本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的縱軸組件，其中，設(shè)置有至少一個第一軸和第二軸，其經(jīng)由球形同步轉(zhuǎn)動鉸接部相互連接，以用于連接機(jī)動車的驅(qū)動側(cè)與機(jī)動車的從動側(cè)。縱軸組件經(jīng)常用于傳遞機(jī)動車的從驅(qū)動部(例如發(fā)動機(jī)和/傳動裝置)到從動部(例如差速器、軸傳動裝置、傳動裝置)的轉(zhuǎn)矩，其中，縱軸組件在車輛方向上延伸。在將驅(qū)動部安裝在車輛的前部區(qū)域中的情況中，縱軸組件將轉(zhuǎn)矩傳遞到后輪上或在驅(qū)動部布置在后部區(qū)域中的情況中將驅(qū)動力傳遞到前輪上。

縱軸組件在機(jī)動車中是剛性結(jié)構(gòu)，其尤其關(guān)于其碰撞性能來設(shè)計。在設(shè)計縱軸組件的情況中的本質(zhì)上的難點(diǎn)因此在于，縱軸組件的部件沒有如此地從縱軸組件中松開，即其穿過其它車輛區(qū)域。如此以來尤其應(yīng)避免的是，縱軸組件的部分穿入乘客內(nèi)腔和/或燃油箱中，由此可出現(xiàn)對于車輛乘客而言附加的受傷危險或由于漏出推進(jìn)燃料而引起的燃燒危險。此外應(yīng)確保，縱軸組件在碰撞情況中的形變期間尤其連續(xù)地承受(僅)期望大小的形變能。

這樣的縱軸組件具有至少一個第一軸和第二軸，機(jī)動車的驅(qū)動部的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由其被傳遞。這些軸在此經(jīng)由球形同步轉(zhuǎn)動鉸接部相互連接，該同步轉(zhuǎn)動鉸接部優(yōu)選地在軸向上具有受限的移動范圍。通過球形同步鉸接部的移動范圍，縱軸組件或機(jī)動車的各個部件在其余運(yùn)行中出現(xiàn)的運(yùn)動在車輛的縱向(軸向)上被補(bǔ)償。此外，軸的還通過球形同步鉸接部在運(yùn)行中出現(xiàn)的交錯通過球形同步鉸接部的彎曲彼此被平衡?？v軸組件的移動范圍和擺動范圍應(yīng)用特定地來設(shè)計且限定。恰在汽車領(lǐng)域中可例如以縱軸組件的(總共)30mm至65mm[厘米]的移動范圍為出發(fā)點(diǎn)。在相同應(yīng)用情況中，可以0°至4°或甚至直至8°[角度]的擺動范圍為出發(fā)點(diǎn)。如果考慮鉸接部在縱軸組件中的移動路徑，則在此例如對于相同的應(yīng)用情況而言得出10mm至20mm[厘米]的鉸接部移動范圍。

為了在機(jī)動車處支承縱軸組件，常常在縱軸組件處設(shè)置有中間軸承，其布置在軸的至少一個上。對于引導(dǎo)縱軸組件而言所必需的該中間軸承附加地用于減緩或減小所出現(xiàn)的縱軸組件的振動。

上述類型的縱軸組件關(guān)于相應(yīng)地使用情況，尤其關(guān)于帶傳遞的驅(qū)動力來設(shè)計，此外另外的參數(shù)是：縱軸組件的結(jié)構(gòu)長度、機(jī)動車中的空間供應(yīng)、機(jī)動車的重量、碰撞需求。

背景技術(shù)：

由文件de102008048388a1已知一種縱軸組件，在其中在碰撞情況中第一軸被推入管形的且相應(yīng)的中空的第二軸中。在此，球形同步鉸接部的球體離開其在鉸接內(nèi)件與鉸接外件之間的位置并且(在軸的進(jìn)一步移動期間)沿著第一軸的栓移動直至其貼靠在中間軸承處。球體現(xiàn)在被中間軸承攜帶并且用于限定地使第二軸的壁部形變。在第一軸彼此推入到第二軸中期間，鉸接內(nèi)件和球籠且在碰撞的另外的過程中同樣地球體被引入到管形的第二軸中。為此，第二軸的內(nèi)徑然而必須相應(yīng)地大，使得所限定的形變成為可能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于至少部分解決關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)所描述的問題并且尤其提供一種縱軸組件，其在碰撞情況中、尤其通過車輛碰撞試驗(yàn)或縱軸組件的部件碰撞試驗(yàn)所模擬的碰撞情況中實(shí)現(xiàn)形變能的持續(xù)承受并且在此尤其還空間節(jié)省地構(gòu)造而且更輕。此外，應(yīng)在碰撞情況中阻礙縱軸組件的各個部件的偏轉(zhuǎn)并且/或者還實(shí)現(xiàn)對縱軸組件的部件的若有可能落下的碎屑的可靠的捕獲。

該目的利用根據(jù)權(quán)利要求1的特征的縱軸組件來實(shí)現(xiàn)?？v軸組件的另外有利的設(shè)計方案在從屬權(quán)利要求中說明。應(yīng)指出，在從屬權(quán)利要求中的單獨(dú)提及的特征可以任意的、在技術(shù)上有意義的方式彼此組合并且限定本發(fā)明的另外的設(shè)計方案。此外，在權(quán)利要求中說明的特征在說明書中進(jìn)一步準(zhǔn)確表達(dá)且闡述，其中，示出本發(fā)明的另外優(yōu)選的設(shè)計方案。

用于機(jī)動車的縱軸組件包括至少一個第一軸和第二軸，其中，第一軸具有帶有第一端部和第二端部的栓；和此外用于連接第一軸與第二軸的球形同步移動鉸接部，其中，球形同步移動鉸接部的鉸接內(nèi)件裝配在第二端部處而鉸接外件布置在第二軸處。在此，鉸接外件在移動范圍的端部區(qū)域中具有用于球形同步移動鉸接部的球籠的第一止擋部，使得球籠在第一軸與第二軸推入彼此的情況中在第一止擋部處被帶到貼靠，其中，在第一軸與第二軸的進(jìn)一步推入彼此的情況中，球形同步移動鉸接部的球籠和球體被制止，并且被安裝在第二端部處的鉸接內(nèi)件利用第一軸運(yùn)動進(jìn)入到第二軸中。

縱軸組件尤其包括第一軸，其至少部分實(shí)施成中空軸，以便于在輕便的結(jié)構(gòu)形式的情況中可具有盡可能大的彎曲剛度且同時可傳遞較高的轉(zhuǎn)矩，并且第一軸經(jīng)由尤其以滾動軸承的形式的中間軸承與車身相連接，從而使得縱軸組件經(jīng)由第一軸和中間軸承被支撐在機(jī)動車的車身處。

滾動軸承具有內(nèi)環(huán)和外環(huán)連同布置在其間的滾動體，其中，內(nèi)環(huán)布置在第一軸的周緣上。滾動軸承的外環(huán)與機(jī)動車的車身相連接。

滾動軸承至少利用其內(nèi)環(huán)對著止擋部支撐在第一軸上。在滾動軸承的與該止擋部相對而置的側(cè)上延續(xù)有尤其以栓形式的第一軸，其端部容納球形同步移動鉸接部的鉸接內(nèi)件。球形同步移動鉸接部利用其鉸接外件布置在第二軸處，其至少逐段地作為中空軸，從球形同步移動鉸接部的鉸接底部出發(fā)在軸向上進(jìn)一步延續(xù)。

在碰撞情況中，尤其在機(jī)動車或僅各個部件的碰撞試驗(yàn)的范疇中，優(yōu)選地在正面碰撞(euro-ncap,us-ncap,-iihs,fmvss208)的情況中，通過該碰撞情況縱軸組件在軸向上變短，第一軸利用栓和球形同步轉(zhuǎn)動鉸接部的鉸接內(nèi)件沉入到第二(中空)軸中。在此，鉸接部的移動路徑首先被完全用盡，使得所有構(gòu)件保持不受損且功能有效，直至球籠在球形同步移動鉸接部的移動路徑的端部區(qū)域中撞擊到第一止擋部處。在軸的進(jìn)一步移動(由于非常高軸向力作用)的情況中，球籠至少在徑向上擴(kuò)寬和/或(最終甚至)破開，其中，球籠和球體通過第一止擋部被制止。球籠在鉸接部中通常經(jīng)由球冠緊固地、軸向力配合地坐落在所屬的球輪轂上。第一軸連同栓和固定在其上的鉸接內(nèi)件可于是進(jìn)一步穿過鉸接底部被推入到第二軸中。

尤其地，在球形同步移動鉸接部的移動范圍的端部區(qū)域中，在鉸接外件中在球籠的徑向外部設(shè)置有環(huán)繞的自由腔。尤其地，在當(dāng)球籠撞擊到第一止擋部處且鉸接內(nèi)件相對于球籠進(jìn)一步移動時，球籠可(彈性地)擴(kuò)寬，其中，球籠被壓入到徑向的自由腔中。由于該擴(kuò)寬，鉸接內(nèi)件可從球籠中松開并且進(jìn)一步沿著軸向相對于球籠和鉸接外件移動。尤其地，球籠在移動范圍中在徑向上通過鉸接外件(通過在球軌道之間的接片)被固定且引導(dǎo)直至該端部區(qū)域。首先，在端部區(qū)域中且直至第一止擋部設(shè)置有自由腔，在其中球籠由于通過鉸接內(nèi)件的擴(kuò)寬可偏轉(zhuǎn)。于是在該范圍中放棄球籠在徑向上的引導(dǎo)。

球籠的擴(kuò)寬/合伙破開可在預(yù)定的力作用下實(shí)現(xiàn)，從而尤其阻礙縱軸組件的另外的部件的損壞。

縱軸組件的碰撞性能由此優(yōu)選的首先通過軸向力來設(shè)定，在其中出現(xiàn)球形同步移動鉸接部的鉸接內(nèi)件與鉸接外件的松開或分離，其中，球籠尤其地形變和/或損壞到如下程度，即使得球體不可再被保持在鉸接內(nèi)件和鉸接外件的相應(yīng)的軌道中。在碰撞情況中，尤其在汽車的情況中，可產(chǎn)生如此限定的碰撞力，其中，優(yōu)選地，在這樣的縱軸組件的情況中可預(yù)定碰撞特性的兩種類別：a)在10kn至40[千牛頓]

的范圍內(nèi)的碰撞力的情況中可輕易形變，和b)在40kn至80kn的范圍內(nèi)的碰撞力的情況中可難以形變。

在第一軸與第二軸的推入彼此的情況中，第一軸尤其通過鉸接內(nèi)件的最大的第二外徑在管形區(qū)域中以第二軸的相應(yīng)的第二內(nèi)徑來引導(dǎo)，其中，第二區(qū)段在軸向上聯(lián)接到鉸接外件處。

縱軸組件的該設(shè)計方案相對于已知的構(gòu)想實(shí)現(xiàn)了在沉入的軸的最大可能的直徑的情況中的更大的移動路徑，該沉入的軸自身可設(shè)計用于抗扭轉(zhuǎn)的且抗彎曲的負(fù)載(以及高轉(zhuǎn)速)。該縱軸組件還實(shí)現(xiàn)在碰撞情況中的較小的和/或更好估算的脫開力。該縱軸組件可在碰撞情況中更好地被引導(dǎo)，從而可降低軸在縱軸組件的相鄰的區(qū)域中的非期望的穿入的風(fēng)險。

根據(jù)一優(yōu)選的設(shè)計方案，球籠的最大第一外徑大于第一止擋部的最小第一內(nèi)徑并且鉸接內(nèi)件的最大第二外徑小于第一止擋部的最小第一內(nèi)徑。由此確保第一止擋部阻礙球籠相對于鉸接外件和第二軸的進(jìn)一步移動并且鉸接內(nèi)件然而恰不與第一止擋部共同作用。

尤其地，第二軸在到鉸接外件/鉸接底部處的聯(lián)接中至少在一區(qū)段中實(shí)施成管形的并且在這里具有最小第二內(nèi)徑，其大致相應(yīng)于鉸接內(nèi)件的最大第二外徑。

尤其地，(在鉸接底部中)設(shè)置有蓋部，其朝向球形同步移動鉸接部基本上封閉第二軸的實(shí)施成管形的區(qū)段，其中，蓋部具有最大第三外徑，其大致相應(yīng)于該區(qū)段的最小第二內(nèi)徑。

尤其地，在第一軸相對于第二軸移動超出鉸接底部的情況中，蓋部被栓的第二端部和/或鉸接內(nèi)件接觸、形變、穿入且/或相對于第二軸與第一軸共同移動。

尤其地，鉸接內(nèi)件的最大第二外徑與區(qū)段的最小第二內(nèi)徑和/或蓋部的最大第三外徑與區(qū)段的最小第二內(nèi)徑形成壓配合。該壓配合使得構(gòu)件相對彼此的移動成為可能，其中，第一軸相對于第二軸的引導(dǎo)通過鉸接內(nèi)件和/或蓋部沿著區(qū)段的壁部的滑動來保持。同時，所存在的碰撞能量通過縱軸組件的可以壓配合設(shè)定的形變力連續(xù)地和/或逐步地消除。

尤其地，鉸接內(nèi)件的最大第二外徑相應(yīng)于區(qū)段的最小第二內(nèi)徑來實(shí)施或最大第二外徑實(shí)施成較小的。

壓配合可尤其僅僅只在蓋部與區(qū)段之間形成。

尤其地，在區(qū)段中設(shè)置至少一個另外的蓋部。

尤其地，蓋部和/或至少一個另外的蓋部與區(qū)段形成壓配合。優(yōu)選地，不同的壓配合一方面構(gòu)成在蓋部與區(qū)段之間而另一方面構(gòu)成在至少一個另外的蓋部與該區(qū)段之間。

尤其地，通過多個蓋部沿區(qū)段的布置使得所存在的碰撞能量的逐步消除成為可能，因?yàn)?，伴隨著第一軸相對于第二軸的延續(xù)的移動，另外的蓋部被帶動移動、形變和/或穿過。

在沉入到第二軸中的情況，通過借助于鉸接內(nèi)件和/或至少一個蓋部引導(dǎo)第一軸阻礙了第一軸相對于第二軸的偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)縱軸組件的定向的彼此推入。在此，第一軸和第二軸的壁厚以及止擋部尤其精確地匹配于縱軸組件的相應(yīng)的部件，使得以預(yù)定的方式通過縱軸組件的可設(shè)定的形變力尤其逐步地消除所存在的碰撞力。由此，一方面避免了在碰撞期間的高的形變力，其可導(dǎo)致縱軸組件的部件到車輛內(nèi)部的偏轉(zhuǎn)，而在縱軸組件之內(nèi)尚未給出足夠的引導(dǎo)長度。另一方面消耗最大量的形變能量，因?yàn)榭v軸組件在預(yù)定的路徑區(qū)段中允許最大可能的形變力。

根據(jù)一有利的改進(jìn)方案提出，設(shè)置至少一個中間軸承來用于相對于車身支撐縱軸組件。中間軸承裝配在第一軸上的栓的第一端部處，其中，在第一軸與第二軸的進(jìn)一步推入彼此的情況中且在布置在第二端部處的鉸接內(nèi)件位于第二軸的區(qū)段中期間，球籠在中間軸承或鉸接外件在第一軸的第二止擋部處被帶到貼靠。

在此所建議的縱軸組件僅僅使鉸接內(nèi)件穿入第二軸的管形區(qū)段中，使得第二軸可以較小的第二內(nèi)徑(且相應(yīng)地較小的外徑)來實(shí)施。

開頭所提出的目的進(jìn)一步通過帶有根據(jù)本發(fā)明的縱軸組件的機(jī)動車來實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

接下來根據(jù)附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明和技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)指出，附圖顯示了本發(fā)明尤其優(yōu)選的實(shí)施變型方案，而本發(fā)明不首先于此。對于相同的對象在附圖中也使用相同的附圖標(biāo)記。其中，

圖1示意性地示出了縱軸組件的一實(shí)施形式；

圖2示意性地示出了縱軸組件，其中，示出了在運(yùn)行位置中的球形同步移動鉸接部；

圖3示意性地示出了縱軸組件，其中，示出了在端部位置中的球形同步移動鉸接部；

圖4示意性地示出了縱軸組件，其中，示出了在一位置中的球形同步移動鉸接部，在該位置中球籠被破開；以及

圖5示意性地示處了縱軸組件，其中，示出了鉸接內(nèi)件被推入到第二軸中。

具體實(shí)施方式

圖1顯示了機(jī)動車2的縱軸組件1的一優(yōu)選的實(shí)施形式。縱軸組件1在機(jī)動車2中的布置平行于機(jī)動車2的行駛方向、即平行于軸向28來進(jìn)行?？v軸組件1至少由第一軸3與第二軸4組成，其經(jīng)由在中間示出的球形同步移動鉸接部8相互連接。第一軸3在此自身由多個構(gòu)件組成，如在圖1中所詳細(xì)示出的那樣。尤其地，在第一軸3處，在第一軸3的栓處布置有另一球形同步移動鉸接部，這里在圖1中的左邊示出。在第一軸3的另一端部處設(shè)置有栓5，其延伸進(jìn)入到縱軸組件1的球形同步移動鉸接部8中。該栓5利用其第二端部7與球形同步轉(zhuǎn)動鉸接部8的鉸接內(nèi)件9相連接。第一端部6延伸朝向第一軸3的中空軸區(qū)段。在第一端部6處布置有以滾動軸承的形式的中間軸承25。中間軸承25利用其內(nèi)環(huán)與栓5的第一端部6相連接并且利用其外環(huán)與機(jī)動車的車身26相連接。中間軸承25將縱軸組件1連接到機(jī)動車2的車身26處并且用于縱軸組件1的減振。

第二軸4與球形同步移動鉸接部8的鉸接外件10相連接。第二軸4從球形同步移動鉸接部8出發(fā)作為中空軸延續(xù)。在第二軸4中，這里示出了蓋部21，其相對于第二軸4密封球形同步移動鉸接部8。在第二軸中可布置有一個、兩個、三個或四個另外的蓋部23，從而通過移動或撞穿該另外的蓋部23可漸漸地消除另外的碰撞能量。

圖2顯示了縱軸組件1的細(xì)節(jié)，其中，示出了在運(yùn)行位置中的球形同步移動鉸接部8。在球形同步移動鉸接部8的情況中，鉸接內(nèi)件9可相對于鉸接外件10沿著軸向28在規(guī)定的移動范圍12中運(yùn)動。轉(zhuǎn)矩經(jīng)由球體15從鉸接外件10被傳遞至鉸接內(nèi)件9(或反之亦然)，其中，在球形同步移動鉸接部8中設(shè)置用于引導(dǎo)球體15的球籠14。在圖2中，球體15位于球形同步移動鉸接部8的移動范圍12的中間區(qū)域中的球軌道27中。這里僅示出球體15在鉸接外件10中的移動范圍12。鉸接內(nèi)件9可附加地沿著軸向28相對于鉸接外件10被移動。

在移動范圍12的端部區(qū)域11中，在鉸接外件10的鉸接底部30附近設(shè)置有第一止擋部13，其具有最小第一內(nèi)徑17。該內(nèi)徑小于球籠14的最大第一外徑16。由此，球籠在鉸接內(nèi)件9相對于鉸接外件10的移動之后貼靠在該第一止擋部13處，使得第一軸3的移動范圍12相對于第二軸4被限制在軸向28上。第一軸3的進(jìn)一步的移動不可能沒有構(gòu)件的形變/損壞/破環(huán)，因?yàn)殂q接內(nèi)件9具有大于球籠14的內(nèi)徑的最大第二外徑18，從而在軸向28上形成底部缺口、即形狀配合的連接。第二軸4在由鉸接外件10出發(fā)沿著軸向28延伸的區(qū)段19中具有最小第二內(nèi)徑20。該最小第二內(nèi)徑20尤其小于球籠14的最大第一外徑16。

圖3顯示了縱軸組件1，其中，示出了在端部位置中的球形同步移動鉸接部8，也就是說，鉸接外件10的移動范圍12被完全利用并且球籠14貼靠在鉸接外件10的第一止擋部13處。球體15位于鉸接外件的移動范圍12的端部區(qū)域11中。在球籠14的徑向外部在鉸接外件10中設(shè)置有環(huán)繞的自由腔31。可設(shè)想的是，鉸接內(nèi)件9相對于鉸接外件在軸向28上仍可進(jìn)一步移動。在第二軸4中在鉸接底部30的區(qū)域中布置有蓋部21，其相對于第二軸4密封球形同步移動鉸接部8。蓋部21具有最大第三外徑22，其與區(qū)段19的最小第二內(nèi)徑20形成壓配合。

從最小值出發(fā)朝向最大值尤其可按以下順序選出直徑16,17,18,20和22：

1.區(qū)段19的最小第二內(nèi)徑20；

2.蓋部21的最大第三外徑22(形成與最小第二內(nèi)徑20的壓配合)；

3.鉸接內(nèi)件9的最大第二外徑18(尤其形成與最小第二內(nèi)徑20的壓配合)；

4.第一止擋部13的最小第一內(nèi)徑17(然而還可相應(yīng)于最小第二內(nèi)徑20的值)；

5.球籠14的最大第一外徑16(大于最小第一內(nèi)徑17)。

圖4顯示了縱軸組件1，其中，示出了在一位置中的球形同步移動鉸接部8，在其中球籠14由于鉸接內(nèi)件9的穿透被破開/或擴(kuò)寬。相對于鉸接內(nèi)件9和第一軸3在圖3中的位置，在此明顯的是，此時第一軸3在軸向28上相對于第二軸4仍進(jìn)一步移動。球籠14在鉸接外件10處貼靠在第一止擋部13處。如果此時第一軸3利用鉸接內(nèi)件9在碰撞情況中在軸向28上仍進(jìn)一步相對于第二軸4移動，則球籠14或在構(gòu)造在球籠14與鉸接內(nèi)件9之間的底部缺口被破開且尤其球籠14被破壞，或球籠14被擴(kuò)寬，這由此使得如下成為可能，即球籠可徑向偏移到自由腔31中。設(shè)置成，在蓋部21與區(qū)段19之間設(shè)置間隙配合，由此應(yīng)使得盡可能無力的彼此滑入成為可能。球體15離開在鉸接內(nèi)件9處的球軌道29并且鉸接內(nèi)件9進(jìn)一步推進(jìn)到第二軸4中。

圖5顯示了縱軸組件1，其中，示出了鉸接內(nèi)件9被推入到第二軸4中。球籠14仍示始終貼靠在第一止擋部13處。帶有栓的第一軸3穿入第二軸4的區(qū)段19中。栓5的第二端部7和/或鉸接內(nèi)件9帶動蓋部21移動到區(qū)段19中。蓋部21和區(qū)段19以最大第三外徑22和最小第二內(nèi)徑20形成壓配合，使得在蓋部21沿著第二軸4且在第二軸4以內(nèi)移動的情況中通過形變能量消除碰撞能量。蓋部21和/或鉸接內(nèi)件9確保了第一軸3被引導(dǎo)在第二軸4中，從而避免了縱軸組件1的各個部件的偏轉(zhuǎn)。

尤其地，在第二軸4中設(shè)置多個蓋部21，使得在蓋部21的撞穿和/或移動的情況中可進(jìn)一步消除碰撞能量。

附圖標(biāo)記清單

1縱軸組件

2機(jī)動車

3第一軸

4第二軸

5栓

6第一端部

7第二端部

8球形同步移動鉸接部

9鉸接內(nèi)件

10鉸接外件

11端部區(qū)域

12移動范圍

13第一止擋部

14球籠

15球體

16(球籠的)最大第一外徑

17(第一止擋部的)最小第一內(nèi)徑

18(鉸接內(nèi)件)的最大第二外徑

19區(qū)段

20(區(qū)段)的最小第二內(nèi)徑

21蓋部

22(蓋部)的最大第三外徑

23另外的蓋部

24壓配合

25中間軸承

26車身

27球軌道

28軸向

29球軌道

30鉸接底部

31自由腔。