DE4329735A1 - Lenkspindel für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Lenkspindel für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zu deren Herstellung

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DE4329735A1
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Gottfried Dipl Ing Schremmer
Klaus Dipl Ing Brandes
Hanno Dipl Ing Lox
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Uwe Dipl Ing Affolderbach
Joachim Dipl Ing Kieserling
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Daimler Benz AG
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Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkspindel für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 7 oder 8, wie beides aus der gattungsbil­ dend zugrundegelegten JP 2-286468 A als bekannt hervorgeht.
Die gattungsgemäß zugrundegelegte JP 2-286468 A zeigt eine Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges und ein Verfahren zu deren Herstellung. Die Lenkspindel weist eine Steckverbindung auf, die im wesentlichen aus einem axial ausgerichteten Keilwellen­ profil, das endseitig an einer Welle angeordnet ist, und einem das Keilwellenprofil aufnehmenden Aufnahmerohr gebildet ist. Der Innendurchmesser des Aufnahmerohres entspricht weitgehend dem Außendurchmesser des Keilwellenprofiles und bildet ein Keilnabenprofil aus. Das Keilwellenprofil ist mit zwei Ker­ bungen versehen, deren Tiefe größer ist als die Tiefe der ein­ zelnen, das Keilwellenprofil bildenden Keile. Das Aufnahmerohr weist Öffnungen auf, die bei zusammengefügter Steckverbindung der Kerbung gegenüberliegen. Nachdem das Keilwellenprofil bzgl. seiner axialen Relativlage zu dem Aufnahmerohr justiert ist, wird durch diese Öffnung ein Harz bzw. ein Kunststoff einge­ gossen, der die Kerbungen ausfüllt und darin aushärtet. Nachdem der Kunststoff unter Volumenausdehnung abbindet, wird eine ra­ diale Vorspannung der Steckspindel erzeugt, die ein etwaiges Verdrehspiel beseitigt. Durch diese Maßnahme, insbesondere durch die in den Öffnungen stehenbleibenden Zapfen aus Kunststoff, die monolithisch mit dem abgebundenen Kunststoff in den Kerbungen verbunden sind, ist die Steckverbindung in axi­ aler Richtung festgelegt. Eine Axialverschiebung zwischen der Welle und dem Aufnahmerohr ist, da hierbei die Zapfen abge­ schert werden müssen, nur unter Aufwendung hoher Kräfte mög­ lich, wie sie bspw. bei einem Unfall auftreten. Eine in Axial­ richtung gerichtete Relativbewegungen zwischen der Welle und dem Aufnahmerohr bzw. Dämpfung dieser Bewegung, bspw. zur Un­ terdrückung von an einem der beiden Teile der Steckverbindung angreifenden Vibrationen, ist unmöglich. Bei Lenkungskonstruk­ tionen, die federungsbedingt oder aus sonstigen Gründen eine axiale Relativbewegung gegenüber der Lenkspindel ausführen, ist die vorbekannte Lenkspindel allerdings ungeeignet.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäß zugrunde­ gelegte Lenkspindel dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Lenkspindel bei geringen Herstellungskosten und bei einem mög­ lichst geringem Verdrehspiel eine axiale Relativbewegung zwi­ schen der Welle und der Aufnahmehülse ermöglicht. Des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine derartige Lenkspindel vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird bei der zugrundegelegten Lenkspindel erfin­ dungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bzw. bei dem Verfahren mit den kennzeichnenden Verfahrens­ schritten des Anspruchs 7 bzw. 8 gelöst.
Durch die anspruchsgemäße Beschichtung der Keile des Keilwel­ lenprofils bzw. des Keilnabenprofiles mit einer gummielasti­ schen Kunststoffschicht kann eine leichte axiale Verschiebbar­ keit mit einer guten Spielfreiheit in Drehrichtung kombiniert werden. Ferner kann die gummielastische Kunststoffschicht re­ lativ einfach und kostengünstig maßgenau auf das Keilwellen­ profil bzw. Keilnabenprofil angebracht werden kann. Des weiteren ist der axiale Längenausgleich in der Steckverbindung bei geringer Kraft möglich, wobei die Steckverbindung trotzdem in Drehrichtung spielfrei ist, was bei der Anwendung der Lenk­ spindel besonders wichtig ist. Diese Art der Drehspielbeseiti­ gung ist im übrigen wesentlich wirkungsvoller und in der Her­ stellung preisgünstiger als eine mechanische Spieleinstellung beispielsweise durch eine geschlitztes und im Umfang verrin­ gerbares Aufnahmerohr.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un­ teransprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Welle einer Lenkspindel mit unbeschichtetem Keilwellenprofil,
Fig. 2 ein Aufnahmerohr einer Lenkspindel mit unbeschichtetem Keilnabenprofil,
Fig. 3 einen Ausschnitt eines Querschnittes durch eine zu­ sammengesteckte Lenkspindel mit beschichtetem Keil­ wellenprofil im Bereich der Steckverbindung,
Fig. 4 einen parallel zur Rotationsachse der Lenkspindel ge­ führten Längsschnitt durch einen Keil der Steckver­ bindung entlang der Linie IV-IV,
Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Formwerkzeug zum Be­ schichten des Keilwellenprofiles mit in das Formwerk­ zeug eingestecktem Keilwellenprofil entlang der Linie V-V,
Fig. 6 einen Querschnitt durch das Formwerkzeug mit in das Formwerkzeug eingestecktem Keilwellenprofil nach Fig. 5 entlang der Linie VI-VI,
Fig. 7 einen Querschnitt eines in das Aufnahmerohr einge­ steckten Formwerkzeuges zum Beschichten des Keil­ nabenprofiles entlang der Linie VII-VII und
Fig. 8 einen axialen Längsschnitt des in das Aufnahmerohr ein­ gesteckten Formwerkzeuges zum Beschichten des Keilnabenprofiles entlang der Linie VIII-VIII.
In Fig. 1 ist eine aus Stahl gefertigte Welle 6 einer Lenk­ spindel für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Die Welle 6 weist an ihrem einen Endbereich einen Flansch 15 für ein Kreuzgelenk auf. Der andere Endbereich der Welle 6 weist einen Steckzapfen 16 mit außenseitig angeordnetem Keilwellenprofil 8 auf, wobei das Keilwellenprofil 8 durch gleichmäßig am Umfang des Steck­ zapfens 16 angeordnete und einen prismatische Querschnitt auf­ weisenden Keile 2 und Nuten 3 gebildet ist.
In Fig. 2 ist ein ebenfalls aus Stahl gefertigtes Aufnahmerohr 1 dargestellt, das an seinem Innenumfang ein Keilnabenprofil 7 aufweist, welches etwa dem Keilwellenprofil 8 entspricht und gleichfalls durch axial ausgerichtete gleichmäßig am Innenum­ fang angeordnete Keile 2′ prismatischen Querschnittes und Nuten 3′ prismatischen Querschnittes gebildet ist.
Das Keilwellenprofil 8 der Welle 6 bildet zusammen mit dem Keilnabenprofil 7 des Aufnahmerohres 1 eine Steckverbindung der Lenkspindel aus, wobei das Keilwellenprofil 8 in das Keilna­ benprofil 7 eingesteckt wird.
Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, weisen die einen prismatische Querschnitt aufweisenden Keile 2 des Keilwellenprofiles 8 im Bereich des Aufnahmerohres 1 gegenüber den Nuten 3′ des Keil­ nabenprofiles 7 in Umfangsrichtung ein Untermaß 4 auf, während die Nuten 3 des Keilwellenprofiles 8 gegenüber den Keilen 2′ des Keilnabenprofiles 7 ein sinnvollerweise dem Betrag des Un­ termaß 4 entsprechendes übermaß aufweisen.
In den durch das Unter- 4 bzw. Übermaß gebildeten Freiräumen ist eine Kunststoffschicht 5 aus gummielastischen Kunststoff angeordnet, dessen Shore-Härte günstigerweise etwa 60 bis 70 Grad beträgt. Die Kunststoffschicht 5 ist haftend an der Ober­ fläche 11 des Keilwellenprofiles 8 angeordnet. Die Haftung der entlang des Umfangs des Keilwellenprofiles 8 mit ungefähr gleichmäßiger Materialdicke aufgebrachten Kunststoffschicht 5. kann durch Adhäsion und/oder durch Formschluß der Kunststoff­ schicht 5 mit dem Keilwellenprofil 8 erfolgen. Durch die zu­ mindest im Bereich zwischen den Nutenflanken 10, 10′ und den zugeordneten Keilen 3, 3′ etwa gleichmäßige Materialstärke der Kunststoffschicht 5 wird eine über den Umfang gleiche Bean­ spruchung aller Elemente der Steckverbindung erreicht.
Um einen Formschluß zu erreichen ist es vorteilhaft die Ober­ fläche 11 des zu beschichtenden Keilwellenprofiles 8, mit Hinterschneidungen und/oder Bohrungen und/oder quer zur Axial­ richtung verlaufende Rillen oder dgl. zu versehen.
Durch die beschriebene Beschichtung des Keilwellenprofiles 7 mit der Kunststoffschicht 5 ist eine axiale Bewegungsfreiheit zwischen der Welle 6 und dem Aufnahmerohr 1 garantiert, wobei gleichzeitig das Verdrehspiel zwischen dem Aufnahmerohr 1 und der Welle 6 zumindest weitgehend unterbunden ist. Ferner wird durch diese Maßnahme eine Axialbewegung der beiden Teile zu­ einander gedämpft, was insbesondere bei einer Übertragung von Vibrationen von einem Teil der Steckverbindung auf das andere Teil günstig ist.
Um die Dämpfung der Axialbewegung einfacher und komfortabler einzustellen, ist es von Vorteil, wenn die Keile 2′ und die Nuten 3′ des unbeschichteten Keilnabenprofiles 7 gleichfalls ununterbrochen ausgebildet sind.
Eine weitere zweckmäßige Maßnahme ist es, die Kunststoffschicht 5 derart auszubildet, daß sie im entspannten Zustand gegenüber dem Keilnabenprofil 7 ein übermaß und/oder gegenüber dem Keil­ wellenprofil 8 ein Untermaß aufweist. Durch diese Ausgestaltung der Kunststoffschicht 5 ist die Steckverbindung im zusammenge­ bauten Zustand, bedingt durch die Eigenelastizität der Kunst­ stoffschicht 5, in Radialrichtung vorgespannt und weist gute Dämpfungseigenschaften und auch eine nochmals verringertes Verdrehspiel auf.
Um eine sichere Steckverbindung zu gewährleisten, muß die Ein­ stecktiefe 9 des Keilwellenprofiles 8 in das Keilnabenprofil 7 größer als der Betrag der in axialer Richtung gemessenen, ma­ ximal zu erwartenden Relativbewegung der beiden Teile zueinan­ der, wobei in diesen Fall die Kunststoffschicht 5 sinnvoller­ weise eine axiale Erstreckung aufweist, die größer ist als diese maximale Relativbewegung zwischen Welle 6 und Aufnahme­ rohr 1 ist.
Das Einstecken der Welle 6 in das Aufnahmerohr 1 kann dadurch erleichtert werden, daß die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Keile 2 des Keilwellenprofiles 8 in Richtung zunehmender Einstecktiefe 9 zunimmt, wogegen die Nutenflanken 10, 10′ des Keilnabenprofiles 7 in Axialrichtung parallel zueinander aus­ gebildet sind. Hierbei ist ferner von Vorteil, daß sich die Dämpfungscharakteristik mit zunehmender Amplitude der Vibration verändert.
Durch die Ausgestaltung der Keile 2 des Keilwellenprofiles 8 derart, daß die mit der Kunststoffschicht 5 beschichteten Keile 2 axial teilweise vollständig aus dem gummielastischen Kunst­ stoff bestehen, ist auf einfache Weise eine Gewichtseinsparung und eine Einfluß auf die Dämpfungscharakteristik bei Vibratio­ nen erreicht. Dieser Vorteil kann zusätzlich noch dadurch ver­ bessert werden, indem die umfangsseitige Breite eines fertigen und bzgl. der Einsteckrichtung endseitig vollständig aus dem gmmmielastischen Kunststoff gebildeten Keiles 2 des Keilwellenprofiles 8 mit zunehmender Einstecktiefe 9 zunimmt, wobei allerdings die zugeordneten Nutenflanken 10, 10′ des Keilnabenprofiles 7 in Axialrichtung parallel zueinander aus­ gebildet sind.
Wie einfach ersichtlich, und daher nicht dargestellt, ist eine Umkehrung der Ausgestaltung des anhand der Fig. 1 bis 4 be­ schriebenen Ausführungsbeispieles gleichfalls möglich. In die­ sem Fall weist dann das Keilnabenprofil 7 eine auf dieser Oberfläche 11′ haftenden Kunststoffschicht 5 auf, wogegen die Oberfläche 11 des Keilwellenprofiles 8 unbeschichtet bleibt.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Lenkspindel wird in fol­ gendem beschrieben, wobei der Beschichtungsvorgang des Keil­ wellenprofiles 8 anhand der Fig. 5 und 6 dargestellt ist. In einem ersten, mechanischen Fertigungsschritt wird das Keilwel­ lenprofil 8 gegenüber dem Keilnabenprofil 7 mit Untermaß 4 hergestellt. Das Untermaß 4 wird derart bemessen, daß es höch­ stens der Stärke der im entspannten Zustand vorliegenden und später aufzutragenden Kunststoffschicht 5 aus gummielastischem Kunststoff entspricht. Günstiger ist es allerdings, das Unter­ maß geringer als die Materialstärke der im entspannten Zustand vorliegenden und später aufzutragenden Kunststoffschicht 5 zu wählen.
In einem zweiten, vorzugsweise mehrteiligen Fertigungsschritt wird auf die im ersten Fertigungsschritt erzeugte Oberfläche 11 des Keilwellenprofiles 8 eine Haftvermittlerschicht 12 für die nachfolgend aufzubringende gummielastische Kunststoffschicht 5 aufgetragen.
In einem dritten Fertigungsschritt wird die gummielastische Kunststoffschicht 5 unter Verwendung eines Formgebungswerk­ zeuges 13 auf das Keilwellenprofil 8 aufgetragen. Die aufge­ tragene Kunststoffschicht 5 umschließt das Keilwellenprofil 8 entlang einer Umfangslinie vollständig, wodurch das fertige, mit der Kunststoffschicht 5 beschichtete Keilwellenprofil 8 erzeugt wird.
Zur Beschichtung des Keilwellenprofiles 8 ist das Formwerkzeug 13 topfartig ausgebildet und weist eine umschlossene Gußform auf. Die körperliche Ausgestaltung der Gußform entspricht weitgehend der des Keilnabenprofiles 7, wobei der Querschnitt der Gußform größer ist als der entsprechende Querschnitt des Keilnabenprofiles 8 des Aufnahmerohres 1. Zur Realisierung der gewünschten Materialstärke der beschichtenden Kunststoffschicht 5 ist die Differenz zwischen diesen beiden Querschnitten ist größer als das Untermaß 4 zwischen dem Keilwellenprofil 8 der Welle 6 und dem Keilnabenprofil 7 des Aufnahmerohres 1. Beim Herstellungsvorgang der Kunststoffschicht 5 wird zuerst der flüssige Kunststoff in die Gußform eingefüllt und anschließend der zu beschichtende und mit der Haftvermittlungsschicht 12 versehene Endbereich der Welle 6 axial und radial lagedefiniert in die Gußform eingeführt. In der Gußform bindet der flüssige Kunststoff härtet zu der gummielastischen Kunststoffschicht 5 ab und verbindet sich mit der Oberfläche 11 des Keilwellenprofiles 8 des betreffenden Endbereiches. Diese i.a. rein adhäsive Verbindung kann zusätzlich noch durch unter­ schiedliche formschlüssige Maßnahmen, wie Hinterschneidungen im Endbereich, Aufrauhungen des Endbereiches oder dgl. verbessert werden.
Nachdem der Kunststoff abgebunden hat, wird das fertige und mit der Kunststoffschicht 5 versehene Keilwellenprofil 8 aus dem Formgebungswerkzeug 13 herausgezogen. Um diesen Arbeitsschritt zu erleichtern, ist es sinnvoll, die dem Kunststoff zugewandte Oberfläche der Gußform mit einer Schicht zu versehen, die höchstens eine geringe Haftung mit dem Kunststoff aufweist.
Zum Schluß wird dann das mit der Kunststoffschicht 3 versehene Keilwellenprofil 8 unter Vorspannung in Drehrichtung 14 spiel­ frei aber axialbeweglich mit dem Keilnabenprofil 7 zusammen­ gesteckt.
Zur Herstellung der Kunststoffschicht 5 hat es sich von Vorteil erwiesen, eine Mischung aus zwei miteinander reagierenden Kom­ ponenten zu verwenden, deren Komponenten unmittelbar vor der Verarbeitung zu der leicht fließenden Mischung zusammengemischt werden, wobei die Mischung in einer Aushärtezeit von 1 bis höchstens 2 Minuten zu einem dauerelastischen Zustand mit einer Shore-Härte von etwa 60 bis 70 Grad aushärtet. Der Auftrag der Kunststoffschicht 5 bzw. das Einbringen des Kunststoffes in die Gußform kann insbesondere durch ein druckbeaufschlagtes Spritzgießen erfolgen.
Im folgenden wird ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Lenkspindel beschrieben, wobei der Beschichtungsvorgang des nunmehr mit der Kunststoffschicht 5 zu beschichtenden Keilna­ benprofiles 7 anhand der Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird allerdings nur noch auf den dritten, das Beschichten des Keilnabenprofiles 7 be­ treffenden Arbeitsschritt eingegangen, da im Vergleich mit dem vorher beschriebenem Verfahren zur Herstellung einer Lenkspin­ del die sonstigen Verfahrensschritte zumindest ähnlich sind. Aus dem gleichen Grund wird auch auf den zum Beschichten ver­ wandten Kunststoff nicht mehr eingegangen.
In dem betreffenden dritten Fertigungsschritt wird die gummi­ elastische Kunststoffschicht 5 unter Verwendung eines Formge­ bungswerkzeuges 13′ auf das Keilnabenprofil 7 aufgetragen. Die aufgetragene Kunststoffschicht 5 umschließt das Keilnabenprofil 7 entlang einer Umfangslinie vollständig, wodurch das fertige, mit der Kunststoffschicht 5 beschichtete Keilnabenprofil 7 er­ zeugt wird.
Zur Beschichtung des Keilnabenprofiles 7 ist das Formgebungs­ werkzeug 13′ in der Art des Keilwellenprofiles 8 ausgebildet, wobei der Querschnitt des Formgebungswerkzeuges 13′ kleiner ist als der entsprechende Querschnitt des Keilwellenprofiles 8 der Welle 6 der Lenkspindel. Zur Realisierung der gewünschten Ma­ terialstärke der beschichtenden Kunststoffschicht 5 ist die Differenz zwischen diesen beiden Querschnitten ist größer als das Untermaß 4 zwischen dem Keilwellenprofil 8 der Welle 6 und dem Keilnabenprofil 7 des Aufnahmerohres 1. Beim Herstellungs­ vorgang der Kunststoffschicht 5 wird zuerst der flüssige Kunststoff in die Öffnung des Aufnahmerohres 1 eingefüllt und anschließend das Formgebungswerkzeug 13′ in das Aufnahmerohr 1 eingeführt. Im Aufnahmerohr 1 bindet der flüssige Kunststoff zu der gummielastischen Kunststoffschicht 5 ab und verbindet sich mit der inneren Oberfläche 11′ des Aufnahmerohres 1, also mit der Oberfläche 11′ des Keilnabenprofiles 7. Diese i.a. rein adhäsive Verbindung kann, wie schon zuvor, zusätzlich noch durch unterschiedliche formschlüssige Maßnahmen, wie Hinterschneidungen innerhalb des Aufnahmerohres 1, Aufrauhungen des Aufnahmerohres 1 oder dgl. verbessert werden. Nachdem der Kunststoff abgebunden hat, wird das Formgebungswerkzeug 13′ aus dem Aufnahmerohr 1 herausgezogen. Um diesen Arbeitsschritt zu erleichtern, ist es sinnvoll, die dem Kunststoff zugewandte Oberfläche des Formgebungswerkzeuges 13′ mit einer Schicht zu versehen, die höchstens eine geringe Haftung mit dem Kunststoff aufweist.
Zum Schluß wird dann das Keilwellenprofil 8 der Welle 6 in das mit der Kunststoffschicht 3 versehene Keilnabenprofil 7 unter Vorspannung in Drehrichtung 14 spielfrei aber axialbeweglich eingesteckt.

Claims (11)

1. Lenkspindel für ein Kraftfahrzeug mit einer Steckverbindung, welche ein sich axial erstreckendes und endseitig an einer Welle angeordnetes Keilwellenprofil und ein das Keilwellenpro­ fil aufnehmendes, entlang seines Innenumfanges mit einem ent­ sprechenden Keilnabenprofil versehenes Aufnahmerohr aufweist, und ferner mit im Bereich der Steckverbindung eingebrachter Kunststoffschicht, die sich zumindest bereichsweise axial er­ streckt und Freiräume zwischen der Innenwandung des Aufnahme­ rohres und dem Keilwellenprofil ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich des Aufnahmerohres (1) in Axialrichtung un­ unterbrochen ausgebildeten Keile (2, 2′) des einen Teiles ge­ genüber den Nuten (3, 3′) des anderen Teiles in Umfangsrichtung ein Untermaß (4) aufweisen, und daß die Keile (2, 2′) des einen Teiles mit einer dieses Untermaß (4) überbrückenden Kunst­ stoffschicht (5) aus gummielastischem Kunststoff versehen ist.
2. Lenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (5) eine axiale Erstreckung aufweist, die größer ist als der Betrag der maximalen Relativbewegung zwischen Welle (6) und Aufnahmerohr (1).
3. Lenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (5) im entspannten Zustand gegenüber dem Keilnabenprofil (7) ein übermaß und/oder gegenüber dem Keilwellenprofil (8) ein Untermaß aufweist, derart daß die am Keilwellenprofil (8) oder am Keilnabenprofil (7) haftende Kunststoffschicht (5) in das jeweils andere Profil unter Vor­ spannung einsteckbar ist.
4. Lenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (2) des Keilwellenprofiles (8) und/oder die Keile (2′) des Keilnabenprofiles (7) im Bereich der Steckverbindung in Axialrichtung ununterbrochen ausgebildet sind.
5. Lenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Keile (2) des Keilwellen- (8) oder derjenigen Keile (2′) des Keilnabenprofi­ les (8) in Richtung zunehmender Einstecktiefe (9) zunimmt, wo­ gegen die Nutenflanken (10, 10′) des anderen Profils (7, 8) in Axialrichtung parallel zueinander ausgebildet sind.
6. Lenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (2, 2′) des mit der Kunststoffschicht (5) be­ schichteten Profils axial teilweise vollständig aus dem gummielastischen Kunststoff bestehen.
7. Verfahren zur Herstellung einer Lenkspindel, bei dem ein sich axial erstreckendes und endseitig an einer Welle angeord­ netes Keilwellenprofil in ein entlang seines Innenumfanges mit einem entsprechenden Keilnabenprofil versehenes Aufnahmerohr axial und radial lagedefiniert eingeführt wird und bei dem zwischen dem Keilwellenprofil und dem Keilnabenprofil vorlie­ gende Freiräume mit Kunststoff ausgefüllt werden, zur Herstellung einer Lenkspindel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem ersten, mechanischen Fertigungsschritt das Keil­ wellenprofil (8) gegenüber dem Keilnabenprofil (7) mit Untermaß (4) hergestellt wird, wobei das Untermaß (4) derart bemessen wird, daß es höchstens der Stärke der im entspannten Zustand vorliegenden und später aufzutragenden Kunststoffschicht (5) aus gummielastischem Kunststoff entspricht,
daß in einem zweiten, vorzugsweise mehrteiligen Fertigungs­ schritt auf die im ersten Fertigungsschritt erzeugte Oberfläche (11) des Keilwellenprofiles (8) eine Haftvermittlerschicht (12) für die nachfolgend aufzubringende gummielastische Kunststoff­ schicht (5) aufgetragen wird,
daß in einem dritten Fertigungsschritt die gummielastische Kunststoffschicht (5) unter Verwendung eines Formgebungswerk­ zeuges (13) auf das Keilwellenprofil (8) und dieses entlang einer Umfangslinie vollständig umschließend aufgetragen und das fertige Keilwellenprofil (8) erzeugt wird und
daß das mit der Kunststoffschicht (3) versehene Keilwellenpro­ fil (8) unter Vorspannung in Drehrichtung (14) spielfrei aber axialbeweglich mit dem Keilnabenprofil (7) zusammengesteckt wird.
8. Verfahren zur Herstellung einer Lenkspindel, bei dem ein sich axial erstreckendes und endseitig an einer Welle angeord­ netes Keilwellenprofil in ein entlang seines Innenumfanges mit einem entsprechenden Keilnabenprofil versehenes Aufnahmerohr axial und radial lagedefiniert eingeführt wird und bei dem zwischen dem Keilwellenprofil und dem Keilnabenprofil vorlie­ gende Freiräume mit Kunststoff ausgefüllt werden, zur Herstellung einer Lenkspindel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem ersten, mechanischen Fertigungsschritt das Keil­ wellenprofil (8) gegenüber dem Keilnabenprofil (7) mit Untermaß (4) hergestellt wird, wobei das Untermaß (4) derart bemessen wird, daß es höchstens der Stärke der im entspannten Zustand vorliegenden gummielastischen Kunststofflage (5) entspricht,
daß in einem zweiten, vorzugsweise mehrteiligen Fertigungs­ schritt auf die Oberfläche (11′) des Keilnabenprofiles (7) eine Haftvermittlerschicht (12) für die nachfolgend aufzubringende gummielastische Kunststoffschicht (5) aufgetragen wird,
daß in einem dritten Fertigungsschritt wird unter Verwendung eines Formgebungswerkzeuges (13) die gummielastische Kunst­ stoffschicht (5) auf das Keilnabenprofil (7) auftragen und das fertige Keilnabenprofil (7) erzeugt wird und
daß das mit der Kunststoffschicht (5) versehene Keilnabenprofil (7) unter Vorspannung in Drehrichtung (14) spielfrei aber axi­ albeweglich mit dem Keilnabenprofil (7) zusammengesteckt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Kunststoffschicht (5) eine Mischung aus zwei miteinander reagierenden Komponenten verwandt wird, welche Komponenten unmittelbar vor der Verarbeitung zu der leicht fließenden Mischung zusammengemischt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Kunststoffschicht (5) eine Mischung aus zwei miteinander reagierenden Komponenten verwandt wird, welche Komponenten unmittelbar vor der Verarbeitung zu der leicht fließenden Mischung zusammengemischt werden und daß die Mi­ schung in einer Aushärtezeit von 1 bis höchstens 2 Minuten zu einem dauerelastischen Zustand mit einer Shore-Härte von etwa 60 bis 70 Grad aushärtet.
11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstoffschicht (5) aufgegossen und das fertige Keil­ wellen- (8) bzw. Keilnabenprofil (7) durch druckloses Gießen erzeugt wird.
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FR9410556A FR2709462A1 (fr) 1993-09-03 1994-09-02 Colonne de direction pour un véhicule, ainsi procédé pour sa fabrication.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226949B4 (de) * 2001-06-18 2009-04-16 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Dämpfungsmechanismus für eine Lenkvorrichtung
DE102010039253A1 (de) * 2010-08-12 2012-02-16 Zf Friedrichshafen Ag Teleskopierbare Kraftfahrzeuglenkwelle mit Schwingungsdämpfer
CN110332245A (zh) * 2019-07-22 2019-10-15 周俊满 一种十字万向联轴器
US10683028B2 (en) 2015-07-27 2020-06-16 TRW Steering Systems Poland Sp. z o.o. Steering column assembly

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5951402A (en) * 1997-07-24 1999-09-14 Meritor Heavy Vehicle Systems, L L C Driveline assembly
US6283867B1 (en) * 1999-12-07 2001-09-04 Koyo Seiko Co., Ltd. Elastic shaft joint
JP4130294B2 (ja) * 2000-07-18 2008-08-06 日本精工株式会社 ステアリング用弾性軸継手
US7314416B2 (en) * 2001-08-30 2008-01-01 Gkn Walterscheid Gmbh Drive shaft coupling
KR100707005B1 (ko) * 2003-01-06 2007-04-11 주식회사 만도 유니버셜 조인트의 슬립조인트
US8657299B2 (en) * 2004-07-15 2014-02-25 John E. Rode Mounting rings for shafts
JP4620985B2 (ja) * 2004-08-27 2011-01-26 本田技研工業株式会社 可変プーリを備える伝動装置
DE102008018349A1 (de) * 2008-04-11 2009-10-15 Voith Patent Gmbh Drehelastische Kupplung und Verfahren zum Herstellen derselben
CN102049569B (zh) * 2010-11-24 2013-09-25 沙市久隆汽车动力转向器有限公司 加工转向臂花键轴留齿工艺
JP6230890B2 (ja) * 2012-12-13 2017-11-15 ニッタ株式会社 シャフト用構造体、雄型部材、及び、雌型部材
US10054167B2 (en) 2014-10-01 2018-08-21 GM Global Technology Operations LLC Driveshaft with two-stage stiffness
US9416815B2 (en) * 2014-10-01 2016-08-16 GM Global Technology Operations LLC Driveshaft with two-stage stiffness
US9770947B1 (en) 2016-04-22 2017-09-26 GM Global Technology Operations LLC Axle-shaft system with two-stage stiffness and side-to-side stiffness bias
US11767050B2 (en) * 2020-04-30 2023-09-26 Steering Solutions Ip Holding Corporation Plastic injected rigid splined shaft connection

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1097297B (de) * 1958-07-15 1961-01-12 Erich C Cussler Sicherheits-Lenksaeule fuer Kraftfahrzeuge
DE3202669A1 (de) * 1982-01-28 1983-08-04 Reiche & Co, 4937 Lage Teleskoprohr, insbesondere fuer eine hoehenverstellbare kraftfahrzeuglenksaeule sowie verfahren zum herstellen einer gleitverbindung zwischen dem innenrohr und dem aussenrohr des teleskoprohres
JPH02286468A (ja) * 1989-04-28 1990-11-26 Nippon Seiko Kk ステアリングシャフト

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1072890B (de) * 1960-01-07 Heinrich Lanz Aktiengesellschaft, Mannheim Reibungskupplung für Kraftfahrzeuge
US2272900A (en) * 1940-11-08 1942-02-10 Firestone Tire & Rubber Co Resilient connector
US3197216A (en) * 1962-07-31 1965-07-27 Homer E Jackson Alignment control and seal for spline drives
US3367142A (en) * 1966-05-31 1968-02-06 Dana Corp Slip spline assembly
JPS583515B2 (ja) * 1975-05-13 1983-01-21 三菱電機株式会社 フンタイトソウヨウジユシソセイブツ
JPS5826487B2 (ja) * 1977-10-04 1983-06-03 三菱電機株式会社 液体燃料燃焼装置
US4552544A (en) * 1982-12-27 1985-11-12 Dana Corporation Drive line slip joint assembly
JPS629027A (ja) * 1985-07-05 1987-01-17 Toyota Motor Corp スライドスプライン軸構造
JPS62135832A (ja) * 1985-12-09 1987-06-18 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀カラ−写真感光材料の処理方法
US5042153A (en) * 1988-02-16 1991-08-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for producing a sliding part
DE3822637A1 (de) * 1988-07-05 1990-01-18 Daimler Benz Ag Elastische verdrehsichere wellen-nabenverbindung
GB2256027A (en) * 1991-05-24 1992-11-25 Torrington Co Adjustable length vehicle steering column

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1097297B (de) * 1958-07-15 1961-01-12 Erich C Cussler Sicherheits-Lenksaeule fuer Kraftfahrzeuge
DE3202669A1 (de) * 1982-01-28 1983-08-04 Reiche & Co, 4937 Lage Teleskoprohr, insbesondere fuer eine hoehenverstellbare kraftfahrzeuglenksaeule sowie verfahren zum herstellen einer gleitverbindung zwischen dem innenrohr und dem aussenrohr des teleskoprohres
JPH02286468A (ja) * 1989-04-28 1990-11-26 Nippon Seiko Kk ステアリングシャフト

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226949B4 (de) * 2001-06-18 2009-04-16 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Dämpfungsmechanismus für eine Lenkvorrichtung
DE102010039253A1 (de) * 2010-08-12 2012-02-16 Zf Friedrichshafen Ag Teleskopierbare Kraftfahrzeuglenkwelle mit Schwingungsdämpfer
DE102010039253B4 (de) 2010-08-12 2023-09-28 Zf Automotive Germany Gmbh Teleskopierbare Kraftfahrzeuglenkwelle mit Schwingungsdämpfer
US10683028B2 (en) 2015-07-27 2020-06-16 TRW Steering Systems Poland Sp. z o.o. Steering column assembly
CN110332245A (zh) * 2019-07-22 2019-10-15 周俊满 一种十字万向联轴器

Also Published As

Publication number Publication date
FR2709462B1 (de) 1997-02-21
US5672111A (en) 1997-09-30
JPH0781583A (ja) 1995-03-28
JP3079134B2 (ja) 2000-08-21
FR2709462A1 (fr) 1995-03-10

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