft tube of the first shaft sector 1 via a connecting sector 17 and a theoretical breaking point 18. At the level of the first translation unit 6 also, the outer diameter of the outer part 12 is smaller than the inner diameter of the first shaft sector 1 or the connecting sector 17.

La pièce extérieure 12 des deux unités de translation 6 et 7 est fermée à l'aide d'un couvercle 19 soudé par faisceau d'électrons, à titre d'exemple, sur ladite pièce extérieure 12. Par dérogation au mode de réalisation représenté à la figure 2, le couvercle 19 pourra être équipé du point de rupture théorique 18 ou du secteur de raccordement 17. Le couvercle 19 limite le chemin de déplacement de la pièce intérieure 11 dans la pièce extérieure 12. Le raccordement entre le couvercle 19 et la pièce extérieure 12 pourra également être configuré comme point de rupture théorique. The outer part 12 of the two translation units 6 and 7 is closed by means of an electron beam welded cover 19, for example, on said outer part 12. By way of derogation from the embodiment shown in FIG. 2, the cover 19 may be equipped with the theoretical breaking point 18 or the connecting sector 17. The cover 19 limits the path of movement of the inner part 11 in the outer part 12. The connection between the cover 19 and the outer part 12 can also be configured as the theoretical breakpoint.

Si, à titre d'exemple, du fait d'un accident, une force axiale importante est exercée sur les secteurs d'arbre 1 et 2 et, par là, sur les pièces extérieures 12 des unités de translation 6 et 7, le point de rupture théorique 18 respectif des deux unités de translation fait défaillance en bout du chemin de déplacement des unités de translation 6 et 7, ce qui est représenté à la figure 3. De ce fait, la pièce extérieure 12 de chacune des unités de translation peut translater essentiellement sans force dans le secteur d'arbre considéré 1 ou 2. If, by way of example, due to an accident, a significant axial force is exerted on the shaft sectors 1 and 2 and thereby on the outer parts 12 of the translation units 6 and 7, the point The theoretical breaking point 18 of the two translation units at the end of the displacement path of the translation units 6 and 7 is shown in FIG. 3. As a result, the outer part 12 of each of the translation units can translating essentially without force in the considered tree sector 1 or 2.

On évite de cette manière le flambement de l'arbre articulé, puisque les unités de translation 6 et 7 s'introduisent dans les secteurs d'arbre 1 ou 2. Les deux unités de translation 6 et 7 disposant en commun d'une longueur axiale importante, on pourra réaliser un chemin de déplacement supplémentaire particulièrement important (chemin d'impact) dans le cas d'une telle défaillance des deux points de rupture théoriques 18 due à un accident, sans qu'il n'y ait un danger pour les passagers du véhicule. This avoids the buckling of the articulated shaft, since the translation units 6 and 7 are introduced into the shaft sectors 1 or 2. The two translation units 6 and 7 have an axial length in common. important, we can achieve a particularly important additional path of travel (impact path) in the case of such a failure of the two theoretical break points 18 due to an accident, without there being a danger to them. passengers of the vehicle.

2891327 192891327 19

Claims

A translating unit intended in particular for an articulated shaft, with a tube-shaped outer part (12), the inner surface of this tube having external sliding surfaces at at least certain sectors, with an inner part that can be translated into the outer part in axial direction, the outer surface of the inner part having inner sliding surfaces at at least some sectors, and with balls disposed in outer and inner sliding surfaces affected by two at a distance relative to one another; to others, for transmission of a torque, characterized in that the outer member (12) is connected to a connecting sector via a theoretical breaking point whose inside diameter is larger than the outside diameter of the outer part or essentially the same.

2. Translation unit according to claim 1, characterized in that the theoretical breaking point is configured as a radially arranged connecting sector between the inner surface of the outer part (12) and the outer surface of the connecting sector.

3. Translation unit according to claim 1 or 2, characterized in that the theoretical breaking point is constituted by a narrowing, a groove, a hole or any other similar means of weakening material.

4. Translation unit according to one

any of claims 1 to 3,

characterized in that the outer part (12), the connecting sector and the theoretical breaking point are configured such that in the case of exceeding a defined force acting in the axial direction on the outer part, the said breaking point the theoretical failure and the outer piece (12) can slide in the connecting sector.

5. Translation unit according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a cover is provided on the outer part, the connecting sector and / or at the theoretical breaking point which closes the outer part ( 12) towards the connecting sector.

6. Translation unit according to claim 5, characterized in that the cover is connected to the outer part (12), to the connection sector and / or to the theoretical breaking point via another theoretical breaking point. .

Articulated shaft, in particular a longitudinal vehicle shaft, with at least one translating unit, according to any one of the preceding claims and with at least one shaft tube connected to a connecting sector of at least one translational unit. shaft tube whose inner diameter is larger than the outer diameter of the outer part (12) or substantially. identical to the translation unit at least.

Articulated shaft according to claim 7, characterized in that at least two shaft sectors (1, 2) each having a shaft tube are provided which are connected to one another via a central hinge and have at their opposite ends to the central articulation a hinge side gear or a hinge side differential.

Articulated shaft according to Claim 8, characterized in that the gear-side linkage, the differential-side linkage and the central linkage are configured as stationary gaskets, in particular as counter-slide joints whose cages are guided in the hub. outside of the respective counter-slide joint.

10. Articulated tree, particularly according to any one of claims 7 to 9, with two shaft sectors interconnected integrally by a central hinge configured as fixed constant velocity joint, such fixed constant velocity joint being each disposed in end opposed to the central articulation of each of the shaft sectors (1, 2), two rolling translation units being provided and at least one of said rolling translation units being disposed near the central articulation.

Articulated tree according to claim 10, characterized in that the two shaft sectors (1, 2) are relatively movable relative to each other in the axial direction.

Articulated tree according to claim 10 or 11, characterized in that two rolling translation units assigned to the central articulation and arranged in proximity thereto are provided.

Articulated tree according to Claim 10, characterized in that one of the two rolling translation units is assigned to the central hinge and arranged close to it and the other of the two rolling translation units. is assigned to one of the fixed constant velocity joints at the end of the shaft sector and disposed near it.

Articulated tree according to claim 13, characterized in that the two rolling translation units are assigned to the same shaft sector.

15. Articulated tree according to claim 13, characterized in that the two rolling translation units are assigned to different shaft sectors (1, 2).

Articulated tree according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the inner part of the second translation unit is connected to the inner hub of the central articulation and that the inner part of the first translation unit is connected to the outer hub of said central hinge.

17. Articulated tree according to any one of claims 7 to 16, characterized in that the inner part of a translation unit, in particular of the first translation unit, is housed in an intermediate bearing.

Articulated tree according to any one of claims 7 to 17, characterized in that the two shaft sectors (1, 2) are configured in the form of tubes, at least in certain sectors, the fixed constant velocity joints provided at the end opposite the central articulation of each of the shaft sectors being connected each time to the shaft sectors with their outer hubs.