长度可调的转向轴及用于产生长度可调的转向轴的方法技术

本发明专利技术涉及一种长度可调的转向轴(2)，其包括中空轴(21)，该中空轴由金属材料制成且具有开口，在该中空轴中以扭矩传递和轴向可移动的方式容纳有由金属材料制成的内轴(23)，并且该转向轴包括具有止挡元件(6、7)的反抽出装置，止挡元件包括突出到中空轴(21)的开口(26)中的至少一个外止挡部(6)和从内轴(23)向外突出的内止挡部(7)，其中，止挡元件(61、71)由中空轴(21)或内轴(23)的金属材料形成且包括在轴向方向上面向彼此的止挡表面(61、71)。为了改善冲击时的噪音性能且为了实现改善的触感，将由非金属材料制成的层(5)附接至止挡元件(6、7)中的至少一个止挡元件的止挡表面(61、71)的区域的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】长度可调的转向轴及用于产生长度可调的转向轴的方法
本专利技术涉及长度可调的转向轴，该转向轴包括中空轴，该中空轴由金属材料构成且具有开口，在该中空轴中以扭转固定且可轴向移动的方式容纳有由金属材料构成的内轴，并且该转向轴包括具有止挡元件的拉出保持装置，止挡元件包括突出到中空轴的开口中的至少一个外止挡部和从内轴向外突出的内止挡部，其中，外止挡部由中空轴的金属材料形成且内止挡部由内轴的金属材料形成，其中，止挡元件包括在轴向方向上指向彼此的止挡表面。
技术介绍
在机动车辆中，为了允许在纵向方向上——即在转向柱的纵向轴线方向上——对方向盘相对于驾驶员的位置进行调节，已知的是伸缩式转向轴，其中，可以对方向盘与转向机构之间的至少一个轴部分的长度进行调节。长度可调的转向轴可以形成驾驶员侧转向盘轴或转向盘轴与转向机构之间的转向中间轴。长度可调的转向轴具有第一轴部件和第二轴部件，第一轴部件呈中空轴形式，第二轴部件呈内轴形式且根据扭矩固定在第一轴部件的轴向开口中并且能够在轴向方向上移位，换句话说，第二轴部件以伸缩的方式被容纳在第一轴部件的轴向开口中。根据扭矩固定的连接通过形状配合元件进行，形状配合元件例如为内轴的外部齿部，该外部齿部相对于绕纵向轴线的旋转以形状配合的方式接合在开口中的对应的内部齿部中，如例如在US9157482B2或JP2004217095中所描述的。为了确保转向力矩的可靠传递，中空轴和内轴两者均由金属材料制造，通常由钢或铝合金制造。为了防止在转向柱的调节期间或在安装期间因将内轴从中空轴中完全拉出而导致内轴与中空轴分离，设置有具有止挡元件的拉出保持装置，止挡元件包括：至少一个内止挡部，所述至少一个内止挡部从内轴并且从外侧表面径向向外突出；以及外止挡部，该外止挡部径向向内突出到外轴的开口的横截面中。在转向轴的组装状态下，所述外止挡部和所述内止挡部包括止挡表面，止挡表面轴向地指向彼此且在径向横截面中交叠，使得当内轴在内轴的端部到达中空轴的自由开口之前沿轴线方向被拉出时，所述止挡表面移动朝向彼此且撞上彼此。因此，中空轴和内轴的轴向相对运动被限制在端部拉出位置。从JP2004217095中已知通过向内突出的变形部——例如中空轴的在开口的边缘区域中的捻口——来实现外止挡部，在拉出期间，从内轴径向突出并且形成内止挡部的齿部可以撞上外止挡部。为了能够可靠地吸收在拉出期间作用至最大效果的力，外止挡部和内止挡部两者由内轴和外轴的金属材料形成，通常由钢或铝合金形成，其中，在彼此撞击期间接触的止挡表面同样由金属表面形成。以类似的方式，在US9157482B2中提出，在金属中空轴的端部侧塑性地形成压痕以便形成至少一个内止挡部，所述至少一个内止挡部在开口的边缘处径向向内突出到开口横截面中，并且在端部拉出位置中阻挡布置在内轴上的呈齿部的形式的内止挡部的轴向运动。此处的彼此撞击的止挡表面同样具有通常由钢或铝合金制成的金属表面。由中空轴和内轴的金属材料形成的止挡元件确保即使在施加高的拉出力时转向轴也不会分离。然而，当到达端部位置时，金属止挡表面通过击打而彼此撞击，由此可能会出现不期望的噪音产生。另外，在转向柱的调节期间，硬的金属止挡部在触觉上被认为是令人不舒服的。鉴于上述问题，本专利技术的目的是开发一种具有下述效果的长度可调的转向轴：改善撞击时的噪音性能并且实现改善的触感。
技术实现思路
为了解决上述问题，根据本专利技术提出的是将非金属材料的层在止挡表面的区域中至少部分地应用于止挡元件中的至少一个止挡元件。根据本专利技术，两个相互作用的止挡元件中的至少一个止挡元件——即内止挡件或外止挡件或者两个止挡元件——包括由非金属材料制成的至少部分涂层或覆盖层。所述涂层或覆盖层形成了在止挡表面的区域中延伸的外层。在涂层或覆盖层的面向止挡元件的一侧，该层连接至金属表面。该层的背离止挡元件的那一侧的自由表面用作可以与对应的止挡部接触的非金属止挡表面。根据本专利技术的层在轴向方向上位于止挡元件的止挡表面之间，并且因此，当到达端部位置时，金属止挡表面始终撞击非金属表面，即没有金属对金属接触发生。因此，减少了噪音的产生。两个相互作用的止挡元件中的仅一个止挡元件——例如内止挡部或外止挡部——可以设置有根据本专利技术的非金属层。因此，金属止挡表面撞击非金属止挡表面，由此可以实现根据本专利技术的阻尼。该设计的优点是仅轴中的一个轴必须设置有该层，并且制造的费用很低。替代性地，两个相互作用的止挡元件也可以包括非金属层。因此，可以在每种情况下将非金属层的层厚度保持为较小。另外，可以想到，由不同的非金属材料在止挡部处形成相互作用的层，所述不同的非金属材料例如在硬度、弹性、耐磨性或撕裂强度等方面具有不同的特性。材料的合适选择允许根据相应的要求进行优化。各层厚度的规格也可以不同。有利的是，非金属材料比中空轴和内轴的金属材料更软。因此，当止挡表面撞在一起时引入到止挡表面中的脉冲通过该层被机械地阻尼，并且因此，止挡部在触觉上不那么硬，并且出现了或传递了更少的振动和噪音。考虑到非金属材料的特性，可以预先确定层的厚度特别是层的在止挡表面的法向方向上的厚度，以便考虑非金属材料的特性来调节阻尼作用并且相对于在操作期间预期的应力来优化阻尼作用。例如，可以通过较硬的非金属材料的较大的层厚度或通过较软的非金属材料的较薄的层来实现某种阻尼。非金属材料优选地是热塑性塑料。热塑性塑料——例如，聚丙烯(PP)、聚芳醚酮(PAEK)、聚甲醛(POM)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)或聚酰胺(PA)——通过大范围的可能的材料特性来区分，并且因此可以被选择以用于最佳地适应期望的止挡性能。例如，可以使用热塑性弹性体，热塑性弹性体可以在弹性和阻尼性能方面进行调整。此外，可以例如借助于注塑模制来对止挡元件进行经济地处理和应用。可以提供的是，材料以物质对物质的方式紧固至止挡元件。非金属材料可以例如黏附地黏合或焊接至金属表面，特别是连续地黏合或焊接在表面区域上或层与止挡元件之间的接触表面的部分区域中。对于粘合剂黏合而言，适合的粘合剂可以被引入层与相应的止挡元件之间。替代性地，物质对物质的连接可以借助于超声波焊接或摩擦焊接而产生。如果热塑性塑料用作非金属材料，则所述热塑性塑料可以在熔融状态下通过注塑模制或插入模制而被应用于止挡元件，由此该层就以物质对物质的方式粘附至金属表面。中空轴或内轴的金属表面可以构造成以便增加止挡元件的旨在被施加层的区域中的粘附力。粘附力增加的构型可以借助于表面纹理化来实现，例如借助于限定的粗糙度、或机械仿形比如滚花、开槽、压迹等来实现。还可以提供的是，止挡元件被层以形状配合的方式至少部分地封围。另外地或替代性地，层从而可以在止挡元件的区域中以形状或力配合的方式连接至中空轴或内轴。例如，在层和相应的轴上可以形成有在周向方向上和/或纵向方向上相互啮合的形状配合元件。力配合支撑同样是可以想到的并且是可能的，例如通过层弹性地接合在相应的轴周围或接合在形成在相应的轴上的止挡元件周围来实现。如果层呈插入模制件的形式，其中，止挡元件整体地或部分地插入模制有热塑性塑料以便形成层，则所述止挡元件可以完全地或部分地被嵌入在层中或者由层通过所产生的特别安全且可靠的力和形状配合的连接而被封围。止挡元件优选地与金属的中空轴或内轴一体地形成。因此，止本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长度可调的转向轴(2)，所述转向轴(2)包括中空轴(21)，所述中空轴(21)由金属材料制成且具有开口(26)，在所述中空轴中以扭转固定且轴向可移动的方式容纳有由金属材料制成的内轴(22)，并且所述转向轴(2)包括具有止挡元件(6、7)的拉出保持装置，所述止挡元件(6、7)包括突出到所述中空轴(21)的所述开口(26)中的至少一个外止挡部(6)和从所述内轴(22)向外突出的内止挡部(7)，其中，所述外止挡部(6)由所述中空轴(21)的金属材料形成，并且所述内止挡部(7)由所述内轴(23)的金属材料形成，其中，所述止挡元件(6、7)包括在轴向方向上指向彼此的止挡表面(61、71)，其特征在于，由非金属材料制成的层(5)至少部分地在所述止挡表面(61、71)的区域中被应用于所述止挡元件(6、7)中的至少一个止挡元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.24 DE 102016215869.41.一种长度可调的转向轴(2)，所述转向轴(2)包括中空轴(21)，所述中空轴(21)由金属材料制成且具有开口(26)，在所述中空轴中以扭转固定且轴向可移动的方式容纳有由金属材料制成的内轴(22)，并且所述转向轴(2)包括具有止挡元件(6、7)的拉出保持装置，所述止挡元件(6、7)包括突出到所述中空轴(21)的所述开口(26)中的至少一个外止挡部(6)和从所述内轴(22)向外突出的内止挡部(7)，其中，所述外止挡部(6)由所述中空轴(21)的金属材料形成，并且所述内止挡部(7)由所述内轴(23)的金属材料形成，其中，所述止挡元件(6、7)包括在轴向方向上指向彼此的止挡表面(61、71)，其特征在于，由非金属材料制成的层(5)至少部分地在所述止挡表面(61、71)的区域中被应用于所述止挡元件(6、7)中的至少一个止挡元件。2.根据权利要求1所述的转向轴(2)，其特征在于，所述非金属材料比所述中空轴(21)和所述内轴(22)的金属材料软。3.根据前述权利要求中的任一项所述的转向轴(2)，其特征在于，所述非金属材料是热塑性塑料。4.根据权利要求3所述的转向轴(2)，其特征在于，所述层(5)呈插入模制件的形式。5.根据前述权利要求中的一项所述的转向轴(2)，其特征在于，所述层(5)被以物质对物质的方式紧固至所述止挡元件(6、7)。6.根据前述权利要求中的一项所述的转向轴(2)，其特征在于，所述止挡元件(6、7)被所述层(5)以形状配合的方式至少部分地封围。7.根据前述权利要求中的一项所述转向轴(2)，其特征在于，所述中空轴(21)和所述内轴(22)包括形状配合元件(24)，所述形状配合元件(24)相对于...

【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，
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