[发明专利]转向轴和用于制造机动车辆的伸缩式转向轴的异形空心轴的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造机动车辆的伸缩式转向轴的异形空心轴的方法，涉及提供待加工的空心轴和异形心轴以及包括至少一个滚轮的滚压头，其中，该异形心轴首先引入到空心轴以在空心轴中制造槽以及然后空心轴相对于滚压头运动。

背景技术

一方面，机动车辆中的伸缩式转向轴使转向柱能够进行调节，另一方面，还意味着在发生碰撞时防止转向轴进一步运动进入乘客舱的内部从而对乘客造成损伤。通常通过提供两个相互伸缩的轴或空心轴共同形成转向轴来实现上述目的。此外，还可以通过伸缩能力调节方向盘在纵向方向上的位置。

空心轴设置有彼此对应的轮廓，一方面能够在纵向方向上运动，另一方面能够传递转矩。该轮廓必须能够相对于彼此容易地运动并且没有间隙，特别是避免任何扭转式或弯曲式的间隙。

对于准确转矩传递的要求引起了空心轴的尽可能最抗扭的设计。因此，传统使用的空心轴具有较大壁厚。为了产生在空心轴中的轮廓(例如纵长方向的齿)，通常实施阶梯式机加工，其中空心轴首先被推到异形心轴上。然后，成型工具(例如滚轮)在空心轴的外周表面上工作。以该方式，一方面，空心轴可以适应于异形心轴的轮廓，另一方面，可以在外周表面上产生相应的轮廓。由于空心轴的较大材料厚度和相关联的较大滚动力，因此通常仅仅分阶段地完成空心轴的成形，从而产生材料流动。为此，成型工具沿着空心轴在纵向方向和圆周方向上逐步地工作以及因此产生期望的轮廓。逐步式生成空心轴的轮廓导致较长循环时间，这增加异形空心轴的制造成本。

例如，CH 579427 A5示出用于制造管状、平直内轮廓和外轮廓的方法。该方案的缺陷是工件的连续转动运动，这导致较长循环时间。

发明内容

从现有技术着手，本发明想要解决的一个问题是提供用于制造机动车辆的伸缩式转向轴的异形空心轴的改善方法。

通过具有权利要求1的特征的方法解决该问题。有益的改进出现在从属权利要求中。

因此，提供一种用于制造机动车辆的伸缩式转向轴的异形空心轴的方法，方法包括以下步骤：提供待处理的空心轴和异形心轴以及包括至少一个滚轮的滚压头，其中，异形心轴首先被引入空心轴中以在空心轴中制造槽以及然后空心轴相对于滚压头运动。根据本发明，仅仅在空心轴的纵向轴线方向上实施空心轴相对于滚压头的运动以形成槽。

由于异形心轴和空心轴相对于滚压头不是连续的转动运动，所以需要相对较短的机加工时间以在空心轴中形成槽。大体上，这导致相对较短的循环时间以在空心轴中形成至少一个槽。在空心轴的机加工期间，通过消除空心轴相对于滚压头的连续转动还减小制造的复杂性。具体地，不再需要空心轴相对于滚压头的转动运动和轴向运动的艰难协作。

优选地，滚压头的滚轮包括距空心轴的有限且不变的径向距离，该径向距离至少用于制造循环。换言之，滚轮在径向距离上不存在到空心轴的进给，或者进给运动的数值在具体制造过程期间是常数。空心轴包括具有外径的外周表面，而滚轮的径向距离小于空心轴的外径。因此，在空心轴相对于滚压头在纵向轴线方向上的相对位移期间，滚轮作用在空心轴的外周表面上使得空心轴的材料被移动，从而在空心轴中形成至少一个槽。

总体上，该方法能够简化制造，特别是简化用于空心轴上的粗略齿形状的制造。由于仅仅需要使空心轴在其纵向轴线方向上相对于滚压头运动以在空心轴中形成槽，所以可以在冷轧方法中容易地完成该机加工。

在一个优选实施例中，异形心轴与空心轴一起运动，以及，仅仅在空心轴的纵向轴线方向上实施异形心轴和空心轴相对于滚压头的运动。

由于异形心轴和空心轴的共同运动，所以使在异形心轴和空心轴之间存在的摩擦最小化，这是因为滚压头的滚轮在空心轴上工作以及相关联的至少一个槽的成型期间，在异形心轴和空心轴之间不发生相对位移。

在另外的优选实施例中，通过空心轴相对于滚压头沿着槽长度的连续的前进运动在空心轴上制造具有槽长度的至少一个槽，其中，滚压头的滚轮在纵向方向上沿着空心轴滚动。

连续的前进运动是指空心轴和滚压头在整个槽长度上的相对运动并且没有反向。优选地，以恒定的速度或以受限定的速度分布产生该运动。

如果通过连续的前进运动在空心轴上制造槽，则使空心轴在纵向方向上相对于滚压头(特别是相对于滚压头的滚轮)运动一次足矣。在该情况下，滚轮将力作用在空心轴上从而在空心轴上形成槽。因此，可以减小在空心轴上制造槽所需的机加工时间。由于滚压头的滚轮仅仅在纵向轴线方向上沿着空心轴滚动，所以在空心轴和滚压头之间存在简单的相对运动，而不需要任何艰难的协作。