轴连接件和具有这种轴连接件的驱动轴制造技术

本发明专利技术涉及一种轴连接件，特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件，该轴连接件具有：由金属材料制成的轴管（4）；由金属材料制成的联接元件（3），其中该联接元件（3）具有带有外齿部（6）的连接区段（5），该外齿部以压配合被压入到所述轴管（4）的连接区段（7）中，从而形成沿圆周方向起作用的形状配合的连接，以用于传递转矩，其中所述联接元件（3）在所述外齿部（6）的区域具有最大外直径（D3）；其中，所述轴管（4）具有如下轴向连接区域（10、10'），该轴向连接区域径向向内地成型到所述连接区段（7）的相对于所述外齿部（6、6'）渐缩的部分区域（9、9'）中，从而在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿轴向方向起作用的形状配合的轴向连接，以用于传递轴向力。本发明专利技术还涉及一种带有这种轴连接件（2、2'）的驱动轴（20）。

Shaft connections and drive shafts with such shaft connections

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴连接件和具有这种轴连接件的驱动轴
本专利技术涉及一种用于驱动轴、特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件以及一种具有这种轴连接件的驱动轴。在构造机动车中的驱动轴时，在设计时不仅要考虑正常运行中的要求，更准确地说其在“碰撞情况”下的特性也很关键。在此，对于特定的应用存在如下构造上的要求，即在碰撞情况下，驱动轴可以轴向缩短，以防止折弯和穿透到乘客舱中。
技术介绍
由DE19943880C1已知这样一种纵向驱动轴，该纵向驱动轴被设计为能够抵御碰撞的驱动轴。为此，纵向驱动轴具有通过同步铰接件（Gleichlaufgelenk）相互连接的第一轴区段和第二轴区段。在此，同步铰接件的滚珠保持架设计为理论断裂部位（Sollbruchstelle）。驱动轴的意外所决定的缩短可以由此来实现，即在断裂的同步铰接件的外部部件的引导下，第一轴区段可以伸缩式地移入到第二轴区段的轴管中。从DE4325963A1中已知这样一种轴连接件，该轴连接件用于在由铝材料制成的空心轴和联接轴颈之间传递转矩，该联接轴颈插入到空心轴的开口端中并固定地安置在联接元件上。联接轴颈通过压配合被压入到空心轴中，其中空心轴在压入区域中由钢制的支撑和固定环包围。支撑和固定环在空心轴上的长度大于联接轴颈的压入区域在空心轴中的长度。由此，在碰撞情况中轴向的力引入的情况下在增大的移动位移上将能量以变形功和摩擦的形式予以吸收。从DE3007896A1中已知在具有外齿部的联接凸缘与轴管之间的连接件，联接凸缘被压入轴管中。轴管设计为纤维复合塑料管。从US4807351B中已知一种用于将铰接件轭架（Gelenkgabel）与轴管连接起来的方法。为此，首先在使用成形工具的情况下将加固环（Verstärkungsring）缩紧到轴管上，其中产生波浪形的轮廓。在拉出成形工具之后，然后将铰接件轭架压入到轴管的、设有加固环的端部区段中。铰接件轭架具有凸缘形的凸肩，该凸缘形的凸肩与轴管的端部区段轴向接触。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，提出一种用于驱动轴的得到改进的抵御碰撞的轴连接件，该轴连接件可以可靠地传递所定义的轴向力，或者说将其吸收而不会受损。本专利技术的任务还在于提出一种具有这种轴连接件的相应的驱动轴，该驱动轴具有所定义的碰撞特性。一种解决方案体现为特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件，该轴连接件包括：由金属材料制成的轴管；由金属材料制成的联接元件，其中，该联接元件具有带有外齿部的轴颈连接区段，该外齿部通过压配合压入到轴管的管连接区段中，其中在轴管和联接元件之间形成沿圆周方向起作用的形状配合的连接以用于转矩传递，其中联接元件在外齿部的区域具有最大外直径；其中所述轴管具有如下轴向连接区域，所述轴向连接区域径向向内地成型到所述轴颈连接区段的相对于所述外齿部减小的部分区域中，从而在所述轴管和所述联接元件之间形成沿轴向方向起作用的形状配合的轴向连接以传递轴向力。优点在于，轴连接件具有得到改进的碰撞特性。通过在联接元件的外齿部与轴管的在压入时产生的配对齿部之间的齿部嵌合形成联接元件和轴管之间的第一功能连接。第一连接器件基本上在圆周方向上起作用，即其在联接元件和轴管之间形成抗扭转的连接以用于传递转矩。通过成型到渐缩的部分区域中的轴管区域之间的形状配合嵌合，来形成联接元件和轴管之间的第二功能连接。第二连接器件基本上沿轴向方向起作用，即其在轴管和联接元件之间形成轴向连接。在较小的轴向力作用到轴连接件上的情况下，例如由于机动车的较小的冲击，该冲击可以被保险杠吸收而对机动车没有值得一提的损坏，轴连接件由于第二连接器件而不受损坏。轴向作用力基本上被第二连接器件吸收，即通过轴管和联接元件之间的形状配合的轴向连接吸收或者说传递。在此，轴连接件的长度保持不变。联接元件可以是任意的力传递元件，例如轴颈部件，适配器部件和/或旋转铰接件的铰接件部件。该联接元件也可以被称为轴颈或联接轴颈。轴管可以例如通过卷边（Bördeln）成型到联接元件的减小的区域中。联接元件的减小的区域例如可以由连接区段的外部面中的环形槽形成。形状配合的轴向连接的轴向保持力可以根据对轴连接件的需要和要求设定为一个定义值。轴向可传递的保持力的大小可以例如通过轴管在成型部的区域内的壁厚和/或成型部的深度来设定。例如，形状配合的轴向连接可以这样设计或造型，使得轴连接件可以吸收直至5kN的轴向力而不会受到损坏。仅当超过轴向保持力时，联接元件和轴管才相对于彼此运动，其中，轴连接件可以延长和/或缩短。就此而言，保持力也可以称为用于相对运动的起动力（Startkraft），并且轴向连接器件也可以称为起动力器件。为了实现可靠的连接，能够可选地使用如下加强环，在压入联接元件之前将该加强环推到轴管上。通过加强环来提升轴管和联接元件之间的连接的强度，从而该连接可以传递更大的力和力矩或者说能够承受住所述力和力矩。根据一种可能的实施方式，轴向连接器件在两个轴向方向上起作用，即在轴管和联接元件的方向上彼此靠近和远离起作用。特别地，联接元件的连接区段可以具有两个轴向相邻的外齿部，在所述外齿部之间设置有环绕的环形槽，轴管的轴向连接区域成型到该环形槽中。通过轴管到环形槽中的形状配合的嵌合来形成轴向连接，其中，所成型的管区域轴向地被围在（einfassen）在两个外齿部之间。以这种方式，轴管在两个轴向方向上相对于联接元件得到固定。环形槽的宽度可以相应地被造型为小于两个外齿部的宽度。然而根据一种替代性的实施方式也可以考虑的是，将轴向连接器件设计成仅沿轴向方向起作用，也就是说朝彼此或远离彼此起作用。在例如由于事故而导致超过轴连接件的轴向保持力的情况下，联接元件和轴管可相对于彼此伸缩式地运动。视轴管的设计而定，可以根据对碰撞特性的要求来设定轴连接件在朝向彼此和/或彼此远离的方向上的推移和力特性。例如根据第一种可行方案，轴管可以至少在与端部区段邻接的管区段中、必要时在轴管的整个长度上具有基本恒定的直径。在这种情况下，由于事故引起的轴向力，联接元件连同其外齿部被进一步压入到轴管中，其中，由于变形功而吸收了冲击能量。根据另一种可行方案，轴管也可以在联接到连接区段上的情况下阶梯式地造型。具体地，轴管在与联接元件连接的连接区段中的直径可以比在紧随其后的管区段中的直径更小。通过这种设计，在由于事故而使轴连接件缩短的情况下，联接元件与轴管之间的齿部逐渐脱离嵌合，从而轴向移动力在移动位移上也相应地减小。当联接元件的外齿部已完全穿透轴管的连接区段时，即插入到直径较大的管区段中，轴向力降为零，因此将联接元件进一步移入到轴管中而基本上不会产生力。根据一种优选的设计，轴管的外直径大于联接元件的最大外直径。由此确保，在发生碰撞的情况下，联接元件必要时可以完全插入到轴管中，从而使轴连接件总体上可以实现大的轴向移动位移。规定如下方面，轴管和联接轴颈均由金属材料制成。特别地，轴管的强度在此可以小于外齿部的强度。以这种方式确保，在压入时可以良好地将外齿部成型到轴管中，以便在此产生配对齿部。根据一种可能的规范，联接轴颈可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轴连接件，特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件，该轴连接件包括：/n由金属材料制成的轴管（4），/n由金属材料制成的联接元件（3），其中该联接元件（3）具有带有外齿部（6）的连接区段（5），该外齿部以压配合被压入到所述轴管（4）的连接区段（7）中，其中在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿圆周方向起作用的形状配合的连接，以用于传递转矩，其中所述联接元件（3）在所述外齿部（6）的区域具有最大外直径（D3），/n其中，所述轴管（4）具有如下轴向连接区域（10、10'），该轴向连接区域径向向内地成型到所述连接区段（7）的相对于所述外齿部（6、6'）渐缩的部分区域（9、9'）中 ，从而在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿轴向方向起作用的形状配合的轴向连接，以用于传递轴向力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.轴连接件，特别是用于机动车的动力传动系统的轴连接件，该轴连接件包括：
由金属材料制成的轴管（4），
由金属材料制成的联接元件（3），其中该联接元件（3）具有带有外齿部（6）的连接区段（5），该外齿部以压配合被压入到所述轴管（4）的连接区段（7）中，其中在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿圆周方向起作用的形状配合的连接，以用于传递转矩，其中所述联接元件（3）在所述外齿部（6）的区域具有最大外直径（D3），
其中，所述轴管（4）具有如下轴向连接区域（10、10'），该轴向连接区域径向向内地成型到所述连接区段（7）的相对于所述外齿部（6、6'）渐缩的部分区域（9、9'）中，从而在所述轴管（4）和所述联接元件（3）之间形成沿轴向方向起作用的形状配合的轴向连接，以用于传递轴向力。


2.根据权利要求1所述的轴连接件，
其特征在于，所述形状配合的轴向连接在两个轴向方向（S1、S2）上都起作用。


3.根据权利要求1或2所述的轴连接件，
其特征在于，所述形状配合的轴向连接如此设计，从而能够吸收直至5kN的轴向力而不会受损。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴连接件，
其特征在于，所述连接区段（5）具有两个轴向相邻的外齿部（6、6'），在所述两个外齿部之间形成有环绕的环形槽（15），所述轴管（4）的轴向连接区段（10、10'）成型到该环形槽中。


5.根据权利要求4所述的轴连接件，
其特征在于，所述环形槽（15）的宽度分别小于两个外齿部（6、6'）的宽度。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴连接件，
其特征在于，所述轴管（4）在长度上具有保持不变的直径。


7....

【专利技术属性】
技术研发人员：H瑟马克，
申请(专利权)人：GKN动力传动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE