DE19750391A1

DE19750391A1 - Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung

Info

Publication number: DE19750391A1
Application number: DE19750391A
Authority: DE
Inventors: Masaki Tomaru; Yuichiro Fukunaga; Yasushi Watanabe
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: KR19980042354A; US6068296A; JPH10147245A; KR100502220B1; DE19750391B4; JP3409614B2

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Anmeldung Nr. 8-304475, die in die vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme eingeschlossen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit einer Prellvorrichtung versehene Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine mit einer Prellvorrichtung versehene Lenksäulenanordnung, die in der Lenkvorrichtung vorgesehen ist, und zur Übertragung der Bewegung eines Lenkrades auf ein Lenkgetriebe verwendet wird. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Einstellen einer Zusammenziehlast einer mit einer Prellvorrichtung versehenen Lenksäulenanordnung. Das Verfahren wird dazu eingesetzt, die Belastung auf einen gewünschten Wert einzustellen, welche zum Zusammenziehen der Gesamtlänge der Lenkwelle während eines Zusammenstoßes oder eines Aufpralls erforderlich ist.

Bei einer Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge wird ein Lenkmechanismus zur Übertragung der Bewegung eines Lenkrades auf ein Lenkgetriebe verwendet. Die erste Lenkwelle, an deren oberem Endabschnitt ein Lenkrad befestigt ist, ist drehbeweglich in eine Lenksäule eingeführt. Diese Lenksäule ist an der unteren Oberfläche eines Armaturenbrettes durch eine obere und untere Stütze befestigt. Der obere Endabschnitt einer zweiten Lenkwelle ist über ein erstes Universalgelenk mit einem unteren Endabschnitt der ersten Lenkwelle verbunden, die über die untere Endöffnung der Lenksäule vorsteht. Weiterhin ist der untere Endabschnitt dieser zweiten Lenkwelle über ein zweites Universalgelenk an eine dritte Lenkwelle angeschlossen, die zu einem Lenkgetriebe führt. Bei dem so aufgebauten Lenkmechanismus wird die Bewegung des Lenkrades auf das Lenkgetriebe über die in die Lenksäule eingeführte erste Lenkwelle, das erste Universalgelenk, die zweite Lenkwelle, das zweite Universalgelenk, und die dritte Lenkwelle übertragen, um einen bestimmten Lenkwinkel bei den Rädern zu erzeugen.

Bei dem so aufgebauten Lenkmechanismus sind die Lenksäule und die Lenkwellen normalerweise so ausgebildet, daß sie eine Prellvorrichtung aufweisen, wobei sich bei einem Stoß die Gesamtlänge verkürzt, um den Fahrer bei einem Zusammenstoß zu schützen. Die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 8-91230 beschriebene Anordnung ist als derartige, mit einer Prellvorrichtung versehene Lenkwelle bekannt. Die Fig. 10 bis 16 zeigen die mit einer Prellvorrichtung versehene Lenkwelle, die in der genannten Anmeldung beschrieben ist, und die Fig. 17 bis 21 zeigen ein Verfahren zur Herstellung der mit einer Prellvorrichtung versehenen Lenkwelle, welches ebenfalls in der genannten Anmeldung beschrieben ist.

Die mit einer Prellvorrichtung versehene Lenkwelle 11 ist so aufgebaut, daß eine äußere Welle 12 und eine innere Welle 13 miteinander so vereinigt sind, daß sie in Axialrichtung relativ verschiebbar sind (in Richtung von links nach rechts in Fig. 10), wodurch sich die Gesamtlänge der Welle verkürzt, wenn eine Stoßkraft in Axialrichtung einwirkt. Die äußere Welle 12 insgesamt ist rohrförmig ausgebildet, und ihr einer Endabschnitt (der linke Endabschnitt in den Fig. 10 und 14) wird gezogen, wodurch an diesem Endabschnitt ein Abschnitt 14 mit kleinem Durchmesser entsteht. Eine Innenverzahnung 15 ist auf der Innenumfangsoberfläche dieses Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser vorgesehen. Die innere Welle 13 insgesamt ist ebenfalls rohrförmig, und ist an ihrem einen Endabschnitt (dem rechten Endabschnitt in den Fig. 10 und 11) vergrößert, wodurch ein Abschnitt 16 mit großem Durchmesser entsteht. Eine Außenverzahnung 17 ist auf der Außenumfangsoberfläche dieses Abschnitts 16 mit großem Durchmesser so ausgebildet, daß sie mit der Innenverzahnung 15 im Eingriff steht.

Weiterhin ist der vordere Endabschnitt (der rechte Endabschnitt in den Fig. 10 und 11) des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser in Umfangsrichtung geringfügig gedrückt, wodurch ein erster verformter Abschnitt 18 mit elliptischem Querschnitt über eine Länge L entsteht. Die Hauptachse d1 dieses ersten verformten Abschnitts 18 ist größer als der Durchmesser d0 des Körperabschnitts des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser, und die Nebenachse d2 des ersten verformten Abschnitts ist kleiner als dieser Durchmesser d0 (d1 < d0 < d2). Es wird darauf hingewiesen, daß die Durchmesser des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser, auf welchem die Außenverzahnung 17 vorgesehen ist, sämtlich durch den Durchmesser (pcd) jenes Abschnitts der Verzahnung repräsentiert werden, welcher einem Rollkreis entspricht.

Andererseits ist der vordere Endabschnitt (der linke Endabschnitt in den Fig. 10 und 14) des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser ebenfalls geringfügig in dessen Durchmesserrichtung gedrückt, wodurch ein zweiter verformter Abschnitt 19 mit elliptischem Querschnitt über der Länge L entsteht. Die Hauptachse D1 dieses ersten verformten Abschnitts 19 ist größer als der Durchmesser D0 des Körperabschnitts des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser, und die Nebenachse D2 des zweiten verformten Abschnitts 19 ist kleiner als dieser Durchmesser D0 (D1 < D0 < D2). Die Durchmesser des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser, auf welchem die Innenverzahnung 14 vorgesehen ist, werden ebenfalls sämtlich durch den Durchmesser (pcd) jenes Abschnitts der Verzahnung repräsentiert, welcher einem Rollkreis entspricht.

Der Durchmesser D0 des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser ist geringfügig größer als der Durchmesser d0 des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser (D0 < d0), so daß die Innenverzahnung 15 und die Außenverzahnung 17 in lockeren Eingriff miteinander gebracht werden, und zwar an Abschnitten abgesehen von dem ersten und zweiten verformten Abschnitt 18 bzw. 19. Allerdings ist die Hauptachse d1 des ersten verformten Abschnitts 18 geringfügig größer ausgebildet als der Durchmesser D0 des Körperabschnitts des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser (d1 < D0), und ist die Nebenachse D2 des zweiten verformten Abschnitts 19 geringfügig kleiner ausgebildet als der Durchmesser d0 des Körperabschnitts des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser (D2 < d0).

Die äußere Welle 12 und die innere Welle 13 mit der voranstehend beschriebenen Form werden wie in Fig. 10 gezeigt miteinander vereinigt, um so eine Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Genauer gesagt befindet sich der an einem Endabschnitt der inneren Welle 13 vorgesehene Abschnitt 16 mit großem Durchmesser innerhalb des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser, der an einem Endabschnitt der äußeren Welle 12 vorgesehen ist, und werden die Innenverzahnung 15 auf der Innenumfangsoberfläche des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser und die Außenverzahnung 17 auf der Außenumfangsoberfläche des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser miteinander in Eingriff gebracht. In diesem Zustand wird der erste verformte Abschnitt 18, der auf dem Vorderendabschnitt des Abschnitts mit großem Durchmesser angeordnet ist, in einen Basisendabschnitt (den rechten Endabschnitt in den Fig. 10 und 14) des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser eingedrückt, während er elastisch (oder plastisch) verformt wird. Auch der zweite verformte Abschnitt 19, der auf dem Vorderendabschnitt des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist, wird in einen Basisendabschnitt (den linken Endabschnitt in den Fig. 10 und 11) des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser eingedrückt, wobei er ebenfalls elastisch (oder plastisch) verformt wird.

In dem Zustand, in welchem wie in Fig. 10 gezeigt die äußere Welle 12 und die innere Welle 13 miteinander kombiniert sind, steht die Außenumfangsoberfläche des ersten verformten Abschnitts 18 im Reibungseingriff mit dem Innenumfangsabschnitts des Basisendabschnitts des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser, und steht die Innenumfangsoberfläche des zweiten verformten Abschnitts 19 im Reibungseingriff mit dem Außenumfangsabschnitt des Basisendabschnitts des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser. Dies führt dazu, daß die äußere Welle 12 und die innere Welle 13 für die Übertragung einer Drehkraft zwischen den beiden Wellen 12 und 13 miteinander gekuppelt sind, jedoch gegen eine Relativverschiebung in Axialrichtung gesichert sind, solange keine hohe Kraft einwirkt.

Wie geschildert wird die Kupplung zwischen der äußeren Welle 12 und der inneren Welle 13 dadurch erzielt, daß die ersten und zweiten verformten Abschnitte 18 und 19, die auf der äußeren Welle 12 aus Metall und der inneren Welle 13 vorgesehen sind, in Preßpassung mit angepaßten Teilen gebracht werden, und daher wird der Kupplungsabschnitt ausreichend wärmebeständig, und geschieht es niemals, daß die Haltekraft des Kupplungsabschnitts in Abhängigkeit von den Benutzungsbedingungen unzureichend wird. Weiterhin sind der erste und zweite verformte Abschnitt 18 und 19 an zwei axial beabstandeten Orten in dem Kupplungsabschnitt zwischen der äußeren Welle 12 und der inneren Welle 13 angeordnet, und daher wird auch eine ausreichende Biegesteifigkeit des Kupplungsabschnitts zwischen der äußeren Welle 12 und der inneren Welle 13 sichergestellt.

Wenn eine hohe Kraft in Axialrichtung bei einem Zusammenstoß einwirkt, werden die äußere Welle 12 und die innere Welle 13 in Bezug aufeinander in Axialrichtung relativ verschoben, gegen eine Reibungskraft, die auf die Preßpassungsabschnitte durch den ersten und zweiten verformten Abschnitt 18 und 19 einwirkt, wodurch die Gesamtlänge der mit einer Prellvorrichtung versehenen Lenkwelle 11 verkürzt wird. Im Falle einer derartigen, mit einer Prellvorrichtung versehenen Lenkwelle 11 ist die zur Verkürzung der Gesamtlänge erforderliche Kraft ausreichend, wenn sie die Reibungskraft überwindet, die auf die voranstehend geschilderten zwei Preßpassungsabschnitte einwirkt. Eine Zusammenziehlast (Zusammenbruchlast), die zur Verkürzung der Gesamtlänge der mit einer Prellvorrichtung versehenen Lenkwelle 11 erforderlich ist, ist daher stabil, ohne zu groß zu werden, wodurch wirksam verhindert wird, daß eine hohe Stoßkraft auf den Körper eines Fahrers einwirkt, der bei einem Zusammenstoß gegen das Lenkrad aufgetroffen ist.

Wenn die äußere Welle 12 und die innere Welle 13 miteinander vereinigt werden sollen, um auf diese Weise eine derartige, mit einer Prellvorrichtung versehene Lenkwelle 11 auszubilden, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist, werden zuerst die beiden Wellen 12 und 13 miteinander vereinigt, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Im einzelnen werden die Innenverzahnung 15 und die Außenverzahnung 17 in Eingriff miteinander gebracht, durch den Vorderendabschnitt des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser und den Vorderendabschnitt des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser. Dann wird, wobei die Verzahnungen 15 und 17 im Eingriff miteinander bleiben, die Außenumfangsoberfläche des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser in dessen Durchmesserrichtung nach innen druckbeaufschlagt. Ein Paar Druckstücke 20 und 20 werden nämlich um den Vorderendabschnitt des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser und den Vorderendabschnitt des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser herum angeordnet, und die beiden Druckstücke 20 und 20 werden nahe zusammengebracht, um so die Außenumfangsoberfläche des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser mit einem hohen Druck zu beaufschlagen. Die Innenseitenoberflächen dieser Druckstücke 20 und 20, die an der Außenumfangsoberfläche des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser anliegen, sind mit Ausnehmungen 21 und 21 mit kreisringförmigem Querschnitt versehen, die in enger Berührung mit dieser Außenumfangsoberfläche stehen.

Spalte 22 und 22 mit einer Dicke δ werden zwischen den Endoberflächen der beiden Druckstücke 20 und 20 ausgebildet, wobei die Ausnehmungen 21 und 21 in leichter Berührung mit der Außenumfangsoberfläche des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser stehen. Weiterhin werden diese Druckstücke 20 und 20 kräftig in Richtung zueinander gedrückt, durch ein nicht gezeigtes Druckgerät, beispielsweise einen Hydraulikmechanismus. So werden, wie in Fig. 19 gezeigt, die beiden Druckstücke 20 und 20 aufeinanderzubewegt, bis die Dicke der Spalte 22 und 22 den Wert Null annimmt, und die Querschnittsform des Vorderendabschnitts des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser wird plastisch zu einer elliptischen Form verformt, wie in Fig. 19 gezeigt ist. Weiterhin wird der Vorderendabschnitt des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser, der in den Vorderendabschnitt des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser eingeführt ist, ebenfalls in derselben Richtung durch die beiden Verzahnungen 15 und 17 gedrückt. Dann wird auch die Querschnittsform des Vorderendabschnitts dieses Abschnitts mit großem Durchmesser plastisch zu einer elliptischen Form verformt, wie in Fig. 19 gezeigt ist.

Auf diese Weise werden der Vorderendabschnitt des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser und der Vorderendabschnitt des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser nach innen in Durchmesserrichtung gedrückt, und werden die Querschnittsformen dieser beiden Vorderendabschnitte plastisch zu einer elliptischen Form verformt, worauf die äußere Welle 12 und die innere Welle 13 in Bezug aufeinander zueinander hin in Axialrichtung verschoben werden. Nachdem nämlich diese beiden Wellen 12 und 13 aus den beiden Druckstücken 20 und 20 herausgenommen wurden, wird die äußere Welle 12 nach links in Fig. 17 in Bezug auf die innere Welle 13 verschoben, wogegen die innere Welle 13 in Fig. 17 nach rechts in Bezug auf die äußere Welle 12 verschoben wird. Dann wird, wie in Fig. 10 gezeigt, der Vorderendabschnitt des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser in Preßpassung in den Basisendabschnitt des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser eingepaßt, wogegen der Vorderendabschnitt des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser in Preßpassung in den Basisendabschnitt des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser eingepaßt wird. Der mittlere Abschnitt des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser und der mittlere Abschnitt des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser, die durch die Druckstücke 20 und 20 nicht plastisch verformt werden, stehen in lockerem Eingriff miteinander.

Bei der in der voranstehend geschilderten offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 8-91230 beschriebenen Anordnung werden, wie in Fig. 20 gezeigt, die Innenoberflächen von Druckstücken 20a und 20a für die plastische Verformung der Vorderendabschnitte (vgl. Fig. 17) des Abschnitts mit kleinem Durchmesser und des Abschnitts mit großem Durchmesser, die miteinander in Eingriff stehen, nicht mit den Ausnehmungen 21 und 21 (Fig. 18 und 19) versehen, sondern als einfache, ebene Oberflächen ausgebildet. Anderenfalls werden, wie in Fig. 21 gezeigt, zwei Druckstücke 20b und 20b in Form eines V-Blocks ausgebildet, so daß die Druckstücke 20b und 20b die Vorderendabschnitte (vgl. Fig. 17) des Abschnitts 14 mit kleinem Durchmesser und des Abschnitts 16 mit großem Durchmesser, die miteinander in Eingriff stehen, jeweils an zwei Orten druckbeaufschlagen, also an insgesamt vier Orten.

Bei einer mit einer Prellvorrichtung versehenen Lenkwelle 11, die tatsächlich in ein Fahrzeug eingebaut ist, muß die Last, die zur Verkürzung der Gesamtlänge erforderlich ist, auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Wenn nämlich ein sogenannter sekundärer Zusammenstoß auftritt, bei welchem der Körper eines Fahrers mit dem Lenkrad (Fig. 8) zusammenstößt, da das Fahrzeug einen Zusammenstoß oder einen Aufprall erfährt, wird das Lenkrad 1 nach vorn verschoben, während die mit einer Prellvorrichtung versehene Lenkwelle 11 und die Lenksäule 3 verkürzt werden (Fig. 8). Um eine derartige Vorwärtsverschiebung des Lenkrades 1 glatt durchzuführen, während der Stoß aufgefangen wird, der auf den Körper des Fahrers einwirkt, ist es erforderlich, die Last, die zum Zusammenziehen der mit einer Prellvorrichtung versehenen Lenkwelle 11 und der Lenksäule 3 erforderlich ist, auf einen gewünschten Wert einzustellen.

Weiterhin ist es erforderlich, eine hohe Biegesteifigkeit der Lenkwelle 11 und der Lenksäule 3 zu erzielen.

Wie voranstehend geschildert wird bei der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 8-91230 geschilderten Anordnung eine Druckbeaufschlagung der Druckstücke 20, 20; 20a, 20a und 20b, 20b mit konstantem Betrag oder konstanter Länge der Spalte 8 durchgeführt.

Bei dieser Vorgehensweise treten jedoch gewisse Schwankungen der erhaltenen Last für das Einfahren auf, und schwankt auch die Biegesteifigkeit oder ist nicht stabil.

Unter Berücksichtigung dieser Umstände wurden mit dem Verfahren entsprechend der früheren Erfindung gemäß den Fig. 17 bis 21 Versuche zur Einstellung der Zusammenziehlast durchgeführt. Dabei ergab sich, daß eine unterschiedliche Form der Druckstücke 20, 20a und 20b einen starken Einfluß auf die erhaltene Zusammenziehlast der. Lenkwelle mit Prellvorrichtung hat, was zu der vorliegenden Erfindung führte. Anders ausgedrückt besteht ein Vorteil des Verfahrens zur Einstellung der Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Erzielung einer Lenkeinrichtung, welche wirksam einen Fahrer während eines sekundären Zusammenstoßes dadurch schützen kann, daß die Last, die zum Zusammenziehen der voranstehend geschilderten Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung auf einen gewünschten Wert eingestellt wird.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung zur Verfügung, welche in der Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, und einen Endabschnitt eines äußeren Säulenteils aufweist, welcher mit einer Innenverzahnung an seinem einen Ende versehen ist, sowie einen Endabschnitt eines inneren Säulenteils, welches an seinem einen Ende mit einer Außenverzahnung versehen ist, wobei die beiden Verzahnungen miteinander in Eingriff stehen, und eine Endabschnitt des äußeren Säulenteils steht in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des inneren Säulenteils, so daß ein erster zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, wogegen ein Endabschnitt des inneren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils steht, so daß ein zweiter zusammengebauter Abschnitt entsteht, und die Preßpassungsfestigkeit in dem ersten zusammengebauten Abschnitt im wesentlichen gleich jener an dem zweiten zusammengebauten Abschnitt ist.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung zur Verfügung, die in der Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, und einen Endabschnitt eines äußeren Säulenteils aufweist, der mit einer Innenverzahnung an seinem einen Ende versehen ist, sowie einen Endabschnitt eines inneren Säulenteils, der an seinem einen Endabschnitt mit einer Außenverzahnung versehen ist, wobei die beiden Verzahnungen miteinander in Eingriff stehen, und ein Endabschnitt des äußeren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des inneren Säulenteils steht, so daß ein erster zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, und ein Endabschnitt des inneren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils steht, so daß ein zweiter zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird.

Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Einstellung der Zusammenziehlast einer Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung zur Verfügung, die in der Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, mit folgenden Schritten:
in dem Zustand, in welchem ein Endabschnitt eines äußeren Säulenteils, der an seinem einen Ende mit einer Innenverzahnung versehen ist, und ein Endabschnitt eines inneren Säulenteils, der an seinem einen Ende mit einer Außenverzahnung versehen ist, miteinander in Eingriff gebracht werden, wird die Außenumfangsoberfläche der äußeren Welle nach innen in Umfangsrichtung gedrückt, um den einen Endabschnitt der äußeren Welle plastisch zu verformen, und den anderen Endabschnitt der inneren Welle in Durchmesserrichtung, unter Verwendung von zwei Druckstücken, deren Druckoberflächen eben und parallel zueinander ausgebildet sind; Einstellung einer Andrucklast, um die beiden Druckstücke zueinander zu bringen, um die Zusammenziehlast zum Zusammenziehen der Gesamtlänge der Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung auf einen gewünschten Wert einzustellen;
Relativverschiebung der äußeren Welle und der inneren Welle zueinander in Axialrichtung, um einen Endabschnitt des äußeren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des inneren Säulenteils zu bringen, um einen ersten zusammengebauten Abschnitt auszubilden, während ein Endabschnitt des inneren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils gebracht wird, um einen zweiten zusammengebauten Abschnitt auszubilden.

Bei dem voranstehend beschriebenen Verfahren zur Einstellung der Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Lenkeinrichtung zu erzielen, welche wirksam einen Fahrer während eines sekundären Zusammenstoßes schützen kann, nämlich durch Einstellung der Last, die zum Zusammenziehen der Lenkwelle mit Prellvorrichtung erforderlich ist, auf einen gewünschten Wert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teilquerschnittsansicht eines ersten Halbschrittes einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht eines zweiten Halbschrittes der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Teilquerschnittsansicht mit einer Darstellung des Zustands, in welchem infolge eines Zusammenstoßunfalls sich eine Welle zusammengezogen hat;

Fig. 5 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen einer Andrucklast und einer Zusammenziehlast, wenn die Zusammenziehlast nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingestellt wird;

Fig. 6 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen dem Ausmaß des Zusammenziehens und einer Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung, die mit Einstellung der Zusammenziehlast gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;

Fig. 7 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen dem Ausmaß des Zusammenziehens und einer Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung, die durch ein anderes Verfahren als jenes gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Beispiels für den Lenkmechanismus, der eine Lenkwelle mit Prellvorrichtung aufweist, und bei welchem die vorliegende Erfindung eingesetzt werden soll;

Fig. 9 eine Teilquerschnittsansicht einer abgeänderten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 eine Querschnittsansicht wesentlicher Abschnitte eines Aufbaus nach dem Stand der Technik;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer inneren Welle, die bei der Anordnung nach dem stand der Technik eingesetzt werden soll;

Fig. 12 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von Fig. 11;

Fig. 13 eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C von Fig. 11;

Fig. 14 eine Querschnittsansicht einer äußeren Welle, die bei der Anordnung nach dem Stand der Technik eingesetzt werden soll;

Fig. 15 eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D von Fig. 14;

Fig. 16 eine Querschnittsansicht entlang der Linie E-E von Fig. 14;

Fig. 17 eine Querschnittsansicht wesentlicher Abschnitte zur Verdeutlichung eines Schrittes eines ersten bekannten Verfahrens zur Herstellung einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung;

Fig. 18 eine Querschnittsansicht entlang der Linie F-F von Fig. 17 in einem Zustand vor einer plastischen Verformung;

Fig. 19 eine Querschnittsansicht entsprechend Fig. 18 in einem Zustand nach einer plastischen Verformung;

Fig. 20 eine Querschnittsansicht entsprechend Fig. 18, wobei ein Schritt eines zweiten bekannten Verfahrens zur Herstellung einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung gezeigt ist; und

Fig. 21 eine Querschnittsansicht wie in Fig. 18, zur Verdeutlichung eines Schrittes eines dritten bekannten Verfahrens zur Herstellung einer derartigen Lenkwelle.

In Fig. 8 der beigefügten Zeichnungen ist ein Lenkmechanismus dargestellt, welcher zur Übertragung der Bewegung eines Lenkrades auf ein Lenkgetriebe verwendet wird, und bei welchem eine Säulenanordnung mit Prellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Die erste Lenkwelle 2, an deren oberem Endabschnitt ein Lenkrad 1 befestigt ist, ist drehbeweglich in eine Lenksäule 3 eingeführt. Diese Lenksäule 3 ist an der unteren Oberfläche eines Armaturenbretts 6 durch obere und untere Stützen 4 und 5 befestigt. Der obere Endabschnitt einer zweiten Lenkwelle 8 ist über ein erstes Universalgelenk 7 mit einem unteren Endabschnitt der ersten Lenkwelle 2 verbunden, der aus der unteren Endöffnung der Lenksäule 3 vorspringt. Weiterhin ist der untere Endabschnitt dieser zweiten Lenkwelle 8 über ein zweites Universalgelenk 9 mit einer dritten Lenkwelle 10 verbunden, die zu einem (nicht gezeigten) Lenkgetriebe führt. Bei dem so aufgebauten Lenkmechanismus wird die Bewegung des Lenkrades 1 an das Lenkgetriebe über die in die Lenksäule 3 eingeführte erste Lenkwelle 2, das erste Universalgelenk 7, die zweite Lenkwelle 8, das zweite Universalgelenk 9 und die dritte Lenkwelle 10 übertragen, um einen bestimmten Lenkwinkel bei den Rädern einzustellen.

Bei dem wie voranstehend geschilderten aufgebauten Lenkmechanismus ist eine Lenksäulenanordnung, etwa die Lenksäule 3 und die Lenkwelle 2, 8 oder 10, normalerweise mit einer Prellvorrichtung ausgestattet, durch welche die Gesamtlänge bei einem Stoß verkürzt wird, um einen Fahrer während eines Zusammenstoßes oder Aufpralls zu schützen.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen ein Beispiel für das Verfahren zur Einstellung einer Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung, welche eine Säulenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Eine Lenkwelle mit Prellvorrichtung oder Säulenanordnung 11 entspricht der Lenkwelle 2 in Fig. 8. Der grundlegende Aufbau der Säulenanordnung 11 selbst, für welche eine Zusammenziehlast durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eingestellt wird, ist ebenso wie bei der konventionellen Lenkwelle mit Prellvorrichtung, die voranstehend auf der Grundlage der Fig. 10 bis 16 beschrieben wurde. Der grundlegende Mechanismus des Verfahrens zur Herstellung dieser Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung selbst ist ebenso wie bei dem herkömmlich bekannten Verfahren zur Herstellung einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung, die voranstehend anhand der Fig. 17 bis 21 beschrieben wurde. Genauer gesagt werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Druckstücke 20 und 20, welche die Ausnehmungen 21 und 21 mit Kreisbogenform aufweisen, wie voranstehend anhand der Fig. 18 und 19 beschrieben, oder die Druckstücke 20b und 20b in Form eines V-förmigen Blocks, wie in Fig. 21 gezeigt, nicht verwendet, sondern es werden statt dessen Druckstücke mit ebenen Andruckabschnitten eingesetzt, wie sie in Fig. 20 gezeigt sind. Allerdings wird zwischen den Druckstücken ein ausreichender Spalt ausgebildet, um die beiden Druckstücke zusammenzudrücken, wodurch die Druckbeaufschlagungslast eingestellt werden kann. Im einzelnen können im Falle der in Fig. 20 gezeigten Druckstücke die beiden Druckstücke 20 und 20 gegeneinander um den Betrag der Dicke δ der Spalte 22 und 22 verschoben werden, die zwischen den beiden Druckstücken vorhanden sind, jedoch ist bei den Druckstücken, die für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, dazwischen eine ausreichende Entfernung vorgesehen, so daß die Druckbeaufschlagungslast frei einstellbar oder änderbar ist.

Um das Verfahren zur Einstellung einer Zusammenziehlast einer Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchzuführen, werden zuerst eine Innenverzahnung 15 und eine Außenverzahnung 17, die auf der Umfangsoberfläche der Welle oder des Säulenteils 12 bzw. 13 vorgesehen sind, zuerst miteinander an einem Vorderendabschnitt in Eingriff gebracht (dem linken Endabschnitt in den Fig. 1, 3 und 4), der ein Endabschnitt der äußeren Säulenteilwelle 12 ist, und an einem hinteren Endabschnitt (dem rechten Endabschnitt in den Fig. 1, 3 und 4), der ein Endabschnitt des inneren Säulenteils oder der inneren Welle 13 ist, wie in Fig. 1 dargestellt ist. In dem Zustand, in welchem diese beiden Verzahnungen 15 und 17 miteinander im Eingriff stehen, wird die Außenumfangsoberfläche des äußeren Säulenteils oder der äußeren Welle 12 nach innen in ihrer Durchmesserrichtung druckbeaufschlagt, durch zwei Druckstücke 20a' und 20a', die gegeneinander verschoben werden, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Der Vorderendabschnitt der äußeren Welle 12 und der hintere Endabschnitt der inneren Säulenteilwelle 13 werden daher in Durchmesserrichtung durch die Druckstücke 20a' und 20a' druckbeaufschlagt, so daß die Querschnitte dieser beiden Endabschnitte jeweils zu einer elliptischen Form plastisch verformt werden. Die Formen der Ellipsen wurden voranstehend anhand von Fig. 19 erläutert, obwohl die verwendeten Druckstücke 20a' und 20a' sich von jenen unterscheiden, die in Fig. 19 verwendet wurden.

Insbesondere wird für das Verfahren zur Einstellung einer Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Paar von Druckstücken, bei welchem die Andruckoberflächen 23 und 23 eben sind und parallel zueinander verlaufen, als das voranstehend erwähnte Paar von Druckstücken 20a' und 20a' verwendet. Während diese beiden Andruckoberflächen 23 und 23 parallel zueinander gehalten werden, werden die beiden voranstehend geschilderten Druckstücke 20a' und 20a' nahe aneinander gebracht. Wie voranstehend erwähnt ist die Entfernung zwischen den Druckstücken 20a' und 20a' ausreichend groß, so daß die Andrucklast einstellbar ist.

Wenn die Querschnitte des Vorderendabschnitts der äußeren Welle 12 und des hinteren Endabschnitts der inneren Welle 13 auf diese Art und Weise jeweils zu einer Ellipsenform durch die beiden Druckstücke 20a' und 20a' verformt werden, werden die äußere Welle 12 und die innere Welle 13 dazu gezwungen, sich in Richtung aufeinander zu verschieben. Dann werden, wie in Fig. 3 gezeigt, der vordere Endabschnitt der äußeren Welle und der hintere Endabschnitt der inneren Welle 13 so angeordnet, daß sie einander nur um eine gewünschte Länge L in Axialrichtung überlappen. Diese gewünschte Länge L ist die normale Befestigungslänge, in welcher die voranstehend erwähnte äußere Welle 12 und innere Welle 13 aneinander im Normalzustand befestigt werden (in einem Zustand, in welchem kein Zusammenstoßunfall aufgetreten ist). Bei einem sekundären Zusammenstoß ist, wie in Fig. 4 gezeigt, die Befestigungslänge zwischen der äußeren Welle 12 und der inneren Welle 13 größer als die voranstehend erwähnte normale Befestigungslänge L, so daß die Gesamtlänge der voranstehend geschilderten Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung verkürzt wird. Bei dem Verfahren zur Einstellung einer Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Andrucklast, um die beiden voranstehend geschilderten Druckstücke 20a' und 20a' nahe zueinander zu bringen, geändert, um die Zusammenziehlast zum Zusammenziehen der Gesamtlänge der voranstehend geschilderten Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung auf einen gewünschten Wert einzustellen.

Wenn, wie sich bei den von den vorliegenden Erfindern durchgeführten Versuchen herausgestellt hat, zwei Druckstücke, deren Andruckoberflächen 23 und 23 eben und parallel zueinander angeordnet sind, als die beiden Druckstücke 20a' und 20a' verwendet werden, und diese Druckstücke 20a' und 20a' nahe zueinander gebracht werden, während die beiden Andruckoberflächen 23 und 23 parallel zueinander gehalten werden, ist die Beziehung zwischen der Andrucklast, die dazu dient, die beiden Druckstücke 20a' und 20a' nahe zueinander zu bringen, und der voranstehend erwähnten Zusammenziehlast so, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Wie deutlich aus Fig. 5 hervorgeht, sind die Andrucklast und die Zusammenziehlast im wesentlichen proportional zueinander. Daher ist es möglich, die Zusammenziehlast durch Einstellung der Andrucklast auf einen gewünschten Wert einzustellen. Es wird darauf hingewiesen, daß die in Fig. 5 gezeigte Zusammenziehlast eine Last ist, die dazu erforderlich ist, das Zusammenziehen der Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung in Gang zu setzen, bei welcher die äußere Welle 12 und die innere Welle 13 aneinander nur über die voranstehend geschilderte normale Befestigungslänge L befestigt sind, um die Befestigungslänge der Wellen 12 und 13 zu vergrößern.

Bei von den vorliegenden Erfindern durchgeführten Versuchen hat sich ergeben, daß dann, wenn ein Eingriffsabschnitt zwischen der äußeren Welle 12 und der inneren Welle 13 durch die Druckstücke 20a' und 20a' plastisch verformt wurde, welche die beiden ebenen Oberflächen 22 und 22 parallel zueinander als Andruckoberflächen aufweisen, die Andrucklast und die Zusammenziehlast im wesentlichen proportional zueinander waren. Wenn dagegen die Druckstücke 20 und 20, welche die Ausnehmungen 21 und 21 mit Kreisbogenform aufweisen, die in den Fig. 18 und 19 gezeigt sind, oder die Druckstücke 20b und 20b in Form eines V-Blocks gemäß Fig. 21 verwendet wurden, so stellte sich heraus, daß die Andrucklast und die Zusammenziehlast keine Proportionalität aufwiesen, so daß es schwierig war, die Zusammenziehlast durch die Andrucklast einzustellen.

Bei dem Verfahren zur Einstellung der Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, welches wie voranstehend geschildert durchgeführt wird, kann die Last, die zum Zusammenziehen einer Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung erforderlich ist, auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, um so eine Lenkeinrichtung zu erzielen, die den Fahrer bei einem sekundären Zusammenstoß wirksam schützen kann. Darüber hinaus ist die Biegesteifigkeit des verbundenen Abschnitts zwischen der äußeren Welle 12 und der inneren Welle 13, wenn die beiden Wellen aneinander nur über die voranstehend geschilderte normale Befestigungslänge L befestigt werden, höher (größer), um so zu verhindern, daß dieser verbundene Abschnitt im Normalzustand wackelig ist. Die Gründe hierfür werden unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 beschrieben.

Wie voranstehend geschildert sind bei der Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung, für welche die vorliegende Erfindung entwickelt wurde, die beiden Wellen 12 und 13 aufeinander zu verschoben, wie in Fig. 3 gezeigt ist, nachdem die Querschnittsformen des Endabschnitts der äußeren Welle 12 und des Endabschnitts der inneren Welle 13 plastisch verformt wurden, in dem Zustand, in welchem der Endabschnitt der äußeren Welle 12 und der Endabschnitt der inneren Welle 13 miteinander in Eingriff gebracht wurden, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Aus diesem Grund sind diese beiden Wellen 12 und 13 fest aneinander an zwei Orten befestigt, die in Axialrichtung auseinanderliegen, wie aus Fig. 3 hervorgeht, und wird die Festigkeit der Befestigung im mittleren Abschnitt zwischen diesen beiden Orten sehr gering. Um daher die Biegesteifigkeit des verbundenen Abschnitts zwischen den beiden Wellen 12 und 13 zu erhöhen ist es erforderlich, die Festigkeit der Befestigung an diesen beiden Orten zu erhöhen. Da diese befestigten Abschnitte an den beiden Orten dadurch ausgebildet werden, daß ein erster verformter Abschnitt 18 und zweiter verformter Abschnitt 19, die gleichzeitig plastisch verformt wurden, voneinander in Axialrichtung entfernt gehalten werden (wie in Fig. 3 gezeigt ist), muß die Festigkeit der Befestigung an den voranstehend geschilderten zwei Orten gleich sein, um die Festigkeit der Befestigung an jedem der beiden Orte zu erhöhen.

Daher haben die vorliegenden Erfinder Versuche durchgeführt, um das Ausmaß des Einflusses einer unterschiedlichen Form bei den Druckstücken 20, 20a und 20b, die voranstehend geschildert wurden, auf die Festigkeit der Befestigung des befestigten Abschnitts der Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung zu ermitteln. Hierbei ergab sich, daß dann, wenn der Eingriffsabschnitt zwischen der äußeren Welle 12 und der inneren Welle 13 durch die Druckstücke 20a' und 20a' plastisch verformt wird, deren Andruckoberflächen 23 und 23 eben und parallel zueinander ausgebildet sind, die Beziehung zwischen dem Ausmaß des Zusammenziehens und einer Zusammenziehlast der Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung so wie in Fig. 6 gezeigt ist. In Fig. 6 ist das Ausmaß des Zusammenziehens auf der Abszisse aufgetragen, und die Zusammenziehlast auf der Ordinate. Der Wert Null der Abszisse gibt die Position jenes Zustands an, in welchem die äußere Welle 12 und die innere Welle 13 voneinander getrennt sind, während der Eingriffsabschnitt zwischen der äußeren Welle 12 und der inneren Welle 13 plastisch verformt bleibt, wie in Fig. 1 (oder Fig. 17) gezeigt ist. Weiterhin gibt die Position der normalen Befestigungslänge L auf der Abszisse die Position eines Zustands an, in welchem die beiden Wellen 12 und 13 im normalen Benutzungszustand aneinander befestigt sind.

Weiterhin gibt die Position des Punktes P auf der Abszisse die Position eines Zustands an, in welchem die voranstehend geschilderte Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung sich zusammengezogen hat, infolge einer derartigen Zusammenziehlast, wie sie während eines Zusammenstoßunfalls auftritt, so daß der zweite verformte Abschnitt 19, der auf dem einen Endabschnitt der inneren Welle 13 vorgesehen ist, aus der Innenverzahnung 15 der äußeren Welle 12 herausgelangt ist. In diesem Zustand, der durch die Position des Punktes P angezeigt wird, umfaßt die Zusammenziehlast, die zum Zusammenziehen der Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung erforderlich ist, nur die Kraft zum Festhalten des zusammengebauten Abschnitts zwischen dem zweiten verformten Abschnitt 19, der auf dem einen Endabschnitt der äußeren Welle 12 vorgesehen ist, und der Außenverzahnung 17 auf der Außenumfangsoberfläche der inneren Welle 13. Wenn daher die Zusammenziehlast α an diesem Punkt P etwa die Hälfte der Zusammenziehlast an der Position der voranstehend erwähnten normalen Befestigungslänge L beträgt, ist die Festigkeit der Befestigung an den voranstehend geschilderten zwei Orten im wesentlichen gleich. Bei den vorliegenden Erfindern durchgeführten Versuchen stellte sich heraus, daß die Zusammenziehlast α an der Position P im wesentlichen gleich der Zusammenziehlast β ist, welche gegenüber der normalen Befestigungslänge L zum Punkt P hin abgenommen hat (α = β), und daß die Festigkeit der Befestigung an den voranstehend geschilderten zwei Orten im wesentlichen gleich ist.

Wenn andererseits die Druckstücke 20 und 20 verwendet wurden, welche die in den Fig. 18 und 19 gezeigten, kreisbogenförmigen Ausnehmungen 21 und 21 aufweisen, oder die Druckstücke 20b und 20b in Form eines V-förmigen Blocks, wie in Fig. 21 gezeigt, um die Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung auszubilden, so gab es einen beträchtlichen Unterschied einer Zusammenziehlast α an einem Abschnitt entsprechend der Position des Punktes P und einer Zusammenziehlast β', welche verringert wurde, von einem Abschnitt entsprechend der normalen Befestigungslänge L zu einem Abschnitt entsprechend der Position des Punktes P, und dieser Unterschied ist in Fig. 7 gezeigt. Eine große Differenz zwischen den beiden Lasten α' und β' wie voranstehend erwähnt bedeutet, daß die Festigkeit der Befestigung des Befestigungsabschnitts zwischen der äußeren Welle 12 und der inneren Welle 13 klein ist.

Es wird darauf hingewiesen, daß bei der in den Figuren dargestellten Anordnung der Abschnitt 14 mit kleinem Durchmesser auf dem Endabschnitt der äußeren Welle 12 vorgesehen ist, wogegen der Abschnitt 16 mit großem Durchmesser nicht auf dem Endabschnitt der inneren Welle 13 angeordnet ist. Statt dessen ist die Länge in Axialrichtung der Außenverzahnung 17, die auf der Außenumfangsoberfläche des Endabschnitts dieser Innenwelle 13 vorgesehen ist, ausreichend sichergestellt. Jedoch muß der Aufbau dieses Teils entsprechend dem Ausmaß des Zusammenziehens (Hub) erfolgen, welches für die Lenkwelle 11 mit Prellvorrichtung erforderlich ist. Weiterhin können in dem Zustand, in welchem ein Ende der äußeren Welle 12 und ein Ende der inneren Welle 13 miteinander in Eingriff gebracht wurde, die ebenen Oberflächen 23 und 23 der beiden Druckstücke 20a' und 20a', welche diese beiden Wellen 12 und 13 in Richtung des Durchmessers nach innen druckbeaufschlagen, zufriedenstellend eingesetzt werden, soweit deren Abschnitte, welche die Außenumfangsoberfläche der äußeren Wellen 12 berühren, im wesentlichen eben sind, also auch, wenn diese Abschnitte geringfügig gekrümmt sind.

Fig. 9 zeigt eine Abänderung der voranstehend geschilderten Ausführungsform, bei welcher eine innere Welle 113 massiv ist, mit Ausnahme eines rechten Endabschnitts, der dadurch rohrförmig ausgebildet ist, daß ein Axialloch 113a vorgesehen ist. Der übrige Aufbau bei dieser Abänderung ist ebenso wie bei der geschilderten ersten Ausführungsform.

Um eine derartige massive innere Welle oder ein Säulenteil herzustellen wird eine solide Welle oder ein Säulenteil zuerst mit einer Außenverzahnung durch Walzen oder Pressen versehen, und daraufhin wird ein Axialloch 113a an einem Ende des massiven Wellenteils hergestellt.

Das Verfahren zur Einstellung einer Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung wird wie voranstehend geschildert durchgeführt, und daher kann mit diesem Verfahren erzielt werden, daß eine Lenkeinrichtung zur Verfügung gestellt wird, die einen Fahrer während eines sekundären Zusammenstoßes wirksam schützen kann.

Das äußere und ebenso das innere Säulenteil, dessen Außen- und Innengewinde durch Drücken einer Gewindeschneidbacke an einer Säule oder umgekehrt hergestellt wird, weist bessere Eigenschaften in Bezug auf die Oberflächenrauhigkeit auf als ein entsprechendes Teil, welches durch Walzen oder eine ähnliche Bearbeitung hergestellt wird, so daß geringere Schwankungen der Zusammenziehlast einer Lenkwelle mit Prellvorrichtung oder einer Säulenanordnung auftreten, die erhalten wird, so daß stabilere Eigenschaften der Lenksäulenanordnung erzielt werden können.

Claims

1. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung, die in der Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, und einen Endabschnitt eines äußeren Säulenteils aufweist, welches an seinem einen Ende mit einem Innengewinde versehen ist, und einen Endabschnitt eines inneren Säulenteils, welches an seinem einen Ende mit einem Außengewinde versehen ist, wobei diese Gewindeteile miteinander in Eingriff stehen, wobei ein Endabschnitt des äußeren Säulenteils in Druckpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des inneren Säulenteils steht, so daß ein erster zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, und ein Endabschnitt des inneren Säulenteils in Druckpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils steht, so daß ein zweiter zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, und die Druckpassungsfestigkeit an dem ersten zusammengebauten Abschnitt im wesentlichen gleich jener an dem zweiten zusammengebauten Abschnitt ist.

2. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Säulenteil eine äußere Säule aufweist, und das innere Säulenteil eine innere Säule, wobei das äußere und das innere Säulenteil eine Lenksäule bilden, die an einem Armaturenbrett befestigt ist, und durch welche sich drehbeweglich eine Lenkwelle erstreckt.

3. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksäulenanordnung eine erste Lenkwelle aufweist, an deren einem Ende ein Lenkrad befestigt ist, und die drehbeweglich in eine Säule eingeführt ist, die an einem Armaturenbrett befestigt ist.

4. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksäulenanordnung eine zweite Lenkwelle aufweist, die an ihren beiden Enden mit Universalgelenken verbunden ist.

5. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksäulenanordnung eine dritte Lenkwelle aufweist, deren eines Ende mit einem Universalgelenk verbunden ist, und dessen anderes Ende mit der Seite eines Lenkgetriebes verbunden ist.

6. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Säulenteil rohrförmig ausgebildet ist.

7. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Außen- und Innengewinde beide durch Pressen ausgebildet werden.

8. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Säulenteil ein massives Säulenteil aufweist, dessen eines Ende mit einem Axialloch versehen ist, so daß es rohrförmig ist.

9. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung in der Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, welche einen Endabschnitt eines äußeren Säulenteils aufweist, das mit einem Innengewinde an seinem einen Ende versehen ist, sowie einen Endabschnitt eines inneren Säulenteils, der an seinem einen Ende mit einem Außengewinde versehen ist, wobei die beiden Gewindeteile miteinander in Eingriff stehen, wobei ein Endabschnitt des äußeren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des inneren Säulenteils steht, so daß ein erster Zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, und ein Endabschnitt des inneren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils steht, so daß ein zweiter zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, und
wobei eine Zusammenziehlast der Lenksäulenanordnung einen vorbestimmten Wert aufweist, der entsprechend dem erforderlichen Ausmaß des Zusammenziehens eingestellt wird.

10. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksäulenanordnung eine erste Lenkwelle aufweist, an deren einem Ende ein Lenkrad befestigt ist, und welche drehbeweglich in eine Säule eingeführt ist, die an einem Armaturenbrett befestigt ist.

11. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksäulenanordnung eine erste Lenkwelle aufweist, an deren einem Ende ein Lenkrad befestigt ist, und welche drehbeweglich in eine Säule eingeführt ist, die an einem Armaturenbrett befestigt ist.

12. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksäulenanordnung eine zweite Lenkwelle aufweist, die an ihren beiden Enden mit Universalgelenken verbunden ist.

13. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksäulenanordnung eine dritte Lenkwelle aufweist, deren eines Ende mit einem Universalgelenk verbunden ist, und deren anderes Ende an die Seite eines Lenkgetriebes angeschlossen ist.

14. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Säulenteil rohrförmig ist.

15. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Innen- und Außengewinde durch Pressen hergestellt werden.

16. Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Säulenteil ein massives Säulenteil aufweist, dessen anderes Ende mit einem Axialloch versehen ist, so daß es rohrförmig ist.

17. Verfahren zur Einstellung der Zusammenziehlast einer Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung, die in der Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, mit folgenden Schritten: in dem Zustand, in welchem ein Endabschnitt eines äußeren Säulenteils, das an seinem einen Ende mit einem Innengewinde versehen ist, und ein Endabschnitt eines inneren Säulenteils, welches an seinem einen Ende mit einen Außengewinde versehen ist, miteinander in Eingriff gebracht werden, Druckbeaufschlagung der Außenumfangsoberfläche der äußeren Welle nach innen in Durchmesserrichtung, um den einen Endabschnitt der äußeren Welle und den einen Endabschnitt der inneren Welle in Durchmesserrichtung plastisch zu verformen, unter Verwendung von zwei Druckstücken, deren Andruckoberflächen eben sind und parallel zueinander verlaufen;
Einstellung einer Drucklast, um die beiden Druckstücke Zusammenzubringen, um eine Zusammenziehlast zum Zusammenziehen der Gesamtlänge der Lenksäulenanordnung mit Prellvorrichtung auf einen gewünschten Wert einzustellen;
Relativverschiebung der äußeren Welle und der inneren Welle zueinander in ihrer Axialrichtung, um einen Endabschnitt des äußeren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des inneren Säulenteils zu bringen, um einen ersten verbundenen Abschnitt auszubilden, während ein Endabschnitt des inneren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils gebracht wird, um einen zweiten zusammengebauten Abschnitt auszubilden.

18. Lenkanordnung mit Prellvorrichtung, welche eine erste Lenkwelle aufweist, die an ihrem einen Ende mit einem Lenkrad verbunden ist, eine Lenksäule, durch welche die Lenkwelle drehbeweglich gehaltert wird, und die an einem Armaturenbrett an der Seite der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, eine zweite Lenkwelle, der eines Ende mit dem anderen Ende der ersten Lenkwelle über ein Universalgelenk verbunden ist, eine dritte Lenkwelle, die mit dem anderen Ende der zweiten Lenkwelle über ein Universalgelenk an ihrem einen Ende verbunden ist, wobei das andere Ende der dritten Lenkwelle zu einem Lenkgetriebe führt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lenkwelle ein äußeres Säulenteil aufweist, welches an seinem einen Ende mit einem Innengewinde versehen ist, ein äußeres Säulenteil, welches an seinem einen Ende mit einem Außengewinde versehen ist, wobei das eine Ende des äußeren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des inneren Säulenteils steht, so daß ein erster zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, das eine Ende des inneren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils steht, so daß ein zweiter zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, und die Preßpassungsfestigkeit an dem ersten zusammengebauten Abschnitt im wesentlichen gleich jener an dem zweiten zusammengebauten Abschnitt ist.

19. Lenkanordnung mit Prellvorrichtung, welche eine erste Lenkwelle aufweist, die an ihrem einen Ende mit einem Lenkrad verbunden ist, eine Lenksäule, durch welche die Lenkwelle drehbeweglich gehaltert wird, und welche an einem Armaturenbrett an der Seite der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, eine zweite Lenkwelle, der eines Ende mit dem anderen Ende der ersten Lenkwelle über ein Universalgelenk verbunden ist, eine dritte Lenkwelle, die mit dem anderen Ende der zweiten Lenkwelle über ein Universalgelenk an ihrem einen Ende verbunden ist, wobei das andere Ende der dritten Lenkwelle zu einem Lenkgetriebe führt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lenkwelle ein äußeres Säulenteil aufweist, welches an seinem einen Ende mit einem Innengewinde versehen ist, ein inneres Säulenteil, welches an seinem einen Ende mit einem Außengewinde versehen ist, wobei das eine Ende des äußeren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des ersten Säulenteils steht, so daß ein erster zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, das andere Ende des inneren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils steht, so daß ein zweiter zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, und die Zusammenziehlast der Lenksäulenanordnung, einen vorbestimmten Wert aufweist, der entsprechend dem erforderlichen Ausmaß des Zusammenziehens eingestellt wird.

20. Lenkanordnung mit Prellvorrichtung, welche eine erste Lenkwelle aufweist, die an ihrem einen Ende mit einem Lenkrad verbunden ist, eine Lenksäule, durch welche die Lenkwelle drehbeweglich gehaltert wird, und welche an einem Armaturenbrett auf der Seite der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, eine zweite Lenkwelle, der eines Ende mit dem anderen Ende der ersten Lenkwelle über ein Universalgelenk verbunden ist, eine dritte Lenkwelle, die mit dem anderen Ende der zweiten Lenkwelle über ein Universalgelenk an ihrem einen Ende verbunden ist, wobei das andere Ende der dritten Lenkwelle zu einem Lenkgetriebe führt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lenkwelle ein äußeres Säulenteil aufweist, welches an seinem einen Ende ein Innengewinde aufweist, ein inneres Säulenteil, welches an seinem einen Ende mit einem Außengewinde versehen ist, wobei das eine Ende des äußeren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des inneren Säulenteils steht, so daß ein erster zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, das eine Ende des inneren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils steht, so daß ein zweiter zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, und die Preßpassungsfestigkeit an dem ersten zusammengebauten Abschnitt im wesentlichen gleich jener an dem zweiten zusammengebauten Abschnitt ist.

21. Lenkanordnung mit Prellvorrichtung, welche eine erste Lenkwelle aufweist, die an ihrem einen Ende mit einem Lenkrad verbunden ist, eine Lenksäule, durch welche die Lenkwelle drehbeweglich gehaltert wird, und die an einem Armaturenbrett an der Fahrzeugkarosserieseite befestigt ist, eine zweite Lenkwelle, deren eines Ende mit dem anderen Ende der ersten Lenkwelle über ein Universalgelenk verbunden ist, eine dritte Lenkwelle, die mit dem anderen Ende der zweiten Lenkwelle über ein Universalgelenk an ihrem einen Ende verbunden ist, wobei das andere Ende der dritten Lenkwelle zu einem Lenkgetriebe führt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lenkwelle ein äußeres Säulenteil aufweist, welches an seinem einen Ende mit einem Innengewinde versehen ist, und ein inneres Säulenteil, welches an seinem einen Ende mit einem Außengewinde versehen ist, wobei das eine Ende des äußeren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des inneren Säulenteils steht, so daß ein erster zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, das eine Ende des inneren Säulenteils in Preßpassung mit einem zentrumsseitigen Abschnitt in Axialrichtung des äußeren Säulenteils steht, so daß ein zweiter zusammengebauter Abschnitt ausgebildet wird, und ein Zusammenziehlast der Lenksäulenanordnung auf einen vorbestimmten Wert eingestellt wird, entsprechend dem erforderlichen Ausmaß des Zusammenziehens.