本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1前序部分所述的聯(lián)接裝置，這樣的聯(lián)接裝置特別是由de102013204181a1已知。

背景技術：

下面依據(jù)用于機動車動力傳動系的聯(lián)接裝置描述本發(fā)明，這不可理解成對本發(fā)明的限制。

在機動車、特別是具有前置發(fā)動機和后置傳動裝置或者四輪傳動裝置的轎車中，驅動發(fā)動機設置成離被驅動的后軸有一些距離并且由驅動發(fā)動機提供的驅動功率必須借助動力傳動系傳遞至被驅動的后軸?；旧显诤笾冒l(fā)動機連同前置傳動裝置或者四輪傳動裝置中產生相同的問題。由于被傳遞的驅動功率，動力傳動系和尤其是屬于該動力傳動系的并且沿車輛縱向延伸的萬向節(jié)軸在車輛縱向方向上具有相對高的剛度。

在通過車身部件和車輛結構變形來吸收能量時，動力傳動系的該剛度是干擾性的。剛度應理解成相對于聯(lián)接裝置收縮在一起(壓縮)的剛度。特別是出于這個原因，這樣的萬向節(jié)軸構成為具有預定斷裂部位或者滑移件。

在萬向節(jié)軸變形的情況下，萬向節(jié)軸按照計劃在其預定斷裂部位處失效并且在沒有明顯的進一步力耗費的情況下伸縮式收縮在一起。這樣的裝置在de102013204181a1中有所描述。在這里，聯(lián)接裝置具有隆起，該隆起在超過預定的縱向載荷、沿萬向節(jié)軸的旋轉軸線方向的載荷時按照計劃失效并且能實現(xiàn)聯(lián)接裝置的嵌套。預定斷裂部位的和與該預定斷裂部位連接的幾何結構的造型作用于運行性能、如剛度和固有頻率、特別是抗扭剛度和彎曲頻率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務是，提供一種相對于由現(xiàn)有技術已知的聯(lián)接裝置具有改善的運行性能的聯(lián)接裝置。

所述任務通過一種根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)接裝置來實現(xiàn)，本發(fā)明的優(yōu)選的進一步改進方案是從屬權利要求的技術方案。

按照本發(fā)明的聯(lián)接裝置設置用在機動車中。在此，該聯(lián)接裝置構成為使得第一和第二動力傳動系元件能利用該聯(lián)接裝置相互連接。

在本發(fā)明的意義上，動力傳動系元件特別是可理解成軸、變速器輸入端或輸出端、離合器或變矩器等等。優(yōu)選地，這些動力傳動系元件之中的至少一個動力傳動系元件與聯(lián)接裝置形鎖合地、摩擦鎖合地、材料鎖合地或者以前述這些連接方式之中的至少兩個連接方式的組合相連接。

聯(lián)接裝置沿著旋轉軸線延伸。在此，聯(lián)接裝置在按照計劃運行時能繞該旋轉軸線旋轉，用以傳遞驅動功率。進一步優(yōu)選地，聯(lián)接裝置至少局部具有關于旋轉軸線旋轉對稱的幾何結構。

聯(lián)接裝置優(yōu)選具有用于將該聯(lián)接裝置與動力傳動系元件連接的第一聯(lián)接區(qū)域。第一聯(lián)接區(qū)域以及管區(qū)域和連接區(qū)域和第二聯(lián)接區(qū)域可理解成聯(lián)接裝置的其表面局部地或優(yōu)選完全平行于旋轉軸線設置的區(qū)域。

在此，第一聯(lián)接區(qū)域優(yōu)選具有至少基本上空心圓柱形的基本形狀。在這種意義上，該基本形狀特別是可理解成為了傳遞轉矩或者為了與動力傳動系元件連接而設有與特別是具有圓形橫截面的空心圓柱形基本形狀有幾何偏差。特別是，這樣的偏差可理解成凹部或多邊形輪廓，形象地說，也在該連接部的區(qū)域內具有楔連接部或齒軸連接部的軸具有圓柱形基本形狀，該連接部的這些設置用于傳遞轉矩的齒或楔通過凹部形成并且構成與圓柱形基本形狀的偏差。

除了聯(lián)接區(qū)域之外，聯(lián)接裝置具有管區(qū)域。優(yōu)選地，該管區(qū)域可理解成聯(lián)接裝置的具有至少基本上空心圓柱形的基本形狀的區(qū)域，該基本形狀特別是具有圓形橫截面。進一步優(yōu)選地，管區(qū)域可理解成空心圓柱形的區(qū)域，該區(qū)域進一步優(yōu)選直接鄰接于預定斷裂區(qū)域。

此外，聯(lián)接裝置具有預定斷裂區(qū)域。這樣的預定斷裂區(qū)域設置在第一聯(lián)接區(qū)域和該管區(qū)域之間并且將這兩個區(qū)域相互連接。優(yōu)選地，該預定斷裂區(qū)域構成為向外拱起的隆起。在此，該預定斷裂區(qū)域的幾何結構這樣選擇，使得在聯(lián)接區(qū)域和管區(qū)域之間的連接部在沿旋轉軸線方向的可預定的載荷下失效。

優(yōu)選地，不僅管區(qū)域、而且聯(lián)接區(qū)域和連接區(qū)域能分別通過一個內包絡圓柱和一個外包絡圓柱描述。包絡圓柱特別是通過聯(lián)接裝置的旋轉軸線限定，因為旋轉軸線與包絡圓柱的圓柱軸線重合。圓柱直徑對于外包絡圓柱來說由相應區(qū)域的外表面的最大徑向延伸尺寸、即該面(外表面)離旋轉軸線的最大距離確定。并且圓柱直徑對于內包絡圓柱來說由內表面的最小徑向距離、即該面(內表面)離旋轉軸線的最小距離確定。在具有這樣區(qū)域的圓形橫截面的圓柱形造型時，該區(qū)域的內/外表面與相應的包絡圓柱重合。

優(yōu)選地，管區(qū)域的內包絡圓柱具有的直徑大于聯(lián)接區(qū)域的外包絡圓柱的直徑。通過這樣選擇幾何結構，特別是確保了，特別是在預定斷裂區(qū)域按照計劃失效之后，聯(lián)接區(qū)域能伸縮式地移動到管區(qū)域中，亦即沿旋轉軸線的方向(縱向方向)。

此外，在該預定斷裂區(qū)域和聯(lián)接區(qū)域之間沿軸向方向、亦即沿旋轉軸線的方向設置有連接區(qū)域。該連接區(qū)域能以與聯(lián)接區(qū)域和管區(qū)域相同的方式通過內包絡圓柱和外包絡圓柱描述。

在此，該連接區(qū)域優(yōu)選構成為空心體，優(yōu)選構成為空心圓柱體。優(yōu)選地，連接區(qū)域沿徑向向內由內表面并且沿徑向向外由外表面限界。進一步優(yōu)選地，該連接區(qū)域這樣設計，即，連接區(qū)域的內包絡圓柱的直徑大于聯(lián)接區(qū)域的外包絡圓柱的直徑，并且同時連接區(qū)域的外包絡圓柱的直徑小于管區(qū)域的內包絡圓柱的直徑。

特別是通過聯(lián)接裝置的這種設計能實現(xiàn)提高彎曲固有頻率、特別是通過連接區(qū)域提高彎曲固有頻率并且因而改善運行性能。此外，特別是通過連接區(qū)域，能實現(xiàn)至少局部減小變形度并且因而改善聯(lián)接裝置的可制造性。

特別是，通過各包絡圓柱的直徑的分級，對于預定斷裂區(qū)域在軸向應力下按照計劃失效的情況，能實現(xiàn)改善在聯(lián)接裝置收縮在一起時的導向并且因此構成一種更好的聯(lián)接裝置。

在一種優(yōu)選的實施方式中，預定斷裂區(qū)域構成為在管區(qū)域和連接區(qū)域之間的徑向向外拱起的連接部(隆起)。在此，預定斷裂區(qū)域優(yōu)選能通過無切屑的變形過程來制造。進一步優(yōu)選地，預定斷裂區(qū)域具有從管區(qū)域到預定斷裂區(qū)域中的切向過渡部和從連接區(qū)域到預定斷裂區(qū)域中的切向過渡部。特別是通過這樣的無切屑的變形過程能實現(xiàn)材料纖維的不中斷的纖維延伸分布并且由此能實現(xiàn)在預定斷裂部位處能特別好預見的斷裂性能。

在一種優(yōu)選的實施方式中，沿軸向方向在管區(qū)域上連接有第二聯(lián)接區(qū)域。在一種進一步優(yōu)選的實施方式中，聯(lián)接裝置直接一體成型在第二動力傳動系元件上，或者能材料鎖合地與該第二動力傳動系元件連接。

在此，第二聯(lián)接區(qū)域優(yōu)選設置用于與另外的動力傳動系元件連接。因此，聯(lián)接裝置設置用于特別是在兩個動力傳動系元件之間、例如手動換擋變速器輸出端或自動變速器輸出端與車橋主減速器輸入端之間的引導轉矩的連接。進一步優(yōu)選地，該第二聯(lián)接區(qū)域設置用于形鎖合的、力鎖合的、材料鎖合的連接或者利用前述連接類型中的至少兩種連接類型的連接。優(yōu)選地，該聯(lián)接區(qū)域構成為軸-轂連接結構的一部分。特別是通過第二聯(lián)接區(qū)域，能特別簡單地實現(xiàn)將聯(lián)接裝置設置在兩個動力傳動系元件之間。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述聯(lián)接裝置至少局部或者完全地構造成薄壁構件。優(yōu)選作為具有特別是管狀造型的薄壁板構件。在本發(fā)明的意義上，薄壁可理解成，所述聯(lián)接裝置優(yōu)選至少局部地、優(yōu)選完全地具有如下的平均壁厚，該平均壁厚大于0.5mm、優(yōu)選大于0.75mm、優(yōu)選大于1.25mm、特別優(yōu)選大于1.75mm，并且該壁厚還小于5mm、優(yōu)選小于4mm、優(yōu)選小于3mm、特別優(yōu)選小于2.25mm。進一步優(yōu)選地，聯(lián)接裝置在不同的區(qū)域內具有選自上述范圍的不同壁厚。研究已經(jīng)表明，利用所說明的壁厚一方面能制造特別輕的構件并且另一方面能安全地傳遞出現(xiàn)的力。

在一種優(yōu)選的實施方式中，聯(lián)接裝置具有鋼材料作為一種組分或者由鋼材料制成。進一步優(yōu)選地，聯(lián)接裝置具有鋁合金作為一種組分或者由這樣的鋁合金制成。特別是利用由鋼材料制成的聯(lián)接裝置能構成一種特別能承載的聯(lián)接裝置。特別是利用由鋁合金制成的聯(lián)接裝置能構成一種特別輕的聯(lián)接裝置。

在一種優(yōu)選的實施方式中，聯(lián)接裝置的以下所述區(qū)域之中的至少一個區(qū)域具有空心圓柱形的基本形狀。進一步優(yōu)選地，以下所述區(qū)域之中的多個區(qū)域和優(yōu)選所有以下所述區(qū)域具有空心圓柱形的基本形狀，優(yōu)選具有圓形的橫截面。特別是第一聯(lián)接區(qū)域、第二聯(lián)接區(qū)域、連接區(qū)域和管區(qū)域是聯(lián)接裝置的可以具有空心圓柱形的基本形狀的區(qū)域。在此，聯(lián)接裝置在按照計劃運行時可繞旋轉軸線旋轉地支承并且該旋轉軸線限定聯(lián)接裝置的縱向方向，聯(lián)接裝置的所述旋轉軸線形成用于該空心圓柱形的基本形狀的圓柱軸線或者與該圓柱軸線重合。優(yōu)選地，這樣的空心圓柱的橫截面是圓形面或者具有多個“角”的多邊形面，其中，多個可理解成四個或更多個角、優(yōu)選十二個或更多個并且特別優(yōu)選24或更多個角。優(yōu)選，角不應理解成彼此成銳角相交的直線或平面，而是可以具有相應的過渡半徑。特別是這樣的基體具有對于傳遞轉矩有利的特性。

優(yōu)選，第一聯(lián)接區(qū)域通過第一漸縮區(qū)域而與連接區(qū)域連接并且連接區(qū)域優(yōu)選經(jīng)由預定斷裂區(qū)域而與管區(qū)域連接。進一步優(yōu)選地，預定斷裂區(qū)域的軸向剛度、亦即在旋轉軸線方向上的剛度小于該漸縮區(qū)域在相同方向上的剛度。進一步優(yōu)選地，預定斷裂區(qū)域在該方向上的強度小于該漸縮區(qū)域在這個方向上的強度。這樣的構型特別是導致在聯(lián)接裝置在旋轉軸線方向上受到載荷時先是預定斷裂區(qū)域變形，然后在漸縮區(qū)域上出現(xiàn)這樣的變形。此外，利用該造型也可實現(xiàn)，先是預定斷裂區(qū)域在軸向載荷下失效，然后漸縮區(qū)域失效。

優(yōu)選，第二聯(lián)接區(qū)域能利用第二漸縮區(qū)域而與管區(qū)域連接。進一步優(yōu)選地，預定斷裂區(qū)域在旋轉軸線方向上的軸向剛度小于第二漸縮區(qū)域在相同方向上的剛度。進一步優(yōu)選地，預定斷裂區(qū)域在該方向上的強度也小于第二漸縮區(qū)域在這個方向上的強度。

特別優(yōu)選地，預定斷裂區(qū)域具有聯(lián)接裝置在旋轉軸線方向上的最小剛度，并且進一步優(yōu)選地也具有最小強度。

特別是利用聯(lián)接裝置的這種造型，能實現(xiàn)聯(lián)接裝置在沿旋轉軸線方向的可預定的載荷下按照計劃的變形和失效性能。

優(yōu)選地，剛度以及進一步優(yōu)選還有強度沿旋軸軸線方向能受到彎曲半徑的尺寸和在預定斷裂區(qū)域內或至少一個或兩個所述漸縮區(qū)域內的壁厚影響。

附圖說明

下面依據(jù)部分示意性的附圖更詳細地闡述本發(fā)明，其中：

圖1示出聯(lián)接裝置的縱剖視圖。

具體實施方式

圖1示出聯(lián)接裝置1的縱剖視圖，在此，該聯(lián)接裝置具有第一聯(lián)接區(qū)域1a、連接區(qū)域2a、預定斷裂區(qū)域3、管區(qū)域4和第二聯(lián)接區(qū)域1b。聯(lián)接裝置能繞旋轉軸線7旋轉，從而利用該聯(lián)接裝置在繞旋轉軸線7轉動時能傳遞轉速和轉矩。此外，聯(lián)接裝置1在正交于旋轉軸線7設置的剖切平面(未示出)內具有圓形的橫截面。聯(lián)接區(qū)域1a和1b設置用于將轉矩傳遞到動力傳動系元件(未示出)上并且構成為轂區(qū)段。預定斷裂區(qū)域3的造型針對預定的軸向力、亦即針對在旋轉軸線7方向上的力，在這些力作用下聯(lián)接裝置應按計劃斷裂/失效。聯(lián)接裝置1在正交于旋轉軸線7的方向9上具有徑向延伸尺寸并且在該軸線7的方向8上具有軸向延伸尺寸。聯(lián)接裝置1基本上具有恒定的平均壁厚t。

特別是在彎曲的區(qū)域內可能得到與平均壁厚t略微有偏差的壁厚。為了能實現(xiàn)區(qū)域1a、2、4按照計劃彼此嵌套移動，這些區(qū)域的特別的直徑分級是必要的。在此有意義的是，第一聯(lián)接區(qū)域的最大外部徑向延伸尺寸5小于管區(qū)域4的內表面的最小徑向延伸尺寸10。

研究已經(jīng)表明，通過連接區(qū)域2的位于徑向延伸尺寸5和徑向延伸尺寸10之間的徑向延伸尺寸6，能實現(xiàn)聯(lián)接裝置的特別是在預定斷裂區(qū)域3按照計劃失效時特別安全的功能。進一步有利地起作用的是，連接區(qū)域2的最小內部徑向延伸尺寸2a大于第一聯(lián)接區(qū)域的最大外部徑向延伸尺寸5。

第一漸縮區(qū)域11設置在第一聯(lián)接區(qū)域1a以及連接區(qū)域2之間。漸縮區(qū)域11在旋轉軸線7方向上的剛度大于預定斷裂區(qū)域3在相同方向上的剛度，該預定斷裂區(qū)域構成為在連接區(qū)域2和管區(qū)域4之間的隆起。此外，預定斷裂區(qū)域3在該方向上的剛度小于在管區(qū)域4和第二聯(lián)接區(qū)域1b之間的第二漸縮區(qū)域12的剛度。區(qū)域11、12、4的強度如同它們的剛度那樣，從而在沿旋轉軸線7的方向的軸向載荷下，先是預定斷裂區(qū)域3按照計劃失效，然后聯(lián)接裝置1的其他區(qū)域、特別是漸縮區(qū)域11、12失效。在此，失效可理解成聯(lián)接裝置的折斷或開裂。