DE102016013493B4 - Drive shaft assembly and method for making same - Google Patents

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Abstract

Antriebswellenbaugruppe (5), Folgendes umfassend:- ein Rohr (10), das eine Innenfläche (13) und eine Außenfläche (14), ein erstes axiales Ende (11), ein zweites axiales Ende (12) und eine Drehachse (15) aufweist;- ein erstes Drehmomentüberragungsteil (7);- ein zweites Drehmomentübertragungsteil (8); und- ein Verbindungsteil (16), das an dem ersten axialen Ende (11) des Rohrs (10) befestigt ist und an dem ersten Drehmomentübertragungsteil (7) befestigt ist, wobei das Verbindungsteil (16) rotationssymmetrisch ist und eine Innenumfangswandfläche (19) umfasst, und wobei das Verbindungsteil (16) ferner eine erste Außenumfangswandfläche (20a) umfasst, die an der Innenfläche (13) des Rohrs (10) anliegt; dadurch gekennzeichnet, dass- das Verbindungsteil (16) eine vorbestimmte Drehmomentfestigkeit aufweist, die niedriger als die Drehmomentfestigkeit des Rohrs (10) ist,- das Verbindungsteil (16) mit dem ersten axialen Ende (11) des Rohrs (10) und dem ersten Drehmomentübertragungsteil (7) verschweißt ist,- das Verbindungsteil (16) ferner eine zweite Außenumfangswandfläche (20b), die einen sich radial erstreckenden Flansch (21) des Verbindungsteils (16) bildet, und eine dritte Außenumfangswandfläche (20c) umfasst, die an einem Innenabschnitt des ersten Drehmomentübertragungsteils (7) anliegt, wobei der sich radial erstreckende Flansch (21) eine erste radiale Fläche (22), die an einer axialen Endfläche (11a) des Rohrs (10) anliegt, und eine zweite radiale Fläche (23) umfasst, die an einer axialen Endfläche (7a) des ersten Drehmomentübertragungsteils (7) anliegt, und- das Verbindungsteil (16) eine sich radial ersteckende Kerbe oder Nut (25) umfasst, die in der Innenwandfläche (19) des Verbindungsteils (16) ausgebildet ist.A drive shaft assembly (5) comprising: - a tube (10) having an inner surface (13) and an outer surface (14), a first axial end (11), a second axial end (12) and an axis of rotation (15) - a first torque transmission part (7); - a second torque transmission part (8); and a connecting part (16) which is attached to the first axial end (11) of the tube (10) and which is attached to the first torque transmission part (7), the connecting part (16) being rotationally symmetrical and comprising an inner peripheral wall surface (19) and wherein the connector (16) further comprises a first outer peripheral wall surface (20a) which abuts the inner surface (13) of the tube (10); characterized in that - the connecting part (16) has a predetermined torque strength which is lower than the torque strength of the tube (10), - the connecting part (16) with the first axial end (11) of the tube (10) and the first torque transmission part (7) is welded, - the connecting part (16) further comprises a second outer peripheral wall surface (20b) which forms a radially extending flange (21) of the connecting part (16), and a third outer peripheral wall surface (20c) which is located on an inner portion of the first torque transmission part (7), wherein the radially extending flange (21) comprises a first radial surface (22) which abuts an axial end surface (11a) of the tube (10), and a second radial surface (23) which rests against an axial end face (7a) of the first torque transmission part (7), and the connecting part (16) comprises a radially extending notch or groove (25) formed in the inner wall surface (19) of the connector dung part (16) is formed.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Antriebswellenbaugruppe, die ein Rohr, ein erstes Drehmomentübertragungsteil und ein zweites Drehmomentübertragungsteil umfasst. Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Antriebswellenbaugruppe.The present disclosure relates generally to a driveshaft assembly that includes a tube, a first torque transmitting portion, and a second torque transmitting portion. The present disclosure also relates to a method of manufacturing such a drive shaft assembly.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Eine Antriebswelle, auch als Triebwelle oder Kardanwelle bezeichnet, wird zum Übertragen eines Drehmoments und einer Rotationsenergie von einer Quelle der Rotationsenergie (einem Antriebsbauteil) zu einem drehbar angetriebenen Mechanismus oder Bauteil eingesetzt. Die Antriebswellenbaugruppe umfasst im Allgemeinen ein Rohr mit Drehmomentübertragungsteilen, die an jedem der jeweiligen Enden des Rohrs angeordnet und befestigt sind. Eine Antriebswellenbaugruppe kann ferner zusätzliche Bauteile umfassen, wie etwa verschiedene Gelenke oder Kupplungen, um Abweichungen in der Ausrichtung und dem Abstand zwischen den Antriebsbauteilen und dem angetriebenen Mechanismus oder Bauteil Rechnung zu tragen.A drive shaft, also known as a drive shaft or cardan shaft, is used to transfer torque and rotational energy from a source of rotational energy (a drive component) to a rotatably driven mechanism or component. The drive shaft assembly generally includes a tube with torque transmitting members located and attached to each of the respective ends of the tube. A drive shaft assembly may further include additional components, such as various joints or couplings, to accommodate variations in alignment and spacing between the drive components and the driven mechanism or component.

Eine Antriebswellenbaugruppe kann durch verschiedene Schweißprozesse gefertigt werden. Beispielsweise wird das Metallschutzgasschweißen häufig eingesetzt. Während des Metallschutzgasschweißens können jedoch die Bauteile der Antriebswellenbaugruppe einer beträchtlichen Wärmemenge ausgesetzt werden, was wiederum zu einem unerwünschten Verzug und somit zu Unwucht zwischen den Bauteilen führen kann. Somit hat das Metallschutzgasschweißen den Nachteil, dass es ein Auswuchten nach dem Schweißen erfordert.A drive shaft assembly can be made by various welding processes. For example, gas-shielded metal arc welding is often used. During gas metal arc welding, however, the components of the drive shaft assembly can be exposed to a considerable amount of heat, which in turn can lead to undesired distortion and thus to imbalance between the components. Gas metal arc welding thus has the disadvantage that it requires balancing after welding.

Eine Antriebswellenbaugruppe kann beispielsweis auch durch Reibschweißen gefertigt werden. Das Reibschweißen ist ein Prozess, der den Nachteil der Schwierigkeiten bei einer Änderung in Bezug auf Geometrien und Schweißparametern nach der Wahl von Werkzeug und Maschine mit sich bringt. Das Reibschweißen hat ferner den Nachteil, dass es nach dem Schweißen ein Auswuchten und Richten aufgrund von einem von dem Schweißprozess resultierenden Versatz und Verzug der Antriebswellenbaugruppe erfordert.A drive shaft assembly can also be manufactured by friction welding, for example. Friction welding is a process that has the disadvantage of the difficulty of changing geometries and welding parameters according to the choice of tool and machine. Friction welding also has the disadvantage that, after welding, it requires balancing and straightening due to an offset and distortion of the drive shaft assembly resulting from the welding process.

Eine Unwucht in der Antriebswellenbaugruppe führt zu Problemen mit Schwingungen und einem inakzeptablen Geräusch, sowohl innerhalb wie auch außerhalb des Fahrzeugs. Das Auswuchten der Antriebswellenbaugruppe wird durch Punktschweißen von Gewichten (wie z.B. Gewichtsstreifen) an das Rohr der Antriebswellenbaugruppe ausgeführt, und wird manuell ausgeführt. Auswuchten ist somit zeitintensiv und basiert auf der Erfahrung des Bedieners. Des Weiteren können die Punktschweißungen als Ausgangspunkte für Risse dienen und somit die Festigkeit des Rohrs der Antriebswellenbaugruppe reduzieren. Es besteht somit ein Wunsch, die Notwendigkeit des Auswuchtens und Richtens einer Antriebswellenbaugruppe unter Kostengesichtspunkten und unter Qualitätsgesichtspunkten zu minimieren.An imbalance in the driveshaft assembly creates problems with vibration and unacceptable noise, both inside and outside the vehicle. Balancing of the drive shaft assembly is accomplished by spot welding weights (such as weight strips) to the tube of the drive shaft assembly and is done manually. Balancing is therefore time-consuming and is based on the operator's experience. Furthermore, the spot welds can serve as starting points for cracks and thus reduce the strength of the tube of the drive shaft assembly. There is thus a desire to minimize the need for balancing and straightening a drive shaft assembly from a cost and a quality perspective.

Das Laserschweißen ist ein Verfahren, das allgemein bekannt ist und häufig in der Fahrzeugindustrie eingesetzt wird. Das Laserschweißen hat die Fähigkeit, beträchtlich bessere Schweißnähte zu erzeugen als das Metallschutzgasschweißen und das Reibschweißen und leidet nicht unter dem Risiko eines beträchtlichen Versatzes der verschweißten Bauteile, und minimiert ferner die in die zusammengeschweißten Bauteile eingeleitete Wärme. Daher minimiert das Laserschweißen die Notwendigkeit des Auswuchtens und Richtens und reduziert daher die Gesamtherstellkosten für die Antriebswellenbaugruppe.Laser welding is a process that is well known and widely used in the automotive industry. Laser welding has the ability to produce considerably better welds than gas metal arc welding and friction welding and does not suffer from the risk of significant misalignment of the welded components, and also minimizes the heat introduced into the welded components. Therefore, laser welding minimizes the need for balancing and straightening and therefore reduces the overall manufacturing cost for the drive shaft assembly.

Im Vergleich zu beispielsweise reibgeschweißten Bauteilen können außerdem lasergeschweißte Bauteile mit dünneren Wänden hergestellt werden, da eine geringere Anforderung an die Tiefe der Schweißnaht besteht. Eine dünnere Wanddicke der Bauteile reduziert unter anderem das Gewicht der Antriebswellenbaugruppe und dadurch das Gesamtgeweicht eines die Antriebswellenbaugruppe umfassenden Fahrzeugs, und verbessert somit ferner die Kraftstoffeinsparung eines solchen Fahrzeugs.In comparison to, for example, friction-welded components, laser-welded components with thinner walls can also be produced, since there are fewer requirements for the depth of the weld seam. A thinner wall thickness of the components reduces, among other things, the weight of the drive shaft assembly and thereby the overall weight of a vehicle comprising the drive shaft assembly, and thus further improves the fuel economy of such a vehicle.

Beispiele von lasergeschweißten Antriebswellenbaugruppen werden in GB 2383550A , US 2010/0022317 A1 , US 2004/0162150 A1 , DE 10 2004 009 478 B4 und EP 1350975 A2 offenbart. In jedem Fall umfasst die Antriebswellenbaugruppe ein Rohr und zwei Drehmomentübertragungsteile, die jeweils teilweise in die jeweiligen Enden des Rohrs eingesetzt und mit dem Rohr laserverschweißt sind.Examples of laser welded drive shaft assemblies are shown in GB 2383550A , US 2010/0022317 A1 , US 2004/0162150 A1 , DE 10 2004 009 478 B4 and EP 1350975 A2 disclosed. In either case, the drive shaft assembly includes a tube and two torque transmitting members each partially inserted into the respective ends of the tube and laser welded to the tube.

Eine Antriebswellenbaugruppe ist einer Torsion und einer Scherspannung ausgesetzt, die aus der Differenz zwischen dem Eingangsdrehmoment und der Last resultieren. A drive shaft assembly is subjected to torsion and shear stress, which result from the difference between the input torque and the load.

Die Antriebswellenbaugruppe must fest genug sein, um die Spannung auszuhalten, während gleichzeitig zu viel Gewicht vermieden wird, um die Massenträgheit nicht unangemessen zu erhöhen.The driveshaft assembly must be strong enough to withstand the tension while avoiding too much weight so as not to unduly increase inertia.

Im Falle einer unerwünschten Überlast des Drehmoments besteht ein Risiko des Versagens der Antriebswellenbaugruppe oder von damit verbundenen benachbarten Bauteilen. Es gibt zahlreiche Lösungen, um das Problem mit der Drehmomentüberlast zu überwinden, beispielsweise durch Ausgleichsvorrichtungen. Weiterhin können das Material und die Abmessungen des Rohrs der Antriebswellenbaugruppe so ausgelegt werden, dass es im Falle einer unerwünschten Überlast zu einem Bruch kommt, was den Vorteil des Reduzierens des Risikos eines Versagens von benachbarten Teilen, beispielsweise in einem Antriebsstrang, hat. Im letzteren Fall erfordert dies viele unterschiedliche Festigkeitsklassen des Rohrs, um jeder Ausgestaltung einer Antriebswellenbaugruppe Rechnung zu tragen, die beispielsweise für einen Hersteller von Schwerfahrzeugen benötigt wird. Dies erhöht ebenfalls die Gesamtkosten für die Herstellung von Antriebswellenbaugruppen, die unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen.In the event of an undesirable torque overload, there is a risk of failure of the drive shaft assembly or of related adjacent components. There are numerous Solutions to overcome the problem with torque overload, for example through balancing devices. Furthermore, the material and dimensions of the tube of the drive shaft assembly can be designed to break in the event of an undesired overload, which has the advantage of reducing the risk of failure of adjacent parts, for example in a drive train. In the latter case, this requires many different strength classes of the tube in order to accommodate any configuration of a drive shaft assembly that is required, for example, by a manufacturer of heavy vehicles. This also increases the overall cost of producing drive shaft assemblies that have different configurations.

Es gibt eine große Vielfalt von Ausgestaltungen von Antriebswellenbaugruppen. Dies liegt beispielsweise an der Notwendigkeit für deren unterschiedliche Längen, die aus den verschiedenen Konstruktionen der Fahrzeuge und/oder dem Einsatzgebiet der Antriebswellenbaugruppe resultieren. Die große Vielfalt von Antriebswellenbaugruppen erfordert abhängig von der Verwendung der Antriebswelle eine große Vielfalt von Bestandteilen, wie unterschiedliche Rohre mit unterschiedlichen Festigkeiten (Festigkeitsklassen). Somit können die Gesamtherstellkosten für Antriebswellenbaugruppen unangemessen hoch sein. Die Kosten wären beträchtlich verringert, wenn die Herstellung von unterschiedlichen Ausgestaltungen von Antriebswellenbaugruppen mit einer geringeren Anzahl von unterschiedlichen Typen von Bestandteilen erreicht werden könnte, d.h. wenn die unterschiedlichen Bestandteile zu einem höheren Grad standardisiert werden könnten.There are a wide variety of drive shaft assembly configurations. This is due, for example, to the need for their different lengths, which result from the different designs of the vehicles and / or the area of application of the drive shaft assembly. The great variety of drive shaft assemblies requires, depending on the use of the drive shaft, a large variety of components, such as different tubes with different strengths (strength classes). Thus, the overall manufacturing costs for drive shaft assemblies can be inappropriately high. The cost would be significantly reduced if the manufacture of different configurations of drive shaft assemblies could be accomplished with fewer numbers of different types of components, i.e. if the different components could be standardized to a greater degree.

DE 10 2013 204 181 A1 offenbart eine Anschlussvorrichtung für eine Welle. Die Welle ist aus CFK hergestellt und auf den Endabschnitt eines Rohrsegments aus Stahl aufgepresst. Weiterer Stand der Technik findet sich in DE 10 2013 114 461 A1 , US 6 367 680 B1 , DE 1 239 529 B , DE 7 932 590 U1 , DE 640 710 A und US 4 428 602 A . DE 10 2013 204 181 A1 discloses a connection device for a shaft. The shaft is made of CFRP and is pressed onto the end section of a steel pipe segment. Further prior art can be found in DE 10 2013 114 461 A1 , US 6 367 680 B1 , DE 1 239 529 B , DE 7 932 590 U1 , DE 640 710 A and U.S. 4,428,602 A .

KURZDARSTELLUNGSHORT REPRESENTATION

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, kostengünstige Antriebswellenbaugruppen von unterschiedlichen Ausgestaltungen mit vorbestimmten Festigkeiten, beispielsweise abhängig vom Verwendungszweck der jeweiligen Antriebswellenbaugruppe, zu ermöglichen.It is the object of the present disclosure to enable inexpensive drive shaft assemblies of different configurations with predetermined strengths, for example depending on the intended use of the respective drive shaft assembly.

Die Aufgabe wird mittels einer Antriebswellenbaugruppe nach Anspruch 1 und einem Verfahren zum Herstellen einer Antriebswellenbaugruppe nach Anspruch 6 gelöst.The object is achieved by means of a drive shaft assembly according to claim 1 and a method for producing a drive shaft assembly according to claim 6.

Insbesondere wird die Aufgabe mittels der Verwendung eines Verbindungsteils in der Antriebswellenbaugruppe gelöst. Das Verbindungsteil ist so ausgebildet, dass eine vorbestimmte Drehmomentfestigkeit aufweist, die der bestimmungsgemäßen Drehmomentfestigkeit der Antriebswellenbaugruppe entspricht und weist somit eine niedrigere Drehmomentfestigkeit als die Drehmomentfestigkeit des Rohrs der Antriebswellenbaugruppe auf. Mit anderen Worten, das Verbindungsteil ist das entscheidende Bauteil für die Drehmomentfestigkeit der Antriebswellenfestigkeit. Im Falle einer unerwünschten Überlast der Antriebswellenbaugruppe wird die Antriebswellenbaugruppe aufgrund des Brechens des Verbindungsteils oder auf andere Weise versagen. Dadurch wird ein Bruch der Antriebswellenbaugruppe an einem vorbestimmten Punkt der Antriebswellenbaugruppe auftreten, der so gewählt ist, dass das kleinstmögliche Risiko für zusätzliche Beschädigungen von benachbarten Bauteilen oder dergleichen verursacht wird.In particular, the object is achieved by using a connecting part in the drive shaft assembly. The connecting part is designed so that it has a predetermined torque strength which corresponds to the intended torque strength of the drive shaft assembly and thus has a lower torque strength than the torque strength of the tube of the drive shaft assembly. In other words, the connecting part is the decisive component for the torque strength of the drive shaft strength. In the event of an undesirable overload of the drive shaft assembly, the drive shaft assembly will fail due to the breakage of the connector or otherwise. As a result, the drive shaft assembly will break at a predetermined point on the drive shaft assembly that is selected so that the lowest possible risk of additional damage to adjacent components or the like is caused.

Des Weiteren ermöglicht die Tatsache, dass die Antriebswellenbaugruppe ein Verbindungsteil umfasst, mehr standardisierte Bauteile einer Antriebswellenbaugruppe, und zwar aus dem Grund, dass das Verbindungsteil dazu ausgebildet ist, die niedrigste Drehmomentfestigkeit der Antriebswellenbaugruppe bereitzustellen, und es stellt somit das entscheidende Bauteil für die Drehmomentfestigkeit der Antriebswellenbaugruppe als solche dar. Dadurch kann die Drehmomentfestigkeit der Rohre und des Drehmomentübertragungsteils überdimensioniert werden, um so die Verwendung von nur einem oder wenigen Werkstoffen und/oder Innen- und Außendurchmessern für die Rohre für die Herstellung einer großen Vielfalt von unterschiedlichen Ausgestaltungen von Antriebswellen zu ermöglichen. Dadurch können die Bestandteile zu einem höheren Grad standardisiert werden, während weiterhin die Möglichkeit der Herstellung einer großen Vielfalt von Ausgestaltungen von Antriebswellenbaugruppen bereitgestellt wird. Die Standardisierung von Bestandteilen reduziert die Kosten der Bestandteile der Antriebswellenbaugruppen, da größere Losgrößen eines Bauteils hergestellt oder gekauft werden können.Furthermore, the fact that the drive shaft assembly comprises a connection part enables more standardized components of a drive shaft assembly, for the reason that the connection part is designed to provide the lowest torque strength of the drive shaft assembly, and it thus represents the crucial component for the torque strength of the Drive shaft assembly as such. This allows the torque strength of the tubes and the torque transmission part to be oversized to allow the use of only one or a few materials and / or inner and outer diameters for the tubes for the production of a wide variety of different configurations of drive shafts . This allows the components to be standardized to a greater degree while still providing the ability to manufacture a wide variety of drive shaft assembly configurations. The standardization of components reduces the cost of the components of the drive shaft assemblies because larger batch sizes of a component can be manufactured or purchased.

Die Antriebswellenbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Rohr mit einer Innenfläche, einer Außenfläche, einem ersten axialen Ende, einem gegenüberliegenden zweiten axialen Ende und einer Drehachse. Sie umfasst ferner ein erstes Drehmomentübertragungsteil und ein zweites Drehmomentübertragungsteil. Ein Verbindungsteil ist an dem ersten axialen Ende des Rohrs und an dem ersten Drehmomentübertragungsteil derart befestigt, dass das Verbindungsteil zwischen dem Rohr und dem ersten Drehmomentübertragungsteil positioniert ist. Das Verbindungsteil hat eine vorbestimmte Drehmomentfestigkeit, die niedriger als die Drehmomentfestigkeit des Rohrs ist. Die Befestigung des Verbindungsteils an dem Rohr und dem ersten Drehmomentübertragungsteil kann durch ein beliebiges bisher bekanntes Verfahren ausgeführt werden.The drive shaft assembly according to the present disclosure includes a tube having an inner surface, an outer surface, a first axial end, an opposing second axial end, and an axis of rotation. It further comprises a first torque transmission part and a second torque transmission part. A connector is attached to the first axial end of the tube and to the first torque transmission part such that the connector is positioned between the tube and the first torque transmission part. The connecting part has a predetermined torque strength lower than that Torque strength of the pipe is. The attachment of the connecting part to the pipe and the first torque transmitting part can be carried out by any previously known method.

Die Tatsache, dass das Verbindungsteil zwischen dem Rohr und einem Drehmomentübertragungsteil (im Vergleich zu beispielsweise irgendwo entlang der Längserstreckung des Rohrs) angeordnet ist, reduziert die Anzahl von Trennflächen zwischen den unterschiedlichen Bauteilen der Antriebswellenbaugruppe und somit die Anzahl von benötigten Schweißnähte, und steuert ferner, wo ein Versagen der Antriebswellenbaugruppe in dem Fall einer Überlast stattfinden wird, sodass ein minimales Risiko der Verursachung von zusätzlichen Beschädigungen an umgebenden Bauteilen oder dergleichen sichergestellt ist, wie oben erwähnt.The fact that the connection part is located between the tube and a torque transmission part (compared to e.g. somewhere along the length of the tube) reduces the number of interfaces between the different components of the drive shaft assembly and thus the number of welds required, and also controls where failure of the drive shaft assembly will take place in the event of an overload so that a minimal risk of causing additional damage to surrounding components or the like is ensured, as mentioned above.

Gemäß der Erfindung wird das Verbindungsteil mit dem ersten axialen Ende des Rohrs sowie dem ersten Drehmomentübertragungsteil verschweißt. Das Schweißen führt zu einer festen und starken Befestigung des Verbindungsteils an den unmittelbar benachbarten Bauteilen der Antriebswellenbaugruppe.According to the invention, the connecting part is welded to the first axial end of the tube and to the first torque transmission part. The welding results in a firm and strong attachment of the connecting part to the immediately adjacent components of the drive shaft assembly.

Die erfindungsgemäße Verwendung des Laserschweißens für die Befestigung reduziert in einem solchen Fall die Kosten der Herstellung hinsichtlich des Minimierens der Notwendigkeit des Auswuchtens und Richtens weiter. Weiterhin erhöht sich die Qualität als ein Ergebnis der Minimierung der Anzahl von Punktschweißungen im Zusammenhang mit dem Auswuchtschritt. Darüber hinaus können, falls erwünscht, die Wanddicke des Rohrs und ein Abschnitt des an dem Verbindungsteil befestigten Drehmomentübertragungsteils durch Nutzung des Laserschweißens im Vergleich dazu, wenn Reibschweißen verwendet wird, reduziert werden, und somit wird eine Gewichtsreduzierung ermöglicht.The use of laser welding for the fastening according to the invention in such a case further reduces the cost of manufacture in terms of minimizing the need for balancing and straightening. Furthermore, the quality increases as a result of minimizing the number of spot welds associated with the balancing step. In addition, if desired, the wall thickness of the pipe and a portion of the torque transmission member attached to the connecting member can be reduced by using laser welding as compared with when friction welding is used, and thus weight reduction is made possible.

Das Verbindungsteil ist rotationssymmetrisch und umfasst eine Innenumfangswandfläche, vorzugsweise derart, dass es zumindest teilweise eine im Wesentlichen rohrförmige Form aufweist. Dies stellt ein geringes Geweicht des Verbindungsteil und somit der Antriebswellenbaugruppe als solche sicher. Des Weiteren gibt das Verbindungsteil keinerlei Unwucht an die Antriebswellenbaugruppe weiter, da sie im Wesentlichen rotationssymmetrisch ist.The connecting part is rotationally symmetrical and comprises an inner circumferential wall surface, preferably such that it at least partially has a substantially tubular shape. This ensures a low weight of the connecting part and thus of the drive shaft assembly as such. Furthermore, the connecting part does not pass any unbalance on to the drive shaft assembly, since it is essentially rotationally symmetrical.

Das Verbindungsteil umfasst ferner eine erste Außenumfangswandfläche, die dazu ausgebildet ist, an der Innenfläche des Rohrs anzuliegen, eine zweite Außenumfangswandfläche, die einen sich radial erstreckenden Flansch des Verbindungsteils bildet, und eine dritte Außenumfangswandfläche, die dazu vorgesehen ist, an einem Innenabschnitt des ersten Drehmomentübertragungsteil anzuliegen. Der sich radial erstreckende Flansch umfasst eine erste radiale Fläche, die dazu vorgesehen ist, an einer axialen Endfläche des Rohrs anzuliegen, und eine zweite radiale Fläche, die dazu vorgesehen ist, an einer axialen Endfläche des ersten Drehmomentübertragungsteils anzuliegen. Wenn das Verbindungsteil auf diese Weise konstruiert ist, kann es teilweise in das Rohr sowie in das erste Drehmomentübertragungsteil eingesetzt werden und vor der Befestigung korrekt ausgerichtet werden. Vorzugsweise kann das Verbindungsteil in das Rohr und das erste Drehmomentübertragungsteil eingepresst werden, bevor es daran, wie etwa durch Schweißen, befestigt wird.The connector further includes a first outer peripheral wall surface that is configured to abut the inner surface of the tube, a second outer peripheral wall surface that forms a radially extending flange of the connector, and a third outer peripheral wall surface that is provided on an inner portion of the first torque transmission part to lie on. The radially extending flange includes a first radial surface adapted to abut an axial end surface of the tube and a second radial surface adapted to abut an axial end surface of the first torque transmitting part. When the connector is constructed in this way, it can be partially inserted into the tube as well as into the first torque transmitting member and properly oriented prior to attachment. Preferably, the connector may be press fit into the tube and the first torque transmitting member prior to being attached thereto, such as by welding.

Wie oben erwähnt weist das Verbindungsteil eine vorbestimmte Drehmomentfestigkeit auf, die niedriger als die Drehmomentfestigkeit des Rohrs ist. Dies kann auf unterschiedliche Weisen erreicht werden, die die Auswahl der geometrischen Ausgestaltung des Verbindungsteils und/oder die Auswahl von Material mit einer vorgesehenen Eigenschaft in Bezug auf Drehmomentfestigkeit umfassen.As mentioned above, the connector has a predetermined torque strength which is lower than the torque strength of the pipe. This can be achieved in different ways, which include the selection of the geometric configuration of the connecting part and / or the selection of material with an intended property with regard to torque strength.

Das Verbindungsteil umfasst eine sich radial erstreckende Kerbe oder Nut, die in der Innenwandfläche des Verbindungsteils ausgebildet ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Kerbe oder Nut radial von der Innenwandfläche bis zu einer Tiefe mit einem Durchmesser, der gleich groß oder größer als der Durchmesser der Innenfläche des Rohrs am ersten axialen Ende des Rohrs ist. Eine solche Kerbe oder Nut reduziert die Drehmomentfestigkeit des Verbindungsteils, und durch Wählen deren Größe, was die axiale sowie die radiale Erstreckung umfasst, kann die vorgesehene Drehmomentfestigkeit leicht erreicht werden. Um eine begrenzte axiale Erstreckung des Verbindungsteils aufweisen zu können, während noch eine ausreichende axiale Erstreckung für eine korrekte Befestigung an dem Rohr und dem ersten Drehmomentübertragungsteil bereitgestellt wird, kann die Kerbe oder Nut zweckmäßigerweise in gleichen Abständen von der ersten axialen Endfläche und der zweiten axialen Endfläche des Verbindungsteils angeordnet werden, d.h., im Wesentlichen in der Mitte der axialen Erstreckung des Verbindungsteils.The connector includes a radially extending notch or groove formed in the inner wall surface of the connector. Preferably, the notch or groove extends radially from the inner wall surface to a depth with a diameter equal to or greater than the diameter of the inner surface of the tube at the first axial end of the tube. Such a notch or groove reduces the torque strength of the connecting part, and by choosing the size thereof, which includes the axial as well as the radial extent, the intended torque strength can easily be achieved. In order to be able to have a limited axial extension of the connecting part while still providing sufficient axial extension for correct attachment to the tube and the first torque transmission part, the notch or groove can expediently be equidistant from the first axial end face and the second axial end face of the connecting part are arranged, ie, substantially in the middle of the axial extent of the connecting part.

Alternativ oder zusätzlich kann das Verbindungsteil aus einem Material hergestellt werden, das eine niedrigere Drehmomentfestigkeit als die Drehmomentfestigkeit des Materials des Rohrs aufweist.Alternatively or additionally, the connecting part can be made of a material which has a lower torque strength than the torque strength of the material of the pipe.

Ein Verfahren zum Herstellen der Antriebswellenbaugruppe, wie oben offenbart, kann vorzugsweise das Zusammenbauen des Rohrs und des Verbindungsteils an dem ersten axialen Ende des Rohrs, zweckmäßigerweise durch teilweises Einführen des Verbindungsteils in das Rohr, und das Laserverschweißen des Verbindungsteils mit dem Rohr umfassen. Vor oder nach dem Zusammenbau und der Befestigung des Verbindungsteils und des Rohrs umfasst das Verfahren ferner das Zusammenbauen des Drehmomentübertragungsteils und des Verbindungsteils, zweckmäßigerweise durch teilweises Einfügen des Verbindungsteils in das erste Drehmomentübertragungsteil, und das Laserverschweißen des Verbindungsteils mit dem ersten Drehmomentübertragungsteil. Andere Verfahren zum Herstellen der Antriebswellenbaugruppe sind jedoch ebenfalls denkbar.A method of manufacturing the drive shaft assembly as disclosed above may preferably include assembling the tube and connector at the first axial end of the tube, conveniently by partially inserting the connector into the tube, and laser welding the connector to the tube. Before or after the assembly and fastening of the connector and the pipe the method further comprises assembling the torque transmitting part and the connecting part, expediently by partially inserting the connecting part into the first torque transmitting part, and laser welding the connecting part to the first torque transmitting part. However, other methods of manufacturing the drive shaft assembly are also conceivable.

Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner ein Fahrzeug, das eine wie oben offenbarte Antriebswellenbaugruppe umfasst. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Schwerfahrzeug sein, wie etwa ein Lastkraftwagen oder ein Bus, kann aber auch ein Personenkraftwagen, ein Wasserfahrzeug, eine Lokomotive oder ein beliebiges anderes Fahrzeug sein, das eine Antriebswellenbaugruppe umfassen kann.The present disclosure also relates to a vehicle that includes a drive shaft assembly as disclosed above. For example, the vehicle can be a heavy vehicle, such as a truck or bus, but can also be a passenger car, watercraft, locomotive, or any other vehicle that can include a drive shaft assembly.

FigurenlisteFigure list

  • 1 stellt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs dar. 1 shows schematically a side view of a vehicle.
  • 2 stellt schematisch eine Seitenansicht einer Antriebswellenbaugruppe dar. 2 Figure 3 shows schematically a side view of a drive shaft assembly.
  • 3 stellt schematisch eine Seitenansicht der in 2 dargestellten Antriebswellenbaugruppe mit einem Teilschnitt entlang der Linie A-A von 2 dar. 3 FIG. 11 schematically shows a side view of the FIG 2 illustrated drive shaft assembly with a partial section along the line AA of 2 represent.
  • 4 stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Antriebswellenbaugruppe gemäß dem in 3 gezeigten Kasten dar. 4th FIG. 13 schematically shows a cross-sectional view of a portion of a drive shaft assembly according to the FIG 3 box shown.
  • 5 stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Antriebswellenbaugruppe dar, wobei das Verbindungsteil eine Kerbe oder Nut umfasst. 5 Figure 3 schematically illustrates a cross-sectional view of a portion of a drive shaft assembly with the connector including a notch or groove.
  • 6 stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Antriebswellenbaugruppe dar, wobei das Verbindungsteil einen gerundeten Aussparungsabschnitt umfasst. 6th Figure 3 schematically illustrates a cross-sectional view of a portion of a drive shaft assembly, the connecting member including a rounded recess portion.
  • 7 stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Antriebswellenbaugruppe dar, wobei das Verbindungsteil einen Umfangsabschnitt mit einem vergrößerten Durchmesser umfasst. 7th Figure 3 schematically illustrates a cross-sectional view of a portion of a drive shaft assembly, the connecting member including a peripheral portion having an enlarged diameter.
  • 8 stellt schematisch eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Antriebswellenbaugruppe dar, wobei das Verbindungsteil eine V-förmige Auskehlung umfasst. 8th Figure 3 schematically illustrates a cross-sectional view of a portion of a drive shaft assembly, the connecting member including a V-shaped groove.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele und Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die besprochenen und in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche abgeändert werden. Weiterhin sollten die Zeichnungen nicht als maßstäblich gezeichnet betrachtet werden, da einige Merkmale übertrieben sein können, um bestimmte Merkmale deutlicher darzustellen.The invention is described in more detail below with reference to specific exemplary embodiments and drawings. However, the invention is not restricted to the exemplary embodiments discussed and shown in the drawings, but can be modified within the scope of the appended claims. Furthermore, the drawings should not be regarded as drawn to scale, as some features may be exaggerated in order to more clearly show certain features.

In der vorliegenden Offenbarung soll der Begriff „befestigt“ so angesehen werden, dass er fest verbunden bedeutet. Weiterhin bedeutet der Begriff „befestigt“, dass solche Bauteile/Teile/Vorrichtungen und dergleichen in direktem Kontakt miteinander stehen, ohne irgendwelche dazwischen bereitgestellte mechanische Bauteile oder dergleichen. In dieser Definition wird ein mechanisches Bauteil als ein eine Geometrie aufweisendes physisches Bauteil angesehen und umfasst somit beispielsweise keinen Klebstoff, keine Beschichtung oder dergleichen.In the present disclosure, the term "attached" is intended to be understood to mean firmly attached. Furthermore, the term “attached” means that such components / parts / devices and the like are in direct contact with one another without any mechanical components or the like provided in between. In this definition, a mechanical component is viewed as a physical component having a geometry and thus includes, for example, no adhesive, no coating or the like.

Zudem wird der Begriff „benachbart“ in der vorliegenden Offenbarung so angesehen, dass er sowohl unmittelbar benachbart (wie z.B. direkt verbunden) aber auch in der Nähe befindlich bedeutet, wobei andere mechanischen Bauteile zwischengeschaltet sein können.In addition, the term “adjacent” in the present disclosure is understood to mean both immediately adjacent (such as, for example, directly connected) but also located in the vicinity, it being possible for other mechanical components to be interposed.

Die 1 stellt ein Fahrzeug 1, hier in der Form eines Lastkraftwagens, in einer Seitenansicht dar. Das Fahrzeug muss nicht unbedingt ein Lastkraftwagen sein, sondern kann auch ein beliebiges anderes motorgetriebenes Fahrzeug sein, wie etwa ein Bus, ein Personenkraftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug, sofern es eine Antriebswellenbaugruppe umfasst. Das in 1 gezeigte Fahrzeug umfasst einen Motor 2, der die Triebräder 3 des Fahrzeugs über ein Getriebe 6 und eine Antriebswellenbaugruppe 5 antreibt. Obwohl die Antriebswellenbaugruppe in 1 als für den Antrieb der Räder dargestellt wird, kann eine Antriebswelle zum Übertragen eines Drehmoments für einen beliebigen Zweck verwendet werden, nicht nur für den Antrieb der Räder.The 1 represents a vehicle 1 , here in the form of a truck, in a side view. The vehicle need not necessarily be a truck, but can also be any other motor-driven vehicle, such as a bus, a passenger vehicle or a watercraft, provided it includes a drive shaft assembly. This in 1 The vehicle shown includes an engine 2 who is the driving wheels 3 of the vehicle via a gearbox 6th and a drive shaft assembly 5 drives. Although the driveshaft assembly is shown in 1 as shown for driving the wheels, a drive shaft for transmitting torque can be used for any purpose, not just for driving the wheels.

Die Antriebswellenbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung ist vor allem für die Verwendung in Fahrzeugen vorgesehen, um bisher bekannte Antriebswellenbaugruppen darin zu ersetzen oder auszutauschen. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass die Antriebswellenbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung auch in einer beliebigen anderen bisher bekannten Anwendung für eine Antriebswellenbaugruppe verwendet werden kann, beispielsweise in industriellen Maschinen oder dergleichen.The drive shaft assembly according to the present disclosure is primarily intended for use in vehicles in order to replace or exchange previously known drive shaft assemblies therein. It should be noted, however, that the drive shaft assembly according to the present disclosure can also be used in any other previously known application for a drive shaft assembly, for example in industrial machines or the like.

Die 2 stellt schematisch eine Seitenansicht einer Antriebswellenbaugruppe 5 dar. Die Antriebswellenbaugruppe umfasst ein erstes Drehmomentübertragungsteil 7 und ein zweites Drehmomentübertragungsteil 8, die an den jeweiligen Enden des Antriebswellenbaugruppe angeordnet sind und dazu ausgebildet sind, ein Drehmoment zu und von der Antriebswellenbaugruppe, beziehungsweise zu und von benachbarten Bauteilen (nicht gezeigt), mit denen die Drehmomentübertragungsteile 7, 8 zu verbinden sind, zu übertragen. In der Figur sind die Drehmomentübertragungsteile 7, 8 mit einem Vielkeilabschnitt 9 dargestellt, der dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zu einer entsprechenden Vielkeilfläche eines unmittelbar benachbarten Bauteils zu übertragen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Drehmomentübertragungsteile mit Keilverzahnung beschränkt, und es kann ein beliebiges bislang bekanntes Drehmomentübertragungsteil, das für eine Verwendung in einer Antriebswellenbaugruppe bekannt ist, beispielsweise eine Gabel oder dergleichen, verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.The 2 Figure 3 schematically shows a side view of a drive shaft assembly 5 The drive shaft assembly includes a first torque transmitting part 7th and a second torque transmission part 8th that go to the respective Ends of the drive shaft assembly are arranged and are designed to provide a torque to and from the drive shaft assembly, or to and from adjacent components (not shown) with which the torque transmission parts 7th , 8th to be connected, to be transmitted. In the figure are the torque transmission parts 7th , 8th with a multi-wedge section 9 shown, which is designed to transmit a torque to a corresponding multi-wedge surface of an immediately adjacent component. However, the present invention is not limited to splined torque transmitting members, and any previously known torque transmitting member known for use in a drive shaft assembly, such as a fork or the like, may be used without departing from the scope of the present disclosure.

Die Antriebswellenbaugruppe umfasst ferner ein Rohr 10, das dazu ausgebildet ist, um eine Drehachse desselben zu drehen, und somit die Rotationsenergie von einem Drehmomentübertragungsteil zu dem anderen zu übertragen. Das Rohr umfasst ein erstes axiales Ende 11, ein zweites axiales Ende 12, eine Innenfläche 13 (wie in 3 gezeigt), eine Außenfläche 14 und eine Drehachse. Obwohl nicht in der Figur dargestellt kann die Antriebswellenbaugruppe, falls erwünscht, zusätzliche Bauteile umfassen, um beispielsweise einem Versatz zwischen der Antriebsquelle und einem angetriebenen Bauteil Rechnung zu tragen. Somit kann die Antriebswellenbaugruppe je nach Verwendungszweck für die Antriebswellenbaugruppe bisher bekannte Gelenke oder Verbindungen und/oder mehrere Rohre umfassen.The drive shaft assembly further includes a tube 10 , which is designed to rotate about an axis of rotation thereof, and thus to transmit the rotational energy from one torque transmission part to the other. The tube includes a first axial end 11 , a second axial end 12th , an inner surface 13th (as in 3 shown), an outer surface 14th and an axis of rotation. Although not shown in the figure, the drive shaft assembly may, if desired, include additional components to accommodate, for example, an offset between the drive source and a driven component. Thus, depending on the intended use for the drive shaft assembly, the drive shaft assembly can comprise previously known joints or connections and / or a plurality of tubes.

Die Antriebswellenanordnung 5 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ferner ein Verbindungsteil 16, das dazwischen angeordnet ist und das Rohr 10 und das erste Drehmomentübertragungsteil 7 verbindet. Das Verbindungsteil ist somit sowohl an dem Rohr als auch an dem ersten Drehmomentübertragungsteil befestigt. Die axiale Erstreckung, d.h., die Länge des Verbindungsteils, ist beträchtlich geringer als die axiale Erstreckung des Rohrs.The drive shaft assembly 5 according to the present disclosure further comprises a connector 16 , which is arranged between and the pipe 10 and the first torque transmission part 7th connects. The connecting part is thus fastened both to the pipe and to the first torque transmission part. The axial extension, ie the length of the connecting part, is considerably less than the axial extension of the pipe.

Das Verbindungsteil 16 ist absichtlich so ausgewählt, dass es eine niedrigere Drehmomentfestigkeit als die Drehmomentfestigkeit des Rohrs 10 aufweist, sodass im Falle einer unbeabsichtigten Drehmomentüberlast der Antriebswellenbaugruppe das Verbindungsteil versagen wird. Natürlich weisen das erste Drehmomentübertragungsteil und das zweite Drehmomentübertragungsteil beide eine Drehmomentfestigkeit auf, die die Drehmomentfestigkeit des Verbindungsteils und üblicherweise auch die Drehmomentfestigkeit des Rohrs überschreitet. Da das Verbindungsteil eine niedrigere Drehmomentfestigkeit als das Rohr aufweist, wird das Rohr als Folge der Überlast des Drehmoments nicht brechen, wodurch sichergestellt wird, dass ein möglicher Bruch der Antriebswellenbaugruppe immer an einer vorbestimmten Stelle (d.h. dem Verbindungsteil) auftreten wird.The connecting part 16 is intentionally selected to have a torque resistance less than the torque resistance of the pipe 10 so that in the event of an inadvertent torque overload of the drive shaft assembly, the connecting part will fail. Of course, the first torque transmission part and the second torque transmission part both have a torque strength which exceeds the torque strength of the connecting part and usually also the torque strength of the pipe. Since the connector has a lower torque strength than the tube, the tube will not break as a result of the overload of the torque, thereby ensuring that possible breakage of the drive shaft assembly will always occur at a predetermined location (ie the connector).

Die Tatsache, dass das Verbindungsteil dazu ausgelegt ist, im Falle einer unerwünschten Überlast des Drehmoments zu brechen, hat ferner den Vorteil des Vermeidens des Versagens von benachbarten Bauteilen, wie etwa ein dem Getriebe zugeordnetes Bauteil oder dergleichen. Durch sicherstellen, dass die Antriebswellenbaugruppe als solche das Versagen erleidet, muss nur die Antriebswellenbaugruppe im Falle einer Drehmomentüberlast ersetzt werden. Dies ist üblicherweise im Vergleich zum Reparieren von zu der Antriebswellenbaugruppe benachbarten Bauteilen eine beträchtlich leichtere Aufgabe und könnte beispielsweise im Feld ausgeführt werden, ohne das Fahrzeug in eine Werkstatt oder dergleichen transportieren zu müssen.The fact that the connecting part is designed to break in the event of an undesired overload of the torque also has the advantage of avoiding the failure of adjacent components, such as a component associated with the transmission or the like. By ensuring that the driveshaft assembly suffers the failure as such, only the driveshaft assembly needs to be replaced in the event of a torque overload. This is usually a considerably easier task compared to repairing components adjacent to the driveshaft assembly and could for example be done in the field without having to transport the vehicle to a repair shop or the like.

Die 3 stellt schematisch die Antriebswellenbaugruppe gemäß 2 teilgeschnitten dar, um einen Querschnitt gemäß der Linie A-A in 2 zu zeigen. Wie in der Figur gezeigt ist das Verbindungsteil 16 ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches Teil, das zwischen dem Rohr 10 und dem ersten Drehmomentübertragungsteil 7 der Antriebswellenbaugruppe 5 positioniert ist. Des Weiteren hat es eine Drehachse, die mit der Drehachse 15 des Rohrs und des ersten Drehmomentübertragungsteils zusammenfällt.The 3 FIG. 11 schematically shows the drive shaft assembly according to FIG 2 partially cut to a cross section according to the line AA in 2 to show. As shown in the figure is the connecting part 16 a substantially rotationally symmetrical part between the tube 10 and the first torque transmission part 7th the drive shaft assembly 5 is positioned. Furthermore, it has an axis of rotation that coincides with the axis of rotation 15th of the tube and the first torque transmission part coincides.

Die 4 stellt eine Querschnittsansicht eines Abschnitts, wie durch den Kasten B in 3 dargestellt, einer Antriebswellenbaugruppe dar, in der das axiale Ende des Rohrs 10, das Verbindungsteil 16 und ein axiales Ende des ersten Drehmomentübertragungsteils deutlicher ersichtlich sind.The 4th FIG. 10 is a cross-sectional view of a portion as indicated by box B in FIG 3 shown, a drive shaft assembly in which the axial end of the tube 10 , the connecting part 16 and an axial end of the first torque transmitting part can be more clearly seen.

Wie beispielsweise in den 3 und 4 gezeigt ist das Verbindungsteil zweckmäßigerweise ein im Wesentlichen rohrförmiges Teil mit einer Innenumfangswandfläche 19, einer ersten axialen Endfläche 17 und einer der ersten axialen Endfläche gegenüberlegenden zweiten axialen Endfläche 18. Die Außenfläche des Verbindungsteils umfasst eine erste Außenumfangswandfläche 20a, die dazu vorgesehen ist, an einer Innenfläche 13 des Rohrs der Antriebswellenbaugruppe anzuliegen, eine zweite Außenumfangswandfläche 20b mit einem Durchmesser, der größer als der Durchmesser der ersten Außenumfangswandfläche 20a ist und somit einen sich radial erstreckenden Flansch 21 des Verbindungsteils bildet, und eine dritte Außenumfangswandfläche 20c, die dazu vorgesehen ist, an einem Abschnitt des ersten Drehmomentübertragungsteil 7 anzuliegen. Die dritte Außenumfangswandfläche 20c kann zweckmäßigerweise einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als der Durchmesser der zweiten Außenumfangswandfläche 20b ist. Um die Bestandteile der Antriebsbaugruppe weitestgehend standardisieren zu können, ist es in der Tat bevorzugt, dass die Durchmesser der ersten Außenumfangswand 20a und der dritten Außenumfangswand 20c die gleichen sind, wodurch dieselben Innendurchmesser des Rohrs und der Drehmomentübertragungsteile derart ermöglicht werden, dass diese über ein Verbindungsteil oder direkt miteinander verbunden werden können (wie im Falle des zweiten axialen Endes des Rohrs).As for example in the 3 and 4th the connecting part is expediently shown as a substantially tubular part with an inner circumferential wall surface 19th , a first axial end surface 17th and a second axial end surface opposite the first axial end surface 18th . The outer surface of the connecting part includes a first outer peripheral wall surface 20a , which is provided on an inner surface 13th of the drive shaft assembly tube, a second outer peripheral wall surface 20b having a diameter larger than the diameter of the first outer peripheral wall surface 20a is and thus a radially extending flange 21 of the connecting part forms, and a third outer peripheral wall surface 20c , which is provided on a portion of the first torque transmission part 7th to lie on. The third outer peripheral wall surface 20c can expediently have a diameter which is smaller than the diameter of the second outer peripheral wall surface 20b is. In order to be able to standardize the components of the drive assembly as far as possible, it is in fact preferred that the diameter of the first outer peripheral wall 20a and the third outer peripheral wall 20c are the same, thereby enabling the same inner diameters of the tube and the torque transmission parts so that they can be connected to one another via a connector or directly (as in the case of the second axial end of the tube).

Um das Verschweißen des Verbindungsteils 16 mit dem Rohr 10 zu erleichtern wird bevorzugt, dass der Durchmesser der zweiten Außenumfangswandfläche 20b des Verbindungsteils im Wesentlichen der gleiche ist wie der Außendurchmesser des Rohrs 10 an dessen axialen Ende 11, das mit dem Verbindungsteil 16 verschweißt ist. In ähnlicher Weise ist es bevorzugt, dass der Durchmesser der zweiten Außenumfangswandfläche 20b des Verbindungsteils im Wesentlichen der gleiche ist wie der Außendurchmesser des ersten Drehmomentübertragungsteils 7 an dessen mit dem Verbindungsteil zu verschweißenden Ende.About the welding of the connecting part 16 with the pipe 10 To facilitate it is preferred that the diameter of the second outer peripheral wall surface 20b of the connecting part is substantially the same as the outer diameter of the pipe 10 at its axial end 11 that with the connecting part 16 is welded. Similarly, it is preferable that the diameter of the second outer peripheral wall surface 20b of the connecting part is substantially the same as the outer diameter of the first torque transmitting part 7th at its end to be welded to the connecting part.

Der sich radial erstreckende Flansch 21 des Verbindungsteils 16 umfasst eine erste radiale Fläche 22, die an einer axialen Endfläche 11a des Rohrs 10 anliegt, und eine gegenüberliegende zweite radiale Fläche 23, die an einer axialen Endfläche 7a eines Drehmomentübertragungsteils anliegt. Insbesondere ist die erste radiale Fläche 22 des Verbindungsteils mit einer axialen Endfläche 11a des Rohrs 10 mittels Laserschweißens verschweißt, und die zweite radiale Fläche 23 des Verbindungsteils ist mit einer axialen Endfläche 7a eines Drehmomentübertragungsmittels mittels Laserschweißens verschweißt. Somit dienen die erste und zweite radiale Fläche 22, 23 als Schweißflächen.The radially extending flange 21 of the connecting part 16 includes a first radial surface 22nd on one axial end face 11a of the pipe 10 and an opposite second radial surface 23 on one axial end face 7a a torque transmission part is applied. In particular, the first is a radial surface 22nd of the connecting part having an axial end surface 11a of the pipe 10 welded by means of laser welding, and the second radial surface 23 of the connecting part has an axial end face 7a a torque transmission means welded by means of laser welding. Thus, the first and second radial surfaces serve 22nd , 23 as welding surfaces.

Während der Herstellung der Antriebswellenbaugruppe wird das Verbindungsteil in das Rohr derart eingeführt, dass die axiale Endfläche des Rohrs an der radialen Fläche 22 des Flansches 21 des Verbindungsteils anliegt oder ihr zumindest sehr nahekommt. Die erste Außenumfangswandfläche 20a des Verbindungsteils liegt, wie in der Figur gezeigt, an der Innenfläche des Rohrs 10 an und hilft somit bei der Ausrichtung des Verbindungsteils und des Rohrs. Obwohl nicht in den Figuren dargestellt, ist es ferner möglich, dass das Rohr einen Abschnitt an dem ersten axialen Ende umfasst, wo der Innendurchmesser größer als der Innerdurchmesser der Innenwandfläche des Großteils des Rohrs ist. In einem solchen Fall liegt die Innenwandfläche eines solchen Abschnitts an der ersten Außenumfangswandfläche 20a an. Vorzugsweise kann das Verbindungsteil und das Rohr durch Presssitz verkoppelt werden, sodass die Ausrichtung zwischen ihnen gesichert ist. Dann kann das Verbindungsteil mit dem Rohr in der Trennfläche zwischen der ersten radialen Fläche 22 des Flansches 21 und der axialen Endfläche 11a des Rohrs verschweißt werden.During manufacture of the drive shaft assembly, the connecting part is inserted into the tube in such a way that the axial end surface of the tube is against the radial surface 22nd of the flange 21 of the connecting part is applied or at least very close to it. The first outer peripheral wall surface 20a of the connecting part is, as shown in the figure, on the inner surface of the pipe 10 helps align the connector and the pipe. Further, although not shown in the figures, it is possible for the tube to include a portion at the first axial end where the inner diameter is greater than the inner diameter of the inner wall surface of the majority of the tube. In such a case, the inner wall surface of such a portion lies on the first outer peripheral wall surface 20a at. Preferably, the connecting part and the tube can be coupled by a press fit so that the alignment between them is ensured. Then the connection part with the pipe in the interface between the first radial surface 22nd of the flange 21 and the axial end face 11a of the pipe are welded.

Des Weiteren wird während der Herstellung der Antriebswellenbaugruppe das Verbindungsteil 16 in ein axiales Ende des ersten Drehmomentübertragungsteil derart eingeführt, dass die axiale Endfläche des ersten Drehmomentübertragungsteils an der zweiten radialen Fläche 23 des Flansches 21 des Verbindungsteils 16 anliegt oder ihr zumindest sehr nahekommt. Die dritte Außenumfangswandfläche liegt an einer Innenfläche des ersten Drehmomentübertragungsteils derart an, dass sie korrekt ausgerichtet sind. Vorzugsweise werden das Verbindungsteil und das erste Drehmomentübertragungsteil durch Presssitz verkoppelt. Dann kann das Verbindungsteil mit dem ersten Drehmomentübertragungsteil 7 in der Trennfläche zwischen der zweiten radialen Fläche 23 des Flansches und der axialen Endfläche 7a des ersten Drehmomentübertragungsteils verschweißt werden.Furthermore, during manufacture of the drive shaft assembly, the connecting part 16 inserted into an axial end of the first torque transmission part such that the axial end surface of the first torque transmission part on the second radial surface 23 of the flange 21 of the connecting part 16 or at least very close to it. The third outer peripheral wall surface abuts an inner surface of the first torque transmission part so that they are correctly aligned. The connecting part and the first torque transmission part are preferably coupled by a press fit. Then the connecting part with the first torque transmission part 7th in the interface between the second radial surface 23 of the flange and the axial end face 7a of the first torque transmission part are welded.

Das Verschweißen des Verbindungsteils mit dem Rohr und dem ersten Drehmomentübertragungsteil wird, wie zuvor erwähnt, durch Laserschweißen ausgeführt, um Verzug und Versatz zu minimieren. Das Laserschweißen kann gemäß bisher bekannten Techniken ausgeführt werden und wird deshalb in der vorliegenden Offenbarung nicht ausführlicher besprochen.The welding of the connection part to the pipe and the first torque transmission part is, as mentioned above, carried out by laser welding in order to minimize distortion and misalignment. Laser welding can be carried out in accordance with previously known techniques and, therefore, is not discussed in further detail in the present disclosure.

Um das Entweichen von Gas zu erleichtern und dadurch die Bildung von Poren in den Schweißnähten während des Schweißens zu verhindern kann eine umlaufende Aussparung 24, die einen Zwischenraum oder Hohlraum zwischen dem Verbindungsteil 16 und dem Rohr 10 und/oder dem daran angeschweißten Drehmomentübertragungsteil 7 bildet, zweckmäßigerweise dort bereitgestellt werden, wo sich die erste radiale beziehungsweise zweite radiale Fläche 22, 23 mit der ersten Außenwandfläche 20a beziehungsweise der dritten Außenwandfläche 20c verbindet.In order to facilitate the escape of gas and thereby prevent the formation of pores in the weld seams during welding, a circumferential recess can be provided 24 that have a gap or cavity between the connecting part 16 and the pipe 10 and / or the torque transmission part welded to it 7th forms, are expediently provided where the first radial or second radial surface 22nd , 23 with the first outer wall surface 20a or the third outer wall surface 20c connects.

Das Verbindungsteil gemäß der vorliegenden Offenbarung ist so konstruiert, dass es eine vorbestimmte Drehmomentfestigkeit aufweist, die niedriger als die Drehmomentfestigkeit des Rohrs der Antriebswellenbaugruppe ist. Dies kann auf unterschiedliche Weisen erreicht werden. Beispielsweise kann das Verbindungsteil aus einem Material hergestellt werden, das eine niedrigere Drehmomentfestigkeit als das Material des Rohrs aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbindungsteil eine geometrische Ausgestaltung aufweisen, die dessen vorbestimmte Drehmomentfestigkeit sicherstellt.The connector according to the present disclosure is designed to have a predetermined torque strength that is lower than the torque strength of the tube of the drive shaft assembly. This can be achieved in different ways. For example, the connecting part can be made from a material that has a lower torque strength than the material of the pipe. As an alternative or in addition, the connecting part can have a geometric configuration which ensures its predetermined torque strength.

5 unterscheidet sich von 4 dadurch, dass das Verbindungsteil eine Kerbe oder Nut 25 umfasst, die in der Innenwandfläche 19 ausgebildet ist und sich radial zur zweiten Außenumfangswandfläche 20b hin erstreckt. Die radiale Erstreckung (d.h. Tiefe) der Kerbe oder Nut wird so gewählt, dass die gewünschte Drehmomentfestigkeit des Verbindungsteils erreicht wird. Vorzugsweise wird die Tiefe der Kerbe derart gewählt, dass die Kerbe oder Nut 25 sich etwas tiefer als der Durchmesser der ersten Außenumfangswandfläche 20a des Verbindungsteils 16 erstreckt, sodass sich die Kerbe oder Nut radial in den radial erstreckenden Flansch 21 des Verbindungsteils erstreckt. Um die Festigkeit des Verbindungsteils nicht zu sehr zu verringern ist es jedoch wichtig, dass die Kerbe oder Nut sich nicht zu tief in den Flansch 21 erstreckt. Deshalb sollte die Kerbe oder Nut vorzugsweise nicht tiefer sein als eine Erstreckung von maximal 30% der radialen Erstreckung des Flansches 21 des Verbindungsteils 16. Die radiale Erstreckung des Flansches 21 ist die Durchmesserdifferenz zwischen der ersten Außenumfangswandfläche 20a und der zweiten Außenumfangswandfläche 20b. 5 differs from 4th in that the connecting part has a notch or groove 25th includes that in the inner wall surface 19th is formed and radially to the second outer peripheral wall surface 20b extends towards. The radial extension (ie depth) of the notch or groove is selected so that the desired torque strength of the connecting part is achieved. Preferably, the depth of the notch is chosen such that the notch or groove 25th slightly deeper than the diameter of the first outer peripheral wall surface 20a of the connecting part 16 extends so that the notch or groove extends radially into the radially extending flange 21 of the connecting part extends. However, in order not to reduce the strength of the connecting part too much, it is important that the notch or groove is not too deep into the flange 21 extends. Therefore, the notch or groove should preferably not be deeper than an extension of a maximum of 30% of the radial extension of the flange 21 of the connecting part 16 . The radial extension of the flange 21 is the difference in diameter between the first outer peripheral wall surface 20a and the second outer peripheral wall surface 20b .

Das Verbindungsteil 16 kann, wenn die geometrische Ausgestaltung zum Zwecke des Erreichens der gewünschten Drehmomentfestigkeit des Verbindungsteils verändert wird, aus einem Material derselben Werkstoffgüte wie das Rohr oder aus einem unterschiedlichen Material, wie einem Material mit einer niedrigeren Drehmomentfestigkeit als das Rohr hergestellt werden.The connecting part 16 can, if the geometric configuration is changed for the purpose of achieving the desired torque strength of the connecting part, made of a material of the same material quality as the pipe or of a different material, such as a material with a lower torque strength than the pipe.

In 6 umfasst das Verbindungsteil einen in der Innenwandfläche 19 des Verbindungsteils ausgebildeten gerundeten Aussparungsabschnitt 26. Der Aussparungsabschnitt reduziert die Wanddicke des Verbindungsteils an dessen axialer Erstreckung, die den sich radial erstreckenden Flansch umfasst. Die Abmessungen und die Form des Aussparungsabschnitts werden so gewählt, dass dem Verbindungsteil die gewünschte Drehmomentstärke gegeben wird. Der Durchmesser der Tiefe des gerundeten Aussparungsabschnitts ist vorzugsweise größer als der Durchmesser der ersten Außenumfangswandfläche 20a, sodass der gerundete Aussparungsabschnitt sich etwas in den Flansch 21 hinein erstreckt. Im Vergleich zu der in Figur dargestellten Kerbe oder Nut 25 kann der in 6 gezeigte gerundete Aussparungsabschnitt 26 eine größere axiale Erstreckung aufweisen.In 6th the connector includes one in the inner panel 19th of the connecting part formed rounded recess portion 26th . The recess section reduces the wall thickness of the connecting part at its axial extension, which includes the radially extending flange. The dimensions and the shape of the recess section are selected so that the connecting part is given the desired torque strength. The diameter of the depth of the rounded recess portion is preferably greater than the diameter of the first outer peripheral wall surface 20a so that the rounded recess section is somewhat in the flange 21 extends into it. Compared to the notch or groove shown in Figure 25th can the in 6th shown rounded recess section 26th have a greater axial extent.

In 7 umfasst die Innenwandfläche 19 des Verbindungsteils 16 einen Umfangsabschnitt 27, in dem die Innenfläche des Verbindungsteils einen Durchmesser aufweist, der gleich groß oder größer als der Durchmesser der ersten Außenumfangswandfläche 20a des Verbindungsteils ist. Somit reduziert der Umfangsabschnitt die Wanddicke des Verbindungsteils in ähnlicher Weise wie in 6 dargestellt, ist jedoch im Wesentlichen nicht gerundet wie der Aussparungsabschnitt 26 von 6. Der Umfangsabschnitt 27 ist zweckmäßigerweise mit der Innenfläche des den kleinsten Durchmesser aufweisenden Verbindungsteils über eine Fase 28 oder dergleichen verbunden.In 7th includes the inner wall surface 19th of the connecting part 16 a peripheral portion 27 , in which the inner surface of the connecting part has a diameter equal to or greater than the diameter of the first outer peripheral wall surface 20a of the connecting part. Thus, the peripheral portion reduces the wall thickness of the connecting part in a manner similar to that in FIG 6th shown, but is not substantially rounded like the recess portion 26th of 6th . The perimeter section 27 is expediently connected to the inner surface of the connecting part having the smallest diameter via a chamfer 28 or the like connected.

8 ähnelt 5. Die sich von der Innenfläche des Verbindungsteils erstreckende Kerbe oder Nut weist die Form einer V-förmigen Auskehlung 29 auf. Die V-förmige Auskehlung ist an einer axialen Erstreckung des Verbindungsteils dort angeordnet, wo sich der radiale Flansch befindet. Die V-förmige Auskehlung weist vorzugsweise eine Tiefe derart auf, dass sie sich in der gleichen Weise wie oben in Bezug auf die wie in 5 dargestellte offenbarte Kerbe oder Nut eine kleine Strecke in den radialen Flansch erstreckt. Der Zweck der V-förmigen Auskehlung 29 ist es sicherzustellen, dass das Verbindungsteil 16 die gewünschte Drehmomentfestigkeit erreicht. 8th resembles 5 . The notch or groove extending from the inner surface of the connector is in the form of a V-shaped groove 29 on. The V-shaped groove is arranged on an axial extension of the connecting part where the radial flange is located. The V-shaped groove preferably has a depth such that it extends in the same way as above with respect to that as in FIG 5 The disclosed notch or groove shown extends a small distance into the radial flange. The purpose of the V-shaped groove 29 it is necessary to ensure that the connecting part 16 the desired torque strength is achieved.

Obwohl in 4 bis 8 der sich radial erstreckende Flansch 21 im Wesentlichen in der Mitte der axialen Erstreckung des Verbindungsteils derart angeordnet ist, dass die axiale Erstreckung der zum Einführen in das Rohr und das erste Drehmomentübertragungsteil vorgesehenen Abschnitte im Wesentlichen dieselbe axiale Erstreckung aufweisen, ist es ferner denkbar, dass die axiale Erstreckung der ersten Außenumfangswandfläche 20a sich von der axialen Erstreckung der dritten Außenumfangswandfläche 20c unterscheidet, falls gewünscht. Aus Sicht der Standardisierung von Bauteilen und im Interesse des Bemühens zu vermeiden, dass der Bediener Überlegungen anstellt, wie das Verbindungsteil in das Rohr und das erste Drehmomentübertragungsteil eingeführt und darin befestigt werden soll, weisen jedoch die erste und die dritte Außenumfangswandfläche vorzugsweise im Wesentlichen die gleiche axiale Erstreckung auf.Although in 4th to 8th the radially extending flange 21 is arranged essentially in the middle of the axial extent of the connecting part in such a way that the axial extent of the sections provided for insertion into the tube and the first torque transmission part have substantially the same axial extent, it is furthermore conceivable that the axial extent of the first outer circumferential wall surface 20a from the axial extent of the third outer peripheral wall surface 20c differs if desired. However, from a component standardization point of view and in the interests of avoiding the operator from thinking about how to insert and secure the connector into the tube and the first torque transmitting member, the first and third outer peripheral wall surfaces preferably have substantially the same axial extension.

Wie in den 2 und 3 gezeigt kann das zweite Drehmomentübertragungsteil am zweiten axialen Ende des Rohrs befestigt sein, wie zuvor besprochen.As in the 2 and 3 as shown, the second torque transmitting member may be attached to the second axial end of the tube, as previously discussed.

Die axiale Erstreckung des Verbindungsteils ist dazu vorgesehen, beträchtlich geringer als die axiale Erstreckung des Rohrs zu sein. Der Zweck des Verbindungsteils ist es sicherzustellen, dass es das erste Bauteil oder der erste Abschnitt der Antriebswellenbaugruppe ist, das/der im Falle einer unbeabsichtigten Überlast der Antriebswellenbaugruppe hinsichtlich des Drehmoments versagt. Daher muss das Verbindungsteil nur eine für diesen Zweck ausreichende axiale Erstreckung aufweisen und muss nicht für die beabsichtigte axiale Erstreckung der Antriebswellenbaugruppe als solche ausgelegt werden.The axial extension of the connecting part is intended to be considerably less than the axial extension of the pipe. The purpose of the connector is to ensure that it is the first component or portion of the drive shaft assembly that will fail in the event of inadvertent overloading of the drive shaft assembly in terms of torque. Therefore, the connecting part only has to have an axial extension which is sufficient for this purpose and does not have to be designed as such for the intended axial extension of the drive shaft assembly.

Hinsichtlich der Tatsache, dass die Antriebswellenbaugruppe das Verbindungsteil umfasst, das eine niedrigere Drehmomentfestigkeit als das Rohr aufweist, können die Bauteile zu einem höheren Grad standardisiert werden. Um die verschiedenen Ausgestaltungen von benötigten Antriebswellenbaugruppen zu ermöglichen, beispielsweise für einen Hersteller von verschiedenen Fahrzeugen, könnten alle anderen Bauteile der Antriebswellen-Baugruppenausgestaltungen im Wesentlichen standardisiert werden, wo benötigt durch Verwenden von, in einigen Fällen, überdimensionierten Festigkeitsklassen, und es müssen nur die Verbindungsteile eine vorausgewählte Drehmomentfestigkeit aufweisen, die an den Verwendungszweck einer bestimmten Antriebswellen-Baugruppenausgestaltung angepasst ist. Somit können die Gesamtherstellkosten unterschiedlicher Antriebswellen-Baugruppenausgestaltungen reduziert werden.In view of the fact that the drive shaft assembly includes the connecting part which has a lower torque strength than the tube, the components can be standardized to a higher degree. In order to enable the different configurations of required drive shaft assemblies, for example for a manufacturer of different vehicles, all other components of the drive shaft assembly configurations could be essentially standardized, where required, by using, in some cases, oversized strength classes, and only the connecting parts have to be used have a preselected torque strength that is matched to the intended use of a particular driveshaft assembly configuration. Thus, the overall manufacturing costs of different drive shaft assembly designs can be reduced.

Die Antriebswellenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obenstehend besprochenen und in den Zeichnungen dargestellten spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in beliebiger Weise innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche modifiziert werden. Zudem kann das Rohr der Antriebswellenbaugruppe einen konstanten Durchmesser oder einen sich von einem axialen Ende zum dem anderen leicht verjüngenden Durchmesser aufweisen, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.The drive shaft assembly according to the present invention is not limited to the specific embodiments discussed above and shown in the drawings, but can be modified in any way within the scope of the appended claims. In addition, the tube of the drive shaft assembly may have a constant diameter or a slightly tapered diameter from one axial end to the other without departing from the scope of the present invention.

Claims (6)

Antriebswellenbaugruppe (5), Folgendes umfassend: - ein Rohr (10), das eine Innenfläche (13) und eine Außenfläche (14), ein erstes axiales Ende (11), ein zweites axiales Ende (12) und eine Drehachse (15) aufweist; - ein erstes Drehmomentüberragungsteil (7); - ein zweites Drehmomentübertragungsteil (8); und - ein Verbindungsteil (16), das an dem ersten axialen Ende (11) des Rohrs (10) befestigt ist und an dem ersten Drehmomentübertragungsteil (7) befestigt ist, wobei das Verbindungsteil (16) rotationssymmetrisch ist und eine Innenumfangswandfläche (19) umfasst, und wobei das Verbindungsteil (16) ferner eine erste Außenumfangswandfläche (20a) umfasst, die an der Innenfläche (13) des Rohrs (10) anliegt; dadurch gekennzeichnet, dass - das Verbindungsteil (16) eine vorbestimmte Drehmomentfestigkeit aufweist, die niedriger als die Drehmomentfestigkeit des Rohrs (10) ist, - das Verbindungsteil (16) mit dem ersten axialen Ende (11) des Rohrs (10) und dem ersten Drehmomentübertragungsteil (7) verschweißt ist, - das Verbindungsteil (16) ferner eine zweite Außenumfangswandfläche (20b), die einen sich radial erstreckenden Flansch (21) des Verbindungsteils (16) bildet, und eine dritte Außenumfangswandfläche (20c) umfasst, die an einem Innenabschnitt des ersten Drehmomentübertragungsteils (7) anliegt, wobei der sich radial erstreckende Flansch (21) eine erste radiale Fläche (22), die an einer axialen Endfläche (11a) des Rohrs (10) anliegt, und eine zweite radiale Fläche (23) umfasst, die an einer axialen Endfläche (7a) des ersten Drehmomentübertragungsteils (7) anliegt, und - das Verbindungsteil (16) eine sich radial ersteckende Kerbe oder Nut (25) umfasst, die in der Innenwandfläche (19) des Verbindungsteils (16) ausgebildet ist.A drive shaft assembly (5) comprising: - a tube (10) having an inner surface (13) and an outer surface (14), a first axial end (11), a second axial end (12) and an axis of rotation (15) ; - A first torque transmission part (7); - A second torque transmission part (8); and - a connection part (16) which is fastened to the first axial end (11) of the tube (10) and is fastened to the first torque transmission part (7), the connection part (16) being rotationally symmetrical and comprising an inner peripheral wall surface (19) and wherein the connector (16) further comprises a first outer peripheral wall surface (20a) which abuts the inner surface (13) of the tube (10); characterized in that - the connecting part (16) has a predetermined torque strength which is lower than the torque strength of the tube (10), - the connecting part (16) with the first axial end (11) of the tube (10) and the first torque transmission part (7) is welded, - the connecting part (16) further comprises a second outer peripheral wall surface (20b) which forms a radially extending flange (21) of the connecting part (16), and a third outer peripheral wall surface (20c) which is located on an inner portion of the first torque transmission part (7), wherein the radially extending flange (21) comprises a first radial surface (22) which abuts an axial end surface (11a) of the tube (10), and a second radial surface (23) which rests against an axial end face (7a) of the first torque transmission part (7), and - the connecting part (16) comprises a radially extending notch or groove (25) which is formed in the inner wall surface (19) of the V binding part (16) is formed. Antriebswellenbaugruppe (5) nach Anspruch 1, wobei sich die Kerbe oder Nut (25) radial von der Innenwandfläche (19) bis in eine Tiefe erstreckt, die einen Durchmesser aufweist, der gleich groß oder größer als der Durchmesser der Innenfläche (13) des Rohrs (10) an dem ersten axialen Ende (11) des Rohrs (10) ist.Drive shaft assembly (5) Claim 1 wherein the notch or groove (25) extends radially from the inner wall surface (19) to a depth having a diameter equal to or greater than the diameter of the inner surface (13) of the tube (10) at the first axial End (11) of the tube (10) is. Antriebswellenbaugruppe (5) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kerbe oder Nut (25) in gleichen Abständen von der ersten axialen Endfläche (17) und der zweiten axialen Endfläche (18) des Verbindungsteils (16) angeordnet ist.Drive shaft assembly (5) Claim 1 or 2 wherein the notch or groove (25) is equidistant from the first axial end surface (17) and the second axial end surface (18) of the connecting part (16). Antriebswellenbaugruppe (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungsteil (16) aus einem Material ausgebildet ist, das eine niedrigere Drehmomentfestigkeit als das Material des Rohrs (10) aufweist.Drive shaft assembly (5) according to one of the preceding claims, wherein the connecting part (16) is formed from a material which has a lower torque strength than the material of the tube (10). Fahrzeug (1), eine Antriebswellenbaugruppe (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend.Vehicle (1) comprising a drive shaft assembly (5) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Herstellen einer Antriebswellenbaugruppe (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das das Zusammenbauen des Rohrs (10) und des Verbindungsteils (16) an einem ersten axialen Ende (11) des Rohrs (10), gefolgt von Laserverschweißen des Verbindungsteils (16) mit dem Rohr (10), und das Zusammenbauen des ersten Drehmomentübertragungsteils (7) und des Verbindungsteils (16), gefolgt von Laserverschweißen des Verbindungsteils (16) mit dem ersten Drehmomentübertragungsteil (7), umfasst.Method for producing a drive shaft assembly (5) according to one of the Claims 1 to 4th comprising assembling the tube (10) and the connecting part (16) at a first axial end (11) of the tube (10), followed by laser welding the connecting part (16) to the tube (10), and assembling the first torque transmitting part (7) and the connecting part (16), followed by laser welding of the connecting part (16) to the first torque transmission part (7).
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT520457B1 (en) * 2017-09-20 2020-01-15 Stiwa Automation Gmbh Process for manufacturing a functional component
EP3700067A1 (en) * 2019-02-25 2020-08-26 Siemens Aktiengesellschaft Complex ring element with additive applied connection element

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE640710C (en) * 1936-01-11 1937-01-12 Fried Krupp Grusonwerk Akt Ges Shear pin
DE1239529B (en) * 1965-04-28 1967-04-27 Lohmann & Stolterfoht Ag Safety shaft coupling with break protection
DE7932590U1 (en) * 1979-11-17 1983-07-14 Felten & Guilleaume Energietechnik GmbH, 5000 Köln Drive shaft made of fiber-reinforced plastic, with tightly wound end pieces
US4428602A (en) * 1980-12-30 1984-01-31 Societe Anonyme Diamant Boart Inner tube element for a double tube coring apparatus and process for the manufacture of this tube element
US6367680B1 (en) * 2000-08-10 2002-04-09 Spicer Driveshaft, Inc. Component for vehicular driveshaft assembly and method of manufacturing same
GB2383550A (en) * 2001-12-27 2003-07-02 Visteon Global Tech Inc Laser-welded driveshaft
EP1350975A2 (en) * 2002-04-04 2003-10-08 Dana Corporation Vehicular driveshaft assembly with fork for universal joint
US20040162150A1 (en) * 2002-12-13 2004-08-19 Herbert Cermak Driveshaft and method and device for producing same
DE102004009478B4 (en) * 2004-02-27 2006-03-23 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Double-walled tube for use as vehicle drive shaft has inner and outer walls which are kept under tension, e.g. by heat-shrinking outer tube on to inner, and are welded or glued to each other
US20100022317A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-28 Getrag Corporation Driveshaft assembly and method for assembling driveshaft assembly
DE102013204181A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Connecting device for a shaft
DE102013114461A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 Dae Seung Co., Ltd. Drive shaft for a vehicle

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB955368A (en) * 1962-03-23 1964-04-15 Power Jets Res & Dev Ltd Improvements in or relating to overload torque safety devices for rotary machines

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE640710C (en) * 1936-01-11 1937-01-12 Fried Krupp Grusonwerk Akt Ges Shear pin
DE1239529B (en) * 1965-04-28 1967-04-27 Lohmann & Stolterfoht Ag Safety shaft coupling with break protection
DE7932590U1 (en) * 1979-11-17 1983-07-14 Felten & Guilleaume Energietechnik GmbH, 5000 Köln Drive shaft made of fiber-reinforced plastic, with tightly wound end pieces
US4428602A (en) * 1980-12-30 1984-01-31 Societe Anonyme Diamant Boart Inner tube element for a double tube coring apparatus and process for the manufacture of this tube element
US6367680B1 (en) * 2000-08-10 2002-04-09 Spicer Driveshaft, Inc. Component for vehicular driveshaft assembly and method of manufacturing same
GB2383550A (en) * 2001-12-27 2003-07-02 Visteon Global Tech Inc Laser-welded driveshaft
EP1350975A2 (en) * 2002-04-04 2003-10-08 Dana Corporation Vehicular driveshaft assembly with fork for universal joint
US20040162150A1 (en) * 2002-12-13 2004-08-19 Herbert Cermak Driveshaft and method and device for producing same
DE102004009478B4 (en) * 2004-02-27 2006-03-23 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Double-walled tube for use as vehicle drive shaft has inner and outer walls which are kept under tension, e.g. by heat-shrinking outer tube on to inner, and are welded or glued to each other
US20100022317A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-28 Getrag Corporation Driveshaft assembly and method for assembling driveshaft assembly
DE102013204181A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Connecting device for a shaft
DE102013114461A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 Dae Seung Co., Ltd. Drive shaft for a vehicle

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