DE102020203101A1 - Method for producing a steering shaft part of a steering shaft for a motor vehicle, method for producing a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft part for a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft for a motor vehicle and steering column for a motor vehicle - Google Patents
Method for producing a steering shaft part of a steering shaft for a motor vehicle, method for producing a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft part for a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft for a motor vehicle and steering column for a motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020203101A1 DE102020203101A1 DE102020203101.0A DE102020203101A DE102020203101A1 DE 102020203101 A1 DE102020203101 A1 DE 102020203101A1 DE 102020203101 A DE102020203101 A DE 102020203101A DE 102020203101 A1 DE102020203101 A1 DE 102020203101A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- steering shaft
- section
- motor vehicle
- steering
- wall thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/08—Upsetting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J9/00—Forging presses
- B21J9/02—Special design or construction
- B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/063—Making machine elements axles or shafts hollow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
- B21K21/12—Shaping end portions of hollow articles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2220/00—Shaping
- F16C2220/40—Shaping by deformation without removing material
- F16C2220/42—Shaping by deformation without removing material by working of thin walled material such as sheet or tube
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/20—Land vehicles
- F16C2326/24—Steering systems, e.g. steering rods or columns
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkwellenteils (10) einer Lenkwelle (1) für ein Kraftfahrzeug, welches einen sich von einer Stirnseite (41) in einer Längsrichtung erstreckenden rohrförmigen Lenkwellenabschnitt (2) aufweist, der in einem sich von der Stirnseite (41) über einen Teilabschnitt des Lenkwellenabschnitts (2) erstreckenden Endabschnitt einen Verbindungsabschnitt (21) aufweist, der zumindest über einen Teil seiner Länge eine gegenüber einem sich an den Verbindungsabschnitt (21) anschließenden Abschnitt des Lenkwellenteils (10) eine Wandstärkenvergrößerung (22) aufweist, umfassend die Schritte- Bereitstellen eines Rohrabschnitts (4),- Erzeugen einer Wandstärkenvergrößerung (22) durch zumindest abschnittweise Umformung in dem sich von der Stirnseite (41) erstreckenden Endabschnitt zur Ausbildung des Verbindungsabschnitts (21). Um die Bereitstellung eines Lenkwellenteils (10) sowie einer daraus aufgebauten Lenkwelle (1) und einer Lenksäule mit geringerem Aufwand bei hoher Sicherheit zu ermöglichen schlägt die Erfindung vor, dass das Erzeugen der Wandstärkenvergrößerung (22) durch plastische Umformung des Endabschnitts des Rohrabschnitts (4) durch Taumelstauchen erfolgt.The present invention relates to a method for manufacturing a steering shaft part (10) of a steering shaft (1) for a motor vehicle, which has a tubular steering shaft section (2) extending from an end face (41) in a longitudinal direction, which is located in a tubular steering shaft section (2) from the end face ( 41) has a connecting section (21) over a partial section of the steering shaft section (2) extending end section which, at least over part of its length, has an enlarged wall thickness (22) compared to a section of the steering shaft part (10) adjoining the connecting section (21), comprising the steps of - providing a pipe section (4), - generating an increase in wall thickness (22) by reshaping at least in sections in the end section extending from the end face (41) to form the connecting section (21). In order to enable the provision of a steering shaft part (10) and a steering shaft (1) constructed therefrom and a steering column with less effort and high safety, the invention proposes that the increase in wall thickness (22) be produced by plastic deformation of the end section of the pipe section (4) done by tumbling.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkwellenteils einer Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug, welches einen sich von einer Stirnseite in einer Längsrichtung erstreckenden rohrförmigen Lenkwellenabschnitt aufweist, der in einem sich von der Stirnseite über einen Teilabschnitt des Lenkwellenabschnitts erstreckenden Endabschnitt einen Verbindungsabschnitt aufweist, der zumindest über einen Teil seiner Länge eine gegenüber einem sich an den Verbindungsabschnitt anschließenden Abschnitt des Lenkwellenteils eine Wandstärkenvergrößerung aufweist, umfassend die Schritte
- - Bereitstellen eines Rohrabschnitts,
- - Erzeugen einer Wandstärkenvergrößerung durch zumindest abschnittweise Umformung in dem sich von der Stirnseite erstreckenden Endabschnitt zur Ausbildung des Verbindungsabschnitts.
- - Provision of a pipe section,
- - Generating an increase in wall thickness by at least section-wise reshaping in the end section extending from the end face to form the connecting section.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Lenkwelle und einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Lenkwellenteil für eine Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug, eine Lenkwelle und eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.The invention also relates to a method for producing a steering shaft and a steering column for a motor vehicle, as well as a steering shaft part for a steering shaft for a motor vehicle, a steering shaft and a steering column for a motor vehicle.
Ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs weist zur Übertragung eines Lenkmoments, beispielsweise eines manuell in ein Lenkrad eingegebenen Lenkbefehls, zur Verbindung mit dem Lenkgetriebe eine Lenkwelle auf. Die Lenkwelle ist üblicherweise aus drehschlüssig miteinander gekuppelten Lenkwellenteilen gebildet. Diese sind zur Anpassung an die räumlichen Gegebenheiten, zum Ausgleich von Veschiebungen im Crashfall und zur Einstellung der Lenkradposition in Längsrichtung, d.h. in Richtung ihrer Längsachse teleskopartig relativ zueinander verstellbar, und können zum Ausgleich von Winkelversatz gelenkig verbunden sein. Am bezogen auf die Fahrtrichtung hinteren Lenkwellenteil, zumeist an der in der Lenksäule gelagerten Lenkspindel, ist an dessen hinterem, der Fahrerposition zugewandten Endabschnitt das Lenkrad festgelegt.A steering system of a motor vehicle has a steering shaft for connection to the steering gear in order to transmit a steering torque, for example a steering command entered manually into a steering wheel. The steering shaft is usually formed from steering shaft parts that are rotationally coupled to one another. These can be adjusted telescopically relative to one another in order to adapt to the spatial conditions, to compensate for displacements in the event of a crash and to adjust the steering wheel position in the longitudinal direction, i.e. in the direction of their longitudinal axis, and can be connected in an articulated manner to compensate for angular misalignment. On the rear part of the steering shaft relative to the direction of travel, mostly on the steering spindle mounted in the steering column, the steering wheel is fixed to its rear end section facing the driver's position.
Ein gattungsgemäßes Lenkwellenteil kann durchgehend als Hohlwelle ausgebildet sein, die sich in einer durch ihre Längsachse bestimmten Längsrichtung erstreckt und beispielsweise hohlzylindrisch oder mit polygonalem Hohlquerschnitt ausgebildet sein kann, oder zumindest einen sich von einer endseitigen Stirnseite erstreckenden Lenkwellenabschnitt aufweisen, der in ähnlicher Weise als Rohr- oder Hohlwellenabschnitt ausgebildet sein kann. Zur Festlegung des Lenkrads, oder zum drehmomentschlüssigen Anschluss an weitere Lenkungskomponenten wie Gelenke, Getriebe, Hilfskraftantriebe oder dergleichen, ist ein Endabschnitt, der sich als Teilabschnitt des besagten Lenkwellenabschnitts von der Stirnseite in Längsrichtung erstreckt, als Verbindungsabschnitt ausgestaltet, der auch als Koppelabschnitt bezeichnet wird.A generic steering shaft part can be designed continuously as a hollow shaft, which extends in a longitudinal direction determined by its longitudinal axis and can be designed, for example, as a hollow cylinder or with a polygonal hollow cross-section, or at least have a steering shaft section extending from an end face, which is similarly designed as a tubular or hollow shaft section can be formed. To fix the steering wheel, or for torque-locking connection to other steering components such as joints, gears, auxiliary power drives or the like, an end section, which extends as a partial section of said steering shaft section from the end face in the longitudinal direction, is designed as a connecting section, which is also referred to as a coupling section.
Um geeignete Befestigungsmittel realisieren zu können, beispielsweise Formschlusselemente, Spannabschnitte oder dergleichen, ist es bekannt, in dem Verbindungsabschnitt zumindest abschnittweise eine Wandstärkenvergrößerung vorzusehen, die einen Bereich mit einer Wandstärke umfasst, die größer ist als im Längenbereich der übrigen Lenkwelle oder des Lenkwellenabschnitts. Außerhalb des Verbindungsabschnitts kann die Lenkwelle dünnwandiger sein, was den Vorteil hat, dass Masse eingespart werden kann, und dennoch eine hinreichende Torsionssteifigkeit gewährleistet ist.In order to be able to implement suitable fastening means, for example form-locking elements, clamping sections or the like, it is known to provide an enlargement of the wall thickness in the connecting section, at least in sections, which includes an area with a wall thickness that is greater than the length of the rest of the steering shaft or the steering shaft section. Outside the connecting section, the steering shaft can be thinner-walled, which has the advantage that mass can be saved, and yet sufficient torsional rigidity is ensured.
Zur Erzeugung einer Wandstärkenvergrößerung an einem Lenkwellenteil ist es beispielsweise aus der
Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Bereitstellung eines Lenkwellenteils sowie einer daraus aufgebauten Lenkwelle und einer Lenksäule mit geringerem Aufwand bei hoher Sicherheit zu ermöglichen.In view of the problems explained above, it is an object of the present invention to make it possible to provide a steering shaft part and a steering shaft constructed therefrom and a steering column with less effort and high safety.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das Verfahren gemäß Anspruch 7, das Verfahren gemäß Anspruch 8, sowie das Lenkwellenteil mit den Merkmalen des Anspruchs 9, die Lenkwelle mit den Merkmalen des Anspruchs 10, und die Lenksäule mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the method according to
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Lenkwellenteils einer Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug, welches einen sich von einer Stirnseite in einer Längsrichtung erstreckenden rohrförmigen Lenkwellenabschnitt aufweist, der in einem sich von der Stirnseite über einen Teilabschnitt des Lenkwellenabschnitts erstreckenden Endabschnitt einen Verbindungsabschnitt aufweist, der zumindest über einen Teil seiner Länge eine gegenüber einem sich an den Verbindungsabschnitt anschließenden Abschnitt des Lenkwellenteils eine Wandstärkenvergrößerung aufweist, umfassend die Schritte
- - Bereitstellen eines Rohrabschnitts,
- - Erzeugen einer Wandstärkenvergrößerung durch zumindest abschnittweise Umformung in dem sich von der Stirnseite erstreckenden Endabschnitt zur Ausbildung des Verbindungsabschnitts,
dass das Erzeugen der Wandstärkenvergrößerung durch plastische Umformung des Endabschnitts des Rohrabschnitts durch Taumelstauchen erfolgt.In a method for producing a steering shaft part of a steering shaft for a motor vehicle, which has a tubular shape extending from an end face in a longitudinal direction Has steering shaft section which in an end section extending from the end face over a section of the steering shaft section has a connecting section which, at least over part of its length, has a wall thickness enlargement compared to a section of the steering shaft part adjoining the connecting section, comprising the steps
- - Provision of a pipe section,
- - Generating an increase in wall thickness by at least section-wise deformation in the end section extending from the end face to form the connecting section,
that the increase in wall thickness is produced by plastic deformation of the end section of the pipe section by means of wobble upsetting.
Als Ausgangsmaterial bei der Herstellung des Lenkwellenabschnitts wird ein Rohrabschnitt bereitgestellt, der bevorzugt eine gegebene, gleichmäßig durchgehende Wandstärke hat, beispielsweise durch Ablängen von einem durchgehenden Rohr-Halbzeug, bevorzugt aus Stahl. Erfindungsgemäß wird an diesem Rohrabschnitt ausschließlich durch plastische Umformung die Wandstärke in einem Verbindungsabschnitt relativ zur Wandstärke des Ausgangsmaterials vergrößert, wodurch eine in Längsrichtung abschnittweise Wandstärkenvergrößerung, die gleichbedeutend auch als Wandungsverdickung bezeichnet werden kann, erzeugt wir. Diese Umformung erfolgt spanlos und im wesentlichen volumenerhaltend durch ein Fließen des Materials des Rohrabschnitts unter hohem Umformdruck, beispielsweise durch Kaltfließpressen. Bevorzugt erfolgt die Wandstärkenvergrößerung ausschließlich durch plastische Umformung des Rohrabschnitts durch Taumelstauchen.A tube section is provided as the starting material in the manufacture of the steering shaft section, which tube section preferably has a given, uniformly continuous wall thickness, for example by cutting to length from a continuous tube semi-finished product, preferably made of steel. According to the invention, the wall thickness in a connecting section is increased in relation to the wall thickness of the starting material in this pipe section exclusively by plastic deformation, whereby a wall thickness increase in sections in the longitudinal direction, which can also be referred to as a wall thickening, is generated. This deformation takes place without cutting and essentially preserving the volume by flowing the material of the pipe section under high deformation pressure, for example by cold extrusion. The increase in wall thickness is preferably carried out exclusively by plastic deformation of the pipe section by wobble upsetting.
Erfindungsgemäß ist für die Erzeugung des Verbindungsabschnitts im Gegensatz zum Stand der Technik kein zusätzliches Material erforderlich. Daraus resultiert der Vorteil, dass keine Hülse oder dergleichen wie im Stand der Technik separat produziert und montiert werden muss, so dass der Fertigungsaufwand in vorteilhafter Weise verringert werden kann.According to the invention, in contrast to the prior art, no additional material is required to produce the connecting section. This results in the advantage that a sleeve or the like does not have to be produced and assembled separately as in the prior art, so that the production effort can be advantageously reduced.
Die erfindungsgemäß einstückige Ausbildung der Wandstärkenvergrößerung hat den weiteren Vorteil, dass keine Fügestellen auftreten, die im Stand der Technik durch das zusätzlich eingefügte Material unvermeidlich sind. Dadurch kann erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise die Steifigkeit und Belastbarkeit des Verbindungsabschnitts erhöht werden.The one-piece construction of the enlargement of the wall thickness according to the invention has the further advantage that there are no joints that are unavoidable in the prior art due to the additionally inserted material. In this way, according to the invention, the rigidity and load-bearing capacity of the connecting section can be increased in an advantageous manner.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß rein plastischen Umformung ist, dass im Bereich der Wandstärkenvergrößerung eine unterbrechungsfreie Gefügestruktur ausgebildet werden kann, wodurch die Festigkeit und Zähigkeit des Materials im Verbindungsabschnitt erhöht werden kann. Dadurch ist es möglich, den Verbindungsabschnitt ohne Sicherheitseinschränkungen kompakter zu gestalten, und die Wandstärke des Lenkwellenabschnitts zu reduzieren, um Material und Masse einzusparen.Another advantage of the purely plastic deformation according to the invention is that an uninterrupted microstructure can be formed in the area of the increase in wall thickness, whereby the strength and toughness of the material in the connecting section can be increased. This makes it possible to make the connecting section more compact without any safety restrictions, and to reduce the wall thickness of the steering shaft section in order to save material and mass.
Das erfindungsgemäß zur Erzeugung der Wandstärkenvergrößerung eingesetzte Taumelstauchen ermöglich spezifische Vorteile bei der Herstellung eines Lenkwellenteils. Eine plastische Umformung eines rohrförmigen Bauteils durch einfaches Stauchen in Längsrichtung kann zu einem schwierig zu kontrollierenden Verformen und Fließen des Materials führen, insbesondere bei relativ dünner Wandstärke des rohrförmigen Ausgangsmaterials. Dies kann zu Gefügestörungen, und bei großen Umformverhältnissen zu Rissbildung oder dergleichen führen, so dass ein Einsatz zur Herstellung hoch sicherheitsrelevanter Lenkungskomponenten aufwendig und wenig geeignet ist.The wobble upsetting used according to the invention to generate the increase in wall thickness enables specific advantages in the manufacture of a steering shaft part. A plastic deformation of a tubular component by simply upsetting it in the longitudinal direction can lead to a deformation and flow of the material that is difficult to control, especially when the wall thickness of the tubular starting material is relatively thin. This can lead to structural disturbances and, in the case of large deformation ratios, to the formation of cracks or the like, so that use for the production of highly safety-relevant steering components is expensive and unsuitable.
Die vorgenannten Nachteile können durch das erfindungsgemäß eingesetzte Taumelstauchen gelöst werden. Dabei wird anstelle einer gleichzeitig auf den gesamten Rohrquerschnitt ausgeübten axialen Stauchkraft mittels eines bezüglich der Längsachse schräg angeordneten Taumelwerkzeugs, nämlich eines Taumelstempels ein partieller Presskontakt erzeugt, der sich nur über einen Teil des Umfangs der ringförmigen Stirnseite des Rohrabschnitts erstreckt. Die Taumelbewegung des Taumelstempels wird durch eine zyklische, kreisend umlaufende Bewegung der Stempelachse entlang eines in Längsrichtung zusammenlaufenden Kegelmantels erzeugt. Durch das Taumeln wird der Taumelstempel im Presskontakt in einem Arbeitsgang mehrfach über den Umfang umlaufend auf der Stirnseite des Rohrabschnitts abgewälzt, und gleichzeitig wird der Taumelstempel mit der Umformkraft in Längsrichtung gegen die Stirnseite angepresst. Die Rohrwand wird dabei stirnseitig über den Umfang umlaufend gewalzt und dabei wird das Material in der Walzrichtung plastisch verdrängt. Durch diese dynamische Einbringung der Umformkraft wird ein kontrolliertes Fließen des Materials in der Rohrwandung in Umfangsrichtung sowie in Längsrichtung und in Radialrichtung bewirkt. Der Vorteil dabei ist, dass Gefügestörungen, Rissbildung und dergleichen zuverlässig vermieden werden können, und zwar weitgehend unabhängig vom Umformverhältnis.The aforementioned disadvantages can be solved by the tumble-upsetting used according to the invention. Instead of an axial upsetting force simultaneously exerted on the entire pipe cross-section, a wobble tool, namely a wobble die, which is inclined with respect to the longitudinal axis, creates a partial press contact that extends only over part of the circumference of the annular end face of the pipe section. The wobbling movement of the wobble die is generated by a cyclical, circular movement of the die axis along a conical surface converging in the longitudinal direction. As a result of the wobbling, the wobble die is rolled several times over the circumference on the end face of the pipe section in press contact in one operation, and at the same time the wobble die is pressed with the forming force in the longitudinal direction against the end face. The pipe wall is rolled around the circumference on the front side and the material is plastically displaced in the rolling direction. This dynamic application of the forming force brings about a controlled flow of the material in the pipe wall in the circumferential direction as well as in the longitudinal direction and in the radial direction. The advantage here is that structural disturbances, crack formation and the like can be reliably avoided, largely independently of the deformation ratio.
Bevorzugt kann das Taumelstauchen in einem Arbeitsgang durchgeführt werden, der eine mehrfache Taumelbewegung in Kombination mit einem Arbeitshub in Längsrichtung umfasst. Der Arbeitshub entspricht dem Stauchweg, also der Strecke in Längsrichtung, um die der Rohrabschnitt beim Umformen zur Erzeugung des verdickten Verbindungsabschnitts gestaucht bzw. verkürzt wird. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass in einem einzigen Arbeitshub ein zur Erzeugung der Wandstärkenvergrößerung ausreichendes Umformverhältnis realisiert werden kann. Dies ermöglicht eine rationelle Fertigung.The tumble upsetting can preferably be carried out in one operation which comprises a multiple tumbling movement in combination with a working stroke in the longitudinal direction. Of the The working stroke corresponds to the compression path, that is to say the distance in the longitudinal direction by which the pipe section is compressed or shortened during the forming to produce the thickened connecting section. One advantage of the method according to the invention is that a deformation ratio that is sufficient to generate the increase in wall thickness can be achieved in a single working stroke. This enables efficient production.
Mit dem Taumelstauchen wird somit erstmals ein beherrschbarer und rationeller Fertigungsprozess speziell für Lenkwellenteile zur Verfügung gestellt, der es in vorteilhafter Weise ermöglicht, in einem Arbeitsgang durch kombiniertes Taumeln und Stauchen eine Wandstärkenvergrößerung rationell und mit optimierten Materialeigenschaften zu erzeugen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein haltbarer und hoch belastbarer Verbindungsabschnitt an dem Lenkwellenteil zur Verfügung gestellt werden. Durch das Taumelstauchen sind gleichermaßen optimierte Materialeigenschaften und eine flexible Formgebung realisierbar, die im Stand der Technik nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand möglich sind.With wobble upsetting, a manageable and efficient manufacturing process specifically for steering shaft parts is made available for the first time, which advantageously enables an increase in wall thickness to be generated efficiently and with optimized material properties in one operation by combined tumbling and upsetting. As a result, a durable and highly resilient connection section can be provided on the steering shaft part in an advantageous manner. As a result of the tumble upsetting, optimized material properties and flexible shaping can be realized in the same way, which in the prior art are not possible or only possible with a disproportionately high effort.
Die Wandstärkenvergrößerung kann dank des erfindungsgemäßen Verfahrens in vorteilhafter Weise an einem relativ dünnwandigen Rohrabschnitt realisiert werden.Thanks to the method according to the invention, the increase in wall thickness can advantageously be implemented on a relatively thin-walled pipe section.
Bevorzugt beträgt die Wandstärkenvergrößerung zwischen 5% und 50% der ursprünglichen Wandstärke (Materialdicke), besonders bevorzugt zwischen 10% und 30%. Beispielsweise kann eine Wandstärkenvergrößerung des Rohrabschnitts von 2mm vor dem Taumelstauchen auf 2,5mm nach dem Taumelstauchen erfolgen, wobei der Rohrabschnitt einen Außendurchmesser von beispielsweise von 30mm aufweist.The increase in wall thickness is preferably between 5% and 50% of the original wall thickness (material thickness), particularly preferably between 10% and 30%. For example, the wall thickness of the pipe section can be increased from 2 mm before the tumble upsetting to 2.5 mm after the tumble upsetting, the pipe section having an outside diameter of, for example, 30 mm.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Lenkwellenteil aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus einem Stahl gebildet, insbesondere einem hochfesten niedriglegierten Stahl. Alternativ ist es denkbar und möglich, dass das Lenkwellenteil aus einer Leichtmetalllegierung gebildet ist, wie beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung.In an advantageous development, the steering shaft part is formed from a metallic material, for example from a steel, in particular a high-strength, low-alloy steel. Alternatively, it is conceivable and possible that the steering shaft part is formed from a light metal alloy, such as an aluminum alloy.
Mit Vorteil kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Verbindungsabschnitt eine plastische Wandstärkenvergrößerung an einem Rohrabschnitt realisiert werden, wobei der Außendurchmesser des Rohrabschnitts und des Verbindungsabschnitts nach der Ausbildung der Wandstärkenvergrößerung gleich sind, zumindest im Wesentlichen gleich sind. Durch das Taumelstauchen wird das Material des Rohrabschnitts dabei axial, d.h. in Längsrichtung und gleichzeitig radial nach innen plastisch verdrängt. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar und möglich, den Außendurchmesser des Rohrabschnitts im Bereich der Wandstärkenvergrößerung erfindungsgemäß durch Taumelstauchen zu vergrößern.With the method according to the invention, a plastic increase in the wall thickness of a pipe section can be realized in a connecting section, the outer diameter of the pipe section and the connecting section being the same, at least essentially the same, after the increase in the wall thickness is formed. As a result of the wobble upsetting, the material of the pipe section is plastically displaced axially, i.e. in the longitudinal direction and at the same time radially inwards. As an alternative or in addition, it is conceivable and possible to enlarge the outer diameter of the pipe section in the area of the increase in wall thickness according to the invention by means of tumbling.
Mit Vorteil kann bei dem Taumelstauchen ein um eine gegen die Längsrichtung geneigte Achse (Taumelachse) kreisender Taumelstempel in einer zyklisch umlaufenden Walzbewegung gegen die Stirnseite angepresst werden, wobei das Material in Umfangsrichtung, in Längsrichtung und in Radialrichtung fließt. Der Taumelstempel ist bevorzugt rotationsymmetrisch ausgebildet und weist eine stirnseitige Stempel- oder Pressfläche auf, die zur Umformung gegen die Stirnseite des Rohrabschnitts angepresst wird. Dadurch, dass der Taumelstempel gegen die Längsrichtung, d.h. die Längsachse des Rohrabschnitts geneigt ist, liegt die Stempelfläche jeweils nur über einem Teil des Umfangs in einem Presskontakt gegen die Stirnseite des Rohrabschnitts an. Für die Taumelbewegung läuft die geneigte Taumelachse des Taumelstempels entlang eines zur Längsachse koaxialen Kegelmantels um, der konisch gegen die Stirnseite des Rohrabschnitts gerichtet zusammenläuft. Bei einem Umlauf wird die Stempelfläche im Presskontakt in Umfangsrichtung einmal über den gesamten Umfang über die Stirnseite des Rohrabschnitts abgewälzt. Dabei wird der Taumelstempel während einer Mehrzahl von kreisenden Taumelbewegungen durch die axiale Stauchkraft in Längsrichtung belastet und um den Stauchweg bewegt, wobei in den aufeinanderfolgenden Taumelbewegungen eine sukzessive, gleichmäßige Umformung in der oben beschriebenen Weise erfolgt.With tumble upsetting, a tumble die rotating about an axis inclined to the longitudinal direction (tumble axis) can be pressed against the end face in a cyclical rolling motion, with the material flowing in the circumferential direction, in the longitudinal direction and in the radial direction. The wobble die is preferably designed to be rotationally symmetrical and has an end face stamp or pressing surface which is pressed against the end face of the pipe section for deformation. Due to the fact that the wobble die is inclined against the longitudinal direction, i.e. the longitudinal axis of the pipe section, the die surface rests only over part of the circumference in a press contact against the end face of the pipe section. For the wobbling movement, the inclined wobble axis of the wobble die revolves along a conical jacket which is coaxial to the longitudinal axis and which conically converges towards the end face of the pipe section. During one revolution, the punch surface is rolled once over the entire circumference over the end face of the pipe section in press contact in the circumferential direction. The wobble die is loaded in the longitudinal direction by the axial upsetting force during a plurality of circular tumbling movements and moved around the upsetting path, with successive, uniform deformation taking place in the manner described above in the successive tumbling movements.
Es ist vorteilhaft, dass der Rohrabschnitt beim Taumelstauchen in einer Gesenkanordnung aufgenommen ist, die eine zumindest den Endabschnitt des Rohrabschnitts umschließende Gesenkhülse mit einer stirnseitigen Öffnung aufweist, und einen in den Rohrabschnitt eintauchenden Gesenkdorn aufweist, wobei der Rohrabschnitt zwischen dem Gesenkdorn und der Gesenkhülse aufgenommen ist und zwischen dem Gesenkdorn und der Gesenkhülse ein mit der Wandverdickung korrespondierender Ringraum bereitgestellt ist. Dieser Ringraum erstreckt sich in Längsrichtung von der Öffnung. Die Gesenkhülse, gleichgedeutend kurz als Hülse bezeichnet, und der darin koaxial angeordnete Gesenkdorn, oder kurz Dorn, begrenzen den hohlzylindrischen Formhohlraum, die sogenannte Kavität, welche die Kontur des fertigen Lenkwellenteils aufweist. Außerhalb des Verbindungsabschnitts wird ein Rohrabschnitt spielarm zwischen der Hülse und dem Dorn aufgenommen, so dass die Rohrwand in radialer Richtung gestützt wird. In einem in Längsrichtung, axial offenen Endabschnitt der Kavität ist der Außenquerschnitt des Dorns verringert, oder der Innenquerschnitt der Hülse vergrößert, so dass der dort freibleibende Ringraum eine größere radiale Abmessung hat. Der vergrößerte Ringraum korrespondiert mit den Abmessungen der Wandstärkenvergrößerung.It is advantageous that the pipe section is received in a die assembly during wobble upsetting, which has a die sleeve surrounding at least the end section of the pipe section with an opening at the end, and a die mandrel that plunges into the pipe section, the pipe section being received between the die mandrel and the die sleeve and an annular space corresponding to the wall thickening is provided between the die mandrel and the die sleeve. This annulus extends longitudinally from the opening. The die sleeve, synonymous briefly referred to as sleeve, and the coaxially arranged die mandrel, or mandrel for short, delimit the hollow cylindrical mold cavity, the so-called cavity, which has the contour of the finished steering shaft part. Outside the connecting section, a pipe section is received with little play between the sleeve and the mandrel, so that the pipe wall is supported in the radial direction. In an end section of the cavity that is axially open in the longitudinal direction, the outer cross section of the mandrel is reduced or the inner cross section of the sleeve is increased so that the annular space that remains free there has a larger radial dimension. The enlarged annulus corresponds to the dimensions of the increase in wall thickness.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Rohrabschnitt zwischen dem Dorn und der Hülse eingesetzt. Anschließend wird ein Taumelstempel in Taumelbewegung versetzt und in einem Arbeitshub in Längsrichtung durch die stirnseitige Öffnung der Gesenkhülse eingeführt und gegen die Stirnseite des im Bereich des vergrößerten Ringraums aufgenommenen Endabschnitt des Rohrabschnitts angepresst. Durch die aufgrund der Taumelbewegung aufgebrachte plastische Walzverformung wird die Wandung im Endbereich gestaucht, und das Material fließt in Längs-, Radial- und Umfangsrichtung, bis der vergrößerte Ringraum des Gesenks vollständig und gleichmäßig gefüllt ist. Auf diese Weise wird die Wandverdickung allein durch plastische Umformung der Wandung des Rohrabschnitts erzeugt. Nach dem Umformvorgang kann der Taumelstempel entgegen dem Arbeitshub zurückgezogen werden, und das Lenkwellenteil mit dem Verbindungsabschnitt kann aus dem Gesenk entnommen werden.To carry out the method according to the invention, the pipe section is inserted between the mandrel and the sleeve. Then a wobble die is set in wobbling motion and inserted in a working stroke in the longitudinal direction through the front opening of the die sleeve and pressed against the front side of the end section of the pipe section accommodated in the area of the enlarged annular space. Due to the plastic roll deformation applied due to the tumbling movement, the wall is compressed in the end area and the material flows in the longitudinal, radial and circumferential directions until the enlarged annular space of the die is completely and evenly filled. In this way, the wall thickening is produced solely by plastic deformation of the wall of the pipe section. After the forming process, the wobble die can be withdrawn against the working stroke, and the steering shaft part with the connecting section can be removed from the die.
Vorteilhaft ist die hohe Festigkeit und das gleichmäßige Gefüge der Wandverdickung, die durch das erfindungsgemäße Verfahren in der vorbeschriebenen Gesenkanordnung realisiert werden können. Dabei können auch größere Abmessungen des Verbindungsabschnitts in Längsrichtung in einem Arbeitsgang erzeugt werden.The high strength and the uniform structure of the wall thickening, which can be realized by the method according to the invention in the above-described die arrangement, are advantageous. Larger dimensions of the connecting section in the longitudinal direction can also be produced in one operation.
Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass beim Taumelstauchen der Gesenkdorn von der Stirnseite aus gesehen relativ zur Gesenkhülse in Längsrichtung abgesenkt wird. Hierzu kann vorgesehen sein, dass der Dorn in der Hülse in Richtung des Arbeitshubs bewegbar gelagert ist, bevorzugt in Längsrichtung federelastisch relativ zur Hülse abgestützt ist. Beim Anpressen gegen die Stirnseite staucht dieser den Rohrabschnitt, und liegt dabei stirnseitig an dem Dorn an. Dadurch bewegt der Taumelstempel den Dorn in Richtung des Arbeitshubs um den Betrag der Verkürzung des Rohrabschnitts mit, so dass der plastisch gestauchte Endabschnitt sich während des gesamten Umformprozesses vollständig innerhalb des durch Dorn, Hülse und Taumelstempel geschlossenen Formhohlraums befindet. Dies hat den Vorteil, dass unkontrollierte Verformungen praktisch ausgeschlossen sind, und eine gleichbleibende hohe Fertigungsqualität gewährleistet ist.An advantageous embodiment can provide for the die mandrel to be lowered in the longitudinal direction relative to the die sleeve, as seen from the end face, during wobble upsetting. For this purpose, it can be provided that the mandrel is mounted in the sleeve so as to be movable in the direction of the working stroke, and is preferably supported in the longitudinal direction in a resilient manner relative to the sleeve. When it is pressed against the end face, it compresses the pipe section and, in doing so, lies against the mandrel at the end face. As a result, the wobble die moves the mandrel in the direction of the working stroke by the amount of the shortening of the pipe section, so that the plastically compressed end section is completely within the mold cavity closed by the mandrel, sleeve and wobble die during the entire forming process. This has the advantage that uncontrolled deformations are practically excluded and a consistently high manufacturing quality is guaranteed.
Es ist möglich, dass beim Taumelstauchen mindestens ein Formschlusselement ausgebildet wird. Ein Formschlusselement kann einstückig mit der Materialverdickung der Wandstärkenvergrößerung an dem Verbindungsabschnitt an- oder eingeformt sein, welches beispielsweise innen und/oder außen an- oder eingeformte Vorsprünge, Vertiefungen, ein oder mehrere Gewindegänge oder dergleichen aufweisen kann, wie beispielsweise eine Verzahnung zur drehschlüssigen Verbindung der Lenkwelle mit einer Lenkungskomponente wie einem Gelenk, einem Getriebe, einem Hilfskraftantrieb, einem Lenkrad oder dergleichen. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Taumelstauchens ist auch dabei, dass auch komplexere Formgebungen von Anschlussmitteln oder dergleichen rationell, präzise und hoch beanspruchbar und in einem Arbeitsgang gefertigt werden können. Zur praktischen Realisierung können beispielsweise der vorangehend beschriebene Dorn und/oder die Hülse Negativkonturen aufweisen, die mit den in dem Verbindungsabschnitt auszubildenden Formschlusselementen korrespondieren.It is possible for at least one form-locking element to be formed during wobble upsetting. A form-locking element can be integrally molded or molded into the connecting section with the material thickening of the wall thickness enlargement, which can have projections, depressions, one or more threads or the like molded onto or from the inside and / or outside, such as, for example, a toothing for the rotationally locking connection of the Steering shaft with a steering component such as a joint, a gearbox, an auxiliary power drive, a steering wheel or the like. The advantage of the wobble upsetting according to the invention is also that more complex shapes of connecting means or the like can be produced efficiently, precisely and highly stressable and in one operation. For practical implementation, for example, the above-described mandrel and / or the sleeve can have negative contours which correspond to the form-fit elements to be formed in the connecting section.
Es ist möglich, dass der Rohrabschnitt und/oder der Verbindungsabschnitt einen runden Querschnitt oder einen unrunden Querschnitt aufweisen. Der Rohrabschnitt kann wie das Lenkwellenteil hohlzylindrisch ausgebildet sein, und der Verbindungsabschnitt ebenfalls. Alternativ kann ein unrunder oder polygonaler Querschnitt im Verbindungsabschnitt realisiert werden, beispielsweise durch Verwendung eines außen zumindest abschnittweise prismenförmigen Gesenkdorns. Alternativ oder zusätzlich kann die Gesenkhülse innen einen zumindest abschnittweise unrunden oder polygonalen Querschnitt haben, um einen entsprechenden äußeren Querschnitt des Verbindungsabschnitts zu erzeugen.It is possible for the pipe section and / or the connection section to have a round cross section or a non-round cross section. Like the steering shaft part, the pipe section can be designed as a hollow cylinder, and so can the connecting section. Alternatively, a non-circular or polygonal cross section can be implemented in the connecting section, for example by using a die mandrel which is prismatic on the outside at least in sections. Alternatively or additionally, the inside of the die sleeve can have an at least partially non-circular or polygonal cross-section in order to produce a corresponding outer cross-section of the connecting section.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass nach dem Erzeugen der Wandstärkenvergrößerung des Endabschnitts in diesem Endabschnitt ein Innengewinde eingebracht und/oder ein Außengewinde aufgebracht wird. So ist es beispielsweise möglich, dass der Endabschnitt mittels eines Befestigungsmittels wie eine Schraube oder eine Mutter mit einem Lenkrad verbunden wird. Dank der Erfindung kann das Gewinde direkt in das Material des Endabschnitts des Lenkwellenteils eingebracht werden, und es ist nicht wie im Stand der Technik erforderlich, eine separate Hülse in den Endabschnitt einzuarbeiten.In an advantageous development, it can be provided that after the generation of the enlargement of the wall thickness of the end section, an internal thread is introduced and / or an external thread is applied in this end section. For example, it is possible for the end section to be connected to a steering wheel by means of a fastening means such as a screw or a nut. Thanks to the invention, the thread can be introduced directly into the material of the end section of the steering shaft part, and it is not necessary, as in the prior art, to work a separate sleeve into the end section.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist es möglich, dass der Endabschnitt außenliegende Formschlusselemente aufweist, die durch das erfindungsgemäße Verfahren in dem Endabschnitt ausgeformt sind, wobei der Endabschnitt zusätzlich mit einem Innengewinde versehen wird. Somit kann ein Lenkrad mit einer Nabe, die eine zu den äußeren Formschlusselementen des Endabschnitts korrespondierende innenliegende Formschlusselemente aufweist, mit dem Lenkwellenteil drehmomentschlüssig gekoppelt werden, wobei ein Befestigungsmittel in Form einer Schraube mit dem Innengewinde des Endabschnitts in Wirkeingriff gebracht ist und somit das Lenkrad an dem Lenkwellenteil festlegt.In a further advantageous development, it is possible for the end section to have external form-fitting elements which are formed in the end section by the method according to the invention, the end section additionally being provided with an internal thread. Thus, a steering wheel with a hub, which has an internal form-locking element corresponding to the outer form-locking elements of the end section, can be coupled to the steering shaft part in a torque-locking manner, with a fastening means in the form of a screw being brought into operative engagement with the internal thread of the end section and thus the steering wheel on the Steering shaft part determines.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug, bei dem mindestens zwei Lenkwellenteile bereitgestellt und drehschlüssig miteinander verbunden werden, sieht erfindungsgemäß vor, dass zumindest eines der Lenkwellenteile hergestellt wird nach einem Verfahren gemäß einer oder mehrerer der vorangehend beschriebenen Ausführungen, und mit zumindest einem weiteren Lenkwellenteil verbunden wird. Weitere Lenkwellenteile können beispielsweise Lenkwellenkomponenten umfassen, wie beispielsweise einen weiteren Lenkwellenabschnitt, ein Gelenk, ein Getriebe, einen Hilfskraftantrieb, ein Lenkrad oder dergleichen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Lenkwellenteile rationell und mit vorteilhaften Eigenschaften bereitgestellt werden, was auch für eine daraus gebildete Lenkwelle vorteilhaft ist. Beispielsweise können durch das Taumelstauchen eine höhere Festigkeit und damit eine höhere Steifigkeit bei geringeren Abmessungen der Lenkwellenteile erreicht werden, so dass ein geringeres Gewicht und/oder eine kleinere Baugröße der Lenkwelle realisiert werden können.An advantageous method for producing a steering shaft for a motor vehicle, in which at least two steering shaft parts are provided and rotationally connected to one another, provides according to the invention that at least one of the steering shaft parts is produced by a method according to one or more of the embodiments described above, and with at least one further steering shaft part is connected. Further steering shaft parts can include, for example, steering shaft components, such as, for example, a further steering shaft section, a joint, a transmission, an auxiliary power drive, a steering wheel or the like. The method according to the invention enables the steering shaft parts to be provided efficiently and with advantageous properties, which is also advantageous for a steering shaft formed therefrom. For example, through the wobble upsetting, a higher strength and thus a higher rigidity can be achieved with smaller dimensions of the steering shaft parts, so that a lower weight and / or a smaller size of the steering shaft can be realized.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, bei dem mindestens zwei Lenkwellenteile bereitgestellt und drehschlüssig miteinander verbunden werden, sieht erfindungsgemäß vor, dass zumindest eines der Lenkwellenteile der Lenkwelle hergestellt wird nach einem Verfahren gemäß einer oder mehrerer der vorangehend beschriebenen Ausführungen, und die Lenkwelle in einer Manteleinheit um die Längsachse drehbar gelagert montiert wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Lenkwellenteile und eine daraus gebildete Lenkwelle rationell und mit vorteilhaften Eigenschaften bereitgestellt werden, was auch für eine diese aufweisende Lenksäule vorteilhaft ist. Beispielsweise können durch das Taumelstauchen eine höhere Festigkeit und damit eine höhere Steifigkeit bei geringeren Abmessungen der Lenkwellenteile erreicht werden, so dass ein geringeres Gewicht und/oder eine kleinere Baugröße der Lenksäule realisiert werden können.An advantageous method for producing a steering column for a motor vehicle, in which at least two steering shaft parts are provided and rotationally connected to one another, provides according to the invention that at least one of the steering shaft parts of the steering shaft is produced by a method according to one or more of the embodiments described above, and the Steering shaft is mounted rotatably mounted around the longitudinal axis in a jacket unit. By means of the method according to the invention, the steering shaft parts and a steering shaft formed therefrom can be provided efficiently and with advantageous properties, which is also advantageous for a steering column having them. For example, through the wobble upsetting, a higher strength and thus a higher rigidity can be achieved with smaller dimensions of the steering shaft parts, so that a lower weight and / or a smaller structural size of the steering column can be realized.
Bei einem Lenkwellenteil für eine Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug, welches eine Hohlwelle aufweist, welche zumindest an einem Endabschnitt einen Verbindungsabschnitt aufweist, der zumindest über einen Teil seiner Länge eine gegenüber einem sich an den Verbindungsabschnitt anschließenden Abschnitt der Hohlwelle eine Wandstärkenvergrößerung aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Wandstärkenvergrößerung einstückig mit der Hohlwelle ausschließlich durch plastische Umformung des Materials in dem Endabschnitt durch Taumelstauchen ausgebildet ist nach einem der vorangehend beschriebenen Verfahren.In the case of a steering shaft part for a steering shaft for a motor vehicle, which has a hollow shaft which, at least at one end section, has a connecting section which, at least over part of its length, has an increase in wall thickness compared to a section of the hollow shaft adjoining the connecting section, the invention provides that the enlargement of the wall thickness is formed in one piece with the hollow shaft exclusively by plastic deformation of the material in the end section by wobble upsetting according to one of the methods described above.
Die Hohlwelle wird gebildet durch einen rohrförmigen Lenkwellenabschnitt, der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Durch das Taumelstauchen kann ein relativ großes Umformverhältnis erzeugt werden, und durch die optimierte Umformung kann optimierte Gefügestruktur und eine höhere Festigkeit des Verbindungsabschnitts erreicht werden.The hollow shaft is formed by a tubular steering shaft section which is produced according to the method according to the invention. A relatively large deformation ratio can be generated by the wobble upsetting, and an optimized microstructure and a higher strength of the connecting section can be achieved by the optimized deformation.
Ein erfindungsgemäßes Lenkwellenteil kann beispielsweise eine Lenkwellenkomponente umfassen, wie beispielsweise einen weiteren Lenkwellenabschnitt, ein Gelenk, ein Getriebe, einen Hilfskraftantrieb, ein Lenkrad oder dergleichen, oder als Teil eines solchen ausgebildet sein.A steering shaft part according to the invention can, for example, comprise a steering shaft component, such as, for example, a further steering shaft section, a joint, a transmission, an auxiliary power drive, a steering wheel or the like, or be designed as part of such.
Bevorzugt ist bei einer erfindungsgemäßen Lenkwelle vorgesehen, dass zumindest zwei Lenkwellenteile drehschlüssig miteinander verbunden sind. Die beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften und Wirkungen können bereits dadurch erreicht werden, dass zumindest eines der Lenkwellenteile erfindungsgemäß ausgestaltet ist.In a steering shaft according to the invention, it is preferably provided that at least two steering shaft parts are connected to one another in a rotationally locked manner. The advantageous properties and effects described can already be achieved by designing at least one of the steering shaft parts according to the invention.
Bei einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend mindestens zwei Lenkwellenteile, die drehschlüssig miteinander verbunden sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest eines der Lenkwellenteile der Lenkwelle hergestellt wird nach einem Verfahren gemäß einer oder mehrerer der vorangehend beschriebenen Ausführungen. Die beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Lenkwelle können dadurch auch für eine Lenksäule genutzt werden.In the case of a steering column for a motor vehicle, comprising at least two steering shaft parts that are rotationally connected to one another, the invention provides that at least one of the steering shaft parts of the steering shaft is produced by a method according to one or more of the embodiments described above. The described advantages of the steering shaft according to the invention can thereby also be used for a steering column.
Bei einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend mindestens ein Lenkwellenteil, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Lenkwellenteil der Lenkwelle hergestellt wird nach einem Verfahren gemäß einer oder mehrerer der vorangehend beschriebenen Ausführungen. Die beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Lenkwelle können dadurch auch für eine Lenksäule genutzt werden.In the case of a steering column for a motor vehicle, comprising at least one steering shaft part, it is provided according to the invention that the steering shaft part of the steering shaft is produced by a method according to one or more of the embodiments described above. The described advantages of the steering shaft according to the invention can thereby also be used for a steering column.
Es kann vorteilhaft sein, dass zumindest ein Lenkwellenteil in einer zur Verbindung mit einer Kraftfahrzeugkarosserie ausgestalteten Manteleinheit der Lenksäule um die Längsachse drehbar gelagert ist. Beispielsweise kann eine Lenkspindel erfindungsgemäß ausgestaltet sein. Dabei kann der Verbindungsabschnitt eingerichtet und ausgebildet sein zur Befestigung eines Lenkrads oder einer anderen Lenkungskomponente, beispielsweise eines Gelenks zum Anschluss der Lenkspindel an eine Zwischenwelle.It can be advantageous for at least one steering shaft part to be mounted rotatably about the longitudinal axis in a jacket unit of the steering column designed for connection to a motor vehicle body. For example, a steering spindle can be designed according to the invention. The connecting section can be set up and designed to attach a steering wheel or another steering component, for example a joint for connecting the steering spindle to an intermediate shaft.
FigurenlisteFigure list
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
-
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Lenkwelle, -
2 einen Längsschnitt durch einen Rohrabschnitt, -
3 einen Längsschnitt durch ein einen erfindungsgemäßen rohrförmigen Lenkwellenabschnitt, -
4 eine Gesenkanordnung und einen Taumelstempel zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Lenkwellenabschnitts gemäß3 , -
5 dieAnordnung gemäß 4 in einer teilweise auseinander gezogenen Darstellung, -
6 einen Längsschnitt durch dieAnordnung gemäß 4 , -
7 eine Detailansicht des Längsschnitts gemäß6 vor der Durchführung des erfindungsgemäßen Taumelstauchens, -
8 eine Detailansicht des Längsschnitts wie in7 während des erfindungsgemäßen Taumelstauchens, -
9 eine Detailansicht des Längsschnitts wie in8 nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Taumelstauchens.
-
1 a schematic perspective view of a steering shaft, -
2 a longitudinal section through a pipe section, -
3 a longitudinal section through a tubular steering shaft section according to the invention, -
4th a die assembly and a wobble die for producing a steering shaft section according to the invention according to FIG3 , -
5 the arrangement according to4th in a partially exploded view, -
6th a longitudinal section through the arrangement according to4th , -
7th a detailed view of the longitudinal section according to6th before performing the tumble diving according to the invention, -
8th a detailed view of the longitudinal section as in7th during tumble diving according to the invention, -
9 a detailed view of the longitudinal section as in8th after the tumble diving according to the invention has been carried out.
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 only named or mentioned once.
Die Lenkspindel
Das Lenkwellenteil
Die Wandstärkenvergrößerung
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in einer perspektivischen Ansicht in
Die Vorrichtung umfasst einen Taumelstempel
Der Innenquerschnitt der Gesenkhülse
Aus den vergrößerten Schnittdarstellungen von
Zum Start des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Rohrabschnitt
Der Taumelstempel
Ausgehend von
Durch die Taumelbewegung läuft der Presskontakt
Nachdem der in
Es ist beispielsweise auch denkbar und möglich, dass die Innenwelle
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- LenkwelleSteering shaft
- 1010
- LenkwellenteilSteering shaft part
- 1111
- LenkspindelSteering shaft
- 12,1412.14
- KreuzgelenkUniversal joint
- 1313th
- ZwischenwelleIntermediate shaft
- 22
- LenkwellenabschnittSteering shaft section
- 2121
- VerbindungsabschnittConnection section
- 2222nd
- WandstärkenvergrößerungWall thickness enlargement
- 33rd
- InnenwelleInner shaft
- 3131
- LenkwellenabschnittSteering shaft section
- 44th
- RohrabschnittPipe section
- 55
- TaumelstempelTumbler
- 66th
- GesenkanordnungDie assembly
- 6161
- Gesenkdorn (Dorn)Die mandrel
- 610610
- Öffnungopening
- 6262
- Gesenkhülse (Hülse)Die sleeve (sleeve)
- 6363
- BasisBase
- 6464
- Federelement Spring element
- LL.
- LängsachseLongitudinal axis
- DD.
- vergrößerte Wanddickeincreased wall thickness
- dd
- WanddickeWall thickness
- TT
- TaumelachseWobble axis
- ss
- StauchwegCompression path
- FF.
- Stauchkraft (Umformkraft)Upsetting force (forming force)
- KK
- PresskontaktPress contact
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 2007/098513 A1 [0006]WO 2007/098513 A1 [0006]
- DE 102016214163 A1 [0006]DE 102016214163 A1 [0006]
Claims (13)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020203101.0A DE102020203101A1 (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Method for producing a steering shaft part of a steering shaft for a motor vehicle, method for producing a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft part for a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft for a motor vehicle and steering column for a motor vehicle |
PCT/EP2021/055703 WO2021180608A1 (en) | 2020-03-11 | 2021-03-08 | Method for manufacturing a steering shaft part of a steering shaft for a motor vehicle, method for manufacturing a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft part for a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft for a motor vehicle and steering column for a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020203101.0A DE102020203101A1 (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Method for producing a steering shaft part of a steering shaft for a motor vehicle, method for producing a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft part for a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft for a motor vehicle and steering column for a motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020203101A1 true DE102020203101A1 (en) | 2021-09-16 |
Family
ID=74870804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020203101.0A Pending DE102020203101A1 (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Method for producing a steering shaft part of a steering shaft for a motor vehicle, method for producing a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft part for a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft for a motor vehicle and steering column for a motor vehicle |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020203101A1 (en) |
WO (1) | WO2021180608A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022121959A1 (en) | 2022-08-31 | 2024-02-29 | Audi Aktiengesellschaft | Method for producing a cardan shaft arrangement and a cardan shaft arrangement |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69508294T2 (en) | 1994-02-04 | 1999-07-29 | Parker Hannifin S A | Connection device for the end of a rigid fluid-carrying metal pipe |
WO2007098513A1 (en) | 2006-03-02 | 2007-09-07 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Method of producing a steering gear shaft part and stearing gear shaft having such a steering gear shaft part |
DE102016214163A1 (en) | 2016-08-01 | 2016-10-13 | Thyssenkrupp Ag | Method for producing a steering spindle part and steering spindle for a motor vehicle |
EP3345694A1 (en) | 2017-01-05 | 2018-07-11 | FELSS Systems GmbH | Method and device for locally thickening and thereby producing a hollow body |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10100868B4 (en) * | 2001-01-11 | 2008-01-17 | Sms Eumuco Gmbh | Cold rolling forming machine and tool for making flange-shaped products or flanges from a cylindrical precursor |
DE102005012475A1 (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | IFUTEC Ingenieurbüro für Umformtechnik GmbH | Process for producing a transition to a hollow molded part |
GB2486224B8 (en) * | 2010-12-07 | 2013-06-19 | Europ Technical Ct Etc Steering Nsk Deutschland Gmbh | Tailored thickness steering tube |
DE102017209167A1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Thyssenkrupp Ag | Steering shaft for a motor vehicle |
-
2020
- 2020-03-11 DE DE102020203101.0A patent/DE102020203101A1/en active Pending
-
2021
- 2021-03-08 WO PCT/EP2021/055703 patent/WO2021180608A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69508294T2 (en) | 1994-02-04 | 1999-07-29 | Parker Hannifin S A | Connection device for the end of a rigid fluid-carrying metal pipe |
WO2007098513A1 (en) | 2006-03-02 | 2007-09-07 | Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft | Method of producing a steering gear shaft part and stearing gear shaft having such a steering gear shaft part |
DE102016214163A1 (en) | 2016-08-01 | 2016-10-13 | Thyssenkrupp Ag | Method for producing a steering spindle part and steering spindle for a motor vehicle |
EP3345694A1 (en) | 2017-01-05 | 2018-07-11 | FELSS Systems GmbH | Method and device for locally thickening and thereby producing a hollow body |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022121959A1 (en) | 2022-08-31 | 2024-02-29 | Audi Aktiengesellschaft | Method for producing a cardan shaft arrangement and a cardan shaft arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021180608A1 (en) | 2021-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3206811B1 (en) | Method for producing a profiled hollow shaft for a telescopic steering shaft of a motor vehicle | |
EP2490834B1 (en) | Roller screw drive comprising a threaded shaft, and use of said roller screw drive | |
DE102012017525B4 (en) | Method for the forming production of a gear wheel with external teeth, as well as a gear wheel with external teeth that can be produced by this method | |
EP2641673B1 (en) | Method and apparatus for producing a connecting section as part of a tool | |
DE102006009415A1 (en) | Method for forming axles with internally thickened wall section | |
DE102018114411A1 (en) | Method of manufacturing a flange shaft, flange shaft and blank | |
DE102005049454A1 (en) | Bearing unit, preferably wheel bearing unit for a motor vehicle, and method for producing a storage unit | |
EP2552614B1 (en) | Process for manufacturing wheel axles, in particular for railway carriages | |
EP2030703A1 (en) | Method and device for transverse rolling of stepped hollow shafts or cylindrical hollow pieces from a pipe | |
EP1017518A1 (en) | Flowturning device and method for producing internal geared wheels with two sets of inner toothing | |
DE102014218405B3 (en) | Method for producing a spindle for a ball screw, as well as a spindle produced thereafter | |
DE102020203101A1 (en) | Method for producing a steering shaft part of a steering shaft for a motor vehicle, method for producing a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft part for a steering shaft for a motor vehicle, steering shaft for a motor vehicle and steering column for a motor vehicle | |
EP2205371B1 (en) | Method for producing pipe-in-pipe systems | |
EP1963717B1 (en) | Differential housing and production method | |
DE10317506C5 (en) | A method of manufacturing a hollow workpiece and a hollow workpiece produced by the method | |
DE102017001211A1 (en) | Method and device for producing a helical metal profile and method for producing helical gears | |
EP3006298A1 (en) | Hollow shaft coupling of a drive of a railway vehicle and method for their preparation | |
DE102007018184A1 (en) | Production of partially hollow workpieces comprises forming internal toothing by number-controlled rotary swaging | |
WO2004094083A2 (en) | Method for producing a cup-shaped annular part having an inner toothing, a cup-shaped preform and a cup-shaped annular part | |
WO2019101431A1 (en) | Method for producing a steering gear | |
DE102021201652A1 (en) | Method for manufacturing a rack for a motor vehicle steering gear, rack for a motor vehicle steering gear and steering gear for a motor vehicle | |
EP2506996B1 (en) | Method and device for producing a molded part provided with a through-hole | |
EP1005932A2 (en) | Method and device for plastically forming a hollow cylinder with internal gear teeth | |
EP4194316A1 (en) | Toothed rack and method for producing a toothed rack for a steering gear of a motor vehicle, and steering gear for a motor vehicle | |
DE19818653A1 (en) | One piece axle for trailer with strengthened axle ends |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R084 | Declaration of willingness to licence |