DE102015221986A1 - Method for producing a material-fit joint connection and connection arrangement - Google Patents

Method for producing a material-fit joint connection and connection arrangement Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer stoffschlüssigen Fügeverbindung zwischen zwei Fügeteilen (2, 3), in Lenkungssystemen, die einander ge-genüberliegende, einen Fügespalt (6) begrenzende Fügeflächen (25, 33) aufweisen, wobei in den Fügespalt (6) ein viskoser Klebstoff (51) eingebracht wird, der nach dem Aushärten eine feste Klebeverbindung bildet, wobei das erste der Fügeteile (3) einen Fügeabschnitt (32) mit rotationssymmetrischem Querschnitt aufweist mit einer Außenumfangsfläche, die die erste Fügefläche (33) bildet, und das zweite der Fügeteile (2) eine Öffnung (24) mit rotationssymmetrischem Öffnungsquerschnitt aufweist mit einer Innenumfangsfläche, die die zweite Fügefläche (25) bildet, wobei der Fügeabschnitt (32) des ersten Fügeteils (3) mit radialem Spiel (S) koaxial innerhalb der Öffnung (24) des zweiten Fügeteils (2) an-geordnet wird, und zwischen der ersten und zweiten Fügefläche (33 und 25) der Fügespalt (6) gebildet wird, der eine radiale Breite (B) aufweist, die im Mittel dem halben radialen Spiel (S/2) entspricht. Um welches eine verbesserte Positionierung der Fügeteile (2, 3) zu ermöglichen, insbesondere eine vereinfachte koaxiale Ausrichtung der Fügeabschnitte (24, 32), und die Klebeverbindung zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, dass der Klebstoff mit Feststoffpartikeln (7) gefüllt ist.The present invention relates to a method for producing a material-fit joint connection between two parts to be joined (2, 3), in steering systems, which have mutually opposite joining surfaces (25, 33) delimiting a joint gap (6), wherein in the joint gap (6) a viscous adhesive (51) is introduced, which forms a firm adhesive bond after curing, wherein the first of the joining parts (3) has a joining portion (32) with rotationally symmetrical cross section with an outer peripheral surface, which forms the first joining surface (33), and second of the parts to be joined (2) has an opening (24) with a rotationally symmetrical opening cross-section with an inner peripheral surface which forms the second joining surface (25), wherein the joining portion (32) of the first joining part (3) with radial clearance (S) coaxially within the opening (24) of the second joining part (2) is arranged, and between the first and second joining surfaces (33 and 25) of the joint gap (6) gebi Leten, which has a radial width (B), which corresponds on average to half the radial clearance (S / 2). In order to enable an improved positioning of the joining parts (2, 3), in particular a simplified coaxial alignment of the joining sections (24, 32), and to improve the adhesive bond, the invention proposes that the adhesive is filled with solid particles (7).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer stoffschlüssigen Fügeverbindung zwischen zwei Fügeteilen, in Lenkungssystemen, die einander gegenüberliegende, einen Fügespalt begrenzende Fügeflächen aufweisen, wobei in den Fügespalt ein viskoser Klebstoff eingebracht wird, der nach dem Aushärten eine feste Klebeverbindung bildet, wobei das erste der Fügeteile einen Fügeabschnitt mit rotationssymmetrischem Querschnitt aufweist mit einer Außenumfangsfläche, die die erste Fügefläche bildet, und das zweite der Fügeteile eine Öffnung mit rotationssymmetrischem Öffnungsquerschnitt aufweist mit einer Innenumfangsfläche, die die zweite Fügefläche bildet, wobei der Fügeabschnitt des ersten Fügeteils mit radialem Spiel koaxial innerhalb der Öffnung des zweiten Fügeteils angeordnet wird, und zwischen der ersten und zweiten Fügefläche der Fügespalt gebildet wird, der eine radiale Breite aufweist, die im Mittel dem halben radialen Spiel entspricht.The invention relates to a method for producing a cohesive joint connection between two parts to be joined, in steering systems, the opposing, a joint gap delimiting joining surfaces, wherein in the joint gap, a viscous adhesive is introduced, which forms a solid adhesive bond after curing, wherein the first of the Fügeteile a joining portion having rotationally symmetrical cross-section having an outer peripheral surface which forms the first joining surface, and the second of the joining parts has an opening with rotationally symmetrical opening cross section with an inner peripheral surface which forms the second joining surface, wherein the joining portion of the first joining part with radial clearance coaxially within the Opening of the second joining part is arranged, and is formed between the first and second joining surface of the joint gap, which has a radial width which corresponds on average to half the radial clearance.

Weiters betrifft die Erfindung eine Lenkwelle mit einer Verbindungsanordnung.Furthermore, the invention relates to a steering shaft with a connection arrangement.

Es ist bekannt, zwei Bauteile zur Drehmomentübertragung durch eine Klebeverbindung drehmomentschlüssig miteinander zu verbinden. Diese Art der stoffschlüssigen Verbindung wird beispielsweise in Welle-Nabe-Verbindungen genutzt. Die Klebeverbindung erfolgt dabei zwischen einem rotationssymmetrischen, beispielsweise zylindrischen Fügeabschnitt eines ersten Fügeteils, etwa einem als Welle ausgebildeten Bauteil, und einer damit korrespondierenden, ebenfalls rotationssymmetrischen, beispielsweise zylindrischen Öffnung des zweiten Fügeteils. Der erste Fügeabschnitt hat einen kleineren Querschnitt, beispielsweise einen Durchmesser eines zylindrisch ausgebildeten Fügeabschnitts, der kleiner ist als der Öffnungsquerschnitt der Öffnung des zweiten Fügeteils, beispielsweise dem Durchmesser einer zylindrischen Öffnung. Die Differenz zwischen den Querschnitten bzw. Durchmessern entspricht dem radialen Spiel zwischen den Fügeabschnitten. Dadurch kann der erste Fügeabschnitt koaxial innerhalb der Öffnung angeordnet werden, wobei durch das Spiel zwischen den in radialer Richtung einander gegenüberliegenden Fügeflächen ein ebenfalls rotationssymmetrischer, bezüglich der Fügeabschnitte koaxial ausgerichteter Fügespalt gebildet werden kann. Im Fall zylindrischer Fügeabschnitte hat der Fügespalt folglich die Form eines dünnwandigen Hohlzylinders, dessen Breite in radialer Richtung im Mittel dem halben Spiel entspricht.It is known to connect torque-transmitting two components for torque transmission by an adhesive connection. This type of cohesive connection is used for example in shaft-hub connections. The adhesive bond takes place between a rotationally symmetrical, for example, cylindrical joining portion of a first joining part, such as a trained as a shaft component, and a corresponding thereto, also rotationally symmetrical, for example, cylindrical opening of the second joining part. The first joining portion has a smaller cross section, for example a diameter of a cylindrically shaped joining portion, which is smaller than the opening cross section of the opening of the second joining part, for example the diameter of a cylindrical opening. The difference between the cross sections or diameters corresponds to the radial play between the joining sections. As a result, the first joining section can be arranged coaxially within the opening, whereby a clearance-symmetrical joining gap, which is coaxially aligned with respect to the joining sections, can also be formed by the clearance between the joining surfaces which are opposite each other in the radial direction. In the case of cylindrical joining sections, the joint gap consequently has the form of a thin-walled hollow cylinder whose width in the radial direction corresponds on average to half the clearance.

Die Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung erfolgt, indem in den Fügespalt zunächst Klebstoff eingebracht wird, der im nicht abgebundenen Zustand üblicherweise die Konsistenz einer hochviskosen Flüssigkeit hat, d.h. eine zähflüssige Masse ist. Die Einbringung des Klebstoffs kann beispielsweise erfolgen, indem der als zylindrischer Wellenabschnitt ausgebildete erste Fügeabschnitt mit dem Klebstoff bestrichen wird und anschließend in axialer Richtung in den als Öffnung ausgebildeten zweiten Fügeabschnitt eingeführt wird, bis die axiale Position der Fügeverbindung erreicht ist. Dabei wird der Klebstoff in axialer Richtung in den Fügespalt mitgenommen und füllt diesen im Wesentlichen vollständig aus. Nach dem Abbinden bzw. Aushärten haftet der Klebstoff fest an beiden Fügeflächen und bewirkt somit die stoffschlüssige Verbindung der Fügeabschnitte. The cohesive connection is made by first introducing into the joint gap adhesive which, in the uncured state, usually has the consistency of a highly viscous liquid, i. a viscous mass. The introduction of the adhesive can be carried out, for example, by coating the first joining section designed as a cylindrical shaft section with the adhesive and then inserting it in the axial direction into the second joining section designed as an opening until the axial position of the joining connection has been reached. The adhesive is taken in the axial direction in the joint gap and fills this substantially completely. After setting or hardening the adhesive adheres firmly to both joining surfaces and thus causes the cohesive connection of the joining sections.

Alternativ oder zusätzlich kann der Klebstoff vor dem Einführen der Welle auf die Fügefläche auf der Innenumfangsfläche der Öffnung aufgebracht werden, oder die Fügeabschnitte werden in der Fügeposition koaxial ineinander positioniert und der Klebstoff wird in den Fügespalt injiziert oder per Unterdruck imprägniert.Alternatively or additionally, the adhesive may be applied to the mating surface on the inner peripheral surface of the opening prior to insertion of the shaft, or the mating portions are coaxially positioned in the mating position and the adhesive is injected into the joint gap or vacuum impregnated.

Eine derartige Klebeverbindung hat den Vorteil, dass die Fügeflächen frei von radialen Spannungen in die axiale Fügeposition gebracht werden können, da der den Fügespalt ausfüllende, zunächst flüssig-viskose Klebstoff axial aus dem Fügespalt ausweichen kann und somit kein radialer Druck auf die Innenumfangsfläche oder die Außenumfangsfläche ausgeübt wird. Daher wird eine derartige Fügeverbindung bevorzugt im Leichtbau eingesetzt, wenn zumindest eines der Fügeteile aus Leichtbauwerkstoff besteht, der nicht dauerhaft unter radialer Spannung stehen soll, wie dies beispielsweise beim axialen Aufpressen ohne Spiel der Fall wäre. Außerdem wird vermieden, dass die Oberfläche von Faserverbundwerkstoffen bei spielfreiem Aufpressen unkontrolliert beschädigt wird. Such an adhesive bond has the advantage that the joining surfaces can be brought into the axial joining position free of radial stresses, since the first liquid-viscous adhesive filling the joint gap can axially escape from the joint gap and thus no radial pressure on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface is exercised. Therefore, such a joint connection is preferably used in lightweight construction, if at least one of the joining parts is made of lightweight material, which should not be permanently under radial tension, as would be the case for example with axial pressing without play. In addition, it is avoided that the surface of fiber composites is damaged uncontrollably with play-free pressing.

Daher wird eine Klebeverbindung bevorzugt, um eine beispielsweise eine aus Leichtmetall wie Aluminium, Magnesium, Stahl oder Titan gefertigte Gelenkgabel mit ihrer axialen Öffnung auf einem aus CFK-Rohr (CFK = Carbonfaserverstärkter Kunststoff) bestehenden Lenkwellenabschnitt eines Kraftfahrzeug-Lenksystems drehmomentschlüssig zu befestigen. Therefore, an adhesive bond is preferred in order to fix a for example made of light metal such as aluminum, magnesium, steel or titanium yoke with its axial opening on a CFK tube (carbon fiber reinforced plastic) existing steering shaft portion of a motor vehicle steering system torque-locking.

Nachteilig ist jedoch, dass eine dauerhafte Klebeverbindung von Fügeteilen verschiedener Werkstoffe nicht realisiert werden kann und dass die meisten Klebstoffe lange Aushärtezeiten benötigen. Ein weiterer Nachteil besteht jedoch darin, dass nicht alle Werkstoffe gut für eine reine Klebverbindung geeignet sind, da die Anhaftung oft ungeeignet ist, große Kräfte oder Drehmomente zu übertragen.The disadvantage, however, is that a permanent adhesive bond of joining parts of different materials can not be realized and that most adhesives require long curing times. A further disadvantage, however, is that not all materials are well suited for a pure adhesive bond, since the adhesion is often unsuitable to transmit large forces or torques.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klebeverfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches eine verbessertes Fügender Fügeteile ermöglicht. Weiter soll eine Lenkwelle mit einer Verbindungsanordnung bereitgestellt werden, die dauerhaltbar als Klebeverbindung dargestellt ist. In view of the above-described problem, it is an object of the present invention to provide an adhesive method of the type mentioned, which allows an improved joining of the joining parts. Next, a steering shaft to be provided with a connection arrangement, which is durably represented as an adhesive bond.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dargestellt. Gemäß Patentanspruch 11 wird eine erfindungsgemäße Lenkwelle bereitgestellt.The object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are shown in the subclaims. According to claim 11, a steering shaft according to the invention is provided.

Zur Lösung der vorgenannten Problematik wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Klebstoff mit separaten Feststoffpartikeln gefüllt ist.To solve the above problem, the invention proposes that the adhesive is filled with separate solid particles.

Der eingesetzte Klebstoff bildet im nicht ausgehärteten Rohzustand eine viskose, zähflüssige Masse, die mit darin nicht löslichen Feststoffpartikeln, d.h. festen Körnern bzw. Körpern, gleichmäßig gefüllt ist, die auch als Füllpartikel bezeichnet werden. Die Feststoffpartikel werden dem Klebstoff als Pulver zugegeben, welches gleichmäßig mit der Klebstoffmasse vermengt wird, so dass die relative Partikelanzahl pro Volumen des Klebstoffs im Mittel gleich ist. Als Klebstoff kann beispielsweise ein Epoxid-Harz-Härter-System verwendet werden, wobei die Eigenschaften der Füllpartikel gemäß der Erfindung so vorgegeben werden, dass sich in der zugrundeliegenden, spezifischen Fügesituation besondere Vorteile ergeben. The adhesive used forms a viscous, viscous mass when uncured in the raw state, with masses of solids insoluble therein, i. solid grains or bodies, evenly filled, which are also referred to as filler particles. The solid particles are added to the adhesive as a powder, which is uniformly mixed with the adhesive mass, so that the relative particle number per volume of the adhesive is the same on average. As an adhesive, for example, an epoxy resin hardener system can be used, wherein the properties of the filler particles are specified according to the invention so that there are particular advantages in the underlying, specific joining situation.

Bei der Herstellung der Fügeverbindung wird der Klebstoff auf zumindest eine der Fügeflächen aufgebracht, und anschließend werden die Fügeflächen zur Bildung des Fügespalts zusammengesetzt, indem der eine Fügeabschnitt axial in die Öffnung des anderen Fügeabschnitts eingeführt wird. Dabei führen die in dem Klebstoff enthaltenen Feststoffpartikel eine relative Bewegung zu den Oberflächen der Fügeflächen aus. Wenn die Feststoffpartikel dabei einer der Oberflächen in Kontakt kommen, bewirken sie eine dreidimensionale plastische Deformation oder eine lokale Zerspanungsoperation an der Fügefläche, in Form von Rillen oder eingekratzten oder eingequetschten riefenartigen Vertiefungen oder vorstehenden Aufwerfungen. Insbesondere sollen die lokalen Vertiefungen in der Fügefläche hinterschnittig in Belastungsrichtung ausgebildet sein. Die dadurch erreichte Strukturierung bzw. Profilierung der Fügeflächen wird in den Klebstoff eingebettet und bewirkt nach dem Aushärten zusätzlich einen Formschluss mit dem im Fügespalt ausgehärteten Klebstoffauftrag. Die Feststoffpartikel selbst und bevorzugt der ausgehärtete Klebstoff bilden eine Art Formschlusselemente zwischen den Fügeflächen, mit denen sie mit den vorgenannten Vertiefungen in Eingriff stehen. Darüber hinaus können die Feststoffpartikel als Abstandshalter bzw. Distanzelemente im Fügespalt wirken: Die Feststoffpartikel stützen den Fügeabschnitt in radialer Richtung gegen die Fügefläche auf der Innenwandung der Öffnung in radialer Richtung ab. Der ausgewählte Klebstoff oder die ausgewählte Mischung aus Klebstoff und Feststoffpartikeln ist bevorzugt ein hochviskoser oder kittartiger Klebstoff, der einen Fügespalt ausfüllen und überbrücken kann. Dadurch kann die Breite des Fügespalts im nicht ausgehärteten, viskosen Zustand des Klebstoffs nicht unter die Größe der Feststoffpartikel verringert werden, so dass die Feststoffpartikel während der Fügeoperation durch relative Bewegung der Fügeflächen zwischen die Fügeflächengebracht werden können. Weiter kann eine verbesserte koaxiale Zentrierung der Fügeabschnitte erreicht werden. Durch die Abstützung im Fügespalt mittels der Feststoffpartikel kann eine äußere Abstützung zur Zentrierung entfallen, wodurch der Fertigungsaufwand verringert wird. Der Breite des Fügespalts wird bei über den Umfang vergleichmäßigt, was der Festigkeit der Klebeverbindung zugutekommt.In the manufacture of the joint, the adhesive is applied to at least one of the joining surfaces, and then the joining surfaces are formed to form the joint gap by the one joining portion is inserted axially into the opening of the other joining portion. The solid particles contained in the adhesive perform a relative movement to the surfaces of the joining surfaces. When the solid particles come into contact with one of the surfaces, they cause a three-dimensional plastic deformation or a local cutting operation on the joining surface, in the form of grooves or scratched or crushed groove-like depressions or projecting protrusions. In particular, the local depressions should be formed in the joining surface undercut in the loading direction. The resulting structuring or profiling of the joining surfaces is embedded in the adhesive and causes after curing additionally a positive connection with the hardened in the joint gap adhesive application. The solid particles themselves and preferably the cured adhesive form a kind of form-fitting elements between the joining surfaces with which they engage with the aforementioned recesses. In addition, the solid particles can act as spacers or spacer elements in the joint gap: The solid particles support the joint portion in the radial direction against the joining surface on the inner wall of the opening in the radial direction. The selected adhesive or mixture of adhesive and solid particles is preferably a high viscosity or putty type adhesive that can fill and bridge a joint gap. Thereby, the width of the joint gap in the uncured, viscous state of the adhesive can not be reduced below the size of the solid particles, so that the solid particles can be brought during the joining operation by relative movement of the joining surfaces between the joining surfaces. Furthermore, an improved coaxial centering of the joining sections can be achieved. By supporting in the joint gap by means of the solid particles, an outer support for centering can be omitted, whereby the production cost is reduced. The width of the joint gap is evened out over the circumference, which benefits the strength of the adhesive bond.

Es kann vorteilhaft sein, dass zumindest ein Teil der Feststoffpartikel eine Korngröße zumindest gleich der mittleren Breite des Fügespalts aufweist. Dabei wird die Korngröße der Feststoffpartikel in Relation zur Breite des Fügespalts vorgegeben. Wie eingangs erläutert, wird die Breite des Fügespalts durch das radiale Spiel zwischen den Fügeabschnitten begrenzt, welches sich bei nicht exakt koaxialer Ausrichtung über den Umfangsverlauf zwischen null und der Querschnittsdifferenz bewegen kann. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Feststoffpartikel in statistisch gleichmäßiger Verteilung in den Fügespalt eingebracht. Dabei bilden die Feststoffpartikel eine Art radiale Abstandshalter oder Distanzstücke zwischen den gegeneinander gerichteten Fügeflächen, das bedeutet, dass die Fügeflächen von beiden Seiten an den dazwischen befindlichen Feststoffpartikeln anliegen, so dass die Breite des Fügespalts mit der mittleren Korngröße der Feststoffpartikel korreliert ist. Dadurch, dass die Größe zumindest eines Teils der Feststoffpartikel gleich dem halben radialen Spiel vorgegeben wird, können sie sich über den Umfang nur in einer einzigen Schicht in dem Fügespalt verteilen und halten die Fügeflächen somit über den gesamten Umfang durchgehend auf gleichmäßigem radialem Abstand in der Dicke der Schicht zueinander. Die Breite des Fügespalts ist auf diese Weise über den gesamten Umfang durch die Feststoffpartikel auf das halbe Spiel genau definiert, so dass keine Desachsierung der Fügeabschnitte auftreten kann. Über die axiale Ausdehnung sind die Fügeflächen ebenfalls durch die Feststoffpartikel gegeneinander abgestützt, so dass eine gegenseitige Verkippung der Längsachsen der Fügeabschnitte ebenfalls nicht auftreten kann. Dank der erfindungsgemäßen Nutzung der Feststoffpartikel als interne Abstandshalter bzw. Distanzelemente zwischen den Fügeflächen findet somit eine selbsttätige koaxiale Ausrichtung, d.h. eine Zentrierung der Fügeteile statt, wenn die Fügeabschnitte in axiale Überdeckung gebracht werden, d.h. der eine Fügeabschnitt axial in die Öffnung des anderen Fügeabschnitts eingeschoben wird. Die koaxiale Zentrierung ist sichergestellt, bis der Klebstoff zur Bildung einer festen stoffschlüssigen Verbindung ausgehärtet ist, und zwar ohne dass eine äußere Abstützung der Fügeteile erforderlich wäre. Dadurch wird die Herstellung vereinfacht.It may be advantageous for at least some of the solid particles to have a grain size at least equal to the average width of the joint gap. The grain size of the solid particles is specified in relation to the width of the joint gap. As explained above, the width of the joint gap is limited by the radial play between the joining sections, which can move in the event of a not exactly coaxial alignment over the circumferential course between zero and the cross-sectional difference. In the method according to the invention, the solid particles are introduced into the joint gap in a statistically uniform distribution. In this case, the solid particles form a kind of radial spacers or spacers between the mutually facing joining surfaces, which means that the joining surfaces abut the intermediate solid particles from both sides, so that the width of the joint gap is correlated with the mean grain size of the solid particles. Characterized in that the size of at least a portion of the solid particles is set equal to half the radial clearance, they can spread over the circumference only in a single layer in the joint gap and thus keep the joining surfaces over the entire circumference continuously at a uniform radial distance in thickness the layer to each other. The width of the joint gap is precisely defined in this way over the entire circumference by the solid particles to half the game, so that no desaching of the joint sections can occur. About the axial extent of the joining surfaces are also supported by the solid particles against each other, so that a mutual tilting of the longitudinal axes of the joint sections also not can occur. Thanks to the use according to the invention of the solid particles as internal spacers or spacer elements between the joining surfaces thus an automatic coaxial alignment, ie a centering of the joining parts takes place when the joint sections are brought into axial overlap, that is inserted one joining section axially into the opening of the other joint section becomes. The coaxial centering is ensured until the adhesive has hardened to form a solid cohesive connection, without any external support of the joining parts being required. This simplifies manufacture.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Breite des Fügespalts durch Einbringung von Feststoffpartikeln mit einer Korngröße, die dem halben Spiel entspricht, durchgehend gleichmäßig und genau auf das halbe radiale Spiel einzustellen. Dadurch wird die Gleichmäßigkeit des Klebstoffauftrags zwischen den Fügeflächen verbessert, wodurch die Haltbarkeit und Belastbarkeit der Klebeverbindung erhöht wird. Das Verfahren macht eine aufwendige äußere Abstützung überflüssig und ist dadurch einfacher und kostengünstiger umsetzbar. Darüber hinaus wird die Genauigkeit der koaxialen Ausrichtung verbessert.By the invention it is possible to adjust the width of the joint gap by introducing solid particles with a grain size that corresponds to half the game, consistently evenly and accurately to half the radial clearance. Thereby, the uniformity of the adhesive application between the joining surfaces is improved, whereby the durability and resilience of the adhesive bond is increased. The method makes a complex external support superfluous and is therefore easier and less expensive to implement. In addition, the accuracy of coaxial alignment is improved.

Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Feststoffpartikel zumindest teilweise eine größere Härte haben als die Fügeteile im Bereich der Fügeflächen. Als Feststoffpartikel können beispielsweise Hartstoffpartikel eingesetzt werden, beispielsweise aus Hartstoffen wie Korund, Borkarbid oder dergleichen, die eine größere Härte haben als Metall- oder Kunststoffwerkstoffe. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Feststoffpartikel beim Zusammenfügen im Fügespalt nicht durch die Fügeflächen deformiert werden können, und somit die erfindungsgemäße Funktion als Distanzelemente in jedem Fall erhalten bleibt. An embodiment of the invention provides that the solid particles at least partially have a greater hardness than the joining parts in the region of the joining surfaces. As solid particles, for example hard material particles can be used, for example, hard materials such as corundum, boron carbide or the like, which have a greater hardness than metal or plastic materials. This results in the advantage that the solid particles can not be deformed by the joining surfaces during assembly in the joint gap, and thus the function of the invention as spacer elements is retained in each case.

Darüber hinaus können Hartstoffpartikel beim erfindungsgemäßen Verfahren eine weitere Funktion übernehmen, nämlich als eine Art in den Klebstoff integriertes Mittel (Werkzeug) zur Bearbeitung der Fügeflächen. Werden Hartstoffpartikel in den Fügespalt eingebracht und relativ zu den Fügeflächen bewegt, entweder parallel oder senkrecht zu den Fügeflächen, berühren sie in die Oberflächen bzw. graben sich ein und bewirken dabei eine lokale plastische Verformung und/oder spanende Profilierung oder Auftrennung der Fügeflächen. Dadurch wird eine dreidimensionale Strukturierung der Oberfläche mit Ein- und Ausformungen der Fügeflächen ausgebildet, die nach dem Aushärten bzw. Abbinden formschlüssig in den Klebstoff eingebettet sind. Durch diese Strukturierung bzw. Profilierung wird zum einen die aktive Klebefläche vergrößert, zum anderen werden die Fügeflächen über die Klebstoffschicht nicht nur stoffschlüssig, sondern auch formschlüssig miteinander verbunden. Dadurch wird die Belastbarkeit der Klebeverbindung erhöht.In addition, hard material particles can take on a further function in the method according to the invention, namely as a kind of means (tool) integrated into the adhesive for processing the joining surfaces. If hard particles are introduced into the joint gap and moved relative to the joining surfaces, either parallel or perpendicular to the joining surfaces, they touch or dig into the surfaces, causing local plastic deformation and / or cutting profiling or separation of the joining surfaces. As a result, a three-dimensional structuring of the surface with indentations and formations of the joining surfaces is formed, which are embedded in a form-fitting manner in the adhesive after hardening or setting. By this structuring or profiling on the one hand, the active adhesive surface is increased, on the other hand, the joining surfaces are connected via the adhesive layer not only cohesively, but also form-fitting manner. As a result, the load capacity of the adhesive connection is increased.

Die vorangehend erläuterte Strukturierung bzw. Profilierung der Oberflächen der Fügeflächen mittels im Klebstoff verteilter Hartstoffpartikel kann besonders effektiv und mit geringem Aufwand gemäß den nachfolgend genannten Verfahrensschritten erfolgen:

  • – Aufbringen eines Klebstoffs auf zumindest eine der Fügeflächen, der mit separaten Feststoffpartikeln (7) gefüllt ist, und
  • – koaxiales Positionieren der Fügeteile relativ zueinander außerhalb des Fügespalts, anschließend:
  • – Bewegen der Fügeteile relativ zueinander bei einander im Fügespalt gegenüberliegenden Fügeflächen in zumindest einer Erstreckungsrichtung der Fügeflächen und abschließend
  • – Positionieren der beiden Fügeteile in eine gewünschte Fügeposition.
The above-described structuring or profiling of the surfaces of the joining surfaces by means of hard material particles distributed in the adhesive can be carried out particularly effectively and with little effort in accordance with the following method steps:
  • Application of an adhesive to at least one of the joining surfaces, with separate solid particles ( 7 ) is filled, and
  • - Coaxial positioning of the joining parts relative to each other outside of the joining gap, then:
  • - Moving the joining parts relative to each other at each other in the joint gap opposite joining surfaces in at least one extension direction of the joining surfaces and finally
  • - Positioning of the two parts to be joined in a desired joining position.

Der Klebstoff wird samt der darin enthaltenen, gleichmäßig verteilten Hartstoffpartikel auf eine der oder beide Fügeflächen aufgetragen, wo er als dünne Klebstoffschicht anhaftet. Der Klebstoff kann aufgetragen werden, bevor die Fügeteile außerhalb des Fügespalts positioniert werden. Damit ist gemeint, dass die Fügeabschnitte relativ zueinander koaxial, aber mit axialem Abstand zueinander angeordnet werden, so dass sich die Fügeflächen in axialer Richtung nicht überlappen, d.h. einander zunächst nicht im Fügespalt gegenüber liegen. Es ist ebenso möglich, die Fügeteile zuerst koaxial zueinander zu positionieren, und in dieser Anordnung den Klebstoff aufzubringen. Anschließend werden die Fügeteile in axialer Richtung aufeinander zu bewegt, so dass der Fügeabschnitt des wellenförmigen, bevorzugt zylindrischen ersten Fügeabschnitts in die den zweiten Fügeabschnitt bildende Öffnung eingeführt wird. Nach dem Eintritt des Fügeabschnitts in die Öffnung werden die Fügeflächen parallel zueinander aneinander entlang bewegt. The adhesive, together with the evenly distributed hard particles, is applied to one or both joining surfaces, where it adheres as a thin adhesive layer. The adhesive can be applied before the parts to be joined are positioned outside the joining gap. By this is meant that the joining sections are arranged coaxially relative to one another but at an axial distance from one another, so that the joining surfaces do not overlap in the axial direction, i. initially not facing each other in the joint gap. It is also possible to first position the joining parts coaxially with one another and to apply the adhesive in this arrangement. Subsequently, the joining parts are moved toward one another in the axial direction, so that the joining section of the wave-shaped, preferably cylindrical first joining section is introduced into the opening forming the second joining section. After entering the joining section in the opening, the joining surfaces are moved parallel to each other along each other.

Nach dem koaxialen Eintritt des Fügeabschnitt in die Öffnung werden die dann im Fügespalt gegenüberliegenden Fügeflächen beim weiteren Einführen in axialer Richtung relativ zueinander bewegt, wobei die Klebstoffschicht in axialer Richtung mit in den Fügespalt hineingezogen wird, so dass die darin befindlichen Hartstoffpartikel relativ zu beiden Fügeflächen in axialer Richtung mitgenommen werden. Dadurch, dass die Hartstoffpartikel gemäß der Erfindung mindestens so groß sind wie die Breite des Fügespalts, hinterlassen sie dabei in den Oberflächen der Fügeflächen eingequetschte oder eingeschnittene, rillen- oder furchenförmige Einformungen in axialer Richtung. Auf diese Weise wird eine axiale Strukturierung in Form einer Rändelung oder Riffelung gebildet, die in die Klebstoffschicht eingebettet ist und nach dem Aushärten eine feste formschlüssige Verbindung bezüglich einer Belastung in Umfangsrichtung ausbildet, mit anderen Worten eine drehmomentübertragende Formschlussverbindung. Die Belastbarkeit der Klebeverbindung zur Drehmomentübertragung zwischen den Fügeteilen wird dadurch in vorteilhafter Weise erhöht.After the coaxial entry of the joining section into the opening, the joining surfaces which are then opposite in the joining gap are moved relative to one another during the further insertion in the axial direction, wherein the adhesive layer is drawn into the joint gap in the axial direction so that the hard material particles located therein move relative to both joining surfaces axial direction to be taken. Because the hard material particles according to the invention are at least as large as the width of the joint gap, they leave behind in the surfaces of the joining surfaces crushed or cut, grooved or furrow-shaped indentations in the axial direction. In this way, an axial structuring in the form of knurling or ribbing is formed, which is embedded in the adhesive layer and after curing forms a solid positive connection with respect to a load in the circumferential direction, in other words a torque-transmitting positive connection. The load capacity of the adhesive connection for torque transmission between the parts to be joined is thereby increased in an advantageous manner.

Befindet sich der erste Fügeabschnitt zumindest mit einem axialen Abschnitt innerhalb der Öffnung des zweiten Fügeabschnitts, kann bevorzugt als Verfahrensschritt vorgesehen sein, dass die im Fügespalt gegenüberliegenden Fügeflächen in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegt werden. Das wird einfach dadurch erreicht, dass die zumindest teilweise koaxial ineinander angeordneten Fügeabschnitte gegeneinander um die gemeinsame Längsachse verdreht werden. Anschließend werden die beiden Fügeteile in eine gewünschte Fügeposition gebracht, das ist die definierte relative Endposition der Fügeteile in der Fügeverbindung. Dadurch wird die im Fügespalt befindliche Klebstoffschicht in Umfangsrichtung relativ zu beiden Fügeflächen bewegt, und die Hartstoffpartikel werden ebenfalls in Umfangsrichtung mitgenommen. Dabei quetschen oder schneiden sie in Umfangsrichtung zumindest abschnittweise umlaufende, rillen- oder furchenförmige Einformungen in die Oberflächen der Fügeflächen ein. Auf diese Weise wird eine Strukturierung in Umfangsrichtung in Form einer Rändelung oder Riffelung ausgebildet, die von dem viskosen Klebstoff ausgefüllt wird und nach dem Aushärten eine feste formschlüssige Verbindung bezüglich einer Belastung in axialer Richtung ausbildet. Dadurch wird die Zugbelastbarkeit der Klebeverbindung in axialer Richtung in vorteilhafter Weise erhöht.If the first joining section is located at least with an axial section within the opening of the second joining section, it can preferably be provided as a method step that the joining faces lying opposite in the joining gap are moved relative to each other in the circumferential direction. This is achieved simply by rotating the joining sections, which are at least partially coaxial with one another, about the common longitudinal axis. Subsequently, the two parts to be joined are brought into a desired joining position, that is the defined relative end position of the joining parts in the joint connection. As a result, the adhesive layer located in the joint gap is moved in the circumferential direction relative to both joining surfaces, and the hard material particles are also carried along in the circumferential direction. They squeeze or cut circumferentially at least partially circumferential, grooved or furrow-shaped indentations in the surfaces of the joining surfaces. In this way, a structuring in the circumferential direction in the form of a knurling or corrugation is formed, which is filled by the viscous adhesive and forms a solid positive connection with respect to a load in the axial direction after curing. As a result, the tensile strength of the adhesive joint in the axial direction is advantageously increased.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Fügeabschnitte mit im Fügespalt gegenüberliegenden Fügeflächen in axialer Richtung und in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegt werden. Durch die Kombination der Bewegungsrichtungen können in Umfangsrichtung und in axialer Richtung wirksame Formschlusselemente in Form von plastisch eingeformten Rillen oder Furchen und ausgeformte Riffelungen mit vorspringenden Stegen in die Fügeflächen eingearbeitet werden. Dadurch kann die Belastbarkeit der Klebeverbindung in Umfangsrichtung und in axialer Richtung erhöht werden. Zur praktischen Durchführung ist es dabei denkbar, die Fügeabschnitte zunächst in axialer Richtung in die endgültige Fügeposition zu bringen, in der sich die Fügeflächen vollständig axial überdecken, und in dieser Axialposition die Fügeteile um die gemeinsame Längsachse gegeneinander zu verdrehen. Dabei kann es vorteilhaft sein, dass der Betrag der Verdrehung weniger als 360° beträgt. Dadurch gehen die Ein- und Ausformungen in Umfangrichtung nämlich nicht durch, so dass die in Umfangsrichtung wirkende Formschlusswirkung der axial in Längsrichtung verlaufenden Ein- und Ausformungen nicht konterkariert wird. Die zur Realisierung erforderlichen aufeinander folgenden relativen Axial- und Drehbewegungen der Fügeteile können fertigungstechnisch mit geringem Aufwand zur Verfügung gestellt werden.It is particularly advantageous if the joining sections are moved relative to one another in the axial direction and in the circumferential direction with joining surfaces lying opposite one another in the joint gap. By combining the directions of movement can be incorporated into the joining surfaces in the circumferential direction and in the axial direction effective positive locking elements in the form of plastically molded grooves or grooves and shaped corrugations with projecting ridges. Thereby, the load capacity of the adhesive joint in the circumferential direction and in the axial direction can be increased. For practical implementation, it is conceivable first to bring the joining sections in the axial direction into the final joining position, in which the joining surfaces completely overlap axially, and to rotate in this axial position, the joining parts about the common longitudinal axis against each other. It may be advantageous that the amount of rotation is less than 360 °. As a result, the indentations and formations in the circumferential direction do not go through, so that the form-fitting effect of the axial direction in the longitudinal direction of the indentations and formations acting in the circumferential direction is not counteracted. The successive relative axial and rotational movements of the joining parts required for the realization can be made available with little effort in terms of manufacturing technology.

Alternativ ist auch eine Abfolge von schrittweisen Relativbewegungen der Fügeabschnitte in axialer und Umfangsrichtung denkbar. Dadurch können stufenförmig auf den Fügeflächen verlaufende Ein- und Ausformungen realisiert werden. Eine andere mögliche Alternative sieht vor, dass die Fügeabschnitte gleichzeitig in axialer Richtung relativ zueinander bewegt und gegeneinander verdreht werden. Dadurch können schraubenlinienförmig auf den Fügeflächen umlaufende Ein- und Ausformungen ausgebildet werden, die sich nicht kreuzen.Alternatively, a sequence of stepwise relative movements of the joining sections in the axial and circumferential directions is also conceivable. As a result, steps and shapes running in steps on the joining surfaces can be realized. Another possible alternative provides that the joining sections are simultaneously moved in the axial direction relative to each other and rotated against each other. This can be formed helically on the joining surfaces circumferential indentations and formations that do not intersect.

Bevorzugt sind die Feststoffpartikel als unregelmäßig geformte Körner ausgebildet. Unregelmäßig geformte Feststoffpartikel, insbesondere Hartstoffpartikel, haben den Vorteil, dass sie bei den vorangehend beschriebenen Relativbewegungen der Fügeabschnitte in der Regel nicht einfach auf den Fügeflächen abrollen und dabei nur geringe Verformungen der Oberflächen erzeugen, sondern sich in Fügespalt verhaken oder verkeilen können und sich besser und tiefer in die Oberflächen einschneiden bzw. einquetschen. Dadurch kann eine vorteilhafte, tiefere Strukturierung bzw. Profilierung der Fügeflächen erreicht werden. Dies sorgt für einen verstärkten Formschlusseffekt und damit eine höhere Belastbarkeit der Klebeverbindung. Darüber hinaus werden die Hartstoffpartikel beim Zusammenführen der Fügeteile sicher in den Fügespalt mitgeschleppt. Eine unregelmäßige, scharfkantige Form der Hartstoffpartikel kann dadurch realisiert werden, dass sie als gemahlene bzw. gebrochene Bruchkörper hergestellt werden. Beispielsweise können gebrochene Körner aus Korund, Silizium- oder Borcarbid oder dergleichen Hartstoffen eingesetzt werden, die aufgrund ihrer außerordentlich guten abrasiven Eigenschaften als Schleif- oder Poliermittel verwendet werden. Diese Eigenschaften kommen im erfindungsgemäßen Verfahren der Funktionalität beim Profilieren der Fügeflächen zugute.Preferably, the solid particles are formed as irregularly shaped grains. Irregularly shaped solid particles, in particular hard material particles, have the advantage that, in the above-described relative movements of the joining sections, they generally do not simply roll on the joining surfaces and thereby produce only slight deformations of the surfaces, but can get caught or wedged into the joint gap and become better and better cut deeper into the surfaces or pinch. As a result, an advantageous, deeper structuring or profiling of the joining surfaces can be achieved. This ensures a reinforced form-fitting effect and thus a higher load capacity of the adhesive bond. In addition, the hard particles are entrained safely in the joint gap when joining the parts to be joined. An irregular, sharp-edged form of the hard material particles can be realized by producing them as ground or broken fragments. For example, broken grains of corundum, silicon or boron carbide or the like hard materials can be used, which are used because of their extremely good abrasive properties as a grinding or polishing agent. In the method according to the invention, these properties benefit from the functionality when profiling the joining surfaces.

Der Verlauf der mittels der Hartstoffpartikel eingearbeiteten Strukturierung bzw. Profilierung kann an die Werkstoffe der Fügeteile, die Geometrie des Fügespalts und an den eingesetzten Klebstoff angepasst werden. The course of the structuring or profiling incorporated by means of the hard material particles can be adapted to the materials of the parts to be joined, the geometry of the joint gap and to the adhesive used.

Diesbezüglich kann es vorteilhaft sein, dass die Korngröße größer ist als das halbe radiale Spiel zwischen den Fügeabschnitten. Als Korngröße ist der Durchmesser der kleinsten Kugel zu sehen, in die das jeweilige Korn passt. Die Korngröße kann bevorzugt zwischen 0,1% und 50%, besonders bevorzugt zwischen 1% und 10% größer sein als das halbe radiale Spiel (= der mittlere Abstand) zwischen den Fügeabschnitten. Wird die Korngröße größer gewählt als das halbe radiale Spiel, also der mittleren Breite eines gleichmäßig umlaufenden Fügespalts, bewirken die Hartstoffpartikel beim Einbringen in den Fügespalt zwangsläufig eine plastische Verformung der Oberflächen der Fügeflächen. Konkret werden die Hartstoffpartikel teilweise in die Oberfläche eingepresst und erzeugen dabei Ein- und Ausformungen in Form von Rändelungen oder Riffelungen, und schneiden teilweise nut- oder rillenförmige Vertiefungen in die Fügeflächen ein. Dabei ist es vorteilhaft, dass die Strukturierung bzw. Profilierung senkrecht zur Oberfläche der Fügeflächen tiefer ein- und ausgeformt werden kann, wodurch die Festigkeit der Klebeverbindung erhöht werden kann.In this regard, it may be advantageous that the grain size is greater than half the radial clearance between the joining sections. The grain size is the diameter of the smallest sphere in which the respective grain fits. The grain size may preferably be between 0.1% and 50%, more preferably between 1% and 10% greater than half the radial clearance (= the mean distance) between the joining sections. If the grain size chosen to be greater than half the radial clearance, ie the average width of a uniform circumferential joint gap, cause the hard particles when introduced into the joint gap inevitably plastic deformation of the surfaces of the joint surfaces. Specifically, the hard particles are partially pressed into the surface and thereby produce indentations and formations in the form of knurls or corrugations, and cut partially groove or grooved depressions in the joining surfaces. It is advantageous that the structuring or profiling perpendicular to the surface of the joint surfaces can be formed deeper and shaped, whereby the strength of the adhesive bond can be increased.

Es ist dabei weiterhin vorteilhaft, dass die Hartstoffpartikel, die größer sind als die mittlere Breite des Fügespalts, selbst jeweils formschlüssig in die von ihnen eingebrachten Einformungen in den Oberflächen der Fügeflächen eingreifen. Dadurch können sie zusätzlich zu den vorangehend beschriebenen Funktionen zur koaxialen Zentrierung und zur Profilierung bzw. Strukturierung der Fügeflächen eine weitere Funktion als Formschlusselemente übernehmen, welche mit der Profilierung bzw. Strukturierung der Fügeflächen in formschlüssigen Eingriff stehen und diese somit formschlüssig gegeneinander verriegeln, wodurch die Belastbarkeit und Haltbarkeit der Klebeverbindung weiter erhöht wird. It is furthermore advantageous that the hard material particles, which are larger than the average width of the joint gap, each themselves interlock positively in the indentations introduced by them in the surfaces of the joint surfaces. As a result, in addition to the above-described functions for coaxial centering and for profiling or structuring of the joining surfaces, they can take on a further function as interlocking elements, which engage in a positive engagement with the profiling or structuring of the joining surfaces and thus positively lock them against one another, thereby increasing the load capacity and durability of the adhesive bond is further increased.

Es ist zu bevorzugen, wenn die Feststoffpartikel unterschiedliche Korngrößen aufweisen. Dabei soll bevorzugt ein Gemisch aus Körnern mit 30% Volumenanteil mit Körnern mit einer Korngröße von weniger als 2% in Bezug zum Spiel oder Abstand zwischen den Fügeflächen, sowie 20%–30% Volumenanteil mit Körnern mit einer Korngröße von 2% bis 7% des Spiels, sowie 20%–30% Volumenanteil mit Körnern mit einer Korngröße von 7% bis 25% des Spiels, sowie 5%–10% Volumenanteil mit Körnern mit einer Korngröße von 25% bis 50% des Spiels in den Klebstoff eingebracht sein.It is preferable if the solid particles have different grain sizes. In this case, preferably a mixture of grains with 30% volume fraction with grains having a grain size of less than 2% in relation to clearance or distance between the joining surfaces, and 20% -30% volume fraction with grains having a grain size of 2% to 7% of Game, as well as 20% -30% volume fraction with grains having a grain size of 7% to 25% of the game, as well as 5% -10% volume fraction with grains having a grain size of 25% to 50% of the game be incorporated into the adhesive.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Fügeflächen zylindermantelförmig ausgebildet sind, d.h. die Fügeflächen zumindest abschnittweise einen kreisrunden Querschnitt haben. In diesen Fall entspricht das radiale Spiel der Differenz der Durchmesser der Fügeabschnitte und der Öffnung. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Fügeabschnitte abschnittweise konisch ausgebildet sind. Das Spiel bezeichnet dann den kleinsten relativen Abstand der Kegelmantelflächen zueinander, wird also nicht radial, sondern um den Kegelwinkel gegen die Längsachse geneigt gemessenIt is preferably provided that the joining surfaces are formed in a cylinder jacket, i. the joining surfaces at least in sections have a circular cross-section. In this case, the radial clearance of the difference corresponds to the diameter of the joint sections and the opening. Alternatively or additionally, it is possible for the joining sections to be conical in sections. The game then designates the smallest relative distance of the conical surface to each other, so it is not measured radially, but inclined to the cone angle against the longitudinal axis

Weiter wird eine Lenkwelle mit einer Verbindungsanordnung bereitgestellt, die zwei Fügeteile, umfasst, wobei das eine Fügeteil eine Gelenkgabel ist und das andere Fügeteil eine Welle ist, wobei zwischen den beiden Fügeteilen ein Fügespalt angeordnet ist, wobei erfindungsgemäß in den Fügespalt ein viskoser Klebstoff als Verbindungsmittel eingebracht ist und zusätzlich separate Feststoffpartikeln im Fügespalt angeordnet sind.Further, a steering shaft is provided with a connection assembly comprising two joining parts, wherein the one joining part is a yoke and the other joining part is a shaft, wherein between the two joining parts, a joint gap is arranged, according to the invention in the joint gap a viscous adhesive as a connecting means is introduced and additionally separate solid particles are arranged in the joint gap.

Durch eine scharfkantige Form der Feststoffpartikel können beispielsweise rillenförmige Vertiefungen gebildet werden, in denen sich der Klebstoff verteilen kann und damit eine dauerhafte Fügeverbindung beider Fügeteile schafft. Es ist weiterhin denkbar und möglich, dass eine derartige Klebeverbindung zwischen anderen Bauteilen einer Lenkvorrichtung vorgesehen ist, wie beispielsweise zwischen einem Lenkritzel und einer Lenkwelle, zwischen einem Betätigungshebel und einem Klemmbolzen und dergleichen. Besonders bevorzugt werden die Fügeteile durch schnelles Drehen des einen Fügeteils, z.B. der Welle, im anderen Fügeteil, z.B. der Gelenkgabel, miteinander verbunden. Die schnellen, wiederholten und gleichmässigen Bewegungen der Welle gegenüber der Gabel verursachen eine Erwärmung des Klebstoffs. Die erhöhte Temperatur beim Fügeprozess ermöglicht ein schnelleres Aushärten des Klebstoffs, so dass die Aushärtezeit verkürzt werden kann. By a sharp-edged form of the solid particles groove-like depressions can be formed, for example, in which the adhesive can be distributed and thus creates a permanent joint connection of both joining parts. It is also conceivable and possible that such an adhesive connection between other components of a steering device is provided, such as between a steering pinion and a steering shaft, between an actuating lever and a clamping bolt and the like. Particularly preferably, the joining parts are obtained by rapidly turning the one joining part, e.g. the shaft, in the other joining part, e.g. the yoke, interconnected. The rapid, repeated and steady movements of the shaft with respect to the fork cause heating of the adhesive. The increased temperature during the joining process allows a faster curing of the adhesive, so that the curing time can be shortened.

Alle einzelnen Merkmale, die in den vorgenannten einzelnen Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, können miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Dies schließt insbesondere, aber nicht ausschließlich die Gestaltung der dem Klebstoff zugefügten Feststoffpartikel ein.All the individual features illustrated in the aforementioned individual embodiments of the invention may be combined and / or interchanged without departing from the scope of the invention. This includes in particular, but not exclusively, the design of the solid particles added to the adhesive.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:Advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. In detail show:

1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeug-Lenksystems, 1 a schematic perspective view of a motor vehicle steering system,

2 eine Gelenkwelle des Lenksystems gemäß 1, 2 a propeller shaft of the steering system according to 1 .

3 eine Lenkwelle der Gelenkwelle gemäß 2 in perspektivischer Ansicht, 3 a steering shaft of the propeller shaft according to 2 in perspective view,

4 die Lenkwelle gemäß 3 in einer Schnittansicht entlang der Längsachse, in koaxialer, axial auseinander gezogener Anordnung des Wellenabschnitts und der Gelenkgabel, 4 the steering shaft according to 3 in a sectional view along the longitudinal axis, in coaxial, axially pulled apart arrangement of the shaft portion and the yoke,

5 die Lenkwelle gemäß 3 in einer Schnittansicht entlang der Längsachse, in Fügeposition der Gelenkgabel auf dem Wellenabschnitt, 5 the steering shaft according to 3 in a sectional view along the longitudinal axis, in the joining position of the yoke on the shaft portion,

6 die Lenkwelle gemäß 3 in einer Schnittansicht entlang der Längsachse, wie in 4 in einer alternativen Schrittfolge des Verfahrens, 6 the steering shaft according to 3 in a sectional view along the longitudinal axis, as in 4 in an alternative sequence of steps of the method,

7 schematische Darstellung einer Fügeoberfläche nach Ende der Fügeoperation gemäß 4, sowie 7 schematic representation of a joining surface after the end of the joining operation according to 4 , such as

8 der Fügespalt zwischen der Lenkwelle und der Gelenkgabel gemäß 3, 4, 5, oder 6 in einer Schnittansicht entlang der Längsachse. 8th the joint gap between the steering shaft and the yoke according to 3 . 4 . 5 , or 6 in a sectional view along the longitudinal axis.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.

1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer Kraftfahrzeuglenkung 100, wobei vom Fahrer über ein Lenkrad 102 ein Drehmoment als Lenkmoment in eine Lenkwelle 1 eingebracht werden kann. Das Lenkmoment wird über die Lenkwelle 1 auf ein Lenkritzel 104 übertragen, welches mit einer Zahnstange 106 kämmt, die dann ihrerseits über entsprechende Spurstangen 108 den vorgegebenen Lenkwinkel auf die lenkbaren Räder 110 des Kraftfahrzeugs überträgt. Das Lenkritzel 104 bildet zusammen mit der Zahnstange 106 ein Lenkgetriebe 105. Das Lenkgetriebe 105 weist ein hier nicht dargestelltes Gehäuse auf, in dem das Lenkritzel 104 drehbar und die Zahnstange 106 längsverschieblich gelagert ist. 1 shows a schematic perspective view of a motor vehicle steering 100 , being from the driver via a steering wheel 102 a torque as a steering torque in a steering shaft 1 can be introduced. The steering torque is via the steering shaft 1 on a steering pinion 104 Transferring with a rack 106 combs, which in turn on corresponding tie rods 108 the predetermined steering angle on the steerable wheels 110 of the motor vehicle transmits. The steering pinion 104 forms together with the rack 106 a steering gear 105 , The steering gear 105 has a housing, not shown here, in which the steering pinion 104 rotatable and the rack 106 is mounted longitudinally displaceable.

Eine elektrische und/oder hydraulische Hilfskraftunterstützung kann in Form einer Hilfskraftunterstützung 112, alternativ auch einer Hilfskraftunterstützung 114 beziehungsweise 116, entweder mit der Lenkwelle 1, dem Lenkritzel 104 beziehungsweise der Zahnstange 106 gekoppelt sein. Die jeweilige Hilfskraftunterstützung 112, 114 oder 116 trägt ein Hilfsdrehmoment in die Lenkwelle 1, das Lenkritzel 104 und/oder eine Hilfskraft in die Zahnstange 106 ein, wodurch der Fahrer bei der Lenkarbeit unterstützt wird. Die drei unterschiedlichen in der 1 dargestellten Hilfskraftunterstützungen 112, 114 und 116 zeigen alternative Positionen für deren Anordnung. Üblicherweise ist nur eine einzige der gezeigten Positionen mit einer Hilfskraftunterstützung belegt. Das Hilfsdrehmoment oder die Hilfskraft, welches bzw. welche zur Unterstützung des Fahrers mittels der jeweiligen Hilfskraftunterstützung 112, 114 oder 116 aufgebracht werden soll, wird unter Berücksichtigung des von einem Drehmomentsensor 118 ermittelten Eingangsdrehmoments bestimmt, der in der Hilfskraftunterstützung 112 oder 114 angeordnet sein kann. An electric and / or hydraulic power assistance may take the form of an auxiliary power assistance 112 , alternatively an auxiliary power assistance 114 respectively 116 , either with the steering shaft 1 , the steering pinion 104 or the rack 106 be coupled. The respective assistant assistance 112 . 114 or 116 carries an auxiliary torque in the steering shaft 1 , the steering pinion 104 and / or an assistant in the rack 106 a, whereby the driver is assisted in the steering work. The three different in the 1 illustrated auxiliary power assistance 112 . 114 and 116 show alternative positions for their arrangement. Usually only one of the shown positions is occupied by a power assistance. The auxiliary torque or the auxiliary power, which or to assist the driver by means of the respective auxiliary power assistance 112 . 114 or 116 is to be applied, taking into account of a torque sensor 118 determined input torque, in the auxiliary power assistance 112 or 114 can be arranged.

Die Lenkwelle 1 weist eine mit dem Lenkrad 102 verbundene Eingangswelle 10 und eine mit dem Lenkritzel 104 verbundene Ausgangswelle 12 auf. The steering shaft 1 has one with the steering wheel 102 connected input shaft 10 and one with the steering pinion 104 connected output shaft 12 on.

Die Ausgangswelle 12 ist über ein Gelenk 2, welches als Universal- bzw. Kreuzgelenk ausgebildet ist, mit einer Welle 3 verbunden, die eine Zwischenwelle der Lenkwelle 1 bildet und die über ein weiteres, gleichartig aufgebautes Gelenk 2 mit einer Eingangswelle 119 des Lenkgetriebes 105 verbunden ist.The output shaft 12 is about a joint 2 , which is designed as a universal or universal joint, with a shaft 3 connected to an intermediate shaft of the steering shaft 1 forms and over another, similarly structured joint 2 with an input shaft 119 of the steering gear 105 connected is.

2 zeigt teilweise einen Abschnitt der Lenkwelle 1, nämlich einen Abschnitt der Welle 3, die über ein Gelenk 2 mit der Ausgangswelle 12 oder der Eingangswelle 119 verbunden ist. 2 partially shows a portion of the steering shaft 1 namely a section of the shaft 3 that have a joint 2 with the output shaft 12 or the input shaft 119 connected is.

Das Gelenk 2 umfasst eine auf der Welle 3 koaxial zu deren Längsachse 31 angebrachte Gelenkgabel 21. Die Gelenkgabel 21 ist in an sich bekannter Weise über ein Zapfenkreuz 22 gelenkig mit einer im Prinzip ähnlich aufgebauten zweiten Gelenkgabel 23 verbunden, die auf der Ausgangswelle 12 oder der Eingangswelle 119 angebracht ist.The joint 2 includes one on the shaft 3 coaxial with its longitudinal axis 31 attached articulated fork 21 , The joint fork 21 is in a conventional manner via a spider 22 articulated with a basically similar constructed second yoke 23 connected to the output shaft 12 or the input shaft 119 is appropriate.

Die Welle 3 stellt im Sinne der Erfindung ein erstes Fügeteil dar, und die Gelenkgabel 21 ein zweites Fügeteil, welches stoffschlüssig mit der Welle 3 verbunden ist, die in diesem Aufbau auch als Hybrid-Gelenkwelle bezeichnet wird. Die Welle 3 kann bevorzugt aus einem Leichtbaustoff bestehen, indem sie beispielsweise als CFK-Rohr (CFK = Carbonfaserverstärkter Kunststoff) ausgebildet ist. Die Gelenkgabel 21 kann beispielsweise aus einem ebenfalls leichten, festen Werkstoff bestehen, bevorzugt einem Metall wie beispielweise Aluminium, Magnesium oder Titan. The wave 3 represents within the meaning of the invention, a first joining part, and the yoke 21 a second joining part, which cohesively with the shaft 3 is connected, which is referred to in this structure as a hybrid cardan shaft. The wave 3 may preferably consist of a lightweight construction material, for example by being designed as CFRP pipe (CFRP = carbon fiber reinforced plastic). The joint fork 21 may for example consist of a likewise lightweight, solid material, preferably a metal such as aluminum, magnesium or titanium.

Das eine Ende der Welle 3 mit der stoffschlüssig in Fügeposition fest angebrachten, d.h. verklebten Gelenkgabel 21 ist in einer perspektivischen Ansicht in 3 dargestellt. 5 zeigt den Aufbau in einer Schnittdarstellung in Richtung der Längsachse 31.The one end of the wave 3 with the materially firmly in joining position attached, ie glued joint fork 21 is in a perspective view in 3 shown. 5 shows the structure in a sectional view in the direction of the longitudinal axis 31 ,

An ihrem freien Ende weist die Welle 3 einen Fügeabschnitt 32 auf, der zylindrisch ausgebildet ist mit einem Außendurchmesser d und einer Länge l in Richtung der Längsachse 31. Die zylindermantelförmige Außenfläche der Welle 3 bildet die erste Fügefläche 33. Die Gelenkgabel 21 weist als Fügeabschnitt eine Öffnung 24 auf, die als kreisrunde Bohrung mit einem Innendurchmesser D ausgebildet ist. Deren zylindermantelförmige Innenfläche 25 bildet die zweite Fügefläche 25. Das radiale Spiel S zwischen dem Fügeabschnitt 32 und der Öffnung 24 entspricht der Differenz S = D – d.At its free end, the shaft points 3 a joining section 32 on, which is cylindrical with an outer diameter d and a length l in the direction of the longitudinal axis 31 , The cylinder jacket-shaped outer surface of the shaft 3 forms the first joining surface 33 , The joint fork 21 has an opening as a joining section 24 on, which is formed as a circular bore with an inner diameter D. Their cylinder jacket-shaped inner surface 25 forms the second joining surface 25 , The radial clearance S between the joining section 32 and the opening 24 corresponds to the difference S = D - d.

In 4 ist die Situation vor dem Zusammenfügen dargestellt. Darin ist die Welle 3 mit ihrem Fügeabschnitt 32 mit ihrer Längsachse 31 koaxial zur Öffnung 24 zentriert ausgerichtet. In dieser Darstellung vor der Montage haben der Fügeabschnitt 32 und die Öffnung 24 axialen Abstand voneinander. In 4 the situation is shown before the assembly. That's the wave 3 with her joining section 32 with its longitudinal axis 31 coaxial with the opening 24 centered. In this representation before assembly have the joining section 32 and the opening 24 axial distance from each other.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird gemäß 4 auf den Fügeabschnitt 32 ein Klebstoff 51 als Klebstoffauftrag 5 aufgetragen, der über den Umfang im Mittel radial zumindest gleich dick wie das halbe Spiel, also S/2, oder dicker. Der Klebstoff 51 bildet eine hochviskose Masse, die auf dem Fügeabschnitt 32 haftet, und über einen relativ kurzen Zeitraum in der Größenordnung von Minuten während der Montage hinsichtlich Abmessungen und Form des Klebstoffauftrags 5 hinreichend stabil bleibt.For carrying out the method according to the invention is according to 4 on the joining section 32 an adhesive 51 as adhesive application 5 applied over the circumference in the middle radially at least as thick as half the game, ie S / 2, or thicker. The adhesive 51 forms a highly viscous mass on the joint section 32 adheres, and over a relatively short period of the order of minutes during assembly, in terms of dimensions and shape of adhesive application 5 remains sufficiently stable.

6 zeigt ein alternatives Vorgehen, bei dem der Klebstoff 51 als Klebstoffauftrag 5 auf die Fügefläche 25 der Öffnung 24, also der Innenfläche der Öffnung 24 aufgetragen wird. Ansonsten ist die relative koaxiale Positionierung von Welle 3 und Gelenkgabel 21 identisch mit der in 3 dargestellten Anordnung. 6 shows an alternative approach in which the adhesive 51 as adhesive application 5 on the joining surface 25 the opening 24 , ie the inner surface of the opening 24 is applied. Otherwise, the relative coaxial positioning of shaft 3 and yoke 21 identical to the one in 3 illustrated arrangement.

Ausgehend von der koaxialen Positionierung gemäß 4 oder 6 wird die Welle 3 in Richtung der Längsachse 31 axial auf die Gelenkgabel 21 zu bewegt, bis der Fügeabschnitt 32 vollständig koaxial innerhalb der Öffnung 24 positioniert ist. Dann liegen sich die Fügeflächen 25 und 33 radial gegenüber und begrenzen zwischen sich einen Fügespalt 6, der zylinderrohrförmig ist mit einer mittleren radialen Breite B, die dem halben Spiel S entspricht, also gilt: B = S/2 = (D – d)/2. Der Fügespalt 6 wird völlig von dem Klebstoff 51 des Klebstoffauftrags 5 ausgefüllt. Starting from the coaxial positioning according to 4 or 6 becomes the wave 3 in the direction of the longitudinal axis 31 axially on the yoke 21 to move until the joint section 32 completely coaxial inside the opening 24 is positioned. Then lie the joining surfaces 25 and 33 radially opposite and define a joint gap between them 6 which is cylinder-tube-shaped with a mean radial width B corresponding to half the play S, that is to say: B = S / 2 = (D-d) / 2. The joint gap 6 gets completely from the glue 51 the adhesive application 5 filled.

8 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung des mit dem Klebstoff 51 gefüllten Fügespalts 6. Darin ist erkennbar, dass dem Klebstoff 51 Feststoffpartikel 7 zugesetzt sind, die gleichmäßig über das Volumen verteilt sind. Die Feststoffpartikel 7 sind in dem dargestellten Beispiel als Hartstoffkörner ausgebildet, beispielsweise als Korundkörner, die härter sind als die Fügeflächen 33 bzw. 25 des Fügeabschnitts 32 bzw. der Öffnung 24. Bevorzugt sind die Feststoffpartikel 7 und insbesondere die Korundkörner unregelmäßig und scharfkantig ausgebildet. 8th shows an enlarged sectional view of the adhesive 51 filled gap 6 , It can be seen that the adhesive 51 Solid particles 7 are added, which are evenly distributed over the volume. The solid particles 7 are formed in the example shown as hard material grains, for example as corundum grains that are harder than the joining surfaces 33 respectively. 25 of the joining section 32 or the opening 24 , Preference is given to the solid particles 7 and especially the corundum grains formed irregular and sharp-edged.

Beim Einsetzen der Welle 3 in die Öffnung, d.h. bei der axialen Bewegung von Stellung aus 4 in die Fügeposition gemäß 5 werden die Feststoffpartikel 7 axial mit dem Klebstoffauftrag 5 mitgeschleppt und bewegen sich dabei auf den Fügeflächen 33 und 25 entlang. Dadurch, dass die Feststoffpartikel 7 aus Hartstoff bestehen, graben oder quetschen sie sich dabei in die Fügeflächen 33 und 25 ein, so dass dort radiale Vertiefungen 71 entstehen, die mit den dazwischen verbleibenden Vorsprüngen eine dreidimensionale Strukturierung bzw. Profilierung bilden, und die von dem Klebstoff 51 ausgefüllt werden, so dass sie in den Klebstoffauftrag 5 formschlüssig eingebettet sind. Entsprechend der axialen Längsbewegung verlaufen die Vertiefungen ebenfalls in Richtung der Längsachse 31. In 7 sind beispielhaft die Vertiefungen 71 in Form eines eingekratzten oder eingequetschten riefenartigen Profils in die Fügefläche 25 der Gelenkgabel 21 dargestellt. Aus Gründen der Übersicht wurde der Klebstoffauftrag in dieser Ansicht weggelassen.When inserting the shaft 3 in the opening, ie in the axial movement of position 4 in the joining position according to 5 become the solid particles 7 axially with the adhesive application 5 dragged along and move on the joining surfaces 33 and 25 along. Because of the solid particles 7 made of hard material, they dig or squeeze into the joining surfaces 33 and 25 a, so that there radial recesses 71 arise, which form a three-dimensional structuring or profiling with the remaining projections between them, and the adhesive 51 be filled out, so that they are in the adhesive application 5 embedded in a form-fitting manner. According to the axial longitudinal movement, the recesses also extend in the direction of the longitudinal axis 31 , In 7 are exemplary the wells 71 in the form of a scratched or crushed riefenartigen profile in the joint surface 25 the yoke 21 shown. For clarity, the adhesive application was omitted in this view.

Bei oder nach dem axialen Einsetzen, welches in 4 mit dem Pfeil parallel zur Längsachse 31 angedeutet ist, kann die Welle 3 relativ zur Öffnung 24 um die Längsachse 31 verdreht werden. Dadurch werden die Feststoffpartikel 7 in dem Klebstoffauftrag 5 bezüglich der Fügeflächen 33 und 25 in Umfangsrichtung bewegt, so dass sie wie vorangehend beschrieben Vertiefungen in die Fügeflächen 33 und 25 einbringen, die entsprechend der Drehbewegung in Umfangsrichtung verlaufen.At or after the axial insertion, which in 4 with the arrow parallel to the longitudinal axis 31 implied, the wave can 3 relative to the opening 24 around the longitudinal axis 31 to be twisted. This will cause the solid particles 7 in the adhesive application 5 concerning the joining surfaces 33 and 25 moved in the circumferential direction, so that they as described above depressions in the joining surfaces 33 and 25 bring in, which extend in accordance with the rotational movement in the circumferential direction.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Welle 3 während des Einsetzens in die Öffnung 24 abwechselnd Dreh- und Längsbewegungen ausführt, entweder in einer vorgegebenen Abfolge oder auch einem stochastischen Verfahren. Dadurch kann ein Muster von regelmäßig definierten oder auch unregelmäßig angeordneten Vertiefungen 71 gebildet werden. Die dadurch gebildete dreidimensionale Strukturierung der Oberflächen sorgt dafür, dass die Fügeflächen 33 und 25, also die einander im Fügespalt 6 gegenüberliegenden Oberflächen des Fügeabschnitts 32 und der Öffnung 24 nach dem Aushärten formschlüssig über den dann festen Klebstoffauftrag 5 miteinander verbunden sind. Durch die Anordnung der Vertiefungen in axialer (Längs-)Richtung und in Umfangsrichtung wird die Belastbarkeit der Klebeverbindung in Längsrichtung und bezüglich der Übertragung von Drehmomenten erhöht.It is particularly advantageous if the shaft 3 during insertion into the opening 24 alternately performs rotational and longitudinal movements, either in a predetermined sequence or a stochastic process. As a result, a pattern of regularly defined or irregularly arranged depressions 71 be formed. The resulting three-dimensional structuring of the surfaces ensures that the joining surfaces 33 and 25 that is, each other in the joint gap 6 opposite surfaces of the joining section 32 and the opening 24 after curing, form-fitting over the then solid adhesive application 5 connected to each other. The arrangement of the recesses in the axial (longitudinal) direction and in the circumferential direction increases the load capacity of the adhesive connection in the longitudinal direction and with respect to the transmission of torques.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, dass zumindest ein Teil der Feststoffpartikel 7 gleich groß ist wie die Breite B des Fügespalts 6, oder größer. Dadurch ordnen sich die Feststoffpartikel 7 im Fügespalt 6 in einer einzigen radialen Schicht bzw. Lage an, wobei sie an beiden Fügeflächen 33 und 25 anliegen. Beim vorangehend beschriebenen Einsetzen unter Anwendung von relativen Dreh- und Längsbewegungen werden die Oberflächen besonders effektiv mit eingefurchten – eigeschnittenen bzw. eingekerbten – Vertiefungen versehen, so dass ein fester Formschluss mit dem Klebstoffauftrag 5 sichergestellt ist. Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass die Feststoffpartikel 7 selbst zwischen den Fügeflächen 33 und 25 als Formschlusselemente fungieren, diese also durch formschlüssiges Eingreifen in die eingefurchten Vertiefungen 71 formschlüssig miteinander verriegeln. An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that at least part of the solid particles 7 is equal to the width B of the joint 6 , or larger. As a result, arrange the solid particles 7 in the joint gap 6 in a single radial layer or layer, wherein they are at both joining surfaces 33 and 25 issue. In the above-described insertion using relative rotational and longitudinal movements, the surfaces are particularly effectively provided with grooved - eigedenen or notched - wells, so that a tight fit with the adhesive application 5 is ensured. It is also advantageous that the solid particles 7 even between the joining surfaces 33 and 25 act as interlocking elements, so this by positive engagement in the recessed depressions 71 lock positively with each other.

Darüber hinaus sorgen die Feststoffpartikel 7 für eine zentrierte Abstützung des Fügeabschnitts 32 in der Öffnung 24 über den gesamten Umfang, da der Fügespalt 6 bereits bei einer gedachten Verteilung von mindestens drei Feststoffpartikeln 7 der Größe B = S/2 mit gleichbleibend umlaufender Breite geometrisch definiert ist. Dadurch findet beim Einsetzen eine selbsttätige Zentrierung des Fügeabschnitts 32 innerhalb der Öffnung 24 statt. Bis zum Aushärten des Klebstoffs 51 kann damit keine externe zentrierte Abstützung entfallen, wodurch die Fertigung vereinfacht wird.In addition, the solid particles provide 7 for a centered support of the joining section 32 in the opening 24 over the entire circumference, as the joint gap 6 already with an imaginary distribution of at least three solid particles 7 the size B = S / 2 is defined geometrically with constant circumferential width. As a result, when inserting an automatic centering of the joint section 32 inside the opening 24 instead of. Until the glue hardens 51 can thus be omitted no external centered support, whereby the production is simplified.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lenkwelle steering shaft
1010
Eingangswelle input shaft
12 12
Ausgangswelleoutput shaft
100100
Kraftfahrzeuglenkung Motor vehicle steering system
102 102
Lenkradsteering wheel
104 104
Lenkritzelsteering pinion
105105
Lenkgetriebe  steering gear
106106
Zahnstange rack
108108
Spurstange tie rod
110110
Rad wheel
112, 114, 116112, 114, 116
Hilfskraftunterstützung Power assistance
118118
Drehmomentsensor torque sensor
119 119
Eingangswelleinput shaft
22
Gelenk joint
2121
Gelenkgabel yoke
2222
Zapfenkreuz spider
23 23
Gelenkgabelyoke
2424
Öffnung opening
2525
Fügefläche joining surface
33
Welle wave
3131
Längsachse longitudinal axis
32 32
FügeabschnittAdd section
3333
Fügefläche joining surface
dd
Außendurchmesser outer diameter
DD
Innendurchmesser Inner diameter
ll
Länge length
SS
Spiel game
55
Klebstoffauftrag adhesive application
5151
Klebstoff adhesive
66
Fügespalt joining gap
B B
Breitewidth
77
Feststoffpartikel Solid particles
7171
Vertiefungen wells

Claims (11)

Verfahren zum Herstellen einer stoffschlüssigen Fügeverbindung zwischen zwei Fügeteilen (2, 3) in Lenkungssystemen, die einander gegenüberliegende, einen Fügespalt (6) begrenzende Fügeflächen (25, 33) aufweisen, wobei in den Fügespalt (6) ein viskoser Klebstoff (51) eingebracht wird, der nach dem Aushärten eine feste Klebeverbindung bildet, wobei das erste der Fügeteile (3) einen Fügeabschnitt (32) mit rotationssymmetrischem Querschnitt aufweist mit einer Außenumfangsfläche, die die erste Fügefläche (33) bildet, und das zweite der Fügeteile (2) eine Öffnung (24) mit rotationssymmetrischem Öffnungsquerschnitt aufweist mit einer Innenumfangsfläche, die die zweite Fügefläche (25) bildet, wobei der Fügeabschnitt (32) des ersten Fügeteils (3) mit radialem Spiel (S) koaxial innerhalb der Öffnung (24) des zweiten Fügeteils (2) angeordnet wird, und zwischen der ersten und zweiten Fügefläche (33 und 25) der Fügespalt (6) gebildet wird, der eine radiale Breite (B) aufweist, die im Mittel dem halben radialen Spiel (S/2) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (51) mit separaten Feststoffpartikeln (7) gefüllt ist.Method for producing a bonded joint connection between two parts to be joined ( 2 . 3 ) in steering systems facing each other, a joint gap ( 6 ) bounding surfaces ( 25 . 33 ), wherein in the joint gap ( 6 ) a viscous adhesive ( 51 ), which forms a firm adhesive bond after curing, wherein the first of the adherends ( 3 ) a joining section ( 32 ) having a rotationally symmetrical cross-section with an outer circumferential surface which is the first joining surface ( 33 ), and the second of the parts to be joined ( 2 ) an opening ( 24 ) having a rotationally symmetrical opening cross-section with an inner peripheral surface, the second joining surface ( 25 ), the joining section ( 32 ) of the first part to be joined ( 3 ) with radial play (S) coaxially within the opening ( 24 ) of the second joining part ( 2 ) and between the first and second joining surfaces ( 33 and 25 ) the joint gap ( 6 ) is formed, which has a radial width (B) which corresponds on average to half the radial clearance (S / 2), characterized in that the adhesive ( 51 ) with separate solid particles ( 7 ) is filled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Feststoffpartikel (7) eine Korngröße zumindest gleich dem halben radialen Spiel (S/2) zwischen den Fügeabschnitten (32, 24) aufweist.A method according to claim 1, characterized in that at least a part of the solid particles ( 7 ) a grain size at least equal to half the radial clearance (S / 2) between the joining sections ( 32 . 24 ) having. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffpartikel (7) zumindest teilweise eine größere Härte haben als die Fügeteile (3, 2) im Bereich der Fügeflächen (25, 33).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solid particles ( 7 ) at least partially have a greater hardness than the joining parts ( 3 . 2 ) in the area of the joining surfaces ( 25 . 33 ). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffpartikel (7) als unregelmäßig geformte Körner ausgebildet sind. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solid particles ( 7 ) are formed as irregularly shaped grains. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße größer ist als das halbe radiale Spiel (S/2) zwischen den Fügeabschnitten (32, 24). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the grain size is greater than half the radial clearance (S / 2) between the joining sections ( 32 . 24 ). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße zwischen 0,1% und 50%, bevorzugt zwischen 1% und 10%, größer ist als das halbe radiale Spiel (S/2) zwischen den Fügeabschnitten (32, 24).A method according to claim 5, characterized in that the grain size between 0.1% and 50%, preferably between 1% and 10%, is greater than half the radial clearance (S / 2) between the joining sections ( 32 . 24 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeflächen (25, 33) zylindermantelförmig ausgebildet sind. A method according to claim 1, characterized in that the joining surfaces ( 25 . 33 ) are formed cylindrical barrel-shaped. Verfahren zum Herstellen einer stoffschlüssigen Fügeverbindung zwischen zwei Fügeteilen (2, 3) in Lenkungssystemen, gekennzeichnet durch die Schritte: – Aufbringen eines Klebstoffs (51) auf zumindest eine der Fügeflächen (25, 33), der mit separaten Feststoffpartikeln (7) gefüllt ist, und – Koaxiales Positionieren der Fügeteile (3, 2) relativ zueinander außerhalb des Fügespalts (6), anschließend: – Bewegen der Fügeteile (3, 2) relativ zueinander bei einander im Fügespalt (86) gegenüberliegenden Fügeflächen (25, 33) in zumindest einer Erstreckungsrichtung der Fügeflächen (25, 33), – Positionieren der beiden Fügeteile (3, 2) in eine gewünschte Fügeposition.Method for producing a bonded joint connection between two parts to be joined ( 2 . 3 ) in steering systems, characterized by the steps of: - applying an adhesive ( 51 ) on at least one of the joining surfaces ( 25 . 33 ), with separate solid particles ( 7 ) is filled, and - Coaxial positioning of the parts to be joined ( 3 . 2 ) relative to each other outside the joining gap ( 6 ), then: - moving the parts to be joined ( 3 . 2 ) relative to each other at each other in the joint gap ( 86 ) opposite joining surfaces ( 25 . 33 ) in at least one extension direction of the joining surfaces ( 25 . 33 ), - positioning the two parts to be joined ( 3 . 2 ) in a desired joining position. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die im Fügespalt (6) gegenüberliegenden Fügeflächen (25, 33) in axialer Richtung relativ zueinander bewegt werden.A method according to claim 8, characterized in that in the joint gap ( 6 ) opposite joining surfaces ( 25 . 33 ) are moved in the axial direction relative to each other. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die im Fügespalt (6) gegenüberliegenden Fügeflächen (25, 33) in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegt werden.A method according to claim 8, characterized in that in the joint gap ( 6 ) opposite joining surfaces ( 25 . 33 ) are moved in the circumferential direction relative to each other. Lenkwelle mit einer Verbindungsanordnung umfassend zwei Fügeteile (2, 3), wobei das eine Fügeteil (2) eine Gelenkgabel (21) ist und das andere Fügeteil (3) eine Welle ist, wobei zwischen beiden Fügeteilen (2, 3) ein Fügespalt (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Fügespalt ein Klebstoff (51) als Verbindungsmittel eingebracht ist und separate Feststoffpartikel (7) im Fügespalt (6) angeordnet sind.Steering shaft with a connection arrangement comprising two joining parts ( 2 . 3 ), wherein the one joining part ( 2 ) a yoke ( 21 ) and the other joining part ( 3 ) is a shaft, wherein between the two parts ( 2 . 3 ) a joint gap ( 6 ), characterized in that in the joint gap an adhesive ( 51 ) is introduced as a connecting means and separate solid particles ( 7 ) in the joint gap ( 6 ) are arranged.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112303081A (en) * 2020-10-28 2021-02-02 立讯智造(浙江)有限公司 Adhesive tape rolling device
DE102020132654A1 (en) 2020-12-08 2022-06-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Fastening element comprising a shank element for receiving a supply of adhesive, for bonding to a substrate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19528455A1 (en) * 1995-08-03 1997-02-06 Opel Adam Ag Connection between two component parts of motor car - has one part held releasably by connecting piece which is also connected to other component part
DE102010003574A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Press composite for use as component of pump utilized to supply e.g. lubrication oil to combustion engine of motor car, has mixtures arranged in respective surfaces of joining parts, and containing hard material particle in carrier mass

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4793042A (en) * 1983-09-19 1988-12-27 Inland Steel Company Rolling mill roll assembly
DE102005008192A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Bayerische Motoren Werke Ag Pipe connection held in position with glue, comprising particularly shaped pipe ends and rigid granules present in glue
DE102012001943B4 (en) * 2012-02-02 2016-11-17 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH Method for producing a tubular rotationally symmetrical motor vehicle chassis component such as a piston rod, and composite piston rod

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19528455A1 (en) * 1995-08-03 1997-02-06 Opel Adam Ag Connection between two component parts of motor car - has one part held releasably by connecting piece which is also connected to other component part
DE102010003574A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Press composite for use as component of pump utilized to supply e.g. lubrication oil to combustion engine of motor car, has mixtures arranged in respective surfaces of joining parts, and containing hard material particle in carrier mass

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112303081A (en) * 2020-10-28 2021-02-02 立讯智造(浙江)有限公司 Adhesive tape rolling device
DE102020132654A1 (en) 2020-12-08 2022-06-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Fastening element comprising a shank element for receiving a supply of adhesive, for bonding to a substrate

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