BE1031796B1 - Lenksystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gelenkkopf (4) umfassend zwei bezüglich einer Achse (L) radial gegenüberliegende Arme (43), die axial von einem Anbindungsabschnitt (41) abstehen, der eine axiale Aufnahmeöffnung (42) aufweist, in der ein Wellenabschnitt (25) aufnehmbar ist, wobei der Gelenkkopf (4) aus einem metallischen Material ausgebildet ist, auf das eine als Flüssigkeitsbeschichtung (5) aufgebracht ist. Um eine verbesserte Flüssigkeitsbeschichtung zu ermöglichen, schlägt die Erfindung vor, dass der Gelenkkopf (4) mindestens eine Ablaufnut (46) aufweist.

Description

Lenksystem für ein Kraftfahrzeug

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Gelenkkopf umfassend zwei bezüglich einer Achse radial gegen- überliegende Arme, die axial von einem Anbindungsabschnitt abstehen, der eine axiale Aufnah- meöffnung aufweist, in der ein Wellenabschnitt aufnehmbar ist, wobei der Gelenkkopf aus ei- nem metallischen Material ausgebildet ist, auf das eine als Flüssigkeitsbeschichtung aufge- brachte korrosionsschützende Beschichtung aufweist. Eine Lenkwelle umfassend einen derarti- gen Gelenkkopf ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

In einem Kraftfahrzeug-Lenksystem dient die Lenkwelle zur Übertragung eines in das Lenkrad eingebrachten Lenkmoments in das Lenkgetriebe, üblicherweise über eine Zwischenwelle. Zum

Ausgleich von Winkelversatz ist die Zwischenwelle über zwei Kreuz- oder Universalgelenke in die

Lenkwelle eingegliedert.

Im Grundaufbau weist jedes Kreuzgelenk zwei jeweils an einem Wellenende angebrachte Ge- lenkköpfe auf, die auch als Gelenkgabeln bezeichnet werden, welche jeweils zwei axial in Wel- lenrichtung erstreckte, einander quer zur Wellenachse einander radial gegenüberliegende Arme aufweisen. Ein Gelenkkreuz weist zwei Paare von entgegengesetzt radial vorstehenden Gelenk- zapfen, kurz als Zapfen bezeichnet, auf, die auf rechtwinklig gekreuzten Zapfenachsen angeord- net sind. Die beiden Zapfen eines Paars sind jeweils in den Armen einer Gelenkgabel in Zapfen- lagern drehbar um ihre Zapfenachse gelagert, die sich quer zur Wellenachse durch die Arme erstreckt.

Ein Gelenkkopf weist einen Anbindungsabschnitt auf, der gleichbedeutend auch als Gabelbasis bezeichnet wird, von dem die auch als Gabelarme bezeichneten Arme axial abstehen. Der Ge- lenkkopf ist bevorzugt als einstückiges Formteil ausgebildet, beispielsweise als Stahl-Umform- teil. In den Anbindungsabschnitt ist von seiner den Armen abgewandten Stirnseite eine axiale

Aufnahmeôffnung eingebracht, die auch als Durchgangsôffnung ausgebildet sein kann. In der

Aufnahmeöffnung ist ein als Befestigungsabschnitt ausgebildeter Wellenabschnitt im Endbe- reich der Lenkwelle drehfest fixiert.

Um die üblicherweise aus Stahl gefertigten Gelenkköpfe gegen Korrosion zu schützen, ist es beispielsweise aus der CN115339503 A bekannt, eine Zink-Nickel-Beschichtung in einem elekt- rolytischen Verfahren aufzubringen. Eine derartige Flüssigkeitsbeschichtung erfolgt in einem nasschemischen Verfahren, bei dem der gesamte Gelenkkopf in eine Elektrolytflüssigkeit einge- taucht wird, wo die galvanische Abscheidung der Beschichtung erfolgt. Sobald diese die gefor- derte Schichtdicke aufweist, wird der Gelenkkopf aus dem Elektrolysebad entnommen, so dass die Elektrolytflüssigkeit unter dem Einfluss der Schwerkraft von dem Gelenkkopf ablaufen kann.

Bei dem Verfahren können Flüssigkeitsreste an dem Bauteil verbleiben, welche die Beschich- tung beeinträchtigen können, und zwar insbesondere in dem Bereich der Aufnahmeöffnung, in den der Befestigungsabschnitt der Lenkwelle eingepresst ist.

Aus der WO2009/108449A1 ist es bekannt, den Gelenkkopf mit einer Innenverzahnung zu ver- sehen, in der eine korrespondierende, außen verzahnte Lenkwelle formschlüssig aufgenommen ist. Die Verzahnung kann mit einer Kunststoff-Beschichtung versehen sein. Nachteilig ist, dass sich gerade auf den kritischen Kontaktflächen in den Nuten der Verzahnung, welche die Lenk- welle zur Drehmomentübertragung kontaktieren, unerwünschte Rückstände der Beschichtung ansammeln können.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Er- findung, eine verbesserte Flüssigkeitsbeschichtung zu ermöglichen.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Gelenkkopf mit den Merkmalen des An- spruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei einem Gelenkkopf umfassend zwei bezüglich einer Achse radial gegenüberliegende Arme, die axial von einem Anbindungsabschnitt abstehen, der eine axiale Aufnahmeöffnung aufweist, in der ein Wellenabschnitt aufnehmbar ist, wobei der Gelenkkopf aus einem metallischen Mate- rial ausgebildet ist, auf das eine Flüssigkeitsbeschichtung aufgebracht ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Gelenkkopf mindestens eine Ablaufnut aufweist, die in der Nähe oder be- nachbart zu kritischen Oberflächenbereichen angeordnet ist, die in Presskontakt mit der Lenk- welle kommende Umfangsflächen aufweisen. Vorzugsweise weist die Flüssigkeitsbeschichtung eine korrosionsschützende Beschichtung auf.

Der Gelenkkopf wird wegen der gabelartig axial von dem Anbindungsabschnitt abstehenden

Arme gleichbedeutend auch als Gabelkopf bezeichnet, und die Arme entsprechend als Gabel- arme. Die Arme können bevorzugt radial durchgehende Bohrungen aufweisen, in denen ein

Zapfenpaar eines Gelenkkreuzes gelenkig aufnehmbar ist. Durch eine entsprechende Verbin- dung des zweiten Zapfenpaars des Gelenkkreuzes mit einem weiteren Gelenkkopf kann in an sich bekannten Weise ein Universalgelenk realisiert sein.

Die korrosionsschützende Beschichtung, beispielsweise eine Zink- oder Zink-Nickel-Beschich- tung kann in an sich bekannter Weise als Flüssigkeitsbeschichtung in einem nasschemischen

Verfahren aufgebracht sein. Dabei wird der Gelenkkopf in ein Tauchbad oder mittels eines

Sprühverfahrens mit einer Elektrolytflüssigkeit eingebracht, wo die Beschichtung galvanisch ab- geschieden wird. Sobald diese die geforderte Schichtdicke aufweist, wird der Gelenkkopf aus dem Tauchbad entnommen, und die Elektrolytflüssigkeit kann unter dem Einfluss der Schwer- kraft von dem Gelenkkopf ablaufen.

Eine Ablaufnut, die gleichbedeutend auch als Spül- oder Drainagenut bezeichnet werden kann, bildet einen langgestreckten, in die Oberfläche vertieft eingebrachten offenen Kanal, in dem die

Elektrolytflüssigkeit unter dem Einfluss der Schwerkraft kontrolliert abfließen kann. Weitere Vor- teile der Ablaufnut ergeben sich auch für andere Bereiche des Fahrzeugs im Fahrbetrieb. So kann das Eindringen von Spritz-/oder Schmutzwasser in den Motorraum verhindert werden oder ein besserer Ablauf von Betriebsstoffen dadurch sichergestellt werden.

Die mindestens eine Ablaufnut bietet mehrfache Vorteile: Durch den Kapillareffekt sammeln sich die Reste der Elektrolytflüssig beim Herausheben des Gelenkkopfes aus dem Elektrolyse- bad bevorzugt im Randbereich der durch die Ablaufnut gebildeten Vertiefung. Auf diese Weise kann in solchen Oberflächenbereichen des Gelenkkopfes, in denen sich eventuelle Rückstände eingetrockneter Flüssigkeit besonders nachteilig auswirken könnten, wie beispielsweise Kon- taktflächen mit der Lenkwelle, durch eine entsprechende Anordnung der Ablaufnut eine Art

Drainage realisiert werden. Diese kann dafür sorgen, dass potentiell schädliche Rückstände in diesen Oberflächenbereichen ohne zusätzlichen Aufwand vermieden oder zumindest reduziert werden können. Ein weiterer Vorteil ist, dass eventuell beim Ablaufen verbleibende Reste be- vorzugt innerhalb der Ablaufnut verbleiben. Die Ablaufnut kann bevorzugt so ausgestaltet und angeordnet sein, dass über die Ableitung der Flüssigkeit keine weitere Funktion hat, so dass diese entsprechend auch nicht durch eventuell verbleibende Rückstände beeinträchtigt werden könnte. Mit anderen Worten kann die Ablaufnut eine unkritische Deponierung von Rückständen ermöglichen. Dadurch kann die Flüssigkeitsbeschichtung insgesamt funktional verbessert wer- den.

Es kann vorzugsweise eine Mehrzahl von Ablaufnuten vorgesehen sein. So können beispiels- weise mehrere Ablaufnuten in der Nähe oder benachbart zu den vorgenannten kritischen Ober- flächenbereichen angeordnet sein, wodurch die Flüssigkeit besser von dort ablaufen kann

Dadurch kann die Flüssigkeitsableitung gezielt optimiert und entsprechend die Qualität der Be- schichtung verbessert werden.

Es ist bevorzugt, dass die Aufnahmeöffnung mindestens eine Ablaufnut aufweist. Dabei kann eine Ablaufnut als langgestreckte Vertiefung bevorzugt in die Innenseite der Aufnahmeöffnung eingeformt sein. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Ablaufnut sich axial erstreckt, d.h. achsparallel zur Aufnahmeöffnung. In die Aufnahmeöffnung kann zur Befestigung an der

Lenkwelle ein als Befestigungsabschnitt ausgebildeter Wellenabschnitt im Endbereich der Lenk- welle eingepresst sein. Die dabei in Presskontakt kommenden Umfangsflächen bilden kritische

Oberflächenbereiche im Sinne der vorgenannten Erläuterung, die möglichst frei von Rückstän- den der Flüssigkeit sein sollten.

Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass eine Mehrzahl von Ablaufnuten über den

Umfang verteilt angeordnet ist. Bevorzugt können die Ablaufnuten gleichmäßig über den Um- fang verteilt angeordnet sein. Dabei kann es weiterhin vorteilhaft sein, dass zumindest zwei Ab- laufnuten einander paarweise radial gegenüberliegen. Dadurch kann der Vorteil realisiert wer- den, dass die zwischen den Ablaufnuten liegenden Innenflächen der Aufnahmeöffnung, welche einen zur Befestigung eingesetzten Wellenabschnitt kontaktieren, besonders sicher frei von

Rückständen gehalten werden können.

Esist möglich, dass die Ablaufnut einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Ein rechteckiger oder im Wesentlichen rechteckiger Nutquerschnitt kann jeweils am Übergang der seitlichen Nut- flanken zum Nutboden oder Nutgrund eine im Nutquerschnitt eckige oder scharfkantige Innen- kante aufweisen. Durch den Kapillareffekt sammelt sich Flüssigkeit bevorzugt im Bereich dieser

Innenkante, wodurch unerwünschte Flüssigkeitsansammlungen an anderen Stellen vermieden oder zumindest verringert werden können. Dies kommt einer gezielten Ableitung der Flüssigkeit zugute.

Es kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmeöffnung als axial durch den Anbindungsabschnitt durchgehende Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Die Ablaufnut kann sich in dieser Ausfüh- rung über die gesamte axiale Länge der Durchgangsöffnung erstrecken. Ein Vorteil ist, das überschüssige Flüssigkeit in beide axialen Richtungen aus der Durchgangsöffnung ablaufen kann.

Es ist vorteilhaft, dass sich die Ablaufnut bis zu einem Rand der Aufnahmeöffnung erstreckt. Ein

Rand läuft jeweils stirnseitig im Ein- und/oder Austrittsbereich der Aufnahmeöffnung an dem An- 5 bindungsabschnitt um. Dadurch, dass sich Ablaufnut in einer dem Nutquerschnitt entsprechen- den Einkerbung oder Ausnehmung des Randes endet, bevorzugt offen in axialer Richtung, kann in der Ablaufnut gesammelte Flüssigkeit besser abfließen. Es ist auch denkbar und mög- lich, dass der Rand eine Phase aufweist, wobei die Ablaufnut an dieser Phase endet.

Es ist möglich, dass die Aufnahmeöffnung einen kreisrunden Grundquerschnitt aufweist. Dies ermöglicht das Einpressen eines zylindrischen Befestigungsabschnitts der Lenkwelle. Die in die zylindrische Innenwand eingebrachte mindestens eine Ablaufnut kann sicherstellen, dass die innen- und außenzylindrischen Kontaktbereiche der Aufnahmeöffnung und des darin eingesetz- ten Wellenabschnitts, weitgehend frei von Rückständen bleiben. Auch andere Grundquer- schnittformen der Aufnahmeöffnung sind denkbar und möglich, beispielsweise können sie einen unrunden Grundquerschnitt aufweisen.

Es kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmeôffnung einen axialen Anschlag aufweist. Ein axi- aler Anschlag kann beispielsweise durch einen in den offenen Durchgangsquerschnitt der Auf- nahmeôffnung ragenden Vorsprung oder dergleichen realisiert sein, gegen den ein axial in die

Anschlagöffnung zur Befestigung eingesetzter Wellenanschnitt einer Lenkwelle axial anschla- gen kann. Dies ermöglicht eine einfache und definierte Montage.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Beschichtung nasschemisch aufgebracht ist. Dabei er- folgt die elektrolytische Abscheidung aus einer Elektrolytlösung in einem galvanischen Be- schichtungsverfahren, vorzugsweise in einem Tauchbad wie oben beschrieben. Vorzugsweise kann auf diese Weise eine korrosionsschützende Zinkbeschichtung, Zink-Nickel-Beschichtung oder dergleichen ausgebildet sein.

Bevorzugt kann der Gelenkkopf einstückig aus einem Stahlwerkstoff ausgebildet sein. Neben der hohen Festigkeit kann eine rationelle Fertigung ermöglicht werden, beispielsweise durch

Kaltumformung.

Es ist möglich, dass die Ablaufnut spanend eingeformt ist, beispielsweise durch Fräsen, Ho- beln, Räumen oder dergleichen.

Alternativ ist es möglich, dass die Ablaufnut plastisch eingeformt ist. Die Formgebung der Ab- laufnut kann beispielsweise rationell beim Kaltumformen zur Erzeugung des Gelenkkopfes er- folgen.

Die Erfindung umfasst weiterhin eine Lenkwelle für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, die zumindest einen Gelenkkopf aufweist, der erfindungsgemäß nach einer der vorangehend be- schriebenen Ausführungsformen oder Kombinationen davon ausgebildet ist.

Die Lenkwelle weist mindestens einen Wellenabschnitt auf, der drehfest in der Anbindungsôff- nung des Gelenkkopfes angebracht ist. Der Wellenabschnitt kann beispielsweise axial in die

Aufnahmeôffnung eingepresst sein zur kraftschlüssigen Fixierung. Es kann dabei vorteilhaft sein, dass die Aufnahmeôffnung und der Wellenabschnitt einen korrespondierenden unrunden

Querschnitt aufweisen, der eine formschlüssige Verbindung bezüglich Drehung um die Wellen- achse ermöglicht. Gegebenenfalls können auch Spann- und/oder Sicherungselemente vorgese- hen sein, beispielsweise Spannbolzen, um die Aufnahmeöffnung radial auf dem Wellenab- schnitt festzuspannen. Es können auch Splinte, Niete oder dergleichen eingesetzt sein.

Durch die erfindungsgemäße Ablaufnut kann sichergestellt werden, dass Rückstände der Elekt- rolytflüssigkeit im Bereich der Fügeflächen zwischen dem Wellenabschnitt und der Aufnahme-

Öffnung vermieden werden.

Beschreibung der Zeichnungen

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Figur 1 ein Kraftfahrzeug-Lenksystem in einer schematischen perspektivischen Ansicht,

Figur2 eine Lenkwelle des Lenksystems gemäß Figur 1 in einer schematischen perspek- tivischen Ansicht,

Figur 3 eine erfindungsgemäße Lenkwelle gemäß Figur 3 in einer schematisch auseinan- der gezogenen Teilansicht,

Figur 4 einen erfindungsgemäßen Gelenkkopf in einer perspektivischen Ansicht,

Figur 5 einen Gelenkkopf gemäß Figur 4 in einer axialen Ansicht.

Ausführungsformen der Erfindung

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 Fig. 1 ist ein als elektromechanische Hilfskraftlenkung ausgebildetes Kraftfahrzeug-Lenksys- tem 100 schematisch dargestellt, wobei über ein Lenkrad 102 ein manuelles Lenk-Drehmoment (Lenkmoment) als Lenkbefehl in eine Lenkwelle 1 eingebracht werden kann. Das Lenkmoment wird über die Zwischenwelle 2 auf ein Lenkritzel 104 übertragen, welches mit einer Zahnstange 106 kämmt, die dann ihrerseits über eine Verschiebung der Spurstangen 108 den vorgegebe- nen Lenkwinkel auf die lenkbaren Räder 110 des Kraftfahrzeugs überträgt.

Eine elektrische Hilfskraftunterstützung kann in Form einer eingangsseitig mit der Lenkwelle 1 gekoppelten Hilfskraftunterstützung 112, einer mit dem Lenkritzel 104 gekoppelten Hilfskraftun- — terstützung 114 und/oder einer mit der Zahnstange 106 gekoppelten Hilfskraftunterstützung 116 vorgesehen sein. Die jeweilige Hilfskraftunterstützung 112, 114 oder 116 koppelt ein Hilfsdreh- moment in die Lenkwelle 1 und/oder das Lenkritzel 104 und/oder eine Hilfskraft in die Zahn- stange 106 ein, wodurch der Fahrer bei der Lenkarbeit unterstützt wird. Die drei unterschiedli- chen, in der Figur 1 dargestellten Hilfskraftunterstützungen 112, 114 und 116 zeigen mögliche

Positionen für deren Anordnung.

Üblicherweise ist nur eine einzige der gezeigten Positionen mit einer Hilfskraftunterstützung 112, 114 oder 116 belegt. Das Hilfsdrenmoment bzw. die Hilfskraft, welche zur Unterstützung des Fahrers mittels der jeweiligen Hilfskraftunterstützung 112, 114 oder 116 aufgebracht wer- den soll, wird unter Berücksichtigung eines von einem Drehmomentsensor 118 ermittelten, vom

Fahrer eingebrachten Lenkmoments bestimmt. Alternativ oder in Kombination mit der Einbrin- gung des Hilfsdrehmoments kann von der Hilfskraftunterstützung 112, 114, 116 ein zusätzlicher

Lenkwinkel in das Lenksystem eingebracht werden, der sich mit dem vom Fahrer über das

Lenkrad 102 aufgebrachten Lenkwinkel summiert.

Die Lenkwelle 1 weist eingangsseitig eine mit dem Lenkrad 102 verbundene Eingangswelle 10 und ausgangsseitig eine mit der Zahnstange 106 über das Lenkritzel 104 verbundene Aus- gangswelle 12 auf. Die Eingangswelle 10 und die Ausgangswelle 12 sind drehelastisch über ei- nen in der Figur 1 nicht zu erkennenden Drehstab miteinander gekoppelt. Damit führt ein von einem Fahrer über das Lenkrad 102 in die Eingangswelle 10 eingetragenes Drehmoment immer dann zu einer Relativdrehung der Eingangswelle 10 bezüglich der Ausgangswelle 12, wenn die

Ausgangswelle 12 sich nicht exakt synchron zu der Eingangswelle 10 dreht. Diese Relativdre- hung zwischen Eingangswelle 10 und Ausgangswelle 12 kann über einen Drehwinkelsensor ge- messen werden und entsprechend aufgrund der bekannten Torsionssteifigkeit des Drehstabes ein entsprechendes Eingangsdrehmoment relativ zur Ausgangswelle 12 bestimmt werden. Auf diese Weise wird durch die Bestimmung der Relativdrehung zwischen Eingangswelle 10 und

Ausgangswelle 12 der Drehmomentsensor 118 ausgebildet. Ein solcher Drehmomentsensor 118 ist prinzipiell bekannt und kann beispielsweise eine elektromagnetische Sensoranordnung, oder durch eine andere Messung der Relativverdrehung realisiert werden.

Entsprechend wird ein Lenkmoment, welches von dem Fahrer über das Lenkrad 102 auf die

Lenkwelle 1 beziehungsweise die Eingangswelle 10 aufgebracht wird, nur dann den Eintrag ei- nes Hilfsdrehmoments durch eine der Hilfskraftunterstützungen 112, 114, 116 bewirken, wenn die Ausgangswelle 12 gegen den Drehwiderstand des Drehstabs relativ zu der Ein-gangswelle 10 verdreht wird.

Der Drehmomentsensor 118 kann auch alternativ an der Position 118‘ angeordnet sein, wobei dann die Durchbrechung der Lenkwelle 1 in Eingangswelle 10 und Ausgangswelle 12 und die drehelastische Kopplung über den Drehstab entsprechend an einer anderen Position vorliegt, um aus der Relativverdrehung der über den Drehstab mit der Eingangswelle 10 gekoppelten

Ausgangswelle 12 eine Relativdrehung und damit entsprechend ein Eingangsdrehmoment und/oder ein einzubringendes Hilfsdrehmoment bestimmen zu können.

Die Lenkwelle 1 gemäß Figur 1 umfasst die Zwischenwelle 2, die über erfindungsgemäß ausge- — staltete Kreuzgelenke 3, kurz auch als Gelenke 3 bezeichnet, gelenkig mit der Ausgangswelle 112 und dem Lenkritzel 104 gekuppelt ist, so dass der Verlauf der Lenkwelle 1 im Kraftfahrzeug an die räumlichen Gegebenheiten angepasst werden kann.

Fig. 2 zeigt in einer separaten Darstellung die Zwischenwelle 2, die als längenverstellbare Lenk- welle ausgebildet ist, und die sich entlang einer Achse L, der Längsachse, erstreckt. Die Zwi- schenwelle 2 bildet eine erfindungsgemäße Lenkwelle.

Die Zwischenwelle 2 weist eine Innenwelle 21 und eine Außenwelle 22 auf. Die Außenwelle 22 ist rohrförmig ausgestaltet und weist eine Innenverzahnung 23 auf. Die Innenwelle 21 weist eine korrespondierende Außenverzahnung 24 auf, die zur Bildung einer formschlüssigen Drehver- bindung teleskopartig in die Innenverzahnung 23 eintaucht und dadurch in Richtung der Achse

L längenverstellbar ist, wie mit dem Doppelpfeil angedeutet ist.

In ihren in Längsrichtung voneinander abgewandten Endbereichen weisen die Innenwelle 21 und die AuBenwelle 22 als Befestigungsabschnitte 25 ausgebildete Wellenabschnitte auf, an denen jeweils eines der Kreuzgelenke 3 festgelegt ist.

Ein Kreuzgelenk 3 umfasst jeweils zwei erfindungsgemäß ausgestaltete Gelenkköpfe 4, die in an sich bekannter Weise über ein Gelenkkreuz 31 um zwei gekreuzte Gelenkachsen aneinan- der angelenkt sind.

An einem Befestigungsabschnitt 25 ist jeweils ein erfindungsgemäBer Gelenkkopf 4 ange- bracht, der im Detail in einer separaten Ansicht freigestellt in Fig.3, 4 und 5 gezeigt ist.

Der Gelenkkopf 4 weist einen Anbindungsabschnitt 41 auf, der auch als Gabelbasis bezeichnet wird und eine Aufnahmeôffnung 42 auf, die als eine in Richtung der Achse L axial durchge- hende Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Von dem Anbindungsabschnitt 41 stehen zwei ei- nander bezüglich der Achse L gegenüberliegende Arme 43 axial ab, die jeweils eine quer zur

Achse L stehende Lagerbohrung 431 zur Lagerung eines Zapfenpaars des Gelenkkreuzes 31 haben.

Auf der Stirnseite, die den Armen 43 axial abgewandt ist, weist die Aufnahmeöffnung 42 einen koaxial umlaufenden Rand 44 auf. Von diesem Rand 44 ist axial beabstandet ein Anschlag 45 angeordnet, der als radial nach innen in den Öffnungsquerschnitt vorstehender Vorsprung aus- gebildet ist. Zur Montage wird — wie in Fig.3 mit dem Pfeil angedeutet — der Befestigungsab- schnitt 25 der Lenkwelle 21 bzw. 22 axial in die Aufnahmeöffnung eingepresst, bis er mit seiner

Stirnseite axial den Anschlag 45 kontaktiert.

In die Innenseite der Aufnahmeöffnung 42 sind erfindungsgemäße Ablaufnuten 46 eingebracht.

Diese sind axial ausgerichtet und können einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt ha- ben. Im gezeigten Beispiel sind insgesamt vier Ablaufnuten gleichmäßig über den Umfang ver- teilt angeordnet, die sich bezüglich der Achse L paarweise gegenüberliegen.

Der Gelenkkopf 4 ist vorzugsweise als einstückiges Formteil ausgebildet, beispielsweise als

Stahl-Kaltumformteil. Auf dessen Oberfläche ist durchgehend eine als Flüssigkeitsbeschichtung ausgebildete korrosionsschützende Beschichtung aufgebracht, bevorzugt in einem Elektroly- 5 severfahren.

Bezugszeichenliste 1 Lenkwelle 10 Eingangswelle 12 Ausgangswelle 100 Lenksystem 102 Lenkrad 103 Lenkgetriebe 104 Lenkritzel 106 Zahnstange 108 Spurstange 110 Rad 112 Hilfskraftunterstützung 114 Hilfskraftunterstûützung 116 _ Hilfskraftunterstützung 118 Drehmomentsensor 2 Zwischenwelle 21 Innenwelle 22 AuBenwelle 23 Innenverzahnung 24 Aulenverzahnung

Befestigungsabschnitt 3 Kreuzgelenk (Gelenk) 31 Gelenkkreuz 4 Gelenkkopf 25 41 Anbindungsabschnitt (Gabelbasis) 42 Aufnahmeôffnung 43 Arm 431 Lagerbohrung 44 Rand 45 Anschlag 46 Ablaufnut 5 Flüssigkeitsbeschichtung

L Achse (Längsachse)

U Umfangsrichtung

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE

1. Gelenkkopf (4) umfassend zwei bezüglich einer Achse (L) radial gegenüberliegende Arme (43), die axial von einem Anbindungsabschnitt (41) abstehen, der eine axiale Auf- nahmeöffnung (42) aufweist, in der ein Wellenabschnitt (25) aufnehmbar ist, wobei der Gelenkkopf (4) aus einem metallischen Material ausgebildet ist, auf das eine als Flüssig- keitsbeschichtung (5) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkopf (4) mindestens eine Ablaufnut (46) aufweist, die in der Nähe oder benachbart zu kritischen Oberflächenbereichen angeordnet ist, die in Presskontakt mit der Lenkwelle (1) kommende Umfangsflächen aufweisen.

2. Gelenkkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeôffnung (42) mindestens eine Ablaufnut (46) aufweist.

3. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufnut (46) sich axial erstreckt.

4. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Ablaufnuten (46) über den Umfang verteilt angeordnet ist.

5. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufnut (46) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

6. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (42) als axial durch den Anbindungsabschnitt (41) durchgehende Durchgangsöffnung ausgebildet ist.

7. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ablaufnut (46) bis zu einem Rand (44) der Aufnahmeöffnung (42) erstreckt.

8. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (42) einen kreisrunden Grundquerschnitt aufweist.

9. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung nasschemisch aufgebracht ist.

10. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkkopf einstückig aus einem Stahlwerkstoff ausgebildet ist.

11. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Zink und/oder Nickel aufweist.

12. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufnut (46) spanend eingeformt ist.

13. Gelenkkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufnut (46) plastisch eingeformt ist.

14. Lenkwelle (2) für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, die zumindest einen Gelenk- kopf (4) aufweist, der nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.