DE60111181T2

DE60111181T2 - Lenkwelle mit einem Verbindungsteil und Verfahren für seine Herstellung

Info

Publication number: DE60111181T2
Application number: DE60111181T
Authority: DE
Inventors: Piero Cavazzoni
Original assignee: IM EL Srl; Imel Srl San Martino In Rio
Current assignee: IM EL Srl; Imel Srl San Martino In Rio
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2021-03-24
Also published as: DE60111181D1; DK1245471T3; EP1245471B1; EP1245471A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkwelle für eine hydraulische Lenkvorrichtung für Lenksäulen.
Bei den gegenwärtig auf dem Markt erhältlichen Lenksäulen ist es bekannt, dass die Lenkwelle für die hydraulische Lenkvorrichtung von einer zylindrischen rohrförmigen Hülse und zwei Anschlussnaben gebildet wird, die so an den beiden Enden der Hülse befestigt sind, dass sie koaxial mit der Hülsenlängsachse verlaufen. Normalerweise ist eine der beiden Anschlussnaben so ausgebildet, dass sie mit dem Lenkrad oder der hydraulischen Lenkvorrichtung verbunden wird, und ist die andere so ausgebildet, dass sie mit einem Universalgelenk verbunden wird, das seinerseits mit einem anderen mechanischen Element verbunden ist.
Gegenwärtig werden die Anschlussnaben an die beiden Enden der zylindrischen rohrförmigen Hülse unter Verwendung eines Montageverfahrens geschweißt, das die Schritte der Bildung von durchgehenden Löchern senkrecht zur Hülsenlängsachse in der Seitenwand und nah an den beiden axialen Enden der Hülse, des Waschens der Hülse, um Fettreste oder andere Reste zu entfernen, die die Schweißstellen beeinträchtigen könnten, des Einsetzens der beiden Naben teilweise in das Innere der entsprechenden axialen Enden der rohrförmigen Hülse und des Befestigens der beiden Naben in einem Stück mit der Hülse, indem innen durch die Löcher geschweißt wird, die nahe an den beiden axialen Enden der Hülse ausgebildet sind, umfasst.
Da der Schweißschritt normalerweise zu einer örtlichen Verformung führt, die ihrerseits eine Fehlausrichtung der Anschlussnaben bezüglich der zylindrischen rohrförmigen Hülse zur Folge hat, umfasst das gegenwärtig verwandte Montageverfahren auch eine Prüfung der geradlinigen Ausrichtung der Lenkwellen für hydraulische Lenkvorrichtungen und das Schleifen der Lenkwellen für hydraulische Lenkvorrichtungen, um sicherzustellen, dass die Anschlussnaben vollständig koaxial zur Längsachse der zylindrischen rohrförmigen Hülse liegen.
Lenkwellen für hydraulische Lenkvorrichtungen der oben beschriebenen Art haben den Hauptnachteil, dass sie in der Herstellung mit extrem hohen Kosten verbunden sind und dadurch die Gesamtherstellungskosten der Lenksäule stark erhöhen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lenkwelle für eine hydraulische Lenkvorrichtung zu schaffen, die mit geringeren Kosten herzustellen ist.
Die GB-A-12 64 707 beschreibt eine Welle, die eine rohrförmige Hülse und wenigstens eine Anschlussnabe umfasst, die so an das axiale Ende der rohrförmigen Hülse gepasst ist, dass sie koaxial zur Längsachse der rohrförmigen Hülse liegt, wobei die Anschlussnabe einen Endabschnitt aufweist, der so bemessen ist, dass er in das Innere der rohrförmigen Hülse eingesetzt werden kann, und wobei der Endabschnitt der Anschlussnabe mit der rohrförmigen Hülse über eine mechanische Kopplung mit dauerhafter Verformung verbunden ist, welches axiale Ende der rohrförmigen Hülse tatsächlich auf den Endabschnitt der Anschlussnabe verformt ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Lenkwelle für eine hydraulische Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Montieren einer Lenkwelle für eine hydraulische Lenkvorrichtung für Lenksäulen nach Anspruch 4.
Durch die Erfindung wird ein Montageverfahren zum Montieren einer Lenkwelle für eine hydraulische Lenkvorrichtung für Lenksäulen geschaffen, welche Lenkwelle eine rohrförmige Hülse und wenigstens eine Anschlussnabe umfasst, die an das axiale Ende der rohrförmigen Hülse so gepasst ist, dass sie koaxial zur Längsachse der rohrförmigen Hülse liegt, welche Anschlussnabe einen Endabschnitt aufweist, der so bemessen ist, dass er in das Innere der rohrförmigen Hülse eingesetzt werden kann, welches Montageverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Schritte

– der Bildung einer Ringnut auf der äußeren Seitenfläche des Endabschnittes der Anschlussnabe,
– des diagonalen kreuzförmigen Rändelns der äußeren Seitenfläche des Endabschnitts der Anschlussnabe und
– des Verformens des axialen Endes der rohrförmigen Hülse auf den Endabschnitt der Anschlussnabe bei beibehaltener koaxialer Lage der Anschlussnabe zur Längsachse der rohrförmigen Hülse umfasst, um dadurch eine mechanische Kopplung mit permanenter Deformation zu bilden.

Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen
1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, bei der zur Deutlichkeit einige Teile entfernt sind, einer Lenkwelle für eine hydraulische Lenkvorrichtung für Lenksäulen gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der Lenkwelle von 1 zeigt.
Das Bezugszeichen 1 in den 1 und 2 bezeichnet insgesamt eine Lenkwelle für eine hydraulische Lenkvorrichtung, die insbesondere für bekannte Lenksäulen (nicht dargestellt) geeignet ist.
Die Lenkwelle 1 umfasst eine zylindrische rohrförmige Hülse 2 und zwei Anschlussnaben 3 und 4, die so an die beiden axialen Enden 2a und 2b der Hülse gepasst sind, dass sie koaxial zur Längsachse A der rohrförmigen Hülse 2 liegen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nabe 3 zur Verbindung mit einem bekannten Lenkrad (nicht dargestellt) ausgelegt und ist die Nabe 4 zur Verbindung mit einem Universalgelenk 5 ausgelegt, das seinerseits mit einer bekannten hydraulischen Lenkvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden ist.
Wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, sind beide Naben 3 und 4 zylindrische Bauteile mit variierendem Durchmesser, die einen ersten Endabschnitt 3a, 4a, der so bemessen ist, dass er in das Innere der rohrförmigen Hülse 2 eingesetzt werden kann und mit der rohrförmigen Hülse 2 durch eine dauerhafte Verformung der axialen Enden 2a und 2b der Hülse verbunden werden kann, und einen zweiten Endabschnitt 3b, 4b umfassen, der für eine mechanische Verbindung zum Lenkrad, zur hydraulischen Lenkvorrichtung oder zum Universalgelenk 5 bemessen ist.
Wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, weisen der Endabschnitt 3a der Nabe 3 und der Endabschnitt 4a der Nabe 4 jeweils einen Außendurchmesser auf, der annähernd gleich aber nicht größer als der Innendurchmesser der rohrförmigen Hülse 2 ist, und ist jeder Endabschnitt mit einer gerändelten äußeren Seitenfläche 6 und einer Ringnut 7 versehen, die an der äußeren Seitenfläche 6 ausgebildet ist. Die axialen Enden 2a und 2b der rohrförmigen Hülse 2 sind auf den Endabschnitt 3a der Nabe 3 und den Endabschnitt 4a der Nabe 4 verformbar, um die Naben 3 und 4 axial und im Winkel integriert mit der rohrförmigen Hülse 2 auszubilden. Die jeweiligen gerändelten äußeren Seitenflächen 6 und die jeweiligen Ringnuten 7 an den Endabschnitten 3a und 4a der Naben 3 und 4 sorgen tatsächlich dafür, dass der Griff der mechanischen Kopplung mit permanenter Deformation maximiert ist, die zwischen den Naben 3 und 4 und der rohrförmigen Hülse 2 gebildet ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Lenkwelle 1 gleichfalls zwei Abstandbuchsen (oder Lager): eine erste mit 8 bezeichnete Buchse, die an einen Endabschnitt 3a der Nabe 3 gepasst ist und zwischen dem axialen Ende 2a der rohrförmigen Hülse 2 und einer Ringschulter 9 liegt, die die Endabschnitte 3a und 3b der Nabe trennt, und eine zweite mit 10 bezeichnete Buchse, die an den Endabschnitt 4a der Nabe 4 gepasst ist und zwischen dem axialen Ende 2b der rohrförmigen Buchse 2 und einer Ringschulter 11 liegt, die die Endabschnitte 4a und 4b der Nabe 4 trennt.
Die Lenkwelle 1 wird in der folgenden Weise montiert:

– die Rändelungen und die Ringnut 7 werden an der äußeren Seitenfläche 6 des Endabschnittes 3a der Nabe 3 und an der äußeren Seitenfläche 6 des Endabschnittes 4a der Nabe 4 ausgebildet;
– die Endabschnitte 3a und 4a werden dann in das Innere der axialen Enden 2a und 2b der rohrförmigen Buchse 2 gegebenenfalls mit dazwischen angeordneten Abstandsbuchsen (oder Lagern) 8 und 10 eingesetzt und
– während die Naben 3 und 4 koaxial zur Längsachse A der rohrförmigen Hülse 2 gehalten werden, werden die axialen Enden 2a und 2b der rohrförmigen Hülse 2 auf den Endabschnitt 3a der Nabe 3 und den Endabschnitt 4a der Nabe 4 jeweils so verformt, dass jeweils mechanische Koppelungen mit dauerhafter Verformung gebildet werden.

Die Rändlung auf den äußeren Seitenflächen 6 der Endabschnitte 3a und 4a bewirkt, dass die Naben 3 und 4 im Winkel mit der rohrförmigen Hülse 2 integriert sind, während die Ringnuten 7 dafür sorgen, dass die Naben 3 und 4 axial mit der rohrförmigen Hülse 2 integriert sind. Wenn die axialen Enden 2a und 2b der rohrförmigen Hülse 2 verformt werden, kommen tatsächlich die Ringnuten 7 teilweise mit der Wand der rohrförmigen Hülse 2 in Eingriff, wodurch ein Abziehen der Naben 3 und 4 verhindert wird.
Die Vorteile der Lenkwelle 1, die beschrieben und dargestellt wurde, sind ersichtlich: der Herstellungsvorgang ist wesentlich einfacher und schneller als die gegenwärtig verwandten Herstellungsvorgänge, was die Herstellungskosten stark herabsetzt.
Natürlich können Änderungen an der Lenkwelle 1 für eine hydraulische Lenkvorrichtung vorgenommen werden, wie sie dargestellt und beschrieben wurde, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Lenkwelle (1) für eine hydraulische Lenkvorrichtung mit einer rohrförmigen Hülse (2) und wenigstens einer Anschlussnabe (3, 4), die so an ein axiales Ende (2a, 2b) der rohrförmigen Hülse (2) gepasst ist, dass sie zur Längsachse (A) der rohrförmigen Hülse (2) koaxial verläuft, wobei die Anschlussnabe (3, 4) einen Endabschnitt (3a, 4a) aufweist, der so bemessen ist, dass er in das Innere der rohrförmigen Hülse (2) eingesetzt werden kann, und das axiale Ende (2a, 2b) der rohrförmigen Hülse (2) auf den besagten Endabschnitt (3a, 4a) der Anschlussnabe (3, 4) so verformt ist, dass die Anschlussnabe (3, 4) mit der rohrförmigen Hülse (2) in Form einer mechanischen Kopplung mit dauerhafter Verformung verbunden ist, welche Lenkwelle (1) für eine hydraulische Lenkvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der Endabschnitt (3a, 4a) der Anschlussnabe (3, 4) einen Außendurchmesser aufweist, der annähernd gleich aber nicht größer als der Innendurchmesser der rohrförmigen Hülse (2) ist, und dass die äußere Seitenfläche (6) des besagten Endabschnitts (3a, 4a) diagonal kreuzförmig gerändelt ist.
Lenkwelle für eine hydraulische Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Seitenfläche (6) des besagten Endabschnitts (3a, 4a) der Anschlussnabe (3, 4) eine Ringnut (7) aufweist.
Lenkwelle für eine hydraulische Lenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Anschlussnaben (3, 4) umfasst, von denen jede auf ein jeweiliges axia les Ende (2a, 2b) der rohrförmigen Hülse (2) so gepasst ist, dass sie zur Längsachse (A) der rohrförmigen Hülse koaxial verläuft.
Montageverfahren zum Montieren einer Lenkwelle (1) für eine hydraulische Lenkvorrichtung für Lenksäulen, welche Lenkwelle (1) eine rohrförmige Hülse (2) und wenigstens eine Anschlussnabe (3, 4) umfasst, die an ein axiales Ende (2a, 2b) der rohrförmigen Hülse (2) so gepasst ist, dass sie mit der Längsachse (A) der rohrförmigen Hülse (2) koaxial ist, welche Anschlussnabe (3, 4) einen Endabschnitt (3a, 4a) aufweist, der so bemessen ist, dass er in das Innere der rohrförmigen Hülse (2) eingesetzt werden kann, welches Montageverfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Ausbilden einer Ringnut (7) auf der äußeren Seitenfläche (6) des Endabschnitts (3a, 4a) der Anschlussnabe (3, 4); – diagonales, kreuzförmiges Rändeln der äußeren Seitenfläche (6) des Endabschnittes (3a, 4a) der Anschlussnabe (3, 4) und – bei beibehaltener koaxialer Lage der Anschlussnabe (3, 4) zur Längsachse (A) der rohrförmigen Hülse (2) Verformen des axialen Endes (2a, 2b) der rohrförmigen Hülse (2) auf den Endabschnitt (3a, 4a) der Anschlussnabe (3, 4), um dadurch eine mechanische Kopplung mit dauerhafter Deformation zu bilden.