[发明专利]用于汽车的纵轴装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于汽车的纵轴装置，其中至少设置了第一轴和第二 轴，所述第一轴和第二轴通过球形同步活节彼此连接以便将汽车的驱 动输入侧连接到驱动输出侧。纵轴装置一般用于将驱动力从汽车的驱 动装置(例如发动机和/或变速器)传输到从动装置(例如差速器、轴 减速器、变速器)，纵轴装置在车辆的方向上延伸，并且当驱动装置 安装在车辆的前部区域时纵轴装置将驱动力传输到后轮，并且当驱动 装置布置在后部区域时将驱动力传输到前轮。

背景技术

纵轴装置代表汽车中的刚性结构，必须特别地考虑到它的碰撞行 为来设计纵轴装置。设计纵轴装置时主要的考虑因此是确保纵轴装置 的部件都不会从纵轴装置分离使得其穿透车辆的其他区域。因此，特 别地，必须避免纵轴装置的各部分穿透乘客舱和/或燃料箱，由此对车 辆乘员造成伤害的附加危险或泄露燃料引起的火灾风险可能发生。

这种纵轴装置至少具有第一轴和第二轴，通过第一轴和第二轴来 传输汽车的驱动力。在此情况下，这些轴通过球形同步活节彼此连接， 球形同步活节优选地具有有限的轴向位移范围。通过球形同步活节的 轴向位移范围，汽车的或纵轴装置的各个部件在车辆的纵向上的移动 被补偿。此外，由球形同步活节而产生的这些轴相对于彼此的偏转通 过同步活节的弯曲来补偿。

通常，布置在至少一个轴上的中间轴承被提供以将纵轴装置支承 在汽车上。为引导纵轴装置所必需的该轴承另外用于使得在纵轴装置 中产生的振动衰减和减小。

上述类型的纵轴装置必须对于特定应用进行设计，尤其是关于要 传输的驱动力进行设计。另外的参数包括纵轴装置的结构长度、汽车 中可用的空间、汽车的重量以及碰撞要求。

发明内容

因此，本发明的目的是至少部分地解决关于现有技术所描述的问 题，并且特别地提供一种纵轴装置，该纵轴装置在碰撞发生时，特别 例如在通过车辆碰撞测试或纵轴装置部件碰撞测试模拟的情况下，有 关于行程地首先仅产生小的变形力或变形力峰值，并且稍后可以吸收 最大可能的变形力。此外应当提供一种纵轴装置，通过其可以限制该 纵轴装置的各个部件的变型多样性。

在本发明中该目的是通过一种用于汽车的纵轴装置来实现的，该 纵轴装置至少具有第一轴、第二轴、用于将第一轴与第二轴连接的球 形同步活节以及至少一个用于相对于汽车的车身支撑纵轴装置的中间 轴承，其中在考虑源自碰撞的位移的情况下来设计纵轴装置，其中产 生小于80kN(80000牛)的变形力，并且同时有关于行程地通过纵轴 装置吸收尽可能高的变形能量。

该纵轴装置尤其包括第一轴，该第一轴至少部分被配置为空心轴， 以便具在结构轻巧的情况下具有尽可能大的弯曲强度并且同时能够传 输很高的扭矩，并且通过尤其以滚动轴承为形式的中间轴承与车身连 接，使得该纵轴装置经由第一轴和中间轴承支撑在汽车的车身上。该 滚动轴承具有内环和外环以及设在其间的滚动体，内环布置在第一轴 的外围上。滚动轴承的外环与汽车的车身连接。滚动轴承至少以其内 环凭借第二止挡支撑在第一轴上。在滚动轴承的与第二止挡相对的滚 动轴承一侧，第一轴尤其以插销的形式继续，插销的端部容纳球形同 步活节的活节内部元件。球形同步活节以其活节外部元件容纳在第二 轴中，第二轴在纵向方向上至少分区域地作为空心轴继续。

在碰撞发生时，尤其在汽车的碰撞测试或仅各个部件的碰撞测试 的情况中，优选地在正面碰撞(EURO-NCAP，US-NCAP，IIHS，FMVSS 208)中，由于该碰撞，纵轴装置在纵向方向上缩短，第一轴以插销和 球形同步活节的活节内部元件插入第二(空心)轴中。当这发生时， 球形同步活节的滚珠支撑在球形同步活节的活节外部元件上，使得有 可能存在的滚珠保持架由于产生的轴向力而破裂。第一轴现在进一步 插入到第二轴中而球形同步活节的滚珠通过第二轴的止挡和/或第二轴 的直径减小部仍然停留在其轴向位置中并且并且相对于第一轴在中间 轴承的方向上移动。视情况可以在第二轴内部提供覆盖元件，该覆盖 元件于是被第一轴的插销穿透，其中进一步降低了变形能量。同样， 活节外部元件也可以具有封闭配置，即具有在一侧集成的盖子。