DE69701712T2 - Welle für die Drehmomentübertragung in einer Lenkeinheit und Verfahren für ihren Zusammenbau - Google Patents

Welle für die Drehmomentübertragung in einer Lenkeinheit und Verfahren für ihren Zusammenbau

Info

Publication number
DE69701712T2
DE69701712T2 DE69701712T DE69701712T DE69701712T2 DE 69701712 T2 DE69701712 T2 DE 69701712T2 DE 69701712 T DE69701712 T DE 69701712T DE 69701712 T DE69701712 T DE 69701712T DE 69701712 T2 DE69701712 T2 DE 69701712T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
hollow shaft
input shaft
concave
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69701712T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69701712D1 (de
Inventor
Kenichi Aota
Motohiro Morita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Publication of DE69701712D1 publication Critical patent/DE69701712D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69701712T2 publication Critical patent/DE69701712T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/125Units with a telescopic-like action as one member moves into, or out of a second member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/19Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • B62D1/192Yieldable or collapsible columns
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/064Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
    • F16D1/072Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49908Joining by deforming
    • Y10T29/49925Inward deformation of aperture or hollow body wall
    • Y10T29/49927Hollow body is axially joined cup or tube
    • Y10T29/49929Joined to rod
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49945Assembling or joining by driven force fit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung Erfindungsgebiet:
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehmomentübertragungswelle in einer Lenkeinheit, welche Welle sich in Axialrichtung bei einer Stoßbelastung oberhalb eines vorgegebenen Wertes verkürzt und dadurch einen Stoß aufnimmt, sowie auf ein Verfahren zu deren Montage. Mit der Drehmomentübertragungswelle ist hierbei eine Zwischenwelle gemeint, die zwischen einer Lenkwelle und einem Lenkgetriebe in einer Leinkeinheit eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, eine Lenksäule, die zwischen dieser Lenkwelle und einem Lenkrad angeordnet ist und ähnliches.
  • Beschreibung des Standes der Technik:
  • Die Druckschrift EP 0 612 649 A1 zeigt eine Welle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für Kraftfahrzeuge, mit einer hohlen Welle und einer Eintrittswelle, die verschiebbar ineinandergesetzt sind. Diese Wellen sind jeweils mit positiven Vorsprüngen und positiven Eintrittsbereichen zur Übertragung eines Drehmoments in der Umfangsrichtung versehen und sind in axialer Richtung verschiebbar. Die hohle Welle ist mit nach innen eingedrückten Bereichen versehen, die an dem Bereich der hohlen Welle angeordnet sind, an dem die positiven Vorsprünge vorhanden sind, was als Energie-Aufnahmeeinrichtung dient, wenn ein Stoß auf die Übertragungswelle ausgeübt wird.
  • Darüber hinaus zeigt Fig. 4 eine weitere Konstruktion einer allgemeinen Lenkeinheit in einem Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik. In der Zeichnung bezeichnen 1 ein Lenkrad, 2 eine Lenksäule, 3 eine Lenkwelle, 4 ein Lenkgetriebe, 5 und 6 jeweils Kreuzgelenke, und 7 bezeichnet eine Zwischenwelle.
  • Die Zwischenwelle 7 überträgt ein Drehmoment, das auf das Lenkrad 1 ausgeübt wird, auf das Lenkgetriebe 4 und ist so konstruiert, daß es sich bei einem heftigen Stoß aufgrund einer Kollision oder dergleichen verkürzt und dadurch den Stoß absorbiert, so daß der Stoß nicht auf den Fahrer des Kraftfahrzeugs übertragen wird.
  • Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines wichtigen Abschnitts der Zwischenwelle. Die Zwischenwelle 7 umfaßt eine hohle Welle 8 und eine Eintrittswelle 9, die so miteinander verbunden sind, daß sie sich in axialer Richtung jeweils bewegen können. Ein positiver Eingriffsbereich ist am inneren Umfang der hohlen Welle 8 angeordnet, während auf dem äußeren Umfang am Ende der Eintrittswelle 9 ein positiver Vorsprung 9a angeordnet ist, der in den positiven Eingriffsbereich 8a der hohlen Welle 8 eingreift. Zudem ist eine Umfangsnut 10 auf dem äußeren Umfang in dem Bereich zur Bildung des positiven Vorsprungs 9a auf der Eintrittswelle 9 vorgesehen. Andererseits ist in der hohlen Welle 8 ein Loch 11, das in radialer Richtung durchgeht, an zwei Stellen angeordnet, die um 180º in dem Bereich gegenüberliegen, der der oben erwähnten Umfangsnut 10 entspricht. Durch diese Loch 11 ist ein Harz 12 zwischen der Umfangsnut 10 und der hohlen Welle 8 eingefüllt, und durch Aushärten dieses Füllharzes 12 sind die hohle Welle 8 und die Eintrittswelle 9 einteilig miteinander verbunden.
  • In der hohlen Welle 7 der beschriebenen Konstruktion wird dann, wenn ein starker Stoß ausgeübt wird, das Füllharz 12 abgeschert, und die Eintrittswelle 9 tritt in die hohle Welle 8 ein, wodurch sich die gesamte hohle Welle 7 verkürzt und somit der Stoß absorbiert wird.
  • Bei der beschriebenen herkömmlichen Ausführungsform ist es übrigens erforderlich, das Füllharz 12 während der Herstellung einzufüllen und auszuhärten, und es ist anzumerken, daß die herkömmliche Ausführungsform dementsprechend zu einer Anzahl von Problemen führt, eine schlechte Herstellungsproduktivität mit sich bringt und hohe Produktionskosten verursacht.
  • Da ferner eine solche Lenkeinheit in einem Motorraum untergebracht ist, der hohen Betriebstemperaturen ausgesetzt ist, ist es erforderlich, darauf zu achten, daß eine Verminderung der Widerstandsfähigkeit des Füllharzes 12 verhindert wird, und wenn die Widerstandsfähigkeit aus irgendeinem Grunde verschlechtert wird, kann der vorgesehene Scherwiderstand nicht ausgeübt werden, was zu einer ungleichmäßigen Zugbelastung führt. Übrigens ist mit der Zugkraft eine Stoßlast in dem Moment zur Verkürzung der Zwischenwelle 7 gemeint. Wenn darüber hinaus das Füllharz 12 abgeschert wird, neigt die Zuglast dazu, plötzlich abzunehmen, und daher müssen ausreichende Vorkehrungen getroffen werden, um den Stoß zu absorbieren.
  • Übrigens umfaßt die Lenksäule 2 in Fig. 4 eine hohle Welle und eine Eintrittswelle in der gleichen Weise wie die oben beschriebene Zwischenwelle 7, und diese hohle Welle und die Eintrittswelle sind durch Verwendung des Füllharzes 12 einteilig miteinander verbunden, wie in Fig. 5 gezeigt, so daß eine stoßabsorbierende Konstruktion gebildet wird. Infolgedessen weist diese Längssäule 2 ebenfalls Eigenheiten ähnlich den oben beschriebenen auf.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Demententsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentübertragungswelle in einer Lenkeinheit zu schaffen, die es ermöglicht, einen Großteil der Abfälle bei dem Prozeß der Herstellung und dem Zusammenbau zu vermeiden und dadurch eine Senkung der Kosten zu fördern.
  • Ferner ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentübertragungswelle in einer Lenkeinheit zu schaffen, die es ermöglicht, die Zuglast unabhängig von der Umgebungstemperatur konstant zu halten.
  • Ferner ist es ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentübertragungswelle in einer Lenkeinheit zu schaffen, bei der die Zuglast nicht stark abfällt, sondern für einen Zeitraum anhält, so daß ein Stoß ausreichend und sicher absorbiert wird.
  • Zur Erreichung dieser Ziele ist eine Welle der vorliegenden Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
  • Ferner wird ein Verfahren zum Montieren einer Welle gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 geschaffen.
  • Gemäß der beschriebenen Konstruktion sind die hohle Welle und die Eintrittswelle miteinander verbunden und aneinander befestigt, indem der konvexe Eingriffsbereich der Eintrittswelle eingreifend in den eingedrückten Bereich der hohlen Welle eingefügt ist, und daher verkürzt sich bei einer Stoßlast die Zwischenwelle nicht plötzlich und ohne Widerstand, nachdem der Harzbereich abgeschert worden ist und nimmt den Stoß in herkömmlicher Weise auf, sondern die Stoßabsorption setzt sich fort, bis der konvexe Eingriffsbereich der Eintrittswelle den niedergedrückten Bereich der hohlen Welle beim Verkürzungsvorgang passiert, und nach diesem Zeitabschnitt verkürzt sich die Zwischenwelle plötzlich ohne Widerstand. Dadurch wird eine ausreichende Stoßaufnahme gewährleistet.
  • Die beschriebene Stoßaufnahme wird erreicht durch plastische Verformung des niedergedrückten Bereichs der hohlen Welle in axialer Richtung durch den konvexen Eingriffsbereich der Eintrittswelle und den Reibungswiderstand zwischen dem konvexen Eingriffsbereich und dem konkaven Eingriffsbereich, der an der gegenüberliegenden Seite des niedergedrückten Bereichs durch den niedergedrückten Bereich gedrückt und berührt wird. Da kein Harz wie bei der herkömmlichen Bauweise verwendet wird, gibt es keine Beeinträchtigung aufgrund der Arbeits-Umgebungstemperatur, und die Zuglast wird konstant gehalten, was zu einer hohen Zuverlässigkeit führt.
  • Der konkave Eingriffsbereich und der konvexe Eingriffsbereich können jede beliebige Form haben, solange sie durch ihren Eingriff die hohle Welle und die Eintrittswelle verbinden, so daß sie ein Drehmoment in Umfangsrichtung übertragen und in axialer Richtung verschiebbar sind; beispielsweise kann der konkave Eingriffsbereich einen positiven Eintrittsbereich umfassen, während der konvexe Eingriffsbereich einen positiven Vorsprung umfassen kann. Da der positive Vorsprung sägezahnförmig ist, kann dieser im Fall einer solchen Eintrittsbereich- bzw. Vorsprungsstruktur dieser leicht in den niedergedrückten Bereich eingefügt werden, und es kann eine starke Eingriffskonstruktion erreicht werden.
  • Ferner kann durch Formen des konkaven Bereichs zur Bildung des niedergedrückten Bereichs auf dem Lauf der Eintrittswelle der niedergedrückte Bereich mit hervorragender Formpräzision durch Eindrücken einer Walze oder ähnlichem in den konkaven Bereich zur Bildung des niedergedrückten Bereichs geformt werden.
  • Da ferner der niedergedrückte Bereich auf einem Teil der Umfangsoberfläche der hohlen Welle geformt wird, kann der konkave Bereich zur Bildung des niedergedrückten Bereichs auf einen Teil der Umfangsoberfläche der Eintrittswelle ausgebildet sein, doch falls der konkave Bereich zur Bildung des niedergedrückten Bereichs eine Umfangsnut ist, wird es leichter, eine Walze oder ähnliches in Umfangsrichtung des äußeren Umfangs der hohlen Welle zu positionieren.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Lenkeinheit mit hervorragenden Eigenschaften zu schaffen, die die erwähnten Wirkungen der vorliegenden Erfindung aufweist, und ferner durch einfache Arbeitsschritte eine Eingriffsstruktur für einen positiven Vorsprung der Eintrittswelle auf dem niedergedrückten Bereich zu schaffen.
  • Weiter Ziele, Konstruktionen, Betriebsweisen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung offensichtlicher, es versteht sich jedoch, daß die Beschreibung und die unten angegebenen Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen und den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken sollen, da viele Abwandlungen und Veränderungen der hier offenbarten Beispiele innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Die beigefügten Zeichnungen, die in die Beschreibung eingefügt sind und ein Teil von ihr bilden, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung. In all diesen Zeichnungen sind vergleichbare Bauteile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
  • In den Zeichnungen ist:
  • Fig. 1 eine Seitenansicht eines wichtigen Teils der Zwischenwelle einer Lenkeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 ist ein Schnitt(2)-(2) in Fig. 1, während Fig. 3 ein erläuterndes Schema ist, das ein Montageverfahren für eine Zwischenwelle zeigt.
  • Fig. 4 ist eine Seitenansicht, die die Konstruktion einer allgemeinen Lenkeinheit zeigt, und Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines wichtigen Bereichs einer herkömmlichen Zwischenwelle.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung wird mit Bezug auf die folgenden entsprechenden Beispiele und bevorzugten Ausführungsformen davon genauer beschrieben.
  • Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines wichtigen Bereichs der Zwischenwelle einer Lenkeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist ein Schnitt (2)-(2) in Fig. 1, während Fig. 3 ein erläuterndes Schema ist, das ein Verfahren zur Montage einer Zwischenwelle zeigt. Hierbei wird die in Fig. 4 gezeigte Zwischenwelle als ein Beispiel für eine Drehmomentübertragungswelle einer Lenkeinheit gewählt.
  • In der Zeichnung bezeichnen 5 und 6 jeweils Kreuzgelenke, und 7 bezeichnet eine Zwischenwelle. Die Zwischenwelle 7 umfaßt eine hohle Welle 8 und eine Eintrittswelle 9, die ineinander eingefügt sind, so daß die Zwischenwelle sich in der Richtung der Welle verkürzen kann. Diese hohle Welle 8 und die Eintrittswelle 9 sind aus einem metallischen Werkstoff gefertigt.
  • Ein positiver Eintrittsbereich 8a ist auf dem inneren Umfang der hohlen Welle 8 ausgebildet, während ein positiver Vorsprung 9a, der in den positiven Eintrittsbereich 8a der hohlen Welle 8 eintritt, auf dem äußeren Umfang der Eintrittswelle 9 ausgebildet ist. Der positive Eintrittsbereich 8a und der positive Vorsprung 9a werden durch einen Ziehvorgang oder einen Walzvorgang hergestellt.
  • Auf einem Bereich des Umfangs, auf dem der positive Eintrittsbereich 8a der hohlen Welle 8 ausgebildet ist, ist ein niedergedrückter Bereich 8b angeordnet, der nach innen in radialer Richtung vorspringt. Ferner ist auf dem äußeren Umfang auf dem Lauf des Ausformungsbereichs des positiven Vorsprungs 8a der Eintrittswelle 9 eine Umfangsnut 9b zur Bildung eines niedergedrückten Bereichs ausgeformt.
  • Da ein niedergedrückter Bereich 8b auf der hohlen Welle 8 angeordnet ist, greift der positive Vorsprung 9a der Eintrittswelle 9 in den niedergedrückten Bereich 8b ein, während der positive Vorsprungsbereich 9a der Eintrittswelle 9 unter Druck den positiven Eingriffsbereich 8a um 180º gegenüberliegend zu dem niedergedrückten Bereich 8b berührt. Dadurch werden die hohle Welle 8 und die Eintrittswelle 9 zusammengehalten, so daß sie sich nicht relativ zueinander in axialer Richtung bewegen sollten, und daß zwischen der hohlen Welle 8 und der Eintrittswelle 9 in Umfangsrichtung kein Spiel vorhanden ist.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Montieren der Zwischenwelle 7 anhand von Fig. 3 beschrieben.
  • Wie in Fig. 3(a) gezeigt ist, werden die hohle Welle 8, an der der positive Eingriffsbereich 8a an derem inneren Umfang ausgebildet ist, und die Eintrittswelle 9, an der der positive Vorsprung 9a und die Umfangsnut 9b an deren äußerem Umfang ausgeformt sind, vorbereitet und koaxial angeordnet, und wie es in Fig. 3(b) gezeigt ist, wird die Eintrittswelle 9 halb in die hohle Welle 8 eingeschoben. Der Begriff "halb" bezeichnet eine Position, bei der kein genügendes Ausmaß an Eingriff vorhanden ist, sowie eine Stellung, in der die Umfangsnut 9b der Eintrittswelle 9 innerhalb des inneren Umfangs der hohlen Welle 8 liegt.
  • In diesem Zustand, der in Fig. 3(c) gezeigt ist, wird eine vorbereitete Walze 20 auf den äußeren Umfangsbereich der hohlen Welle 8 entsprechend der Umfangsnut 9b der Eintrittswelle 9 aufgebracht, die Walze 20 wird niedergedrückt, und ein Teil der Umfangsoberfläche der hohlen Welle 8 wird nach innen in radialer Richtung gedrückt. Auf diese Weise wird der niedergedrückte Bereich 8b geformt.
  • Bei der Bildung des erwähnten niedergedrückten Bereichs 8b wird der niedergedrückte Bereich 8b auf einem Teil der Umfangsoberfläche der hohlen Welle 8 geformt, so daß der konkave Bereich zur Bildung des niedergedrückten Bereichs 8b auch auf einem Teil der Umfangsoberfläche der Eintrittswelle 9 geformt werden kann, doch der konkave Bereich wird in die Umfangsnut 9b wie oben gezeigt eingebracht, und daher kann die Positionierung der Walze 20 auf dem Umfangsbereich der hohlen Welle 8 leicht erreicht werden, was vorteilhaft ist.
  • Da ferner die Umfangsnut 9b auf halber Länge der Eintrittswelle 9 ausgebildet ist, ist es möglich, den niedergedrückten Bereich 8b auszuformen, indem die Walze in die Umfangsnut 9b eingedrückt wird, und es ist möglich, den niedergedrückten Bereich 8b mit hervorragender Formgenauigkeit auszubilden. Wenn beispielsweise ein Bereich kleinen Durchmessers am Wellenende der Eintrittswelle 9 ausgebildet ist, greift die Walze 20 nicht in die Umfangsnut 9b ein, wenn der niedergedrückte Bereich 8b und die Form des niedergedrückten Bereichs 8b nicht konstant sind. Da ferner kein positiver Vorsprung 9a am Ende der Eintrittswelle 9 vorhanden ist, wird dann, Wenn ein Bereich kleinen Durchmessers am Wellenende der Eintrittswelle 9 ausgebildet ist, ein Positionieren des positiven Vorsprungs 9a und des positiven Eintrittsbereichs 8a nicht möglich, wenn das Ende der Eintrittswelle 9 vom Ende der hohlen Welle 8 her eingefügt wird, und die Eintrittswelle 9 greift nicht gleichförmig in die hohle Welle 8 ein; diese Probleme werden jedoch bei der oben beschriebenen Ausführungsform nicht auftreten.
  • Wie in den Fig. 2 und 3(d) gezeigt, wird dann die Eintrittswelle 9 in die hohle Welle 8 so weit eingeführt, daß das notwendige Ausmaß an Eingriff erreicht wird. In diesem Moment verkleinert der vorgesehene niedergedrückte Bereich 8b den Durchmesser der hohlen Welle 8, so daß die Eintrittswelle 9 unter Druck eingeführt wird. Bei diesem Druck-Einführvorgang wird ein Teil des positiven Vorsprungs 9a der Eintrittswelle 9 durch den niedergedrückten Bereich 8b der hohlen Welle 8 aufgenommen, und dementsprechend werden der niedergedrückte Bereich 8b in der hohlen Welle 8 und der erforderliche Winkelbereich θ1 zu beiden Seiten in Umfangsrichtung in radialer Richtung etwas nach außen gedrückt, daher entfernt sich der positive Eintrittsbereich 8a etwas vom positiven Vorsprung 9a, während der positive Eintrittsbereich 8a der anderen Fläche θ2 den positiven Vorsprung 9a unter Druck berührt.
  • Bei der oben beschriebenen Konstruktion verkürzt sich bei einer Stoßlast die Zwischenwelle nicht plötzlich und ohne Widerstand, nachdem der Harzbereich abgeschert wird und absorbiert den Stoß auf herkömmliche Weise, doch die Stoßabsorption wird fortgesetzt, bis der positive Vorsprung 9a der Eintrittswelle 9 den niedergedrückten Bereich 8b der hohlen Welle 8 beim Verkürzungsvorgang passiert, und nach diesem Zeitraum verkürzt sich die Zwischenwelle 7 plötzlich ohne Widerstand.
  • Auf diese Weise wird eine ausreichende Stoßabsorption gewährleistet. Übrigens wird die beschriebene Stoßabsorption durch plastische Verformung des niedergedrückten Bereichs 8b der hohlen Welle 8 in Wellenrichtung durch den positiven Vorsprung 9a der Eintrittswelle 9 sowie den Reibungswiderstand zwischen dem positiven Vorsprung 9a und dem positiven Eintrittsbereich 8a, der durch den niedergedrückten Bereich 8b gepreßt und berührt wird, erreicht. Es wird nicht, wie in herkömmlicher Weise, ein Harz verwendet, so daß keine Beeinträchtigung aufgrund der Arbeits-Umgebungstemperatur auftritt, und die Zuglast wird konstant gehalten, was zu einer hohen Zuverlässigkeit führt.
  • Übrigens kann im Fall der Zwischenwelle 7 der beschriebenen Konstruktion die Zuglast wahlweise verändert werden, indem das Ausmaß, in welchem der niedergedrückte Bereich 8b der hohlen Welle 8 niedergedrückt wird, festgelegt wird, die Größe in Schaftrichtung und in Umfangsrichtung festgelegt wird und so fort. Diese Zuglast kann gewöhnlich entsprechend den Anforderungen festgelegt werden.
  • Da es nicht erforderlich ist, ein Loch in der Hohlwelle 8 als Harz-Stopfenloch anzuordnen, wie es beim herkömmlichen Ausführungsbeispiel zu sehen ist, kann im Fall der oben beschriebenen Zwischenwelle die Anzahl der Herstellungsschritte vermindert werden, und die Eintrittswelle 9 kann mit der gleichen Anzahl von Herstellungsschritten hergestellt werden wie die herkömmliche Eintrittswelle. Obwohl es erforderlich ist, einen Druckvorgang in das Verfahren einzufügen, um die Eintrittswelle 9 in die hohle Welle 8 einzufügen, ist das Verfahren dennoch einfach und weniger zeitaufwendig, verglichen mit dem Einfüllen und Aushärtungsvorgang des Harzes beim Stand der Technik.
  • Auf diese Weise können die Herstellungskosten in großem Ausmaß gesenkt werden. Da ferner ein relativ großer niedergedrückter Bereich 8b auf der hohlen Welle 8 unter Verwendung der Umfangsnut 9b der Eintrittsnut 9 ausgeformt ist, kann selbst dann, wenn der niedergedrückte Bereich 8b, der unter Druck ausgeformt wird, zurückspringt, eine hohe Formpräzision des niedergedrückten Bereichs 8b erreicht werden, und eine ausreichend große Zuglast kann erreicht werden.
  • Beispielsweise ist nach dem Stand der Technik ein Verfahren offenbart, bei welchem die hohle Welle 8 und die Eintrittswelle 9 durch Verzahnungen ineinandergreifen, und ein Teil des äußeren Umfangs der hohlen Welle 8 wird durch Druck verformt und in den Eingriffsbereich der Wellen 8 und 9 eingedrückt; in diesem Fall kann jedoch nur ein kleines Ausmaß der Druckverformung der hohlen Welle 8 sichergestellt werden, und eine ausreichende Verformung ist aufgrund des Zurückspringens des verformten Bereichs unmöglich, dementsprechend wird die Verbindungsstärke zwischen der hohlen Welle 8 und der Eintrittswelle 9 unzureichend, und es ist unmöglich, eine ausreichende Zuglast zu erreichen, welches die Eigenheiten sind, die beim Stand der Technik auftreten.
  • Im Vergleich mit diesen herkömmlichen Verfahren erweist sich die Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung als hervorragend.
  • Übrigens kann die vorliegende Erfindung in anderen bestimmten Ausführungsformen verkörpert werden, ohne daß von deren wesentlichen Eigenschaften abgewichen wird. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist aus diesem Grund hinsichtlich aller Aspekte als erläuternd und nicht einschränkend zu betrachten.
  • Beispielsweise können die hohle Welle 8 und die Eintrittswelle 9 durch Keilnuten ineinandergreifen. Ferner müssen die niedergedrückten Bereiche 8b, die auf der hohlen Welle 8 ausgebildet sind, nicht an einer einzigen Stelle angeordnet sein, sondern an verschiedenen Positionen in axialer Richtung. Ferner kann der niedergedrückte Bereich 8b an verschiedenen Positionen in Umfangsrichtung angeordnet sein. In diesem Fall ist es notwendig, benachbarte Stellen in Umfangsrichtung anzuordnen.
  • Davon abgesehen muß beim Formen des niedergedrückten Bereichs 8b die oben erwähnte Walze 20 nicht verwendet werden, sondern ein geeignetes Material, das an der Druckstange einer Preßmaschine anzubringen ist, kann verwendet werden. Darüber hinaus können eine einzige oder mehrere harte Kugeln verwendet werden. Ferner ist in der beschriebenen Ausführungsform die Drehmomentübertragungswelle einer Lenkeinheit die Zwischenwelle 7, die zwischen der Lenkwelle 3 und dem Lenkgetriebe 4 in der Lenkeinheit eines in Fig. 4 gezeigten Kraftfahrzeuges angeordnet ist; es kann sich jedoch auch um eine Lenksäule 2 handeln, die zwischen der Lenkwelle 2 und dem Lenkrad 1 angeordnet ist Im Fall der Lenksäule 2 umfaßt die Lenksäule eine Hohlwelle und eine Eintrittswelle, die denen der Zwischenwelle 7 grundsätzlich vergleichbar ist, und daher sind die hohle Welle und die Eintrittswelle in diesem Fall nicht dargestellt, sie können jedoch so angeordnet sein, daß sie die gleiche Stoßabsorptions-Struktur haben wie bei der vorstehenden Ausführungsform.
  • Während zuvor beschrieben wurde, was derzeitig als bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu betrachten sind, versteht es sich, daß verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, und es ist beabsichtigt, all diese Veränderungen durch die beigefügten Ansprüche abzudecken.

Claims (5)

1. Drehmomentübertragungswelle (7) in einer Lenkeinheit, welche Welle sich in Axialrichtung bei einer Stoßbelastung oberhalb eines vorgegebenen Wertes verkürzt und dadurch einen Stoß aufnimmt, mit einer hohlen Welle (8), die einen konkaven Eingriffsbereich (a) auf dem inneren Umfang aufweist, und einer Eintrittswelle (9), die in die hohle Welle (8) eingefügt ist und einen konvexen Eingriffsbereich (9a) auf dem äußeren Umfang aufweist, der mit dem konkaven Eingriffsbereich (8a) der hohlen Welle (8) zusammenwirkt, welche hohle Welle (8) und Eintrittswelle (9) miteinander so verbunden sind, daß sie Drehmoment in Umfangsrichtung übertragen können und in Axialrichtung gegeneinander verschiebbar sind, welche hohle Welle (8) mit wenigstens einem inneren, eingedrückten Bereich (8b) versehen ist, der in dem Bereich der hohlen Welle (8) angeordnet ist, in dem der konkave Eingriffsbereich (8a) angeordnet ist, wobei der konvexe Eingriffsbereich (9a) der Eintrittswelle (9) in den eingedrückten Bereich (8b) der hohlen Welle (8) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der konkave Bereich (9b) in dem Bereich des konvexen Eingriffsbereichs (9a) auf dem äußeren Umfang der Eintrittswelle (9) angeordnet ist und die Form des inneren, eingedrückten Bereichs (8b) der hohlen Welle (8) so ausgebildet ist, daß sie in den konkaven Bereich (9b) der Eintrittswelle (9) eingreift.
2. Drehmomentübertragungswelle (7) in einer Lenkeinheit gemäß Anspruch 1, bei der der konkave Eingriffsbereich (8a) durch einen Einschnitt gebildet ist und der konvexe Eingriffsbereich (9a) als Vorsprung ausgebildet ist.
3. Drehmomentübertragungswelle (7) in einer Lenkeinheit gemäß Anspruch 1, bei der der konkave Bereich (9b) im Mittelbereich des konvexen Eingriffsbereichs, bezogen auf die Wellenrichtung der Eintrittswelle (9), vorgesehen ist.
4. Drehmomentübertragungswelle (7) in einer Lenkeinheit gemäß Anspruch 1 oder 3, bei der der konkave Bereich(9b) eine in Umfangsrichtung durchlaufende Nut ist.
5. Verfahren zum Montieren einer Drehmomentübertragungswelle (7) in einer Lenkeinheit, die sich in Axialrichtung bei einer Stoßlast oberhalb eines vorgegebenen Wertes verkürzt und dadurch einen Stoß aufnimmt, mit
einem ersten Schritt, bei dem eine Eintrittswelle (9) mit einem positiven Vorsprung (9a) auf dem äußeren Umfang und einem konkaven Bereich (9b) in Aalrichtung des positiven Vorsprungs (9a) eingefügt wird in eine und verzahnungs-verbunden wird mit einer hohlen Welle (8), die einen positiven Eingriffsbereich (8a) auf dem inneren Umfang aufweist, so daß die Eintrittswelle (9) in einer Position vor einer vorgegebenen Eingriffsposition angehalten wird;
einem zweiten Schritt, bei dem der Bereich der hohlen Welle, der dem konkaven Bereich (9b) der Eintrittswelle (9) entspricht, in Eingriff steht mit uns eingefügt wird in den konkaven Bereich (9b) zur Bildung eines eingedrückten Bereichs (8b); und
einem dritten Schritt, bei dem der positive Vorsprung (9a) der Eintrittswelle (9) unter Eingriff eingefügt wird in den eingedrückten Bereich (8b) der hohlen Welle (8) durch Einfügen der Eintrittswelle (9) in die hohle Welle (8).
DE69701712T 1996-05-30 1997-05-26 Welle für die Drehmomentübertragung in einer Lenkeinheit und Verfahren für ihren Zusammenbau Expired - Lifetime DE69701712T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13639496 1996-05-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69701712D1 DE69701712D1 (de) 2000-05-25
DE69701712T2 true DE69701712T2 (de) 2000-11-02

Family

ID=15174139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69701712T Expired - Lifetime DE69701712T2 (de) 1996-05-30 1997-05-26 Welle für die Drehmomentübertragung in einer Lenkeinheit und Verfahren für ihren Zusammenbau

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5954362A (de)
EP (1) EP0810140B1 (de)
DE (1) DE69701712T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10141552A1 (de) * 2001-08-24 2003-03-06 Opel Adam Ag Lenksäule mit verbesserten Crash-Eigenschaften

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE510856C2 (sv) * 1997-06-23 1999-06-28 Volvo Ab Kraftupptagande anordning för skydd av åkande i fordon
JP3698289B2 (ja) * 1997-10-15 2005-09-21 スズキ株式会社 自動車のステアリング装置
FR2774648B1 (fr) * 1998-02-10 2000-04-28 Ecia Equip Composants Ind Auto Arbre de direction telescopique notamment pour vehicule automobile
JPH11311256A (ja) * 1998-04-24 1999-11-09 Nippon Seiko Kk 衝撃吸収式ステアリングシャフト
US6457436B1 (en) * 1999-10-23 2002-10-01 Jonathan P. Truebe Paddlewheel fish deterrent and guide
EP1219522A3 (de) * 2000-12-27 2006-04-05 FUJI KIKO Co., Ltd. Energiabsorbierende Lenksäule und Herstellverfahren dafür
GB0510653D0 (en) * 2005-05-25 2005-06-29 Rapid Rail Internat Ltd Shock absorber
US20080006671A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Testo Industry Corp. Piston assembly
US9114458B2 (en) * 2009-08-21 2015-08-25 Illinois Tool Works Inc. Pipe end machining device with axial autofeed
JP5494593B2 (ja) * 2011-01-21 2014-05-14 日本精工株式会社 ステアリング装置
US9050669B2 (en) 2012-10-04 2015-06-09 Illinois Tool Works Inc. Rapidly retractable tool support for a pipe machining apparatus
MX370557B (es) 2013-10-03 2019-12-17 Illinois Tool Works Soporte de herramientas giratorio para un aparato de maquinado de tubos.
US9725109B2 (en) * 2015-11-09 2017-08-08 Ford Global Technologies, Llc Steering column with decoupling J-slider
US11022179B2 (en) 2017-08-04 2021-06-01 Nsk Ltd. Shaft coupling structure and telescopic shaft

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2322451A1 (de) * 1973-05-04 1974-11-21 Reiche & Co Wellenverbindung, vorzugsweise in einer lenkspindel einer sicherheitslenksaeule
AT372314B (de) * 1981-07-03 1983-09-26 Supervis Ets Lenkspindel fuer lenkvorrichtungen bei kraftfahrzeugen
US5235734A (en) * 1991-11-04 1993-08-17 Itt Corporation Collapsible steering shaft apparatus and method of making same
FR2701915B1 (fr) * 1993-02-24 1995-05-24 Ecia Equip Composants Ind Auto Arbre de direction télescopique notamment pour véhicule automobile.
JP3419100B2 (ja) * 1994-09-09 2003-06-23 日本精工株式会社 衝撃吸収式ステアリング装置用シャフト
JP3168841B2 (ja) * 1994-09-22 2001-05-21 日本精工株式会社 衝撃吸収式ステアリングシャフトの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10141552A1 (de) * 2001-08-24 2003-03-06 Opel Adam Ag Lenksäule mit verbesserten Crash-Eigenschaften

Also Published As

Publication number Publication date
EP0810140A3 (de) 1998-10-21
EP0810140A2 (de) 1997-12-03
EP0810140B1 (de) 2000-04-19
DE69701712D1 (de) 2000-05-25
US5954362A (en) 1999-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19526769C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer stoßabsorbierenden Lenkwelle
DE69701712T2 (de) Welle für die Drehmomentübertragung in einer Lenkeinheit und Verfahren für ihren Zusammenbau
DE69003151T2 (de) Zwischenwelle zur Abfederung von Axialstössen für eine Fahrzeuglenkung und Verfahren für ihren Zusammenbau.
EP1802877B1 (de) Nachgiebige buchsenanordnung
EP3837150B1 (de) Lenksäule für ein kraftfahrzeug
DE1680190A1 (de) Sicherheitslenksaeule
WO2011051017A1 (de) Getriebe-antriebseinheit
DE19925701B4 (de) Elastisches Wellengelenk
DE2061625B2 (de) Zwischenlager für die Gelenkwelle von Kraftfahrzeugen
DE102012102775A1 (de) Schraubrad für eine elektromechanische lenkvorrichtung
EP2808582A1 (de) Planetengetriebe eines Kraftfahrzeugaktuators
DE102018113037A1 (de) Lenkvorrichtung für fahrzeug
DE102010054655A1 (de) Differential für Kraftfahrzeuge
DE3907105A1 (de) Radlagerung fuer angetriebene raeder
EP2934984B1 (de) Lenksäule für ein kraftfahrzeug
EP3496993B1 (de) Verfahren zur herstellung einer längenveränderbaren lenkwelle und längenveränderbare lenkwelle
DE10004419B4 (de) Meßvorrichtung für eine angestellte Kegelrollenlagerung und Verfahren zur Herstellung einer angestellten Kegelrollenlagerung
DE19752887A1 (de) Universalgelenkwelle eines Lenksystems zum Absorbieren und Abfangen von Stoßenergie bei einem Zusammenstoß
DE102008028768A1 (de) Zahnstange für eine Zahnstangenlenkung
DE10248485A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Antriebshohlwelle zum Einsatz bei einem Fahrzeugantriebsstrangsystem
DE3619340A1 (de) Steuerrad
DE1931390A1 (de) Sicherheitslenksaeule
DE102022132444A1 (de) Biegebegrenzer für eine lenkzahnstange und diesen umfassende lenkbaugruppe
DE102023101204A1 (de) Zwischenwelle
EP0913599A2 (de) Energieabsorbierend wirksames Bauelement für Fahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)