DE10235987A1

DE10235987A1 - Lenkvorrichtung für Fahrzeuge und Verfahren für ihre Herstellung

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Publication number: DE10235987A1
Application number: DE10235987A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Matsumiya
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2003-03-06
Also published as: US7228754B2; GB0218013D0; GB2380243B; US20050160863A1; GB2380243A; US20030025315A1; JP2003118595A

Abstract

In einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, bei der eine Lenksäule an einem Fahrzeugkarosserie-Befestigungsträger in der Weise befestigt ist, daß die Lenksäule axial verschiebbar ist, ist die Lenksäule aus einem rohrförmigen Werkstoff durch einen Hydroformungsprozeß so geformt, daß sie einen einteilig mit ihr ausgebildeten verdickten Abschnitt besitzt. In jeder Seitenfläche dieses verdickten Abschnitts ist ein Langloch für die Axialverstellung ausgebildet, wobei in die Langlöcher ein Befestigungsbolzen eines an einem Lenksäulen-Befestigungsträger vorgesehenen Klemmechanismus gesteckt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, die eine bessere Befestigung einer axial verschiebbaren Lenksäule an einer Fahrzeugkarosserie ermöglicht, sowie ein Verfahren für die Herstellung einer solchen Lenkvorrichtung.
Die Anmeldung nimmt Bezug auf JP 2001-238198-A und JP 2001-383244-A, die hiermit durch Literaturhinweis eingefügt sind.
Gewöhnlich muß in einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge eine axial verschiebbare und/oder in der Neigung verstellbare Lenksäule mit hoher Druck- oder Haltekraft an einer Fahrzeugkarosserie gehalten werden.
Beispielsweise ist aus JP 10-35511-A eine Lenkvorrichtung bekannt, bei der eine Lenksäule in der Neigung verstellbar und axial verschiebbar ist, wobei ein festes Element der Lenksäule mit einem festen Element der Fahrzeugkarosserie in Druckkontakt ist und unter Verwendung eines Klemmechanismus gehalten wird, wenn sie in Neigungsrichtung und/oder in axialer Richtung verstellt wird. Insbesondere werden beim Festklemmen durch den Klemmechanismus viele dünne Reibplatten aus Metall zwischen einem Befestigungselement der Fahrzeugkarosserie und dem Klemmechanismus eingesetzt, um die Kraft (die Druckkraft), mit der die Lenksäule an der Fahrzeugkarosserie gehalten wird, zu erhöhen.
Im allgemeinen weist das feste Element der Lenksäule (z. B. ein Abstandshalter) ein Langloch für die axiale Verstellung auf, durch das ein Befestigungsbolzen eines Klemmelements gesteckt ist, um die Lenksäule in axialer Richtung zu führen. Dieses feste Element der Lenksäule ist getrennt von der Lenksäule ausgebildet und wird bei der Herstellung der Lenksäule an der Lenksäule durch Schweißen oder Verstemmen befestigt.
Bei der obenbeschriebenen herkömmlichen Lenkvorrichtung für Fahrzeuge kann jedoch für die Lenksäule selbst keine ausreichend hohe Steifigkeit erzielt werden, da das feste Element der Lenksäule (Abstandshalter) getrennt von der Lenksäule ausgebildet ist und erst bei der Herstellung der Lenksäule an dieser durch Verschweißen oder Verstemmen befestigt wird. Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Herstellungskosten aufgrund des Materials, des Bearbeitungs- und Montageaufwands und dergleichen hoch sind und daß das Gesamtgewicht der Lenksäule ebenfalls erhöht ist.

Aus JP 10-35511-A und aus JP 674562-A (EP 0 770 537 A1) ist bekannt, ein Paar Flansche, die aus der Lenksäule ausgeschnitten und umgebogen sind, mit einem Paar Langlöcher, die der Axialverstellung dienen, zu versehen, so daß die Langlöcher an der Lenksäule ausgebildet sind. Da jedoch die Flansche ausgeschnittene Flansche sind, besitzt die Lenksäule einen "offenen Abschnitt". Daher kann der Lenksäule selbst keine ausreichend hohe Steifigkeit verliehen werden, so daß eine hohe Befestigungskraft der Lenksäule an der Fahrzeugkarosserie nicht stets gewährleistet werden kann.

Aus JP 8-276852-A und aus EP 0 721 875 A1 ist bekannt, an einer Lenksäule durch Preßbearbeitung einen verdickten Abschnitt einteilig mit dieser auszubilden, wobei der verdickte Abschnitt mit einem kreisförmigen Loch für die Neigungsverstellung versehen ist. Da die Lenksäule in diesem Aufbau keinen "offenen Abschnitt" besitzt, kann für die Lenksäule selbst eine ausreichend hohe Steifigkeit gewährleistet werden. Darüber hinaus ist das kreisförmige Loch für die Neigungsverstellung ein einfaches kreisförmiges Loch und nicht in axialer Richtung verlängert, so daß der verdickte Abschnitt eine geringe Größe besitzt, der überdies durch Preßbearbeitung einfach hergestellt werden kann. Wenn jedoch in dem verdickten Abschnitt ein Langloch für die Axialverstellung, das in axialer Richtung über eine große Strecke verläuft, ausgebildet werden muß, muß der verdickte Abschnitt in axialer Richtung einteilig mit der Lenksäule lang ausgebildet werden, so daß es äußerst schwierig ist, eine solche Struktur unter Verwendung der Preßbearbeitung wie oben offenbart auszubilden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeug-Lenkvorrichtung mit einfachem Aufbau zu schaffen, bei der eine axial verschiebbare Lenksäule mit hoher Steifigkeit an der Fahrzeugkarosserie sicher befestigt ist und deren Herstellungskosten und/oder deren Gewicht stark verringert sind, und ferner ein Verfahren für die Herstellung einer derartigen Lenkvorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren für die Herstellung einer Lenkvorrichtung nach Anspruch 3. Weiterbildungen der Erfindung sind im abhängigen Anspruch angegeben.

Erfindungsgemäß wird eine Lenkvorrichtung für Fahrzeuge geschaffen, bei der eine axial verschiebbare Lenksäule mit einem mit ihr einteilig ausgebildeten verdickten Abschnitt versehen ist, der durch einen Hydroformungsprozeß aus einem rohrförmigen Werkstoff geschaffen ist, wobei in jeder der zwei Seitenflächen dieses verdickten Abschnitts jeweils ein Langloch für die Axialverstellung ausgebildet ist, durch die ein Befestigungsbolzen eines Klemmechanismus gesteckt ist.

Die Lenkvorrichtung kann mit einer großen Anzahl geradliniger Rippen versehen sein, die wenigstens auf einer der Seitenflächen des verdickten Abschnitts der Lenksäule entweder in axialer Richtung einteilig ausgebildet sind, um eine Neigungsverstellung zu ermöglichen, oder in einer zur axialen Richtung senkrechten Richtung einteilig ausgebildet sind, um eine Axialverstellung zu ermöglichen, wobei die geradlinigen Rippen mit einem Zahnrad kämmen, das an einem Befestigungsträger an der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist.

Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren für die Herstellung einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge geschaffen, die eine axiale Verstellung einer Lenksäule ermöglicht, wobei das Verfahren einen Schritt, bei dem ein rohrförmiger Werkstoff durch einen Hydroformungsprozeß zu einer Lenksäule geformt wird, die mit einem einteilig mit ihr ausgebildeten verdickten Abschnitt versehen ist, sowie einen Schritt, bei dem ein Langloch für die Axialverstellung ausgebildet wird, durch das ein Befestigungsbolzen eines Klemmechanismus gesteckt werden kann, umfaßt.

Wie oben beschrieben worden ist, wird der rohrförmige Werkstoff durch den Hydroformungsprozeß zu einer Lenksäule geformt, an der der verdickte Abschnitt einteilig ausgebildet ist, wobei der verdickte Abschnitt, in dem das Langloch für die Axialverstellung ausgebildet werden soll, so geformt ist, daß er einen geschlossenen Abschnitt aufweist, der eine einteilige Struktur mit der Lenksäule bildet. Folglich kann für die Lenkvorrichtung eine hohe Steifigkeit gewährleistet werden, so daß die Lenksäule sehr fest an der Fahrzeugkarosserie gehalten wird, gleichzeitig können die für das Material und den Bearbeitungs- und Montageaufwand erforderlichen Kosten ebenso wie das Gewicht der Lenkvorrichtung stark verringert werden.

Der Hydroformungsprozeß ist ein Prozeß, bei dem ein dünnes rohrförmiges Element in eine Form eingesetzt wird, das rohrförmige Element mit druckbeaufschlagtem Wasser oder Öl gefüllt wird und dann das rohrförmige Element in eine gewünschte Form expandiert wird. Da kein verschweißter Abschnitt vorhanden ist, kann mit diesem Prozeß eine höhere Festigkeit und Steifigkeit erhalten werden und können die Herstellungskosten und das Gewicht der gefertigten Vorrichtung im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren der Bildung eines Elements mit einteiliger Struktur mit geschlossenem Abschnitt, bei dem nach der Preßbearbeitung ein Schweißen erfolgt, verringert werden.

Weitere Merkmale und Vorteile werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1A, 1B eine schematische Seitenansicht bzw. eine schematische Vorderansicht einer Lenksäule einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2A, 2B eine schematische Vorderansicht bzw. eine schematische Seitenansicht der Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3A, 3B eine schematische Vorderansicht bzw. eine schematische Seitenansicht einer Lenksäule einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Vorderansicht einer Lenksäule einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5A, 5B eine schematische Vorderansicht bzw. eine schematische Seitenansicht einer Lenksäule einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6A, 6B eine schematische Vorderansicht bzw. eine schematische Seitenansicht einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7A, 7B perspektivische Ansichten einer Lenksäule gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung, die mit Axialverstellungs-Halterippen bzw. mit Neigungsverstellungs-Haltungsrippen versehen ist;
Fig. 8A, 8B Seitenansichten der Lenksäule gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung mit Axialverstellungs-Halterippen bzw. mit Neigungsverstellungs-Haltungsrippen; und
Fig. 9A, 9B erläuternde Ansichten der räumlichen Beziehung zwischen den Axialverstellungs-Halterippen, den Neigungsverstellungs-Halterippen und einem entsprechenden Zahnrad in der fünften Ausführungsform der Erfindung.
Nun werden Ausführungsformen einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß der Erfindung sowie ein Verfahren für die Herstellung einer solchen Vorrichtung beschrieben.
Die Fig. 1A und 1B zeigen eine schematische Seitenansicht bzw. eine schematische Vorderansicht einer Lenksäule einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; die Fig. 2A und 2B zeigen eine schematische Vorderansicht bzw. eine schematische Seitenansicht der Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß der ersten Ausführungsform; die Fig. 3A und 3B zeigen eine schematische Vorderansicht bzw. eine schematische Seitenansicht einer Lenksäule einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 zeigt eine schematische Vorderansicht einer Lenksäule einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; die Fig. 5A und 5B zeigen eine schematische Vorderansicht bzw. eine schematische Seitenansicht einer Lenksäule einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung; die Fig. 6A und 6B zeigen eine schematische Vorderansicht bzw. eine schematische Seitenansicht einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung; die Fig. 7A und 7B zeigen perspektivische Ansichten der Lenksäule gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung, die mit Axialverstellungs- Halterippen bzw. mit Neigungsverstellungs-Halterippen versehen ist; die Fig. 8A und 8B zeigen Seitenansichten der Lenksäule gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung mit Axialverstellungs-Halterippen bzw. mit Neigungsverstellungs-Halterippen; und die Fig. 9A und 9B zeigen erläuternde Ansichten der räumlichen Beziehung zwischen den Axialverstellungs-Halterippen, den Neigungsverstellungs-Halterippen und einem entsprechenden Zahnrad gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung.
Zunächst wird mit Bezug auf die Fig. 1A, 1B, 2A und 2B die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, ist in der ersten Ausführungsform ein rohrförmiger Werkstoff durch den Hydroformungsprozeß zu einer Lenksäule 1 geformt, an der ein verdickter oder ausgedehnter Abschnitt 2, der als Lenksäulen-Lagerabschnitt dient, einteilig ausgebildet ist. In den beiden Seitenflächen dieses verdickten Abschnitts 2 ist jeweils ein Langloch 3 für die Axialverstellung ausgebildet, wobei durch diese Langlöcher 3 ein Befestigungsbolzen 6 eines Klemmechanismus 5 gesteckt werden kann.
Hierbei ist der Hydroformungsprozeß ein Prozeß, bei dem ein dünnes rohrförmiges Element in eine Form eingesetzt wird, das rohrförmige Element mit druckbeaufschlagtem Wasser oder Öl gefüllt wird und dann das rohrförmige Element in die gewünschte Form expandiert wird. Da kein verschweißter Abschnitt vorhanden ist, ist dieser Prozeß für die Erhaltung einer höheren Festigkeit und Steifigkeit und für die Verringerung der Herstellungskosten und des Gewichts der hergestellten Vorrichtung im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren der Bildung eines Elements mit einteiliger Struktur mit einem geschlossenen Abschnitt, bei dem nach der Preßbearbeitung ein Schweißen ausgeführt wird, vorteilhaft.
Dieses rohrförmige Element ist im allgemeinen ein Stahlrohr. Ein nicht eisenhaltiges Metall wie etwa Aluminium kann jedoch ebenfalls verwendet werden, um das Gewicht des Elements zu verringern.
Wie oben beschrieben worden ist, ist in der ersten Ausführungsform der verdickte Abschnitt 2, der als Lenksäulen-Lagerabschnitt dient, eine mit der Lenksäule 1 einteilig ausgebildete Struktur, die einen geschlossenen Abschnitt ohne Stoßstelle besitzt, so daß eine hohe Steifigkeit der Lenksäule 1 selbst erhalten werden kann, wodurch die Lenksäule an der Fahrzeugkarosserie sicher befestigt werden kann, außerdem können die Kosten für das Material sowie den Bearbeitungs- und Montageaufwand ebenso wie das Gewicht der Lenkvorrichtung deutlich verringert werden.
Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist, ist in der ersten Ausführungsform der Lenksäulen-Lagerabschnitt (verdickter Abschnitt) 2 für die Axialverstellung in einem Träger 4 für die Befestigung an der Fahrzeugkarosserie, der die Form eines umgedrehten U hat, vorgesehen. Der Befestigungsbolzen 6 des Klemmechanismus 5 mit einer Nockenstruktur ist durch die Langlöcher 3 gesteckt und dient der Axialverstellung des Lenksäulen-Lagerabschnitts 2. Die Anordnung ist derart, daß der Lenksäulen-Lagerabschnitt 2 mit der Fahrzeugkarosserie in Druckkontakt gebracht werden kann oder durch den Befestigungsträger 4 an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann, wobei diese Befestigung gelöst werden kann, indem ein Klemmhebel 7 des Klemmechanismus 5 gedreht wird.
Nun wird mit Bezug auf die Fig. 3A und 3B die zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die zweite Ausführungsform ist so beschaffen, daß der Lenksäulen-Lagerabschnitt (der verdickte Abschnitt) 2 zwischen zwei Reibelementen 8 mit hohem Reibkoeffizienten sandwichartig angeordnet ist, wobei der Befestigungsbolzen 6 durch den verdickten Abschnitt 2 und die beiden Reibelemente 8 gesteckt ist, so daß der verdickte Abschnitt 2 und die beiden Reibelemente 8 an den beiden Innenflächen des Befestigungsträgers 4 der Fahrzeugkarosserie, der einen Querschnitt in Form eines umgedrehten U besitzt, gehalten werden. Daher wird der verdickte Abschnitt 2 durch den Befestigungsträger 4 der Fahrzeugkarosserie indirekt gehalten. Die Reibelemente 8 mit hohem Reibkoeffizienten sind an den beiden Außenflächen des Befestigungsträgers 4 der Fahrzeugkarosserie befestigt, so daß jeder Halteabschnitt des Befestigungsträgers 4 der Fahrzeugkarosserie sandwichartig zwischen den beiden Reibelementen 8 mit hohem Reibkoeffizienten angeordnet ist. Die restlichen Strukturen und Funktionsweisen der zweiten Ausführungsform sind die gleichen wie jene der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform, wobei gleiche Bestandteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die Reibelemente 8 mit hohem Reibkoeffizienten sind asbestfrei. Die Reibelemente dieses Typs sind grundsätzlich in drei Kategorien unterteilt. Sofern der Koeffizient der statischen Reibung des Reibelements nicht kleiner als 0,45 ist, kann für alle drei Arten von Reibelementen jeder Werkstoff verwendet werden. Ein Werkstoff mit hoher plastischer Verformung kann jedoch nicht verwendet werden, da er die Haltekraft oder Halteleistung schwächt.
Die Werkstoffe für dieses Reibelement 8 mit hohem Reibkoeffizienten können ein halbmetallisches Stahlmetall, das Stahlfasern in einem Anteil im Bereich von 30 bis 50% als Basiswerkstoff enthält und Kupferfasern verwendet, oder einen Walzstahl, der Stahlfasern in einem Anteil im Bereich von 10 bis 30% als Basiswerkstoff enthält und Kupferfasern verwendet, oder ein von Stahl verschiedener Werkstoff, der Nichtmetalle wie etwa Aramidfasern, Keramikfasern, Glasfasern oder dergleichen als Basiswerkstoff verwendet, umfassen. Für die Geräuschdämmung kann ein Ferodo-Element oder dergleichen verwendet werden. Titan- Kalium, das für den Menschen schädlich ist, wird jedoch nicht verwendet.
Es wird angemerkt, daß zum Ankleben des Reibelements mit hohem Reibkoeffizienten an eine Gegendruckplatte normalerweise ein Heißklebeverfahren verwendet wird. Nachdem von einer Eisenplatte Öl entfernt worden ist, wird auf die Gegendruckplatte ein Klebstoff aufgebracht, woraufhin die Reibelemente mit hohem Reibkoeffizienten darauf angeordnet werden und anschließend auf eine Temperatur im Bereich von 100 bis 200°C erhitzt werden. Danach wird die Oberfläche des Produkts poliert, nachdem es einen Härtungsprozeß durchlaufen hat. Die Dicke des Reibelements 8 mit hohem Reibkoeffizienten beträgt einschließlich der Gegendruckplatte etwa 2 mm, wobei die Dicke des Reibelements 8 selbst lediglich etwa 1 mm beträgt.
Wie oben beschrieben worden ist, wird in der zweiten Ausführungsform der Lenksäulen-Lagerabschnitt 2 dann, wenn durch den Klemmechanismus 5 ein Klemmvorgang erfolgt, am Befestigungsträger 4 der Fahrzeugkarosserie durch die Verwendung der Reibelemente 8 mit hohem Reibkoeffizienten befestigt, so daß die Lenksäule 1 an der Fahrzeugkarosserie mit hoher Druck- und Haltekraft gehalten werden kann. Da gleichzeitig keine große Anzahl metallischer Reibplatten verwendet wird, werden die Kosten für das Material und den Bearbeitungs- und Montageaufwand stark verringert. Weiterhin kann der Raum für die Aufnahme des Lenksäulen-Haltemechanismus verringert werden.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 4 die dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
In der dritten Ausführungsform ist auf einer Seite des Lenksäulen-Lagerabschnitts 2 ein Reibelement 8 mit hohem Reibkoeffizienten vorgesehen, so daß der Befestigungsträger 4 der Fahrzeugkarosserie den Lenksäulen-Lagerabschnitt (verdickten Abschnitt) 2 über das Reibelement 8 mit hohem Reibkoeffizienten einklemmt, wodurch der Lenksäulen-Lagerabschnitt 2 indirekt gehalten wird. Die übrigen Strukturen und Funktionsweisen der dritten Ausführungsform sind die gleichen wie jene der vorangehenden zweiten Ausführungsform, ferner sind ähnliche Bestandteile mit der Ausnahme, daß der Klemmechanismus 5 ein Schraubenmechanismus oder Knebelmechanismus ist, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Nun wird mit Bezug auf die Fig. 5A und 5B die vierte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
In der vierten Ausführungsform ist der Lenksäulen-Lagerabschnitt (der verdickte Abschnitt) 2 zwischen einer großen Anzahl von aus Metall hergestellten Reibplatten 9 sandwichartig angeordnet und wird von diesen indirekt gehalten. Genauer sind an jeder Außenseite des Befestigungsträgers 4 der Fahrzeugkarosserie, der den Lenksäulen-Lagerabschnitt (verdickten Abschnitt) 2 einklemmt, drei Reibplatten 9, wovon jede mit einem Loch für die Neigungsverstellung versehen ist, und zwei Reibplatten 9, wovon jede mit einem Loch für die Axialverstellung versehen ist und zwischen zwei benachbarte Reibplatten mit Neigungsverstellöchern eingesetzt ist, angeordnet. Diese Reibplatten 9 sind durch den Klemmechanismus 5 befestigt. Die übrigen Strukturen und Funktionsweisen der vierten Ausführungsform sind die gleichen wie jene der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform, ferner besitzen ähnliche Bestandteile die gleichen Bezugszeichen.
Wenn der Klemmechanismus 5 einen Klemmvorgang ausführt, werden eine große Anzahl von dünnen Reibplatten 9 aus Metall zwischen den Klemmechanismus 5 und den Lenksäulen- Lagerabschnitt 2 eingesetzt, wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist, wodurch die Kräfte, mit denen die Lenksäule 1 gegen die Fahrzeugkarosserie drückt wird, erhöht werden können.
Nun wird mit Bezug auf die Fig. 6A, 6B bis 9A, 9B eine fünfte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die fünfte Ausführungsform der Erfindung ist so beschaffen, daß ein rohrförmiger Werkstoff durch den Hydroformungsprozeß zu einer Lenksäule 1 geformt ist, die einen einteilig mit ihr ausgebildeten verdickten Abschnitt 2 besitzt, wie in den Fig. 7A, 7B gezeigt ist, ferner sind, wie in den Fig. 6A und 6B gezeigt ist, Axialverstellungs- Halterippen 10 und Neigungsverstellungs-Halterippen 11, die an den Seitenflächen des verdickten Abschnitts 2 einteilig ausgebildet sind, mit Zahnrädern 12 bzw. 13, die auf seiten des Befestigungsträgers 4 der Fahrzeugkarosserie vorgesehen sind, in Eingriff, wodurch der Lenksäulen-Lagerabschnitt 2 mit dem Befestigungsträger 4 der Fahrzeugkarosserie in Druckkontakt gebracht und durch ihn gehalten wird. Die übrigen Strukturen und Funktionsweisen der fünften Ausführungsform sind die gleichen wie jene in der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform, ferner sind ähnliche Bestandteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Von den Fig. 7A bis 9B veranschaulichen die Fig. 7A, 8A und 9A den Entwurf der Axialverstellungs-Halterippen 10. Die Axialverstellungs-Halterippen 10 sind in einer großen Anzahl geradliniger Rippen vorgesehen, die auf einer Seite des verdickten Abschnitts 2 senkrecht zur axialen Richtung ausgebildet sind und den Verzahnungsabschnitt in axialer Richtung repräsentieren. Ein Zahnrad (ein Zahnrad für die Axialverstellung) 12, das mit diesen Rippen 10 kämmen soll, hat auf seiner den Rippen 10 zugewandten Oberfläche die Form vorstehender Zähne. Wie in Fig. 6A gezeigt ist, sind die Zähne 12A des Zahnrades 12 dann, wenn der Klemmhebel 7 gedreht wird, in die Furchen der einzurastenden Rippen 10 eingesetzt, so daß die Lenksäule 1 insbesondere in ihrer axialen Richtung (in der durch den Pfeil A bezeichneten Richtung) sicher positioniert werden kann.
Andererseits zeigen die Fig. 7B, 8B und 9B den Entwurf der Neigungsverstellungs-Halterippen 11. Die Neigungsverstellungs-Halterippen 11 sind auf der anderen Seitenfläche des verdickten Abschnitts 2 ausgebildet und bilden einen Verzahnungsabschnitt in axialer Richtung. Ein Zahnrad (ein Zahnrad für die Neigungsverstellung) 13, das mit diesen Rippen 11 kämmen soll, hat auf der den Rippen 11 zugewandten Oberfläche ähnlich wie das Zahnrad 12 für die Axialverstellung eine Form mit vorstehenden Zähnen. Die Zähne 13a sind in die Furchen der einzurastenden Rippen 11 eingesetzt, so daß, wie in den Fig. 6A und 6B gezeigt ist, die Positionierung der Lenksäule 1 insbesondere in Drehrichtung um den Befestigungsbolzen 6 der Lenksäule 1 (in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung) sicher ausgeführt werden kann.
Wie oben beschrieben worden ist, sind die Axialverstellungs-Halterippen 10 und die Neigungsverstellungs-Halterippen 11 auf den jeweiligen Seitenflächen des verdickten Abschnitts 2 ausgebildet, so daß die Druckkraft und die Haltekraft der Lenksäule 1 in axialer Richtung und in Drehrichtung erhöht werden können, gleichzeitig kann aufgrund der Struktur der Rippen die Steifigkeit des verdickten Abschnitts 2 erhöht werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die fünf obenbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern in vielen verschiedenen Weisen abgeändert werden kann.
Da wie oben beschrieben gemäß der Erfindung der rohrförmige Werkstoff durch den Hydroformungsprozeß zu der Lenksäule geformt wird, an der der verdickte Abschnitt einteilig ausgebildet ist, und da der verdickte Abschnitt, der ein Langloch für die Axialverstellung besitzt, einen geschlossenen Abschnitt, der mit der Lenksäule eine einteilige Struktur bildet, aufweist, kann eine hohe Steifigkeit für die Lenksäule selbst erhalten werden, so daß die Lenksäule sicher an der Fahrzeugkarosserie gehalten werden kann und die Kosten für das Material und den Bearbeitungs- und Montageaufwand ebenso wie das Gewicht der Lenkvorrichtung erheblich verringert werden können.

Claims

1. Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, bei der eine Lenksäule (1) an einem Fahrzeugkarosserie-Befestigungsträger (4) in der Weise befestigt ist, daß sie axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lenksäule (1) aus einem rohrförmigen Werkstoff durch einen Hydroformungsprozeß so geformt ist, daß sie einen einteilig mit ihr ausgebildeten verdickten Abschnitt (2) aufweist, und
in jeder Seitenfläche dieses verdickten Abschnitts (2) ein Langloch (3) für die Axialverstellung ausgebildet ist, durch die ein Befestigungsbolzen (6) eines an einem Lenksäulen-Befestigungsträger (4) vorgesehenen Klemmechanismus (5) gesteckt ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer der Seitenflächen des verdickten Abschnitts (2) der Lenksäule (1) mehrere geradlinige Rippen (11; 10) in axialer Richtung einteilig ausgebildet sind, um eine Neigungsverstellung zu ermöglichen, und mehrere geradlinige Rippen (10) in einer zur axialen Richtung senkrechten Richtung einteilig ausgebildet sind, um die Axialverstellung zu ermöglichen, derart, daß die jeweiligen Rippen (11; 10) mit Zahnrädern (13; 12) kämmen können, die am Lenksäulen-Befestigungsträger (4) vorgesehen sind.

3. Verfahren für die Herstellung einer Lenkvorrichtung für Fahrzeuge, bei der eine Lenksäule (1) an einem Fahrzeugkarosserie-Befestigungsträger (4) in der Weise befestigt ist, daß sie axial verschiebbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Formen eines rohrförmigen Werkstoffs durch einen Hydroformungsprozeß zu der Lenksäule (1) in der Weise, daß an der Lenksäule (1) ein verdickter Abschnitt (2) einteilig mit ihr ausgebildet ist, und
auf jeder Seitenfläche dieses verdickten Abschnitts (2) Ausbilden eines Langlochs (3) für die Axial- Verstellung, wobei durch die Langlöcher (3) ein Befestigungsbolzen (6) eines am Fahrzeugkarosserie-Befestigungsträger (4) vorgesehenen Klemmechanismus (5) gesteckt ist.