DE10126784A1

DE10126784A1 - Verfahren zum Verbinden eines Drehschiebers

Info

Publication number: DE10126784A1
Application number: DE2001126784
Authority: DE
Inventors: Hans Stock
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-12-05

Abstract

Ein Verfahren zum Verbinden eines Drehschiebers (1) mit einem Drehstab (2) in einer definierten Position sieht vor, daß der Drehschieber (1) durch wenigstens ein Verformelement (3) lokal derart verformt wird, daß der Drehschieber (1) mit dem Drehstab (2) verstemmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden ei nes Drehschiebers mit einem Drehstab in einer defi nierten Position.

Ein aus der Praxis bekanntes Verfahren zum Verbinden eines Drehschiebers mit einem Drehstab sieht nach ei nem entsprechenden Positionieren des Drehschiebers zu dem Drehstab ein anschließendes Fixieren durch Verboh ren vor. Dabei wird nach dem Verbohren ein Fixierstift in die Bohrung eingesetzt. Um eine optimale Funktion eines Lenksystemes gewährleisten zu können, ist die sichere und zuverlässige Verbindung des Drehschiebers mit dem Drehstab in einer definierten Position, bei spielsweise der sogenannten hydraulischen Mitte, bei hydraulischen Lenksystemen von besonderer Bedeutung.

Das aus der Praxis bekannte Verfahren zum Verbinden eines Drehschiebers mit einem Drehstab ist in nach teilhafter Weise relativ aufwendig. Darüber hinaus kann die Funktion des Lenksystemes durch eine Ver schmutzung der Teile, insbesondere durch die Bohrspä ne, beeinträchtigt sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu grunde, ein einfaches, schnelles und zuverlässiges Verfahren zum Verbinden eines Drehschiebers mit einem Drehstab zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik löst und insbesondere auch ein Verbinden des Drehschiebers mit dem Drehstab in einer definier ten Position zuverlässig gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Drehschieber durch wenigstens ein Verformelement lokal derart verformt wird, daß der Drehschieber mit dem Drehstab verstemmt wird.

Dadurch, daß der Drehschieber durch wenigstens ein Verformelement verformt und somit mit dem Drehstab verstemmt wird, ist eine zuverlässige Verbindung der beiden Teile in einer vorher definierten Position, beispielsweise der hydraulischen Mitte, möglich. Von Vorteil ist hierbei auch, daß die vorher definierte Position exakt eingehalten wird. Die Verformung bzw. das Verstemmen des Drehschiebers mit dem Drehstab ist prozeßsicher, einfach und zuverlässig durchführbar. Eine Verschmutzung der beteiligten Teile, insbesondere auch von Ventilen durch Bohrspäne oder dergleichen, erfolgt nicht, so daß die Funktionsfähigkeit uneinge schränkt gewährleistet ist.

Wie sich gezeigt hat, ist die erfindungsgemäße Verbin dung genau durchführbar und gewährleistet eine zuver lässige Verbindung des Drehschiebers mit dem Drehstab über die vorgesehene Lebensdauer. Im Vergleich zu den bekannten Verfahren zum Verbinden eines Drehschiebers hat sich herausgestellt, daß ein Verformen bzw. ein Verstemmen einfacher und kostengünstiger durchgeführt werden kann, ohne daß bezüglich der Zuverlässigkeit und der Dauerfestigkeit Nachteile entstehen. Da es sich hierbei um die Verbindung von Serienteilen, ins besondere für die Kraftfahrzeugindustrie, handelt, zieht das schnelle und einfache verfahrensgemäße Ver binden in der Praxis erhebliche Vorteile nach sich.

Von Vorteil ist es, wenn zur Verformung zwei bis acht, vorzugsweise drei bis fünf Verformelemente eingesetzt werden und die Verformelemente zur Durchführung der Verformung in einer Ebene wenigstens annähernd radial und gleichmäßig um den Drehschieber angeordnet sind.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens mit mehreren Ver formelementen, die entsprechend gleichmäßig um den Drehschieber angeordnet sind, hat sich als besonders geeignet bezüglich einer prozeßsicheren Verbindung des Drehschiebers mit dem Drehstab herausgestellt, insbe sondere da die vor der Verformung definierte Position des Drehschiebers zu dem Drehstab durch den Verbin dungsprozeß nicht verändert werden soll. In vorteil hafter Weise reduziert sich durch den Einsatz von meh reren, möglichst gleichmäßig angeordneten Verformele menten die Kraft bzw. die Flächenpressung, die an den Einwirkpunkten lokal auftritt, da die für eine zuver lässige Verstemmung des Drehschiebers mit dem Drehstab notwendigen Kräfte bzw. der Formschluß auf mehrere lo kale Verformungsbereiche verteilt wird.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß der Drehstab in dem Bereich, in dem die Verformung durch geführt wird, eine Bohrung aufweist und in die Bohrung des Drehstabes ein Gegenhalter eingebracht wird.

Durch den in die Bohrung des Drehstabes eingebrachten Gegenhalter wird in vorteilhafter Weise in ungewolltes Verformen des Drehstabes bzw. eine Wanderung des Mate rials des Drehstabes verhindert. Dabei gewährleistet die Bohrung ein einfaches und kraftreduziertes Verfor men bzw. Verklemmen des Drehschiebers mit dem Dreh stab. Eine zu große Verformung des Drehstabes bzw. ei ne ungewollte Verformung des Drehstabes wird dabei in einfacher Weise durch den Gegenhalter verhindert. Prinzipiell ist es ausreichend, wenn der Drehstab in dem Bereich, in dem die Verformelemente auf diesen einwirken, eine Aussparung bzw. eine Bohrung aufweist, dies läßt sich jedoch in einfacher Weise realisieren, indem in den Drehstab an dem Ende, in dem die Verfor mung durchgeführt wird, eine Bohrung eingebracht ist, die sich bis zu dem Bereich des Drehstabes erstreckt, in dem die Verformelemente angreifen. Um die gesamte Stabilität des Drehstabes während des Verformprozesses zu gewährleisten und eine Verformung in anderen Berei chen zu verhindern, kann dabei in einfacher Weise wäh rend des Verformprozesses bzw. Verbindungsprozesses ein Gegenhalter in die Bohrung eingefahren werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vor gesehen sein, daß zum Schutz einer Kerbverzahnung des Drehschiebers eine Kalibrierhülse bzw. ein Kalibrier ring vor der Verformung auf den Außendurchmesser des Drehschiebers aufgebracht wird.

In vorteilhafter Weise bewirkt das Aufbringen einer Kalibrierhülse vor der Verformung, daß die Kerbverzah nung des Drehschiebers durch die Verformelemente bzw. durch ein eventuelles Wandern von Material, das durch die Verformelemente ausgelöst werden kann, nicht be schädigt werden. Die Kalibrierhülse kann dabei bei spielsweise auf den Drehschieber aufgeschraubt werden und entspricht somit dem in einem weiteren, herkömmli chen Herstellungsprozeß bzw. Einbauprozeß aufzubrin genden Element. Durch die Kalibrierhülse wird somit in einfacher Weise eine Funktionsfähigkeit der Kerbver zahnung sichergestellt.

In alternativen Ausgestaltungen kann die Kalibrierhül se derart ausgebildet sein, daß diese gleichzeitig zu einer weiteren Fixierung des Drehschiebers zu dem Drehstab während des Verformungsprozesses dient. Hier zu kann die Kalibrierhülse beispielsweise zweiteilig mit einem ersten und einem zweiten Ring ausgebildet sein. Dabei kann vorgesehen sein, daß der erste, an den Drehschieber angrenzende Ring hydraulisch derart runtergezogen wird, daß die Position des Drehschiebers zu dem Drehstab fixiert ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprü chen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiel.

Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen mit einem Drehstab verstemmten Drehschieber; und

Fig. 2 einen Schnitt durch einen mit einem Drehstab verstemmten Drehschieber, wobei der Drehstab eine Bohrung aufweist, in die ein Spreizdorn eingebracht ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird bei dem erfindungsge mäßen Verfahren zum Verbinden eines Drehschiebers 1 mit einem Drehstab 2 der Drehschieber 1 und somit auch der Drehstab 2 lokal derart verformt, daß diese mit einander verstemmt sind.

In einer alternativen Ausgestaltung kann dabei auch vorgesehen sein, daß die Verformung des Drehschiebers 1 derart ausgeführt wird, daß der Drehstab 2 nur leicht bzw. gar nicht verformt wird und die erfin dungsgemäße Verbindung zwischen dem Drehschieber 1 und dem Drehstab 2 durch eine erhöhte Reibung bzw. Ver klemmung erfolgt.

Von Vorteil ist es jedoch, wenn auch der Drehstab 2 lokal, wie aus dem Ausführungsbeispiel ersichtlich, verformt wird.

Die Fig. 1 und 2 stellen jeweils einen Schnitt durch einen Drehschieber 1 bzw. einen Drehstab 2 dar, wobei die untere Hälfte der Schnittdarstellung eine unverformte Ansicht, d. h. vor dem Verstemmen und die obere Hälfte eine verformte Ansicht, d. h. nach dem Verstemmen, darstellt.

Vor dem Verformen des Drehschiebers 1 bzw. des Dreh stabes 2 werden diese in eine definierte Position, die beispielsweise bei hydraulischen Lenksystemen die so genannte hydraulische Mitte darstellt, gebracht.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden des Dreh schiebers 1 mit dem Drehstab 2 wird durch Verformele mente 3 durchgeführt, die - wie aus Fig. 2 ersichtlich als Verformstempel 3 ausgebildet sein können. Die Verformelemente 3, die die in Fig. 1 dargestellte Ver formung hervorgerufen haben, sind in nicht dargestell ter Weise als Verstemm- bzw. Verformmesser ausgebil det, die an ein, zwei oder mehreren Stellen des Dreh schiebers 1 ansetzen können.

Eine verfahrensgemäße Verformung des Drehschiebers 1 bzw. eine Verstemmung mit dem Drehstab 2 läßt sich je doch in besonders vorteilhafter Weise in einer Ausge staltung der Verformelemente als Verformstempel 3, wie sie aus Fig. 2 ersichtlich sind, durchführen.

Von Vorteil ist es dabei, wenn pro Verformung drei bis fünf Verformelemente 3 eingesetzt werden. Eine derar tige Ausgestaltung hat sich bezüglich der entstehenden Kosten und einer möglichst gleichmäßigen Verformung und einer Reduzierung der Flächenpressung zur Erzie lung einer dauerhaften und stabilen Verbindung des Drehschiebers 1 mit dem Drehstab 2 als besonders ge eignet herausgestellt. In nicht näher dargestellter Weise ist es hierfür besonders vorteilhaft, wenn die Verformstempel 3 zur Durchführung der Verformung in einer Ebene wenigstens annähernd radial und gleichmä ßig um den Drehschieber angeordnet sind. Die sich dar aus ergebende Verformung gewährleistet eine stabile Verbindung des Drehschiebers 1 mit dem Drehstab 2 und hält die lokal durch die Verformstempel 3 hervorgeru fene Flächenpressung in Grenzen. Ein nachträgliches Verschieben bzw. Verändern der vor der Verformung de finierten Position des Drehschiebers 1 zu dem Drehstab 2 ist somit praktisch ausgeschlossen.

Wie aus den Figuren ersichtlich, erfolgt die erfin dungsgemäße Verformung an einem Ende des Drehschiebers 1 bzw. des Drehstabes 2, indem diese überlappen.

Der in Fig. 2 dargestellte Drehstab 2 weist in vor teilhafter Weise in dem Bereich, in dem die Verformung durchgeführt wird, eine Bohrung 4 auf. Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich, wird in die Bohrung 4 ein als Spreizdorn 5 ausgebildeter Gegenhalter eingebracht. Hierbei handelt es sich um einen hinlänglich bekannten Spreizdorn, auf dessen Eigenschaften bzw. Funktion nachfolgend nicht näher eingegangen wird.

Zum Schutz einer Kerbverzahnung 6 des Drehschiebers 1 wird, wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich, eine Kali brierhülse 7 bzw. alternativ dazu ein Kalibrierring vor der Verformung auf den Außendurchmesser des Dreh schiebers 1 aufgebracht. Die Kalibrierhülse 7 weist dabei Ausnehmungen 8 zur Einführung der Verformstempel 3 auf. Durch die Ausnehmungen 8 bzw. allgemein durch die Kalibrierhülse 7 wird eine Verformung der Kerbver zahnung 7 bzw. ein Wandern oder Verschieben des an grenzenden Materials derart, daß die Kerbverzahnung 7 für den späteren Verwendungszweck unbrauchbar wird, zuverlässig verhindert. Die Ausnehmungen 8 können da bei entsprechend an die Verformstempel 3 bezüglich ih rer Form, Anzahl und Ausgestaltung angepaßt sein.

In einer nicht näher dargestellten Ausgestaltung kann die Kalibrierhülse 7 auch derart ausgebildet sein, daß die Position des Drehstabes 2 zu dem Drehschieber 1 vor dem Verstemmen fixiert wird. Dies kann beispiels weise durch ein hydraulisches Fixieren der Kalibrier hülse 7 oder andere bekannte Maßnahmen erfolgen.

Die durch die Verformstempel 3 erzielte Verformtiefe, die Anzahl der durch die Verformstempel 3 eingebrach ten Kerben bzw. lokalen Verformungen und die Form der Verformstempel 3 kann entsprechend dem Material und den gewünschten Resultaten, insbesondere der Stabili tät der Verbindung oder der Dauerfestigkeit unter Be rücksichtigung einer einfachen, kostenmäßig und schnellen Verformungstechnik variiert werden.

In einer ebenfalls nicht näher, dargestellten Ausfüh rungsform kann der Spreizdorn 5 Kerben, Rillen, Aus nehmungen oder dergleichen aufweisen, die eine Verfor mung des Drehstabes 2 zu lassen, wenn der Spreizdorn 5 bis in den Bereich in die Bohrung 4 eingeschoben wird, an dem die Verformstempel 3 eingreifen.

Bezugszeichen

1

Drehschieber

2

Drehstab

3

Verformelemente/Verformstempel

4

Bohrung

5

Gegenhalter/Spreizdorn

6

Kerbverzahnung

7

Kalibrierhülse

8

Ausnehmungen

Claims

1. Verfahren zum Verbinden eines Drehschiebers mit einem Drehstab in einer definierten Position, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (1) durch wenigstens ein Verform element (3) lokal derart verformt wird, daß der Drehschieber (1) mit dem Drehstab (2) verstemmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Verformelement (3) derart auf den Drehschieber (1) einwirkt, daß der Drehstab (2) lokal verformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verformung zwei bis acht, vorzugsweise drei bis fünf, Verformelemente (3) eingesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformelemente (3) zur Durchführung der Ver formung in einer Ebene wenigstens annähernd radial und gleichmäßig um den Drehschieber (1) angeordnet sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung an einem Ende des Drehschiebers (1) bzw. des Drehstabes (2), in dem der Drehschieber (1) und der Drehstab (2) überlappen, durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstab (2) in dem Bereich, in dem die Ver formung durchgeführt wird, eine Bohrung (4) auf weist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (4) des Drehstabes (2) ein Gegen halter (5) eingebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Spreizdorn (5) ausgebildeter Gegenhalter eingesetzt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz einer Kerbverzahnung (6) des Drehschie bers (1) eine Kalibrierhülse (7) bzw. ein Kali brierring vor der Verformung auf den Außendurch messers des Drehschiebers (1) aufgebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierhülse (7) mit Ausnehmungen (8) zur Einführung der Verformelemente (3) ausgebildet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Drehstabes (2) zu dem Drehschie ber (1) vor dem Verstemmen fixiert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung durch die Kalibrierhülse (7) erzielt wird.