BE1032805B1 - Verfahren zur Herstellung eines Kreuzgelenks für eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs, und Kreuzgelenk für eine Lenkwelle - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzgelenks (1) für eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Gelenkkreuz (3) mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Paaren von Zapfen (4) und zwei Gelenkgabeln (2) mit in jeweils einander gegenüberliegenden Armen (21) ausgebildeten, hohlzylindrische Innenwände aufweisenden Bohrungen (22), in denen jeweils ein Zapfen (4) um eine Zapfenachse (Z) drehbar in einem Wälzlager (5) gelagert ist, welches zwischen einer in der Bohrung (22) fixierten Außenhülse (51) und dem Zapfen (5) abrollbar angeordnete Wälzkörper (52) aufweist, bei dem mindestens ein radial nach innen in den Öffnungsquerschnitt der Bohrung (22) vorstehender Haltevorsprung (6) durch partielle plastische Verformung eines Randabschnitts (23) der Bohrung (22) dadurch erzeugt wird, dass in die von dem Zapfen (4) abgewandte, den Randabschnitt (23) aufweisende Außenseite der Gelenkgabel (2) von der Bohrung (22) beabstandet eine konkave Einformung (61) axial in Richtung der Zapfenachse (Z) eingebracht wird, wobei das Material der Gelenkgabel (2) zwischen der Einformung (61) und der Bohrung (22) plastisch umgeformt wird zur Ausbildung des Haltevorsprungs (6). Um einen funktional optimierten Haltevorsprung (6) erzeugen zu können, schlägt die Erfindung vor, dass der Haltevorsprung (6) beim plastischen Einformen der Einformung (61) mittels eines in axialer Richtung in den Randabschnitt (23) eingepressten Formstempels (7) durch eine radial nach innen gerichtete Fließverformung erzeugt wird.

Description

" BE2024/5482

Verfahren zur Herstellung eines Kreuzgelenks für eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs, und Kreuzgelenk für eine Lenkwelle

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kreuzgelenks für eine Lenkwelle eines

Kraftfahrzeugs, umfassend ein Gelenkkreuz mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten

Paaren von Zapfen und zwei Gelenkgabeln mit in jeweils einander gegenüberliegenden Armen ausgebildeten, hohlzylindrische Innenwände aufweisenden Bohrungen, in denen jeweils ein

Zapfen um eine Zapfenachse drehbar in einem Wälzlager gelagert ist, welches zwischen einer in der Bohrung fixierten Außenhülse und dem Zapfen abrollbar angeordnete Wälzkörper auf- weist, bei dem mindestens ein radial nach innen in den Öffnungsquerschnitt der Bohrung vor- stehender Haltevorsprung durch partielle plastische Verformung eines Randabschnitts der Boh- rung dadurch erzeugt wird, dass in die von dem Zapfen abgewandte, den Randabschnitt auf- weisende Außenseite der Gelenkgabel von der Bohrung beabstandet eine konkave Einformung axial in Richtung der Zapfenachse eingebracht wird, wobei das Material der Gelenkgabel zwi- schen der Einformung und der Bohrung plastisch umgeformt wird zur Ausbildung des Haltevor- sprungs. Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Kreuzgelenk ist ebenfalls Gegenstand der

Erfindung.

In einem Kraftfahrzeug dient die Lenkwelle zur Übertragung des in das Lenkrad eingebrachten

Lenkmoments über die Lenkspindel und die Zwischenwelle in das Lenkgetriebe. Zum Ausgleich von Winkelversatz sind im Verlauf der Lenkwelle mindestens ein, üblicherweise zwei Kreuzge- lenke eingegliedert, üblicherweise zwischen Lenkspindel und Zwischenwelle sowie zwischen

Zwischenwelle und Lenkgetriebe.

Im Grundaufbau weist jedes Kreuzgelenk zwei jeweils an einem Wellenende angebrachte Ge- lenkgabeln auf, welche jeweils zwei axial in Wellenrichtung erstreckte, einander quer zur Wel- lenachse gegenüberliegende Arme haben. Ein Gelenkkreuz weist zwei Paare von entgegenge- setzt radial vorstehenden Gelenkzapfen, kurz als Zapfen bezeichnet, auf, die auf rechtwinklig gekreuzten Zapfenachsen angeordnet sind. Die beiden Zapfen eines Paars sind jeweils in ei-

? BE2024/5482 nem Arm einer Gelenkgabel in einem als Wälzlager, üblicherweise als Nadellager ausgebilde- ten Zapfenlager drehbar um ihre Zapfenachse gelagert, die sich quer zur Wellenachse durch die Arme erstreckt.

Das Wälzlager weist zwischen einer AuBenhülse, die den AuBenlagerring des Wälzlagers bil- det, und dem Zapfen angeordnete Wälzkörper auf, auf einer äußeren Mantelfläche des Zapfens oder einer auf den Zapfen angebrachten Innenhülse abrollbar sind. Die AuBenhülse kann rohr- abschnittförmig oder topfförmig ausgebildet sein, und weist eine von dem Gelenkkreuz aus ge- sehen nach außen abgewandte axiale Stirnseite auf, und ist in einer axial, in Richtung der Zap- fenachse durch den jeweiligen Arm von dem Gelenkkreuz aus gesehen nach außen durchge- henden Bohrung fixiert.

Zur Sicherung des Wälzlagers in der Bohrung ist es aus der EP 3 396 189 B1 bekannt, von der

Innenwand der Bohrung radial nach innen in den Bohrungsquerschnitt vorstehende Haltevor- sprünge vorzusehen. Diese sichern die AuBenhülse und verhindern, dass diese axial nach au- ßen aus der Bohrung herausbewegt werden kann.

Das aus der EP 3 396 189 B1 bekannte Verfahren zur Erzeugung eines Haltevorsprungs sieht vor, dass zunächst in die von dem Zapfen abgewandte Außenseite der Gelenkgabel eine Ein- — formung mit radialem Abstand zum Rand der Bohrung eingebracht wird, so dass ein dünnwan- diger, axial nach außen erstreckter Abschnitt zwischen den nach außen offenen offenen Quer- schnitten der Einformung und der Bohrung stehenbleibt. Anschließend wird durch eine von au- ßen axial ausgeübte Umformkraft eine Biegeverformung des dünnwandigen Abschnitts erzeugt, durch die dieser nach innen umgebogen wird und den Haltevorsprung ausbildet.

Die Erzeugung des dünnwandigen Abschnitts mit definierter Wandstärke ist relativ aufwendig, und um eine für die Umbiegung ausreichende axiale Länge dieses Abschnitts bereitzustellen, ist ein relativ großer axialer Abstand zwischen der Stirnseite der AuBenhülse und dem äußeren

Rand der Bohrung erforderlich, d.h. die Bohrung muss relativ zum Zapfen relativ weit axial über- stehen. Dadurch ist es erforderlich, entweder die Dicke des Arms zu vergrößern, oder die axiale

Lagerlänge des Wälzlagers zu verkleinern. Ein weiterer Nachteil ist, dass zum Umbiegen des

Abschnitts eine axiale Verformungskraft von außen aufgebracht wird, welche die Außenhülse in der Bohrung in unerwünschter Weise axial verschieben kann. Um dies sicher zu verhindern, ist in den aus der EP 3 396 189 B1 bekannten Ausführungen ein axialer Abstand zwischen dem

Haltevorsprung und der Stirnseite der Außenhülse vorgesehen, damit diese bei der Biegeverfor- mung nicht von dem umgebogenen Abschnitt stirnseitig kontaktiert wird. Dies erfordert jedoch

° BE2024/5482 eine zusätzlich verlängerte Bohrung, und die AuBenhülse hat axiales Spiel zum Haltevorsprung, so dass ihre axiale Position nicht eindeutig definiert und gesichert ist.

Aus der EP 3 396 189 B1 oder der JP 2003 028188 A ist es bekannt, zunächst einen dünnwan- digen Abschnitt zu erzeugen, der anschließend zur Erzeugung eines Haltevorsprungs radial nach innen umgeformt wird.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Er- findung, ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung eines funktional optimierten Haltevor- — sprungs anzugeben.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des An- — spruchs 1 und das Kreuzgelenk gemäß Anspruch 6. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Kreuzgelenks für eine Lenkwelle eines Kraftfahr- zeugs, umfassend ein Gelenkkreuz mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Paaren von

Zapfen und zwei Gelenkgabeln mit in jeweils einander gegenüberliegenden Armen ausgebilde- ten, hohlzylindrische Innenwände aufweisenden Bohrungen, in denen jeweils ein Zapfen um eine Zapfenachse drehbar in einem Wälzlager gelagert ist, welches zwischen einer in der Boh- rung fixierten AuBenhülse und dem Zapfen abrollbar angeordnete Wälzkörper aufweist, bei dem mindestens ein radial nach innen in den Offnungsquerschnitt der Bohrung vorstehender Halte- vorsprung durch partielle plastische Verformung eines Randabschnitts der Bohrung dadurch er- zeugt wird, dass in die von dem Zapfen abgewandte, den Randabschnitt aufweisende Außen- seite der Gelenkgabel von der Bohrung beabstandet eine konkave Einformung axial in Richtung der Zapfenachse () eingebracht wird, wobei das Material der Gelenkgabel zwischen der Einfor- mung und der Bohrung plastisch umgeformt wird zur Ausbildung des Haltevorsprungs, ist erfin- dungsgemäB vorgesehen, dass der Haltevorsprung beim plastischen Einformen der Einformung mittels eines in axialer Richtung in den Randabschnitt eingepressten Formstempels durch eine beim axialen Eindringen des Formstempels radial nach innen gerichtete Fliebverformung durch plastisch verdrängtes, radial nach innen vorquellendes Material erzeugt wird.

Der Formstempel wird in der sogenannten Einpressrichtung oder Einformungsrichtung, die axial

° BE2024/5482 oder im Wesentlichen axial bezüglich der Zapfenachse ausgerichtet ist, von außen im Randbe- reich mit Abstand zum Rand der Bohrung in das Material der Gelenkgabel eingepresst, um durch seinen negativen Abdruck die Einformung plastisch einzuformen. Die Einformungsrich- tung ist damit definitionsgemäR axial von außen gegen die Stirnseite des Zapfens bzw. der da- rauf angeordneten AuBenhülse gerichtet.

Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist, dass durch die plastische Verformung beim axialen Eindringen des Formstempels in die Außenseite der Gelenkgabel ein Materialfluss im Wesentlichen quer zur Einformungsrichtung erzeugt wird, wodurch das Material senkrecht zur Zapfenachse verdrängt wird. Dabei fließt es radial nach innen auf die Zapfenachse zu, d.h. es quillt von der Innenwandung der Bohrung nach innen in den Bohrungsquerschnitt vor.

Dadurch wird ein nach radial innen vortretender Fließvorsprung erzeugt, der auch als Fließnase bezeichnet werden kann. Durch den radialen MaterialfluR des Fließvorsprungs wird ein Halte- vorsprung erzeugt.

Die radiale FlieRßverformung beim erfindungsmäßen Verfahren erfolgt quer zur Zapfenachse, d.h. während der Erzeugung des Haltevorsprungs fließt das Material der Gelenkgabel von der

Innenwandung der Bohrung aus quer zur Einsetzrichtung des Formstempels nach innen in den offenen Bohrungsquerschnitt. Ein wesentlicher Vorteil dabei ist, dass durch den radialen Materi- alfluß auch dann keine oder lediglich eine geringe axiale Kraft auf die äußere Stirnfläche der in der Bohrung sitzenden Außenhülse ausgeübt wird, wenn der Haltevorsprung axial unmittelbar benachbart, oder sogar axial auf derselben Höhe wie die Stirnfläche der Außenhülse erzeugt wird. Dadurch können unerwünschte, nachteilige Effekte wie eine axiale Verschiebung oder

Fehlpositionierung der Außenhülse des Wälzlager, oder auch eine Deachsierung des Gelenk- kreuzes beim Erzeugen des Haltevorsprungs wirksam vermieden werden.

Als zusätzlicher Vorteil resultiert daraus, dass durch einen die Stirnseite der Außenhülse kon- taktierenden Haltevorsprung die einander in der Gabel gegenüberliegenden Zapfenlager eines

Zapfenpaars definiert formschlüssig abgestützt und positionsgenau festgelegt werden können, so dass eine axiale Verschiebung der Außenhülse oder eine Deachsierung des Zapfenkreuzes bei der Montage oder auch im Betrieb praktisch nicht auftreten kann.

Ein weiterer Vorteil ist, dass ein geringerer axialer Überstand der Bohrung über den Zapfen, der durch den axialen Abstand der Stirnseite der Außenhülse zum Rand der Bohrung an der Au-

Renseite gegeben ist, erforderlich ist, als in dem genannten Stand der Technik, in dem ein axial gegen die Stirnseite der Außenhülse umbiegbarer Wandungsabschnitt zur Verfügung gestellt

> BE2024/5482 werden muss.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine axial gegen die Stirnseite der Lagerhülse gerichtete Umbiegung erfolgt, die durch eine axiale Biegeverformung erzeugt wird, wird das Ma- terial erfindungsgemäß durch den radialen Materialfluss gezielt radial nach innen verdrängt.

Entsprechend muss bei der Erfindung kein zusätzlicher axialer Raum vor Verformung bereitge- stellt werden. Daraus resultiert der Vorteil, dass die Bohrung relativ zur axialen Länge des Zap- fens kürzer sein kann, so dass wahlweise eine größere axiale Lagerlänge für das Wälzlager be- reitgestellt werden kann, oder ein kleinerer Durchmesser der Gelenkgabel, gemessen radial über die AuBenseiten der Gabelarme, realisiert werden kann, um eine kompaktere, leichtere

Bauform zu ermöglichen.

Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass durch die radiale Ausformung durch den Haltevorsprung eine größere axiale Haltekraft bereitgestellt werden kann als durch den bekannten umgebogenen Haltabschnitt. Der dünnwandige Abschnitt könnte nämlich durch eine hohe axiale Belastung durchaus wieder zurückgebogen werden, währen bei der Erfindung eine Umkehr der plastischen Fließverformung praktisch ausgeschlossen ist.

Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass bei der Fließverformung das radial nach innen ver- drängte Material einen Kantenabschnitt der Außenhülse umfließt.

Die Außenhülse sitzt in der Bohrung, wobei sie mit ihrer vorzugsweise zylindrischen Mantelflä- che radial von innen gegen die zylindrische Innenfläche der Bohrung anliegt. Das Wälzlager kann beispielsweise in die Bohrung eingepresst werden. Die axiale Stirnfläche der Außenhülse, die von dem Gelenkkreuz aus gesehen axial bezüglich der Zapfenachse nach außen, d.h. aus der Bohrung bezüglich der Gelenkachse nach außen gerichtet ist, hat einen vorgegebenen axi- alen Abstand zur Außenseite des Gellenkarms, und damit zur Randfläche der Bohrung. Zwi- schen der in Umfangsrichtung umlaufenden zylindrischen Mantelfläche der Außenhülse und ih- rer axialen Stirnfläche ist eine umlaufende Kante ausgebildet. Die Bohrung hat einen axialen

Überstand zur Außenhülse, d.h. der Randabschnitt der Bohrung ist zur Kante axial nach außen in Richtung der Zapfenachse beabstandet.

Das bei der FlieBverformung erfindungsgemäß plastisch verdrängte, radial nach innen vorquel- lende Material der Gabel wird über einen in Umfangsrichtung verlaufenden Kantenabschnitt der

Kante radial gegen die Mantelfläche der Außenhülse abgestützt, und fließt außerhalb der stirn- seitigen Endfläche der Außenhülse, d.h. im Bereich des vorgenannten Überstands, weiter radial

° BE2024/5482 nach innen vor. Dabei fließt es um die umlaufende stirnseitige Kante der AuBenhülse und um- greift die Stirnfläche der AuBenhülse axial.

Anders als in dem eingangs genannten Verfahren im Stand der Technik, bei dem ein Material- abschnitt axial nach innen gegen die Stirnfläche gerichtet frei nach innen umgebogen wird, ge- gen die Stirnfläche verformt wird, ohne diese zu kontaktieren, wird erfindungsgemäß ein radia- ler Materialfluss erzeugt. Dieser trifft radial nach innen gerichtet auf die Mantelfläche der Au-

Benhülse und wird dort aufgehalten, so dass das fließende Material axial außerhalb des Zap- fens weiter radial nach innen vordringt und dadurch den Haltevorsprung ausbildet. Bei diesem

Umfließen fließt das Material radial nach innen an der Stirnfläche entlang, und kontaktiert diese.

Dadurch wird ein in axialer Richtung wirksamer Formschluss zwischen der Außenhülse und dem Haltevorsprung ausgebildet, der durch den direkten axialen Kontakt zwischen Haltevor- sprung und Stirnseite bevorzugt axial spielfrei sein kann. Vorteilhaft dabei ist, dass von dem flie-

Benden Material keine oder nur eine vernachlässigbar geringe axiale Kraft von außen auf die

Stirnseite ausgeübt wird, so dass die AuBenhülse nicht oder zumindest nicht wesentlich nach innen auf das Zapfenkreuz zu belastet wird, und entsprechend der axiale Sitz der AuBenhülse in der Bohrung nicht beeinträchtigt wird.

Es ist in vorteilhafter Weise möglich, dass die Einformung mindestens bis zur axialen Position der Stirnseite der AuBenhülse eingeformt wird.

Dabei ist die Tiefe der Einformung, gemessen von der Außenseite des Gelenkarms, in den sie eingebracht ist, gleich oder größer als der axiale Uberstand der Bohrung, gemessen zwischen der Stirnseite der AuBenhülse und der Außenseite des Gelenkarms. Dadurch kann ein sicheres formschlüssiges Umfließen der stirnseitigen Kante der AuBenhülse durch das beim Einformen radial nach innen plastisch vorquellende Material erzeugt werde. In dem genannten stand der

Technik ist die Tiefe immer kleiner als der Überstand.

Als Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass nach der radialen Fließverfor- mung eine Fließverformung in Umfangsrichtung erzeugt wird. Dazu wird auf den radial nach in- nen ausgeformten Fließvorsprung eine axiale Presskraft ausgeübt, die eine weitere plastische

Verformung erzeugt. Die Presskraft kann axial gegen die Außenhülse abgestützt werden, um die plastische FlieBverformung zu erzeugen. Dabei wird das in radial nach innen in den Boh- rungsquerschnitt vorstehende Material axial gestaucht, und fließt bezüglich der Zapfenachse in

Umfangsrichtung. Die die axiale Abstützung kann gegen die Stirnseite der Außenhülse erfolgen,

/ BE2024/5482 da diese durch die vorangehende radiale Flie&verformung fest und sicher in der Bohrung ver- spannt ist. Dadurch wird der Haltevorsprung in Umfangsrichtung verbreitert. Der auf diese

Weise erzeugte Haltevorsprung ist somit breiter als sie Einformung, jeweils in Umfangsrichtung gemessen.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Einformungen über den Umfang der Boh- rung verteilt erzeugt werden.

Bei einem Kreuzgelenk für eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Gelenkkreuz mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Paaren von Zapfen und zwei Gelenkgabeln mit in jeweils einander gegenüberliegenden Armen ausgebildeten, aufweisenden Bohrungen, in de- nen jeweils ein Zapfen um eine Zapfenachse drehbar in einem Wälzlager gelagert ist, welches zwischen einer in der Bohrung fixierten AuBenhülse und dem Zapfen abrollbar angeordnete

Wälzkôrper aufweist, bei dem mindestens ein radial nach innen in den Offnungsquerschnitt der

Bohrung vorstehender Haltevorsprung durch partielle plastische Verformung eines Randab- schnitts der Bohrung dadurch erzeugt wird, dass in die von dem Zapfen abgewandte, den

Randabschnitt aufweisende Außenseite der Gelenkgabel von der Bohrung beabstandet eine konkave Einformung axial in Richtung der Zapfenachse eingebracht ist, wobei das Material der

Gelenkgabel zwischen der Einformung und der Bohrung plastisch umgeformt ist zur Ausbildung des Haltevorsprungs, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Haltevorsprung als radial kon- vex ausgewôlbter FlieBvorsprung ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße Kreuzgelenk wird mittels des erfindungsgemäfBen Verfahrens herge- stellt, und kann sämtliche Merkmale und Kombinationen von Merkmalen aufweisen, die oben im

Zusammenhang mit dem erfindungsgemäBen Verfahren beschrieben sind. Umgekehrt können sämtliche nachfolgend beschriebenen dinglichen Merkmale des Kreuzgelenks mittels des erfin- dungsgemälen Verfahrens realisiert werden.

Der Fließvorsprung, der alternativ als Fließnase bezeichnet werden kann, ist eine mittels Fließ- verformung durch eine Materialverdrängung in radialer Richtung erzeugte, von der Innenwan- dung der Bohrung aus radial nach innen vorstehende, wulst- oder buckelförmige plastische

Ausformung. Es erfolgt keine Biegeverformung wie im Stand der Technik. Dadurch kann eine verbesserte, positionsgenaue Halterung der AuBenhülse realisiert sein.

Es ist vorteilhaft, dass der FlieBvorsprung die AuBenhülse formschlüssig umgreift.

Das bei der FlieBverformung radial nach innen verdrängte Material umflieBt einen Kantenab- schnitt der Außenhülse. Dadurch ist diese unter Erzeugung eines in axialer Richtung wirksamen

Formschlusses zumindest abschnittweise in die Fließverformung eingebettet. Dadurch wird eine verbesserte axiale Abstützung und Positionierung des Wälzlagers gewährleistet.

Es ist möglich, dass der Fließvorsprung die Außenhülse kontaktiert.

Dabei liegt die Stirnfläche der Außenhülse in direktem Kontakt axial gegen den Haltevorsprung an, so dass eine axial spielfreie Positionierung und Fixierung des Wälzlagern in dem Arm er- mMöglicht ist.

Es kann vorgesehen sein, dass der Haltevorsprung breiter ist als die Einformung, jeweils in Um- fangsrichtung gemessen. Dadurch kann die formschlüssige Abstützung des Wälzlagers verbes- sert werden.

Beschreibung der Zeichnungen

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

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kreuzgelenks,

Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht von Fig. 1,

Fig. 3 einen axialen Längsschnitt entlang der Zapfenachse,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform in einer Ansicht ähnlich Fig. 2,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Ausführung gemäß Fig.4 analog zu Fig.3.

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.

° BE2024/5482

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäBes Kreuzgelenk 1 in einer perspektivischen Ansicht. Es um- fasst zwei gleichartig ausgestaltete Gelenkgabeln 2, die jeweils zwei bezüglich einer Wellen- achse W einander gegenüberliegende Arme 21 aufweisen.

Ein Gelenkkreuz 3 weist zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Paare von Zapfen 4 auf, die sich auf ihren gekreuzten Zapfenachsen Z von der Wellenachse W aus gesehen nach außen erstrecken.

Fig.2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Arms 21, und Fig.3 zeigt einen Längsschnitt entlang der Zapfenachse Z.

Wie in Fig.3 erkennbar ist, weist der Gelenkarm 21 eine axial bezüglich der Zapfenachse Z durchgehende, zylindrische Bohrung 22 auf. In diese ist ein Wälzlager 5 eingesetzt, welches ein … Zapfenlager bildet. Dieses umfasst eine in die Bohrung 22 eingepresste AuBenhülse 51 und

Wälzkôrper 52, beispielsweise Nadeln, die auf dem AuBenumfang des Zapfens 4 abrollbar sind.

Die AuBenhülse 51 ist im Beispiel zylindrisch-topfförmig ausgebildet, und weist vor dem äuße- ren Ende des Zapfens 4 eine geschlossene Stirnseite 53 auf.

Auf der Außenseite des Arms 21 ist ein um die Austrittsöffnung der Bohrung 22 umlaufender

Randbereich 23 ausgebildet. Wie in Fig.2 dargestellt ist. In diesem sind im gezeigten Beispiel pro Zapfen 4 insgesamt vier erfindungsgemäße Haltevorsprünge jeweils mittels des erfindungs- gemäßen Verfahrens ausgebildet. Diese stehen von der Innenseite radial nach innen in den of- fenen Querschnitt der Bohrung 22 vor und stützen sich axial von außen gegen die außen lie- gende Stirnseite 53 der Außenhülse 51 ab.

Jeder Haltevorsprung 6 ist erfindungsgemäß durch als FlieBvorsprung durch radiale FlieBverfor- mung des Materials des Arms 21 im Randbereich 23 der Bohrung 22 erzeugt. Entsprechend ist er als radial konvex ausgewölbter FlieRvorsprung ausgebildet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Haltevorsprungs 6 ist schematisch in

Fig.3 dargestellt. Dabei wird ein Formstempel 7 von außen axial in Richtung der Zapfenachse in den Randabschnitt 23 mit Abstand zur Bohrung 22 in die Außenseite des Arms 21 eingepresst, wie mit dem nach unten gerichteten Pfeil in Fig.3 angedeutet ist. Dadurch wird eine Einformung 61 plastisch eingeformt. Dabei wird das Material plastisch verdrängt, und es wird ein Material-

fluss in der radial nach innen gerichteten Fließrichtung F erzeugt, wie dies in Fig.3 mit den Pfei- len angedeutet ist. Das durch den radialen Materialfluss verdrängte Material trifft radial von au-

Ben auf die äußere Mantelfläche der Außenhülse 51, und fließt an der Stirnseite 53 entlang wei- ter nach innen auf die Zapfenachse Z zu. Mit anderen Worten umfließt das Material einen Kan- tenabschnitt der außen umlaufende Kante zwischen dem Außenumfang der Außenhülse 51 und deren Stirnseite 53, wodurch ein in axialer Richtung wirksamer Formschluss erzeugt wird.

Vorzugsweise hat die Einformung 61 eine axiale Tiefe T, von der Außenseite des Arms 21 bis zum Grund der Einformung gemessen, die gleich groß wie oder größer als der axiale Abstand A der Stirnseite 53 ist, bis zur der Außenseite des Arms 21 gemessen. Dies ist in Fig.3 und 5 an- gedeutet.

Fig.4 und 5 zeigen eine Weiterbildung der in Fig.2 und 3 gezeigten Ausführung. Bei dieser ist der Haltevorsprung 6 durch Einwirkung einer axialen Presskraft durch einen weiteren, in Um- fangsrichtung gerichteten Materialfluss plastisch verformt. Dadurch hat der Haltevorsprung 6 in

Umfangsrichtung gemessen eine Breite H, die größer ist als die Breite E der Einformung 61, ebenfalls in Umfangsrichtung gemessen. Die für diesen plastische Umformung axial ausgeübte

Presskraft kann problemlos von der Außenhülse 51 abgestützt werden, die durch das bei der vorangehenden plastischen Umformung durch das radial nach innen fließende Material sicher und fest in der Bohrung 22 verspannt worden ist.

Bezugszeichenliste 1 Kreuzgelenk 2 Gelenkgabel 21 Arm 22 Bohrung 23 Randabschnitt 3 Gelenkkreuz 4 Zapfen 5 Wälzlager 51 Außenhülse 52 Wälzkörper 53 Stirnseite 6 Haltevorsprung 61 Einformung 7 Formstempel

W Wellenachse

Z Zapfenachse

F FlieBrichtung

T Tiefe

A Abstand

B Breite von 6

E Breite von 61

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines Kreuzgelenks (1) für eine Lenkwelle eines Kraftfahr- zeugs, umfassend ein Gelenkkreuz (3) mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Paaren von Zapfen (4) und zwei Gelenkgabeln (2) mit in jeweils einander gegenüberlie- genden Armen (21) ausgebildeten, hohlzylindrische Innenwände aufweisenden Bohrun- gen (22), in denen jeweils ein Zapfen (4) um eine Zapfenachse (Z) drehbar in einem Wälzlager (5) gelagert ist, welches zwischen einer in der Bohrung (22) fixierten Außen- hülse (51) und dem Zapfen (5) abrollbar angeordnete Wälzkörper (52) aufweist, bei dem mindestens ein radial nach innen in den Öffnungsquerschnitt der Bohrung (22) vorste- hender Haltevorsprung (6) durch partielle plastische Verformung eines Randabschnitts (23) der Bohrung (22) dadurch erzeugt wird, dass in die von dem Zapfen (4) abge- wandte, den Randabschnitt (23) aufweisende Außenseite der Gelenkgabel (2) von der Bohrung (22) beabstandet eine konkave Einformung (61) axial in Richtung der Zapfen- achse (Z) eingebracht wird, wobei das Material der Gelenkgabel (2) zwischen der Einfor- mung (61) und der Bohrung (22) plastisch umgeformt wird zur Ausbildung des Haltevor- sprungs (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Haltevorsprung (6) beim plastischen Einformen der Einformung (61) mittels ei- nes in axialer Richtung in den Randabschnitt (23) eingepressten Formstempels (7) durch eine beim axialen Eindringen des Formstempels (7) radial nach innen gerichtete FlieBverformung durch plastisch verdrängtes, radial nach innen vorquellendes Material erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der FlieBverformung das radial nach innen verdrängte Material einen Kantenabschnitt der Außenhülse (51) um- fließt.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einformung (61) mindestens bis zur axialen Position der Stirnseite (53) der Außen- hülse (51) eingeformt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Einformungen (61) über den Umfang der Bohrung (22) verteilt er- zeugt werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der radialen FlieBverformung eine Fließverformung in Umfangsrichtung erzeugt wird.

6. Kreuzgelenk (1) für eine Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Gelenk- kreuz (3) mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Paaren von Zapfen (4) und zwei Gelenkgabeln (2) mit in jeweils einander gegenüberliegenden Armen (21) ausgebil- deten, aufweisenden Bohrungen (22), in denen jeweils ein Zapfen (4) um eine Zapfen- achse (Z) drehbar in einem Wälzlager (5) gelagert ist, welches zwischen einer in der Bohrung (22) fixierten AuBenhülse (21) und dem Zapfen (4) abrollbar angeordnete Wälz- körper (52) aufweist, bei dem mindestens ein radial nach innen in den Öffnungsquer- schnitt der Bohrung (22) vorstehender Haltevorsprung (6) durch partielle plastische Ver- formung eines Randabschnitts (23) der Bohrung (23) dadurch erzeugt ist, dass in die von dem Zapfen (4) abgewandte, den Randabschnitt (23) aufweisende Außenseite der Gelenkgabel (2) von der Bohrung (22) beabstandet eine konkave Einformung (61) axial in Richtung der Zapfenachse (Z) eingebracht ist, wobei das Material der Gelenkgabel (2) zwischen der Einformung (61) und der Bohrung (22) plastisch umgeformt ist zur Ausbil- dung des Haltevorsprungs (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Haltevorsprung (8) gemäß dem Verfahren nach einem der vorangehenden An- sprüche als radial konvex ausgewölbter FlieBvorsprung ausgebildet ist.

7. Kreuzgelenk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der FlieBvorsprung (6) die Außenhülse (51) formschlüssig umgreift.

8. Kreuzgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der FlieBvorsprung (6) die Außenhülse (51) kontaktiert.

9. Kreuzgelenk nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hal- tevorsprung (6) breiter ist als die Einformung (61).