[发明专利]生产伸缩转向轴的异型中空轴的方法和伸缩转向轴

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于生产机动车辆的伸缩转向轴的异型中空轴的方法，该方法包括提供要被加工的中空轴和具有至少一个辊的辊成型头，其中，通过使中空轴相对于辊成型头移动而在中空轴中产生凹槽。此外，本发明涉及根据权利要求9的前序部分的用于机动车辆的转向轴。

背景技术

机动车辆中的伸缩转向轴使转向轴能够调节，使得可以在转向轴的纵向方向上调节方向盘的位置。此外，在碰撞的情况下，转向轴能够被推在一起，这有效地防止了转向轴进一步移动到乘客舱室的内部并造成乘客受伤。这通常通过设置两个相互伸缩的轴或中空轴来实现，这两个相互伸缩的轴或中空轴一起形成可以通过轴的相对伸缩运动而适当地缩短或伸长的转向轴。

US 8,460,116公开了一种滚动滑动轴，该滚动滑动轴包括内轴和外轴，在内轴与外轴之间布置有线性的滚珠导轨。为了设置外滚珠滚道，滚动滑动轴的外轴由圆环部段形成。这导致多个单独部件的相对复杂的设计。

DE10 2008 041 155 A1提出了一种用于伸缩转向轴的外管，该外管是围绕内轴的外轴。在轴之间的径向空间中布置有滚珠。在平行于转向轴的纵向轴线的伸缩期间，这些滚珠抵靠内轴的外侧部和外轴的内侧部滚动，从而确保了容易的调节性。为此，在外管中形成具有截面形状为圆形部段的凹槽状的滚珠滚道，该滚珠滚道沿纵向方向轴向延伸。为了形成滚珠滚道，外管包括在圆周上变化的壁厚，从而导致产生外管的横截面几何形状需要相对较大的制造成本。

在EP 1 693 579 A2中描述了类似地形成的伸缩转向轴。该伸缩转向轴同样包括布置在相互伸缩的轴之间并且能够在纵向轴线的方向上滚动的滚珠。在该设计中，内轴和外轴设置有径向相对的相应的滚珠滚道。内轴形成为大块锻件，外轴包括与上述DE 10 2008 041 155A1中的外轴类似的复杂的横截面几何形状。

根据CH 579 427 A5已知一种制造异型中空轴的方法，其中中空轴在其通过具有环状的异型滚轴或辊的辊成型头的加工期间围绕中空轴的纵向轴线转动，使得由相应的滚轴进行的连续的单次滚压过程沿着中空轴表面的螺旋区域彼此相邻地进行。以这种方式，可以高精度地制造异型中空轴。然而，所需的转动和前进运动以及快速跟随的突然的单个滚压过程使得已知的方法技术上复杂且费时，因此昂贵而不适合于制造转向轴。

现有技术中已知的伸缩转向轴的缺点是形成用作滚珠或滚动体滚道的凹槽的制造费用相对较大。

发明内容

从已知的现有技术出发，本发明提出要解决的一个问题是提供一种用于生产机动车辆的伸缩转向轴的异型中空轴的改进且更经济的方法。

该问题通过具有权利要求1的特征的方法来解决。有利的改型将从从属权利要求显现出。

因此，提出了一种用于生产机动车辆的伸缩转向轴的异形中空轴的方法，该方法包括提供要被加工的中空轴和具有至少一个辊的辊成型头，其中，通过使中空轴相对于辊成型头移动而在中空轴中产生凹槽，其中，根据本发明提出为形成凹槽而使中空轴仅在中空轴的纵向轴线的方向上相对于辊成型头移动。

根据本发明的方法的一个特殊特征在于在辊成形期间不需要复杂的旋转运动。被加工的中空轴以纯线性的前进运动移动穿过辊成型头，同时至少一个辊、优选地几个辊机械地作用在中空轴的外套筒表面上。以这种方式，每次，辊在与中空轴的纵向轴线平行的纵向方向上行进而使凹槽状凹陷部成形。

本发明的一个益处在于，与用于生产异型中空轴的现有技术中已知的成型方法相比，不需要工件的任何组合的旋转前进运动，使得制造布局可以不那么复杂。此外，实现了显著缩短的周期时间，从而使得能够进行特别流线化的生产。只有以这种方式实现的高生产率使得辊成型方法的使用在经济上适用于对汽车工业的伸缩转向轴的生产。

当产生凹槽时，材料从具有起始半径的圆周区域移动到具有比起始半径小的半径的圆周区域。所形成的凹槽用作用于传递伸缩转向轴的旋转运动的转矩的形状元件。

为了生产伸缩转向轴，外中空轴和伸缩地位于外中空轴内的内中空轴以凹槽彼此对应的方式布置。根据本发明的方法，外中空轴的内套筒表面中的凹槽借助于中空轴的不向内移位的区域形成。相反地，内中空轴的外套筒表面中的凹槽在辊成型期间由中空轴的向内移位的区域形成。