阅读说明：本技术 用于机动车辆的转向轴及其制造方法 (Steering shaft for a motor vehicle and method for producing the same ) 是由 雅尼克·迪罗 马里厄斯·布罗伊尔 于 2018-06-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于机动车辆的转向轴(1),该转向轴(1)具有内轴(3)、外轴(5)以及异形套筒(4),该异形套筒(4)布置在内轴(3)上并且固定在内轴(3)上,以这种方式使得内轴(3)可以与异形套筒(4)一起相对于外轴(5)沿轴向方向移动,其中内轴(3)和外轴(5)与布置在两者之间的异形套筒(4)以传递扭矩的方式联接。异形套筒(4)具有孔(19),布置在内轴(3)的外表面上的突出部(20)以使异形套筒(4)至少在轴向方向上在内轴(3)上固定就位的方式接合到孔(19)中。本发明还涉及一种用于制造机动车辆的转向轴(1)的方法。(The invention relates to a steering shaft (1) for a motor vehicle, comprising an inner shaft (3), an outer shaft (5) and a profiled sleeve (4), wherein the profiled sleeve (4) is arranged on the inner shaft (3) and is fixed to the inner shaft (3) in such a way that the inner shaft (3) can be moved together with the profiled sleeve (4) in the axial direction relative to the outer shaft (5), wherein the inner shaft (3) and the outer shaft (5) are coupled with the profiled sleeve (4) arranged therebetween in a torque-transmitting manner. The profiled sleeve (4) has a hole (19), into which hole (19) a projection (20) arranged on the outer surface of the inner shaft (3) engages in such a way that the profiled sleeve (4) is fixed in position on the inner shaft (3) at least in the axial direction. The invention also relates to a method for producing a steering shaft (1) for a motor vehicle.)

用于机动车辆的转向轴及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的转向轴，并且涉及一种用于制造这种类型的转向轴的方法。

背景技术

从文献WO 2016/058723 A1已知这种类型的转向轴及其制造方法。转向轴包括内轴和外轴。异形套筒布置并固定在内轴上的端部部段的区域中。内轴与布置在其上的异形套筒一起***到端部侧上的外轴中，以这种方式使得内轴就可以与异形套筒一起在外轴中沿轴向方向移动，以便调节长度。

此外，在文献DE 20 2010 017 747 U1中公开了一种用于机动车辆的转向轴。异形套筒、也可以称为滑动套筒借助于锁舌固定在内轴的外表面上，该锁舌设置在内轴的外表面上并且当异形套筒布置在内轴的外表面上时总是与异形套筒的端部相对放置，异形从而使得异形套筒在轴向方向上固定在内轴上。已经表明的是，特别是由于用于内轴和异形套筒的材料的热膨胀系数不同，异形套筒在内轴上的这种类型的紧固导致了问题。在温度变化的情况下，产生异形套筒的应力，导致异形套筒处于受力状态。

文献DE 1 975 005 C1公开了另一种具有异形套筒的转向轴，该异形套筒设置在内轴与外轴之间。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于机动车辆的转向轴和一种制造方法，在这种情况下，可以改善异形套筒的固定。

为了实现该目的，提供了根据独立权利要求1和13所述的用于机动车辆的转向轴及其制造方法。相应的从属权利要求给出了有利的改进。

根据一个方面，提供了一种用于机动车辆的转向轴。该转向轴包括内轴、外轴和异形套筒。异形套筒布置在内轴上并固定在内轴上，以这种方式使得内轴可以与异形套筒一起沿轴向方向相对于外轴运动，内轴和外轴与连接在两者之间的异形套筒以传递扭矩的方式联接。异形套筒包括孔，布置在内轴的外表面上的突出部以使异形套筒至少在轴向方向上在内轴上固定就位的方式接合到孔中。

根据另一方面，提供了一种用于制造机动车辆的转向轴的方法。在该方法的情况下，提供了内轴和外轴。在内轴上布置有包括孔的异形套筒。异形套筒固定在内轴上，布置在内轴的外表面上的突出部在此布置在异形套筒的孔中，并且异形套筒因此至少在轴向方向上在内轴上固定就位。将具有异形套筒的内轴引入到外轴中，以这种方式使得内轴可以与异形套筒一起在外轴中沿轴向方向移动，并且异形套筒在此布置在内轴与外轴之间。

内轴和外轴可以分别包括不同于圆柱形状的轮廓，从而使得内轴和外轴与连接在两者之间的异形套筒以传递扭矩的方式彼此接合以用于传递扭矩。优选地，内轴包括关于外轴的内轮廓相对应的构造的外轮廓。

内轴可以构造成空心轴或实心轴。外轴构造成空心轴。

突出部从内轴的外表面径向向外突出，并且至少部分地突出到异形套筒的孔中。

异形套筒优选地布置在内轴的端部部段的区域中并且紧固在内轴上。

轴向方向或纵向方向被理解为是指转向轴的纵向轴线的方向。

孔可以构造成单个孔或具有多个部分孔的孔，所述多个部分孔可以彼此分开地形成。在多个部分孔的情况下，当将异形套筒固定在内轴上时，部分孔中的一个或更多个部分孔可以由内轴的外表面上的相关突出部穿过而接合。

孔可以布置在异形套筒的纵向方向上的中央异形套筒部段中。因此，在一个实施方式中，可以相对于异形套筒的孔的中央位置基本上对称地发生异形套筒的尺寸、特别是在轴向方向上的尺寸的热致变化，而不会使异形套筒在内轴上的位置受到不利影响。孔可以至少部分地布置在异形套筒的中央第三部内。中央第三部是由于异形套筒在纵向方向上均匀地分成三个大小相同的部段而形成的，中央部段形成了中央第三部。

孔可以形成有槽。孔可以包括一个或更多个槽，可以通过槽形成部分孔。在一个实施方式中，部分孔构造成处于异形套筒的相对的侧部上。在一个槽或多个槽的情况下，彼此相对的纵向侧部可以基本平行于异形套筒的纵向方向延伸。在该实施方式或其他实施方式的情况下，可以相对于孔区域构造突出部，以将孔区域基本上被完全围封。

可以通过突出部形成端部止挡件，端部止挡件在异形套筒的纵向方向上彼此相对放置，并且该端部止挡件分配至孔的端部并与孔的端部接触。彼此相对放置的端部止挡件可以与相关联的槽的端部接触。在该实施方式或其他实施方式的情况下，孔的端部可以相对于异形套筒的纵向方向沿横向且沿直线延伸，或者可以构造为圆形的端部，例如具有半圆形的形状。

突出部可以由多个部分突出部形成。所述多个部分突出部可以接合到单个孔或不同的部分孔中。

所述多个部分突出部可以在内轴的外表面上彼此间隔开地布置。作为替代方案，可以设置单个突出部，该单个突出部在内轴的外表面上连续地延伸，并且在此程度上一体地构造。

所述多个部分突出部可以在内轴的外表面上彼此分开地形成。

突出部或部分突出部和内轴优选地构造为一体式的整体部件。

可以通过材料凸起在内轴的外表面上形成突出部。可以形成或产生多个材料凸起，例如以便置于孔在两侧上的相对端部。作为材料凸起的替代方案或补充方案，可以通过粘接、钎焊和/或焊接的部件形成突出部，该突出部在将异形套筒布置在内轴上之后，通过在孔的区域中、在内轴的外表面上的结合而固定。

突出部的外表面可以至少部分地以形状配合锁定的方式贴靠在孔的内表面上。形状配合锁定的构型在孔上可以是周向连续或间断的构型。特别地，突出部可以在孔的在轴向方向上彼此相对的端部中以形状配合锁定的方式贴靠在孔的内表面上。

孔可以至少部分地布置在异形套筒的外表面轮廓的径向突出部分的区域中。孔可以完全地布置在异形套筒的外表面轮廓的径向突出部分的区域中。作为替代方案，孔可以完全地或部分地布置在异形套筒的外表面轮廓的径向凹入部分的区域中。

突出部可以完全在径向方向上穿过孔而接合。在此，突出部可以突出到相对于孔的沿径向方向的外侧。作为替代方案，突出部在径向方向上形成有全高度，该全高度小于在径向方向上孔的区域中的壁的高度。

突出部可包括径向定向的凸缘部分。凸缘部分可以构造为材料凸起。

外轴和/或内轴可以包括轮廓，形成在内轴的外侧的外轮廓和形成在外轴的内表面的内轮廓可以以彼此对应的方式形成。例如，轮廓可以包括在径向方向上突出和凹入的表面部分，例如以这样的方式使得从内轴的外表面突出的部分接合到外轴的内表面的凹入区域中，并且使得从外轴的内表面突出的部分接合到内轴的外表面的凹入区域中，当内轴和外轴在重叠部段中彼此推压时，以这样的方式使得异形套筒以同样的相应的轮廓布置在内轴与外轴之间。

内轴、外轴和/或异形套筒可以由不同的材料或相同的材料组成。例如，可以提供由比如钢的金属或纤维增强材料制成的产品。异形套筒优选地由塑料形成。

在上文中结合异形空心轴描述的有利的改进方案可以结合生产方法经过必要的修改来提供。

附图说明

在下文中，将参照附图的图示更详细地描述其他示例性实施方式，在附图中：

图1示出了用于机动车辆的转向轴的示意性立体图，其中，外轴、内轴和异形套筒彼此分开示出；

图2示出了图1中的转向轴的部段的示意性立体图，其中，异形套筒布置并固定在内轴上；

图3示出了内套筒上的异形套筒的紧固装置的详细视图；

图4示出了具有内轴、异形套筒和外轴的转向轴的示意性横截面图；

图5示出了具有异形套筒的异形空心轴的截面的示意图，其中，截面沿纵向方向；以及

图6示出了用于将异形套筒固定在内轴的外表面上的示意图。

具体实施方式

图1示出了用于机动车辆的转向轴1的示意性立体图。转向轴1包括内轴3、要布置在内轴3上的异形套筒4以及外轴5。内轴3和外轴5分别构造为空心轴。然而，也可以想到并且可能的是，将内轴构造为实心轴。内轴3和外轴5可以由钢、或者作为替代方案由铝合金、不锈钢、纤维复合材料等制成空心轴。

在端部侧上，外轴5和内轴3分别包括叉6、7，所述叉6、7形成万向接头61、71的一部分，以便将转向轴1集成到转向路径中。作为替代方案，可以提供用于附接方向盘的联接部分来替代叉6、7中的一者。

根据图1，外轴5在部段8的区域中为异形，其中，内轴3与固定在内轴3上的异形套筒4一起被推入(参见图2)外轴5中。在此，外轴5的轮廓包括在外轴5的纵向轴线L的方向上延伸成为径向向内突出的部分的凹槽9。外轴5的外周面10上的凹槽9形成在外轴5的内周面12上的内齿11(参见图4)。

从图2中可以收集到的是，内轴3的端部部段13包括与外轴5的内齿11对应的外齿系统14，该端部部分13在操作状态下***到外轴5中。内轴3的外齿系统14在内轴3的外周面16上形成有凹槽15。异形套筒4布置在内轴3的外齿系统14上，该异形套筒4与内轴3的外齿系统14和外轴5的内齿11两者对应。异形套筒4固定在内轴3上，从而使得异形套筒4可以与内轴3一起在外轴5中相对于外轴5移动。

为了满足转向轴1的刚度要求，在内轴3、异形套筒4与外轴5之间可以有很小的游隙，该游隙可以被称为、也曾被称为“无游隙(play-free)”。在此提供了滑动配合，该滑动配合允许以趋向于较低的恒定力水平来调节转向轴1的长度。

根据图2，异形套筒4包括在轮廓的相对于凹槽17径向突出的部分18的区域中的孔19，突出部20接合到孔19中，该突出部20布置在内轴3的外圆面或外周面16上并通过两个部分突出部20a、20b形成，所述两个部分突出部20a、20b在孔19的相对端部19a、19b的区域中接触(参见图3)，以便将异形套筒4至少在轴向方向上固定在内轴3上。这可以在图3中更详细地看到。

图4示出了在孔19的区域中穿过转向轴1的横截面图。可以看出的是，外轴5的轮廓与异形套筒4的轮廓以及内轴3的轮廓相对应。因此，例如，外轴5的凹槽9与异形套筒4的凹槽17中的一者或内轴3的凹槽15接触。以这种方式，内轴3和外轴5与在两者之间连接的异形套筒4以传递扭矩的方式接合。

图5以纵向截面图示出了转向轴1在固定在内轴3上的套筒4的区域中的截面图。部分凸起20a、20b分别作为材料凸起产生，这在图6中更详细地示出。径向突出的凸缘部分21a、21b设置成抵靠孔19的端部19a、19b。

在相对纵向侧部19c、19d平行于转向轴1或异形套筒4的纵向轴线L的方向延伸的情况下，孔19构造为槽。

根据图6，将异形套筒4推到内轴3上之后，通过工具22在孔19的区域中完成了具有部分突出部20a、20b的突出部20的构造，以便因此将异形套筒4固定在内轴3上。随后，具有固定在内轴3上的异形套筒4的内轴3可以***外轴5中(参见图2)。在***操作之后，通过外轴5的塑性变形形成拉拔固定装置，以至于内轴3不再能够完全从外轴5中拉出。

工具22或工具的运动方向优选地相对于纵向轴线L倾斜。

对于各种实施方式的实施而言，在以上描述、权利要求书和附图中公开的单独特征以及以任何期望的方式进行组合的特征都可能是重要的。

标记列表

1 转向轴

3 内轴

4 异形套筒

5 外轴

6，7 叉

8 部段

9，15，17 轮廓的槽

10 外轴5的外周面

11 外轴5的内齿

12 外轴5的内周面

13 内轴3的端部部段

14 内轴3的外齿系统

16 内轴3的外周面

18 轮廓的径向突出部分

19 孔

19a，19b 孔19的端部

19c，19d 孔19的纵向侧部

20 突出部

20a，20b 部分突出部

21a，21b 凸缘部分

22 工具

61，71 万向接头