BE1030684B1 - Universal joint for a universal joint of a steering column for a motor vehicle, universal joint and steering shaft for a motor vehicle - Google Patents

Universal joint for a universal joint of a steering column for a motor vehicle, universal joint and steering shaft for a motor vehicle Download PDF

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BE1030684B1 BE20225530A BE202205530A BE1030684B1 BE 1030684 B1 BE1030684 B1 BE 1030684B1 BE 20225530 A BE20225530 A BE 20225530A BE 202205530 A BE202205530 A BE 202205530A BE 1030684 B1 BE1030684 B1 BE 1030684B1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gelenkkreuz (4) für ein Kreuzgelenk (3), umfassend zwei Paare von Zapfen (41), die rechtwinklig zueinander gekreuzt in einer Kreuzebene (AB) liegende Zapfenachsen (A, B) aufweisen, und die jeweils eine koaxial zur Zapfenachse (A, B) ausgebildete zylindrische Mantelfläche (42) und eine axiale Stirnfläche (43) aufweisen, wobei die Mantelfläche (42) und die Stirnfläche (43) über einen in Umfangsrichtung umlaufenden Kantenabschnitt (44) verbunden sind. Um eine verbesserte Montage bei einer kompakten und leichten Bauweise zu ermöglichen, schlägt die Erfindung vor, dass in dem Kantenabschnitt (44) mindestens eine partielle Ausnehmung (5) ausgebildet ist.The present invention relates to a universal joint (4) for a universal joint (3), comprising two pairs of pins (41), which have pin axes (A, B) crossed at right angles to one another in a cross plane (AB), and each of which has a coaxial to Have a cylindrical lateral surface (42) formed on the pin axis (A, B) and an axial end face (43), the lateral surface (42) and the end face (43) being connected via an edge section (44) running in the circumferential direction. In order to enable improved assembly with a compact and lightweight design, the invention proposes that at least one partial recess (5) is formed in the edge section (44).

Description

' BE2022/5530'BE2022/5530

Gelenkkreuz für ein Kreuzgelenk einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, Kreuzgelenk undUniversal joint for a universal joint of a steering column for a motor vehicle, universal joint and

Lenkwelle für ein KraftfahrzeugSteering shaft for a motor vehicle

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Gelenkkreuz für ein Kreuzgelenk, umfassend zwei Paare von Zapfen, die rechtwinklig zueinander gekreuzt in einer Kreuzebene liegende Zapfenachsen aufweisen, und die jeweils eine koaxial zur Zapfenachse ausgebildete zylindrische Mantelfläche und eine axiale Stirnfläche aufweisen, wobei die Mantelfläche und die Stirnfläche über einen in Umfangs- richtung umlaufenden Kantenabschnitt verbunden sind, wobei in dem Kantenabschnitt mindes- tens eine partielle Ausnehmung ausgebildet ist. Ein Kreuzgelenk mit einem derartigen Gelenk- kreuz und eine Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug umfassend ein derartiges Kreuzgelenk sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.The invention relates to a universal joint for a universal joint, comprising two pairs of pins, which have pin axes crossed at right angles to one another in a cross plane, and which each have a cylindrical lateral surface formed coaxially to the pin axis and an axial end face, the lateral surface and the end face having one in the circumferential direction circumferential edge section are connected, at least one partial recess being formed in the edge section. A universal joint with such a universal joint and a steering shaft for a motor vehicle comprising such a universal joint are also the subject of the invention.

In einem Kraftfahrzeug dient die Lenkwelle zur Übertragung des in das Lenkrad eingebrachtenIn a motor vehicle, the steering shaft is used to transmit the input into the steering wheel

Lenkmoments von der Lenkspindel und die Zwischenwelle zum Lenkgetriebe. Zum Ausgleich vonSteering torque from the steering spindle and the intermediate shaft to the steering gear. To compensate for

Winkelversatz sind im Verlauf der Lenkwelle mindestens ein, üblicherweise zwei Kreuzgelenke eingegliedert, üblicherweise zwischen Lenkspindel und Zwischenwelle sowie zwischen Zwi- schenwelle und Lenkgetriebe.At least one, usually two universal joints are integrated in the course of the steering shaft, usually between the steering spindle and the intermediate shaft and between the intermediate shaft and the steering gear.

Im Grundaufbau weist jedes Kreuzgelenk zwei jeweils an einem Wellenende angebrachte Ge- lenkgabeln auf, welche jeweils zwei axial in Wellenrichtung erstreckte, einander quer zur Wellen- achse gegenüberliegende Arme aufweisen, die ein Joch bilden. Ein Gelenkkreuz weist zweiIn the basic structure, each universal joint has two joint forks attached to one shaft end, each of which has two arms which extend axially in the direction of the shaft and lie opposite one another transversely to the shaft axis and which form a yoke. An articulated cross has two

Paare von entgegengesetzt radial vorstehenden Gelenkzapfen, kurz als Zapfen bezeichnet, auf, die auf rechtwinklig gekreuzten, in einer Kreuzebene liegende Zapfenachsen angeordnet sind.Pairs of oppositely radially projecting joint pins, referred to as pins for short, which are arranged on pin axes crossed at right angles and lying in a cross plane.

Die beiden Zapfen eines Paars sind jeweils in einem Arm einer Gelenkgabel in einer Bohrung, die auch als Zapfenarmloch bezeichnet wird, in einem Zapfenlager um ihre Zapfenachse drehbar gelagert.The two pins of a pair are each mounted in an arm of a joint fork in a bore, which is also referred to as a pin armhole, in a pin bearing so that they can rotate about their pin axis.

Um eine sichere und belastbare Lagerung zu ermöglichen ist die Länge des Zapfenpaars, derIn order to enable safe and resilient storage, the length of the pair of pins is:

Zapfenpaarlänge, gemessen in Richtung der Zapfenachse über die beiden äußeren freien Stirn- flächen der Zapfen, größer als der Abstand der Arme, dem Armabstand, der zwischen den ge- genüberliegenden Innenseiten der Arme gemessen wird. Dadurch kann jeder der Zapfen mit ei- ner Lagerlänge entsprechend der halben Differenz von Armabstand und Zapfenpaarlänge radial in der Bohrung gestützt sein.Tenon pair length, measured in the direction of the tenon axis over the two outer free end faces of the tenons, greater than the distance between the arms, the arm distance, which is measured between the opposite insides of the arms. As a result, each of the pins can be supported radially in the bore with a bearing length corresponding to half the difference between the arm distance and the pin pair length.

© BE2022/5530© BE2022/5530

Zur Montage wird die Zapfenachse relativ zur Bohrungsachse verkippt, und das Zapfenpaar wird schräggestellt in Wellenrichtung zwischen die Innenseiten der Arme eingeführt. Der ersteFor assembly, the pin axis is tilted relative to the bore axis, and the pair of pins is inserted at an angle in the direction of the shaft between the insides of the arms. The first

Zapfen wird schräg bis zur zugeordneten ersten Bohrung bewegt, dann in diese eingeschwenkt und in axialer Richtung tiefer als die vorgesehene axiale Lagerlänge in die erste Bohrung einge- taucht, so dass der zweite Zapfen fluchtend vor die zugeordnete zweite Bohrung geschwenkt werden kann. Anschließend wird durch axiales Herausziehen des ersten Zapfens aus der ers- ten Bohrung der zweite Zapfen axial in die zweite Bohrung eingetaucht, bis beide Zapfen mit derselben axialen Lagerlänge in den zugeordneten Bohrungen aufgenommen sind.The pin is moved obliquely up to the assigned first hole, then pivoted into it and immersed in the first hole in the axial direction deeper than the intended axial bearing length, so that the second pin can be pivoted flush in front of the assigned second hole. Subsequently, by pulling the first pin axially out of the first hole, the second pin is immersed axially into the second hole until both pins with the same axial bearing length are received in the associated holes.

Durch eine relativ zum Armabstand große Zapfenpaarlänge kann eine entsprechend große La- gerlänge jedes Zapfens realisiert werden, wodurch eine hohe Belastbarkeit erreicht wird. Um die Montage zu ermöglichen, darf der Armabstand relativ zur Zapfenpaarlänge jedoch nicht zu klein sein, damit das beschriebene schräge Einschwenken noch durchführbar ist. Um diesenBy having a pin pair length that is large relative to the arm spacing, a correspondingly large bearing length of each pin can be achieved, thereby achieving a high load capacity. In order to make assembly possible, the arm spacing relative to the pin pair length must not be too small so that the oblique pivoting described can still be carried out. About this one

Zielkonflikt zu lösen, ist in der EP 0 651 170 A1 vorgeschlagen worden, auf den Innenseiten derResolving conflicting objectives has been proposed in EP 0 651 170 A1, on the inside of the

Arme im Bereich der Bohrungen Aussparungen vorzusehen. Dadurch wird der freie Zwischen- raum zwischen den Armen und dadurch die Montage der Zapfen vereinfacht. Nachteilig ist je- doch, dass die Steifigkeit der Arme geschwächt wird. Um dies auszugleichen, kann die Materi- alstärke der Arme vergrößert werden, wodurch jedoch in nachteiliger Weise das Gewicht und die Abmessungen vergrößert werden.Arms should be provided with recesses in the area of the holes. This creates free space between the arms and thus simplifies the assembly of the pins. However, the disadvantage is that the stiffness of the arms is weakened. To compensate for this, the material thickness of the arms can be increased, but this disadvantageously increases the weight and dimensions.

Ein Gelenkkreuz der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der US 7,033,277 B1 oder der US 5,376,051 A beschrieben. Die darin vorgeschlagene stufenförmige Ausnehmung kann sich jedoch beim Einsetzen des Gelenkkreuzes in der Gelenkgabel verhaken, so dass die Mon- tage erschwert wird.An articulated cross of the type mentioned is described, for example, in US 7,033,277 B1 or US 5,376,051 A. However, the step-shaped recess proposed therein can get caught in the joint fork when the universal joint is inserted, making assembly more difficult.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Er- findung, eine verbesserte Montage bei einer kompakten und leichten Bauweise zu ermöglichen.In view of the problems explained above, it is an object of the present invention to enable improved assembly with a compact and lightweight design.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Gelenkkreuz mit den Merkmalen desThis object is achieved according to the invention by the joint cross with the features of

Anspruchs 1 und das Kreuzgelenk gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Claim 1 and the universal joint according to claim 10. Advantageous developments result from the subclaims.

Bei einem Gelenkkreuz für ein Kreuzgelenk, umfassend zwei Paare von Zapfen, die rechtwink- lig zueinander gekreuzt in einer Kreuzebene liegende Zapfenachsen aufweisen, und die jeweilsIn a universal joint for a universal joint, comprising two pairs of pins, which have pin axes crossed at right angles to one another in a cross plane, and each

9 BE2022/5530 eine koaxial zur Zapfenachse ausgebildete zylindrische Mantelfläche und eine axiale Stirnfläche aufweisen, wobei die Mantelfläche und die Stirnfläche über einen in Umfangsrichtung umlaufen- den Kantenabschnitt verbunden sind, wobei in dem Kantenabschnitt mindestens eine partielle9 BE2022/5530 have a cylindrical lateral surface formed coaxially to the pin axis and an axial end face, the lateral surface and the end face being connected via an edge section running in the circumferential direction, with at least one partial in the edge section

Ausnehmung ausgebildet ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ausnehmung eine ebene Abschrägung aufweist, die sich axial von der Stirn-seite in Richtung der Zapfenachse ge- messen über 20% bis 50% der axialen Länge der Mantelfläche erstreckt.Recess is formed, it is provided according to the invention that the recess has a flat bevel which extends axially from the end face in the direction of the pin axis over 20% to 50% of the axial length of the lateral surface.

Die Stirnfläche eines Zapfens kann gleichbedeutend auch als axiale Endfläche bezeichnet sein.The end face of a pin can also be referred to as the axial end face.

In dem umlaufenden Kantenabschnitt geht die Stirnfläche in die Mantelfläche über. Ein Zapfen hat eine zylindrische Grundform, so dass ein Querschnitt der Mantelfläche außerhalb der erfin- dungsgemäßen Ausnehmung einen kreisförmigen Umfang hat, welcher einer Projektion derIn the surrounding edge section, the end face merges into the lateral surface. A pin has a cylindrical basic shape, so that a cross section of the lateral surface outside the recess according to the invention has a circular circumference, which corresponds to a projection of the

Stirnfläche in Richtung der Zapfenachse entspricht.End face in the direction of the pin axis corresponds.

Im Sinne der Erfindung bedeutet partiell, dass sich die Ausnehmung in Umfangsrichtung über einen Umfangsteilabschnitt erstreckt. Dabei schneidet die Ausnehmung die Mantelfläche und in die in dem Umfangsteilabschnitt daran angrenzende Stirnfläche, so dass der radiale Quer- schnitt, gemessen quer zur Zapfenachse, partiell im Bereich der Ausnehmung kleiner als im üb- rigen Umfang des Kantenabschnitts ist. Dadurch wird im Bereich der Ausnehmung ein unrunderIn the context of the invention, partial means that the recess extends in the circumferential direction over a partial circumferential section. The recess cuts the lateral surface and into the end face adjoining it in the peripheral section, so that the radial cross section, measured transversely to the pin axis, is partially smaller in the area of the recess than in the remaining circumference of the edge section. This creates an out-of-round shape in the area of the recess

Querschnitt ausgebildet.Cross section formed.

Der Kantenabschnitt, der bei einem zugrundeliegenden zylindrischen Zapfen kreisrund ist, weist eine von der Kreisform abweichende, unrunde Umfangskontur auf. Insbesondere ist die radialeThe edge section, which is circular in the case of an underlying cylindrical pin, has a non-circular circumferential contour that deviates from the circular shape. In particular, the radial

Querschnittabmessung im Bereich der partiellen Ausnehmung kleiner als in dem übrigen Um- fangsbereich, der nach wie vor kreisabschnittförmig sein kann. Die Ausnehmung bildet eine ArtCross-sectional dimension in the area of the partial recess is smaller than in the remaining circumferential area, which can still be in the shape of a section of a circle. The recess forms a kind

Aussparung der Stirnfläche und der Mantelfläche im Kantenbereich.Recess in the front surface and the lateral surface in the edge area.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ausnehmung eine ebene Abschrägung aufweist.According to the invention it is provided that the recess has a flat bevel.

Die Abschrägung wird dabei durch einen ebenen Flächenabschnitt gebildet, der schräg zurThe bevel is formed by a flat surface section that is oblique to the

Zapfenachse steht und in dem eine Sekante des zylindrischen Zapfenquerschnitts liegt. Die Ab- schrägung kann bevorzugt unter einem Winkel von etwa 45° gegen die Zapfenachse geneigt sein. Vorzugsweise kann die Abschrägung sich axial von der Stirnseite in Richtung der Zapfen- achse gemessen Über 20% bis 50% der axialen Länge der Mantelfläche erstrecken, besonders bevorzugt Über 25% bis 40%. Vorteilhaft ist, dass eine ebene Abschrägung mit geringem kon- struktiven und fertigungstechnischen Aufwand realisierbar und an unterschiedliche Bauformen und Abmessungen anpassbar ist.Pin axis stands and in which a secant of the cylindrical pin cross section lies. The bevel can preferably be inclined at an angle of approximately 45° towards the pin axis. Preferably, the bevel can extend axially from the end face in the direction of the pin axis over 20% to 50% of the axial length of the lateral surface, particularly preferably over 25% to 40%. The advantage is that a flat bevel can be realized with little design and manufacturing effort and can be adapted to different designs and dimensions.

Ein Vorteil der Erfindung ist, dass durch die partielle Ausnehmung die Abmessung des Zapfen- kreuzes schräg zur Zapfenachse gemessen verringert wird. Dadurch, dass die Ausnehmung beiOne advantage of the invention is that the partial recess reduces the dimension of the cross-member, measured obliquely to the pin axis. Because the recess is at

* BE2022/5530 der Montage gegen die Innenseite der Arme ausgerichtet wird, kann das Zapfenkreuz zwischen den Innenseiten der Arme stärker schräggestellt werden. Darüber hinaus kann durch die im Be- reich der Ausnehmung partiell reduzierte Querschnittsabmessung des ersten Zapfens bzw. dort verkleinerten Stirnfläche aus der Schrägstellung mit einer engeren Bogenbewegung in die erste* BE2022/5530 is aligned against the inside of the arms during assembly, the trunnion between the insides of the arms can be tilted more. In addition, due to the partially reduced cross-sectional dimension of the first pin in the area of the recess or the reduced end face there, it is possible to move from the inclined position with a narrower arc movement into the first

Bohrung eingeschwenkt werden. Im Ergebnis kann eine im Verhältnis zum Armabstand größereHole can be swiveled in. The result can be a larger one in relation to the arm distance

Zapfenpaarlänge realisiert werden, so dass die Lagerlänge, mit der jeder Zapfen in die zugeord- nete Bohrung eintaucht, in vorteilhafter Weise im Vergleich zum Stand der Technik bei ansons- ten gleichen Abmessungen der Gelenkgabel vergrößert werden kann. Dadurch kann ein kleinerPin pair length can be realized, so that the bearing length with which each pin is immersed in the assigned bore can be increased in an advantageous manner compared to the prior art with otherwise the same dimensions of the joint fork. This allows a small

Armabstand und entsprechend eine kompakte und leichte Bauweise des Kreuzgelenks realisiert werden. Durch die erfindungsgemäß nur partielle Ausnehmung kann die Mantelfläche in dem übrigen Umfangsbereich außerhalb der Ausnehmung nach wie vor als aktive Lagerfläche fun- gieren, wodurch eine belastbare hohe radiale Steifigkeit des Zapfenlagers sichergestellt werden kann.Arm spacing and a correspondingly compact and lightweight design of the universal joint can be achieved. Due to the only partial recess according to the invention, the lateral surface in the remaining peripheral area outside the recess can still function as an active bearing surface, whereby a resilient, high radial rigidity of the journal bearing can be ensured.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Schwächung der Gelenkgabel durch die im Stand der Technik vorgeschlagene Aussparung des Arms der Gelenkgabel vollständig vermieden werden kann.A further advantage is that the weakening of the joint fork can be completely avoided by the recess in the arm of the joint fork proposed in the prior art.

Vorzugsweise erstreckt sich die Ausnehmung über einen axialen Teilabschnitt des Zapfens.The recess preferably extends over an axial section of the pin.

Dieser axiale Teilabschnitt erstreckt sich von Stirnfläche aus in Richtung der Zapfenachse.This axial section extends from the end face in the direction of the pin axis.

Durch die Ausnehmung weist der Querschnitt der Mantelfläche nur in einem axial an die Stirn- fläche angrenzenden, vorderen oder äußeren Teilabschnitt eine von der Kreisform abwei- chende, unrunde Umfangskontur auf, während der übrige, von der Stirnfläche axial abge- wandte, bezüglich der Gelenkachse innere Bereich der Mantelfläche im Anschluss an die Aus- nehmung nach wie vor einen kreisrunden Querschnitt aufweisen kann.Due to the recess, the cross section of the lateral surface only has a non-circular circumferential contour in a front or outer section axially adjacent to the end face, while the rest, axially remote from the end face, has a non-circular circumferential contour with respect to the joint axis inner area of the lateral surface following the recess can still have a circular cross section.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass zwei Ausnehmungen bezüglich der Zapfenachse ra- dial gegenüberliegend angeordnet sind. Durch diese symmetrische Anordnung ist es in vorteil- hafter Weise möglich, das Gelenkkreuz in zwei entgegengesetzten Orientierungen gleicherma-Preferably, it can be provided that two recesses are arranged radially opposite one another with respect to the pin axis. This symmetrical arrangement makes it advantageously possible to position the universal joint in two opposite orientations.

Ben vereinfacht zu montieren, wodurch die Handhabung und Montage erleichtert wird.Ben simplifies assembly, making handling and assembly easier.

Bevorzugt sind in der vorgenannten Ausführung die zwei Ausnehmungen spiegelsymmetrisch zur Kreuzebene angeordnet.In the aforementioned embodiment, the two recesses are preferably arranged mirror-symmetrically to the cross plane.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass zwei Ausneh- mungen an zwei Zapfen ausgebildet sind, deren Zapfenachsen senkrecht zueinander stehen oder, besonders bevorzugt, deren Zapfenachsen sich in einem rechten Winkel schneiden. Be-In a further preferred embodiment, it can be provided that two recesses are formed on two pins, the pin axes of which are perpendicular to one another or, particularly preferably, the pin axes of which intersect at a right angle. Be-

> BE2022/5530 sonders bevorzugt ist hier eine Ausführungsform, in der eine Ausnehmung eines ersten Zap- fens oberhalb einer durch das Zentrum des Glelenkkreuzes verlaufenden Zapfenebene, welche durch die Zapfenachsen definiert wird, angeordnet ist und eine zweite Ausnehmung eines zwei- ten Zapfens unterhalb der selben Ebene angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein Gelenkkreuz realisiert werden, welches die erfindungsgemässen Vorteile an beiden Gabeln des Gelenkes ermöglicht.> BE2022/5530 Particularly preferred here is an embodiment in which a recess of a first pin is arranged above a pin plane running through the center of the glene steering cross, which is defined by the pin axes, and a second recess of a second pin is arranged below the is arranged on the same level. In this way, a joint cross can be realized which enables the advantages according to the invention on both forks of the joint.

Es ist vorteilhaft, dass eine Ausnehmung in einem nach außen von der Kreuzebene abgewand- ten Umfangsteilabschnitt angeordnet ist. Die Ausnehmung ist dabei derart an dem Gelenkkreuz ausgerichtet, dass sie auf einer außen liegenden, in Normalenrichtung der Kreuzebene nach außen von dem Gelenkkreuz weg gerichteten Außenseite des Gelenkkreuzes angeordnet ist.It is advantageous that a recess is arranged in a peripheral section facing away from the cross plane. The recess is aligned on the universal joint in such a way that it is arranged on an external side of the universal joint, which is directed outwardly away from the universal joint in the normal direction of the cross plane.

Dadurch wird das Einsetzen der Zapfen in die zugeordneten Bohrungen in der bevorzugtenThis ensures that the pins are inserted into the associated holes in the preferred manner

Montageposition erleichtert, in der die Zapfenachse des zweiten, vorliegend nicht eingeführtenMounting position facilitated, in which the pin axis of the second, presently not inserted

Zapfenpaars, quer zur Erstreckung der Arme steht, oder anders ausgedrückt das Gelenkkreuz wie bei einem gerade gestellten Gelenk ausgerichtet ist.Pair of pins, is transverse to the extension of the arms, or in other words the joint cross is aligned like a straight joint.

Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Ausnehmung sich auf einer Sekante eines kreis- förmigen Zapfenquerschnitts erstreckt. Der zylindrische Zapfenquerschnitt, wie auch die axialeIt can preferably be provided that the recess extends on a secant of a circular pin cross section. The cylindrical pin cross section, as well as the axial one

Projektion der Stirnfläche in Richtung der Zapfenachse, weist einen kreisrunden Umfang auf.Projection of the end face in the direction of the pin axis has a circular circumference.

Eine Sekante bildet eine quer zur Zapfenachse stehende Schnittlinie, die den Umfangskreis in zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Punkten schneidet. Damit überspannt die Sekante ei- nen Umfangsteilabschnitt, in dem die erfindungsgemäße Ausnehmung ausgebildet sein kann.A secant forms a cutting line that is transverse to the tenon axis and intersects the circumferential circle in two points spaced apart in the circumferential direction. The secant thus spans a peripheral section in which the recess according to the invention can be formed.

Vorteilhaft ist dabei, dass eine entlang dieser Sekante geradlinig verlaufende Ausnehmung kon- struktiv und fertigungstechnisch mit geringem Aufwand realisierbar ist, beispielsweise durch eine einfache ebene Abschrägung. Beispielsweise kann die Ausnehmung durch eine diagonal, bevorzugt unter etwa 45° gegen die Zapfenachse geneigte, die Sekante aufweisende Schnitt- ebene ausgebildet sein.The advantage here is that a recess running in a straight line along this secant can be implemented with little effort in terms of construction and production technology, for example by means of a simple flat bevel. For example, the recess can be formed by a cutting plane which is inclined diagonally, preferably at approximately 45°, relative to the pin axis and has the secant.

Die Sekante verläuft bevorzugt mit Abstand parallel zur Kreuzebene. Dadurch kann sich dieThe secant preferably runs at a distance parallel to the cross plane. This allows the

Ausnehmung in einem senkrecht nach außen von der Kreuzebene abgewandten Umfangsteil- abschnitt von Mantel- und Stirnfläche erstrecken. Auf diese Weise kann durch einfache Ausrich- tung der Sekante eine besonders montagefreundliche Ausgestaltung realisiert sein.Recess extends in a peripheral section of the lateral and end faces facing vertically outwards from the cross plane. In this way, a particularly assembly-friendly design can be realized by simply aligning the secant.

Es ist möglich, dass die Ausnehmung konkav ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Ausneh- mung als rinnen- oder nutartige Vertiefung mit bogenförmigem Ausnehmungsquerschnitt ausge- bildet sein. Die Vertiefung kann bevorzugt quer zur Zapfenachse geradlinig entlang einer Se- kante des zylindrischen Zapfenquerschnitts verlaufen. Dadurch kann ein lokal vergrößertesIt is possible for the recess to be concave. For example, the recess can be designed as a channel or groove-like depression with an arcuate recess cross section. The recess can preferably run transversely to the pin axis in a straight line along a secant of the cylindrical pin cross section. This allows a locally enlarged

° BE2022/5530° BE2022/5530

Spiel zur Vereinfachung der Einsetzbewegung bei der Montage bereitgestellt werden.Clearance can be provided to simplify the insertion movement during assembly.

Es kann vorteilhaft sein, dass die Ausnehmung stufenfôrmig ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Ausnehmung eine im Querschnitt V-förmige oder rechtwinklige nutartige Vertiefung aufweisen, die bevorzugt quer zur Zapfenachse geradlinig entlang einer Sekante des zylindri- schen Zapfenquerschnitts verlaufen kann. Dabei verläuft die Stufenkante ebenfalls auf einerIt can be advantageous for the recess to be designed in a step-shaped manner. For example, the recess can have a V-shaped or rectangular groove-like recess in cross section, which can preferably run transversely to the pin axis in a straight line along a secant of the cylindrical pin cross section. The step edge also runs on one

Sekante des Zapfenquerschnitts. Eine derartige Ausführung ist konstruktiv und fertigungstech- nisch mit geringem Aufwand realisierbar und kann für die Montage vorteilhaft sein.Secant of the tenon cross section. Such a design can be implemented with little effort in terms of construction and production technology and can be advantageous for assembly.

Es kann vorgesehen sein, dass die Mantelfläche eine Wälzkörperlaufbahn aufweist. Die Wälz- körperlaufbahn bildet eine zum Abrollen von Wälzkörpern ausgebildete Laufbahn, beispiels- weise Nadelrollen oder dergleichen. Dabei kann die Wälzkörperlaufbahn direkt auf der Mantel- fläche eines einstückig mit dem Gelenkkreuz geformten Zapfens ausgebildet sein, oder an einer auf dem Zapfen angebrachten Innenlaufring eines Wälzlagers, die beispielsweise als Innen- hülse auf den Zapfen aufgepresst sein kann. Aus diese Weise können die erfindungsgemäBGenIt can be provided that the lateral surface has a rolling element raceway. The rolling element raceway forms a raceway designed for rolling rolling elements, for example needle rollers or the like. The rolling element raceway can be formed directly on the lateral surface of a pin formed in one piece with the universal joint, or on an inner race of a rolling bearing mounted on the pin, which can be pressed onto the pin as an inner sleeve, for example. In this way, the invention can

Vorteile bei einem als Wälzlager ausgebildeten Zapfenlager realisiert sein, bei dem in der Boh- rung ein AuBenlagerring des Wälzlagers angeordnet ist.Advantages can be realized in a journal bearing designed as a rolling bearing, in which an outer bearing ring of the rolling bearing is arranged in the bore.

Eine bevorzugte Ausführung kann vorsehen, dass das Gelenkkreuz ein einstückiges Umformteil aufweist. Dieses Umformteil, welches das Gelenkkreuz oder zumindest den Grundkörper desA preferred embodiment can provide that the universal joint has a one-piece formed part. This formed part, which is the joint cross or at least the base body of the

Gelenkkreuzes bilden kann, kann bevorzugt als kaltumgeformtes Fliesspressteil ausgebildet sein, bevorzugt aus Stahl. Dadurch wird eine vorteilhaft hohe Festigkeit realisiert, die eine hoheJoint cross can form, can preferably be designed as a cold-formed extruded part, preferably made of steel. This results in an advantageously high level of strength, which is high

Belastbarkeit und einen kompakten Aufbau ermöglicht.Resilience and a compact structure enables.

Bei einem Kreuzgelenk, umfassend ein Gelenkkreuz und zwei Gelenkgabeln, wobei das Ge- lenkkreuz zwei Paare von Zapfen aufweist, die rechtwinklig zueinander gekreuzt in einer Kreuz- ebene liegende Zapfenachsen aufweisen, und jeweils eine koaxial zur Zapfenachse ausgebil- dete zylindrische Mantelfläche aufweisen, und die Gelenkgabeln jeweils zwei einander gegen- überliegende Arme mit jeweils einer Lagerbohrung aufweisen, in denen jeweils ein Zapfen um eine Zapfenachse drehbar in einem Zapfenlager gelagert ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gelenkkreuz ausgestaltet ist gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausfüh- rungen oder Kombinationen davon. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gelenk- kreuzes kann ein kompakter und leichter Aufbau des Kreuzgelenks bei reduziertem Fertigungs- und Kostenaufwand realisiert werden.In a universal joint, comprising a universal joint and two joint forks, the joint cross having two pairs of pins, which have pin axes crossed at right angles to one another in a cross plane, and each have a cylindrical lateral surface formed coaxially to the pin axis, and the Joint forks each have two opposite arms, each with a bearing bore, in each of which a pin is rotatably mounted in a pin bearing about a pin axis, it is provided according to the invention that the joint cross is designed according to one of the previously described embodiments or combinations thereof. Due to the inventive design of the universal joint, a compact and lightweight structure of the universal joint can be realized with reduced production and cost expenditure.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Mantelfläche eine innere Wälzkörperlaufbahn auf- weist, und die Lagerbohrung eine innen umlaufende äußere Wälzkörperbahn aufweist, wobei zwischen den inneren und äußeren Wälzkörperlaufbahnen abrollbare Wälzkörper angeordnet sind. Dies ermöglicht eine Ausbildung des Zapfenlagers als Wälzlager.Preferably, it can be provided that the lateral surface has an inner rolling element raceway, and the bearing bore has an internally circumferential outer rolling body raceway, wherein rollable rolling bodies are arranged between the inner and outer rolling body raceways. This enables the journal bearing to be designed as a rolling bearing.

Eine Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei über ein Kreuzgelenk drehschlüssig ver- bundene Wellen, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass das Kreuzgelenk ausgebil- det ist gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungen oder Kombinationen davon.A steering shaft for a motor vehicle, comprising two shafts rotatably connected via a universal joint, is characterized according to the invention in that the universal joint is designed according to one of the previously described embodiments or combinations thereof.

Üblicherweise weist eine Lenkwelle zwei Kreuzgelenke auf, welche die fahrerseitige Lenkspin- del über eine Zwischenwelle mit einer lenkgetriebeseitigen Ausgangswelle kuppeln. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kreuzgelenks kann ein vorteilhaft kompakter und leichterA steering shaft usually has two universal joints, which couple the driver-side steering spindle to an output shaft on the steering gear side via an intermediate shaft. The inventive design of the universal joint makes it advantageously more compact and lighter

Aufbau bei reduziertem Fertigungs- und Kostenaufwand realisiert werden.Structure can be realized with reduced production and costs.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:Advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show in detail:

Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Lenksystems umfassend erfindungsgemäße Kreuzgelenke,1 shows a schematic perspective view of a steering system comprising universal joints according to the invention,

Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines Kreuzgelenks aus Figur 1,Figure 2 is an enlarged view of a universal joint from Figure 1,

Figur 3 ein erfindungsgemäßes Gelenkkreuz in einer perspektivischen Ansicht,Figure 3 shows an articulated cross according to the invention in a perspective view,

Figur 4 das Gelenkkreuz gemäß Figur 2 in einer Draufsicht senkrecht zur Kreuzebene,4 shows the joint cross according to FIG. 2 in a top view perpendicular to the plane of the cross,

Figur 5 schematisch aufeinander folgende Schritte bei der Montage eines Gelenkkreuzes gemäß Figur 2,5 shows schematically successive steps in the assembly of a universal joint according to FIG. 2,

Figur 6 eine Teilansicht eines Zapfens eines Gelenkkreuzes einer ersten Ausführung ge- mäß Figur 2,6 shows a partial view of a pin of a universal joint of a first embodiment according to FIG. 2,

Figur 7 eine Teilansicht eins Zapfens wie in Figur 6 eines Gelenkkreuzes in einer zweitenFigure 7 is a partial view of a pin as in Figure 6 of a joint cross in a second

Ausführungsform,embodiment,

Figur 8 eine Teilansicht eins Zapfens wie in Figur 6 eines Gelenkkreuzes in einer drittenFigure 8 is a partial view of a pin as in Figure 6 of a joint cross in a third

Ausführungsform,embodiment,

Figur 9 eine Teilansicht eins Zapfens wie in Figur 6 eines Gelenkkreuzes in einer viertenFigure 9 is a partial view of a pin as in Figure 6 of a joint cross in a fourth

Ausführungsform,embodiment,

Figur 10 einen Querschnitt C-C durch den Zapfen gemäß Figur 6,Figure 10 shows a cross section CC through the pin according to Figure 6,

Figur 11 einen Querschnitt D-D durch den Zapfen gemäß Figur 6.Figure 11 shows a cross section DD through the pin according to Figure 6.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen verse- hen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numbers and are therefore usually only named or mentioned once.

Fig. 1 zeigt ein Lenksystem 1 eines Kraftfahrzeugs als Ganzes in einer schematischen perspek- tivischen Ansicht. Dieses weist eine Lenksäule 11 auf, die an einer nicht dargestellten Fahr- zeugkarosserie anbringbar ist.1 shows a steering system 1 of a motor vehicle as a whole in a schematic perspective view. This has a steering column 11, which can be attached to a vehicle body, not shown.

Eine Lenkwelle 2 umfasst eine in der Lenksäule 11 um ihre Längsachse (Wellenachse) drehbar gelagerte Lenkspindel 21, eine Zwischenwelle 22 und eine mit einem nicht dargestellten Lenk- getriebe verbindbare Ausgangswelle 23. Die Zwischenwelle 22 ist eingangs- und ausgangssei- tig jeweils über ein erfindungsgemäßes Kreuzgelenk 3 gelenkig mit der Lenkspindel 21 und derA steering shaft 2 comprises a steering spindle 21 which is rotatably mounted in the steering column 11 about its longitudinal axis (shaft axis), an intermediate shaft 22 and an output shaft 23 which can be connected to a steering gear, not shown. The intermediate shaft 22 is connected on the input and output sides via a device according to the invention Universal joint 3 articulated with the steering spindle 21 and the

Ausgangswelle 23 drehschlüssig gekuppelt. Die Lenkspindel 21, die Zwischenwelle 22 und dieOutput shaft 23 coupled in a rotationally locking manner. The steering spindle 21, the intermediate shaft 22 and the

Ausgangswelle 23 werden im Folgenden zusammenfassend auch verkürzt als die Wellen 21, 22, 23 bezeichnet.Output shaft 23 are also referred to below as shafts 21, 22, 23.

Figur 2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung das zwischen der Zwischenwelle 22 und derFigure 2 shows an enlarged view of the intermediate shaft 22 and the

Ausgangswelle 23 angeordnete Kreuzgelenk 3, welches gleich aufgebaut ist wie das zwischen der Lenkspindel 21 und der Zwischenwelle 22 angeordnete Kreuzgelenk 3.Output shaft 23 arranged universal joint 3, which is constructed in the same way as the universal joint 3 arranged between the steering spindle 21 and the intermediate shaft 22.

Das Kreuzgelenk 3 umfasst zwei gleich aufgebaute Gelenkgabeln 31, die jeweils am Ende einer der Wellen 22 und 23 drehfest angebracht sind. Jede Gelenkgabel 31 weist zwei Arme 32 auf, die sich in axialer Richtung der jeweiligen Welle 22, 23 erstrecken und quer dazu in einem Arm- abstand x gegenüberliegen.The universal joint 3 comprises two joint forks 31 of the same design, each of which is mounted in a rotationally fixed manner at the end of one of the shafts 22 and 23. Each joint fork 31 has two arms 32 which extend in the axial direction of the respective shaft 22, 23 and lie opposite each other at an arm distance x.

9 BE2022/55309 BE2022/5530

Die zwei Arme 32 der einen Gelenkgabel 31 weisen in Richtung einer ersten Zapfenachse A durchgehende Bohrungen 33 auf, und die zwei Arme 32 der anderen Gelenkgabel 31 weisen inThe two arms 32 of one joint fork 31 have through holes 33 in the direction of a first pin axis A, and the two arms 32 of the other joint fork 31 point in

Richtung einer zweiten Zapfenachse B durchgehende Bohrungen 33 auf. Die Zapfenachse A und B stehen senkrecht aufeinander und spannen eine Kreuzebene AB auf.Through holes 33 in the direction of a second pin axis B. The pin axes A and B are perpendicular to each other and span a cross plane AB.

Ein erfindungsgemäßes Gelenkkreuz 4, welches in Figur 3 separat in einer perspektivischenA joint cross 4 according to the invention, which is shown separately in FIG. 3 in a perspective view

Ansicht und in Figur 5 in einer Draufsicht auf die Kreuzebene AB gezeigt ist, weist insgesamt vier Zapfen 41 auf, die jeweils paarweise auf einer der Zapfenachse A oder B angeordnet sind und so jeweils ein Zapfenpaar bilden. In dem Betriebszustand gemäß Figur 2 sind die beidenView and shown in Figure 5 in a top view of the cross plane AB, has a total of four pins 41, which are each arranged in pairs on one of the pin axes A or B and thus each form a pair of pins. The two are in the operating state according to FIG

Zapfen 41 eines solchen Zapfenpaars jeweils in den Bohrungen 33 einer Gelenkgabel 31 um die jeweilige Zapfenachse A bzw. B in drehbar gelagert, wobei die derart gebildeten Zapfenla- ger in an sich bekannter Weise als Wälzlager ausgebildet sein können, beispielsweise als Na- dellager.Pins 41 of such a pair of pins are each rotatably mounted in the bores 33 of a joint fork 31 about the respective pin axis A or B, whereby the pin bearings formed in this way can be designed in a manner known per se as rolling bearings, for example as needle bearings.

Jeder Zapfen 41 weist eine zylindrische Mantelfläche 42 und eine axiale Stirnfläche 43 auf, wel- che eine äußere Endfläche bildet, und die mit besagter Mantelfläche 42 über einen umlaufen- den Kantenabschnitt 44 verbunden ist. Mit anderen Worten geht die Mantelfläche 42 über denEach pin 41 has a cylindrical lateral surface 42 and an axial end face 43, which forms an outer end surface and which is connected to said lateral surface 42 via a circumferential edge section 44. In other words, the lateral surface 42 goes over the

Kantenabschnitt 44 zur Stirnfläche 43 über.Edge section 44 to the end face 43.

Die Zapfenpaarlänge z ist die in Richtung einer Zapfenachse A oder B gemessene Länge zwi- schen den einander abgewandten Stirnseiten 43 der zwei auf dieser Zapfenachse A oder B paarweise angeordneten Zapfen 41, wie in Figur 4 eingezeichnet ist. Die Zapfenpaarlänge z ist größer als der Armabstand x (siehe Figur 2 oder Figur 5a)).The pin pair length z is the length measured in the direction of a pin axis A or B between the mutually facing end faces 43 of the two pins 41 arranged in pairs on this pin axis A or B, as shown in FIG. The pin pair length z is greater than the arm distance x (see Figure 2 or Figure 5a)).

Erfindungsgemäß ist in dem Kantenabschnitt 44 jeweils mindestens eine Ausnehmung 5 ausge- bildet, die sich über einen Umfangsteilabschnitt des zylindrischen Querschnitts der Mantelfläche 42 erstreckt. In dem gezeigten Beispiel ist die Ausnehmung 5 als ebene Abschrägung ausgebil- det, die sich bezogen auf den kreisrunden Querschnitt des Zapfens 31 im Bereich der Mantel- fläche 42 über die Länge einer Sekante S erstreckt, die in der schrägen Fläche der Ausneh- mung 5 liegt.According to the invention, at least one recess 5 is formed in the edge section 44, which extends over a partial peripheral section of the cylindrical cross section of the lateral surface 42. In the example shown, the recess 5 is designed as a flat bevel, which, based on the circular cross section of the pin 31 in the area of the lateral surface 42, extends over the length of a secant S, which is in the sloping surface of the recess 5 lies.

Die zur Zapfenachse oder B geneigte Orientierung der die Ausnehmung 5 bildenden Ebene ist in den Figuren 6 und 7 erkennbar, die einen einzelnen Zapfen 41 quer zur Zapfenachse A (oderThe orientation of the plane forming the recess 5, which is inclined to the pin axis or B, can be seen in FIGS. 6 and 7, which shows a single pin 41 transversely to the pin axis A (or

B) zeigen. Dabei schließt die Abschrägung mit der Zapfenachse A einen Winkel a von bevor- zugt etwa 45° ein, wie in den Figuren 3, 4, 6 und 7 exemplarisch gezeigt ist.B) show. The bevel forms an angle a of preferably approximately 45° with the pin axis A, as shown as an example in FIGS. 3, 4, 6 and 7.

Der Unterschied zwischen den in Figur 6 und 7 gezeigten Ausführungen ist, dass in Figur 6, wie auch in Figur 3, Ausnehmungen 5 beiderseits nach außen von der Zapfenebene AB senkrecht abgewandt ausgebildet sind. Die Anordnung der Ausnehmungen 5 ist gemäß Figur 6 somit spiegelsymmetrisch zur Zapfenebene AB.The difference between the embodiments shown in FIGS. 6 and 7 is that in FIG. 6, as well as in FIG. 3, recesses 5 are formed on both sides, facing vertically away from the pin plane AB. According to FIG. 6, the arrangement of the recesses 5 is mirror-symmetrical to the pin plane AB.

Figur 10 zeigt einen Querschnitt C-C gemäß Figur 6 durch die zylindrische Mantelfläche 42, der erkennbar kreisrund ist.Figure 10 shows a cross section CC according to Figure 6 through the cylindrical lateral surface 42, which is clearly circular.

Figur 11 zeigt einen Querschnitt D-D gemäß Figur 6 durch den Zapfen 41 im Bereich der Aus- nehmungen 5, der unrund, gegenüber der Kreisform durch die Sekante S abgeflacht ist.11 shows a cross section DD according to FIG. 6 through the pin 41 in the area of the recesses 5, which is out of round and flattened compared to the circular shape by the secant S.

In den einzelnen Abbildungen von Figur 5 a) bis d) sind aufeinanderfolgende Phasen bei derIn the individual figures from Figure 5 a) to d), successive phases are shown in the

Montage eines Gelenkkreuzes 5 in eine Gelenkgabel 31 dargestellt.Assembly of a joint cross 5 in a joint fork 31 shown.

Im ersten Schritt gemäß Figur 5a) wird die Zapfenachse A des Gelenkkreuzes 4 relativ zu einer gemeinsamen Bohrungsachse G der beiden Bohrungen 33 schräg gestellt — und wie mit dem abgewinkelten Pfeil angedeutet — zunächst gerade in der Wellenrichtung zwischen die Arme 32 positioniert, nach links bewegt, so dass der in Figur 5a) linke Zapfen 41 schräg nach links in dieIn the first step according to Figure 5a), the pin axis A of the universal joint 4 is tilted relative to a common bore axis G of the two bores 33 - and, as indicated by the angled arrow - initially positioned straight in the shaft direction between the arms 32, moved to the left, so that the pin 41 on the left in Figure 5a) obliquely to the left in the

Bohrung 31 des linken Arms 32 eintritt.Hole 31 of the left arm 32 enters.

Anschließend wird — wie in Figur 5b) mit dem nach links gerichteten Pfeil angedeutet — das Ge- lenkkreuz 5 so weit wie möglich nach links bewegt. Dabei kann der Zapfen 41 durch seine in dieser Darstellung unten liegende Ausnehmung 5 unten liegende tiefer in die linke Bohrung ein- tauchen, als dies ohne die Ausnehmung 5 möglich wäre.Then - as indicated in Figure 5b) with the arrow pointing to the left - the joint cross 5 is moved as far to the left as possible. Through its recess 5 at the bottom in this illustration, the pin 41 can penetrate deeper into the left-hand bore than would be possible without the recess 5.

Außerdem hat der rechts liegende Zapfen 41 im Bereich seiner Ausnehmung 5 genügend Luft zur Innenseite des rechten Arms 31, so dass das Gelenkkreuz 4 bogenförmig von oben nach unten in die linke Bohrung 41 eingeschwenkt werden kann, wie in Figur 5c) dargestellt ist. Da- bei erfolgt eine überlagerte translatorische Bewegung des linken Zapfens 41 nach links, und eine Schwenk- bzw. Drehbewegung, bei der sich die Zapfenachse A auf die Bohrungsachse G zu bewegt wird.In addition, the pin 41 on the right has enough air in the area of its recess 5 to the inside of the right arm 31, so that the joint cross 4 can be pivoted in an arc from top to bottom into the left bore 41, as shown in Figure 5c). This results in a superimposed translational movement of the left pin 41 to the left, and a pivoting or rotational movement in which the pin axis A moves towards the bore axis G.

Die bogenförmige Bewegung gemäß Figur 5c) wird so lange fortgesetzt, bis die Zapfenachse A mit der Bohrungsachse G fluchtet, wie in Figur 5d) gezeigt ist. Im letzten Schritt — der in Figur 5d) mit dem gerade nach rechts gerichteten Pfeil angedeutet ist — wird das Gelenkkreuz 4 rela- tiv zur Gelenkgabel 31 zwischen den Armen 32 symmetrisch ausgerichtet, so dass die Zapfen 41 eines Zapfenpaars axial gleich tief in die zugeordneten Lagerbohrungen 33 eintauchen.The arcuate movement according to Figure 5c) is continued until the pin axis A is aligned with the bore axis G, as shown in Figure 5d). In the last step - which is indicated in Figure 5d) with the arrow pointing straight to the right - the joint cross 4 is aligned symmetrically relative to the joint fork 31 between the arms 32, so that the pins 41 of a pair of pins are axially at the same depth in the assigned bearing bores 33 dip.

Damit ist die Montage des einen Zapfenpaars abgeschlossen, und das noch freie, verbleibendeThis completes the assembly of one pair of pins and the remaining free one

Zapfenpaar kann auf dieselbe Weise in der anderen Gelenkgabel 31 montiert werden.Pair of pins can be mounted in the other joint fork 31 in the same way.

Figuren 8 und 9 zeigen alternative Ausführungen der Ausnehmung 5. In Figur 8 ist diese als konkave Aussparung in Form eine Nut oder Rinne mit bogenförmig gerundetem Querschnitt ausgeführt, die sie quer zur Zapfenachse A gerade in Richtung einer Sekante S erstreckt. In Fi- gur 9 ist eine stufenförmig eingeformte Ausnehmung gezeigt, diebeispielhaft im Wesentlichen rechtwinklig dargestellt ist, wobei die Stufenkante auf einer Sekante verläuft.Figures 8 and 9 show alternative designs of the recess 5. In Figure 8, this is designed as a concave recess in the form of a groove or groove with an arcuately rounded cross-section, which extends transversely to the pin axis A straight in the direction of a secant S. 9 shows a step-shaped recess, which is shown as an example essentially at right angles, with the step edge running on a secant.

Die in Figuren 8 und 9 einseitig eingezeichneten Ausnehmungen 5 können auch, analog zu Fi- gur 6, spiegelsymmetrisch auf beiden Seiten der Kreuzebene AB abgeordnet sein.The recesses 5 shown on one side in FIGS. 8 and 9 can also, analogous to FIG. 6, be arranged mirror-symmetrically on both sides of the cross plane AB.

Es ist auch denkbar, unterschiedlich geformte Ausnehmungen 5 gemäß der Figuren 5 bis 8 an einem Gelenkkreuz 4 kombiniert auszubilden.It is also conceivable to combine differently shaped recesses 5 according to FIGS. 5 to 8 on a joint cross 4.

Die in den Figuren dargestellten Gelenkkreuze 4 können bevorzugt einstückig ausgebildet sein, beispielsweise als kaltumgeformtes Fließpressteil aus Stahl.The joint crosses 4 shown in the figures can preferably be designed in one piece, for example as a cold-formed extruded part made of steel.

Bezugszeichenliste 1 Lenksystem 11 Lenksäule 2 Lenkwelle 21 Lenkspindel (Welle) 22 Zwischenwelle (Welle) 23 Ausgangswelle (Welle) 3 Kreuzgelenk 31 Gelenkgabel 32 Arm 33 Bohrung 4 Gelenkkreuz 41 Zapfen 42 Mantelfläche 43 Stirnfläche 44 Kantenabschnitt 5 Ausnehmung x Armabstand zZ ZapfenpaarlängeList of reference symbols 1 Steering system 11 Steering column 2 Steering shaft 21 Steering spindle (shaft) 22 Intermediate shaft (shaft) 23 Output shaft (shaft) 3 Universal joint 31 Joint fork 32 Arm 33 Bore 4 Joint cross 41 Pin 42 Lateral surface 43 End surface 44 Edge section 5 Recess x arm distance currently pin pair length

A,B ZapfenachsenA,B pin axes

AB Kreuzebene a WinkelAB cross plane a angle

S SekanteS secant

G BohrungsachseG bore axis

Claims (12)

PATENTANSPRUCHEPATENT CLAIMS 1. Gelenkkreuz (4) für ein Kreuzgelenk (3), umfassend zwei Paare von Zapfen (41), die rechtwinklig zueinander gekreuzt in einer Kreuzebene (AB) liegende Zapfenachsen (A, B) aufweisen, und die jeweils eine koaxial zur Zapfenachse (A, B) ausgebildete zylindri- sche Mantelfläche (42) und eine axiale Stirnfläche (43) aufweisen, wobei die Mantelflä- che (42) und die Stirnfläche (43) über einen in Umfangsrichtung umlaufenden Kantenab- schnitt (44) verbunden sind, wobei in dem Kantenabschnitt (44) mindestens eine partielle Ausnehmung (5) ausgebil- det ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) eine ebene Abschrägung aufweist, die sich axial von der Stirnseite in Richtung der Zapfenachse gemessen über 20% bis 50% der axialen Länge der Mantelfläche erstreckt.1. Universal joint (4) for a universal joint (3), comprising two pairs of pins (41), which have pin axes (A, B) crossed at right angles to one another in a cross plane (AB), and each of which has one coaxial to the pin axis (A , B) have a cylindrical lateral surface (42) and an axial end face (43), the lateral surface (42) and the end face (43) being connected via an edge section (44) running in the circumferential direction, wherein in at least one partial recess (5) is formed in the edge section (44), characterized in that the recess (5) has a flat bevel which, measured axially from the end face in the direction of the pin axis, is over 20% to 50% of the axial Length of the lateral surface extends. 2. Gelenkkreuz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ausnehmungen (5) bezüglich der Zapfenachse (A, B) radial gegenüberliegend angeordnet sind.2. Universal joint according to claim 1, characterized in that two recesses (5) are arranged radially opposite one another with respect to the pin axis (A, B). 3. Gelenkkreuz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) sich über einen axialen Teilabschnitt des Zapfens (41) erstreckt.3. Universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (5) extends over an axial section of the pin (41). 4. Gelenkkreuz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) in einem nach außen von der Kreuzebene (AB) abgewandten Um- fangsteilabschnitt angeordnet ist.4. Joint cross according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (5) is arranged in a peripheral section facing away from the cross plane (AB). 5. Gelenkkreuz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) sich auf einer Sekante (S) eines zylindrischen Zapfenquerschnitts erstreckt.5. Universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (5) extends on a secant (S) of a cylindrical pin cross section. 6. Gelenkkreuz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) konkav ausgebildet ist.6. Universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (5) is concave. 7. Gelenkkreuz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) stufenförmig ausgebildet ist.7. Universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (5) is designed in a step shape. 8. Gelenkkreuz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (42) eine Wälzkörperlaufbahn aufweist.8. Universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that the lateral surface (42) has a rolling element raceway. 9. Gelenkkreuz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein einstückiges Umformteil aufweist.9. Universal joint according to one of the preceding claims, characterized in that it has a one-piece formed part. 10. Kreuzgelenk (3), umfassend ein Gelenkkreuz (4) und zwei Gelenkgabeln (31), wobei das Gelenkkreuz (4) zwei Paare von Zapfen (41) aufweist, die rechtwinklig zueinander gekreuzt in einer Kreuzebene (AB) liegende Zapfenachsen (A, B) aufweisen, und jeweils eine koaxial zur Zapfenachse (A, B) ausgebildete zylindrische Mantelfläche (42) aufwei- sen, und die Gelenkgabeln (31) jeweils zwei einander gegenüberliegende Arme (32) mit jeweils einer Lagerbohrung (33) aufweisen, in denen jeweils ein Zapfen (42) um eine Zapfenachse (A, B) drehbar in einem Zapfenlager gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkkreuz (4) ausgestaltet ist nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9.10. Universal joint (3), comprising a universal joint (4) and two joint forks (31), the universal joint (4) having two pairs of pins (41) which have pin axes (A) lying at right angles to one another in a cross plane (AB). B), and each have a cylindrical lateral surface (42) formed coaxially to the pin axis (A, B), and the joint forks (31) each have two opposite arms (32), each with a bearing bore (33), in which each one pin (42) is rotatably mounted in a pin bearing about a pin axis (A, B), characterized in that the universal joint (4) is designed according to one of the preceding claims 1 to 9. 11. Kreuzgelenk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (42) eine innere Wälzkörperlaufbahn aufweist, und die Lagerbohrung (33) eine innen umlau- fenden äußere Wälzkörperbahn aufweist, wobei zwischen den inneren und äußeren Wälzkörperlaufbahnen abrollbare Wälzkörper angeordnet sind.11. Universal joint according to claim 10, characterized in that the lateral surface (42) has an inner rolling body raceway, and the bearing bore (33) has an internally circumferential outer rolling body raceway, rollable rolling bodies being arranged between the inner and outer rolling body raceways. 12. Lenkwelle für ein Kraftfahrzeug, umfassend zwei über ein Kreuzgelenk (3) drehschlüssig verbundene Wellen (21, 22, 23), dadurch gekennzeichnet, dass das Kreuzgelenk (3) ausgebildet ist nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 11.12. Steering shaft for a motor vehicle, comprising two shafts (21, 22, 23) rotatably connected via a universal joint (3), characterized in that the universal joint (3) is designed according to one of the preceding claims 10 to 11.
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