DE102020201572A1 - Steering shaft double joint for a steering system and steering system - Google Patents

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DE102020201572A1
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shoulder
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Zoltan Sandor Nagy
Mate Veres
Oliver Abonyi
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenkwellendoppelgelenk (10) für ein Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten Gelenk (12), mit welchem ein Wellenende (14a) einer ersten Welle (14) drehfest verbindbar ist, und mit einem zweiten Gelenk (16), mit welchem ein Wellenende (18a) einer zweiten Welle (18) drehfest verbindbar ist, wobei das erste Gelenk (12) und das zweite Gelenk (16) in einem die Gelenke (12, 16) verbindenden Gehäuse (20) beweglich gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk (12) und das zweite Gelenk (16) jeweils einstückig ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Lenksystem (1) für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a steering shaft double joint (10) for a steering system (1) of a motor vehicle, with a first joint (12) to which a shaft end (14a) of a first shaft (14) can be connected in a rotationally fixed manner, and with a second joint (16) , to which a shaft end (18a) of a second shaft (18) can be connected in a rotationally fixed manner, the first joint (12) and the second joint (16) being movably mounted in a housing (20) connecting the joints (12, 16), characterized in that the first joint (12) and the second joint (16) are each formed in one piece. The invention also relates to a steering system (1) for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkwellendoppelgelenk für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a steering shaft double joint for a steering system of a motor vehicle. The invention also relates to a steering system for a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Eine bekannte Doppelgelenkanordnung bei Lenkwellendoppelgelenken ist beispielsweise das Doppelkreuzgelenk mit einem zwischen zwei Gelenkkreuzen angeordneten Kugelgelenk. Bei diesen bekannten Anordnungen von Doppelkreuzgelenken sind jeweils zwei Gelenkkreuze um eine Gelenkkreuzachse beweglich mit je einer Gabel an den beiden Wellenenden und um die andere Gelenkachse beweglich an einem Verbindungsgehäuse verbunden.A known double joint arrangement in steering shaft double joints is, for example, the double universal joint with a ball joint arranged between two joint crosses. In these known arrangements of double universal joints, two universal joints are each movably connected about a universal joint axis with one fork each on the two shaft ends and movably connected about the other joint axis on a connecting housing.

Eine Mittenzentrierung erfolgt durch eine Gelenkverbindung beider Wellenenden innerhalb des Verbindungsgehäuses aus einer metallischen Gelenkkugel an dem einen Wellenende und einer zylindrischen, ebenfalls metallischen Aufnahme an dem anderen Wellenende, in welche die Gelenkkugel eingreift.Centering takes place through a joint connection of both shaft ends within the connection housing consisting of a metallic joint ball on one shaft end and a cylindrical, likewise metallic receptacle on the other shaft end, in which the joint ball engages.

Das Verbindungsgehäuse bildet im Inneren einen Hohlraum aus, der einen Freiraum für die Bewegung der zentrierenden Gelenkverbindung schafft und in seiner Größe auf einen maximalen Winkelausschlag der beiden Wellenenden gegenüber der gestreckten Achse abgestimmt ist.The connection housing forms a cavity inside, which creates a free space for the movement of the centering articulated connection and is matched in its size to a maximum angular deflection of the two shaft ends with respect to the straight axis.

Ein Doppelkreuzgelenk dieser zuvor erläuterten Bauart ist aus der EP 0 469 396 B1 bekannt. Nachteilig an den bekannten Doppelgelenkanordnungen sind die große Anzahl erforderlicher Teile sowie der hohe Verschleiß durch die Flächenpressung der Gelenkkugel bei Kontaktierung der Aufnahme der jeweiligen Wellenenden.A double universal joint of this type explained above is from EP 0 469 396 B1 famous. Disadvantages of the known double joint arrangements are the large number of parts required and the high level of wear caused by the surface pressure of the joint ball when contact is made with the receptacle of the respective shaft ends.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Lenkwellendoppelgelenk für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welches eine geringere Anzahl von Teilen, eine höhere Übertragung von Lasten und eine verbesserte Steifigkeit aufweist.The invention is therefore based on the object of providing an improved steering shaft double joint for a steering system of a motor vehicle, which has a smaller number of parts, a higher transfer of loads and an improved rigidity.

Die Aufgabe wird mit einem Lenkwellendoppelgelenk für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with a steering shaft double joint for a steering system of a motor vehicle with the features of claim 1.

Des Weiteren wird die Aufgabe mit einem Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst.Furthermore, the object is achieved with a steering system for a motor vehicle having the features of claim 11.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft ein Lenkwellendoppelgelenk für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten Gelenk, mit welchem ein Wellenende einer ersten Welle drehfest verbindbar ist, und mit einem zweiten Gelenk, mit welchem ein Wellenende einer zweiten Welle drehfest verbindbar ist, wobei das erste Gelenk und das zweite Gelenk in einem die Gelenke verbindenden Gehäuse beweglich gelagert sind, wobei das erste Gelenk und das zweite Gelenk jeweils einstückig ausgebildet sind.The present invention creates a steering shaft double joint for a steering system of a motor vehicle, with a first joint with which a shaft end of a first shaft can be connected in a rotationally fixed manner, and with a second joint with which a shaft end of a second shaft can be connected in a rotationally fixed manner, the first joint and the second joint are movably mounted in a housing connecting the joints, the first joint and the second joint each being formed in one piece.

Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkwelle, welche eine erste Welle und eine zweite Welle aufweist, welche zueinander abgewinkelt und durch ein erfindungsgemäßes Lenkwellendoppelgelenk drehfest verbunden sind.The present invention also provides a steering system for a motor vehicle with a steering shaft which has a first shaft and a second shaft which are angled to one another and connected in a rotationally fixed manner by a steering shaft double joint according to the invention.

Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch die einstückige Ausbildung des ersten Gelenks und des zweiten Gelenks die Anzahl von Teilen des Lenkwellendoppelgelenks in vorteilhafter Weise zu reduzieren. Ferner können durch diese Konstruktion aufgrund einer erhöhten Steifigkeit der Gelenke höhere Lasten übertragen werden.One idea of the present invention is to advantageously reduce the number of parts of the steering shaft double joint through the one-piece design of the first joint and the second joint. Furthermore, due to the increased rigidity of the joints, higher loads can be transmitted through this construction.

Darüber hinaus resultiert die einstückige Ausbildung der Gelenke in einer verbesserten Spannungsverteilung zwischen jeweiligen Zonen des Materials der Gelenke. Durch eine optimierte Formgebung kann somit durch einen geringeren Materialeinsatz Gewicht eingespart werden.In addition, the one-piece design of the joints results in an improved stress distribution between the respective zones of the material of the joints. With an optimized shape, weight can be saved by using less material.

Im Vergleich zu einer genieteten Ausführung, welche im Stand der Technik bekannt ist, treten durch die einstückige Ausbildung der Gelenke zudem weniger Toleranzprobleme auf, da aufgrund der verringerten Anzahl von Teilen die Toleranzen der Gelenke ebenfalls verringert sind.Compared to a riveted design, which is known in the prior art, the one-piece design of the joints also gives rise to fewer tolerance problems, since the tolerances of the joints are also reduced due to the reduced number of parts.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and developments emerge from the subclaims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Gelenk und das zweite Gelenk jeweils einen gabelförmigen Abschnitt, einen sich an den gabelförmigen Abschnitt anschließenden Schulterabschnitt und einen sich an den Schulterabschnitt anschließenden Kopfabschnitt aufweisen, wobei der gabelförmige Abschnitt, der Schulterabschnitt und der Kopfabschnitt des ersten Gelenks und des zweiten Gelenks jeweils integral ausgebildet sind.According to a preferred development it is provided that the first joint and the second joint each have a fork-shaped section, a shoulder section adjoining the fork-shaped section and a head section adjoining the shoulder section, the fork-shaped section, the shoulder section and the head section of the first Joint and the second joint are each integrally formed.

Die integrale Ausbildung des gabelförmigen Abschnitts, des Schulterabschnitts und des Kopfabschnitts des ersten und zweiten Gelenks ermöglicht in vorteilhafter Weise eine verbesserte Robustheit der Gelenke im Vergleich zu einer mehrteiligen Ausführung. Des Weiteren können die Gelenke derart konstruiert sein, dass aufgrund einer gegenüber herkömmlichen Lenkwellendoppelgelenken geringeren Anzahl von Bauteilverbindungen sowie weniger Toleranzfehlern eine optimale Materialmenge in kritischen Bereichen der Gelenke verwendet wird.The integral design of the fork-shaped section, the shoulder section and the head section of the first and second joint enables an improved robustness of the joints compared to a multi-part design in an advantageous manner. Furthermore, the joints can be constructed in such a way that, due to a lower number of component connections than conventional double steering shaft joints and fewer tolerance errors, an optimal amount of material is used in critical areas of the joints.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Kopfabschnitt des ersten Gelenks kugelförmig ausgebildet ist, und wobei der Kopfabschnitt des zweiten Gelenks eine Öffnung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den Kopfabschnitt des ersten Gelenks aufzunehmen. Somit kann in vorteilhafter Weise eine effektive Kraftübertragung zwischen dem ersten Gelenk und dem zweiten Gelenk ermöglicht werden.According to a further preferred development, it is provided that the head section of the first joint is spherical, and the head section of the second joint has an opening which is designed to receive the head section of the first joint. An effective transmission of force between the first joint and the second joint can thus be made possible in an advantageous manner.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Kopfabschnitt des zweiten Gelenks einen Einsatz aufweist, welcher insbesondere eine im Längsschnitt im Wesentlichen zumindest abschnittsweise hohlkugelförmige Geometrie aufweist, in welchen der kugelförmig ausgebildete Kopfabschnitt des ersten Gelenks aufnehmbar ist. Das Vorsehen des Einsatzes ermöglicht eine reibungsarme Kraftübertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk.According to a further preferred development, it is provided that the head section of the second joint has an insert which in particular has a geometry that is essentially at least partially hollow-spherical in longitudinal section, in which the spherical head section of the first joint can be received. The provision of the insert enables a low-friction force transmission between the first and the second joint.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Einsatz zumindest einen an einer Außenoberfläche angeordneten Vorsprung aufweist, welcher mit zumindest einer, an einer Innenoberfläche der Öffnung des Kopfabschnitts des zweiten Gelenks ausgebildeten Aussparung verrastbar ist. Der Einsatz kann somit in vorteilhafter Weise sicher in der Öffnung des Kopfabschnitts des zweiten Gelenks gehalten werden.According to a further preferred development, it is provided that the insert has at least one projection which is arranged on an outer surface and which can be latched to at least one recess formed on an inner surface of the opening of the head section of the second joint. The insert can thus advantageously be held securely in the opening of the head section of the second joint.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schulterabschnitt des ersten Gelenks und des zweiten Gelenks einen ersten Schulterabschnitt aufweist, welcher zu einem sich in Axialrichtung des Gelenks erstreckenden ersten Gabelelement des gabelförmigen Abschnitts in einem vorgegebenen Winkel geneigt ist, und wobei der Schulterabschnitt des ersten Gelenks und des zweiten Gelenks einen zweiten Schulterabschnitt aufweist, welcher zu einem sich in Axialrichtung des Gelenks erstreckenden zweiten Gabelelement des gabelförmigen Abschnitts in einem vorgegebenen Winkel geneigt ist.According to a further preferred development it is provided that the shoulder section of the first joint and of the second joint has a first shoulder section which is inclined at a predetermined angle to a first fork element of the fork-shaped section extending in the axial direction of the joint, and the shoulder section of the first Joint and the second joint has a second shoulder portion which is inclined at a predetermined angle to a second fork element of the fork-shaped portion extending in the axial direction of the joint.

Durch die geneigte Ausbildung des ersten Schulterabschnitts und des zweiten Schulterabschnitts des ersten Gelenks und des zweiten Gelenks kann in vorteilhafter Weise eine verbesserte Übertragung von Lasten von dem ersten Gelenk auf das zweite Gelenk und umgekehrt ermöglicht werden.The inclined design of the first shoulder section and the second shoulder section of the first joint and the second joint can advantageously enable an improved transfer of loads from the first joint to the second joint and vice versa.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Kopfabschnitt des zweiten Gelenks an einem Übergang zum ersten Schulterabschnitt und zum zweiten Schulterabschnitt des Schulterabschnitts einen im Wesentlichen identischen Neigungswinkel als der erste Schulterabschnitt und der zweite Schulterabschnitt des Schulterabschnitts aufweist.According to a further preferred development, it is provided that the head section of the second joint has a substantially identical angle of inclination as the first shoulder section and the second shoulder section of the shoulder section at a transition to the first shoulder section and the second shoulder section of the shoulder section.

Somit kann in vorteilhafter Weise ein kontinuierlicher Übergang zwischen dem Schulterabschnitt und dem Kopfabschnitt des zweiten Gelenks ermöglicht werden. Eine derartige Konstruktion ermöglicht eine verbesserte Steifigkeit, Spannungsverteilung und Lastübertragung.A continuous transition between the shoulder section and the head section of the second joint can thus be made possible in an advantageous manner. Such a construction allows for improved stiffness, stress distribution and load transfer.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Kopfabschnitt des zweiten Gelenks eine kontinuierliche Krümmung aufweist, welche den Übergang des Kopfabschnitts zum ersten Schulterabschnitt und zum zweiten Schulterabschnitt mit einem sich im Wesentlichen in Axialrichtung des zweiten Gelenks erstreckenden Aufnahmebereich zur Aufnahme des kugelförmig ausgebildeten Kopfabschnitts des ersten Gelenks verbindet.According to a further preferred development, it is provided that the head section of the second joint has a continuous curvature, which is the transition of the head section to the first shoulder section and to the second shoulder section with a receiving area extending essentially in the axial direction of the second joint for receiving the spherical head section of the first joint connects.

Das Vorsehen der kontinuierlichen Krümmung zwischen Schulterabschnitt und Kopfabschnitt des zweiten Gelenks ermöglicht somit eine verbesserte Spannungsverteilung zwischen dem Kopfabschnitt und dem Schulterabschnitt des zweiten Gelenks.The provision of the continuous curvature between the shoulder section and the head section of the second joint thus enables an improved distribution of stress between the head section and the shoulder section of the second joint.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Kopfabschnitt des ersten Gelenks an einem Übergang zum ersten Schulterabschnitt und zum zweiten Schulterabschnitt des Schulterabschnitts vorgegebenen Neigungswinkel, insbesondere von im Wesentlichen 90° zu einer Mittellängsachse des ersten Gelenks aufweist.According to a further preferred development, it is provided that the head section of the first joint has a predetermined angle of inclination, in particular of essentially 90 ° to a central longitudinal axis of the first joint, at a transition to the first shoulder section and the second shoulder section of the shoulder section.

Der kugelförmig ausgebildete Kopfabschnitt des ersten Gelenks weist somit in vorteilhafter Weise eine ebene Standfläche auf dem flächig ausgebildeten axialen Endabschnitt des Schulterabschnitts des ersten Gelenks auf, wodurch eine freie Bewegbarkeit der Gelenkkugel in dem Einsatz ermöglicht wird.The spherical head section of the first joint thus advantageously has a flat standing surface on the flat axial end section of the shoulder section of the first joint, which enables the joint ball to move freely in the insert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Gelenk gegenüber einer Mittellängsachse des zweiten Gelenks und umgekehrt in einem Winkel von 0° bis 60° drehbar ist. Die einstückige Ausbildung des ersten Gelenks und des zweiten Gelenks mit ihrer demzufolge verbesserten Materialverteilung ermöglicht somit einen erhöhten Betätigungswinkel des Doppelgelenks durch die vergrößerte Verstellbarkeit des ersten Gelenks und des zweiten Gelenks.According to a further preferred development, it is provided that the first joint can be rotated at an angle of 0 ° to 60 ° with respect to a central longitudinal axis of the second joint and vice versa. The one-piece design of the first joint and the second joint with their consequently improved material distribution thus enables an increased operating angle of the double joint due to the increased adjustability of the first joint and the second joint.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.The refinements and developments described can be combined with one another as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.Further possible configurations, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention that are not explicitly mentioned above or below with regard to the exemplary embodiments.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.The accompanying drawings are intended to provide a further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, in conjunction with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.Other embodiments and many of the advantages mentioned emerge with a view to the drawings. The elements shown in the drawings are not necessarily shown true to scale with respect to one another.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Lenkwellendoppelgelenks für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines ersten Gelenks des Lenkwellendoppelgelenks für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Gelenks des Lenkwellendoppelgelenks für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 eine Längsschnittansicht des Lenkwellendoppelgelenks für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 5 eine Seitenansicht des Lenkwellendoppelgelenks für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a steering shaft double joint for a steering system of a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention;
  • 2 a schematic representation of a first joint of the steering shaft double joint for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention;
  • 3 a schematic representation of a second joint of the steering shaft double joint for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention;
  • 4th a longitudinal sectional view of the steering shaft double joint for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention; and
  • 5 a side view of the steering shaft double joint for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawings, the same reference symbols denote the same or functionally identical elements, parts or components, unless stated otherwise.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Lenkwellendoppelgelenks für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a schematic representation of a steering shaft double joint for a steering system of a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention.

Das Lenkwellendoppelgelenk 10 für das Lenksystem 1 des Kraftfahrzeugs weist ein erstes Gelenk 12 auf, mit welchem ein Wellenende 14a einer ersten Welle 14 drehfest verbindbar ist.The steering shaft double joint 10 for the steering system 1 the motor vehicle has a first joint 12th on which one shaft end 14a a first wave 14th is rotatably connectable.

Das Lenkwellendoppelgelenk 10 weist des Weiteren ein zweites Gelenk 16 auf, mit welchem ein Wellenende 18a einer zweiten Welle 18 drehfest verbindbar ist.The steering shaft double joint 10 also has a second joint 16 on which one shaft end 18a a second wave 18th is rotatably connectable.

Das erste Gelenk 12 und das zweite Gelenk 16 sind in einem die Gelenke 12, 16 verbindenden Gehäuse 20 beweglich gelagert. Des Weiteren sind das erste Gelenk 12 und das zweite Gelenk 16 jeweils einstückig ausgebildet.The first joint 12th and the second joint 16 are the joints in one 12th , 16 connecting housing 20th movably mounted. Furthermore are the first joint 12th and the second joint 16 each formed in one piece.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Gelenks des Lenkwellendoppelgelenks für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a schematic representation of a first joint of the steering shaft double joint for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

Das erste Gelenk 12 weist einen gabelförmigen Abschnitt 12a, einen sich an den gabelförmigen Abschnitt 12a anschließenden Schulterabschnitt 12b und einen sich an den Schulterabschnitt 12b anschließenden Kopfabschnitt 12c auf. Der gabelförmige Abschnitt 12a, der Schulterabschnitt 12b und der Kopfabschnitt 12c des ersten Gelenks 12 sind integral ausgebildet.The first joint 12th has a fork-shaped section 12a , one to the fork-shaped section 12a subsequent shoulder section 12b and one on the shoulder section 12b subsequent head section 12c on. The forked section 12a , the shoulder section 12b and the head section 12c of the first joint 12th are integrally formed.

Der Schulterabschnitt 12b des ersten Gelenks 12 weist einen ersten Schulterabschnitt 12b1 auf, welcher zu einem sich in Axialrichtung A des Gelenks 12 erstreckenden ersten Gabelabschnitt 12a1 des gabelförmigen Abschnitts 12a in einem Winkel α1 von 30° bis 60° geneigt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Neigungswinkel ca. 45°.The shoulder section 12b of the first joint 12th has a first shoulder portion 12b1 on, which becomes one in the axial direction A. of the joint 12th extending first fork portion 12a1 of the forked section 12a at an angle α1 is inclined from 30 ° to 60 °. In the present exemplary embodiment, the angle of inclination is approximately 45 °.

Der Schulterabschnitt 12b des ersten Gelenks 12 weist ferner einen zweiten Schulterabschnitt 12b2 auf, welcher zu einem sich in Axialrichtung des ersten Gelenks 12 erstreckenden zweiten Gabelelement 12a2 des gabelförmigen Abschnitts 12a in einem Winkel α2 von 30° bis 60° geneigt ist. Der Neigungswinkel in der vorliegenden Ausführungsform beträgt ca. 45°.The shoulder section 12b of the first joint 12th also has a second shoulder portion 12b2 on which one extends in the axial direction of the first joint 12th extending second fork element 12a2 of the forked section 12a is inclined at an angle α2 of 30 ° to 60 °. The angle of inclination in the present embodiment is approximately 45 °.

Der Kopfabschnitt 12c des ersten Gelenks 12 weist an einem Übergang 12d zum ersten Schulterabschnitt 12b1 und zum zweiten Schulterabschnitt 12b2 des Schulterabschnitts 12b einen Neigungswinkel von 90° zu einer Mittellängsachse LA1 des ersten Gelenks 12 auf. Der Kopfabschnitt 12c des ersten Gelenks 12 ist kugelförmig ausgebildet.The head section 12c of the first joint 12th points at a transition 12d to the first shoulder section 12b1 and to the second shoulder section 12b2 of the shoulder section 12b an angle of inclination of 90 ° to a central longitudinal axis LA1 of the first joint 12th on. The head section 12c of the first joint 12th is spherical.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Gelenks des Lenkwellendoppelgelenks für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a schematic representation of a second joint of the steering shaft double joint for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

Das zweite Gelenk 16 weist einen gabelförmigen Abschnitt 16a, einen sich an den gabelförmigen Abschnitt 16a anschließenden Schulterabschnitt 16b und einen sich an den Schulterabschnitt 16b anschließenden Kopfabschnitt 16c auf.The second joint 16 has a fork-shaped section 16a , one to the fork-shaped section 16a subsequent shoulder section 16b and one on the shoulder section 16b subsequent head section 16c on.

Der gabelförmige Abschnitt 16a, der Schulterabschnitt 16b und der Kopfabschnitt 16c des zweiten Gelenks 16 sind integral ausgebildet.The forked section 16a , the shoulder section 16b and the head section 16c of the second joint 16 are integrally formed.

Der Kopfabschnitt 16c des zweiten Gelenks 16 weist eine Öffnung 16c1 auf. Die Öffnung 16c1 des zweiten Gelenks 16 ist dazu ausgebildet, den (in 3 nicht gezeigten) Kopfabschnitt 12c des ersten Gelenks 12 aufzunehmen.The head section 16c of the second joint 16 has an opening 16c1 on. The opening 16c1 of the second joint 16 is trained to use the (in 3 not shown) head section 12c of the first joint 12th to record.

Der Schulterabschnitt 16b des zweiten Gelenks 16 weist einen ersten Schulterabschnitt 16b1 auf, welcher zu einem sich in Axialrichtung A des zweiten Gelenks 16 erstreckenden ersten Gabelelement 16a1 des gabelförmigen Abschnitts 16a in einem Winkel α1 von 30° bis 60° geneigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Neigungswinkel ca. 45°.The shoulder section 16b of the second joint 16 has a first shoulder portion 16b1 on, which becomes one in the axial direction A. of the second joint 16 extending first fork element 16a1 of the forked section 16a at an angle α1 is inclined from 30 ° to 60 °. In the present embodiment, the angle of inclination is approximately 45 °.

Der Schulterabschnitt 16b des zweiten Gelenks 16 weist ferner einen zweiten Schulterabschnitt 16b2 auf, welcher zu einem sich in Axialrichtung A des zweiten Gelenks 16 erstreckenden zweiten Gabelelement 16a2 des gabelförmigen Abschnitts 16a in einem Winkel α2 von 30° bis 60° geneigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Neigungswinkel ca. 45°.The shoulder section 16b of the second joint 16 also has a second shoulder portion 16b2 on, which becomes one in the axial direction A. of the second joint 16 extending second fork element 16a2 of the forked section 16a is inclined at an angle α2 of 30 ° to 60 °. In the present embodiment, the angle of inclination is approximately 45 °.

Der Kopfabschnitt 16c des zweiten Gelenks 16 weist an einem Übergang 16d zum ersten Schulterabschnitt 16b1 und zum zweiten Schulterabschnitt 16b2 des Schulterabschnitts 16 einen im Wesentlichen identischen Neigungswinkel α3, α4 als der erste Schulterabschnitt 16b1 und der zweite Schulterabschnitt 16b2 des Schulterabschnitts 16b auf.The head section 16c of the second joint 16 points at a transition 16d to the first shoulder section 16b1 and to the second shoulder section 16b2 of the shoulder section 16 a substantially identical angle of inclination α3 , α4 than the first shoulder section 16b1 and the second shoulder portion 16b2 of the shoulder section 16b on.

Der Kopfabschnitt 16c des zweiten Gelenks 16 weist ferner eine kontinuierliche Krümmung auf.The head section 16c of the second joint 16 also has a continuous curvature.

Die kontinuierliche Krümmung verbindet den Übergang 16d des Kopfabschnitts 16c zum ersten Schulterabschnitt 16b1 und zum zweiten Schulterabschnitt 16b2 mit einem sich im Wesentlichen in Axialrichtung A des zweiten Gelenks 16 erstreckenden Aufnahmebereichs 16c3 zur Aufnahme des kugelförmig ausgebildeten Kopfabschnitts 12c des ersten Gelenks 12.The continuous curvature connects the transition 16d of the head section 16c to the first shoulder section 16b1 and to the second shoulder section 16b2 with one moving essentially in the axial direction A. of the second joint 16 extending receiving area 16c3 for receiving the spherical head section 12c of the first joint 12th .

4 zeigt eine Längsschnittansicht des Lenkwellendoppelgelenks für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 4th shows a longitudinal sectional view of the steering shaft double joint for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

Der Kopfabschnitt 16c des zweiten Gelenks 16 weist einen eine im Längsschnitt im Wesentlichen zumindest abschnittsweise hohlkugelförmige Geometrie aufweisenden Einsatz 16c2 auf.The head section 16c of the second joint 16 has an insert having an essentially at least partially hollow-spherical geometry in longitudinal section 16c2 on.

Alternativ kann der Einsatz 16c2 beispielsweise in Längsrichtung beidseits geöffnet sein und/oder eine hohlzylindrische Geometrie aufweisen.Alternatively, you can use 16c2 for example, be open on both sides in the longitudinal direction and / or have a hollow cylindrical geometry.

In dem Einsatz 16c2 ist der kugelförmig ausgebildete Kopfabschnitt 12c des ersten Gelenks 12 aufnehmbar.In action 16c2 is the spherical head section 12c of the first joint 12th recordable.

Der Einsatz 16c2 weist zumindest einen an einer Außenoberfläche 16c2a angeordneten Vorsprung 16c2b auf. Der Vorsprung 16c2b ist mit zumindest einer, an einer Innenoberfläche 16cla der Öffnung 16c1 des Kopfabschnitts 16c des zweiten Gelenks 16 ausgebildeten Aussparung 16clb verrastbar.The use 16c2 has at least one on an outer surface 16c2a arranged projection 16c2b on. The lead 16c2b is with at least one, on an inner surface 16cla the opening 16c1 of the head section 16c of the second joint 16 trained recess 16clb can be locked.

5 zeigt eine Seitenansicht des Lenkwellendoppelgelenks für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a side view of the steering shaft double joint for the steering system of the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.

Das zweite Gelenk 16 ist gegenüber einer Mittellängsachse LA1 des ersten Gelenks in einem Winkel α5 von 0° bis 60° drehbar. Ebenso ist das erste Gelenk 12 gegenüber einer Mittellängsachse LA2 des zweiten Gelenks 16 um einen Winkel von 0° bis 60° drehbar.The second joint 16 is opposite a central longitudinal axis LA1 of the first joint at an angle α5 rotatable from 0 ° to 60 °. So is the first joint 12th opposite a central longitudinal axis LA2 of the second joint 16 rotatable through an angle of 0 ° to 60 °.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 0469396 B1 [0005]EP 0469396 B1 [0005]

Claims (11)

Lenkwellendoppelgelenk (10) für ein Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten Gelenk (12), mit welchem ein Wellenende (14a) einer ersten Welle (14) drehfest verbindbar ist, und mit einem zweiten Gelenk (16), mit welchem ein Wellenende (18a) einer zweiten Welle (18) drehfest verbindbar ist, wobei das erste Gelenk (12) und das zweite Gelenk (16) in einem die Gelenke (12, 16) verbindenden Gehäuse (20) beweglich gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk (12) und das zweite Gelenk (16) jeweils einstückig ausgebildet sind.Steering shaft double joint (10) for a steering system (1) of a motor vehicle, with a first joint (12) with which a shaft end (14a) of a first shaft (14) can be connected in a rotationally fixed manner, and with a second joint (16) with which a Shaft end (18a) of a second shaft (18) can be connected in a rotationally fixed manner, the first joint (12) and the second joint (16) being movably mounted in a housing (20) connecting the joints (12, 16), characterized in that the first joint (12) and the second joint (16) are each formed in one piece. Lenkwellendoppelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk (12) und das zweite Gelenk (16) jeweils einen gabelförmigen Abschnitt (12a, 16a), einen sich an den gabelförmigen Abschnitt (12a, 16a) anschließenden Schulterabschnitt (12b, 16b) und einen sich an den Schulterabschnitt (12b, 16b) anschließenden Kopfabschnitt (12c, 16c) aufweisen, wobei der gabelförmige Abschnitt (12a, 16a), der Schulterabschnitt (12b, 16b) und der Kopfabschnitt (12c, 16c) des ersten Gelenks (12) und des zweiten Gelenks (16) jeweils integral ausgebildet sind.Steering shaft double joint after Claim 1 , characterized in that the first joint (12) and the second joint (16) each have a fork-shaped section (12a, 16a), a shoulder section (12b, 16b) adjoining the fork-shaped section (12a, 16a) and a shoulder section (12b, 16b) the shoulder section (12b, 16b) adjoining head section (12c, 16c), wherein the fork-shaped section (12a, 16a), the shoulder section (12b, 16b) and the head section (12c, 16c) of the first joint (12) and the second Joint (16) are each integrally formed. Lenkwellendoppelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (12c) des ersten Gelenks (12) kugelförmig ausgebildet ist, und wobei der Kopfabschnitt (16c) des zweiten Gelenks (16) eine Öffnung (16c1) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den Kopfabschnitt (12c) des ersten Gelenks (12) aufzunehmen.Steering shaft double joint after Claim 1 or 2 , characterized in that the head section (12c) of the first joint (12) is spherical, and the head section (16c) of the second joint (16) has an opening (16c1) which is designed to open the head section (12c) of the first joint (12). Lenkwellendoppelgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (16c) des zweiten Gelenks (16) einen Einsatz (16c2) aufweist, welcher insbesondere eine im Längsschnitt im Wesentlichen zumindest abschnittsweise hohlkugelförmige Geometrie aufweist, in welchen der kugelförmig ausgebildete Kopfabschnitt (12c) des ersten Gelenks (12) aufnehmbar ist.Steering shaft double joint after Claim 3 , characterized in that the head section (16c) of the second joint (16) has an insert (16c2) which in particular has a geometry that is essentially at least partially hollow-spherical in longitudinal section, in which the spherical head section (12c) of the first joint (12 ) is recordable. Lenkwellendoppelgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (16c2) zumindest einen an einer Außenoberfläche (16c2a) angeordneten Vorsprung (16c2b) aufweist, welcher mit zumindest einer, an einer Innenoberfläche (16cla) der Öffnung (16c1) des Kopfabschnitts (16c) des zweiten Gelenks (16) ausgebildeten Aussparung (16c1b) verrastbar ist.Steering shaft double joint after Claim 4 , characterized in that the insert (16c2) has at least one projection (16c2b) which is arranged on an outer surface (16c2a) and which is connected to at least one projection (16c2b) on an inner surface (16cla) of the opening (16c1) of the head section (16c) of the second joint ( 16) formed recess (16c1b) can be locked. Lenkwellendoppelgelenk nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schulterabschnitt (12b, 16b) des ersten Gelenks (12) und des zweiten Gelenks (16) einen ersten Schulterabschnitt (12b1, 16b1) aufweist, welcher zu einem sich in Axialrichtung (A) des Gelenks (12, 16) erstreckenden ersten Gabelelement (12a1, 16a1) des gabelförmigen Abschnitts (12a, 16a) in einem vorgegebenen Winkel (α1) geneigt ist, und wobei der Schulterabschnitt (12b, 16b) des ersten Gelenks (12) und des zweiten Gelenks (16) einen zweiten Schulterabschnitt (12b2, 16b2) aufweist, welcher zu einem sich in Axialrichtung (A) des Gelenks (12, 16) erstreckenden zweiten Gabelelement (12a2, 16a2) des gabelförmigen Abschnitts (12a, 16a) in einem vorgegebenen Winkel (α2) geneigt ist.Steering shaft double joint according to one of the Claims 2 until 5 , characterized in that the shoulder section (12b, 16b) of the first joint (12) and of the second joint (16) has a first shoulder section (12b1, 16b1) which extends to one in the axial direction (A) of the joint (12, 16 ) extending first fork element (12a1, 16a1) of the fork-shaped portion (12a, 16a) is inclined at a predetermined angle (α1), and wherein the shoulder portion (12b, 16b) of the first joint (12) and the second joint (16) one second shoulder section (12b2, 16b2) which is inclined at a predetermined angle (α2) to a second fork element (12a2, 16a2) of the fork-shaped section (12a, 16a) extending in the axial direction (A) of the joint (12, 16) . Lenkwellendoppelgelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (16c) des zweiten Gelenks (16) an einem Übergang (16d) zum ersten Schulterabschnitt (16b1) und zum zweiten Schulterabschnitt (16b2) des Schulterabschnitts (16b) einen im Wesentlichen identischen Neigungswinkel (a3, a4) als der erste Schulterabschnitt (16b1) und der zweite Schulterabschnitt (16b2) des Schulterabschnitts (16b) aufweist.Steering shaft double joint after Claim 6 , characterized in that the head section (16c) of the second joint (16) at a transition (16d) to the first shoulder section (16b1) and to the second shoulder section (16b2) of the shoulder section (16b) has a substantially identical angle of inclination (a3, a4) than the first shoulder portion (16b1) and the second shoulder portion (16b2) of the shoulder portion (16b). Lenkwellendoppelgelenk nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (16c) des zweiten Gelenks (16) eine kontinuierliche Krümmung aufweist, welche den Übergang (16d) des Kopfabschnitts (16c) zum ersten Schulterabschnitt (16b1) und zum zweiten Schulterabschnitt (16b2) mit einem sich im Wesentlichen in Axialrichtung (A) des zweiten Gelenks (16) erstreckenden Aufnahmebereich (16c3) zur Aufnahme des kugelförmig ausgebildeten Kopfabschnitts (12c) des ersten Gelenks (12) verbindet.Steering shaft double joint after Claim 6 or 7th , characterized in that the head portion (16c) of the second joint (16) has a continuous curvature, which the transition (16d) of the head portion (16c) to the first shoulder portion (16b1) and to the second shoulder portion (16b2) with a substantially in the axial direction (A) of the second joint (16) extending receiving area (16c3) for receiving the spherical head section (12c) of the first joint (12). Lenkwellendoppelgelenk nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfabschnitt (12c) des ersten Gelenks (12) an einem Übergang (12d) zum ersten Schulterabschnitt (12b1) und zum zweiten Schulterabschnitt (12b2) des Schulterabschnitts (12b) einen vorgegebenen Neigungswinkel, insbesondere von im Wesentlichen 90°, zu einer Mittellängsachse (LA1) des ersten Gelenks (12) aufweist.Steering shaft double joint according to one of the Claims 6 until 8th , characterized in that the head section (12c) of the first joint (12) at a transition (12d) to the first shoulder section (12b1) and to the second shoulder section (12b2) of the shoulder section (12b) has a predetermined angle of inclination, in particular of essentially 90 ° , to a central longitudinal axis (LA1) of the first joint (12). Lenkwellendoppelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gelenk (12) gegenüber einer Mittellängsachse (LA2) des zweiten Gelenks (16) und umgekehrt in einem Winkel (α5) von 0° bis 60° drehbar ist.Double steering shaft joint according to one of the preceding claims, characterized in that the first joint (12) can be rotated at an angle (α5) of 0 ° to 60 ° with respect to a central longitudinal axis (LA2) of the second joint (16) and vice versa. Lenksystem (1) für ein Kraftfahrzeug, mit: einer Lenkwelle (2), welche eine erste Welle (14) und eine zweite Welle (18) aufweist, welche zueinander abgewinkelt und durch ein Lenkwellendoppelgelenk (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 drehfest verbunden sind.Steering system (1) for a motor vehicle, comprising: a steering shaft (2) which has a first shaft (14) and a second shaft (18) which are angled to one another and are connected by a steering shaft double joint (10) according to one of the Claims 1 until 10 are rotatably connected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0469396B1 (en) 1990-07-27 1994-09-14 GKN Cardantec International Gesellschaft für Antriebstechnik mbH Double universal joint with centering

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