DE102017206697A1 - Method for producing a torsion bar with a pinion section and torsion bar with pinion section for the steering of a motor vehicle - Google Patents

Method for producing a torsion bar with a pinion section and torsion bar with pinion section for the steering of a motor vehicle Download PDF

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Klaas-Simon Jenke
Joachim Thies
André Huk
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes (28) für die Lenkung (10) eines Kraftfahrzeuges mit einem sich über eine Länge LG erstreckenden Grundkörper (46) und einem drehfest daran angeordneten Ritzelabschnitt (18), wobei für die Ausbildung des Ritzelabschnitts (18) ein sich über den Umfang des Grundkörpers (46) erstreckender, sich über mindestens einen Teil der Länge LG des Grundkörpers (46) erstreckender, in radialer Richtung nach außen hervorragender Ritzel-Basisabschnitt (30) mit einer Länge LB an dem Torsionsstab (28) angeordnet wird, wobei für die Anordnung des Ritzel-Basisabschnitts (30) zunächst mindestens eine separate Hülse (48) in Form eines Hohlbauteils hergestellt wird, die mindestens eine Hülse (48) dann auf den Grundkörper (46) aufgeschoben und relativ zu diesem positioniert wird, und dann über eine Länge LR, die zumindest einem Teil der Länge LB entspricht, an dem Außenumfang (32) der Hülse (48) eine Verzahnung (34) ausgebildet wird, wobei durch das Ausbilden der Verzahnung (34) eine drehfeste Verbindung zwischen dem Grundkörper (46) und der Hülse (48) hergestellt wird.

Figure DE102017206697A1_0000
The invention relates to a method for producing a torsion bar (28) for the steering (10) of a motor vehicle having a main body (46) extending over a length L G and a pinion section (18) arranged non-rotatably thereon, wherein for the formation of the pinion section (FIG. 18) extending over the circumference of the base body (46) extending over at least part of the length L G of the base body (46) extending radially outwardly outstanding pinion base portion (30) having a length L B on the torsion bar (28) is arranged, wherein for the arrangement of the pinion base portion (30) first at least one separate sleeve (48) is made in the form of a hollow component, the at least one sleeve (48) then pushed onto the base body (46) and relative to is positioned, and then over a length L R , which corresponds to at least a portion of the length L B , on the outer periphery (32) of the sleeve (48) has a toothing (34) is formed, wherein by forming the toothing (34) a rotationally fixed connection between the base body (46) and the sleeve (48) is produced.
Figure DE102017206697A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes mit einem Ritzelabschnitt für die Lenkung eines Kraftfahrzeuges. Ferner betrifft die Erfindung einen Torsionsstab mit einem Ritzelabschnitt für die Lenkung eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a method for producing a torsion bar with a pinion portion for the steering of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a torsion bar with a pinion portion for the steering of a motor vehicle.

Aus DE 10 2015 105 284 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes bekannt, der zur Fahrwerksstabilisierung dient. Zur Ausbildung von Ankoppelabschnitten an dem Torsionsstab wird dieser an seinen Endbereichen so umgeformt, insbesondere gestaucht, dass sich die Endbereiche radial vergrößern. Anschließend werden die Endbereiche zu Ankoppelabschnitten umgearbeitet, insbesondere durch Rollen oder spanende Bearbeitung. Auf einen Torsionsstab mit Ritzel wird nicht Bezug genommen.Out DE 10 2015 105 284 A1 a method for producing a torsion bar is known, which serves for chassis stabilization. To form Ankoppelabschnitten on the torsion bar this is so converted at its end, in particular upsets that increase the end portions radially. Subsequently, the end regions are converted into Ankoppelabschnitten, in particular by rolling or machining. On a torsion bar with pinion is not referenced.

Aus DE 10 2016 214 163 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkspindelteils mit einem Verbindungsabschnitt bekannt. Der Verbindungsabschnitt soll dazu dienen, ein Lenkrad mit dem Lenkspindelteil zu verschrauben. Die Lenkspindel ist in Form einer Hohlwelle mit einer glatten Innenfläche ausgebildet. In die Hohlwelle wird eine zylinderförmige Hülse eingesetzt. Zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Hohlwelle und der Hülse werden diese gemeinsam umgeformt. Insbesondere soll dazu ein Dorn in die Hülse eingeführt und von außen ein Umformdruck auf die Hohlwelle aufgebracht werden. Durch das Umformen bilden sich Formschlusselemente an der Hülse und an der Hohlwelle aus, die zur Erzeugung eines in Umfangsrichtung wirkenden Formschlusses dienen. Nach dem gemeinsamen Umformen wird ein Kopplungsabschnitt, der zur Anbindung des Lenkrades dient, in die Hülse eingebracht. Auf eine spezielle Ausbildung eines Ritzels wird nicht Bezug genommen.Out DE 10 2016 214 163 A1 For example, a method of manufacturing a steering shaft portion having a connecting portion is known. The connecting portion should serve to screw a steering wheel to the steering spindle part. The steering shaft is in the form of a hollow shaft with a smooth inner surface. In the hollow shaft, a cylindrical sleeve is used. To make a connection between the hollow shaft and the sleeve they are transformed together. In particular, a mandrel is to be introduced into the sleeve and applied from the outside a forming pressure on the hollow shaft. By reshaping form-fitting elements form on the sleeve and on the hollow shaft, which serve to produce a force acting in the circumferential direction positive engagement. After the common forming a coupling portion, which serves to connect the steering wheel, introduced into the sleeve. On a special training of a pinion is not taken.

Aus DE 10 2006 027 745 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Drehschieberventils für Servolenkungen von Kraftfahrzeugen mit einem als Drehstab bezeichneten Torsionsstab bekannt. Der Drehstab dieses Drehschieberventils ist in eine Drehstabbohrung eines separaten Ritzels eingepresst und wird zur Befestigung mittels eines Verformungselements lokal derart verformt, dass das Ritzel und der Drehstab zu einer drehfesten Einheit miteinander verstemmt sind.Out DE 10 2006 027 745 A1 For example, there is known a method of manufacturing a rotary valve for power steering systems of motor vehicles having a torsion bar called a torsion bar. The torsion bar of this rotary valve is pressed into a rotary rod bore of a separate pinion and is locally deformed for attachment by means of a deformation element such that the pinion and the torsion bar are caulked together to form a rotationally fixed unit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes mit einem Ritzelabschnitt sowie einen Torsionsstab mit einem Ritzelabschnitt zur Verfügung zu stellen, welche eine kostengünstige und effiziente Herstellung eines Torsionsstabes mit hoher Funktionsintegration und Fertigungsgenauigkeit ermöglichen.The invention has for its object to provide a method for producing a torsion bar with a pinion portion and a torsion bar with a pinion portion available, which allow a cost effective and efficient production of a torsion bar with high functional integration and manufacturing accuracy.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention with the features of the independent claims. Further practical embodiments and advantages of the invention are described in connection with the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes mit einem sich über eine Länge LG erstreckenden Grundkörper und einem drehfest daran angeordneten Ritzelabschnitt für die Lenkung eines Kraftfahrzeuges. Für die Ausbildung des Ritzelabschnitts wird ein sich über den Umfang des Grundkörpers erstreckender, sich über mindestens einen Teil der Länge LG des Grundkörpers erstreckender, in radialer Richtung nach außen hervorragender Ritzel-Basisabschnitt mit einer Länge LB an dem Torsionsstab angeordnet. Für die Anordnung des Ritzel-Basisabschnitts wird zunächst mindestens eine separate Hülse in Form eines Hohlbauteils hergestellt. Die mindestens eine Hülse wird dann auf den Grundkörper aufgeschoben und relativ zu diesem positioniert. Nach der Positionierung wird dann über eine Länge LR, die zumindest einem Teil der Länge LB entspricht, an dem Außenumfang der Hülse eine Verzahnung ausgebildet, wobei das Ausbilden der Verzahnung an dem Außenumfang der Hülse derart erfolgt, dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Grundkörper und der Hülse entsteht. Der Bereich mit der Verzahnung bildet dann den Ritzelabschnitt. Der Ritzelabschnitt dient insbesondere zur funktionalen Kopplung des Torsionsstabes mit einem Zahnstangenabschnitt einer Lenkstange eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a method for producing a torsion bar with a body extending over a length L G and a rotationally fixed thereto arranged pinion portion for the steering of a motor vehicle. For the formation of the pinion section, a sprocket base section extending over the circumference of the main body and extending over at least part of the length L G of the main body and projecting outwards in the radial direction with a length L B is arranged on the torsion bar. For the arrangement of the pinion base portion, at least one separate sleeve in the form of a hollow component is first produced. The at least one sleeve is then pushed onto the base body and positioned relative thereto. After positioning is then over a length L R , which corresponds to at least a portion of the length L B , formed on the outer circumference of the sleeve, a toothing, wherein the formation of the toothing on the outer circumference of the sleeve takes place such that a rotationally fixed connection between the base body and the sleeve is created. The area with the toothing then forms the pinion section. The pinion portion is used in particular for the functional coupling of the torsion bar with a rack portion of a handlebar of a motor vehicle.

Mit diesem erfindungsgemäße Verfahren kann eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung eines Torsionsstabes mit einem Ritzelabschnitt erfolgen, insbesondere insoweit, als während der Ausbildung der Verzahnung an dem Außenumfang der Hülse gleichzeitig auch eine drehfeste Verbindung zwischen der Hülse und dem Grundkörper erzielt wird. Eine Bearbeitung der Hülse vor der Herstellung der Verbindung oder eine Nachbearbeitung nach der Ausbildung der Verzahnung ist nicht erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert insoweit weder die Ausbildung einer Verzahnung an einer Hülse unter Verwendung einer innenseitigen Stützstruktur, noch ist eine Ausbildung von Rändelungen oder Verzahnungen zur Herstellung einer drehfesten Verbindung mit dem Grundkörper erforderlich. Durch das Ausbilden der Verzahnung an dem Außenumfang der Hülse in ihrer Soll-Position gegenüber dem Grundkörper wird eine besonders maßhaltige, kraftschlüssige, drehfeste Verbindung zwischen der Hülse und dem Grundkörper hergestellt, weil das Außenmaß durch das außenseitig angreifende Werkzeug exakt vorgegeben ist. Etwaige Fertigungstoleranzen hinsichtlich des Innenmaßes der Hülse und/oder des Außenmaßes des Grundkörpers, insbesondere deren Durchmesser, wirken sich insoweit nicht auf die Außengeometrie der Verzahnung aus.With this method according to the invention, a particularly simple and cost-effective production of a torsion bar with a pinion section can take place, in particular insofar as during the formation of the toothing on the outer circumference of the sleeve at the same time a rotationally fixed connection between the sleeve and the base body is achieved. A machining of the sleeve prior to the preparation of the compound or post-processing after the formation of the toothing is not required. The inventive method requires neither the formation of a toothing on a sleeve using an inside support structure, nor is a formation of knurls or teeth for producing a rotationally fixed connection with the body required. By forming the toothing on the outer circumference of the sleeve in its desired position relative to the main body a particularly dimensional, non-positive, rotationally fixed connection between the sleeve and the base body is made because the outer dimension is exactly predetermined by the outside attacking tool. Any manufacturing tolerances with regard to the inner dimension of the sleeve and / or the outer dimension of the basic body, in particular their diameter, so far do not affect the external geometry of the teeth.

Gemäß einem weiteren, alternativen erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Herstellung eines Torsionsstabes mit einem sich über eine Länge LG erstreckenden Grundkörper und einem daran ausgebildeten Ritzelabschnitt für die Lenkung eines Kraftfahrzeuges für die Ausbildung des Ritzelabschnitts ein sich über den Umfang des Grundkörpers erstreckender, sich über mindestens einen Teil der Länge LG des Grundkörpers erstreckender, in radialer Richtung nach außen hervorragender Ritzel-Basisabschnitt mit einer Länge LB an dem Torsionsstab ausgebildet. Über eine Länge LR, die zumindest einem Teil der Länge LB entspricht, wird an dem Außenumfang des Ritzel-Basisabschnitts eine Verzahnung ausgebildet. Dieses erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes mit einer einstückigen Ausbildung des Grundkörpers und des Ritzelabschnitts erleichtert die Herstellung eines Torsionsstabes mit Ritzelabschnitt insoweit, als auf das Herstellen und Verbinden zweier separater Elemente verzichtet werden kann.According to a further, alternative method according to the invention, for producing a torsion bar with a base body extending over a length L G and a pinion section formed thereon for the steering of a motor vehicle for the formation of the pinion section, an over the circumference of the body extending over at least one Part of the length L G of the body extending, radially outwardly outstanding pinion base portion having a length L B formed on the torsion bar. Over a length L R , which corresponds to at least a part of the length L B , a toothing is formed on the outer circumference of the pinion-base portion. This inventive method for producing a torsion bar with a one-piece design of the base body and the pinion portion facilitates the production of a torsion bar with pinion portion insofar as can be dispensed with the manufacture and connection of two separate elements.

In beiden vorstehend beschriebenen Verfahren kommen als Fertigungsverfahren für die Ausbildung der Verzahnung grundsätzlich alle geeigneten Verfahren in Betracht. Diesbezüglich wird insbesondere auf Drehen, Fräsen und Pressen verwiesen.In both of the methods described above, all suitable methods can be considered as the manufacturing method for the formation of the toothing. In this regard, reference is made in particular to turning, milling and pressing.

Beiden vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren ist gemeinsam, dass sich ein Torsionsstab mit funktionsintegriertem Ritzel durch eine relativ geringe Zahl von Arbeitsschritten und zugleich mit hoher Fertigungsgenauigkeit einfach und kostengünstig herstellen lässt. In beiden Fällen kann auf ein nachträgliches Verbinden eines Elements mit ausgebildetem Ritzel mit einem Grundkörper verzichtet werden.Both methods described above have in common that a torsion bar with functionally integrated pinion by a relatively small number of operations and at the same time with high manufacturing accuracy can be easily and inexpensively. In both cases, it can be dispensed with a subsequent connection of an element with trained pinion with a body.

In einer praktischen Ausführungsform der beiden vorstehend beschriebenen Verfahren werden der Ritzel-Basisabschnitt und/oder die Verzahnung durch Umformen ausgebildet. Die Herstellung durch Umformen hat dabei - insbesondere gegenüber einer Herstellung mittels spanender Bearbeitung - den Vorteil, dass kein Materialausschuss entsteht.In a practical embodiment of the two methods described above, the pinion base portion and / or the toothing are formed by forming. The production by forming has - especially compared to a production by machining - the advantage that no material broke arises.

Beim Kaltumformen ergibt sich darüber hinaus der Vorteil, dass der Werkstoff während der Bearbeitung nur unwesentlich erhitzt wird. Durch Umformen lässt sich sowohl ein Ritzel-Basisabschnitt mit einem gegenüber einem Grundkörper vergrößerten Außenmaß ausbilden. Ferner lässt sich an einem Ritzel-Basisabschnitt eine Verzahnung mittels Umformen ausbilden, unabhängig davon, ob die Ausbildung an einem Außenumfang eines als Hülse aufgeschobenen Ritzel-Basisabschnitts oder an einem einstückig am Grundkörper ausgebildeten Ritzel-Basisabschnitt erfolgen soll.During cold forming, there is also the advantage that the material is heated only insignificantly during processing. By forming both a pinion base portion can be formed with a relation to a base enlarged external size. Furthermore, a toothing can be formed by forming on a pinion base section, regardless of whether the formation is to take place on an outer circumference of a pinion base section pushed onto the sleeve or on a pinion base section formed integrally on the main body.

In Verbindung mit der Verwendung einer Hülse als Basis-Ritzelabschnitt kann das Umformen vorteilhaft genutzt werden, um die von außen auf den Außenumfang der Hülse aufgebrachte Umformkraft gleichzeitig für eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Grundkörper zu nutzen.In conjunction with the use of a sleeve as the base pinion section forming can be advantageously used to use the externally applied to the outer circumference of the sleeve forming force at the same time for a non-positive connection between the sleeve and body.

Unabhängig davon, welches Verfahren durchgeführt wird, ergibt sich beim Kaltwalzen eine Herstellung, für welche - im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren - verhältnismäßig wenig Energie benötigt wird. Es ergibt sich damit insoweit eine relativ kostengünstige Herstellung.Regardless of which process is performed, cold rolling results in production which requires relatively little energy compared to other manufacturing processes. This results in so far a relatively inexpensive production.

Als Umformverfahren, insbesondere für die Ausbildung der Verzahnung oder die Ausbildung eines Ritzel-Basisabschnitts, kommt auch Warmwalzen in Betracht.As a forming process, in particular for the formation of the toothing or the formation of a pinion base portion, hot rolling is also considered.

Um eine möglichst einfache und mit geringem Fehlerpotential behaftete Bearbeitung des Torsionsstabes zu ermöglichen, ist der maximale Durchmesser des Ritzel-Basisabschnitts bzw. das maximale Außenmaß des Ritzel-Basisabschnitts beabstandet von der Verzahnung und/oder der maximale Durchmesser des Grundkörpers bzw. das maximale Außenmaß des Grundkörpers maximal so groß wie der kleinste Durchmesser der Verzahnung. Mit dem maximalen Durchmesser des Ritzel-Basisabschnitts beabstandet von der Verzahnung sind Bereiche eines Ritzel-Basisabschnitts gemeint, in welchen keine Verzahnung ausgebildet werden soll. Durch eine entsprechende Ausbildung kann sichergestellt werden, dass ein Werkzeug, durch welches ein Grundkörper zentriert hindurchgeführt wird nur auf solche Bereiche einwirkt, die auch einen ausreichend großen Durchmesser bzw. ein ausreichend großes Außenmaß aufweisen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bei der Herstellung eines Torsionsstabes der Grundkörper mitsamt dem Ritzel-Basisabschnitt während der Herstellung in Axialrichtung durch ein Werkzeug geführt wird.In order to enable processing of the torsion bar which is as simple as possible and has a low potential for error, the maximum diameter of the pinion base section or the maximum external dimension of the pinion base section is spaced from the toothing and / or the maximum diameter of the main body or the maximum outside dimension of the Basic body maximum as large as the smallest diameter of the toothing. By the maximum diameter of the pinion base portion spaced from the toothing areas of a pinion base portion are meant, in which no toothing is to be formed. By appropriate training can be ensured that a tool through which a base body is guided centered acts only on those areas that also have a sufficiently large diameter or a sufficiently large external dimensions. This is particularly advantageous if, in the production of a torsion bar, the base body together with the pinion base section is guided during the production in the axial direction by a tool.

Ebenfalls herstellungstechnisch vorteilhaft ist es, wenn die Verzahnung während oder nach der Herstellung des Ritzel-Basisabschnitts ausgebildet wird. Denn in diesem Fall kann die Herstellung eines erfindungsgemäßen Torsionsstabes in maximal zwei Bearbeitungsschritten erfolgen.Also advantageous in terms of manufacturing technology is when the toothing is formed during or after the production of the pinion base section. Because in this case, the production of a torsion bar according to the invention can be carried out in a maximum of two processing steps.

Wenn der Torsionsstab einstückig ausgebildet ist, kann die Verzahnung während der Herstellung des Ritzel-Basisabschnitts erfolgen, d.h. gleichzeitig während der Herstellung des Grundkörpers mit Ritzelabschnitt. Mit „während“ ist in diesem Fall gemeint, dass der Torsionsstab durch Verwendung eines einzigen Werkzeuges in einem Arbeitsschritt hergestellt wird, wobei mit dem Werkzeug sowohl die Ausbildung des Ritzel-Basisabschnitts als auch die Ausbildung der Verzahnung in einem Arbeitsgang erfolgen kann.If the torsion bar is integrally formed, the toothing during the manufacture of the pinion base portion can take place, ie simultaneously during the production of the body with pinion section. By "while" in this case is meant that the torsion bar is made by using a single tool in one operation is, with the tool both the formation of the pinion base portion and the formation of the toothing can be done in one operation.

Die erfindungsgemäßen Verfahren können alternativ auch in zwei Schritten durchgeführt werden, unabhängig davon, ob der Grundkörper und der Ritzel-Basisabschnitt einstückig ausgebildet sind oder durch Anordnen einer Hülse relativ zu einem Grundkörper. Dies kann insbesondere erfolgen, indem in einem ersten Schritt die Ausbildung des Ritzel-Basisabschnitts (bei einstückiger Ausbildung) oder Anordnung des Ritzel-Basisabschnitts (bei Verwendung einer Hülse) erfolgt und in einem zweiten Schritt die Ausbildung der Verzahnung durchgeführt wird.The inventive method can alternatively be carried out in two steps, regardless of whether the base body and the pinion base portion are integrally formed or by arranging a sleeve relative to a base body. This can be done in particular by the formation of the pinion base portion (in one-piece design) or arrangement of the pinion base portion (when using a sleeve) takes place in a first step and in a second step, the formation of the toothing is performed.

In einer praktischen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines einstückigen Torsionsstabes erfolgt die Ausbildung des Ritzel-Basisabschnitts an dem Grundkörper durch Umformen eines Stabes mit konstantem Durchmesser. Umformen stellt dabei ein besonders kostengünstiges und gegenüber spanender Bearbeitung materialsparendes Verfahren dar. Das Umformen kann insbesondere mittels Kaltwalzen realisiert werden. Alternativ kann die Herstellung des Grundkörpers mit dem daran ausgebildeten Ritzel-Basisabschnitt auch in einem Gießverfahren erfolgen.In a practical embodiment of the method for producing a one-piece torsion bar, the formation of the pinion base section takes place on the main body by forming a rod with a constant diameter. Forming is a particularly cost-effective and compared to machining machining material-saving process. The forming can be realized in particular by means of cold rolling. Alternatively, the production of the base body with the pinion base portion formed thereon can also be effected in a casting process.

Wenn ein Torsionsstabes gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren einstückig hergestellt wird, ist es besonders vorteilhaft, wenn sowohl die Ausbildung des Ritzel-Basisabschnitts an dem Grundkörper als auch die Ausbildung der Verzahnung mittels Umformen ausgeführt wird. Denn in diesem Fall kann durch die Verwendung nur eines Umformwerkzeuges oder durch die Verwendung von zwei Umformwerkzeugen des gleichen Typs die Herstellung erfolgen.When a torsion bar is manufactured integrally according to a method according to the invention, it is particularly advantageous if both the formation of the pinion base portion on the base body and the formation of the toothing by means of forming is carried out. Because in this case can be done by using only one forming tool or by the use of two forming tools of the same type manufacturing.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform wird der Ritzel-Basisabschnitt gegenüber dem Grundkörper in Längsrichtung des Torsionsstabes vollständig überlappend angeordnet oder ausgebildet. Mit anderen Worten ausgedrückt, erstreckt sich der Ritzel-Basisabschnitt in diesem Fall ausschließlich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende des Grundkörpers. In a further practical embodiment, the pinion base section is arranged or formed completely overlapping with respect to the base body in the longitudinal direction of the torsion bar. In other words, in this case, the pinion base portion extends exclusively between a first end and a second end of the main body.

Dies hat - insbesondere im Fall einer Herstellung mittels einer Hülse, die relativ zu dem Grundkörper angeordnet wird - den Vorteil, dass die Hülse vollständig durch den Grundköper gestützt wird, so dass nicht die Notwendigkeit besteht, die Hülse während der Herstellung innenseitig mittels anderer geeigneter Maßnahmen zu stützen. Die beschriebene, vollständig überlappende Anordnung hat insbesondere in Verbindung mit der Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung mittels Umformen Vorteile, da der Grundkörper in diesem Fall als Widerlager während des Umformvorgangs dient.This has the advantage, in particular in the case of a production by means of a sleeve which is arranged relative to the base body, that the sleeve is completely supported by the base body, so that there is no need for the sleeve during manufacture on the inside by means of other suitable measures to support. The described, completely overlapping arrangement has advantages in particular in connection with the production of a frictional connection by means of forming, since the base body serves in this case as an abutment during the forming process.

Die Erfindung betrifft auch einen Torsionsstab für die Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit einem Grundkörper und einem Ritzel-Basisabschnitt, an dessen Außenseite ein Ritzelabschnitt mit einer Verzahnung ausgebildet ist, wobei

  1. a) der Grundkörper und der Ritzel-Basisabschnitt einstückig ausgebildet sind oder
  2. b) der Grundkörper und der Ritzel-Basisabschnitt kraftschlüssig drehfest miteinander verbunden sind.
The invention also relates to a torsion bar for the steering of a motor vehicle with a base body and a pinion base portion, on whose outer side a pinion portion is formed with a toothing, wherein
  1. a) the base body and the pinion base portion are integrally formed or
  2. b) the base body and the pinion base portion are non-rotatably connected to each other non-positively.

Dabei werden Torsionsstäbe mit den vorstehend genannten Merkmalen a) insbesondere mit einem wie vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt, insbesondere mittels Umformen, wie z.B. Kaltwalzen.In this case, torsion bars having the abovementioned features a) are produced, in particular by a method as described above, in particular by means of forming, such as, for example, Cold rolling.

Auch ein Torsionsstab mit den vorstehend genannten Merkmalen b) wird vorzugsweise mit einem wie vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt, bei dem der Ritzel-Basisabschnitt durch eine Hülse gebildet ist und die Verbindung zwischen der Hülse und dem Grundkörper durch die Ausbildung der Verzahnung erfolgt, insbesondere mittels Umformen, wie z.B. Kaltwalzen.Also, a torsion bar having the above-mentioned features b) is preferably produced by a method as described above, in which the pinion base portion is formed by a sleeve and the connection between the sleeve and the base body takes place through the formation of the toothing, in particular by means of forming , such as Cold rolling.

Die erfindungsgemäßen Torsionsstäbe sind insbesondere für den Einsatz in Lenkgetrieben vorgesehen, insbesondere in elektromechanischen Lenkgetrieben. Der Torsionsstab wird in solchen Lenkgetrieben üblicherweise in einer Drehmomentmesseinheit funktional gekoppelt mit einer Eingangswelle und Drehmomentsensoren verbaut. Ein von einem Fahrer über die Eingangswelle eingeleitetes Lenk- bzw. Drehmoment wird dabei insbesondere über den Torsionsstab auf eine in Fahrzeugquerrichtung orientierte Lenkstange übertragen. Dabei wirkt die Verzahnung des Ritzelabschnitts mit einem korrespondierenden Zahnstangenabschnitt der Lenkstange zusammen. Über die Torsion des Torsionsstabes wird der Bedarf einer Lenkhilfskraft bzw. eines Lenkhilfsmoments ermittelt, die mittels einer Lenkhilfsvorrichtung bereitgestellt werden sollen. Als Lenkhilfsvorrichtungen werden häufig Elektromotoren eingesetzt.The torsion bars according to the invention are intended in particular for use in steering gears, in particular in electromechanical steering gears. The torsion bar is usually installed in such a steering gear in a torque measuring unit functionally coupled with an input shaft and torque sensors. A steering or torque introduced by a driver via the input shaft is transmitted in particular via the torsion bar to a steering rod oriented in the vehicle transverse direction. The toothing of the pinion portion cooperates with a corresponding rack portion of the handlebar. About the torsion of the torsion bar, the need for a steering assist or a steering assist torque is determined to be provided by means of a power steering device. As power steering devices often electric motors are used.

Optional kann - in Längsrichtung des Torsionsstabes betrachtet - über einen Teil der Länge des Torsionsstabes auch eine Verjüngung ausgebildet sein. Derartige Verjüngungen werden in der Praxis an Torsionsstäben ausgebildet, um eine gewünschte Soll-Torsionssteifigkeit in einem bestimmten Längenabschnitt des Torsionsstabes zu erzielen - insbesondere in einem Bereich, in welchem eine Drehmomentmesseinheit und/oder eine andere Messeinheit zur Erfassung von Drehbewegungen des Torsionsstabes den Torsionsstab umgebend angeordnet ist.Optionally, as viewed in the longitudinal direction of the torsion bar, a taper can also be formed over part of the length of the torsion bar. Such tapers are formed in practice on torsion bars to achieve a desired set torsional stiffness in a particular length of the torsion bar - especially in a region in which a torque measuring unit and / or another measuring unit for detecting rotational movements of the torsion bar surrounding the torsion bar is.

Die Erfindung bezieht sich auch auf Lenkungen für Kraftfahrzeuge mit einem wie vorstehend beschriebenen Torsionsstab sowie auf Kraftfahrzeuge mit einer solchen Lenkung. The invention also relates to steering systems for motor vehicles with a torsion bar as described above and to motor vehicles with such steering.

Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

  • 1 einen Teil einer Lenkung eines Kraftfahrzeuges in einer Ansicht von vorne,
  • 2 einen Teil der Lenkung aus 1 mit einem erfindungsgemäßen Torsionsstab, einer Drehmomentmesseinheit und einer Eingangswelle in einer Schnittdarstellung,
  • 3 einen funktional mit dem in 2 übereinstimmenden Torsionsstab in einer Seitenansicht,
  • 4 den Torsionsstab aus 3 in einer Schnittdarstellung,
  • 5a und 5b eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Torsionsstabes gemäß den 3 und 4 und
  • 6a und 6b eine schematische Darstellung eines anderen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Torsionsstabes mit einstückig daran ausgebildetem Ritzel.
Further practical embodiments of the invention are described below in conjunction with the drawings. Show it:
  • 1 a part of a steering of a motor vehicle in a view from the front,
  • 2 a part of the steering 1 with a torsion bar according to the invention, a torque measuring unit and an input shaft in a sectional view,
  • 3 a functional with the in 2 matching torsion bar in a side view,
  • 4 the torsion bar off 3 in a sectional view,
  • 5a and 5b a schematic representation of a method for producing a torsion bar according to the invention according to the 3 and 4 and
  • 6a and 6b a schematic representation of another method according to the invention for producing a torsion bar with integrally formed thereon pinion.

In den 1 und 2 sind Teile einer Lenkung 10 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges dargestellt. Derartige Lenkungen 10 werden üblicherweise im Vorderwagen von Kraftfahrzeugen verbaut, um Lenkbewegungen von einem Lenkrad (nicht dargestellt) über eine drehfest mit dem Lenkrad verbundenen Eingangswelle 16 auf lenkbare Räder zu übertragen. Die Übertragung der Lenkbewegungen erfolgt von der Eingangswelle 16 über einen Torsionsstab 28 (vgl. 2) auf ein Ritzel 18 mit einer Verzahnung 34 (vgl. 2) und von dem Ritzel 18 über einen Zahnstangenabschnitt 20 einer Lenkstange 12, die in 1 gut erkennbar ist und sich im Wesentlichen in Querrichtung des nicht dargestellten Kraftfahrzeuges erstreckt. Die Lenkstange 12 ist an ihren außenseitigen Enden jeweils funktional mit den lenkbaren Rädern (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) verbunden.In the 1 and 2 are parts of a steering system 10 a motor vehicle, not shown. Such steering 10 are commonly installed in the front of motor vehicles to steering movements of a steering wheel (not shown) via a rotatably connected to the steering wheel input shaft 16 to transfer to steerable wheels. The transmission of the steering movements takes place from the input shaft 16 over a torsion bar 28 (see. 2 ) on a pinion 18 with a toothing 34 (see. 2 ) and from the pinion 18 via a rack section 20 a handlebar 12 , in the 1 is clearly visible and extends substantially in the transverse direction of the motor vehicle, not shown. The handlebar 12 is at its outside ends each functionally connected to the steerable wheels (not shown) of the motor vehicle (not shown).

Wie insbesondere in 2 gut erkennbar ist, sind der Torsionsstab 28 und die Eingangswelle 16 über einen Teil ihrer Länge von einer Drehmomentmesseinheit 14 umgeben. Wie in 2 erkennbar ist, weist der Torsionsstab in einem Längenabschnitt, welcher sich auch über diesen Teil erstreckt, in dieser Ausführungsform eine (optionale) Verjüngung auf, d.h. eine Reduzierung des Außendurchmessers.As in particular in 2 well recognizable are the torsion bar 28 and the input shaft 16 over part of its length from a torque measuring unit 14 surround. As in 2 is recognizable, the torsion bar in a longitudinal section, which also extends over this part, in this embodiment, an (optional) taper, ie a reduction of the outer diameter.

Die Lenkstange 12 umfasst in der gezeigten Ausführungsform zusätzlich zu dem mit dem Ritzel 18 kämmenden Zahnstangenabschnitt 20 noch einen Spindelabschnitt 22. Dieser Spindelabschnitt 22 ist in bekannter Art und Weise dazu vorgesehen, mittels eines Kugelgewindetriebes 24 bedarfsweise von einem elektrischen Hilfsmotor 26 angetrieben zu werden, um eine Lenkhilfskraft bzw. ein Lenkhilfsmoment bereitzustellen. Es handelt sich insoweit bei der gezeigten Lenkung 10 um eine elektromechanische Lenkung 10.The handlebar 12 includes in the illustrated embodiment in addition to that with the pinion 18 meshing rack section 20 another spindle section 22 , This spindle section 22 is provided in a known manner, by means of a ball screw 24 if necessary, by an electric auxiliary motor 26 to be driven to provide a steering assist power or a steering assist torque. It is so far in the steering shown 10 to an electromechanical steering 10 ,

Wie in 2 anhand einer Schnittdarstellung durch die Eingangswelle 16 erkennbar ist, erstreckt sich der Torsionsstab 28 durch die Eingangswelle 16, welche hier als Hohlwelle ausgebildet ist. Der Torsionsstab 28 ist in den in Verbindung mit den 2-4 gezeigten Ausführungsformen zweiteilig ausgebildet. Er umfasst einen Grundkörper 46 und einen Ritzel-Basisabschnitt 30. Dabei umgibt die Eingangswelle 16 einen oberen Abschnitt des Grundkörpers 46 des Torsionsstabes 28.As in 2 by a sectional view through the input shaft 16 can be seen, the torsion bar extends 28 through the input shaft 16 , which is designed here as a hollow shaft. The torsion bar 28 is in conjunction with the 2-4 embodiments shown formed in two parts. It comprises a basic body 46 and a pinion base portion 30 , It surrounds the input shaft 16 an upper portion of the body 46 of the torsion bar 28 ,

In einem unteren Abschnitt des Torsionsstabes 28 ist der Grundkörper 46 von einem Ritzel-Basisabschnitt 30 umgeben, welcher auf seinem Außenumfang 32 eine Verzahnung 34 zum Eingriff in den Zahnstangenabschnitt 20 der Lenkstange 12 aufweist. Der Bereich mit der Verzahnung 34 bildet den Ritzelabschnitt 18. Am unteren Ende des Ritzel-Basisabschnitts 30 ist der Ritzel-Basisabschnitt 30 mittels eines Kugellagers 36 drehbar gelagert, wobei das Kugellager 36 mittels eines geeigneten Fixierelements 38 in einer Soll-Position gehalten wird. Die Eingangswelle 16 und der Torsionsstab 28 sind ferner zum Teil von einem mehrteiligen Gehäuse 40 umgeben, das als Ganzes mit dem Bezugszeichen 40 versehen ist. In dem Gehäuse 40 sind unter anderem Drehmomentsensoren 42 angeordnet.In a lower section of the torsion bar 28 is the main body 46 from a pinion base section 30 surrounded, which on its outer circumference 32 a gearing 34 for engagement in the rack section 20 the handlebar 12 having. The area with the teeth 34 forms the pinion section 18 , At the lower end of the pinion base section 30 is the sprocket base section 30 by means of a ball bearing 36 rotatably mounted, the ball bearing 36 by means of a suitable fixing element 38 is held in a desired position. The input shaft 16 and the torsion bar 28 are also part of a multi-part housing 40 surrounded as a whole by the reference numeral 40 is provided. In the case 40 include torque sensors 42 arranged.

Mit Hilfe der Drehmomentsensoren 42 kann ein durch das eingeleitete Lenkmoment auf den Torsionsstab 28 wirkende Drehmoment ermittelt und der Bedarf für die Bereitstellung einer Lenkhilfskraft bzw. eines Lenkhilfsmoments ermittelt werden, welche von dem Hilfsmotor 26 bereitzustellen sind. Wie in 1 zu erkennen ist, ist dazu auch zwischen der Drehmomentmesseinheit 14 und dem Hilfsmotor 26 eine Verbindungsleitung 42 vorgesehen.With the help of torque sensors 42 can a by the introduced steering torque on the torsion bar 28 determined torque and the need for the provision of a steering assist power or a steering assist torque are determined, which from the auxiliary motor 26 are to be provided. As in 1 can be seen, is also between the torque measuring unit 14 and the auxiliary engine 26 a connection line 42 intended.

Die 3 und 4 zeigen eine erste Ausführungsform eines Torsionsstabs 28 im Detail. Dieser Torsionsstab 28 entspricht zwar nicht exakt dem in den 1 und 2 gezeigten Torsionsstab, er ist jedoch funktional genauso aufgebaut und insoweit funktional identisch. Es ist insoweit ohne weiteres möglich, die Geometrie an den in den 1 und 2 gezeigten Torsionsstab anzupassen. Es wird insoweit im Folgenden auf die bereits in Verbindung mit den 1 und 2 beschriebenen, funktional gleichen Elemente Bezug genommen.The 3 and 4 show a first embodiment of a torsion bar 28 in detail. This torsion bar 28 Although not exactly in the 1 and 2 torsion bar shown, but it is functionally the same structure and so far functionally identical. It is so far readily possible, the geometry of the in the 1 and 2 to adjust shown torsion bar. It will be in the following on the already in connection with the 1 and 2 described, functionally identical elements.

Der Torsionsstab 28 umfasst den Grundkörper 46 mit der Länge LG. Über einen Teil der Länge LG des Grundkörpers 46 ist der Ritzel-Basisabschnitt 30 an dem Grundkörper 46 angeordnet. Der Ritzel-Basisabschnitt 30 erstreckt sich über eine Länge LB, welche vorliegend ca. 45% der Länge LG des Grundkörpers 46 entspricht. Der Ritzel-Basisabschnitt 30 ragt gegenüber dem Grundkörper 46 in radialer Richtung hervor. In der in 4 gezeigten Ausführungsform des Torsionsstabes 28 ist der Ritzel-Basisabschnitt 30 als separate Hülse 48 ausgebildet und umschließt den Grundkörper 46 über den gesamten Umfang. An dem Außenumfang 32 des Ritzel-Basisabschnitts 30 ist eine Verzahnung 34 ausgebildet. Der Bereich der Verzahnung 34 bildet den Ritzelabschnitt 18, der sich über die Länge LR erstreckt, die nur einem Teil der Länge LB entspricht. Vorliegend entspricht die Länge LR ca. 20% der Länge LG des Grundkörpers 46 und ca. 40% der Länge LB. Die Verzahnung 34 ist in der gezeigten Ausführungsform als Schrägverzahnung ausgebildet.The torsion bar 28 includes the main body 46 with the length L G. Over part of the length L G of the body 46 is the sprocket base section 30 on the body 46 arranged. The sprocket base section 30 extends over a length L B , which in the present case about 45% of the length L G of the body 46 equivalent. The sprocket base section 30 protrudes from the main body 46 in the radial direction. In the in 4 shown embodiment of the torsion bar 28 is the sprocket base section 30 as a separate sleeve 48 trained and encloses the body 46 over the entire circumference. On the outer circumference 32 of the pinion base section 30 is a gearing 34 educated. The area of gearing 34 forms the pinion section 18 which extends over the length L R , which corresponds to only a part of the length L B. In the present case, the length L R corresponds to approximately 20% of the length L G of the main body 46 and about 40% of the length L B. The gearing 34 is formed in the embodiment shown as a helical toothing.

Der minimale Durchmesser der Verzahnung 34 ist vorliegend genauso groß wie oder geringfügig größer als der maximale Durchmesser des Ritzel-Basisabschnitts 30 in den Bereichen, die beabstandet von der Verzahnung 34 sind. Der Durchmesser des Grundkörpers 46 ist ebenfalls erkennbar kleiner als der kleinste Durchmesser der Verzahnung 34. Dies ermöglicht eine besonders einfache Bearbeitung mit einem Werkzeug, da der Torsionsstab 28 in diesem Fall nur in den relevanten Bereichen durch axiales Hindurchführen durch ein Werkzeug bearbeitet werden kann, wenn das Werkzeug so ausgelegt ist, dass es nur in Bereichen mit einem ausreichend großem Außenmaß Bearbeitungen durchführt.The minimum diameter of the toothing 34 is in this case as large as or slightly larger than the maximum diameter of the pinion base portion 30 in the areas that are spaced from the gearing 34 are. The diameter of the main body 46 is also recognizable smaller than the smallest diameter of the toothing 34 , This allows a particularly simple machining with a tool, since the torsion bar 28 in this case can be machined only in the relevant areas by axial passage through a tool, if the tool is designed so that it performs machining only in areas with a sufficiently large external dimension.

An dem Ritzel-Basisabschnitt 30 ist unterhalb des Ritzelabschnitts 18 ein Anbindungsabschnitt 52 ausgebildet, insbesondere für das Aufschieben des Kugellagers 36. An dem oberen Ende des Grundkörpers 46 ist ein weiterer Anbindungsabschnitt 54 ausgebildet. Wie in 4 gut erkennbar ist, ist an dieser Ausführungsform des Torsionsstabes 28 eine (ebenfalls optionale) Verjüngung ausgebildet, welche sich von einem Bereich unterhalb des Anbindungsabschnitts 54 am oberen Ende bis zum unteren Ende des Torsionsstabes erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist es aus herstellungstechnischen Gründen erforderlich, dass ein Ende des Torsionsstabes so hergestellt ist, dass die Hülse 48 auf den Torsionsstab 28 aufschiebbar ist. Der untere Anbindungsabschnitt 52, welcher ein gegenüber dem Torsionsstab 28 größeres Außenmaß aufweist, ist daher in der gezeigten Ausführungsform an dem Ritzel-Basisabschnitt 30 ausgebildet.At the pinion base section 30 is below the pinion section 18 a connection section 52 designed, in particular for the sliding of the ball bearing 36 , At the upper end of the body 46 is another connection section 54 educated. As in 4 is clearly visible, is on this embodiment of the torsion bar 28 a (also optional) taper is formed, which extends from an area below the connection portion 54 extends at the upper end to the lower end of the torsion bar. In this embodiment, it is necessary for manufacturing reasons that one end of the torsion bar is made so that the sleeve 48 on the torsion bar 28 is deferrable. The lower connection section 52 which is opposite to the torsion bar 28 has larger outer dimension, therefore, in the embodiment shown on the pinion base portion 30 educated.

In Verbindung mit den 5a und 5b sowie den 6a und 6b werden im Folgenden zwei verschiedene Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes 28 erläutert.In conjunction with the 5a and 5b as well as the 6a and 6b The following are two different methods for producing a torsion bar 28 explained.

5a und 5b zeigen schematisch die Herstellung einer ersten Ausführungsform eines Torsionsstabes 28. Dabei werden der Grundkörper 46 und der Ritzel-Basisabschnitt 30 zunächst als separate Elemente hergestellt, wobei der Ritzel-Basisabschnitt 30 als eine einfache Hülse 48, in Form eines hohlzylindrischen Elements hergestellt wird. Die Innenfläche und die Außenfläche der Hülse 48 sind dabei zylindrisch mit glatten Oberflächen ausgebildet und weisen keine vorab eingebrachte Profilierung oder Ähnliches auf. 5a and 5b show schematically the production of a first embodiment of a torsion bar 28 , This will be the main body 46 and the pinion base section 30 initially manufactured as separate elements, wherein the pinion base section 30 as a simple sleeve 48 , is made in the form of a hollow cylindrical element. The inner surface and the outer surface of the sleeve 48 are cylindrical with smooth surfaces and have no pre-introduced profiling or the like.

Zur Montage wird die Hülse 48 auf den Grundkörper 46 geschoben und gegenüber diesem ausgerichtet. Die Ausrichtung erfolgt dabei derart, dass sich der Grundkörper 46 und der Ritzel-Basisabschnitt 30 in Form der Hülse 46 über die gesamte Länge LB des Ritzel-Basisabschnitts 30 überlappen. Eine derartige Anordnung ist in 5b dargestellt. Nach der Positionierung wird in dem Außenumfang 32 des Ritzel-Basisabschnitts 30 mittels eines schematisch dargestellten Umformwerkzeuges 50 eine Verzahnung 34 ausgebildet. Bei dem Umformwerkzeug 50 handelt es sich um ein Kaltwalzwerkzeug. Durch die Bearbeitung mit dem Umformwerkzeug 50 wird gleichzeitig mit der Ausbildung der Verzahnung 46 eine drehfeste Verbindung zwischen der Hülse 48 und dem Grundkörper 46 hergestellt. Mit Hilfe des Umformwerkzeugs 50 wird die Verzahnung 32 nur über den Teilabschnitt der Länge LR auf dem Außenumfang 32 des Ritzel-Basisabschnitts 30 ausgebildet, welcher den Ritzelabschnitt 18 darstellt.To assemble the sleeve 48 on the main body 46 pushed and aligned with this. The alignment takes place in such a way that the main body 46 and the pinion base section 30 in the form of the sleeve 46 over the entire length L B of the pinion base section 30 overlap. Such an arrangement is in 5b shown. After positioning is in the outer circumference 32 of the pinion base section 30 by means of a forming tool shown schematically 50 a gearing 34 educated. In the forming tool 50 it is a cold rolling tool. By machining with the forming tool 50 becomes simultaneous with the training of the gearing 46 a non-rotatable connection between the sleeve 48 and the body 46 produced. With the help of the forming tool 50 becomes the gearing 32 only over the portion of the length L R on the outer circumference 32 of the pinion base section 30 formed, which the pinion portion 18 represents.

Im Folgenden werden zur Beschreibung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens für identische oder zumindest funktionsgleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet wie zur Beschreibung der ersten Ausführungsform.In the following, the same reference numerals are used to describe a second embodiment of a method according to the invention for identical or at least functionally identical components as for the description of the first embodiment.

6a und 6b zeigen schematisch ein Verfahren zur Herstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Torsionsstabs 28. In dieser zweiten Ausführungsform ist der Ritzel-Basisabschnitt 30 einstückig an dem Grundkörper 46 ausgebildet. Der Ritzel-Basisabschnitt 30 wird bei dieser Ausführungsform durch Umformen eines Stabes mit konstantem Durchmesser erzeugt. Der Ritzel-Basisabschnitt 30 ragt in radialer Richtung gegenüber dem Grundkörper 46 hervor. Auch in dieser zweiten Ausführungsform erstreckt sich der Ritzel-Basisabschnitt 30 über etwa 50% der Länge LG des Grundkörpers 46. In einem in 6b gezeigten zweiten Schritt erfolgt die Ausbildung der Verzahnung 34 an dem Ritzel-Basisabschnitt 30. Die Ausbildung erfolgt mittels des schematisch dargestellten Umformwerkzeuges 50, hier ebenfalls mittels eines Kaltwalzwerkzeuges. Der Ritzelabschnitt 18 mit der Verzahnung 34 wird dabei ebenfalls über einen Teil der Länge des Ritzel-Basisabschnitts 30 an dem Außenumfang 32 ausgebildet. 6a and 6b show schematically a method for producing a second embodiment of a torsion bar according to the invention 28 , In this second embodiment, the pinion base portion 30 integral to the body 46 educated. The sprocket base section 30 is produced in this embodiment by forming a rod with a constant diameter. The sprocket base section 30 protrudes in the radial direction relative to the base body 46 out. Also in this second embodiment, the pinion base portion extends 30 over about 50% of the length L G of the body 46 , In an in 6b shown second step, the formation of the teeth takes place 34 at the pinion base portion 30 , Training takes place by means of the forming tool shown schematically 50 , here also by means of a cold rolling tool. The pinion section 18 with the teeth 34 is also about a part of the length of the pinion base portion 30 on the outer circumference 32 educated.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments. The invention may be varied within the scope of the claims and in consideration of the knowledge of the person skilled in the art.

Insbesondere wird an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, dass auch die in den 5a, 5b, 6a und 6b schematisch dargestellten Torsionsstäbe 28 Verjüngungen (nicht dargestellt) aufweisen können, insbesondere in von dem jeweiligen Ritzelabschnitt (nicht dargestellt) und/oder Ritzel-Basisabschnitt 30 beabstandeten Längenabschnitten.In particular, it is again pointed out at this point that even in the 5a . 5b . 6a and 6b schematically shown torsion bars 28 Can have tapers (not shown), in particular in of the respective pinion portion (not shown) and / or pinion base portion 30 spaced lengths.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Lenkungsteering
1212
Lenkstangehandlebars
1414
DrehmomentmesseinheitTorque measuring unit
1616
Eingangswelleinput shaft
1818
Ritzelabschnittpinion portion
2020
ZahnstangenabschnittRack section
2222
Spindelabschnittspindle section
2424
KugelgewindetriebBall Screw
2626
Hilfsmotorauxiliary engine
2828
Torsionsstabtorsion bar
3030
Ritzel-BasisabschnittPinion base section
3232
Außenumfangouter periphery
3434
Verzahnunggearing
3636
Kugellagerball-bearing
3838
Fixierelementfixing
4040
Gehäusecasing
4242
Drehmomentsensortorque sensor
4444
Verbindungsleitungconnecting line
4646
Grundkörperbody
4848
Hülseshell
5050
Umformwerkzeugforming tool
5252
Anbindungsabschnittconnecting section
5454
Anbindungsabschnittconnecting section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015105284 A1 [0002]DE 102015105284 A1 [0002]
  • DE 102016214163 A1 [0003]DE 102016214163 A1 [0003]
  • DE 102006027745 A1 [0004]DE 102006027745 A1 [0004]

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes (28) für die Lenkung (10) eines Kraftfahrzeuges mit einem sich über eine Länge LG erstreckenden Grundkörper (46) und einem drehfest daran angeordneten Ritzelabschnitt (18), gemäß welchem für die Ausbildung des Ritzelabschnitts (18) ein sich über den Umfang des Grundkörpers (46) erstreckender, sich über mindestens einen Teil der Länge LG des Grundkörpers (46) erstreckender, in radialer Richtung nach außen hervorragender Ritzel-Basisabschnitt (30) mit einer Länge LB an dem Torsionsstab (28) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass für die Anordnung des Ritzel-Basisabschnitts (30) zunächst mindestens eine separate Hülse (48) in Form eines Hohlbauteils hergestellt wird, die mindestens eine Hülse (48) dann auf den Grundkörper (46) aufgeschoben und relativ zu diesem positioniert wird, und dann über eine Länge LR, die zumindest einem Teil der Länge LB entspricht, an dem Außenumfang (32) der Hülse (48) eine Verzahnung (34) ausgebildet wird, wobei durch das Ausbilden der Verzahnung (34) eine drehfeste Verbindung zwischen dem Grundkörper (46) und der Hülse (48) hergestellt wird.Method for producing a torsion bar (28) for the steering (10) of a motor vehicle having a base body (46) extending over a length L G and a pinion section (18) arranged thereon in a rotationally fixed manner, in accordance with which for forming the pinion section (18) extending over the circumference of the base body (46) extending over at least part of the length L G of the base body (46) extending radially outwardly outstanding pinion base portion (30) having a length L B on the torsion bar (28) is arranged, characterized in that for the arrangement of the pinion base portion (30) first at least one separate sleeve (48) is made in the form of a hollow component, the at least one sleeve (48) then pushed onto the base body (46) and relative to is positioned, and then over a length L R , which corresponds to at least a portion of the length L B , on the outer periphery (32) of the sleeve (48) a Verz (34) is formed, wherein by forming the toothing (34) a rotationally fixed connection between the base body (46) and the sleeve (48) is produced. Verfahren zur Herstellung eines Torsionsstabes (28) für die Lenkung (10) eines Kraftfahrzeuges mit einem sich über eine Länge LG erstreckenden Grundkörper (46) und einem daran ausgebildeten Ritzelabschnitt (18), gemäß welchem für die Ausbildung des Ritzelabschnitts (18) ein sich über den Umfang des Grundkörpers (46) erstreckender, sich über mindestens einen Teil der Länge LG des Grundkörpers (46) erstreckender, in radialer Richtung nach außen hervorragender Ritzel-Basisabschnitt (30) mit einer Länge LB an dem Grundkörper (46) ausgebildet wird, wobei über eine Länge LR, die zumindest einem Teil der Länge LB entspricht, eine Verzahnung (34) ausgebildet wird.Method for producing a torsion bar (28) for the steering (10) of a motor vehicle having a main body (46) extending over a length L G and a pinion section (18) formed thereon, according to which a pinion section (18) is formed over the circumference of the base body (46) extending over at least a portion of the length L G of the base body (46) extending, radially outwardly outstanding pinion base portion (30) formed with a length L B on the base body (46) is formed, over a length L R , which corresponds to at least a portion of the length L B , a toothing (34) is formed. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ritzel-Basisabschnitt (30) und/oder die Verzahnung (34) durch Umformen ausgebildet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pinion base portion (30) and / or the toothing (34) are formed by forming. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Durchmesser des Ritzel-Basisabschnitts (30) beabstandet von der Verzahnung (34) und/oder der maximale Durchmesser des Grundkörpers (46) maximal so groß ist wie der kleinste Durchmesser der Verzahnung (34).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum diameter of the pinion base portion (30) spaced from the toothing (34) and / or the maximum diameter of the base body (46) is at most as large as the smallest diameter of the toothing ( 34). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (34) während oder nach der Herstellung des Ritzel-Basisabschnitts (30) ausgebildet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the toothing (34) is formed during or after the production of the pinion base portion (30). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung des Ritzel-Basisabschnitts (30) an dem Grundkörper (46) durch Umformen eines Stabes mit konstantem Durchmesser erfolgt.Method according to one of the preceding Claims 2 to 5 , characterized in that the formation of the pinion base portion (30) on the base body (46) takes place by forming a rod with a constant diameter. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ritzel-Basisabschnitt (30) gegenüber dem Grundkörper (46) in Längsrichtung des Torsionsstabes (28) vollständig überlappend angeordnet oder ausgebildet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pinion base portion (30) relative to the base body (46) in the longitudinal direction of the torsion bar (28) is arranged or formed completely overlapping. Torsionsstab für die Lenkung (10) eines Kraftfahrzeuges mit einem Grundkörper (46) und einem Ritzel-Basisabschnitt (30), an dessen Außenseite (32) ein Ritzelabschnitt (18) mit einer Verzahnung (34) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Grundkörper (46) und der Ritzel-Basisabschnitt (30) einstückig ausgebildet sind oder b) der Grundkörper (46) und der Ritzel-Basisabschnitt (30) kraftschlüssig drehfest miteinander verbunden sind.Torsion rod for the steering (10) of a motor vehicle having a base body (46) and a pinion base portion (30), on whose outer side (32) a pinion portion (18) with a toothing (34) is formed, characterized in that the base body (46) and the pinion base portion (30) are integrally formed or b) the base body (46) and the pinion base portion (30) are non-rotatably connected to one another in a force-fitting manner. Torsionsstab nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass - in Längsrichtung des Torsionsstabes betrachtet - beabstandet zu dem Ritzel-Basisabschnitt eine Verjüngung ausgebildet ist.Torsion bar according to the preceding claim, characterized in that - viewed in the longitudinal direction of the torsion bar - spaced from the pinion base portion a taper is formed.
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Citations (3)

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