DE2613655A1

DE2613655A1 - Torsionssteifes, in laengs- und querrichtung bei geringen belastungen nachgiebiges rohrfoermiges bauteil

Info

Publication number: DE2613655A1
Application number: DE19762613655
Authority: DE
Inventors: Conrad Dipl Ing Oehlerking; Ruprecht Ing Grad Sinnhuber
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1976-03-31
Publication date: 1977-10-13

Description

Torsionssteifes, in Längs- und Querrichtung
bei geringen Belastungen nachgiebiges rohrförmiges 3auteil Die Erfindung bezieht sich auf ein torsionssteifes, in Längs- und Querrichtung bei geringer Belastung nachgiebiges rohrförmiges Bauteil, insbesondere zum Einbau in eine Lenkwelle für Kraftfahrzeuge.
Um beispielsweise bei Lenkwellenanordnungen in Eraftfahrzeugen das Eindringen der Lenkwelle in den Fahrgastraum im Falle eines Aufprallunfalles zu verhindern, sind bereits derartige torsionssteife, in Längs-und Querrichtung jedoch weiche Bauelemente als Zwischenglieder im Verlauf der Lenkwellen eingebaut wurden. Diese 3auelemente ermöglichen einerseits die sichere Übertragung der Lenkkräfte und Lenkmomente von dem an einem Ende der Lenkwelle angeordneten Lenkrad zu dem am anderen Ende angeordnetem Lenkgetriebe; sie geben andererseits sofort nach, wenn im Verlaufe eines Aufprallunfalles axiale oder seitliche Kräfte auf die Lenkwelle ausgeübt werden. Bei einer solchen bekannten lenkwellenanordnung (DT-PS 1 303 280) besteht dieses bauteil aus einem rohrförmigen Körper mit einer wellenförmigen Wandung. Die Herstellung eines derartigen Wellrohres durch Rollen oder dergleichen ist jedoch relativ aufwendig und teuer.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, ein Bauteil der eingangs genannten Art zu schaffen, das leichter und lit wesentlich weniger Aufwand herstellbar ist und das dennoch die gestellten Anforderungen voll erfüllt.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemaß der Erfindung darin, daß das rohrförmige Bauteil an seinem Mantel im wesentlichen in Umfangarichtung verlaufende, durch axiales Stauchen gebildete Falten aufweist.
Dabei sind die durch das Stauchen gebildeten Falten über die gesate Lange des rohrförmigen Bauteils mit Abstand voneinander verteilt angeordnet.
Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils besteht geXEß der Erfindung darin, daß ein glattes Rohr durch axiale Belastung bis zum gegenseitigen Anliegen der sich dabei bildenden Beulfalten zusanmenge staucht und anschließend auf eine vorgegebene Länge auseinandergezogen ist.
Das erfindungsgeiaße Bauteil, das auch als Faltrohr bezeichnet werden kann, weist eine gentigend große Torsionssteifigkeit auf, ist crndererseits durch die während der Herstellung durch das Zusaisenstauchengebildeten Beulfalten besonders biege- und knickweich und gibt auch in Längsrichtungbei Vorliegen relativ geringer Kraft. nach. Damit eignet sich dieses Spaltrohr besonders gut als Zwischengli.d in einer Lankwelle für Kraftfahrzeuge, in der es darauf ankosut, beim Auftreten von Langs- oder Querkräften leicht und nur mit geringer Belastung des Lenkwellenlagere nachzugeben. Durch die während der Herstellung aufgebrachte plastische Vorverformung des Faltrohres verformt sich dieses bei Vorhandensein von Längs- oder Querkräften besonders einfach und noch besser als das bekannte Wellrohr. Dabei begünstigt der unregelmäßige Aufbau der Falten das Ausknicken des Faltrohres.
Neben der Verwendung als Zwischenglied in einer Lenkwelle für Kraftfahrzeuge eignet sich das erfindungsgemäße Faltrohr auch als Eupplungsteil oder als Dämpfungsglied zur Dämpfung von Schwingungen oder ganz allgemein als Deformationselement mit elastischer und plastischer Deformation, oder als Ausgleichselement für Schwingungen, Achsversetziingen und dergleichen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 eine Ansicht des erfindungsgemäßen, rohrförmigen Bauteils, Figur 2 eine Ansicht des als Ausgangsprodukt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils verwendeten glatten Rohres und Figur 3 das Rohr im zusammengestauchten Zustand.
In der Zeichnung ist mit f ein Faltrohr bezeichnet, das auf seiner gesamten Länge zwischen zwei endseitigen Abschlußplatten 2 im wesentlichen in Umfangsrichtung venaufende Beulfalten 3 aufweist.
Diese Beulfalten 3 sind dadurch entstanden, daß das in der Figur 2 gezeigte Rohr 1' durch Aufbringen einer axialen Belastung so weit zusammengestaucht worden ist, daß die sich beim Stauchen bildenden Beulfalten zur gegenseitigen Anlage kommen. Diesen Zustand zeigt der Rohrkörper 7" in Figur 3. Anschließend wurde der rohrförmige Körper wieder auseinandergezogen, so daß sich der in der Figur 1 gezeichnete Zustand ergibt.
Je nach Werkstoffeigenschaften und Rohrabmessungen können verschiedene Kennungen des Faltrohres erzielt werden.
So ist bei einem Ausführungsbeispiel zur Herstellung des erfindungsgemäßen Faltrohres ein Stahlrohr der Werkstoffgüte St 34-2 BE verwendet worden, daß zuvor bei ca. 450° c erhohlungsgeglüht wurde. Die Ausgangslänge des verwendeten Rohres betrug 50 cm bei einem Durchmesser von 46 mm und einer Wandstärke von 0,5 mm. Im völlig zusammengestauchten Zustand betrug die Länge des Faltrohres 9 cm und im Endzustand 27 cm.
Mit einem derartigen Faltenrohr konnte ein Drehmoment von ca. 200 Nm ohne bleibende Verformung aufSenoflmmenwßexden, während eine plastische Verformung schon bei einer Längskraft von ca. 3000 N auftrat.
Um den Beulvorgang an einer bestimmten Stelle des Rohres einzuleiten, war das obere Ende des Rohres an der endseitigen Abschlußplatte angestaucht bzw. eingezogen, so daß die Beuienbildung an dieser Stelle einsetzen konnte und dann nach und nach über die gesamte Länge des Rohres sich fortsetzte.
L e e r s e i t e

Claims

ANSPRUCHE Torsionssteifes, in tängs- und Querrichtung bei geringer 3elastung nachgiebiges rohrförmiges Bauteil, insbesondere zum Einbau in eine Lenkwelle für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrrörmige Bauteil (1) an seinem Mantel im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende, durch axiales Stauchen gebildete Falten (3) aufweist.
2. Rohrförmiges Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falten (3) über die gesamte Länge des rohrförmigen Bauteils mit Abstand voneinander verteilt angeordnet sind.
3. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein glattes Rohr (1') durch axiale Belastung bis zum gegenjeitigen Anliegen der sich dabei bildenden Beulfalten (3) zusammengestaucht ist und anschließend auf eine vorgegebene Länge auseinandergezogen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) nach dem Zusammenstauchen auf etwa das dreifache der Irusammengestauchten Länge auseinandergezogen ist.