DE102017129776A1 - Baugruppe aus Welle und Gabelkopf - Google Patents

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Takuya AIBA
Toru Sekiguchi
Koji Hirooka
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Abstract

Ein Gabelkopf (20) weist einen Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21) und einen dünnen Abschnitt (22) auf. Der Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21) ist auf ein vorderes Ende einer Welle (30) aufgesteckt. Der dünne Abschnitt (22) erstreckt sich von dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21) auf die Welle (30) zu und ist dünner als der Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21). Der Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21) weist einen Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers (21a) und einen Stufenabschnitt (21c) auf. Der Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmesser (21a) weist einen Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmesser (31) ist. Der Stufenabschnitt (21c) erstreckt sich von einem Ende des Gabelkopfabschnitts allgemeinen Durchmessers (21a) auf eine Achslinie (CL) zu und weist einen Innendurchmesser auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmessers. Der Stufenabschnitt (21c) schlägt an ein vorderes Ende des Abschnitts großen Durchmessers (31) an. Der dünne Abschnitt (22) weist Abschnitte reduzierten Radius' (22a) auf, die geringere Radien haben als der Außenradius des Abschnitts großen Durchmessers (31).

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Herstellungstechniken einer Baugruppe aus einer Welle und einem Gabelkopf.
  • Hintergrund der Erfindung
  • In einem typischen Fahrzeug erstreckt sich eine Lenkwelle von einem Lenkrad zur Fahrzeugfront, um ein Lenkmoment des Lenkrads auf die Räder zu übertragen. Beispielsweise umfasst die Lenksäule eine Welle und einen Gabelkopf, der am Frontendabschnitt (vorderes Ende) der Welle befestigt ist und Teil einer Kopplung bildet. Die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. H3-248727 offengelegte Technik ist eine der herkömmlichen Techniken, die eine derartige Baugruppe aus Welle und Gabelkopf betrifft.
  • In der Baugruppe aus Welle und Gabelkopf gemäß japanischer Offenlegungsschrift Nr. H3-248727 , ist der Gabelkopf auf den Endabschnitt der Welle aufgesteckt. Der Endabschnitt der Welle erstreckt sich durch einen Hauptkörper des Gabelkopfes und liegt dem Raum zwischen den Armabschnitten des Gabelkopfes gegenüber. Der Endabschnitt der Welle ist verstemmt, um sich zu dem äußeren Umfang hin zu erstrecken. Das Verstemmen des Endabschnitts der Welle verhindert, dass der Gabelkopf und die Welle sich voneinander lösen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In dem Fall der Baugruppe aus Welle und Gabelkopf gemäß japanischer Offenlegungsschrift Nr. H3-248727 ist, wenn der Durchmesser der Welle vergrößert wird, um einer größeren Last zu widerstehen, die Größe des Gabelkopfes vergrößert, um einen Raum für das Verstemmen sicherzustellen, was zu einem vergrößerten Gewicht und einer vergrößerten Größe der Lenkvorrichtung insgesamt führt. Zusätzlich benötigt eine Vergrößerung der Größe der Welle und des Gabelkopfes eine Struktur, die eine Störung mit anderen Komponenten verhindert, was zu einer verringerten Gestaltungsflexibilität führt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Baugruppe aus Welle und Gabelkopf zu schaffen, die die Kopplungsstärke zwischen dem Gabelkopf und der Welle mit einer einfachen Struktur erhöhen kann und die Größe des Gabelkopfes verringern kann.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Baugruppe aus Welle und Gabelkopf derart vorgesehen, dass die Baugruppe eine Welle und einen Gabelkopf umfasst, der an dem vorderen Ende der Welle befestigt ist. Der Gabelkopf bildet ein Teil der Kopplung.
  • Das vordere Ende der Welle ist ein Abschnitt großen Durchmessers, der einen größeren Durchmesser aufweist als ein benachbarter Abschnitt.
  • Der Gabelkopf umfasst einen Gabelkopfhauptkörperabschnitt, einen dünnen Abschnitt und zwei Armabschnitte. Der Gabelkopfhauptkörperabschnitt hat im Wesentlichen zylindrische Form und ist auf den Abschnitt großen Durchmessers aufgesteckt. Der dünne Abschnitt erstreckt sich von dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt entlang der Welle und ist dünner als der Gabelkopfhauptkörperabschnitt. Die beiden Armabschnitte erstrecken sich entlang einer axialen Linie von dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt in eine Richtung weg von der Welle, wobei sich beide Abschnitte einander gegenüber liegen.
  • Der Gabelkopfhauptkörperabschnitt weist einen Abschnitt von allgemeinem Durchmesser und einen Stufenabschnitt auf. Der Gabelkopfabschnitt von allgemeinem Durchmesser hat einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser des Abschnitts größeren Durchmessers ist, und der Stufenabschnitt erstreckt sich von dem Ende des Gabelkopfabschnitts allgemeinen Durchmessers zu der Axiallinie und weist einen Innendurchmesser auf, der geringer ist als der Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmessers.
  • Der Stufenabschnitt schlägt gegen das vordere Ende des Abschnitts großen Durchmessers an.
  • Der dünne Abschnitt umfasst Abschnitte verringerten Radius' bei denen ein Durchmesser des dünnen Abschnitts über die Axiallinie geringer ist als der Außendurchmesser wenigstens des Abschnitts großen Durchmessers.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Gabelkopf einen dünnen Abschnitt auf, der sich entlang der Welle von dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt aus erstreckt und der dünner ist als der Gabelkopfhauptkörperabschnitt. Der dünne Abschnitt umfasst die Abschnitte verringerten Radius' bei denen der Durchmesser des dünnen Abschnitts geringer ist als der Außendurchmesser wenigstens des Abschnitts größeren Durchmessers. Da der Basisabschnitt des Gabelkopfes einen verringerten Durchmesser in Richtung Welle aufweist, wird verhindert, dass sich die Welle und der Gabelkopf voneinander lösen. Die Welle muss durch den Gabelkopfhauptkörperabschnitt verlaufen, wenn das vordere Ende der Welle verstemmt werden soll, und der Spalt bzw. Freiraum zwischen den beiden Armabschnitten muss größer sein als der Außendurchmesser der Welle. Folglich, wenn der Durchmesser der Welle vergrößert werden muss, muss auch die Größe des Gabelkopfes vergrößert werden. Diesbezüglich muss, gemäß der vorliegenden Erfindung, die Welle sich nicht durch den Gabelkopfhauptkörperabschnitt erstrecken. Somit kann der Spalt bzw. Freiraum zwischen den beiden Armabschnitten kleiner sein als der Außendurchmesser der Welle. Dies reduziert die Größe des Gabelkopfes. Zusätzlich umfasst der Gabelkopf den Stufenabschnitt, der in dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt ausgebildet ist. Der Stufenabschnitt schlägt gegen das vordere Ende des Abschnitts größeren Durchmessers an. Der Gabelkopf ist an der Welle an einer genau festgelegten Position befestigt.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
    • 1 eine Seitenansicht einer Lenksäule zeigt, die eine Baugruppe aus einer Welle und einem Gabelkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst;
    • 2 eine Explosions-Perspektivansicht der Welle und des Gabelkopfes gemäß 1 zeigt;
    • 3 eine Querschnittsansicht der Baugruppe aus Welle und Gabelkopf, wie in 1 dargestellt, zeigt;
    • 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 von 3 zeigt;
    • 5 eine Ansicht zeigt, die nützlich ist, um einen Presspassvorgang einer Presspassung des Gabelkopfes auf die Welle, dargestellt in 2, zu beschreiben;
    • 6 eine Ansicht zeigt, die nützlich ist, um die Welle zu beschreiben, auf die der Gabelkopf, dargestellt in 5, pressgepasst ist;
    • 7A eine Ansicht zeigt, die nützlich ist, einen Verstemmungsvorgang des Verstemmens eines dünnen Abschnitts, dargestellt in 6, zu beschreiben;
    • 7B eine Ansicht zeigt, die nützlich ist, den Zustand zu beschreiben, in dem der dünne Abschnitt, dargestellt in Fig. 7A, verstemmt ist;
    • 8A eine Ansicht von unten eines Gabelkopfes zeigt, der in einer ersten modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Verwendung findet; und
    • 8B eine Ansicht von unten eines Gabelkopfes zeigt, der in einer zweiten modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Verwendung findet.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nachfolgend beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung bedeuten die Begriffe „rechts“ und „links“ die Bereiche rechts und links in den Zeichnungen und die Begriffe „nach oben“ und „nach unten“ geben die obere Seite und die untere Seite in den Zeichnungen an.
  • Ausführungsformen
  • In 1 ist eine Lenksäule, dargestellt, an der ein Lenkrad befestigt ist. Die Lenksäule 10 weist eine obere Welle 11 und eine untere Welle 13 auf. Ein Lenkrad Sh ist an einem Ende der oberen Welle 11 befestigt und die untere Welle 13 ist mit der oberen Welle 11 über eine Kreuzgelenkkupplung 12 verbunden.
  • Die untere Welle 13 weist einen äußere Welle 30 (Welle 30) und eine innere Welle 40 auf. Ein Gabelkopf 20, der ein Teil der Kreuzgelenkkupplung 12 bildet, ist an einem Ende der äußeren Welle 30 befestigt und die innere Welle 40 ist innerhalb der äußeren Welle 30 angeordnet und kann sich entlang eine axialen Mittellinie CL der äußeren Welle 30 bewegen.
  • Bezugnehmend auf 2 und 3 ist die äußere Welle 30 ein zylindrisches Element aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Die gesamte innere Umfangsfläche der äußeren Welle 30 ist als ein hohles Keilwellenprofil ausgebildet. Die äußere Welle 30 lagert die innere Welle 40 (siehe 1), die eine äußere Umfangsoberfläche aufweist, die als ein Keilwellenprofil ausgebildet ist, derart, dass die innere Welle 40 in der äußeren Welle 30 gleiten jedoch sich nicht drehen kann. Dass die innere Welle 40 sich in der äußeren Welle 30 nicht drehen kann bedeutet, dass die innere Welle 40 sich bezüglich der äußeren Welle 30 nicht drehen kann.
  • Die äußere Welle 30 umfasst einen gezahnten Abschnitt 31 großen Durchmessers, einen Wellenabschnitt 32 kleinen Durchmessers und einen Wellenhauptkörperabschnitt 33. Der Wellenabschnitt kleinen Durchmessers 32 ist die Fortsetzung des Abschnitts großen Durchmessers 31 und weist einen kleineren Außendurchmesser als der Abschnitt großen Durchmessers 31 auf, und der Wellenhauptkörperabschnitt 33 setzt den Wellenabschnitt kleinen Durchmessers 32 fort und weist einen leicht größeren Außendurchmesser als der Abschnitt großen Durchmessers 31 auf.
  • Der Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmessers 31 kann im Wesentlichen gleich sein zu dem Außendurchmesser des Wellenhauptkörperabschnitts 33. Weiterhin muss die äußere Welle 30 nicht den Wellenabschnitt kleinen Durchmessers 32 aufweisen. In diesem Fall setzt sich der Wellenhauptkörperabschnitt 33 mit einem Endabschnitt des Abschnitts großen Durchmessers 31 fort, und der Abschnitt großen Durchmessers 31 weist einen größeren Außendurchmesser auf, als der Außendurchmesser des Wellenhauptkörperabschnitts 33.
  • Der Gabelkopf 20 ist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet. Der Gabelkopf 20 umfasst einen Gabelkopfhauptkörperabschnitt 21, einen dünnen Abschnitt 22 und zwei Armabschnitte 23 und 23. Der Gabelkopfhauptkörperabschnitt 21 ist im Wesentlichen von zylindrischer Form und ist auf den Abschnitt großen Durchmessers 31 der äußeren Welle 30 aufgesteckt. Der dünne Abschnitt 22 erstreckt sich von dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt 21 zu der äußeren Welle 30 und ist dünner als der Gabelkopfhauptkörperabschnitt 21. Die beiden Armabschnitte 23 und 23 erstrecken sich entlang der Achslinie CL von dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt 21 in eine Richtung weg von der äußeren Welle 30 und liegen einander gegenüber.
  • Der Innenumfang des Gabelkopfhauptkörperabschnitts 21 weist einen Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers 21a, einen Gabelkopfabschnitt kleinen Durchmessers 21b und einen Stufenabschnitt 21c auf. Der Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers 21a weist einen Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen gleich ist zu dem Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmessers 31 der äußeren Welle 30. Der Gabelkopfabschnitt kleinen Durchmessers 21b ist als zylindrische Öffnung benachbart zu dem Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers 21a auf der Seite in Richtung auf die Armabschnitte 23 und 23 ausgebildet. Der Stufenabschnitt 21c ist in einem Grenzabschnitt zwischen dem Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers 21a und dem Gabelkopfabschnitt kleinen Durchmessers 21b ausgebildet.
  • Der Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers 21a ist gezahnt. Der Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers 21a weist einen größeren Innendurchmesser auf als der Gabelkopfabschnitt kleinen Durchmessers 21b.
  • Der Stufenabschnitt 21c erstreckt sich in Richtung auf die Achslinie CL von dem Endabschnitt des Gabelkopfabschnitts allgemeinen Durchmessers 21a auf der Seite der Armabschnitte 23 und 23 aus. Der Stufenabschnitt 21c schlägt gegen das vordere Ende des Abschnitts großen Durchmessers 31 an.
  • Wie aus 4 ersichtlich, weist der dünne Abschnitt 22 reduzierte Radien an vier Orten davon auf, die im Abstand von ungefähr 90 Grad angeordnet sind, und diese vier Orte sind jeweils nach innen auf die äußere Welle 30 hin gekrümmt. Diese vier Orte bilden Abschnitte verringerten Radius' 22a an denen die Radien durch Verstemmen verringert sind.
  • Unter Bezug auf 3 ist der Durchmesser des dünnen Abschnitts 22 an den Abschnitt des reduzierten Radius' 22a über die Achslinie CL geringer als der Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmessers 31 bezüglich der Umfangsrichtung der äußeren Welle 30. Zusätzlich können die Abschnitte reduzierten Radius' 22a gegen den Wellenabschnitt kleinen Durchmessers 32 anschlagen.
  • Die 5 und die nachfolgenden Zeichnungen illustrieren ein Verfahren zum Befestigen des Gabelkopfes 20 an der äußeren Welle 30.
  • Bezugnehmend auf 5 ist gezeigt, dass der Gabelkopf 20 auf den Abschnitt großen Durchmessers 31 der äußeren Welle 30, wie durch den Pfeil (1) angegeben ist, pressgepasst wird. Alternativ kann die äußere Welle 30 in den Gabelkopf 20 pressgepasst werden. Der Durchmesser des Abschnitts großen Durchmessers 31 verringert sich in Richtung des vorderen Endes. Dies kann den Presspassvorgang erleichtern.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist gezeigt, dass das Presspassen durchgeführt wird, bis das vordere Ende des Abschnitts großen Durchmessers 31 der äußeren Welle 30 in Kontakt kommt mit dem Stufenabschnitt 21c des Gabelkopfes 20. Der Abschnitt großen Durchmessers 31 der äußeren Welle 30 und der Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers 21a das Gabelkopfes 20 sind beide gezahnt, und es ist deshalb möglich, den Gabelkopf 20 fest auf dem vorderen Ende der äußeren Welle 30 zu befestigen.
  • Gemäß 7A ist gezeigt, dass wenigstens ein Abschnitt des dünnen Abschnitts 22 in Richtung der Achslinie CL, wie durch die Pfeile (2) angegeben ist, aufgestemmt wird.
  • Gemäß Fig. 7B führt dieses Aufstemmen des dünnen Abschnitts 22 zur Bildung der Abschnitte verringerten Durchmessers 22a bei denen der dünne Abschnitt 22 einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmessers 31 der äußeren Welle 30. Somit ist das Zusammensetzen der Welle und des Gabelkopfes vollendet.
  • Bezugnehmend auf die Fig. 8A und die 8B ist gezeigt, dass der dünne Abschnitt 22 weder eine zylindrische Form noch eine hindurchgehende gleichmäßige Dicke aufweisen muss. Beispielsweise, wie in 8A dargestellt, kann der dünne Abschnitt 22 eine Art länglich runder Form aufweisen, mit zwei flachen Seiten, die parallel zueinander verlaufen, und dünnere Abschnitte (siehe δ2) können ausgebildet sein, die dünner sind als die allgemeinen Abschnitte des dünnen Abschnitts 22, die eine Dicke von δ1 aufweisen. In Fig. 8B, ist der dünne Abschnitt 22 in einem Sechseck ausgebildet, und die Abschnitte verringerten Radius' 22a (siehe 3) können leicht ausgebildet werden. Da die verbleibenden Abschnitte (allgemeine Abschnitte) des dünnen Abschnitts 22, die die Abschnitte reduzierten Radius' 22a ausschließen, dicker sind als die Abschnitte des reduzierten Radius' 22a, kann die Stärke des dünnen Abschnitts 22 sichergestellt werden.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liefern die nachfolgenden vorteilhaften Effekte.
  • Bezugnehmend auf 3 umfasst der Gabelkopf 20 den dünnen Abschnitt 22, der sich entlang der äußeren Welle 30 von dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt 21 aus erstreckt und dünner ist als der Gabelkopfhauptkörperabschnitt 21. Der dünne Abschnitt 22 umfasst die Abschnitte reduzierten Radius' 22a bei denen der dünne Abschnitt 22 einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser wenigstens des Abschnitts großen Durchmessers 31 der äußeren Welle 30. Wenn eine Last in die Richtung ausgeübt wird, in der der Gabelkopf 20 und die äußere Welle 30 voneinander wegstreben, kommen die Abschnitte reduzierten Radius' 22a in Kontakt mit dem Abschnitt großen Durchmessers 31, und eine Last zur Verformung der Abschnitte reduzierten Radius' 22a wird erzeugt. Diese Verformungslast verhindert, dass der Gabelkopf 20 und die äußere Welle sich voneinander wegbewegen und der Gabelkopf 20 und die äußere Welle 30 werden daran gehindert, voneinander außer Eingriff zu kommen. Die Lockerungslast kann durch Verändern der Radius verringernden Positionen an den Abschnitten reduzierten Radius' 22a eingestellt werden. Beispielsweise kann die Lockerungslast durch Verstemmen und Biegen der Abschnitte reduzierten Radius' 22a erhöht werden, bis die Abschnitte reduzierten Radius' 22a den Wellenabschnitt kleinen Durchmessers 32 anschlagen. Dies führt zu einer weiter starren Kopplung.
  • Zusätzlich braucht die äußere Welle 30 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sich nicht durch den Gabelkopfhauptkörperabschnitt 21 zu erstrecken. Demzufolge kann der Abstand L1 zwischen den beiden Armabschnitten 23 und 23 kleiner sein als der Außendurchmesser D1 der äußeren Welle 30. Dies erlaubt eine Verringerung der Größe des Gabelkopfes 20.
  • Der Gabelkopf 20 umfasst den Stufenabschnitt 21c, der Innen in dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt 21 ausgebildet ist. Der Stufenabschnitt 21c schlägt gegen das vordere Ende des Abschnitts großen Durchmessers 31 der äußeren Welle 30 an. Der Gabelkopf 20 kann auf die äußere Welle 30 an einer genauen Position pressgepasst werden.
  • Weiterhin befindet sich der Wellenabschnitt kleinen Durchmessers 32, der den kleinsten Außendurchmesser aufweist, benachbart zu dem Abschnitt großen Durchmessers 31. Beim Bilden des Wellenabschnitts kleinen Durchmessers 32 hat ein Abschnitt, benachbart zu dem Wellenabschnitt kleinen Durchmessers 32 einen großen Durchmesser bezogen auf den Durchmesser des Wellenabschnitts kleinen Durchmessers 32. Somit kann der Abschnitt großen Durchmessers 31 entsprechend leicht gebildet werden.
  • Zusätzlich ermöglicht das Bilden des Wellenabschnitts geringen Durchmessers 32 eine Vergrößerung des Überlappungsmaßes zwischen dem dünnen Abschnitt 22 und dem Abschnitt großen Durchmessers 31 ohne Vergrößern des Durchmessers des Abschnitts großen Durchmessers 31. Da der Überlappungsbetrag vergrößert wird, ist es möglich, auf zuverlässigere Weise zu verhindern, dass der Gabelkopf 20 von der äußeren Welle 30 wegkommt. Mit anderen Worten die Kopplungskraft zwischen dem Gabelkopf 20 und der äußeren Welle 30 kann verstärkt werden. Weiterhin kann die Kopplungskraft zwischen dem Gabelkopf 20 und äußeren Welle 30 durch Setzen des Überlappungsmaßes zwischen dem dünnen Abschnitt 22 und dem großen Durchmessers 31 eingestellt werden.
  • Weiterhin sind der Gabelkopf 20 und die äußere Welle 30 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet. Der dünne Abschnitt 22 ist in dem Gabelkopf 20 ausgebildet und der dünne Abschnitt 22 wird so ausgebildet, dass er einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser wenigstens des Abschnitts großen Durchmessers 31, um die Abschnitte reduzierten Radius' 22a zu bilden. Die äußere Welle 30 und der Gabelkopf 20 können korrekt von einem Auseinanderkommen gehindert werden, sogar wenn die äußere Welle 30 und der Gabelkopf 20 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet sind, die einen geringeren Verformungsgrad haben als Stahl.
  • Insbesondere wenn das vordere Ende der Welle in eine Richtung gestemmt wird, in der sich der Durchmesser verringert, verformt sich das vordere Ende der Welle um ein großes Maß. Obwohl ein solches Stemmen ausgeführt werden kann, wenn Stahl verwendet wird, ist es denkbar, wenn Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet werden, die geringer gelängt werden können als Stahl, dass Aluminium oder eine Aluminiumlegierung nicht um einen notwendigen Betrag verformt werden können. In dieser Hinsicht, ist, gemäß der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, der dünne Abschnitt 22 des Gabelkopfes 20 zu Positionen gekrümmt, die wenigstens den Abschnitt großen Durchmessers 31 überlappen, um die Abschnitte reduzierten Radius' 22a zu bilden. Somit, sogar wenn Aluminium oder eine Aluminiumlegierung als Material für den Gabelkopf 20 verwendet werden, die weniger gelängt werden können als Stahl, ist es möglich, verlässlich den Gabelkopf 20 und die äußere Welle 30 miteinander zu koppeln. Die Verwendung von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ermöglicht eine Reduktion des Gewichts der Baugruppe aus Welle und Gabelkopf. Mit anderen Worten, wenn Aluminium oder eine Aluminiumlegierung als das Material für den Gabelkopf 20 und die äußere Welle 30 verwendet werden, können der Gabelkopf 20 und die äußere Welle 30 verlässlich miteinander gekoppelt werden, und das Gewicht der Baugruppe kann reduziert werden.
  • Obwohl die Baugruppe aus Welle und Gabelkopf gemäß der vorliegenden Erfindung mit der unteren Welle der Lenksäule beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auch bei der oberen Welle 11 und so weiter der Lenksäule 10 verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann weiterhin bei anderen Teilen oder Komponenten Verwendung finden. Obwohl der Gabelkopf und die Welle als aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet beschrieben wurden, kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Gabelkopf und einer Welle Verwendung finden, die aus Stahl gebildet sind. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen begrenzt, solange die Funktionen und vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung erreicht werden können.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die Baugruppe aus Welle und Gabelkopf gemäß der vorliegenden Erfindung ist für eine Lenksäule eines Fahrzeugs geeignet.
  • Bezugszeichenliste
  • 12:
    Kreuzgelenkkupplung (Kupplung)
    20:
    Gabelkopf
    21:
    Gabelkopfhauptkörperabschnitt
    21a:
    Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers
    21c:
    Stufenabschnitt
    22:
    dünner Abschnitt
    22a:
    Abschnitt reduzierten Radius'
    23:
    Armabschnitt
    30:
    äußere Welle (Welle)
    31:
    Abschnitt großen Durchmessers
    CL:
    Achslinie
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP H3248727 [0003]

Claims (6)

  1. Baugruppe aus einer Welle und einem Gabelkopf, welche aufweist: eine Welle (30); und einen Gabelkopf (20), der an einem vorderen Ende der Welle (30) befestigt ist und einen Teil einer Kopplung bildet, wobei das vordere Ende der Welle (30) einen Abschnitt großen Durchmessers (31) bildet, der einen größeren Durchmesser aufweist als ein benachbarter Abschnitt, wobei der Gabelkopf (20) einen Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21), einen dünnen Abschnitt (22), und zwei Armabschnitte (23) umfasst, wobei der Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21) von im Wesentlichen zylindrischer Form ist und auf den Abschnitt großen Durchmessers (31) aufgesteckt ist, wobei der dünne Abschnitt (22) sich von dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21) entlang der Welle (30) erstreckt und dünner ist als der Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21), wobei die Armabschnitte (23) sich entlang einer Achslinie (CL) von dem Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21) in eine Richtung weg von der Welle (30) erstrecken und einander gegenüberliegen, wobei der Gabelkopfhauptkörperabschnitt (21) einen Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers (21a) und einen Stufenabschnitt (21c) umfasst, wobei der Gabelkopfabschnitt allgemeinen Durchmessers (21a) einen Innendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmessers (21) ist, wobei der Stufenabschnitt (21c) sich von einem Endabschnitt des Gabelkopfabschnitts allgemeinen Durchmessers (21a) zu der Achslinie (CL) erstreckt und einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmessers (31), wobei der Stufenabschnitt (21c) gegen ein vorderes Ende des Abschnitts großen Durchmessers (31) anschlägt, wobei der dünne Abschnitt (22) Abschnitte reduzierten Radius' (22a) umfasst, bei denen ein Durchmesser des dünnen Abschnitts (22) über die Achslinie (CL) kleiner ist als der Außendurchmesser wenigstens des Abschnitts großen Durchmessers (31).
  2. Baugruppe nach Anspruch 1, wobei ein Basisende der Welle (30) einen Wellenhauptkörperabschnitt (33) bildet und wobei ein Abschnitt kleinen Durchmessers (32), der den kleinsten Außendurchmesser aufweist, zwischen dem Abschnitt großen Durchmessers (31) und dem Wellenhauptkörperabschnitt (33) gebildet ist.
  3. Baugruppe nach Anspruch 1, wobei der Außendurchmesser des Abschnitts großen Durchmessers (31) größer ist als eine Aussparung bzw. ein Spalt zwischen den beiden Armabschnitten (23).
  4. Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Welle (30) und der Gabelkopf (20) aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gebildet sind.
  5. Baugruppe nach Anspruch 2, wobei der Außendurchmesser (D1) des Abschnitts großen Durchmessers (31) im Wesentlichen gleich ist zu einem Außendurchmesser (D1) des Wellenhauptkörperabschnitts (33).
  6. Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Abschnitte reduzierten Radius' (22a) derart gebildet sind, dass sie über die Achslinie (CL) einander gegenüber liegen.
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