DE2733772A1 - Kreuzgelenk, insbesondere fuer lenkvorrichtungen von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Lemforder Metallwaren AG, Lemförde 27 33772

"Kreuzgelenk, insbesondere für Lenkvorrichtungen von Kraftfahrzeugen"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kreuzgelenk, insbesondere für die Lenkvorrichtung von Kraftfahrzeugen, bei dem die Gelenkgabeln aus zwei aus dünnem Blech geprägten Gabelhälften mit eingeformten zylindrischen Aufnahmen für die Lagerung der Gelenkkreuzzapfen bestehen.

Kreuzgelenke mit aus zwei Blechpreßlingen gebildeten Gelenkgabeln sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Soweit für die Herstellung solcher Gabeln zwecks Material- und Gewichtseinsparung sowie aus fertigungstechnischen Gründen jedoch verhältnismäßig dünne Bleche verwendet werden sollen, ist eine für die Übertragung der auftretenden Lenkkräfte ausreichende Festigkeit, insbesondere die erforderliche Biegefestigkeit, nicht gewährleistet. Auch ist die Verbindung der Gabelhälften miteinander und mit den anschliessenden Wellenenden häufig sehr material- und arbeitsaufwendig.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Kreuzgelenk mit aus je zwei Gabelhälften bestehenden Gelenkgabeln zu schaffen, die aus besonders dünnem Blechmaterial hergestellt werden können und dabei trotz geringen Gewichts eine hohe Festigkeit aufweisen. Die Gabelhälften sind von einfacher Bauart und daher preisgünstig herstellbar. Es soll weiter eine lösbare und spielfreie Verbindung des Kreuzgelenkes mit der Antriebs- und/oder Abtriebswelle erreicht werden.

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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird im wesentlichen durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Maßnahmen gelöst. Die Unteransprüche enthalten Merkmale zur zweckmäßigen Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung.

Im einzelnen werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Gelenkgabeln verschiedene beachtliche Vorteile erzielt. Durch die Verwendung einer als Fließpreßteil billig herstellbaren Nabe als alleiniges Verbindungselement für die beiden Gabelwangen läßt sich beim Zusammenbau eine sichere Vereinigung aller zur Gelenkgabel gehörigen Teile erreichen, die auch gegenüber höheren Beanspruchungen widerstandsfähig ist. Ferner können die tiefgezogenen Gabelwangen infolge ihrer Formgebung als angenäherte Träger gleichen Widerstandes gegen Biegung hergestellt werden.

Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen. In der Zeichnung ist die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht des Kreuzgelenks teilweise im Schnitt;

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Gabelhälfte;

Fig. 4- eine Seitenansicht zu Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie B-B der Fig. 3;

Fig. 6 eine Vorderansicht der Gabelnabe;

Fig. 7 die Gabelnabe teilweise im Schnitt nach Linie C-C der Fig. 6.

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Das in Fig. 1 gezeigte Kreuzgelenk besteht aus den beiden Gelenkgabeln 1 und 2, die einerseits durch ein Zapfenkreuz verbunden und andererseits an eine Antriebswelle 4 bzw. eine Abtriebswelle 5 angeschlossen sind. Jede Gelenkgabel ist gebildet aus zwei Gabelhälften 6 und 7» Die beiden Gabelhälften sind als tief gezogene Preßlinge hergestellt und haben, wie aus Fig. 5 ersichtlich, einen U-fönnigen Querschnitt. Zur Lagerung der Zapfen des Kreuzstückes 3 sind an den bezüglichen Enden der Gabelhälften hutförmige Aufnahmen 8,9 vorgesehen, die in die Preßlinge eingeformt sind. Die Lageraufnahmen können sowohl offen mit einwärts gerichtetem Stützflansch 10 für ein Nadellager 23, wie in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestellt, als auch geschlossen ausgebildet sein, wie in der unteren Hälfte der Fig. 1 gezeigt.

Die Gabelhälften haben eine trapezförmige Grundform, die sich von der Lageraufnahme aus zum entgegengesetzten Ende hin verbreitert und in diesem Bereich die Basis für die Verbindung der beiden Gabelhälften bildet. An diesem Gabelende sind einwärts gerichtete flanschartige Abschnitte 11 und 12 vorgesehen, die einstückig mit den Gabelhälften ausgebildet sind. Zur Vereinigung der beiden Gabelhälften zu einer Gelenkgabel dient eine Nabe 13 mit einer umlaufenden Nut 14, in die die Flanschen 11 und 12 eingefügt und dann hierin festgeklemmt werden. Diese Verbindung ermöglicht die Übertragung der aus der Biegung resultierenden Zug-Druck-Kräfte. Als weitere Verbindung zwischen den Gabelhälften und der Nabe und als zusätzliche Sicherheit dienen ein Niet 17» sowie eine Spannschraube 18, welche die Nabe 13 und die Gabelhälften 6 und 7 durchsetzen, die hierzu Bohrungen 19,20, bzw. Durchbrechungen 21, 22 aufweisen.

Die Nabe 13 dient dabei gleichzeitig als Verbindungselement mit den Triebwellen 4 bzw. 5· Es soll eine spielfreie und

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lösbare Verbindung entstehen und zu diesem Zwecke ist die Nabe einseitig mit einem bis zur Nabenbohrung 15 durchgehenden Schlitz 16 versehen. Auf diese li/eise kann die Nabe fest mit der Welle 4 bzw. 5 verspannt werden.

In der Nabenbohrung 15 ist außerdem eine Längsverzahnung 15' vorgesehen.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die Gabelhälften weich nitriert. Dadurch wird die Dauerfestigkeit zusätzlich gesteigert und gleichzeitig werden hervorragende Gleiteigenschaften für die Lagerflächen der Kreuzgelenkzapfen erzielt. Dadurch wird es möglich, die Lagerzapfen unmittelbar in der hutförmigen Aufnahme 9 zu lagern, so daß ein in der oberen Hälfte der Fig. 1 dargestelltes Wälzlager entfallen kann.

Zur Vereinfachung und Verbesserung des Gelenkzusammenbaus und der Montage ist es vorteilhaft, nach Einbau des Gelenkkreuzes die Gabelhälften mit der zugehörigen Nabe zuerst durch Schweißpunkte 24· zwischen Niet- und Spannschraubenbohrung oder eine andere geeignete Schweißart miteinander zu verbinden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1) Kreuzgelenk, insbesondere für Lenkvorrichtungen von Kraftfahrzeugen, bei dem die Gelenkgabeln aus zwei aus dünnem Blech geprägten Gabelhälften mit eingeformten zylindrischen Aufnahmen für die Lagerung der Zapfen des Gelenkkreuzes bestehen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) die Gabelhälften sind mittels einer Nabe

   form- und kraftschlüssig zu einer Einheit verbunden,

   b) die Gabelhälften haben einen U-förmigen Querschnitt,

   c) die Gabelhälften erstrecken sich in Längsrichtung der Gabel trapezförmig von den Lageraufnahmen bis zu Nabe.

   2) Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelhälften an ihren den Lageraufnahmen abgekehrten Enden einen radial einwärts gerichteten Flansch aufweisen, der beim Zusammenbau des Gelenks in die Nabe einklemmbar ist.

   3) Kreuzgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelnabe blockförmig mit an die Gabelhälften angepaßten Außenflächen ausgebildet ist.

   4) Kreuzgelenk nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß in der Gabelnabe eine umlaufende Radialnut zur Einfügung der Gabelflanschen vorgesehen ist.

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   5) Kreuzgelenk nach Anspruch 1-4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe senkrecht zur Spannschraubenbohrung geschlitzt ist.

   6) Kreuzgelenk nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Niet- oder Schraubverbindung für die Befestigung der Gabelhälften an der Gabelnabe auf der nicht geschlitzten Nabenseite vorgesehen ist.

   7) Kreuzgelenk nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Niet- oder Schraubverbindung als zusätzliche Sicherheit für die Befestigung der Gabelhälften an der Gabelnabe auf der geschlitzten Nabenseite vorgesehen ist, wobei diese Niet- oder Schraubverbindung gleichzeitig die Gabelnabe mit der An- oder Abtriebswelle verspannt.

   8) Kreuzgelenk nach Anspruch 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelhälften mit der Nabe zwischen Niet- und Schraubverbindung verschweißt sind.

   9) Kreuzgelenk nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelhälften weichnitriert sind.

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   Le/L

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