用于制造长度可调式转向轴的方法和长度可调式转向轴技术

本发明专利技术涉及一种用于制造长度可调式转向轴(2)的方法，该长度可调式转向轴(2)包括中空轴(21)，带齿轴(22)以沿轴向方向(L)可伸缩的方式被接纳在中空轴(21)中，所述带齿轴具有齿状部(23)，齿状部(23)在外圆周上具有沿轴向方向延伸的齿(24)，并且齿状部(23)以形状配合的方式接合在中空轴(21)的内部齿状部(211)中。由热塑性塑料制成的滑动层(5)至少部分地被引入内部齿状部(211)与齿状部(23)之间。本发明专利技术的目的是允许对滑动层在齿状部上的固定进行改善。根据本发明专利技术，这是以下述方式实现的：在引入滑动层(5)之前，形状配合元件(8)形成在齿形轴(22)的齿状部(23)或中空轴(21)的内部齿状部(211)的区域中，所述形状配合元件与滑动层(5)进行接合以便形成在轴向方向上起作用的形状配合连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造长度可调式转向轴的方法和长度可调式转向轴
本专利技术涉及一种用于制造长度可调式转向轴的方法，该长度可调式转向轴包括中空轴，带齿轴被接纳在该中空轴中以便沿轴向方向可伸缩，所述带齿轴具有齿状部，该齿状部在外圆周上具有沿轴向方向延伸的齿，并且该齿状部以形状配合的方式接合在中空轴的内部齿状部中，其中，由热塑性塑料材料制成的滑动层至少部分地附接在内部齿状部与所述齿状部之间。由根据本专利技术的方法所制造的转向轴同样地是本专利技术的主题。
技术介绍
例如从DE102014105822A1或US2015/0210309中已知了在开头所提到的类型的可伸缩式转向轴，该可伸缩式转向轴在机动车辆的转向机构中用来将转向扭矩从方向盘传递至转向齿轮。为了使方向盘相对于驾驶员的位置能够沿纵向方向调节，即沿纵向轴线的方向调节，方向盘与转向齿轮之间的至少一个轴部分被设计成是可伸缩的并且因此是长度可调的。该长度可调式轴部分可以形成驾驶员侧的转向主轴、或者形成介于转向主轴与转向齿轮之间的中间转向轴。转向轴具有第一轴部件和第二轴部件，该第一轴部件构造为具有内部齿状部的中空轴，该内部齿状部具有沿轴向方向延伸的齿，该第二轴部件构造为带齿轴，该带齿轴在所述第一轴部件中可伸缩并且该带齿轴具有外部齿状部，该外部齿状部用于传递扭矩且以形状配合的方式接合在内部齿状部中，并且该外部齿状部使得所述两个轴部件能够相对于彼此进行伸缩式轴向调节。在由金属材料、特别由钢或铝合金构成的齿状部与内部齿状部之间布置有滑动层。滑动层由下述塑料材料构成：该塑料材料比齿状部的金属材料更软且更有弹性，并且与齿状部的金属表面进行滑动式接触的该塑料材料具有较低的摩擦阻力。基于此，旋转间隙被减小，并且在进行伸缩调节中所产生的摩擦力被减至最小。这使得在无任何突然中断(伸出/滑动作用)的情况下能够对方向盘进行无间隙的精确转向以及对方向盘进行舒适平稳且一致的纵向定位。此外，有利地抑制了振动的传递和噪声的产生。通过包覆模制而成为滑动涂层的滑动层可以由热塑性塑料材料构成，其中，熔融状态的塑料材料通过注塑成型方法而被施加至齿状部以便形成层，如在所提到的DE102014105822A1或US2015/0210309中描述的。呈这种方式的滑动层以力配合的方式连接至齿状部。在塑料材料层的外部自由表面之间存在滑动接触，该外部自由表面远离力配合连接部并且该外部自由表面当进行调节时相对于中空轴的内部齿状部与带齿轴共同地沿轴向方向移动。在所阐述的现有技术的包覆模制特征的力配合连接中，滑动层与齿状部之间的固定连接通过调节时作用的力而在轴向方向上受到剪切力的应力。基于此，滑动层可以从齿状部中释放，使得所述滑动层在调节时不再被夹住并且可以以不受控的方式沿轴向方向在内部齿状部与齿状部之间行进。在最坏情况中，滑动层可以沿轴向方向从带齿轴中被拉出，这潜在地导致调节受损害。考虑到上述一系列问题，本专利技术的一个目的是指定一种方法，该方法使得能够改善滑动层至齿状部的紧固。此外，提供了一种使滑动层的附接得以改善的转向轴。
技术实现思路
为了解决上述一系列问题，根据本专利技术提出的是，在附接滑动层之前，在带齿轴的齿状部或中空轴的内部齿状部的区域中构造有形状配合元件，其中，所述形状配合元件与滑动层进行接合以用于形成在轴向方向上有效的形状配合连接。根据本专利技术，带齿轴或中空轴的齿状部区域中的表面设置有形状配合元件，所述形状配合元件沿轴向方向相对于滑动层上的相应的形状配合元件被支承。以轴向方式有效的这种类型的形状配合元件可以例如包括横向于轴向方向延伸的长形腹板型突出部、肋型突出部或压条型突出部以及/或者槽型或凹槽型凹陷部，或者，也可以包括穹状突出部或带齿部以及/或者槽型或碗型凹陷部。按照根据本专利技术的方法，表面在与滑动层进行固定连接之前设置有形状配合元件。与滑动层的形状配合接合可以在随后方法步骤中通过以下方式来执行：将滑动层的塑料材料形成到形状配合元件中使得滑动层的塑料材料紧靠形状配合元件并且因此形状配合元件与塑料材料进行接合。在本专利技术的情况下，形状配合元件可以构造在带齿轴上，滑动层将用以固定地连接至带齿轴，其中，如在上面所阐述的现有技术中的那样，当进行调节时在中空轴的内部齿状部与滑动层之间存在滑动接触。类似地可能的是，形状配合元件构造在中空轴中，以便将滑动层沿轴向方向固定在中空轴中，使得在带齿轴的齿状部与滑动层之间存在滑动接触。带齿轴的齿状部应被理解为外部齿状部。滑动层可以通过由热塑性塑料材料制成的滑动涂层来形成，其中，齿状部或内部齿状部通过该滑动涂层被包覆模制。在包覆模制的情况下，如上面所阐述的现有技术中描述的，在注塑成型方法中包括形状配合元件的齿状部被熔融塑料材料封围，使得形状配合元件在固化之后被嵌入在滑动层的塑料材料体中。构造为滑动涂层的滑动层将成为与带齿轴或中空轴进行固定连接的部件。根据本专利技术，在齿状部与滑动层之间构造有载荷承受能力特别高的物质对物质接合的且形状配合的连接。滑动层可以替代性地由沿轴向方向插入齿状部与内部齿状部之间的滑动套筒形成，其中，形状配合元件塑性地形成在滑动套筒中。滑动层在本文中可以通过下述滑动套筒来实现：该滑动套筒最初单独地制造，例如通过注塑成型方法或挤压方法由塑料材料单独地制造。所述滑动套筒的尺寸和形状被调整成使得：该滑动套筒以在沿轴向方向尽可能无间隙地或通过在径向弹性预张紧的情况下通过尺寸较小(undersize)的方式可以被压配合到带齿轴的齿状部上，或者该滑动套筒通过尺寸较大(oversize)的方式可以被压配合到中空轴的内部齿状部中使得产生了滑动套筒在齿上的力配合的坐置。然后，根据本专利技术的形状配合元件形成在滑动套筒的以力配合方式承载的坐置面中。这可以早已通过滑动套筒本身在被压配成紧配合时施加的弹性力来执行。替代性地或另外地，接触力可以随后从外部被施加到滑动套筒的自由滑动面上，使得形状配合元件在滑动套筒的塑料材料中形成形状配合接合的同时被塑性地压配合。在长度可调式转向轴的制造时可以优选地施加外部接触力，原因在于，将带齿轴形状配合地轴向插入到中空轴中时滑动套筒在齿状部与内部齿状部之间被同轴地压缩。为此，带齿轴设置有形状配合元件，并且滑动套筒轴向地附接至设置有形状配合元件的区域。与滑动套筒相连的带齿轴随后沿轴向方向被插入到中空轴中，其中，从外部使滑动套筒沿径向压靠带齿轴的力通过内部齿状部而从外部施加在滑动面上。本文中的形状配合元件被嵌入塑料材料中，并且形状配合元件借助于在此所形成的形状配合连接而使滑动套筒固定地连接至带齿轴，从而形成根据本专利技术的滑动层。替代性地，可能的是，形状配合元件构造在中空轴的内部齿状部的区域中。在该情况下，滑动套筒首先沿轴向方向插入到内部齿状部中，并且滑动套筒当沿轴向插入带齿轴时随后从内部压靠在形状配合元件上，使得实现了固定地连接至中空轴的滑动层，带齿轴被安装成使得在所述滑动层中轴向可伸缩。替代性地，可以提供的是，滑动套筒在附接并定位在带齿轴上之后，或者相应地在将滑动套筒结合并定位在中空轴中之后，引入热能并且滑动套筒被加热成使得滑动套筒紧靠形状配合元件，并且因此构造了滑动套筒与形状配合元件之间的形状配合。可以提供的是，形状配合元件构造为具有沿轴向方向相互间隔开的多个凸起部和/或凹陷部的轮廓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造长度可调式转向轴(2)的方法，所述长度可调式转向轴(2)包括中空轴(21)，带齿轴(22)被接纳在所述中空轴(21)中以便沿轴向方向(L)可伸缩，所述带齿轴(22)具有齿状部(23)，所述齿状部(23)在外圆周上具有沿所述轴向方向延伸的齿(24)，并且所述齿状部(23)以形状配合的方式接合在所述中空轴(21)的内部齿状部(211)中，其中，由热塑性塑料材料制成的滑动层(5)至少部分地附接在所述内部齿状部(211)与所述齿状部(23)之间，其特征在于，在附接所述滑动层(5)之前，在所述带齿轴(22)的所述齿状部(23)或所述中空轴(21)的所述内部齿状部(211)的区域中构造有形状配合元件(8)，其中，所述形状配合元件(8)与所述滑动层(5)进行接合以用于形成在所述轴向方向上有效的形状配合连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.11 DE 102016215023.51.一种用于制造长度可调式转向轴(2)的方法，所述长度可调式转向轴(2)包括中空轴(21)，带齿轴(22)被接纳在所述中空轴(21)中以便沿轴向方向(L)可伸缩，所述带齿轴(22)具有齿状部(23)，所述齿状部(23)在外圆周上具有沿所述轴向方向延伸的齿(24)，并且所述齿状部(23)以形状配合的方式接合在所述中空轴(21)的内部齿状部(211)中，其中，由热塑性塑料材料制成的滑动层(5)至少部分地附接在所述内部齿状部(211)与所述齿状部(23)之间，其特征在于，在附接所述滑动层(5)之前，在所述带齿轴(22)的所述齿状部(23)或所述中空轴(21)的所述内部齿状部(211)的区域中构造有形状配合元件(8)，其中，所述形状配合元件(8)与所述滑动层(5)进行接合以用于形成在所述轴向方向上有效的形状配合连接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形状配合元件(8)构造为具有沿所述轴向方向相互间隔开的多个凸起部(81)和/或凹陷部(82)的轮廓特征。3.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述形状配合元件(8)塑性地形成在所述齿状部(23)或所述内部齿状部(211)的表面中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述形状配合元件(8)借助于沿所述轴向方向在所述齿状部(23)的所述表面上滚动的旋转式异型滚轮(61、62)而被滚压到所述表面中。5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述滑动层(5)通过由热塑性塑料材料制成的滑动涂层而形成，所述齿状部(23...

【专利技术属性】
技术研发人员：马里厄斯·布罗伊尔，雅尼克·迪罗，保罗·施韦尔然斯，约阿希姆·图尔特舍尔，罗比特·约瑟夫·马克，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登,LI