滑動套筒的制作方法
【專利說明】滑動套筒
[0001 ] 本申請是國際申請日為2009年9月25日、國家申請號為200980147247.3(國際申請號為PCT/EP2009/006946)、發明名稱為“滑動套筒”的申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及一種用于兩個可相互套入或旋轉插入的結構元件之間的滑動套筒，以及一種可伸縮的轉向軸，以及一種用于制造滑動套筒的方法。
【背景技術】
[0003]滑動套筒用于減少摩擦，并且/或者用于補償例如在可相對扭轉的且可伸縮的套管之間間隙和補償在可伸縮的轉向軸的外軸和內軸之間的間隙。
[0004]可伸縮的轉向軸具有兩個同軸的軸部分，所述兩個軸部分具有非圓形的橫截面并且可軸向移動，但是能夠傳遞轉矩。在轉向軸中重要的是在傳遞轉矩時無間隙，但是盡可能低摩擦也是重要的。可伸縮的轉向軸在機動車中插入在轉向傳動機構和通常可調節的轉向柱之間。轉向軸應該補償在轉向傳動機構和轉向柱之間的距離的略微的變化，所述變化例如是由于在汽車行駛時由于車身的扭轉而導致的動態負載而產生，而且允許轉向傳動機構在橡膠支承結構內的運動和/或轉向軸的長度可調節性。
[0005]在現有技術中，由文獻DE32 23 004已知，外軸和內軸具有相應地互補的輪廓，以便在具有可伸縮性的同時允許轉矩的傳遞。為了到達高度的無間隙性，借助工具使外軸在外形上相應地適配于內軸。在此，已知管形的內軸以及由實心材料制成的內軸。US 5,383,811示出一種塑料元件，其插入在可伸縮的軸段之間。EP O 755 843 BI同樣示出一種塑料中間件，但是其不能夠傳遞轉矩。US 5，590，565也公開了一種在兩個可伸縮的管之間的塑料中間件，其同樣不適于傳遞轉矩。
[0006]在EP O 916 564 BI中示出另一種現有技術。在這里示出具有相互配合的軸部分的非圓形的外形的可伸縮的轉向軸。在兩個軸部分之間設有塑料套筒，其目的是，可持久改善滑動特性。尤其是應該減少所謂的粘滑效果的趨勢。該效果在微小的運動時由于在附著摩擦和滑動摩擦之間的差異導致在機動車轉向機構中不允許的噪音產生。
[0007]這在如現有技術的可伸縮的轉向軸中無法持久地令人滿意。
[0008]由另外兩篇文獻已知具有減少摩擦的特性的且應該不具有粘滑的滑動支承結構。DE 41 30 688 Al示出一種用于減震器的活塞桿的滑動軸承的減少摩擦的涂層。該支承結構不是設計用于傳遞轉矩。US2003/0156769A1示出靜壓軸承的不同的構造。軸承支承面設置有狹縫，通過所述狹縫，在壓力的作用下能夠將油壓到相對置的軸承支承面之間。這些軸承也不適用于傳遞轉矩。兩種軸承在制造上是耗費的，并且需要可相對彼此運動的部件的高的表面質量。因此，這些軸承不適于可伸縮的轉向軸的支承。
[0009]在文獻EPI 873 038 Al中示出最新的現有技術。在這里示出具有非圓形的橫截面的可伸縮轉向軸具有在可軸向移動的結構元件之間的滑動套筒。滑動套筒設置有周向的或軸向平行的槽，在所述槽內能夠設置潤滑劑。槽或溝作為在滑動套筒的表面內的慣常的、可見的結構成型。這意味著，在裝配時必須有針對性地在這些槽中注入大量的潤滑劑。這樣的潤滑劑儲存處在機動車上原則上是存在問題的，因為在重力和在機動車中的部分的高的環境溫度的影響下，這樣的潤滑劑能夠移動。其能夠移動到相應的溝的底側，并且最終在運動中溢出滑動套筒。
【發明內容】
[0010]因此，本發明的目的是，提供一種滑動套筒和尤其是可伸縮的轉向軸，所述轉向軸具有持久改善的滑動特性。
[0011]該目的由根據本發明的滑動套筒和轉向軸以及一種用于制造可伸縮的軸向軸的方法得以實現。在下文中示出本發明的有利的改進形式。
[0012]本發明提出一種用于相對于中間軸線同軸地設置的能相對彼此伸縮的結構元件的支承的滑動套筒，其中所述滑動套筒由具有長鏈的聚合物的塑料以注塑法或擠壓法制造，所述滑動套筒具有內表面和外表面，所述內表面和外表面具有鑄造表層，其中所述內表面和/或所述外表面的至少一個區域在制造后借助加工方法設置有保留潤滑劑的表面結構，其中，所述保留潤滑劑的表面結構通過所述滑動套筒的所述長鏈的聚合物的斷鏈形成，其中借助于輥壓操作在鑄造表層內產生斷鏈。
[0013]本發明提出一種可伸縮的轉向軸，具有內軸和外軸，所述內軸和外軸相互同軸地設置并且具有非圓形的橫截面以用于傳遞轉矩，其中在所述外軸和所述內軸之間設有中間空隙，在所述中間空隙內設置有滑動套筒，其中，所述滑動套筒在至少一個面向所述內軸或所述外軸的表面上設置有表面結構，所述表面結構通過長鏈的聚合物的斷鏈形成，所述斷鏈借助于輥壓操作弓I入鑄造表層。
[0014]本發明提出一種用于制造可伸縮的軸向軸的方法，所述轉向軸具有內軸和外軸，所述內軸和外軸相互同軸地設置并且具有非圓形的橫截面以用于傳遞轉矩，其中在所述外軸和所述內軸之間設有中間空隙，在所述中間空隙內設置有滑動套筒，其中所述滑動套筒在至少一個面向所述內軸或所述外軸的表面上設置有表面結構，其中，所述表面結構通過借助輥或滾輪的輥壓操作形成。
[0015]因為內表面和/或外表面的至少一個區域在加工后通過研磨、噴砂或借助成型法設置有保留潤滑劑的表面結構，所以其能夠使涂覆的潤滑劑持久地保留在形成的凹部內。此外，因為保留潤滑劑的表面結構通過滑動套筒的長鏈聚合物的斷鏈而形成，其中借助于輥壓操作在鑄造表層內產生斷鏈，所以需要少量的潤滑劑。相反，與設置有肉眼可見的凹槽的套筒表面相比，套筒的其余的支撐表面特別地大。
[0016]在此，也能夠僅從一側，例如僅從外側進行壓印或粗糙化。
[0017]因為在根據本發明的轉向軸中使用滑動套筒，所述滑動套筒的至少一個面向軸部分的表面變粗糙，尤其是設置有壓痕或凹槽，所以滑動套筒能夠在該表面結構內持久地保留有潤滑劑，使得持久地降低摩擦。在此，滑動套筒能夠通過校準適配于內軸的外形，其中有利的是，在校準過程期間在表面產生壓痕或凹槽。
[0018]因為在根據本發明的用于制造可伸縮的轉向軸中，所述轉向軸具有內軸和外軸，所述內軸和外軸相互同軸地設置并且具有非圓形的橫截面以用于傳遞轉矩，其中在外軸和內軸之間設有中間空隙，在所述中間空隙內設置有滑動套筒，其中滑動套筒在至少一個面向內軸或外軸的表面上設置有表面結構，其中表面結構通過借助輥或滾輪的輥壓操作形成，所以產生大量的小的潤滑劑儲存處，所述潤滑劑儲存處能夠使潤滑劑保留得特別持久，并且所述潤滑劑儲存處通過特別少量的潤滑劑就能夠足夠地被填充。
[0019]在此足夠的是，輥設置有光滑的表面，并且通過壓力和因此出現的變形使鑄造表層局部破裂。也有利的是，輥設置有不規則的、被劃分成多個小部段的表面結構，所述表面結構的結構元件小于500μπι，并且尤其是平均小于ΙΟΟμπι。因此，即便在彈性撓性材料的情況下也導致鑄造表層的破裂。此外，因此產生具有雖然不規則地成形和設置的，但是在尺寸方面受限制的儲存處的結構。
【附圖說明】
[0020]下面借助于【附圖說明】本發明的實施例。附圖示出:
[0021 ]圖1示出可伸縮的轉向軸的側視圖；
[0022]圖2示出具有套裝的滑動套筒的內轉向軸的立體圖；
[0023]圖3示出根據圖1的轉向軸的側面的縱向剖視圖；
[0024]圖4示出根據本發明的滑動套筒的側視圖；
[0025]圖5示出根據圖4的滑動套筒的立體圖；
[0026]圖6示出用于加工具有內轉向軸的根據本發明的滑動套筒的示意的橫截面圖；以及
[0027]圖7示出轉向軸的通過外部的轉向軸、滑動套筒和內部的轉向軸的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0028]在圖1中示出可伸縮的轉向軸I的側視圖。轉向軸I包括內軸2和外軸3。內軸2設置有非圓形的，在該示例中為大致苜蓿葉形的橫截面。外軸3構成管形，并且具有內空的橫截面，所述橫截面與內轉向軸的外周輪廓互補。內軸2和外軸3在端側分別載有本身已知的用于萬向節的連接件4，所述萬向節用于連接轉向傳動機構和轉向柱。在該示例中示出萬向接頭作為接頭，在所述萬向接頭中在構成為叉狀件的連接件4內可旋轉地安裝有萬向節十字頭的銷(銷十字頭)，其中叉狀件的支承結構相互垂直地偏置，但是可設想且可能的是，其它接頭或完全不同的元件與可伸縮的軸部分連接，例如在一端直接連接用于與轉向傳動機構嚙合的小齒輪。
[0029]圖2示出內部的轉向軸2的立體圖。在這里，轉向軸2載有滑動套筒5，所述滑動套筒在內軸2的自由端6附近套裝在軸2的外輪廓上，并且在軸向方向上通過閉鎖凸起7、8固定。
[0030]圖3示出圖1中的轉向軸I的縱向剖視圖。內軸2由實心材料制成。它在內部空腔8的大致3/4的長度上接合在外軸3的內輪廓中。滑動套筒5設置在內軸2和外軸3之間的重疊區域內且大致設置在中央。內軸2的自由端6與空腔9的端部具有一定距離。
[0031]圖4示出滑動套筒5的側視圖。滑動套筒5在其外側具有光滑的多個表面區域10和在這些表面區域之間的結構化的表面區域11。在圖5中，以立體圖可更好地看出滑動套筒5的幾何構造。滑動套筒5具有大致相當于內軸2和外軸3的苜蓿葉形狀的橫截面。滑動套筒5構成為具有相同形狀的橫截面和垂直于中間軸線12定向的兩個平行的端面13的構件。滑動套筒5例如能夠通過擠壓由熱塑性材料制成。
[0032]在擠壓時，同樣如在