用于轉(zhuǎn)向軸的導(dǎo)向管及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車輛轉(zhuǎn)向軸的導(dǎo)向管并且涉及用于制造所述導(dǎo)向軸的特別簡(jiǎn)單、快速、穩(wěn)健且優(yōu)選的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)車輛中的轉(zhuǎn)向裝置通常被構(gòu)造為使得轉(zhuǎn)向軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸承單元中，方向盤緊固到所述轉(zhuǎn)向軸。為了使方向盤在其高度方面可調(diào)節(jié)，軸承單元能夠以使得轉(zhuǎn)向軸能夠被固定在不同的位置中的方式緊固到底盤。在這種情況下，通常存在導(dǎo)向管，所述導(dǎo)向管容納用于轉(zhuǎn)向軸的軸承的外軸承套襯。
[0003]如特別在例如EPO 502 761中通常已知的類型，這種導(dǎo)向管通常被設(shè)計(jì)為圓柱管。
[0004]這種導(dǎo)向管能夠以還可軸向移動(dòng)的方式安裝在軸承單元中，使得轉(zhuǎn)向軸在其可被用戶觸摸到的長(zhǎng)度方面能夠被某種程度地改變，其中，能夠通過(guò)力鎖合和/或形狀鎖合、通常利用杠桿或電動(dòng)引擎來(lái)固定不同的軸向位置。
[0005]為此，分離的軌道形的安裝元件被焊接到根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的這種導(dǎo)向管的外側(cè)(例如與根據(jù)EP I 464 560的通用類型)，該安裝元件允許將導(dǎo)向管在軸承單元中以能夠軸向移位的方式固定在不同的位置。
[0006]這種導(dǎo)向管的制造方法包括多個(gè)步驟，并且除了對(duì)多個(gè)部件進(jìn)行沖壓和成形的過(guò)程之外，所述制造方法還包括下述缺點(diǎn)，即在接合過(guò)程中，例如在焊接過(guò)程中，不同的部件必須彼此聯(lián)接在一起。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]相應(yīng)地，本發(fā)明的目的在于提供一種可容易且精確制造的、用于機(jī)動(dòng)車輛中的轉(zhuǎn)向軸的輕導(dǎo)向管，所述導(dǎo)向管還能夠經(jīng)濟(jì)地制造。
[0008]本發(fā)明的目的通過(guò)如權(quán)利要求中限定的導(dǎo)向管及其制造方法實(shí)現(xiàn)。
[0009]對(duì)此，本發(fā)明的核心在于完全省掉了如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)提供的、在圓柱管的外側(cè)上的分離的安裝元件，并且在于直接通過(guò)管壁自身的合適設(shè)計(jì)，即該管壁具有分布在圓周上的至少2個(gè)導(dǎo)向槽，來(lái)確保使導(dǎo)向管能夠軸向移位的安裝的接口。因此，能夠以下述方式從在純粹的成形過(guò)程中的單個(gè)沖壓金屬片部分提供包括用于能夠軸向移位的安裝的接口的這種導(dǎo)向管，即該導(dǎo)向管不僅被乳制并且在接觸部位連接和/或焊接，而且同時(shí)從該金屬片材料構(gòu)造軸向凹槽。
[0010]具體地，本發(fā)明涉及用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝機(jī)動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)向軸的導(dǎo)向管，其中導(dǎo)向管由單個(gè)金屬片部分圓柱形地乳制，并且連接于軸向接觸部位處，并且其中，導(dǎo)向管具有用于可限定地軸向移位地緊固在軸承單元中的元件。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，這種導(dǎo)向管的特征尤其在于，所述元件被構(gòu)造為在所述金屬片部分中成形的至少兩個(gè)凹槽的形狀，所述凹槽分布在圓周上并且軸向延伸，并且由擴(kuò)大氣缸圓周的肋部在兩側(cè)上周向地構(gòu)造。至少4個(gè)滾珠、通常是一整個(gè)滾珠軸承罩能夠接合進(jìn)這些凹槽中，以便獲得良好的軸向安裝，其中滾珠軸承罩被設(shè)置在軸承單元中的相應(yīng)槽中。
[0012]根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例，這種導(dǎo)向管的特征在于，構(gòu)造有正好兩個(gè)凹槽，并且這兩個(gè)凹槽在兩個(gè)相對(duì)側(cè)對(duì)稱朝向。這意味著，例如如圖7中所示的，所述凹槽被設(shè)置為通過(guò)布置在軸承單元的內(nèi)部中的、在相對(duì)且平行延伸的壁上的兩個(gè)滾珠軸承支承。
[0013]根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，兩個(gè)凹槽布置在相對(duì)于導(dǎo)向管的中軸線的同一半空間中。這意味著，例如如圖7中所示的，它們以相對(duì)于所述軸線成小于180°的角度方式被布置在其最低點(diǎn)。
[0014]軸向接觸部位優(yōu)選布置在兩個(gè)凹槽之間的圓周段上，優(yōu)選在較長(zhǎng)的圓周段上。
[0015]根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，凹槽不僅在部分上延伸，而且在導(dǎo)向管的整個(gè)軸向長(zhǎng)度上延伸。
[0016]凹槽能夠形成不同于圓形的外輪廓，使得在其中滾動(dòng)的滾珠在兩個(gè)相對(duì)的限定點(diǎn)處頂靠肋部的側(cè)面。例如，如果所述點(diǎn)被布置為與滾珠所成的角度為大約在60到100°，則是優(yōu)選的。這種導(dǎo)向管優(yōu)選由金屬制成，優(yōu)選由鋼制成，特別優(yōu)選由黑鋼制成，其優(yōu)選具有1.5到2.5mm的厚度。
[0017]根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，這種導(dǎo)向管能夠還具有作為轉(zhuǎn)向軸的外軸承套襯的止動(dòng)件的夾持部，優(yōu)選在導(dǎo)向管的一端，特別在導(dǎo)向管的兩端在圓周上分布布置至少兩個(gè)、優(yōu)選至少三個(gè)該類型的夾持部。
[0018]這種導(dǎo)向管的另一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，金屬片部分在接觸部位處通過(guò)焊接接合部和/或點(diǎn)焊接合部和/或燕尾接合部連接。
[0019]此外，本發(fā)明涉及用于制造該類型的導(dǎo)向管的方法。所述方法特別優(yōu)選的特征在于，從沖壓金屬片部分開始，在成形過(guò)程中乳制導(dǎo)向管并且同時(shí)構(gòu)造肋部和凹槽。
[0020]根據(jù)該方法的第一優(yōu)選實(shí)施例，所述方法分多階段執(zhí)行，并且優(yōu)選從中軸線出發(fā)，在兩側(cè)依次形成各個(gè)圓周段，其中，在最后一個(gè)步驟中，優(yōu)選僅使用成形工藝而不使用焊接工藝使導(dǎo)向管在接觸部位閉合。
[0021]所述方法具有至少四個(gè)、優(yōu)選至少八個(gè)階段，特別是8到12個(gè)階段。
[0022]根據(jù)所提出方法的另一優(yōu)選實(shí)施例，沖壓金屬片部分在至少一個(gè)、優(yōu)選在兩個(gè)軸向端部具有操縱部件，在制造方法期間，操縱部件在中軸線的區(qū)域中與原本的導(dǎo)向管的金屬片連接，并且之后與導(dǎo)向管分離。
[0023]所提出方法的另一優(yōu)選實(shí)施例旨在更進(jìn)一步提高帶凹槽的導(dǎo)向管中的軸承座的圓度。為此，能夠在軸承座區(qū)域中將圓柱形芯軸插入導(dǎo)向管的內(nèi)部并且隨后借助從外部作用的工具特別地使材料在芯軸的周向上塑性流動(dòng)，所述圓柱形芯軸的外徑基本對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向管的期望內(nèi)徑。這是通過(guò)借助于包括兩個(gè)模具的特定工具對(duì)導(dǎo)向凹槽施加力而實(shí)現(xiàn)的。在第一測(cè)試中，通過(guò)使用該方法，能夠?qū)崿F(xiàn)從約0.13_到約0.06_的圓度公差的改善。需要強(qiáng)調(diào)的是，該特定校準(zhǔn)方法是能夠不僅結(jié)合上述導(dǎo)向管使用的方法，而且通常還是與乳制的金屬管、優(yōu)選與由單片金屬乳制的金屬管一起使用的方法。在上述的導(dǎo)向管的情況下，從外部作用的工具從兩側(cè)接合凹形的過(guò)渡區(qū)域以產(chǎn)生移位。在該類型的更一般性的應(yīng)用中，例如，能夠校準(zhǔn)僅在一側(cè)上具有單個(gè)軸向延伸的肋部的金屬管，在這種情況下工具則在凹形的過(guò)渡區(qū)域中從上方或下方接合到該肋部，或者能夠校準(zhǔn)在以某種程度相對(duì)的兩側(cè)上布置有單個(gè)該類型的肋部的金屬管。還能夠加工在每側(cè)上具有多于一個(gè)凹槽的管或者在其中設(shè)置有允許通過(guò)工具施加力的、從根本上另外的軸向結(jié)構(gòu)的管。一般性地，關(guān)于該方法的【具體實(shí)施方式】，在以下任何時(shí)候，當(dāng)提到導(dǎo)向管時(shí)，一般性地理解為具有軸向延伸的連接部位的乳制金屬管。
[0024]相應(yīng)地，根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明涉及上述方法，所述方法的特征在于，在導(dǎo)向管(或者一般為乳制的金屬管)閉合之后，在用于容納軸承的至少一個(gè)端部區(qū)域中通過(guò)如下方式對(duì)導(dǎo)向管進(jìn)行再加工，以便提高其圓度:將圓柱形芯軸插入到端部區(qū)域的內(nèi)部中并且使用兩個(gè)模具以使導(dǎo)向管在芯軸的周向上塑性流動(dòng)。這優(yōu)選被實(shí)現(xiàn)為使得模具優(yōu)選在一個(gè)加工步驟中在導(dǎo)向管的兩側(cè)上借助于相應(yīng)的接觸區(qū)域，通過(guò)施加力使從下彎曲區(qū)域到下軸向肋部的過(guò)渡區(qū)域在從上彎曲區(qū)域到上軸向肋部的過(guò)渡區(qū)域的周向上移位。在用于提高圓度的該方法步驟之前，導(dǎo)向管可能先被再加工，例如，在接觸部位處將所生產(chǎn)的燕尾接合部逐點(diǎn)或逐區(qū)域的重新焊接，和/或?qū)⒘硗獾脑?、例如特別地加強(qiáng)型材和/或碰撞元件焊接到導(dǎo)向管上。
[0025]為了將該校準(zhǔn)限制在軸向部分，該軸向部分實(shí)際上必須具有更高精度，如果導(dǎo)向管在凹槽或肋部的區(qū)域中的圓周段上、優(yōu)選在兩側(cè)上具有所謂的自由沖孔的槽口，則是有利的。該槽口在某種程度上使圓周段中的待加工(待校準(zhǔn))區(qū)域與不需加工的區(qū)域分離。這導(dǎo)致已加工區(qū)域與其他未加工區(qū)域解耦，從而未加工區(qū)域中的肋部的穩(wěn)定效應(yīng)對(duì)已加工區(qū)域沒有影響。因此，能夠?qū)哂休^高精度的已加工區(qū)域執(zhí)行校準(zhǔn)。
[0026]根據(jù)該方法的另一優(yōu)選實(shí)施例，至少一個(gè)接觸區(qū)域、優(yōu)選兩個(gè)接觸區(qū)域具有圓周接觸區(qū)域，所述圓周接觸區(qū)域在有限的圓周段上貼合導(dǎo)向管的外圓周并且遠(yuǎn)離相應(yīng)的肋部。
[0027]在從屬權(quán)利要求中限定了另外的實(shí)施方案。
【附圖說(shuō)明】
[0028]以下會(huì)基于附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其僅起著說(shuō)明作用而不應(yīng)理解為限制性的。在附圖中:
[0029]圖1以側(cè)視圖示出了整個(gè)軸承單元；
[0030]圖2以透視圖示出了根據(jù)圖1的軸承單元；
[0031]圖3示出了根據(jù)如圖1中所示的穿過(guò)軸承單元的A-A的截面；
[0032]圖4示出了根據(jù)如圖1中所示的穿過(guò)軸承單元的B-B的截面；
[0033]圖5示出了導(dǎo)向管的仰視透視圖；
[0034]圖6示出了導(dǎo)向管的俯視透視圖；
[0035]圖7示出了穿過(guò)這種導(dǎo)向管的截面。
[0036]圖8以a)_l)示出了在坯料的沖壓之后的成形過(guò)程