DE10357858A1 - Teleskopierbares Antriebsgelenk - Google Patents
Teleskopierbares Antriebsgelenk Download PDFInfo
- Publication number
- DE10357858A1 DE10357858A1 DE2003157858 DE10357858A DE10357858A1 DE 10357858 A1 DE10357858 A1 DE 10357858A1 DE 2003157858 DE2003157858 DE 2003157858 DE 10357858 A DE10357858 A DE 10357858A DE 10357858 A1 DE10357858 A1 DE 10357858A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- joint part
- drive
- ball
- ball cage
- outer joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
-
- 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
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
-
- 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
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/22303—Details of ball cages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein teleskopierbares Antriebsgelenk (8) für ein Kraftfahrzeug, welches mit einer ersten Teilwelle (2) und einer zweiten Teilwelle (3) koaxial verbindbar ist, wobei das Antriebsgelenk (8) ein Gelenkaußenteil (9) und ein in diesem koaxial angeordnetes Gelenkinnenteil (10) aufweist, bei dem Kugellaufbahnen (18, 19) an der Innenseite des Gelenkaußenteils (9) sowie an der Außenseite des Gelenkinnenteils (10) ausgebildet sind und bei dem Kugeln (14) in den Kugellaufbahnen (18, 19) angeordnet sowie von einem Kugelkäfig (15) zueinander beabstandet sind. DOLLAR A Zur Sicherstellung eines klemmfreien Ineinanderschiebens von Gelenkinnenteil (10) und Gelenkaußenteil (9) bei einer unfallbedingten Axialkrafteinwirkung (F) auf das Antriebsgelenk (8) wird vorgeschlagen, dass zwischen den Kugellaufbahnen (18, 19) des Gelenkaußenteils (9) radial nach innen weisende Stege (20) ausgebildet sind, die derart geformt und gemessen sind, dass der Kugelkäfig (15) beim Überschreiten einer zum Ineinanderschieben von Gelenkinnenteil (10) und Gelenkaußenteil (9) führenden Axialkraft geometrisch und mechanisch weitgehend intakt bleibt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein teleskopierbares Antriebsgelenk für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Aus der
DE 199 43 880 C1 ist eine Antriebsanordnung mit zwei Teilwellen bekannt, die über ein etwa mittig angeordnetes Antriebsgelenk miteinander verbunden sind. Von besonderer Bedeutung bei dieser Antriebsanordnung ist, dass das Gelenkinnenteil des die beiden Wellenabschnitte verbindenden Antriebsgelenks beim Auftreten einer unfallbedingt hohen Axialkraft das Gelenkaußenteil durchstoßen und in die gegenüberliegende Teilwelle eindringen kann. Dies führt zu einer erwünschten axialen Verkürzung der Antriebsanordnung, wodurch ein seitliches Wegknicken und möglicherweise Eindringen von Bestandteilen der Antriebsanordnung in den Fahrzeuginnenraum vermieden werden soll. - Das beschriebene axiale Ineinanderschieben von Gelenkinnen- und Gelenkaußenteil wird gemäß dieser Druckschrift im wesentlichen dadurch ermöglicht, dass der die Kugeln des Antriebsgelenks haltende Kugelkäfig als Sollbruchstelle ausgelegt ist. Bei einer Axialkraftbelastung auf das Antriebsgelenk wird der Teleskopiervorgang daher durch ein Zerbersten des Kugelkäfigs eingeleitet, in dessen Folge gemäß der
DE 199 43 880 C1 Kugeln und Käfigfragmente in die mit dem Gelenkaußenteil verbundene Teilwelle eindringen und so den Weg für eine axiale Verschiebung des Gelenkinnenteils freigeben sollen. - Als nachteilig an dieser bekannten Antriebsanordnung wird beurteilt, dass der Kugelkäfig als Sollbruchstelle ausgelegt ist und zerstört werden muss, um das genannte Ineinanderschieben der Gelenkbauteile zu ermöglichen. Es ist daher nicht ausgeschlossen, dass der Käfig oder Käfigteile sich letztlich verkeilen und so eine gemäß der in Rede stehenden Druckschrift „kraftlose" Verschiebebewegung verhindert wird. Der aufgabengemäß angestrebte Erfolg ist dann nicht erreichbar, vielmehr ist in weiterer Folge mit einem unkontrollierten Wegknicken der Antriebswelle zu rechnen.
- Vor diesem Hintergrund ist es daher die Aufgabe an die Erfindung, ein teleskopierbares Antriebsgelenk vorzustellen, das die genannten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll sichergestellt sein, dass beim Überschreiten einer vorgegebenen unfallbedingten Axialkraft auf das Antriebsgelenk dessen Gelenkinnenteil klemmfrei in das Gelenkaußenteil schiebbar ist.
- Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
- Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für ein sicheres Teleskopieren des Gelenkinnenteils in das Gelenkaußenteil auf jeden Fall verhindert werden muss, dass mechanisch nachgebende Gelenkbestandteile, ob nun ganz oder in Bruchstücken, beim Ineinanderschieben verklemmend zwischen die beiden Bauteile gelangen können. Gemäß dem Kerngedanken der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass beim Überschreiten einer vorbestimmten Axialkraft auf das Antriebsgelenk ein Gelenkbauteil den unfallbedingt gewünschten Verschiebeweg freigibt, welches nicht als Kugelkäfig ausgebildet ist. Vielmehr sieht die Erfindung vor, dass das Antriebsgelenk so aufgebaut ist, dass der Kugelkäfig bei der genanten Axialkraftüberschreitung geometrisch und mechanisch weitgehend intakt bleibt.
- Demnach geht die Erfindung aus von einem Antriebsgelenk für ein Kraftfahrzeug, welches mit einer ersten Teilwelle und einer zweiten Teilwelle verbindbar ist. Dabei weist das Antriebsgelenk ein Gelenkaußenteil und ein in diesem koaxial angeordnetes Gelenkinnenteil auf, wobei Kugellaufbahnen an der Innenseite des Gelenkaußenteils sowie an der Außenseite des Gelenkin nenteils ausgebildet sind. Darüber hinaus sind in den Kugellaufbahnen Kugeln eingesetzt, die durch einen Kugelkäfig zueinander beabstandet sind.
- Dieses gattungsbildende Antriebsgelenk ist zur Lösung der gestellten Aufgabe nun so weitergebildet, dass zwischen den Kugellaufbahnen des Gelenkaußenteils radial nach innen weisende Stege ausgebildet sind, die derart geformt und bemessen sind, dass der Kugelkäfig beim Überschreiten einer zum Ineinanderschieben von Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil führenden Axialkraft geometrisch und mechanisch weitgehend intakt bleibt.
- Vorzugsweise sind diese Stege dabei so ausgebildet und bemessen, dass sich der Kugelkäfig bei einem unfallbedingten axialen Ineinanderschieben von Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil an diesen Stegen axial abstützt.
- Durch diesen Aufbau ist es möglich, dass der Kugelkäfig bei einer unfallbedingt hohen Axialkraft nicht als Sollbruchstelle wirkt und intakt bleibt. Die Gefahr des Eindringens von Gelenkbestandteilen in den für den Teleskopiervorgang benötigen Verschiebeweg wird, wie durchgeführte Versuche zeigen, dadurch erfolgreich vermieden.
- In Weiterbildung dieses konstruktiven Grundprinzips kann vorgesehen sein, dass die genannten Stege an ihrem freien Ende eine radial innere und axial gekrümmte Anlagefläche aufweisen, an der sich der Kugelkäfig mit einer radial äußeren und axial gekrümmten Anlagefläche abstützen kann.
- In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, wenn im Normalbetrieb das Radialspiel zwischen der Innenseite des Kugelkäfigs und der Außenseite des Gelenkinnenteils größer ist als das Radialspiel zwischen der Innenseite (Anlagefläche) der Stege des Gelenkaußenteils und der Außenseite (Anlagefläche) des Kugelkäfigs.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stege und Kugellaufbahnen nicht direkt in der Außenwand des Gelenkaußenteils, sondern an der Innenseite eines Innenrings ausgebildet sind, der in einem Aufnahmebereich der Außenwand des Gelenkaußenteils kraft- und formschlüssig eingesetzt ist.
- Dieser Innenring ist vorzugsweise als Deformationselement ausgebildet und derart geformt und dimensioniert, dass dieser beim Überschreiten einer vorgegebenen unfallbedingten Axialkraft auf das Antriebsgelenk unter plastischer/elastischer Verformung ein tiefes Eindringen des Gelenkinnenteils in das Gelenkaußenteil beziehungsweise in die mit letzterem verbundene Teilwelle ermöglicht.
- Dabei kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass beim Durchstoßen des Gelenkaußenteils die Kugellaufbahnen des Gelenkinnenteils zumindest an ihren axialen Enden durch die Kugeln plastisch deformierbar sind.
- Zudem kann in weiterer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Gelenkinnenteil eine koaxial ausgerichtete Innensteckverzahnung zur Aufnahme einer Außensteckverzahnung der ersten Teilwelle aufweist. Außerdem verfügt das Gelenkinnenteil an seinem kugelkäfigfernen Ende über eine Ringnut, während das Gelenkaußenteil an seinem kugelkäfigfernen Ende mit einem Anschweißflansch zur Befestigung der zweiten Teilwelle der Antriebsanordnung ausgestattet ist.
- Eine andere vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, dass an der Innenseite des Gelenkaußenteils zwischen dem Aufnahmebereich für den Innenring und dem Anschweißflansch ein Deckel eingesetzt ist, durch den das Antriebsgelenk gegen das Austreten von dort befindlichem Schmiermittel sowie gegen das Eindringen von Schmutz gesichert ist. Dieser Deckel ist zwischen dem Anschweißflansch und dem Innenring im Gelenkaußenteil vorzugsweise lediglich eingeklemmt, so dass ein unfallbedingt teleskopierendes Gelenkinnenteil diesen Deckel vergleichsweise leicht wegsprengen kann.
- Schließlich wird es als vorteilhaft erachtet, wenn der Kugelkäfig derart ausgebildete Fenster zur Aufnahme der Gelenkkugeln aufweist, dass bei einem unfallbedingten Verschieben des Gelenkinnenteils in das Gelenkaußenteil diese Kugeln aus dem Käfig in Richtung zur Ringnut herausfallen.
- Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebsanordnung beigefügt. In dieser zeigen
-
1 eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit zwei Teilwellen und einem etwa mittig angeordneten Antriebsgelenk, -
2 einen Querschnitt durch das Antriebsgelenk gemäß1 , -
3 einen Querschnitt A-A durch das in2 gezeigte Antriebsgelenk, und -
4 ein Schnitt B-B durch das Antriebsgelenk gemäß3 . - Die in
1 dargestellte Antriebsanordnung1 ist als Längsantriebswelle eines Kraftfahrzeuges ausgebildet und umfasst zunächst zwei Teilwellen2 und3 , die an ihren freien Enden Anschlussstücke4 ,5 tragen. Diese Anschlussstücke4 ,5 sind hier als Gummigelenkscheiben ausgebildet, wenngleich an deren Stelle auch Antriebsgelenke an den genannten Teilwellen2 ,3 befestigt sein können. - Die beiden Teilwellen
2 ,3 sind etwa in der Mitte der Antriebsanordnung1 über ein Antriebsgelenk8 miteinander verbunden, welches in2 bis4 in verschiedenen Schnittdarstellungen abgebildet ist. Darüber hinaus zeigt1 , dass die linke Teilwelle2 über ein Zwischenlager6 und einem daran angeordneten Halter7 an dem Unterboden eines Kraftfahrzeuges befestigbar ist. - Damit eine solche Antriebsanordnung bei einem Fahrzeugunfall mit Axialkrafteinfluss auf dieselbe nicht seitlich wegknickt und womöglich den Fahrzeugunterboden durchstoßend in den Fahrzeuginnenraum eindringt, ist das mittlere Antriebsgelenk
8 axial teleskopierbar ausgebildet, auf dessen Aufbau nachfolgend eingegangen wird. - Wie der Querschnitt gemäß
2 durch das hier nicht mit den Teilwellen2 ,3 verbundene Antriebsgelenk8 zeigt, besteht dieses zunächst aus einem im wesentlichen hohlzylindrischen Gelenkaußenteil9 , in dem ein Gelenkinnenteil10 koaxial angeordnet ist. Während die erste Teilwelle2 mit ihrer Außensteckverzahnung in eine Innensteckverzahnung11 des Gelenkinnenteils10 form- und kraftschlüssig einsteckbar ist, erfolgt die Verbindung der zweiten Teilwelle3 hier durch eine Schweißverbindung, wozu an dem Gelenkaußenteil9 ein Schweißflansch12 ausgebildet ist. - Auf der Innenseite des Gelenkaußenteils
9 und auf Außenseite des Gelenkinnenteils10 sind Kugellaufbahnen18 ,19 für Kugeln14 ausgebildet, wobei zwischen diesen Kugellaufbahnen18 bzw.19 jeweils ein Steg20 bzw.28 ausgebildet ist. Diese Stege20 ,28 ragen radial weiter nach innen beziehungsweise nach außen als die Fußkreisdurchmesser der zugeordneten Kugellaufbahnen18 ,19 . Von besonderem Interesse im Zusammenhang mit der Erfindung sind die radial nach innen weisenden Stege20 des Gelenkaußenteils9 , auf deren Funktion später ausführlich eingegangen wird. - Wie
4 verdeutlicht, ist an am freien Ende des Gelenkinnenteils10 eine Ringnut22 ausgebildet, die als Montagehilfe dient. Zudem ist in2 erkennbar, dass die Kugellaufbahnen18 des Gelenkinnenteils10 eine Krümmung aufweisen, durch die der radiale Abstand der Kugellaufbahnen18 von der Gelenkmittellinie nahe der Ringnut22 kleiner ist als an ihrem schweißflanschseitigem Ende. Einen entgegengesetzten Krümmungsverlauf weisen die Kugellaufbahnen19 am Gelenkaußenteil9 auf, so dass deren radialer Abstand von der Gelenkmittellinie am schweißflanschseitigem Ende kleiner ist als an ihrem ringnutseitigen Ende. - Darüber hinaus zeigen
3 und4 , dass die Kugeln14 in den hier als Fenster27 bezeichneten Öffnungen eines Kugelkäfigs15 gehalten werden. Dabei ist vorgesehen, dass das Antriebsgelenk8 hinsichtlich der Fixierung des Kugelkäfigs15 derart ausgebildet ist, dass sich dieser bei einer Axialkraftbelastung F an dem Gelenkaußenteil9 axial abstützen kann. - In dem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die axiale Abstützung des Kugelkäfigs
15 an einem Innenring16 , der in einem radial nach innen offenen Aufnahmebereich17 des Gelenkaußenteils9 eingesetzt ist. In den Innenring16 sind auch die radial äußeren Kugellaufbahnen19 des Antriebsgelenks8 ausgebildet. Die Nutzung eines solchen Innenringes16 ist hinsichtlich der Herstellung der erwähnten Kugellaufbahnen19 sehr vorteilhaft. - Zudem können an diesem auch die zwischen den einzelnen Kugellaufbahnen
19 ausgebildeten Stege20 vergleichsweise einfach mit Anlageflächen21 für den Kugelkäfig15 versehen werden. An diese Anlageflächen21 des Innenringes16 stützt sich der Kugelkäfig15 mit an diesem ausgebildeten Anlageflächen26 bei einer Axialkraftbelastung F axial ab. - Wie
4 zeigt, ist das Radialspiel zwischen der Anlagefläche21 des Innenrings16 und der Anlagefläche26 des Kugelkäfigs15 deutlich kleiner als das Radialspiel zwischen der Innenseite25 des Kugelkäfigs15 und der Außenseite24 des Gelenkinnenteils10 . Mit der Außenseite24 des Gelenkinnenteils10 ist der Kopfkreisdurchmesser der Stege28 zwischen den Kugellaufbahnen18 des Gelenkinnenteils10 gemeint. -
2 und4 verdeutlichen zudem, dass im Bereich zwischen dem Schweißflansch12 und dem Aufnahmebereich17 für den Innenring16 im hohlzylindrischen Bereich des Gelenkaußenteils9 ein Deckel23 eingeklemmt ist, der den Gelenkinnenraum gegen das Auslaufen von Schmierfett und gegen das Eindringen von Schmutz schützt. Da der Deckel23 nur eingeklemmt ist, lässt sich dieser beim Eindringen des Gelenkinnenteils10 in die zweite Teilwelle3 ohne großen Kraftaufwand axial wegsprengen. - Zur Wirkungsweise dieses Antriebsgelenks
8 hinsichtlich dessen Teleskopierbarkeit ist nun folgendes auszuführen:
Beim Normalbetrieb der Antriebsanordnung1 treten Axialkräfte auf, die einen vorbestimmten Axialkraftbetrag unterschreiten. Diese Axialkräfte lassen das Antriebsgelenk8 mechanisch intakt, so dass dieses bestimmungsgemäß Antriebsmoment von der einen Teilwelle2 auf die andere Teilwelle3 übertragen kann. - Bei einer auf das Antriebsgelenk
8 wirkenden und eine vorbestimmten Kraftbetrag übersteigenden Axialkraft F wird dagegen der Kugelkäfig15 mit seinen Anlageflächen26 gegen die gegenüberliegende Anlagefläche21 des Innenringes16 gedrückt, an der der Kugelkäfig15 formschlüssig zentriert und daher gegen ein Verkippen gehalten wird. Bei weiter anwachsender Axialkraft F drückt sich anschließend das Gelenkinnenteil10 axial vollständig durch den Kugelkäfig15 , wobei dieser allenfalls gering verformt, jedoch nicht als Sollbruchstelle zerstört wird. Sobald das Gelenkinnenteil10 sich weit genug in Richtung zu dem Schweißflansch12 bewegt hat, geben dessen Kugellaufbahnen18 die Kugeln14 frei, so dass diese aus dem Kugelkäfig15 in Richtung zu der Ringnut22 herausfallen. - Bei diesem Axialverschiebungsvorgang bleibt der Kugelkäfig
15 mechanisch intakt, während der Innenring16 durch plastische/elastische Verformung das axiale Durchtreten des Gelenkinnenteils10 durch das Gelenkaußenteil9 ermöglicht. Dabei dient der Innenring16 demnach als Deformationselement, in den Verformungskräfte von dem Gelenkinnenteil1 über die Kugeln14 eingeleitet werden. Ein solches Teleskopierverhalten des Antriebsgelenks8 ist auch dann zu erreichen, wenn die Kugellaufbahnen19 direkt, also unter Weglassung des Innenringes16 , in der Innenwand des Gelenkaußenteils9 ausgebildet sind. - Zur Realisierung oder zur Unterstützung des erwünschten klemmfreien Ineinanderschiebens von Gelenkinnenteil in Gelenkaußenteil kann auch vorgesehen sein, dass die Kugellaufbahnen
18 des Gelenkinnenteils10 als Deformationselement ausgelegt sind. Dazu sind diese derart ausgebildet, dass bei dem genannten Axialverschiebevorgang die Kugeln14 zumindest dasjenige Ende der Kugellaufbahnen18 plastisch verformen, welches sich nahe der Ringnut22 befindet. - Von besonderem Vorteil an der erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebsanordnung
1 ist, dass bei einem Überschreiten einer vorbestimmten Axialkraft F auf das Antriebsgelenk8 alle Gelenkbauteile geometrisch weitgehend intakt bleiben und sich demgemäss nicht in Bruchstücke auflösen. Dadurch wird zielführend erreicht, dass das Ineinanderschieben von Gelenkaußenteil9 und Gelenkinnenteil10 klemmfrei erfolgen kann. - Mit einem gemäß der Zeichnung ausgebildeten Antriebsgelenk wurden chrash-Versuche durchgeführt, die belegen, dass das beschriebene Bauteilverhalten auch in der Praxis festzustellen ist. So wurde ermittelt, dass der Innenring
16 aufgrund der teleskopierbedingt auftretenden Verformung lediglich Haarrisse aufwies, aber ansonsten ebenso wie der Kugelkäfig15 intakt blieb. Außerdem zeigten die Kugellaufbahnen18 des Gelenkinnenteils10 wie erwar tet lediglich an ihren zur Ringnut22 weisenden Enden eine Verformung, die durch die die Kugellaufbahnen verlassenden Kugeln14 hervorgerufen wurden. - Zudem konnte nachgewiesen werden, dass durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Antriebsanordnung
1 die einen Teleskopiervorgang auslösende Axialkraft F vorteilhaft niedriger als bei der bekannten Antriebsanordnung gewählt werden kann. -
- 1
- Antriebsanordnung
- 2
- Erste Teilwelle
- 3
- Zweite Teilwelle
- 4
- Anschlussstück
- 5
- Anschlussstück
- 6
- Zwischenlager
- 7
- Halter
- 8
- Antriebsgelenk
- 9
- Gelenkaußenteil
- 10
- Gelenkinnenteil
- 11
- Innensteckverzahnung am Gelenkinnenteil
- 12
- Anschweißflansch am Gelenkaußenteil
- 13
- Flanschbereich am Gelenkinnenteil
- 14
- Kugel
- 15
- Kugelkäfig
- 16
- Innenring am Gelenkaußenteil
- 17
- Aufnahmebereich für den Innenring
- 18
- Kugellaufbahn am Gelenkinnenteil
- 19
- Kugellaufbahn am Gelenkaußenteil
- 20
- Steg zwischen zwei benachbarten Kugellaufbahnen am Gelenk
- außenteil bzw. am Innenring
- 21
- Anlagefläche am Gelenkaußenteil bzw. am Innenring
- 22
- Ringnut
- 23
- Deckel
- 24
- Außenseite des Gelenkinnenteils
- 25
- Innenseite des Kugelkäfigs
- 26
- Anlagefläche des Kugelkäfigs
- 27
- Fenster im Kugelkäfig zur Kugelaufnahme
- 28
- Steg am Gelenkinnenteil
Claims (13)
- Antriebsgelenk (
8 ) für ein Kraftfahrzeug, welches mit einer ersten Teilwelle (2 ) und einer zweiten Teilwelle (3 ) verbindbar ist, wobei das Antriebsgelenk (8 ) ein Gelenkaußenteil (9 ) und ein in diesem koaxial angeordnetes Gelenkinnenteil (10 ) aufweist, bei dem Kugellaufbahnen (18 ,19 ) an der Innenseite des Gelenkaußenteils (9 ) sowie an der Außenseite des Gelenkinnenteils (10 ) ausgebildet sind, und bei dem Kugeln (14 ) in den Kugellaufbahnen (18 ,19 ) angeordnet und von einem Kugelkäfig (15 ) zueinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kugellaufbahnen (18 ,19 ) des Gelenkaußenteils (9 ) radial nach innen weisende Stege (20 ) ausgebildet sind, die derart geformt und bemessen sind, dass der Kugelkäfig (15 ) beim Überschreiten einer zum Ineinanderschieben von Gelenkinnenteil (9 ) und Gelenkaußenteil (9 ) führenden Axialkraft (F) geometrisch und mechanisch weitgehend intakt bleibt. - Antriebsgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (
20 ) so ausgebildet und bemessen sind, dass sich der Kugelkäfig (15 ) bei einem axialen Ineinanderschieben von Gelenkaußenteil (9 ) und Gelenkinnenteil (10 ) an diesen Stegen (20 ) axial abstützt. - Antriebsgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (
20 ) des Gelenkaußenteils (9 ) an ihrem freien Ende eine radial innere und axial gekrümmte Anlagefläche (21 ) aufweisen, an der sich der Kugelkäfig (15 ) mit einer radial äußeren und axial gekrümmten Anlagefläche (26 ) abstützen kann. - Antriebsgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Radialspiel zwischen der Innenseite (
25 ) des Kugelkäfigs (15 ) und der Außenseite (24 ) des Gelenkinnenteils (10 ) größer ist als das Radialspiel zwischen der Innenseite (Anlagefläche21 ) der Stege (20 ) des Gelenkaußenteils (9 ) und der Außenseite (Anlagefläche26 ) des Kugelkäfigs (15 ). - Antriebsgelenk nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (
20 ) und Kugellaufbahnen (19 ) an der Innenseite eines Innenrings (16 ) ausgebildet sind, der in einem Aufnahmebereich (17 ) des Gelenkaußenteils (9 ) kraft- und formschlüssig eingesetzt ist. - Antriebsgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (
16 ) als Deformationselement ausgebildet ist. - Antriebsgelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (
16 ) derart ausgebildet ist, dass dieser beim Überschreiten einer vorgegebenen Axialkraft (F) auf das Antriebsgelenk (8 ) unter plastischer/elastischer Verformung ein Eindringen des Gelenkinnenteils (10 ) in das Gelenkaußenteil (9 ) ermöglicht. - Antriebsgelenk nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Kugellaufbahnen (
18 ) des Gelenkinnenteils (10 ) derart ausgebildet sind, dass diese beim Durchstoßen des Gelenkaußenteils (9 ) durch die Kugeln (14 ) zumindest an ihren zu der Ringnut (22 ) weisenden Enden plastisch verformbar sind. - Antriebsgelenk nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkinnenteil (
10 ) eine koaxial ausgerichtete Innensteckverzahnung (11 ) zur Aufnahme einer Außensteckverzahnung der ersten Teilwelle (2 ) aufweist. - Antriebsgelenk nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkinnenteil (
10 ) an seinem kugelkäfigfernen Ende eine Ringnut (22 ) aufweist, die als Montagehilfe dient. - Antriebsgelenk nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkaußenteil (
9 ) an seinem kugelkäfigfernen Ende einen Schweißflansch (12 ) zur Befestigung der zweiten Teilwelle (3 ) aufweist. - Antriebsgelenk nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des Gelenkaußenteils (
9 ) zwischen dem Aufnahmebereich (17 ) für den Innenring (16 ) und dem Anschweißflansch (12 ) ein Deckel (23 ) eingeklemmt ist. - Antriebsgelenk nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkäfig (
15 ) derart ausgebildete Fenster (27 ) zur Aufnahme der Kugeln (14 ) aufweist, dass bei einem unfallbedingten Verschieben des Gelenkinnenteils (10 ) in das Gelenkaußenteil (9 ) die Kugeln (14 ) aus dem Kugelkäfig (16 ) in Richtung zur Ringnut (22 ) herausfallen.
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2003157858 DE10357858A1 (de) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Teleskopierbares Antriebsgelenk |
| EP04803821A EP1692002B1 (de) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | Teleskopierbares antriebsgelenk |
| AT08019097T ATE529650T1 (de) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | Teleskopierbares antriebsgelenk |
| EP08019097A EP2042364B1 (de) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | Teleskopierbares Antriebsgelenk |
| AT04803821T ATE415307T1 (de) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | Teleskopierbares antriebsgelenk |
| BRPI0417572-7A BRPI0417572B1 (pt) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | A torsion-resistant and fixed-shaft coupling joint, a linkage having a drive-side end and a depression-side end and drive linkage for a vehicle. |
| CNB2004800369487A CN100427331C (zh) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | 可伸缩的传动活节 |
| US10/582,559 US7674183B2 (en) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | Telescopic drive joint |
| JP2006543515A JP2007514588A (ja) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | テレスコープ運動可能なドライブジョイント |
| DE502004008551T DE502004008551D1 (de) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | Teleskopierbares antriebsgelenk |
| PCT/EP2004/014192 WO2005056327A2 (de) | 2003-12-11 | 2004-12-13 | Teleskopierbares antriebsgelenk |
| JP2010270759A JP5323032B2 (ja) | 2003-12-11 | 2010-12-03 | テレスコープ運動可能なドライブジョイント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2003157858 DE10357858A1 (de) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Teleskopierbares Antriebsgelenk |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10357858A1 true DE10357858A1 (de) | 2005-07-14 |
Family
ID=34672574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2003157858 Withdrawn DE10357858A1 (de) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Teleskopierbares Antriebsgelenk |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100427331C (de) |
| DE (1) | DE10357858A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006060985A1 (de) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Shaft Form Engineering Gmbh | Teleskopierbares antriebsgelenk |
| GB2435585A (en) * | 2005-11-25 | 2007-08-29 | Shaft Form Engineering Gmbh | Telescopic drive coupling |
| WO2008077371A3 (de) * | 2006-12-22 | 2008-09-25 | Ifa Technologies Gmbh | Längsantriebswelle für kraftfahrzeuge |
| US7967686B2 (en) | 2006-12-22 | 2011-06-28 | Ifa-Technologies Gmbh | Longitudinal drive shaft for motor vehicles |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115013504A (zh) * | 2021-07-23 | 2022-09-06 | 长城汽车股份有限公司 | 驱动轴和车辆 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3545027A1 (de) * | 1985-12-19 | 1987-06-25 | Hackforth Gmbh & Co Kg | Elastische wellenkupplung |
| CN1031807C (zh) * | 1991-11-29 | 1996-05-15 | 张博惠 | 球臼接头万向联轴器 |
| US6120382A (en) * | 1995-12-26 | 2000-09-19 | Ntn Corporation | Constant velocity joint |
| DE19633166C1 (de) * | 1996-08-17 | 1998-03-26 | Loehr & Bromkamp Gmbh | Kugelgleichlaufdrehgelenk mit optimiertem Rollfehler |
| DE19652100C1 (de) * | 1996-12-14 | 1998-04-02 | Loehr & Bromkamp Gmbh | VL-Gelenk für eine Längsantriebswelle mit optimiertem Crashverhalten |
| US6666771B2 (en) * | 2001-07-05 | 2003-12-23 | Gkn Automotive, Inc. | Crash optimized plunging CV joint |
-
2003
- 2003-12-11 DE DE2003157858 patent/DE10357858A1/de not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-12-13 CN CNB2004800369487A patent/CN100427331C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006060985A1 (de) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Shaft Form Engineering Gmbh | Teleskopierbares antriebsgelenk |
| GB2435585A (en) * | 2005-11-25 | 2007-08-29 | Shaft Form Engineering Gmbh | Telescopic drive coupling |
| WO2008077371A3 (de) * | 2006-12-22 | 2008-09-25 | Ifa Technologies Gmbh | Längsantriebswelle für kraftfahrzeuge |
| US7967686B2 (en) | 2006-12-22 | 2011-06-28 | Ifa-Technologies Gmbh | Longitudinal drive shaft for motor vehicles |
| CN101675260B (zh) * | 2006-12-22 | 2013-07-03 | Ifa技术有限责任公司 | 用于机动车的纵向传动轴 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100427331C (zh) | 2008-10-22 |
| CN1890127A (zh) | 2007-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19652100C1 (de) | VL-Gelenk für eine Längsantriebswelle mit optimiertem Crashverhalten | |
| EP2167827B1 (de) | Verbindungsanordnung | |
| DE19943880C1 (de) | Antriebsanordnung mit einer Längsantriebswelle und einem Zwischenlager | |
| DE1211871B (de) | Gleichlaufdrehgelenk mit Verschiebemoeglichkeit | |
| EP3684673B1 (de) | Lenkwelle für ein kraftfahrzeug | |
| DE102006045768A1 (de) | Verschiebeeinheit und Gelenkwelle mit einer Verschiebeeinheit | |
| EP2102518B1 (de) | Längsantriebswelle für kraftfahrzeuge | |
| DE102005032865B4 (de) | Kardanwelle | |
| DE102008048388B4 (de) | Längswellenanordnung für ein Kraftfahrzeug | |
| DE10357858A1 (de) | Teleskopierbares Antriebsgelenk | |
| EP2042364B1 (de) | Teleskopierbares Antriebsgelenk | |
| DE19910884B4 (de) | Stoßabsorbierende Anordnung zur Kraftübertragung | |
| DE10353674B3 (de) | Mehrteilige Längsantriebswelle | |
| DE102014115269B4 (de) | Längswellenanordnung für ein Kraftfahrzeug | |
| DE102013000984B3 (de) | Homokinetisches Festgelenk mit Crashfunktion | |
| DE102005046301A1 (de) | Verschiebeeinheit und Gelenkwelle mit einer Verschiebeeinheit | |
| DE102016007495B4 (de) | Gleichlaufgelenk mit integralem Gelenkinnenteil und Verfahren zur Herstellung eines solchen Gleichlaufgelenks | |
| DE10349514B3 (de) | Axial ineinanderschiebbare Kraftfahrzeug-Antriebswelle | |
| DE102005029754A1 (de) | Mehrteilige Längsantriebswelle mit Schutzelement | |
| DE102007012195B4 (de) | Verbindungswelle in einem Allradfahrzeug-Antriebsstrang | |
| DE112006003536B4 (de) | Gleichlaufdrehgelenk mit Anschlagmitteln für eine mehrteilige Antriebswelle | |
| DE102010036989B4 (de) | Gelenkwellenanordnung mit Längsverschiebeeinheit | |
| EP2189319B1 (de) | Mehrteilige Längsantriebswelle für Kraftfahrzeuge | |
| DE6604168U (de) | Einrichtung zur zentrierung zweier durch eine elastische gelenkscheibe od. dgl. verbundener wellen, insbesondere von gelenkwellen bei kraftfahrzeugen. | |
| DE102005035578A1 (de) | Antriebswelle mit einem Antriebsgelenk für ein Kraftfahrzeug |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BF NEW TECHNOLOGIES GMBH, 58256 ENNEPETAL, DE Owner name: SHAFT-FORM-ENGINEERING GMBH, 63165 MUEHLHEIM, DE |
|
| 8130 | Withdrawal |