RU2767561C1 - Шлицевой вал для карданного вала - Google Patents

Шлицевой вал для карданного вала Download PDF

Info

Publication number
RU2767561C1
RU2767561C1 RU2021107138A RU2021107138A RU2767561C1 RU 2767561 C1 RU2767561 C1 RU 2767561C1 RU 2021107138 A RU2021107138 A RU 2021107138A RU 2021107138 A RU2021107138 A RU 2021107138A RU 2767561 C1 RU2767561 C1 RU 2767561C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
tubular part
diameter
tubular
cardan
Prior art date
Application number
RU2021107138A
Other languages
English (en)
Inventor
Коркут ТАСАН
Original Assignee
Тирсан Кардан Сан. Ве Тидж. А.С.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тирсан Кардан Сан. Ве Тидж. А.С. filed Critical Тирсан Кардан Сан. Ве Тидж. А.С.
Application granted granted Critical
Publication of RU2767561C1 publication Critical patent/RU2767561C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12—Torque-transmitting axles
    • B60B35/121—Power-transmission from drive shaft to hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02—Shafts; Axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0015—Hubs for driven wheels
    • B60B27/0021—Hubs for driven wheels characterised by torque transmission means from drive axle
    • B60B27/0026—Hubs for driven wheels characterised by torque transmission means from drive axle of the radial type, e.g. splined key
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12—Torque-transmitting axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/40—Shaping by deformation without removing material
    • F16C2220/42—Shaping by deformation without removing material by working of thin-walled material such as sheet or tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/06—Drive shafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/70—Interfitted members
    • Y10T403/7026—Longitudinally splined or fluted rod

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

Изобретение относится к компонентам карданных валов, в частности к шлицевым валам и их трубным конструкциям. Шлицевой вал для карданного вала содержит моноблочную трубу (10), образованную удлиненной первой трубной частью (14), имеющей первый диаметр (d1), и коаксиально удлиненной второй трубной частью (15), при этом длина первой трубной части (14) по существу больше длины второй трубной части (15). Внешняя периферия второй трубной части (15) содержит множество разнесенных в радиальном направлении каналов (12), которые расположены в осевом направлении от одного конца к переднему краю (11), и второй диаметр (d2) второй трубной части (15) меньше первого диаметра (d1), с образованием вала путем усадки первой трубной части (14) в коленную секцию, предусмотренную между ними, и коленная секция (16) между первой трубной частью (14) и второй трубной частью (15) имеет S-образную форму. Технический результат: повышение структурной целостности шлицевого узла в карданных валах. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к компонентам карданных валов, в частности к шлицевым валам и их трубным конструкциям.
Предшествующий уровень техники
В транспортных средствах средства трансмиссии применяются для передачи вращающей силы от двигателя или узлов трансмиссий для вращения одного или более колес. Карданные валы, традиционно применяемые в качестве трансмиссии, включают центральный подшипник и вилку в дополнение к универсальному шарниру и обеспечивают плавную передачу движущей силы между передней и задней частями транспортного средства, независимо от изменений относительного расположения. Ввиду большого передаваемого крутящего момента карданные валы характеризуются высокой жесткостью при кручении и достаточной жесткостью при изгибе.
На карданном валу задний вал скользит для компенсации изменений расстояния при движении. Элементы, обеспечивающие скользящую конструкцию, состоят из трубы и соосного вала, соединенного с трубой посредством сварки. На внешней поверхности вала предусмотрены каналы, проходящие в осевом направлении. Свойства механической прочности на сварочном участке этой двойной конструкции, полученной путем сварочного соединения, остаются низкими по сравнению с таковыми на других участках.
В документе US 6350205 В1 раскрыт моноблочный полый вал для передачи крутящего момента, имеющий две концевые части, которые на своих осевых внешних концах оснащены зубьями вала для создания крутящего момента, и имеющий центральную часть, которая по сравнению с концевыми частями имеет меньшую толщину стенки, при этом при передаче крутящего момента через зубья вала из-за крутящих сил центральная область центральной части, составляющая по меньшей мере 25% длины вала, в первую очередь равномерно пластически деформируется.
В документе ЕР 2930044 А1 раскрыт легкий карданный вал, содержащий удлиненный трубчатый корпус, имеющий первый продольный конец, выполненный с возможностью соединения с боковой шестерней в дифференциале, и второй продольный конец, выполненный с возможностью поддержки колеса транспортного средства. Вал дополнительно содержит винт, расположенный на первом продольном конце корпуса. Винт содержит хвостовик, выполненный с возможностью приема внутрь отверстия в корпусе, и головку, имеющую первую и вторую части. Первая часть расположена на одном продольном конце винта, имеет первый диаметр и расположена на расстоянии от первого продольного конца корпуса. Вторая часть расположена между первой частью и хвостовиком и имеет второй диаметр, который меньше первого диаметра, так что первый продольный конец корпуса и первая и вторая части головки образуют канавку, выполненную с возможностью приема фиксатора вала.
В документе GB 2241769 А раскрыт карданный вал для автомобиля, имеющий трубчатую форму и выполненный как одно целое, содержащий концевые части (11, 12) и центральную часть между ними, причем концевые части имеют жесткость на изгиб по меньшей мере в 20 раз большую, чем жесткость на изгиб центральной части. Центральная часть по длине (Rm) может иметь постоянную или переменную толщину стенки (D), а также переменный или постоянный внутренний диаметр (Di) или внешний диаметр (Da), так что ее распределение площади поперечного сечения оптимизировано для соответствия требованиям к прочности, в то время как собственная резонансная частота вала снижена до низкого значения, которое подвержено минимальному вечному возбуждению.
В документе US 4392839 А раскрыта конструкция карданного вала, в частности, для автомобиля, содержащая полый трубчатый вал, имеющий пару концевых частей, образованных шлицевой конфигурацией, приспособленной для приема приводных соединений, причем конструкция выполнена таким образом, что трубчатый вал образован с промежуточной частью, имеющей внешний диаметр больше, чем внешний диаметр концевых частей, при этом толщина стенки промежуточной части составляет от 1/8 до 1/15 внешнего диаметра промежуточных частей.
В документе DE 4022692 А1 раскрыт передаточный вал автомобиля, имеющий среднюю часть (Rm) в виде трубы. По меньшей мере один конец выполнен таким образом, что он образует часть универсального шарнира. Вал выполнен из заготовки трубчатой формы, относительно короткой, но большого диаметра, по сравнению с готовым валом, и относительно большой толщиной стенки трубы. Толщина средней части уменьшается путем ковки или растяжения, а концевые области формируются ковкой или прессованием.
В документе US 2016290410 А1 раскрыт поглощающий энергию удара карданный вал, содержащий цангу, выполненную как одно целое и вставленную с возможностью вращения между шлицевой частью, образованной на внешней периферийной поверхности переднего вала, и шлицевой частью, образованной на внутренней периферийной поверхности заднего вала, и уплотнительное кольцо, устанавливаемое с внешней периферийной поверхностью задней конечной части цанги, неподвижно удерживающее заднюю конечную часть переднего вала и неподвижно поддерживающее цангу внутри заднего вала.
Краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является повышение структурной целостности шлицевого узла в карданных валах.
Для достижения вышеуказанной цели настоящее изобретение относится трубе в сборе для карданного вала, содержащей удлиненную первую трубную часть, имеющую первый диаметр. Труба в сборе содержит моноблочную трубу, содержащую коаксиально удлиненную вторую трубную часть, имеющую второй диаметр, который меньше первого диаметра, образуя вал путем усадки первой трубной части в коленную секцию, предусмотренную между ними. Моноблочная конструкция отличается более легкой конструкцией с более высокой устойчивостью к усталости при кручении по сравнению с другими валами таких же размеров. Моноблочная конструкция, состоящая из первой и второй трубных частей, может быть получена путем формирования различных поперечных сечений на моноблочном элементе путем пластического формования из одного трубного элемента.
В предпочтительном варианте осуществления тонкая стенка образована путем расширения цилиндрической толстой стенки второй трубной части внутри первой трубной части. Получают первую тонкую секцию с большим диаметром и вторую более толстую секцию с меньшим диаметром, что обеспечивает высокую прочность конструкции без потерь при передаче крутящего момента.
В предпочтительном варианте осуществления внешняя поверхность второй трубной части содержит множество разнесенных в радиальном направлении каналов, которые расположены в осевом направлении от одного конца к переднему краю. Каналы обеспечивают скользящую конструкцию. Кроме того, каналы на второй трубной секции могут быть получены способами пластического формования. Форма каждого канала предпочтительно идентична. Это обеспечивает равномерное распределение внутренних напряжений.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения длина первой трубной части по существу больше длины второй трубной части. Таким образом, предусмотрена моноблочная конструкция, которая может быть легко адаптирована к системе скольжения в карданном валу, где вторая трубная часть формирует вал.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения коленная часть между первой трубной частью и второй трубной частью имеет S-подобную форму. Это обеспечивает возможность формирования первой трубной части путем ее расширения без образования трещин или структурных повреждений посредством пластического формирования из трубы с единым диаметром, например, из трубы, соответствующей второму диаметру второй трубной части.
Предпочтительным вариантом осуществления является карданный вал, содержащий трубу в сборе, как описано выше.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид спереди двухкомпонентного карданного вала, содержащего соединительное устройство согласно настоящему изобретению.
На фиг. 2 представлено изображение в поперечном разрезе иллюстративного варианта осуществления моноблочной трубы согласно настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
В данном подробном описании разработка согласно настоящему изобретению описана без ограничений и со ссылкой на примеры исключительно в целях лучшей иллюстрации объекта изобретения.
На фиг. 1 представлен вид спереди двухкомпонентного карданного вала (1), содержащего иллюстративный вариант осуществления моноблочной трубы согласно настоящему изобретению. Задний шарнир (5) установлен в задней части заднего вала (2). В передней части заднего вала (2) представлен иллюстративный вариант осуществления моноблочной трубы (10) согласно настоящему изобретению. Моноблочная труба (10) проходит в осевом направлении по направлению к коаксиальной скользящей вилке (4). Вилка (4) соединена с передним валом (3) посредством поперечного соединения, которое передает крутящий момент. Передний вал (3) является жестким и имеет передний шарнир (6), установленный на переднем конце.
На фиг. 2 показана моноблочная труба (10) в поперечном сечении. Первая трубная часть (14) представляет собой первый диаметр (d1), представляющий собой стандартный диаметр трубы для карданного вала (1). Первая трубная часть (14) имеет плоский оконечный задний край (18). Первая трубная часть (14) имеет полую цилиндрическую конструкцию с тонкой стенкой, т.е. тонкую стенку (17). Передняя часть первой трубной части (14) достигает второго диаметра (62) за счет сужения диаметра с S-образной коленной секцией (16). Коаксиальная полая вторая трубная часть (15) полностью выступает из части, суженной частью (16) коленной секции. Вторая трубная часть (15) имеет стандартный диаметр для карданного вала (1) и содержит толстую стенку (13), которая толще тонкой стенки (17). На второй трубной части (15) осевые каналы (12) проходят от переднего края (11) к заднему краю. Каналы (129) имеют единую форму и окружают вторую трубную часть (15), располагаясь на равном расстоянии друг от друга. Конец каналов (12), который расположен вблизи первой трубной части (14), имеет нижний конец (19), глубина которого уменьшается в радиальном направлении наружу.
Ссылочные обозначения
Figure 00000001

Claims (4)

1. Шлицевой вал для карданного вала, содержащий моноблочную трубу (10), образованную удлиненной первой трубной частью (14), имеющей первый диаметр (d1), и коаксиально удлиненной второй трубной частью (15), при этом длина первой трубной части (14) по существу больше длины второй трубной части (15), отличающийся тем, что внешняя периферия второй трубной части (15) содержит множество разнесенных в радиальном направлении каналов (12), которые расположены в осевом направлении от одного конца к переднему краю (11), и второй диаметр (d2) второй трубной части (15) меньше первого диаметра (d1), с образованием вала путем усадки первой трубной части (14) в коленную секцию, предусмотренную между ними, и коленная секция (16) между первой трубной частью (14) и второй трубной частью (15) имеет S-образную форму.
2. Шлицевой вал по п. 1, отличающийся тем, что тонкая стенка (17) образована путем расширения цилиндрической толстой стенки (13) второй трубной части (15) внутри первой трубной части (14).
3. Шлицевой вал по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каждый из каналов (12) выполнен идентичным образом.
4. Карданный вал, содержащий шлицевой вал по любому из предыдущих пунктов.
RU2021107138A 2018-09-21 2019-06-22 Шлицевой вал для карданного вала RU2767561C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2018/13606 2018-09-21
TR201813606 2018-09-21
PCT/TR2019/050489 WO2020060514A1 (en) 2018-09-21 2019-06-22 Monoblock tube for a driveshaft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767561C1 true RU2767561C1 (ru) 2022-03-17

Family

ID=69888809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021107138A RU2767561C1 (ru) 2018-09-21 2019-06-22 Шлицевой вал для карданного вала

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220034357A1 (ru)
EP (1) EP3844010B1 (ru)
RU (1) RU2767561C1 (ru)
WO (1) WO2020060514A1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU766913A1 (ru) * 1976-11-09 1980-09-30 За витель Карданна передача транспортного средства
US4392839A (en) * 1980-03-11 1983-07-12 Lohr & Bromkamp Gmbh Drive shaft construction
GB2241769A (en) * 1990-03-08 1991-09-11 Gkn Automotive Ag Drive shaft
DE4022692A1 (de) * 1990-07-17 1992-01-23 Gkn Automotive Ag Verfahren zur herstellung einer antriebswelle mit einstueckig angeformten gelenkkomponenten
US6350205B1 (en) * 1999-06-25 2002-02-26 Gkn Lobro Gmbh Monobloc hollow shaft
EP2930044A1 (en) * 2014-04-08 2015-10-14 U.S. Manufacturing Corporation Lightweight drive axle shaft
US20160290410A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 Hyundai Motor Company Impact energy absorbing propeller shaft

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2269219B (en) * 1990-04-04 1994-04-27 Gkn Automotive Ag Drive shaft
EP2819794B1 (de) * 2012-02-27 2019-08-21 SchmitterGroup AG Antriebs-hohlwelle mit flansch und herstellungsverfahren dafür
GB2511180A (en) * 2013-12-18 2014-08-27 Daimler Ag Propeller shaft as well as drive train for a vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU766913A1 (ru) * 1976-11-09 1980-09-30 За витель Карданна передача транспортного средства
US4392839A (en) * 1980-03-11 1983-07-12 Lohr & Bromkamp Gmbh Drive shaft construction
GB2241769A (en) * 1990-03-08 1991-09-11 Gkn Automotive Ag Drive shaft
DE4022692A1 (de) * 1990-07-17 1992-01-23 Gkn Automotive Ag Verfahren zur herstellung einer antriebswelle mit einstueckig angeformten gelenkkomponenten
US6350205B1 (en) * 1999-06-25 2002-02-26 Gkn Lobro Gmbh Monobloc hollow shaft
EP2930044A1 (en) * 2014-04-08 2015-10-14 U.S. Manufacturing Corporation Lightweight drive axle shaft
US20160290410A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-06 Hyundai Motor Company Impact energy absorbing propeller shaft

Also Published As

Publication number Publication date
EP3844010B1 (en) 2024-08-07
EP3844010A4 (en) 2022-05-25
US20220034357A1 (en) 2022-02-03
EP3844010C0 (en) 2024-08-07
EP3844010A1 (en) 2021-07-07
WO2020060514A1 (en) 2020-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7288029B1 (en) Propshaft with crash-worthiness
US7018299B2 (en) Rolling ball spline slip joint with helically shaped cage
WO2014136626A1 (ja) プロペラシャフト及びプロペラシャフト用アダプタ部材
US5346432A (en) Driveshaft with additional masses
KR20060050708A (ko) 토크 링 결합을 가진 구동축 어셈블리
US20030232656A1 (en) Rolling ball spline slip joint formed from two tubular members
CN109869417B (zh) 具有等速万向节的铝制传动轴
CN101287920A (zh) 在接附方法中带有优化的比的直接转矩流连接
US20130252749A1 (en) Propshafts and propshaft assemblies and methods for fabricating propshafts
EP1698787A2 (en) Method of manufacturing an axially collapsible splined assembly
US8986126B2 (en) Cross universal joint and manufacturing method thereof
RU2767561C1 (ru) Шлицевой вал для карданного вала
CN110541883A (zh) 传动轴总成
US5820467A (en) Homokinetic joint having a center ball unit and tubular sleeve with circumferentially spaced axial slots and internal axial ribs along opposite edges of the axial slots
US8226490B2 (en) Collapsible shaft assembly
US20070129154A1 (en) Propeller shaft assembly with integrated stub portion
US6986713B2 (en) Propeller shaft
JPH04316716A (ja) 継手要素を一体に形成したプロペラ・ドライブシャフトを製造する方法及びその方法で製造したプロペラ・ドライブシャフト
US10315515B2 (en) Power transfer unit pinion shaft and propeller shaft coupling member for a vehicle, and methods of use and manufacture thereof
US7922593B2 (en) Driveshaft assembly
GB2172376A (en) Propeller shaft joints
AU2006201814B2 (en) Method of manufacturing a driveshaft assembly
KR101964394B1 (ko) 자동차용 드라이브 샤프트
US8142294B2 (en) Power transmission shaft and propeller shaft for vehicle
JP4554299B2 (ja) 中空状動力伝達シャフトの製造方法