DE19840229A1 - Befestigungselement und Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement für ein Lenkrad eines Fahrzeuges sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben.

Herkömmlicherweise umfaßt das Lenkrad eines Fahrzeugs eine Nabe mit einem Befestigungselement. Das Befestigungselement verbindet den Hauptkörper des Lenkrades mit einer Lenkwelle. Die Nabe ist in einer im wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet und umfaßt ein Paßloch, um die Lenkwelle aufzunehmen. Das Paßloch umfaßt einen Sperrteil und einen sich verjüngenden Teil. Der Sperrteil sperrt eine Bewegung in der Umfangsrichtung, indem es mit der Lenkwelle gesperrt ist. Der Durchmesser des sich verjüngenden Teils wird zu einem Ende desselben hin kleiner.

Eine Konstruktion zum Verstärken der Nabe ist aus dem ungeprüften japanische Gebrauchsmuster (KOKAI) 61(1986)-90668 bekannt, wobei bei dieser Konstruktion ein für die Verstärkung ausgebildeter Außenzylinder einen Innenzylinder mit einem Paßloch umgibt. Der Außenzylinder wird dabei durch Dichten, Preßpassen, Kleben oder Schweißen fest mit dem Innenzylinder verbunden, nachdem die unteren Endteile des Außenzylinders und des Innenzylinders positioniert wurden. Der Innenzylinder wird durch Schmieden aus einem zylindrischen Stahlprodukt hergestellt. Der Außenzylinder wird aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem Kunstharz hergestellt und umfaßt Löcher zum Einstecken von Stiften.

Die Nabe der vorstehend genannten Konstruktion kann jedoch schwierig mit leichterem Gewicht vorgesehen werden, weil der Innenzylinder aus einem Stahlprodukt hergestellt ist und weil der Außenzylinder wegen der in ihm ausgebildeten Einstecklöcher überdimensioniert ist. Eine Verkleinerung der gesamten Nabe ist deshalb schwierig zu erreichen. Außerdem ist das Herstellungsverfahren kompliziert, weil es erforderlich ist, den Außenzylinder in einer exakten Positionierung mit dem Innenzylinder zu verbinden.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Befestigungselement sowie ein Verfahren zum Herstellen desselben anzugeben.

Ein Befestigungselement in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Innenzylinder mit einem Paßloch zum Aufnehmen einer Lenkwelle und einen fest mit dem Innenzylinder verbundenen Außenzylinder, wobei der Innenzylinder aus einer Legierung hergestellt ist und wobei das Paßloch einen Sperrteil zum Halten der Lenkwelle in der Umfangsrichtung und einen sich verjüngenden Teil zum Halten der Lenkwelle entlang der Axialrichtung (von einem Ende zum anderen Ende) umfaßt, wobei der Außenzylinder aus einem Material hergestellt ist, das eine größere Zugfestigkeit aufweist als die Legierung, und wobei der Außenzylinder derart positioniert ist, daß er den Verjüngungsteil umgibt und mit dem Außenumfang des Innenzylinders verbunden ist.

Der Außenzylinder ist aus einem Material hergestellt, das eine größere Zugfestigkeit als die Legierung des Innenzylinders aufweist. Weiterhin ist der Außenzylinder mit dem Außenumfang des Innenzylinders verbunden. Dadurch wird der Innenzylinder verstärkt, so daß es möglich ist, den Innenzylinder aus einer Legierung herzustellen. Weil der Innenzylinder aus einer Legierung hergestellt ist, kann der Innenzylinder einfach mit einem leichteren Gewicht hergestellt werden. Weil der Außenzylinder an der Außenseite des Verjüngungsteils angeordnet ist, verformt eine entlang der Axialrichtung durch einen mit dem Außenzylinder verbundenen Stempel oder durch die Lenkwelle ausgeübte Kraft den aus der Legierung hergestellten Innenzylinder, so daß dieser sich zum Außenumfang hin öffnet und auf einfache Weise fest mit dem Außenzylinder verbindet.

Weil der Innenzylinder aus einer Legierung hergestellt ist, können die Stift-Einstecklöcher leicht einstückig mit dem Innenzylinder ausgebildet werden. Weil die Stift-Einstecklöcher im Innenzylinder ausgebildet sind, kann der Aufbau des Außenzylinders vereinfacht werden, so daß der Außenzylinder dünner ausgebildet und dadurch der Durchmesser des Befestigungselements begrenzt wird.

Wenn die Endteile des Innenzylinders und des Außenzylinders zueinander versetzt sind, ist es nicht erforderlich, die Genauigkeit bei der Positionierung des Innenzylinders und des Außenzylinders zu verbessern, so daß die Herstellung vereinfacht wird und Störungen zwischen dem Außenzylinder und den Stift-Einsteckteilen begrenzt werden.

In Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Herstellen des Befestigungselements wird der Innenzylinder verstärkt, indem der Außenzylinder mit dem Außenumfang des Innenzylinders verbunden wird, so daß ein stabiles Befestigungselement hergestellt wird. Es ist also möglich, den Innenzylinder aus einem leichten Material mit geringer Stärke herzustellen. Der Außenzylinder wird mit dem Außenumfang des sich verjüngenden Teils verbunden, wobei die auf ein Ende gerichtete Kraft auf den sich verjüngenden Teil ausgeübt wird. Dadurch wird der Innenzylinder in einer Öffnungsrichtung verformt, so daß der Außenzylinder leicht mit dem Innenzylinder verbunden wird.

In Übereinstimmung mit dem Verfahren zum Herstellen des Befestigungselements ist der äußere Verjüngungsteil am Außenumfang des Innenzylinders ausgebildet, so daß der Außenzylinder mit dem Außenumfang des Innenzylinders verbunden wird. Der Außenzylinder wird also an einer vorbestimmten Position positioniert, was das Arbeiten erleichtert.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die vorliegende Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A eine Erläuterungsansicht, die einen Anfangszustand des Herstellungsprozesses für eine Ausführungsform des Befestigungselements der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 1B eine Erläuterungsansicht, die einen auf den Anfangszustand folgenden zweiten Zustand des Herstellungsverfahrens für eine Ausführungsform des Befestigungselements der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 1C eine Erläuterungsansicht, die einen auf den zweiten Zustand folgenden dritten Zustand des Herstellungsverfahrens für eine Ausführungsform des Befestigungselements der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von unten des Kernkörpers eines Lenkrad-Hauptkörpers mit dem Befestigungselement von Fig. 1A, 1B und 1C,

Fig. 3 eine Erläuterungsansicht, die ein Verfahren zum Anbringen des Befestigungselements von Fig. 1A, 1B und 1C um eine Lenkwelle herum zeigt,

Fig. 4 eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Befestigungselement von Fig. 1A, 1B und 1C um die Lenkwelle herum angebracht ist,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Befestigungselements von Fig. 1A, 1B und 1C,

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsansicht des Befestigungselements von Fig. 1A, 1B und 1C,

Fig. 7 eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform des Befestigungselements der vorliegenden Erfindung zeigt, und

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Befestigungselements von Fig. 7.

Im folgenden wird ein Befestigungselement (oder Nabenglied) und ein Verfahren zum Herstellen desselben in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In Fig. 2 bis 4, gibt das Bezugszeichen 1 einen Kernkörper (oder ein Strukturglied) eines Lenkrades für ein Fahrzeug an. Der Hauptkörper des Lenkrades umfaßt eine Außenhülle, die den Kernkörper 1 umgibt. Der Lenkrad-Hauptkörper umfaßt weiterhin eine Airbag-Einheit. Das Lenkrad ist auf einer Lenkwelle 3 angebracht. Die Lenkwelle 3 ist gewöhnlich mit einer Schrägstellung vorgesehen. Die dem Fahrer zugewendete Airbag-Seite wird im folgenden als obere Seite bezeichnet und die dem Fahrzeugkörper zugewendete Seite der Lenkwelle wird im folgenden als untere Seite bezeichnet.

Der Lenkrad-Hauptkörper umfaßt einen ringförmigen Randteil, einen Nabenteil und eine Vielzahl von Speichenteilen. Der Nabenteil ist innerhalb des Randteils positioniert. Die Speichenteile verbinden den Randteil mit dem Nabenteil. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Speichenteile vorgesehen. Eine Nabe 5 ist am unteren Teil des Nabenteils vorgesehen. Die Nabe 5 paßt über die Lenkwelle 3 und dient als Befestigungselement. Eine Nabenplatte 6 ist einstückig mit der Nabe 5 ausgebildet, so daß ein Nabenkernsatz gebildet wird. Die Kernstücke 7 der Speichenteile sind einstückig mit der Nabenplatte 6 ausgebildet. Das Kernstück 8 des Randteils ist mit den Kernstücken 7 der Speichenteile durch beim Gießen vorgesehene Einsteckteile verbunden. Der auf diese Weise ausgebildete Kernkörper 1 ist von einer Außenhülle umgeben, die zum Beispiel aus Polyurethanschaum hergestellt ist und den Außenumfang des Kernstücks 8 der Randteils und den Außenumfang eines äußeren Teils der Kernstücke 7 der Speichenteile definiert. Ein unterer Deckel ist auf dem unteren Teil des Lenkrad-Hauptkörpers angebracht. Der untere Deckel ist aus einem Kunstharz hergestellt. Eine im wesentliche ringförmige Kabelanschlußeinheit 9 ist an einem unteren Teil des unteren Deckels derart angebracht, daß sie die Nabe 5 umgibt. Die Kabelanschlußeinheit 9 verbindet elektrische Komponenten im Lenkrad mit elektrischen Komponenten auf der Fahrzeugseite. Die Nabe 5 kann einstückig mit der Nabenplatte 6 ausgebildet sein. Alternativ dazu können die Nabe 5 und die Platte separate Glieder sein, die zum Beispiel durch Schweißen miteinander verbunden sind. Die Nabenplatte 6 kann einstückig mit den Kernstücken 7 der Speichenteile ausgebildet und durch Schweißen verbunden sein. Die Kernstücke 7 der Speichenteile können entweder einstückig mit dem Kernstück 8 des Randteils ausgebildet sein oder aber separat ausgebildet und durch Schweißen verbunden sein.

Die Lenkwelle 3 wird als Lenksäulenwelle bezeichnet. Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, umfaßt die Lenkwelle 3 einen säulenförmigen Hauptkörperteil (oder Schaft) 11 und einen oberen Endteil (oder Paßteil) 12, der sich vom Oberende des Schafts 11 nach oben erstreckt. Das obere Endteil 12 umfaßt einen sich verjüngenden Wellenabschnitt (oder Wellen- Verjüngungsteil) 14 und einen gesperrten Wellenabschnitt (oder Wellen-Sperrteil) 15. Der Wellen-Verjüngungsteil 14 ist konisch ausgebildet, wobei der Durchmesser zum Oberende hin kleiner wird. Der Wellen-Sperrteil 15 ist am Oberende des Wellen- Verjüngungsteil 14 angeordnet und ist als ein sich entlang der Axialrichtung erstreckendes Nut-/Federelement ausgebildet. Der Paßteil 12 umfaßt ein Schraubenloch 16, das ein feststehender Teil ist. Das Schraubenloch 16 öffnet sich am Oberende und weist einen Boden auf. Das Schraubenloch 16 dieses Beispiels ist ein Grundloch.

Weiterhin umfaßt die Nabe 5 einen Innenzylinder (oder Innenzylinderteil) 21 und einen Außenzylinder (oder Manschette) 22. Der Innenzylinder 21 und der Außenzylinder 22 weisen im wesentlichen die Form eines hohlen kreisförmigen Zylinders auf, wie in Fig. 1A bis 6 gezeigt.

Der Innenzylinder ist aus einer Leichtlegierung oder aus einem Leichtmetall hergestellt, etwa aus einer Aluminiumlegierung oder aus einer Magnesiumlegierung, wobei eine Metallgußform verwendet wird. In diesem Beispiel ist der Innenzylinder 21 einstückig mit der Nabenplatte 6 ausgebildet. Ein zentrales Paßloch 24 ist im Innenzylinder 21 ausgebildet. Das Paßloch 24 erstreckt sich axial (nach oben und nach unten) durch den Innenzylinder 21. Das Paßloch 24 umfaßt einen sich verjüngenden Teil (oder konischen Abschnitt) 25 an seinem Unterende und einen Sperrteil (oder gesperrten Abschnitt) 26 an deinem oberen Ende. Der Durchmesser des sich verjüngenden Teils 25 wird vom unteren Ende nach oben hin graduell kleiner. Der Sperrteil 26 umfaßt einen oder mehrere Nut-/Federelemente, die sich entlang der Axialrichtung erstrecken. An der äußeren Umfangoberfläche des Innenzylinders 21 ist ein äußerer Verjüngungsteil 28 ausgebildet, dessen Durchmesser zum unterende hin graduell kleiner wird. Der äußere Verjüngungsteil 28 ist derart ausgebildet, daß er um 0,5° gegenüber der Axialrichtung geneigt ist. Eine Vielzahl von Einstecklöchern für Stifte (entsprechende konkave Teile) 29 sind am unteren Ende des Innenzylinders 21 ausgebildet. Jedes Stift- Einsteckteil 29 dieses Beispiels ist eine rechteckige Rille, die am unteren Ende des Innenzylinders 21 ausgebildet ist und sich radial von einer äußeren Rillenendöffnung in der äußeren Zylinderoberfläche des Innenzylinders 21 zu einer inneren Rillenendöffnung in der inneren Zylinderoberfläche 21 des Innenzylinders 21 erstreckt. In diesem Beispiel beträgt die Außendimension (Durchmesser) des unteren Endes des Innenzylinders 21 bis 28 mm und beträgt die Höhe des Innenzylinders 21 bis 34,5 mm. Die Innendimension (Durchmesser) des unteren Endes des Paßlochs 24 beträgt 18,7 mm, und die Höhe des sich verjüngenden Teils 25 beträgt 14 mm. Die Innendimension (Durchmesser) des gesperrten Teils an den nach innen vorstehenden Nut-/Federelementen beträgt 15,2 mm, die Höhe des Teils, an dem die Nut-/Federelemente ausgebildet sind, beträgt 14 mm. Die Höhe des unteren Teils, an dem keine Nut-/Feder­ elemente ausgebildet sind, beträgt 6,5 mm, und die Innendimension des unteren Teils, an dem keine Nut-/Feder­ elemente ausgebildet sind, beträgt 16,2 mm. Es sind zwei Stift-Einsteckteile 29 ausgebildet. Die Dimension jedes Stift- Einsteckteils 29 entlang der Umfangsrichtung beträgt 5 mm und die Höhe (Tiefe) jedes Stift-Einsteckteils 29 beträgt 3 mm. Der Neigungsgrad des äußeren Verjüngungsteils 28 kann größer oder gleich 0,5° und kleiner oder gleich 1,5° gewählt werden.

Der Außenzylinder 22 wird auch als Manschette, Ring oder ringförmige Verstärkung bezeichnet und ist mit einer hohlen, zylindrischen Form, d. h. einer Ringform ausgebildet. Die Dicke des Außenzylinders 22 beträgt zum Beispiel 1 mm und die Höhe des Außenzylinders 22 beträgt zum Beispiel 10 mm. Der Außenzylinder 22 ist aus Stahl hergestellt, d. h. aus einem Metall mit einer Zugtestigkeit, die größer ist als diejenige des Innenzylinders 21. Der Außenzylinder 22 ist zum Beispiel aus einem Eisen, einer auf Eisen basierenden Legierung oder aus einem rostfreien Stahl mit einer Zugfestigkeit von mehr als 30 kg/cm² hergestellt.

Der Außenzylinder 22 ist an einer den Verjüngungsteil 22 umgebenden Position angeordnet und paßt über die äußere Umfangsoberfläche des Innenzylinders 21. Der Außenzylinder wird durch eine sich aufweitende Verformung des Innenzylinders 21 fest und unbeweglich gehalten. Wenn der Außenzylinder 22 fixiert ist, ist das untere Ende des Außenzylinders 22 über dem unteren Ende des Innenzylinders 21 positioniert. Zum Beispiel ist das untere Ende des Außenzylinders 22 mit den oberen Enden der Stift-Einsteckteile 29 ausgerichtet, so daß das untere Ende des Außenzylinders 22 und die oberen Enden des Stift- Einsteckteils 29 auf derselben Höhe angeordnet sind. Alternativ dazu ist das untere Ende des Außenzylinders 22 leicht oberhalb der oberen Enden der Stift-Einsteckteile 29 angeordnet. Der untere Endteil des Innenzylinders 21 steht also, wie in Fig. 5 gezeigt, vom unteren Ende des Außenzylinders 22 nach unten vor.

Im folgenden wird ein Herstellungsverfahren für die Nabe 5 erläutert, d. h. ein Verfahren zum Befestigen des Außenzylinders 22 auf dem Innenzylinder 21, wobei auf Fig. 1A, 1B, 1C usw. Bezug genommen wird.

Der Innenzylinder 21 wird durch Gießen in eine vorbestimmte Form gebracht, und der Außenzylinder 22 wird durch das Schneiden eines ringförmigen Stahlprodukts mit einer vorbestimmten Länge ausgebildet. Wie in Fig. 1A gezeigt, wird der Innenzylinder 21 auf einem Herstellungstisch umgekehrt plaziert und festgehalten, so daß sich das Verjüngungsteil 25 nach oben hin öffnet. Dann wird der Außenzylinder zum Beispiel per Hand über den Außenumfang des Innenzylinders geschoben. In diesem Zustand begrenzt die konische Oberfläche des äußeren Verjüngungsteils 28, die sich nach oben hin verjüngt, die nach unten gerichtete Bewegung des Außenzylinders 22 über den äußeren Verjüngungsteil 28 und hält den Außenzylinder 22 unbeweglich an einer vorbestimmten Position in einem Zustand, in dem das obere Ende des Außenzylinders 22 (das untere Ende aus der Perspektive von Fig. 1A, 1B und 1C) mit der konischen Außenoberfläche des Innenzylinders 21 verbunden ist.

Wie in Fig. 1B gezeigt, wird ein Preßstempel 31 von oben nach unten gesenkt, wobei ein Preßteil 32 des Stempels 31 mit einer sich nach unten verjüngenden (konischen) äußeren Umfangsoberfläche in das Paßloch 24 des Innenzylinders gepreßt. Durch die Berührung zwischen dem geneigten Verjüngungsteil 25 und dem Preßteil 32 wird der Verjüngungsteil 25 des Innenzylinders 21 gepreßt und radial nach außen verformt, so daß der Außenzylinder 22 gesperrt und unbeweglich in einem Zustand fixiert wird, in dem die Außenumfangsoberfläche des Innenzylinders 21 mit der Innenoberfläche des Außenzylinders 22 verbunden ist oder wenigstens ein Teil des Außenumfangs des Innenzylinders 21 derart verformt ist, daß er über das untere Ende des Außenzylinders 22 (das obere Ende aus der Perspektive von Fig. 1A, 1B und 1C) heraussteht und sich dort aufweitet.

Wenn der Stempel 31 nach oben gezogen wird, ist die Nabe 5 fertiggestellt (Fig. 1C, 5).

Bei dem fertiggestellten Lenkrad-Hauptkörper wird eine Lenkrad-Befestigungsschraube 33 von der oberen Seite der Nabenplatte 6 der Nabe 5 in das Paßloch 24 eingesetzt, wobei der Paßteil 12 der Lenkwelle 3 in das Paßloch 24 der Nabe 5 eingesetzt ist, der Sperrteil 26 mit dem Wellen-Sperrteil 15 verbunden ist und der Verjüngungsteil 25 über den Wellen- Verjüngungsteil 14 gepaßt ist. Das Gewindeteil 34 der Lenkrad- Befestigungsschraube 33 wird in das Schraubloch 16 geschraubt und festgezogen, wobei eine Unterlegscheibe, die einstückig mit der Lenkrad-Befestigungsschraube 33 oder separat zu derselben ausgebildet ist, gegen die nach oben gerichtete Oberfläche der Nabe 5 gedrückt wird. Auf diese Weise wird die Lenkwelle 3 gesperrt und fixiert, so daß sie nicht herausgezogen werden kann. In diesem Zustand wird der Wellen-Verjüngungsteil 14 gegen den oberen Verjüngungsteil 25 gepreßt und wird der Innenzylinder 21 gegen den Außenzylinder 22 gepreßt, so daß der Innenzylinder 21 und der Außenzylinder 22 fester miteinander verbunden sind.

In der vorliegenden Ausführungsform ist der Außenzylinder 22 aus einem Metall hergestellt, das eine größere Zugfestigkeit aufweist als die leichte Legierung des Innenzylinders 21 und das schwer plastisch verformt werden kann, wobei der Außenzylinder 22 um die Umfangsoberfläche des Innenzylinders 21 herum fixiert ist und den Innenzylinder 21 einschließt. Der Außenzylinder 21 kann den Innenzylinder 21 verstärken und gegenüber Krafteinwirkungen bei einem Fahrzeugzusammenstoß oder während der Montage des Lenkrades beschützen.

Weil der Innenzylinder 21 durch den Außenzylinder 22 verstärkt ist, ist es möglich, den Innenzylinder 21 aus einer Leichtmetallegierung herzustellen, etwa aus einer Aluminiumlegierung oder aus einer Magnesiumlegierung. So kann die Nabe 5 auf einfache Weise mit geringerem Gewicht vorgesehen werden und unter Verwendung einer Gußform geformt werden, um die Herstellungskosten zu reduzieren. Die Verwendung der Aluminiumlegierung kann die Herstellungskosten reduzieren, wobei die Magnesiumlegierung auch für die Festigkeit der Anordnung vorteilhaft ist.

Weil die Stift-Einsteckteile (Löcher, Vertiefungen oder Ausschnitte) 29 einfach im Innenzylinder 21 ausgebildet werden können, ist es möglich, den Aufbau des Außenzylinders 22 zu vereinfachen. Es ist zum Beispiel möglich, die Herstellungskosten zu reduzieren, indem der Außenzylinder 22 aus einem Rohr mit einem korrektem Innendurchmesser hergestellt wird. Es ist weiterhin möglich, den Durchmesser der Nabe 5 zu reduzieren, indem der Außenzylinder 22 dünner vorgesehen wird. Wenn das Lenkrad im Fahrzeug montiert ist, ist der Innenzylinder 21 eng zwischen den Wellen-Verjüngungsteil 14 der Lenkwelle 3 und den Außenzylinder 22 gepreßt, wobei die gesamte Innenoberfläche des Außenzylinders 22 die Außenoberfläche des Innenzylinders 21 kontaktiert. Auf diese Weise kann der Außenzylinder 22 mit der größeren Zugfestigkeit auf effektive Weise den Innenzylinder 21 verstärken. Es ist also nicht erforderlich, den Durchmesser der Nabe 5 größer zu wählen. Wenn zum Beispiel bei der am Umfang der Nabe 5 angebrachten Kabelanschlußeinheit 9 die Differenz zwischen dem Innendurchmesser der Kabelanschlußeinheit 9 und dem Außendurchmesser des Innenzylinders 21 nur ungefähr 3 mm beträgt, kann der Außenzylinder 22 einfach in diesem Zwischenraum untergebracht werden.

Weil der Außenzylinder 22 an der Außenseite des Verjüngungsteils 25 des Innenzylinders 21 derart angebracht ist, daß der Außenzylinder 22 mit dem Außenumfang des Innenzylinders 21 verbunden ist, verformt die Bewegung in nur einer Richtung des Stempels den aus der Legierung hergestellten Innenzylinder 21 in der Öffnungsrichtung derart, daß der Innenzylinder 21 und der Außenzylinder 22 einfach und fest miteinander verbunden werden. Dadurch kann verhindert werden, daß der Außenzylinder 22 während des Transportierens des Lenkrads vor der Montage im Fahrzeug nach unten fällt. Weiterhin können die Herstellungskosten im Vergleich zu einem mit dem Innenzylinder durch eine Dichtung verbundenen Außenzylinder reduziert werden.

Weil der äußere Verjüngungsteil 28 am Außenumfang des Innenzylinders 21 angebracht ist, ist es möglich, den Außenzylinder 22 an einer gewünschten Position anzubringen, indem der Außenzylinder 22 einfach um den Innenzylinder 21 herum plaziert wird. Dadurch wird das Montageverfahren vereinfacht und werden die Herstellungskosten reduziert. Der äußere Verjüngungsteil 28 erleichtert auch das Trennen das Herausnehmen des Innenzylinders 21 aus der Form nach dem Gießen.

Die unteren Endteile des Innenzylinders 21 und des Außenzylinders 22 sind zueinander versetzt und nicht miteinander ausgerichtet. Es ist deshalb nicht erforderlich, die Genauigkeit der Positionierung des Innenzylinders 21 und des Außenzylinders 22 zu verbessern, wodurch die Herstellung vereinfacht wird, eine Störung zwischen dem Außenzylinder 22 und den Stift-Einsteckteilen 29 verhindert werden kann und die Herstellungskosten reduziert werden können.

In dem in Fig. 1A bis 6 gezeigten Beispiel sind die zwei Stift-Einsteckteile 29 im unteren Endteil des Innenzylinders 21 ausgebildet. Jedes der Stift-Einteckteile 29 weist die Form einer Vertiefungsöffnung im unteren Ende des Innenzylinders 21 auf, die sich von der Innenumfangsoberfläche zur Außenumfangsoberfläche erstreckt. Es ist jedoch möglich, verschiedene andere Formen und Anordnungen für die Stift- Einsteckteile zu verwenden, die der Form und Anordnung der Stifte entsprechen. Wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, können zum Beispiel drei Stift-Einsteckteile (Stiftlöcher) 41 ausgebildet sein. Jeder der Stift-Einsteckteile 41 weist eine Öffnung mit offenem Ende im unteren Ende des Innenzylinders 21 auf und erstreckt sich axial bis zu einem Boden. In diesem Beispiel weist jeder Stift-Einsteckteil 41 die Form eines runden Grundloches auf, und die Innendimension (Durchmesser) jedes Stift-Einstecktloches 41 beträgt 4,7 mm.

Die Dimension des Außenzylinders kann dem Innenzylinder entsprechend geeignet ausgewählt werden. Zum Beispiel kann der Außenzylinder im wesentlichen die gesamte Oberfläche des Innenzylinders bedecken.

Das Befestigungselement kann in Fahrzeugen und verschiedenen anderen Lenkvorrichtungen verwendet werden.

Da der Außenzylinder, der aus einem Material mit einer größer Zugfestigkeit als die der Legierung des Innenzylinders hergestellt ist, fest mit dem Außenumfang des Innenzylinders verbunden ist, ist es möglich, den Innenzylinder zu verstärken band den Innenzylinder aus einer Legierung herzustellen. Weil der Innenzylinder aus einer Legierung hergestellt ist, kann der Innenzylinder einfach mit geringerem Gewicht hergestellt werden. Weil der Außenzylinder außen an dem Verjüngungsteil des Innenzylinders angeordnet ist, verformt die durch den Stempel oder durch die mit dem Außenzylinder verbundenen Lenkwelle ausgeübte Kraft den aus der Legierung hergestellten Innenzylinder, so daß dieser sich zum Außenumfang hin öffnet, wodurch der Innenzylinder und der Außenzylinder leicht und fest miteinander verbunden werden können.

Weil der Innenzylinder aus einer Legierung hergestellt ist, können die Stift-Einsteckteile einfach im Innenzylinder ausgebildet werden. Weil die Stift-Einsteckteile im Innenzylinder ausgebildet sind, kann der Aufbau des Außenzylinders vereinfacht werden, um die Herstellungskosten zu reduzieren, den Außenzylinder dünner zu machen und den Durchmesser des Befestigungselements zu beschränken.

Wenn die Endteile des Innenzylinders und des Außenzylinders zueinander versetzt sind, ist es nicht erforderlich, die Genauigkeit bei der Positionierung des Innenzylinders und des Außenzylinders zu verbessern, so daß diese einfach hergestellt werden können, Störungen zwischen dem Außenzylinder und den Stift-Einstecklöchern begrenzt werden können und die Herstellungskosten reduziert werden können.

In Übereinstimmung mit dem Herstellungsverfahren für das Befestigungselement wird der Innenzylinder verstärkt, indem der Außenzylinder auf dem Außenumfang des Innenzylinders festgemacht wird, so daß ein stabiles Befestigungselement erzeugt werden kann. Es ist also möglich, den Innenzylinder aus einem leichten Material mit geringer Stärke herzustellen, so daß ein Befestigungselement mit einem geringeren Gewicht vorgesehen werden kann. Der Außenzylinder ist mit dem Außenumfang des Verjüngungsteils verbunden, wobei die auf ein Ende gerichtete Kraft auf das Verjüngungsteil ausgeübt wird. Es ist deshalb möglich, den Innenzylinder in der Öffnungsrichtung zu verformen, so daß der Außenzylinder einfach mit dem Innenzylinder verbunden werden kann und die Herstellungskosten reduziert werden können.

In Übereinstimmung mit dem Herstellungsverfahren für das Befestigungselement ist ein äußerer Verjüngungsteil am Außenumfang des Innenzylinders ausgebildet, wobei der Außenzylinder mit dem Außenumfang des Innenzylinders verbunden ist. Es ist also möglich, die Position des Außenzylinders an einer vorbestimmten Position zu positionieren, wodurch die Arbeit erleichtert wird und die Herstellungskosten reduziert werden.

Claims (14)

1. Befestigungselement, mit
einem Innenzylinder (21), der ein Paßloch (24) zum Aufnehmen einer Lenkwelle (3) umfaßt, und einem fest mit dem Innenzylinder (21) verbundenen Außenzylinder (22), wobei der Innenzylinder (21) aus einer Legierung hergestellt ist und das Paßloch (24) einen Sperrteil (26) für die Verbindung mit der Lenkwelle (3) in der Umfangsrichtung sowie einen sich verjüngenden Teil (25) für die Verbindung mit der Lenkwelle (3) in der Axialrichtung von Ende zu Ende umfaßt, wobei der Außenzylinder (22) aus einem Material mit einer größeren Zugfestigkeit als die Legierung hergestellt ist, an einer den sich verjüngenden Teil (25) umgebenden Position angeordnet ist und mit dem Außenumfang des Innenzylinders (21) verbunden ist.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (21) einstückig mit Stift-Einsteckteilen (29) ausgebildet ist, die sich wenigstens zu der anderen Endseite hin öffnen.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Randteil an der anderen Endseite des Außenzylinders 22 näher an der einen Endseite positioniert ist als ein Randteil der anderen Endseite des Innenzylinders 21.

4. Verfahren zum Herstellen des Befestigungselements, mit einem Schritt zum Herstellen eines Befestigungselements (1), das einen Innenzylinder (21) mit einem Paßloch (24) zum Aufnehmen einer Lenkwelle (3), das einen Verjüngungsteil (25) mit einem zu einem Ende hin kleiner werdenden Durchmesser aufweist, sowie einen fest mit dem Außenumfang des Innenzylinders (21) verbundenen Außenzylinder (22) umfaßt,
einem Schritt zum Positionieren des Außenzylinders (22) am Außenumfang des Verjüngungsteils (25), und
einem Schritt zum Ausüben einer auf ein Ende gerichteten Kraft auf den Verjüngungsteil (25), wodurch der Innenzylinder (21) in der Öffnungsrichtung verformt wird, so daß der Außenzylinder (22) fest mit dem Innenzylinder (21) verbunden wird.

5. Verfahren zum Herstellen eines Befestigungselements nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Verjüngungsteil (28) am Außenumfang des Innenzylinders (21) ausgebildet wird und daß der auf den Innenzylinder (21) passende Außenzylinder (22) auf dem Außenumfang positioniert und mit demselben verbunden wird.

6. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenzylinder (21) aus einer Legierung wie einer Aluminiumlegierung, einer Magnesiumlegierung oder ähnlichem hergestellt ist und daß der Außenzylinder (22) aus einem Material wie Eisen, rostfreiem Stahl oder ähnlichem hergestellt ist.

7. Nabenanordnung zum Halten eines Lenkrades auf einer Lenkwelle, mit
einem Nabenglied, das einen Halteteil zum Halten des Lenkrades und einen inneren zylindrischen Teil (21) umfaßt, der aus einem ersten Metallmaterial hergestellt und mit einem zentralen Loch (24) ausgebildet ist, um die Lenkwelle (3) aufzunehmen, wobei das zentrale Loch (24) einen sich verjüngenden Teil (25) umfaßt, dessen Schnittfläche graduell zum unteren Ende des Loches (24) hin zunimmt, und
einer Manschette (22), die über den inneren zylindrischen Teil (21) paßt und den inneren zylindrischen Teil (21) hält, indem sie den sich verjüngenden Teil (25) umgibt, wobei die Manschette (22) aus einem zweiten Metallmaterial hergestellt ist, das eine größere Zugfestigkeit aufweist als das erste Metallmaterial.

8. Nabenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß an dem inneren zylindrischen Teil (21) des Nabengliedes wenigstens ein Stift-Einsteckteil (29) ausgebildet ist, der sich am unteren Ende des inneren zylindrischen Teils (21) des Nabengliedes öffnet.

9. Nabenanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des inneren zylindrischen Teils (21) des Nabengliedes über die Manschette (22) heraus steht.

10. Nabenanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der innere zylindrische Teil (21) des Nabengliedes aus einem leichten Metall hergestellt ist, während die Manschette (22) aus Stahl hergestellt ist.

11. Nabenanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (22) fest um den inneren zylindrischen Teil (21) des Nabengliedes herum durch eine sich aufweitende Verformung des inneren zylindrischen Teils (21) befestigt ist.

12. Verfahren zum Herstellen einer Nabenanordnung zum Halten eines Lenkrades auf einer Lenkwelle, mit
einem ersten Schritt zum Herstellen eines Nabengliedes, das einen Halteteil zum Halten des Lenkrades und einen inneren, hohlen und zylindrischen Teil (21) umfaßt, der aus einem Metallmaterial hergestellt ist und ein zentrales Loch (24) zum Aufnehmen der Lenkwelle (3) aufweist, wobei das zentrale Loch (24) einen sich verjüngenden Teil (25) umfaßt, dessen Schnittfläche graduell zum unteren Ende des inneren zylindrischen Teils (21) hin zunimmt,
einem zweiten Schritt zum Positionieren einer Manschette (22) um den sich verjüngenden Teil (25) herum, und
einem dritten Schritt zum Verformen des inneren zylindrischen Teils (21), damit sich dieser radial nach außen aufweitet, bis die Manschette (22) derart fixiert ist, daß sie nicht vom inneren zylindrischen Teil (21) entfernt werden kann.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den ersten Schritt erzeugte innere zylindrische Teil (21) einen äußeren sich verjüngenden Teil (28) umfaßt, dessen Schnittfläche zum unteren Ende des inneren zylindrischen Teils (21) hin kleiner wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenglied im zweiten Schritt auf den Kopf gestellt wird und der äußere sich verjüngende Teil (28) die Manschette (22) auf einer gleichmäßigen Höhe um den sich verjüngenden Teil (25) herum hält.