滑動套筒坯件和具有由該坯件制成的滑動套筒的機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制造滑動套筒（1）的滑動套筒坯件（1’），該滑動套筒用于機動車轉(zhuǎn)向心軸的轉(zhuǎn)向心軸軸體（10），其中所述滑動套筒坯件（1’）具有筒形形狀并且在一端部上具有帶凸緣（4）的區(qū)段（6），從該凸緣起沿徑向伸出的翼狀接片（5）朝向端部方向延伸?；瑒犹淄才骷?’）是冷擠壓構(gòu)件，該冷擠壓構(gòu)件在所述區(qū)段（6）上具有在該區(qū)段（6）的部分長度上延伸的預制齒部（3）。
【專利說明】滑動套筒坯件和具有由該坯件制成的滑動套筒的機動車轉(zhuǎn) 向心軸裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種滑動套筒坯件，該滑動套筒坯件適用于由其為機動車轉(zhuǎn)向心軸裝 置的轉(zhuǎn)向心軸軸體實現(xiàn)滑動套筒，本發(fā)明還涉及機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置本身。

【背景技術(shù)】
[0002] 已知的轉(zhuǎn)向心軸裝置具有轉(zhuǎn)向心軸軸體和滑動套筒，所述轉(zhuǎn)向心軸軸體包括在端 側(cè)具有外齒部的軸區(qū)段，滑動套筒在其大部分長度上具有內(nèi)齒部?；瑒犹淄驳膬?nèi)齒部在轉(zhuǎn) 向心軸裝置中與轉(zhuǎn)向心軸軸體的外齒部可移動地嚙合。為實現(xiàn)盡可能直接地傳遞轉(zhuǎn)向心軸 的轉(zhuǎn)向力矩并同時在滑動套筒和轉(zhuǎn)向心軸軸體之間建立在運行中安靜工作的連接，轉(zhuǎn)向心 軸軸體一般利用塑料包覆注塑。
[0003] 滑動套筒的齒部通過鍛造產(chǎn)生是已公開的，因為由此可以實現(xiàn)高精度設計的齒。 在鍛造中，向空心的滑動套筒中插入具有齒狀輪廓的芯件，然后從外部沿徑向利用鍛造加 工套筒，其中套筒的內(nèi)輪廓形成芯件的齒輪廓，而同時套筒的橫截面變小。套筒的外輪廓仍 保持光滑。
[0004] 由于結(jié)構(gòu)上的原因，這種類型的滑動套筒在安裝狀態(tài)下在指向扭轉(zhuǎn)減振器方向的 端部上設有凸緣，在該凸緣的連接部上設有翼狀接片，所述套筒借助該翼狀接片埋入到位 于轉(zhuǎn)向心軸裝置端部的扭轉(zhuǎn)減振器上的相應的空隙中。由此使套筒處于規(guī)定的角位置。
[0005] 在扭轉(zhuǎn)減振器上構(gòu)成止擋的該凸緣位于如下的區(qū)段中：直至該區(qū)段的開端處能借 助鍛造進行加工。在存在翼狀件和凸緣的區(qū)域中不能從外部進行鍛造。
[0006] 由此，由上述的齒部所生成的滑座在滑動路徑方面是有限的。這一點之所以是有 缺點的，是因為在將發(fā)動機裝入車輛時轉(zhuǎn)向心軸應當盡可能遠地后撤，以使其不會與發(fā)動 機產(chǎn)生干涉。在此同時必須保持轉(zhuǎn)角位置不變，以能夠毫無阻礙地將轉(zhuǎn)向心軸安裝到轉(zhuǎn)向 傳動機構(gòu)上。
[0007] 但如果轉(zhuǎn)向心軸相應后撤，那么這個要求就不能實現(xiàn)，這是因為由于在滑套的一 個端部上缺少內(nèi)齒部而使轉(zhuǎn)向心軸能自由轉(zhuǎn)動。
[0008] 原則上，金屬質(zhì)的空心筒狀精密件可以不是通過鍛造而是以冷擠壓方法成型。這 種類型的方法在DE102005033188A1中得到公開。在此使用棒料作為原材料并且在對其修 整后制成坯料件，該坯料件在外部的周向表面上被切削并被加工出內(nèi)孔。通過冷擠壓，該坯 料件可以成型成具有所希望的內(nèi)部和外部幾何結(jié)構(gòu)并被提供外齒部。
[0009] -種長度可變的、在安裝發(fā)動機時自身可以后撤的轉(zhuǎn)向心軸在DE19750005C1中 得到公開：在此，該長度可變的轉(zhuǎn)向心軸具有至少兩個同軸設置的、軸向可移動的管件，其 中一個管件形狀鎖合地設置以用于傳遞轉(zhuǎn)矩。內(nèi)部型材和外部型材的外、內(nèi)周輪廓由具有 交替的曲率半徑的彎曲部構(gòu)成；在這兩個型材間存在延伸的間隙。在該間隙中容納有由高 分子材料制成的滑動套筒，該滑動套筒沿其周向輪廓僅局部地并且交替地貼靠在型材的界 定出該間隙的壁部上。所述滑動套筒交替地貼靠在內(nèi)部型材的凸出部段和外部型材的凹入 部段上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 基于現(xiàn)有技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡單且有利于制造的轉(zhuǎn)向心 軸裝置，當轉(zhuǎn)向心軸沿滑動套筒軸向移位的情況下該轉(zhuǎn)向心軸裝置仍允許保持心軸在轉(zhuǎn)向 傳動機構(gòu)上的轉(zhuǎn)角位置。
[0011] 由具有權(quán)利要求1特征的滑動套筒坯件提供解決該技術(shù)問題所需的滑動套筒。
[0012] 由具有權(quán)利要求2特征的裝置來解決提供得到改進的轉(zhuǎn)向心軸裝置的技術(shù)問題。
[0013] 在從屬權(quán)利要求中列出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向心軸裝置的改進方案。
[0014] 為實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置，根據(jù)本發(fā)明首先提出了滑動套筒坯 件，該滑動套筒坯件可以為機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置的轉(zhuǎn)向心軸軸體提供滑動套筒。該坯件具 有筒形形狀并且在它的一端部上具有一區(qū)段，該區(qū)段具有環(huán)繞的凸緣和從該凸緣起一直延 伸到套筒端部的徑向伸出的翼狀接片。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的滑動套筒坯件在此是在制造時直接獲得內(nèi)齒部的冷擠壓構(gòu)件，所述 內(nèi)齒部在上述區(qū)段的部分長度上延伸。該區(qū)段是那種不進行鍛造加工的區(qū)段。
[0016] 這樣，由根據(jù)本發(fā)明的滑動套筒坯件提供了一種構(gòu)件，該構(gòu)件能在進一步加工時 以已知方式利用鍛造成型為具有另外的、鍛造的齒部的滑動套筒。
[0017] 因此，由根據(jù)本發(fā)明制成的滑動套筒坯件提供的滑動套筒具有兩個內(nèi)齒部：即從 滑動套筒一個端部延伸至具有凸緣的區(qū)段的第一內(nèi)齒部，其中該第一內(nèi)齒部由鍛造制造； 和第二內(nèi)齒部，也就是所謂的預制齒部，該第二內(nèi)齒部處于與第二端部相鄰的區(qū)段中。這樣 實現(xiàn)了一種滑動套筒，該滑動套筒幾乎在其整個程度上具有內(nèi)齒部并且可以為轉(zhuǎn)向心軸軸 體提供更長的、受引導的滑動路徑。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置包括這種帶有外齒部的轉(zhuǎn)向心軸軸體和滑動 套筒，所述外齒部是轉(zhuǎn)向心軸的一部分，轉(zhuǎn)向心軸軸體能以軸向可動的方式被接納在滑動 套筒中。所述滑動套筒具有優(yōu)點地由根據(jù)本發(fā)明的滑動套筒坯件制成并由此具有已知的、 鍛造的內(nèi)齒部，所述內(nèi)齒部從滑動套筒的第一端部朝向靠近第二端部的區(qū)段的方向延伸， 所述區(qū)段具有凸緣和沿徑向伸出的翼狀接片。在轉(zhuǎn)向心軸裝置的裝入位置中，鍛造的內(nèi)齒 部與轉(zhuǎn)向心軸軸體的外齒部滑動嚙合。
[0019] 此外，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向心軸軸體在所述區(qū)段的部分長度上具有根據(jù)本發(fā)明的預 制齒部，該預制齒部在轉(zhuǎn)向心軸軸體的安裝位置中與外齒部嚙合。在此，轉(zhuǎn)向心軸軸體在裝 入位置中通過嚙合而占據(jù)的轉(zhuǎn)角位置或者說利用其使轉(zhuǎn)向心軸軸體定位的轉(zhuǎn)角位置通過 轉(zhuǎn)向心軸軸體從鍛造的內(nèi)齒部到預制齒部的過渡而得到保持。
[0020] 轉(zhuǎn)向心軸軸體的外齒部的長度可以具有優(yōu)點地被選擇成，即轉(zhuǎn)向心軸軸體在從裝 入位置過渡到安裝位置時不間斷地通過滑動套筒的鍛造的內(nèi)齒部和預制齒部引導。
[0021] 轉(zhuǎn)向心軸軸體的外齒部可以通過包覆注塑來提供。
[0022] 此外，轉(zhuǎn)向心軸軸體的預制齒部可以具有如下的齒參數(shù)：使得在安裝結(jié)構(gòu)中在預 制齒部和外齒部之間提供公差補償間隙。由此補償例如尤其通過冷擠壓方法產(chǎn)生的制造公 差。
[0023] 另一種補償制造公差的可能方案可以通過使鍛造區(qū)域中的齒部在滑動套筒中具 有缺齒來實現(xiàn)。這樣可以在鍛造區(qū)域中使轉(zhuǎn)向心軸軸體具有組齒/齒塊（Blockzahn)。而 在滑動套筒的預制齒部區(qū)域中只有一個缺齒。
[0024] 所述的優(yōu)點和其他優(yōu)點由下面借助附圖的說明顯現(xiàn)出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 在說明中對附圖的引用起到輔助說明和方便理解對象的作用?；鞠嗤蛳嗨频?對象或?qū)ο蟛糠挚梢跃哂型桓綀D標記。附圖僅是本發(fā)明的實施方式的示意圖。
[0026] 其中示出：
[0027] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的滑動套筒坯件的縱剖面圖，
[0028] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的滑動套筒的縱剖面圖，
[0029] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的滑動套筒的縱向視圖，
[0030] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的滑動套筒的縱剖面圖，其中插入了轉(zhuǎn)向心軸軸體，
[0031] 圖5a示出在鍛造區(qū)域中的滑動套筒齒部的透視俯視圖，
[0032] 圖5b示出預制齒部的透視俯視圖，
[0033] 圖5c示出圖5b的細節(jié)圖。

【具體實施方式】
[0034] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的滑動套筒坯件Γ，其適用于被進一步加工成在圖1中以側(cè) 剖面示出并且在圖2中以側(cè)視圖示出的滑動套筒1。該滑動套筒坯件是冷擠壓構(gòu)件，其設計 為空心筒并在其一個端部上具有其中設有凸緣4的區(qū)段，翼狀接片5如圖3所示地從該凸 緣起直至端部沿徑向延伸出來。
[0035] 借助所述翼狀接片，如圖2至圖4所示的成品套筒埋入圖4所示的扭轉(zhuǎn)減振器15 中。為此在扭轉(zhuǎn)減振器15中設有與翼狀接片5接合的相應間隙，由此使套筒1處于規(guī)定的 角位置。同樣如圖4所示，凸緣4在此構(gòu)成了扭轉(zhuǎn)減振器上止擋。
[0036] 如由現(xiàn)有技術(shù)已知的，滑動套筒1本身具有鍛造的內(nèi)齒部2,所述內(nèi)齒部以如下方 式在滑動套筒坯件Γ中實現(xiàn)：利用已知的鍛造方法可以高精度地制造內(nèi)齒部2,其方法是 將一具有齒狀輪廓的芯件插入空心的滑動套筒坯件1中。這時便可以在徑向上從外部鍛造 加工坯件Γ，其中套筒的內(nèi)輪廓形成芯件的齒部輪廓。在此如圖2、3、4所示，坯件Γ的橫 截面減小并形成成品套筒1的形狀。出于結(jié)構(gòu)原因，在鍛造中出現(xiàn)過渡區(qū)，使得套筒1的由 于鍛造而變細的橫截面朝向凸緣4的方向稍呈漏斗形地拓寬。
[0037] 該過渡部經(jīng)凸緣一直到帶翼狀接片5的套筒1端部的區(qū)域在下文中被稱為區(qū)段6。 在該區(qū)段中不能利用鍛造來制造內(nèi)齒部。因此根據(jù)本發(fā)明，滑動套筒坯件Γ直接作為冷擠 壓構(gòu)件被制成，該冷擠壓構(gòu)件在區(qū)段6上具有在區(qū)段6的大部分長度上延伸的預制齒部3。 術(shù)語"預制齒部"表明：該第一齒部3在鍛造的內(nèi)齒部2前被制成。
[0038] 由此可以按照本發(fā)明制造出幾乎在其整個長度上具有內(nèi)齒部2、3的套筒1，其中 實現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向心軸裝置的加長的滑座11、2、3,在該轉(zhuǎn)向心軸裝置中，作為轉(zhuǎn)向 心軸的一個區(qū)段并具有外齒部11的轉(zhuǎn)向心軸軸體10如圖4所示在滑動套筒1中以軸向可 動的方式插入到套筒1的具有鍛造的內(nèi)齒部2的區(qū)段中。
[0039] 該改善的滑動路徑的意義在于，在將發(fā)動機裝入車輛時為避免轉(zhuǎn)向心軸裝置與發(fā) 動機相干涉而應當使轉(zhuǎn)向心軸盡可能遠地后移。但是轉(zhuǎn)向心軸的預先設定的轉(zhuǎn)角位置為了 使心軸不受阻礙地安裝到轉(zhuǎn)向機構(gòu)上而必須得到保留。這只有在轉(zhuǎn)向心軸軸體始終在滑動 套筒中被引導時才能得到確保。根據(jù)本發(fā)明的機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置達到了這一要求，該轉(zhuǎn) 向心軸裝置提供了具有幾乎連續(xù)的內(nèi)齒部2、3的滑動套筒1。這樣，轉(zhuǎn)向心軸在插入到所述 滑動套筒1中以后在任何時間點上都不能再自由轉(zhuǎn)動。在此可設想：內(nèi)齒部3以簡單的構(gòu) 造方式由相應兩個彼此沿直徑相對設置的齒組成，其中每一對的齒較為接近地并排設置， 使得外齒部11的相應一個齒能帶有間隙地嚙合到這兩個齒之間的齒缺中。
[0040] 之所以這樣，是因為在轉(zhuǎn)向心軸裝置的裝入位置中，鍛造的內(nèi)齒部2與轉(zhuǎn)向心軸 軸體10的外齒部11相嚙合；并且在轉(zhuǎn)變到發(fā)動機安裝位置時一在該位置中后撤的轉(zhuǎn)向 心軸軸體在滑動套筒1中朝向扭轉(zhuǎn)減振器15的方向移動--轉(zhuǎn)向心軸軸體10直接從滑動 套筒1的鍛造的內(nèi)齒部2進一步移動到預制齒部3。該轉(zhuǎn)向心軸裝置由此具有加長的滑動 路徑，在該加長的滑動路徑中同時具有可靠的引導。可以如技術(shù)人員已知地那樣，例如通過 設置一沿周向圍繞轉(zhuǎn)向心軸軸體設置的安裝止擋環(huán)來實現(xiàn)所希望的滑動路徑限制。
[0041] 如圖4進一步所示，套筒1局部地被密封環(huán)13包圍，該密封環(huán)上滑動地座置有一 軸圈/皮碗(Manschette)，該軸圈為轉(zhuǎn)向心軸裝置穿過機動車駕駛室駕駛室端壁的通道隔 離發(fā)動機排熱和噪音。
[0042] 圖5示出滑動套筒1的鍛造的內(nèi)齒部區(qū)域，所述滑動套筒在此具有缺齒12,以提供 一定的間隙來補償制造公差。作為與缺齒對應的元件，可以在轉(zhuǎn)向心軸軸體1上設有未示 出的組齒。由于轉(zhuǎn)向心軸軸體1具有也可以提供齒部的塑料包覆部，所以組齒可以由塑料 構(gòu)成。這種類型的塑料包覆部尤其利于盡可能直接地傳遞轉(zhuǎn)向力矩以及在轉(zhuǎn)向心軸和滑動 套筒之間建立盡可能安靜的連接。
[0043] 如圖5b進一步所示，在預制齒部的區(qū)域中在滑動套筒1中同樣可以存在缺齒12。 由此并通過區(qū)段6中的更大的齒部3,可以使制造公差得到補償，因此這種結(jié)構(gòu)可能是需要 的，這是因為作為冷擠壓構(gòu)件的滑動套筒坯件的冷成型在必要時實現(xiàn)的預制齒部不如通過 鍛造制造的內(nèi)齒部精確。
[0044] 圖5b中的細節(jié)圖示出，通過在滑動套筒1的相應選擇的齒參數(shù)3、11和由此產(chǎn)生 的--盡管引導可靠仍然提供的--公差補償間隙中，而產(chǎn)生一定的間隙來緩解所述的制 造公差。
[0045] 這樣確保了 ：利用根據(jù)本發(fā)明的機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置在轉(zhuǎn)向心軸從裝入位置到安 裝位置的過渡中所希望的轉(zhuǎn)角位置在任何時候都被保持。
[0046] 此外根據(jù)本發(fā)明的加長的滑動路徑有助于補償車輛公差，從而在車輛運行中能夠 補償較小的運動。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于制造滑動套筒（1)的滑動套筒坯件（Γ)，該滑動套筒用于機動車轉(zhuǎn)向心軸 的轉(zhuǎn)向心軸軸體（10)，其中所述滑動套筒坯件（Γ)具有筒形形狀并且在一端部上具有帶 凸緣（4)的區(qū)段（6)，從該凸緣起沿徑向伸出的翼狀接片（5)朝向端部的方向延伸，其特征 在于，所述滑動套筒坯件（Γ )是冷擠壓構(gòu)件，該冷擠壓構(gòu)件在所述區(qū)段（6)上具有在該區(qū) 段（6)的部分長度上延伸的預制齒部（3)。
2. -種機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置，所述機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置具有帶外齒部（11)的轉(zhuǎn)向心 軸軸體（10)和滑動套筒（1 )，所述轉(zhuǎn)向心軸軸體（10)能被接納在該滑動套筒中，其中滑動 套筒（1)具有鍛造的內(nèi)齒部（2)，該內(nèi)齒部從滑動套筒（1)的第一端部朝向靠近第二端部的 區(qū)段（6)的方向延伸，所述區(qū)段具有凸緣（4)，從該凸緣起沿徑向伸出的翼狀接片（5)朝向 第二端部的方向延伸， 其中在轉(zhuǎn)向心軸裝置的裝入位置中，鍛造的內(nèi)齒部（2)在機動車中與轉(zhuǎn)向心軸軸體 (10)的外齒部（11)相嚙合， 其特征在于， 滑動套筒在所述區(qū)段（6)的部分長度上具有預制齒部（3)，該預制齒部在轉(zhuǎn)向心軸軸 體（10)的安裝位置中與外齒部（11)嚙合， 其中，轉(zhuǎn)向心軸軸體（10)在裝入位置中通過嚙合而處在的角位置通過轉(zhuǎn)向心軸軸體 (10)從鍛造的內(nèi)齒部（2)向預制齒部（3)的過渡而得到保持。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)向心軸軸體（10)的外 齒部（11)的長度被選擇成，使得轉(zhuǎn)向心軸軸體（10)在從裝入位置向安裝位置過渡時不間 斷地通過滑動套筒（1)的鍛造的內(nèi)齒部（2)和預制齒部（3)來引導。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)向心軸軸體（10)的外 齒部（11)通過包覆注塑來提供。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4至少之一所述的機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置，其特征在于，所述滑動 軸（10)的預制齒部（3)的齒參數(shù)在安裝結(jié)構(gòu)中在預制齒部（3)和外齒部（11)之間提供公 差補償間隙。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5至少之一所述的機動車轉(zhuǎn)向心軸裝置，其特征在于，滑動套筒 (3)的鍛造的內(nèi)齒部（2)和預制齒部（3)具有至少一個缺齒（12)并且轉(zhuǎn)向心軸軸體（10)的 外齒部（11)具有至少一個組齒， 其中根據(jù)缺齒（12)和根據(jù)轉(zhuǎn)向心軸軸體（10)的預定的轉(zhuǎn)角位置來對組齒定位進行選 擇。
【文檔編號】B21C23/18GK104105632SQ201180050478
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2010年10月21日
【發(fā)明者】A·赫本斯特雷特, M·施維格 申請人:戴姆勒股份公司