传动轴、构件配对和用于运行传动轴的方法技术

本发明专利技术涉及一种具有键槽齿部(18)的传动轴(12)，其中所述键槽齿部(18)具有轴向的第一部段(60)和轴向的第二部段(64)，其中所述第一部段(60)和所述第二部段(64)沿着轴向方向彼此间隔开。所述第一部段(60)的键槽齿部(62)的齿(80)在此具有与所述第二部段(64)的楔形槽齿部(66)的齿(82)的纵剖面形状不同的纵剖面形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传动轴、构件配对和用于运行传动轴的方法
本专利技术涉及一种在机动车辆中的不同传动装置类型中，例如差速传动装置中使用的传动轴、一种具有相应的传动轴的构件配对以及一种用于运行这种传动轴的方法。
技术介绍
各种构件类型的传动装置长久以来从现有技术中是已知的。例如从DE102012022636A1中得知一种用于机动车辆的车桥差速器，所述车桥差速器具有用于驱动两个驱动轮的驱动单元，其中车桥差速器包括：输入元件，所述输入元件可与驱动器单元的输出端耦联；以及第一和第二输出元件，所述输出元件可与驱动轮中的各一个耦联。此外，设有摩擦离合器，所述摩擦离合器与输出元件连接，并且其中设有执行器，所述执行器构成用于操纵摩擦离合器，以便设立和撤除驱动轮之间的横向锁止。已知的传动装置形式在此根据构型具有如下弱点，所述弱点会导致构件的功能失效或者破坏。具有必须传输高的力的齿部的传动轴属于所述部件。传动轴在此通过作用的力扭转，其中齿部为此倾向于不再以尽可能大的接触面接合到相应的配合齿部中。因此，在峰值负荷时会超过传动轴的抗拉强度，因为齿部仅仍在边缘处撑住。
技术实现思路
相应地，本专利技术的目的是，提出一种传动轴，所述传动轴即使在力峰值时也确保可靠的力传输或者提高通常可施加到传动轴上的负荷，使得也可在正常运行中传输更高的力。所述目的通过具有权利要求1的特征的传动轴，通过具有权利要求12的特征的构件配对并且通过具有权利要求13的特征的方法实现。在此，根据本专利技术的提出，传动轴设有键槽齿部，其中键槽齿部具有轴向的第一部段和轴向的第二部段，其中第一部段和第二部段在轴向方向上彼此间隔开，并且其中第一部段的键槽齿部的齿具有与第二部段的键槽齿部的齿的纵剖面形状不同的纵剖面形状。根据本专利技术的另一方面，提出传动轴与另一构件的构件配对，所述构件具有与传动轴的键槽齿部互补的配合齿部，所述配合齿部具有一个或两个优选直线的部段，并且其中所述键槽齿部和配合齿部以啮合的方式彼此接合，并且其中所述另一构件的配合齿部沿着轴向方向持久地与第一部段的键槽齿部接合并且在作用到传动轴上的扭力提高时配合齿部与这两个部段的键槽齿部处于接合。根据本专利技术的另一有利的方面，描述一种用于运行传动轴的方法，其中在第一运行状态中，第一扭力作用到传动轴上，所述第一扭力引起传动轴的第一扭转，由于所述第一扭转进行经由键槽齿部的第一部段的力传输，并且在第二运行状态中，第二扭力作用到传动轴上，所述第二扭力大于第一扭力，所述第二扭力引起传动轴的第二扭转，所述第二扭转大于第一扭转，并且由于所述第二扭转，进行经由键槽齿部的第一和第二部段的力传输。有利地，由此可行的是，在不同的负荷范围中同样可靠地运行传动轴。在机动车辆的特定的运行状态中的力峰值，能够通过根据本专利技术设计的键槽齿部简单且可靠地吸收，所述力峰值在现有技术中会导致传动轴断裂。在第一负荷范围中，所述第一负荷范围在持续运行是常规的，发生经由花键齿部的第一部段的力传输，在所述第一部段中存在齿的第一纵剖面形状，而在对应于特殊情况的负荷范围中，进行经由键槽齿部的这两个部段的力传输。键槽齿部的齿为此在这两个部段中具有不同的纵剖面形状，所述纵剖面形状设计为，使得在传动轴在负荷下扭转时发生转动，所述转动使第二部段的键槽齿部的齿与配合齿部接合。由此，在负荷峰值时提供用于力传输的较大的面积。所述目的由此完全实现。本专利技术的有利的改进方案从从属权利要求中得出。有利地，第一部段的键槽齿部的齿的纵剖面形状基本上能够是矩形的。这是键槽齿部的常用的经证明的变型形式，能够完全地利用其可靠且良好的力传输的优点。此外有利的是，第二部段的键槽齿部的齿的纵剖面形状基本上是梯形的。该纵剖面形状保证：在传动轴在扭力下转动时，轴被转动为，使得齿同样与配合齿部接合。力导入于是再次经由整个齿面进行而不是仅经由边缘进行，使得确保可靠的力传输。在这一点上尤其有利的是，齿的纵剖面形状对于具有可倒转的旋转方向的传动轴而言能够选择为等腰梯形，或者对于具有不可倒转的旋转方向的传动轴而言能够选择为直角梯形。由此，本专利技术能够在大量位置中使用。特别地，第二部段的键槽齿部在朝向第一部段的第一端部上具有环周宽度，所述宽度相当于第一部段的键槽齿部的环周宽度。由此，实现在正常运行和负荷峰值之间进行过渡时的平稳接合。相应地，此外有利的是，第二部段在背离第一部段的第二端部处的环周宽度小于在第一端部处的环周宽度。由此，在扭转时实现配合齿部到传动轴的键槽齿部中的面接合。优选地，第二部段的第二端部的环周宽度相对于第一端部的环周宽度能够减小0.05mm至0.5mm，优选0.1mm至0.3mm，尤其优选大约0.2mm，其中针对具有可倒转的旋转方向的传动轴在齿的两个齿面上实施减小，而针对具有不可倒转的旋转方向的传动轴在齿的一个齿面上实施减小。在适当地选择减小时，能够针对多个应用目的配置根据本专利技术的传动轴。有利地，此外能够提出，第一部段的轴向长度大于第二部段的轴向长度。这是有意义的，因为正常运行的主负荷经过键槽齿部的第一部段从而在此必须提供足够的力传输面积。第二部段的附加的键槽齿部仅须在负荷峰值时提供，使得在此较小的轴向长度就足够了。根据传动装置的装入位置和其它的给定条件，第一部段的轴向长度与第二部段的轴向长度的比能够在0.8和1.8之间，优选在1和1.6之间，尤其优选为大约1.3。有利地，能够提出，第一部段的键槽齿部的齿以与第二部段的键槽齿部的齿对齐的方式构成。这在这两个部段之间的无摩擦的过渡方面是优选的。优选地，第一部段能够在传动轴的自由端上构成，而第二部段能够在传动轴的朝向传动轴法兰的一端上构成。不言而喻，之前所提到的并且接下来仍将阐述的特征不仅可在分别提出的组合中使用，而且可在其它组合中使用或者单独使用，而不脱离本专利技术的范围。附图说明本专利技术的实施例在附图中示出并且将在接下来的描述中详细阐述。附图示出：图1示出具有根据本专利技术构成的传动轴的示例性的差速传动装置的示意的剖视图，图2示出根据图1的根据本专利技术的传动轴的立体图，图3示出根据图2的传动轴的键槽齿部的纵剖面形状的极其简化的示意图。具体实施方式图1示出用于机动车辆的示例性的差速传动装置10的极其示意性的剖视图，所述差速传动装置10适合于借助于根据本专利技术设计的传动轴12应用。差速传动装置10在此以行星传动装置10的形式构成。所述差速传动装置此外可锁止地构成，以便例如能够在全轮驱动的车辆中将由驱动设备提供的驱动力均匀地传输到未进一步示出的被驱动的轮上。传动轴12在此在所示出的实施例中具有轴部段14和传动装置法兰16，在所述传动装置法兰上例如能够用法兰连接有未进一步示出的轮或者用于其的半轴。传动轴12如在下文中参考图2和图3所详细阐述的那样在其轴部段14处具有键槽齿部18，所述键槽齿部与空心轴22的互补的配合齿部20以啮合的形式接合，所述空心轴由传动轴12的轴部段14穿过。在图1中仅非常示意性地示出的行星传动装置10在下文中参照其最重要的构件简略阐述。在行星传动装置10中设有太阳轮24，所述太阳轮与空心轴22连接。太阳轮24就其而言与行星轮26共同作用，所述行星轮设置在行星架28上。行星轮26此外与齿圈32接合，所述齿圈与外摩擦片承载件34连接。外摩擦片承载件34与盘形齿轮36连接。摩擦离合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有键槽齿部(18)的传动轴(12)，其中所述键槽齿部(18)具有轴向的第一部段(60)和轴向的第二部段(64)，其中所述第一部段(60)和所述第二部段(64)沿着轴向方向彼此间隔开，其特征在于，所述第一部段(60)的键槽齿部(62)的齿(80)具有与所述第二部段(64)的键槽齿部(66)的齿(82)的纵剖面形状不同的纵剖面形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.22 DE 102016101130.41.一种具有键槽齿部(18)的传动轴(12)，其中所述键槽齿部(18)具有轴向的第一部段(60)和轴向的第二部段(64)，其中所述第一部段(60)和所述第二部段(64)沿着轴向方向彼此间隔开，其特征在于，所述第一部段(60)的键槽齿部(62)的齿(80)具有与所述第二部段(64)的键槽齿部(66)的齿(82)的纵剖面形状不同的纵剖面形状。2.根据权利要求1所述的传动轴(12)，其特征在于，所述第一部段(60)的键槽齿部(62)的齿(80)的纵剖面形状基本上是矩形的。3.根据权利要求1或2所述的传动轴(12)，其特征在于，所述第二部段(64)的键槽齿部(66)的齿(82)的纵剖面形状基本上是梯形的。4.根据权利要求3所述传动轴(12)，其特征在于，所述齿(82)的纵剖面形状针对具有能倒转的旋转方向的传动轴(12)是等腰梯形，或者针对具有不可倒转的旋转方向的传动轴(12)是直角梯形。5.根据权利要求3或4所述的传动轴(12)，其特征在于，所述第二部段(64)的键槽齿部(66)在朝向所述第一部段(60)的第一端部处具有环周宽度，所述环周宽度相当于所述第一部段(60)的键槽齿部(62)的环周宽度。6.根据权利要求3至5中任一项所述的传动轴(12)，其特征在于，所述第二部段(64)在背离所述第一部段(60)的第二端部处的环周宽度小于在第一端部处的环周宽度。7.根据权利要求6所述的传动轴(12)，其特征在于，所述第二部段(64)的第二端部的环周宽度相对于所述第一端部的环周宽度减小0.05mm至0.5mm，优选0.1mm至0.3mm，尤其优选大约0.2mm，其中对于具有能倒转的旋转方向的传动轴(12)而言在所述齿(82)的两个齿面处实施所述减小，而对于具有不可倒转的旋转方向的传动轴(12)而言在所述齿(82)的一个齿面处实施所述减小。8.根据上...

【专利技术属性】
技术研发人员：法比安·弗勒利希，本杰明·罗森博姆，伊戈尔·索伊贝尔曼，马库斯·特雷夫茨，
申请(专利权)人：格特拉格有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE