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EP1568554A1

Blocking sleeve for a steering column

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blockierhülse (1) für eine Lenksäule (2) einer Lenkungsanlage (3) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Hülsenkörper (4), der mehrere Rastausnehmungen (5), die mit einem in Freigabe- oder Sperrstellung überführbaren Sperrglied (21) der Lenkungsanlage (3) in Eingriff bringbar sind, und zumindest einen hohlprofilartigen, insbesondere zylindrischen, Lagerabschnitt (10) mit einer innenliegenden Stützfläche (12) aufweist. Im zumindest einen Lagerabschnitt (10) an der Stützfläche (12) sind bevorzugt mehrere Schmiertaschen (24) zur Aufnahme eines Schmierstoffes vertieft angeordnet oder der Hülsenkörper (4) ist an einer Innenseite (7) im Lagerabschnitt (10) zumindest über einen Teilbereich durch eine gleitfähige Struktur (89) gebildet. Weiters betrifft die Erfindung eine Lenkungsanlage (3) und ein Verfahren zur Herstellung einer Blockierhülse (1).

EP1568554A1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 12

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61 claims: 18 independent, 43 dependent

  1. 1
    Blockierhülse (1) für eine Lenksäule (2) einer Lenkungsanlage (3) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Hülsenkörper (4), der mehrere Rastausnehmungen (5), die mit einem in Freigabe- oder Sperrstellung überführbaren Sperrglied (21) der Lenkungsanlage (3) in Eingriff bringbar sind, und zumindest einen hohlprofilartigen, insbesondere zylindrischen, Lagerabschnitt (10) mit einer innenliegenden Stützfläche (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im zumindest einen Lagerabschnitt (10) an der Stützfläche (12) bevorzugt mehrere Schmiertaschen (24) zur Aufnahme eines Schmierstoffes vertieft angeordnet sind oder der Hülsenkörper (4) an einer Innenseite (7) im Lagerabschnitt (10) zumindest über einen Teilbereich durch eine gleitfähige Struktur (89) gebildet ist.
  2. 2
    Blockierhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (24) in der Stützfläche (12) im Lagerabschnitt (10), insbesondere über eine Auflagebreite (20), rillenartig oder nutartig verlaufen.
  3. 3
    Blockierhülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (24) in der Stützfläche (12) über eine Umfangskontur (13) der Stützfläche (12) verteilt angeordnet sind und eine profilierte Stützfläche (12) ausbilden.
  4. 4
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schmiertaschen (24) in der Stützfläche (12) entlang einer Erstreckungsachse (77) längsverlaufen, wobei die Erstreckungsachse (77) koaxial, normal oder in einem spitzen oder stumpfen Winkel (76) zur Längsmittelachse (8) des Hülsenkörpers (4) steht.
  5. 5
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (24) in der Stützfläche (12) jeweils entlang der Erstreckungsachse (77) geradlinig, kreisbogenförmig oder zackenförmig verlaufen.
  6. 6
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (24) in der Stützfläche (12) als runde oder ellipsenförmige Vertiefungen ausgebildet sind.
  7. 7
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (24) in der Stützfläche (12) in Form von Mikrostrukturen, beispielsweise unregelmäßige, sehr kleine Vertiefungen, ausgebildet sind.
  8. 8
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (24) in der ebenen Stützfläche (12) durch zwischen Profilkuppen liegende Profiltäler des wirklichen Profils der Stützfläche (12), das beispielsweise eine mittlere Rautiefe von 0,6 bis 200 µm aufweist, gebildet sind.
  9. 9
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gleitfähige Struktur (89) einstückig, insbesondere unlösbar, mit dem Hülsenkörper (4) verbunden ist und diese eine an der Innenseite (7) des Hülsenkörpers (4) liegende Gleitschicht im Lagerabschnitt (10) ausbildet.
  10. 10
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gleitfähige Struktur (89) durch eine flächig auf den Hülsenkörper (4) aufgebrachte Beschichtung, insbesondere eine Blechbeschichtung, gebildet ist.
  11. 11
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gleitfähige Struktur (89) durch die im einem Oberflächenveredelungsverfahren veredelte Stützfläche (12), beispielsweise thermisch oder chemisch Härten, Phosphatieren, Nitrieren, gebildet ist.
  12. 12
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (24) über die Umfangskontur (13) der Stützfläche (12) gleichmäßig verteilt sind, insbesondere eine symmetrische Profilierung ausbilden.
  13. 13
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich je zwei an der Stützfläche (12) benachbart zueinander liegende Schmiertaschen (24) sich in parallel zur Längsmittelachse (8) des Hülsenkörpers (4) verlaufender Richtung teilweise überdecken oder fluchtend abschließen.
  14. 14
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Lagerabschnitt (10) über einen Teil einer Hülsenlänge (11) des Hülsenkörpers (4) in Richtung dessen Längsmittelachse (8) erstreckt.
  15. 15
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Lagerabschnitt (10) über die gesamte Hülsenlänge (11) des Hülsenkörpers (4) erstreckt.
  16. 16
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schmiertaschen (24) in der Stützfläche (12) von einer Stirnseite (18;19) an zumindest einem der stirnseitigen Endbereiche (16;17) des Hülsenkörpers (4) über den Lagerabschnitt (10) in Richtung der gegenüberliegenden Stirnseite (18;19) am gegenüberliegenden Endbereich (16;17) erstrecken.
  17. 17
    Blockierhülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest der Lagerabschnitt (10) mit der Stützfläche (12) des Hülsenkörpers (4) jeweils ringförmig und zylindrisch in Richtung einer Längsmittelachse (8) des Hülsenkörpers (4) erstreckt.
  18. 18
    Blockierhülse (1) für eine Lenkspindel (2) einer Lenkungsanlage (3) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Hülsenkörper (4), der mehrere Rastausnehmungen (5), die mit einem in Freigabe- oder Sperrstellung überführbaren Sperrglied (21) der Lenkungsanlage (3) in Eingriff bringbar sind, und zumindest einen hohlprofilartigen, insbesondere zylindrischen, Lagerabschnitt (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenkörper (4) in zumindest einem Verbindungsbereich (82) über ein in einer Trennfuge (45) verlaufendes Verbindungselement (44) unlösbar zu einem geschlossenen Hohlprofil verbunden ist.
  19. 19
    Blockierhülse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich gegenüberliegende Längsseitenkanten (46, 47) des Hülsenkörpers (4) mit der zumindest teilweise zwischen diesen liegenden Trennfuge (45) durchgängig über eine Hülsenlänge (11) verlaufen.
  20. 20
    Blockierhülse nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenkörper (4) aus nur einem hohlprofilartigen Fügeteil mit zwischen zwei Längsseitenkanten (46, 47) im Verbindungsbereich (82) verlaufender Trennfuge (45) besteht.
  21. 21
    Blockierhülse nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenkörper (4) aus mehreren, zu einem Hohlprofil verbundenen Fügeteilen, insbesondere vorgeformten Zuschnitten (90), besteht und je zwischen zwei benachbarten Fügeteilen ein Verbindungsbereich (82) mit der Trennfuge (45) ausgebildet ist.
  22. 22
    Blockierhülse nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44) zwischen den beiden Längsseitenkanten (46, 47) im Verbindungsbereich (82) durch eine Schweißnaht, bevorzugt durch eine Laser- oder Plasmaschweißnaht, insbesondere ohne eingebrachten Zusatzwerkstoff, gebildet ist.
  23. 23
    Blockierhülse nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44) zwischen den beiden Längsseitenkanten (46, 47) im Verbindungsbereich (82) durch eine Klebeschicht gebildet ist.
  24. 24
    Blockierhülse nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44) zwischen den beiden Längsseitenkanten (46, 47) im Verbindungsbereich (82) durch eine Lötverbindung gebildet ist.
  25. 25
    Blockierhülse nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungsbereich (82) das Material des Verbindungselements (44), insbesondere der Schweißnaht, gegenüber dem Material des restlichen Hülsenkörpers (4) eine beispielsweise um 100 bis 400%, insbesondere um 200 bis 300%, höhere Streckgrenze oder Zugfestigkeit aufweist.
  26. 26
    Blockierhülse nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierhülse nach einem der Ansprüche 1 bis 17 gebildet ist.
  27. 27
    Lenkungsanlage (3) eines Kraftfahrzeugs, die ein Lenkschloss (22) mit einem in eine Freigabe- oder Sperrstellung überführbaren Sperrglied (21) und eine Lenkspindel (2) mit einer auf dieser angeordneten Blockierhülse (1) aufweist, wobei die Blockierhülse (1) an zumindest einem hohlprofilartigen, insbesondere zylindrischen, Lagerabschnitt (10) mit einer Klemmspannung an der Lenkspindel (2) angebracht ist und eine im Lagerabschnitt (10) innenliegende Stützfläche (12) der Blockierhülse (1) reibschlüssig mit einer Außenoberfläche (15) der Lenkspindel (2) in Kontakt steht und das Sperrglied (21) in Sperrstellung mit zumindest einer an der Blockierhülse (1) angeordneten Rastausnehmung (5), insbesondere formschlüssig, in Eingriff steht, wobei die Blockierhülse (1) die Lenkspindel (2) bis zum Auftreten eines Grenzdrehmomentwertes gegen Verdrehung blockiert und bei Überschreiten des Grenzdrehmomentwertes die Lenkspindel (2) gegenüber der Blockierhülse (1) durchrutscht, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierhülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 26 gebildet ist.
  28. 28
    Lenkungsanlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Lagerabschnitt (10) der Blockierhülse (1) auf die Lenkspindel (2) aufgeschoben ist und gegenüber seiner Urform, insbesondere über die Elastizitätsgrenze des verwendeten Werkstoffes hinaus, plastisch verformt ist.
  29. 29
    Verfahren zur Herstellung einer Blockierhülse (1) für Lenkungsanlagen (3), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 26, mit mehreren Rastausnehmungen (5) für ein Sperrglied (21) der Lenkungsanlage (3) und zumindest einen hohlprofilartigen, insbesondere zylindrischen, Lagerabschnitt (10), der reibschlüssig an der Lenkspindel (2) der Lenkungsanlage (3) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Rastausnehmungen (5) aufweisender, platinenartiger Zuschnitt (90), insbesondere Blechteil (91), durch Umformen zu einem im Querschnitt hohlprofilartigen, insbesondere rohrförmigen, Hülsenkörper (4) mit zumindest einer Trennfuge (45) geformt wird und der Hülsenkörper (4) an jeder Trennfuge (45) über ein Verbindungselement (44) zu einem zumindest teilweise geschlossenen Hohlprofil verbunden wird.
  30. 30
    Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass am platinenartigen Zuschnitt (90) mehrere, insbesondere in einer Reihe nebeneinanderliegende, Auskragungen (26) geformt werden, wobei zwischen zwei benachbarten Auskragungen (26) eine der Rastausnehmungen (5) gebildet wird.
  31. 31
    Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskragungen (26) im Querschnitt trapezartig oder rechteckig geformt werden.
  32. 32
    Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausformen der Auskragungen (26) am platineartigen Zuschnitt (90) in mehreren Umformschritten, insbesondere Tiefzieh- oder Biegevorgängen, erfolgt.
  33. 33
    Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Umformschritt, insbesondere einem Erstzug, der platinenartige Zuschnitt (90) in eine über dessen Platinenbreite durchgängige Wellenform, insbesondere Sinusform, Zackenform, Rechteckform oder dgl., gebracht wird.
  34. 34
    Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass in einem oder mehreren weiteren Umformschritt(en) am gewellten Zuschnitt (90) die gegenüber einer gewellten Oberfläche (27) des Zuschnitts (90) außenseitig erhabenen und innenseitig vertieften Auskragungen (26) geformt, insbesondere tiefgezogen, werden.
  35. 35
    Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskragungen (26) über einen Teil der Zuschnittbreite (94) des Zuschnitts (90) über eine Länge (32) ausgeformt werden.
  36. 36
    Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerabschnitte (10) zumindest teilweise über die restliche Zuschnittbreite (94) verlaufen, in denen keine Auskragungen (26) ausgebildet sind und die gewellten Lagerabschnitte (10) in einem weiteren Umformschritt, insbesondere durch Flachpressen, geebnet werden.
  37. 37
    Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass am platinenartigen Zuschnitt (90) mehrere, über dessen Wandstärke (43) durchgängige Materialdurchbrüche (91) in einer Reihe nebeneinanderliegend angeordnet werden.
  38. 38
    Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialdurchbrüche (91) im Zuschnitt (90) durch Trennen von Material, insbesondere Schneiden bzw. Lochen, angeordnet werden.
  39. 39
    Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zu den Materialdurchbrüchen (91) umliegende Bereiche am platinenartigen Zuschnitt (90) zu einem in senkrechter Richtung auf diesen vorragenden Umlaufsteg (49) ausgeformt werden.
  40. 40
    Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausformen der Umlaufstege (49) durch Aufbiegen oder Aufweiten der zu den Materialdurchbrüchen (91) umliegenden Bereiche erfolgt, wobei durch die bevorzugt geschlossenen, insbesondere ovalen, ringförmigen, oder rechteckigen, Umlaufstege (49) je eine der Rastausnehmungen (5) mit der Anschlagfläche (29a, 29b) umschlossen werden.
  41. 41
    Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Rastausnehmungen (5) zwischen den Auskragungen (26) oder der durch die Umlaufstege (49) begrenzten Rastausnehmungen (5) am platinenartigen Zuschnitt spanlos, insbesondere durch Biegen, Ziehen, Lochen oder dgl., erfolgt.
  42. 42
    Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlprofilartige Hülsenkörper (4) aus nur einem hohlprofilartig, insbesondere rohrförmig, vorgeformten Zuschnitt (90) mit einer Trennfuge (45) gebildet wird.
  43. 43
    Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlprofilartige Hülsenkörper (4) aus mehreren, vorgeformten Zuschnitten (90) aufgebaut wird, wobei durch die Zuschnitte (90) ein hohlprofilartiger, insbesondere rohrförmiger, Querschnitt mit der jeweils zwischen zwei nebeneinanderliegenden Zuschnitten (90) gebildeten Trennfuge (45) ausgebildet wird.
  44. 44
    Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen des oder der platinenartigen Zuschnitts(e) (90) in die hohlprofilartige Form in einem oder mehreren Biegevorgängen, insbesondere Rollvorgängen um einen Dom, erfolgt.
  45. 45
    Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass am platinenartigen Zuschnitt (90) über einen Teil der Zuschnittbreite (94) eine über die Zuschnittlänge (92) durchgängige, rinnenartige Aufweitung (53), insbesondere umfassend die Rastausnehmungen (5), ausgeformt wird.
  46. 46
    Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausformen der Aufweitung (53) am Zuschnitt (90) durch Ausbauchen derselben relativ zu den umliegenden Bereichen der Zuschnittbreite (94) oder Einziehen bzw. Zurückstauchen der um die Aufweitung (53) liegenden Bereiche der Zuschnittbreite (94), insbesondere des zumindest einen Lagerabschnittes (10), erfolgt.
  47. 47
    Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (44) in der Trennfuge (45) zur Verbindung zweier sich gegenüberliegender Längsseitenkanten (46, 47) des Hülsenkörpers (4) unlösbar angeordnet wird.
  48. 48
    Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungselement (44) in der Trennfuge (45) eine Schweißnaht durch Schweißen, vorzugsweise Laser- oder Plasmaschweißen, angeordnet wird.
  49. 49
    Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des Verbindungselements (44) in der Trennfuge (45) durch Schweißen ohne Zusatzwerkstoff erfolgt.
  50. 50
    Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungselement (44) in der Trennfuge (45) eine Klebeschicht oder eine Lötverbindung angebracht wird.
  51. 51
    Verfahren nach Anspruch 47 oder 50, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anordnen des Verbindungselements (44), insbesondere der Schweißnaht, in der Trennfuge (45) ein Verbindungsbereich (82) mit gegenüber dem Material des restlichen Hülsenkörpers (4) beispielsweise um 100 bis 400%, insbesondere um 200 bis 300%, erhöhter Streckgrenze oder Zugfestigkeit geschaffen wird.
  52. 52
    Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Lagerabschnitt (10) an der Stützfläche (12) durch spanenden Materialabtrag oder spanlose Formgebung in diese vertiefte Schmiertaschen (24) eingebracht werden.
  53. 53
    Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass als Schmiertaschen (24) rillenförmige, nutförmige, kreis- oder ellipsenförmige Vertiefungen, Mikrostrukturen oder aufgeraute oder geglättete Bereiche an der Stützfläche (12) angeordnet werden, die über eine Umfangskontur (13) der Stützfläche (12) zur Bildung einer Profilierung symmetrisch oder unsymmetrisch verteilt werden.
  54. 54
    Verfahren nach einem der Ansprüche 52 oder 53, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Herstellung der Schmiertaschen (24) in der Stützfläche (12) ein Einbringen eines Schmierstoffes, insbesondere Schmieröls oder Schmierfetts oder Festschmierstoffs, durch Benetzen bzw. Befüllen der Schmiertaschen (24) mit diesem erfolgt.
  55. 55
    Verfahren nach einem Ansprüche 29, dadurch gekennzeichnet, dass im zumindest einem Lagerabschnitt (10) an der Stützfläche (12) eine gleitfähige Struktur (89) angeordnet wird oder erzeugt wird.
  56. 56
    Blockierhülse nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass als gleitfähige Struktur (89) eine Beschichtung, insbesondere eine Blechbeschichtung, an der Innenseite (7) des Hülsenkörpers (4) im Lagerabschnitt (10) flächig aufgetragen wird.
  57. 57
    Blockierhülse nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass die gleitfähige Struktur (89) an der Stützfläche (12) durch ein Oberflächenveredelungsverfahren, beispielsweise thermisch oder chemisch Härten, Phosphatieren, Nitrieren, erzeugt wird.
  58. 58
    Verfahren nach einem der Ansprüche 52 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (24) oder die gleitfähige Struktur (89) an den Stützflächen (12) in den vorgesehenen Lagerabschnitten (10) des platinenartigen Zuschnitts (90), insbesondere ebenflächigen Blechteils (91), eingebracht werden.
  59. 59
    Verfahren nach einem der Ansprüche 52 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiertaschen (24) oder die gleitfähige Struktur (89) an den Stützflächen (12) der Lagerabschnitte (10) des hohlprofilartigen Hülsenkörpers (4) eingebracht werden.
  60. 60
    Verfahren nach einem Ansprüche 29 bis 59, dadurch gekennzeichnet, dass ein beidseitig planarer, platinenartiger Zuschnitt (90) verwendet wird oder ein einseitig profilierter, platinenartiger Zuschnitt (90) verwendet wird, wobei die Profilierung (98) die Rastausnehmungen (5) aufweist.
  61. 61
    Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ebenflächigen Außenseite (6) des platinenartigen Zuschnitts (90) oder an seitlichen Flanken der Aufweitung (53) durch insbesondere spanenden Materialabtrag, z.B. durch fräsen, zur Bildung eines Zahn- bzw. Rastprofils Zähne (85) hergestellt werden.
Independent claims61