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Diese Erfindung betrifft Verbesserungen in Getriebeanordnungen für den Einsatz in einem elektrischen Servolenkungssystem.
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Elektrische Servolenkungssysteme der Art, in der ein Motor mit einem Teil des Lenksystems durch ein Untersetzungsgetriebe verbunden ist, sind bekannt. Der Motor kann betrieben werden, um ein Unterstützungsdrehmoment an das Lenksystem anzulegen, welches den Fahrer dabei unterstützen kann, das Rad im normalen Fahrbetrieb zu drehen. Der Motor kann ebenso dazu eingesetzt werden, ein Drehmoment aufzubringen, das gleichsinnig oder gegensinnig mit dem bzw. zu dem von dem Fahrer angelegten oder von den Straßenrädern des Fahrzeugs zurückgeleiteten ist, um andere Arten einer Fahrerassistenz bei anormalen Betriebsbedingungen bereitzustellen.
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Alle derzeitigen in Großserie hergestellten Lenksäulenantriebssysteme (CD-EPS) verwenden eine Schneckenradbauform eines Motordrehzahluntersetzungsgetriebes. Das Schneckenrad kann entweder durch ein Kugellager auf jeder Seite unterstützt werden oder es kann aus einem Paar benachbarter Kugellager, welche einige Millimeter voneinander beabstandet sind, ”überhängen” bzw. fliegend gelagert sein. Ein Beispiel für ein derartiges Getriebe aus dem Stand der Technik ist in 1 der beiliegenden Zeichnungen für ein Lenkungssystem der Lenksäulenantriebsbauart veranschaulicht. Das Getrieberad (2) ist an einem Abschlussteil einer Abtriebswelle (3) angebracht, welches in dem Beispiel einen Teil einer Lenkwelle bildet, die mit einem Lenkrad operativ verbunden ist. Der Motor (4) ist mit dem Schneckenrad (2) durch ein Schneckengetriebe verbunden und beide, die Schnecke und das Rad, sind in einem Gehäuse (1) enthalten. Dieses Gehäuse bietet zweckdienlich ebenfalls Platz für einen Drehmomentsensor (5), welcher als Teil des Steuerkreises für den Motor (4) verwendet wird. Das Schneckengetriebe (2) ist mit der Welle (3) verzahnt und ist an jeder Seite durch Lager (7, 8) abgestützt, welche die Abtriebswelle (3) relativ zu dem Getriebegehäuse (1) abstützen.
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Das freie Ende der Abtriebswelle trägt ein abnehmbares oberes Joch (9), das an dem Ende der Abtriebswelle (3) keilverzahnt ist und einen geteilten Ring aufweist, der über dem Keilwellenabschnitt oder einer alternativ profilierten Welle durch eine hochfeste Klemmschraube zusammengedrückt wird. Das obere Joch und die Abtriebswelle bilden somit eine Hälfte eines Kardangelenks, dessen andere Hälfte durch eine Zwischenwelle getragen ist, ansonsten als I-Welle bekannt, die mit der Abtriebswelle zur weiteren Drehmomentübertragung an die Straßenräder des Fahrzeugs verbunden ist.
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Bei einer vorgegebenen Gesamtsäulenlänge und Vorgaben für Reichweitenverstellungs- und Crashkollabieranforderungen ist die Führungslänge der Säule um etwa 55 bis 85 mm verkürzt, wenn eine säulenbefestigte elektrische Servolenkung verbaut ist, verglichen mit einer nicht-unterstützten Einheit. Dies kann oft eine Reduzierung der Führungslänge in der Größenordnung von 50% bedeuten. Der Effekt ist, dass es in vielen Fällen schwierig ist, eine Ausgestaltung der oberen Lenksäule zu entwickeln, die die gewünschte Steifheit, Einfachheit der Verstellung und Beständigkeit ihrer Kollabierkräfte aufweist. Die im Stand der Technik beschriebene Ausgestaltung der Anbringung des oberen Jochs trägt zu dieser Reduzierung bei.
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Gemäß einem ersten Aspekt sieht die Erfindung eine Getriebeanordnung für eine elektrische Servolenkungseinheit vor, welche umfasst:
- – ein Getriebegehäuse,
- – eine Abtriebswelle,
- – eine Getrieberadeinheit mit einer Nabe, die an der Abtriebswelle durch ein Befestigungsmittel fixiert ist, um eine relative Dreh- und Axialbewegung zwischen der Nabe und der Abtriebswelle zu verhindern, und einem Zahnrad, das mit der Nabe verbunden ist,
- – zumindest eine Stützlagereinheit, welche die Abtriebswelle bezüglich des Getriebegehäuses abstützt,
- – ein Schneckenrad, welches mit dem Getrieberad in Eingriff ist, und
- – eine Kupplung zur Übertragung eines Drehmoments von der Abtriebswelle an eine Zwischenwelle, die sich außerhalb des Getriebegehäuses befindet;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kupplung ein Fixierelement umfasst, das durch die Getriebeeinheit an der Abtriebswelle befestigt ist, und die Stützlagereinheit an der der Kupplung gegenüberliegenden Seite der Getriebeeinheit vorhanden ist, derart, dass die Getriebeeinheit von dem Abschnitt der Abtriebswelle ab, der durch die Lager gestützt ist, fliegend gelagert ist bzw. überhängt.
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Durch ein Überhängen des Getriebes aus der Lagereinheit, die an der ”Eingangs”-Seite einer Getriebeeinheit angeordnet ist, hat der Anmelder es verstanden, dass ein Zugang zu der Stirnseite der Getriebenabe an der ”Ausgangs”-Seite vorhanden ist, der es der Kupplung ermöglicht, direkt mit der Getriebenabe verbunden zu sein anstatt direkt mit dem Ende der Abtriebswelle unter Verwendung einer verzahnten Kupplung, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die gesamte Länge des Getriebes kann somit verkürzt werden.
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Die Stützlagereinheit kann zwei Lager umfassen, die entlang der Achse der Abtriebswelle voneinander beabstandet sind und sich beide auf der Eingangsseite des Getriebes befinden. Sie kann nur ein Lager umfassen, wie z. B. ein sogenanntes 4-Punkt-Schrägkugellager oder, alternativ, ein deutlich größeres Rillenkugellager. In jedem Fall ist es bevorzugt, dass die Abtriebswelle durch überhaupt keine Lagereinheit auf der Ausgangsseite des Getriebes gestützt ist, d. h. an der Seite der Nabe, an der die Kupplung befestigt ist.
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Das Fixierelement der Kupplung kann einen Flansch umfassen, der an der Getriebeeinheit anliegt und an einer Stirnseite der Getriebenabe auf der Ausgangsseite des Getriebes anliegt.
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Die Verkürzung der gesamten Länge ist ein wenig von der Notwendigkeit beeinträchtigt, etwas leeren Raum zwischen den Stützlagern des Schneckenrads zu haben, welcher in der Tat als ”verschwendete” Länge zu betrachten ist. Zunehmend verringert dieser ungenutzte Raum die radialen Kräfte, die aufgrund von Wellenbiegemomenten auf die Lager wirken. Diese Biegemomente entstehen teilweise aus den Auswirkungen der Steigungswinkel der Getriebeverzahnung und teilweise aus der Kinematik jedweder verwendeter Kupplung. Die axiale Länge dieses ungenutzten Raums ist viel kleiner als die Reduzierung der Gesamtlänge, welche sich durch die Verwendung der direkt von dem Schneckenrad angetriebenen Flanschkupplung ergibt.
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Ein weiterer Vorteil der überhängenden bzw. fliegend gelagerten Schneckenradgetriebeeinheit ist, dass der Ausgangslagerträger, der im Stand der Technik in 1 gezeigt ist, nicht mehr notwendig ist.
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Das offene Ende des Getriebegehäuses auf der Kupplungsseite der Getriebeeinheit kann durch einen Deckel abgedeckt sein, welcher mit der Getriebenabe und/oder dem Getriebegehäuse zusammenwirkt. Dies hilft dabei, das Schmierfett zurückzuhalten, falls es innenseitig vorhanden ist. Der Deckel kann ein Leichtmetallpressteil sein. Die Dichtung zwischen dem Pressteil und der Getrieberadnabe kann entweder auf einen kleinen Abstand mit einigen labyrinthischen Geometrien vertrauen oder kann alternativ eine flexible Gummidichtung verwenden.
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Der Kupplungsflansch kann direkt an der Nabe des EPS-Schneckenrads über einen oder mehrere Befestiger, wie z. B. Schrauben, typischerweise vier an der Zahl, befestigt werden.
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Die Kupplung kann ein oberes Joch umfassen, das einen Teil einer Kardanwellenverbindung bildet. Natürlich können innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung auch andere Arten von Kupplungen vorgesehen sein, wie z. B. ein Gleichlaufgelenk.
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Die Kupplung kann ein Bestandteil der Zwischenwelle, eine sogenannte I-Welle, bilden. Die gesamte I-Welle kann somit einen Bestandteil der Getriebeanordnung bilden.
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Das Befestigungsmittel, mit dem die Schneckenradnabe an der Abtriebswelle befestigt ist, kann eine Interaktion zwischen einem Teil des Nabenrads und einem Teil der Abtriebswelle aufweisen. Zum Beispiel kann eine Bohrung durch einen zentralen Bereich des Nabenrades vorhanden sein, das mit einem starken Presssitz auf einem Abschnitt der Abtriebswelle sitzt.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Befestigungsmittel Keilzähne aufweisen, die in einer oder beiden Verbindungsflächen des Nabenrads und der Abtriebswelle enthalten sind. Zum Beispiel könnte der Außendurchmesser der Welle eine ”feinzahnige” Verzahnungsform aufweisen, die eine große Anzahl kleiner Rippen aufweist, die sich axial über einen Teil oder die gesamte Schnittstelle zwischen dem Schneckenrad und der Abtriebswelle erstrecken.
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Die feinzahnige Verzahnung könnte durch einen Walzprozess kostengünstig hergestellt werden. Die Innenbohrung des Schneckenrads könnte glatt sein, jedoch einen Durchmesser aufweisen, der geringfügig kleiner als der Durchmesser eines imaginären Kreises ist, der die Spitzen der Außenverzahnung der Welle umhüllt.
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Alternativ könnte die Welle glatt gemacht werden und Keilzähne könnten stattdessen in der Bohrung des Schneckenrads enthalten sein. In einer weiteren Anordnung können zusammenpassende Keilzähne in beide Oberflächen aufgenommen und so ausgeführt werden, dass sie einen starken Presssitz zur Montage erfordern aufgrund der Wechselwirkung zwischen ihnen.
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Die Radnabe kann an der Welle befestigt sein, um eine Kombination aus zumindest 400 Nm minimalem Rotationsschlupfmoment und zumindest 8 kN minimaler axialer Schlupfkraft bereitzustellen.
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In einer bevorzugten Anordnung ist ein zweites Befestigungsmittel vorhanden, das für den Fall zumindest einer Art des Versagens der Verbindung zwischen der Nabe und der Abtriebswelle gewährleistet, dass die Flanschkupplung sich relativ zu der Abtriebswelle weder drehen noch axial bewegen kann.
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Der Anmelder hat erkannt, dass das Auftreten einer ”unterbrochenen Lenkung” im Betrieb inakzeptabel wäre und hat verstanden, dass es möglich ist, ein zweites Haltemittel zum Sichern der Schneckenradnabe an der Abtriebswelle, sowohl axial als auch rotatorisch, bereitzustellen für den Fall, dass der Presssitz zwischen ihnen in einer der Betriebsarten ausfällt.
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Um Rotationssicherheit zu gewährleisten kann das zweite Befestigungsmittel einen Abschnitt der Abtriebswelle umfassen, der ein nicht-rundes, z. B. quadratisches, Querschnittsprofil aufweist, welches mit einem korrespondierenden nicht-runden, z. B. quadratischen, Loch zusammenwirkt, das in der Mitte des Flansches gebildet ist. Dies gewährleistet, dass der Flansch sich nicht relativ zu der Abtriebswelle drehen kann, demzufolge der Flansch an der Rotation gehindert ist, auch wenn das Nabenrad sich frei dreht. Der Effekt ist sicherzustellen, dass der Ausgang und die Abtriebswellen drehschlüssig bleiben, um die Übertragung eines Drehmoments von der einen zur anderen Seite jederzeit zu ermöglichen.
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Um eine axiale Sicherheit zu gewährleisten, kann ein Sicherungsring bereitgestellt werden, welcher zumindest teilweise in eine Nut passt, die in dem nicht-runden Teil der Welle vorliegt und die das Schneckenrad am Abrutschen von der Welle für den Fall hindert, dass die Befestigung zwischen der Nabe und der Welle versagt.
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Wo der nicht-runde Teil der Welle einen quadratischen oder polygonalen Querschnitt aufweist, kann der Sicherungsring in eine oder mehrere Nuten passen, die an jeder Ecke des Wellenabschnitts vorgesehen sind. Um sicherzustellen, dass relativ tiefe Nuten in der Welle vorliegen, um einen sicheren Halt für den Sicherheitsring zu bieten, und um die Sicherheit durch einen massiven Clip anstatt eines gespaltenen Elements zu fördern, kann der Sicherheitsclip dazu eingerichtet sein, während der Montage über das nicht-runde, z. B. quadratische, Profil geschoben zu werden, bis er sich auf der Höhe der Nut befindet, und dann in Eingriff gedreht zu werden in der Art eines ”Bajonett”-Befestigers.
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Wenn der Sicherungsring in Position gedreht ist, kann er am Rotieren aus seiner Einbaulage gehindert werden durch einen oder mehrere flexible Finger, welche von dem Umfang des Sicherungsrings radial vorstehen und dazu angeordnet sind, in Vertiefungen einzugreifen, die an der angrenzenden Seite der Nabe gebildet sind, in die sie beim Zusammenbau einschnappen und aus denen sie an einem späteren Ausrücken gehindert sind durch die Anwesenheit des Flansches, sobald er an der Nabe befestigt ist.
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In einer alternativen Anordnung können die Rotations- und axialen Sicherheitsfunktionen in einem Bauteil zusammengefasst werden, das einem Gewindestift ähnelt und das in Eingriff mit einem Loch ist, das halb als eine halbkreisförmige Vertiefung an dem Außenumfang der Abtriebswelle und halb als eine halbkreisförmige Vertiefung an dem Innenumfang der Getriebenabe ausgebildet ist. Die erste halbkreisförmige Vertiefung weist ein Gewinde auf, dessen Gestalt mit dem Gewindestift bzw. der Madenschraube zusammenpasst, während die andere halbkreisförmige Vertiefung glatt ist.
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Der Gewindestift bzw. die Madenschraube kann mit einem nicht-runden Kopf, wie z. B. einem rechteckigen Ansatzstück bzw. einer rechteckigen Erweiterung, an seinem zugänglichen Ende versehen sein, der ein Mittel zum Verschrauben in Position in der Halbgewindebohrung darstellt, die durch die zwei halbkreisförmigen Vertiefungen gebildet ist. Der nicht-runde Kopf kann dann in Eingriff mit einem Schlitz in dem Umfang der Innenbohrung des Flansches sein, wenn Letzterer in Position an der Schneckenradnabe befestigt ist, derart, dass eine Interaktion zwischen dem Schlitz und dem Kopf eine weitere Drehung des Gewindestifts verhindert.
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Der Gewindestift ist dadurch am Rotieren gehindert und kann deshalb nicht entlang der mit einem Gewinde versehenen halbkreisförmigen Vertiefung in dem Außenumfang der Abtriebswelle bewegt werden.
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Im Betrieb kann das nicht-zugängliche Ende des Gewindestifts benachbart zu einer Stirnseite der halbkreisförmigen Vertiefung in dem Innenumfang der Nabe angeordnet sein und dadurch die Nabe am Rutschen entlang der Welle um mehr als einen Bruchteil eines Millimeters hindern. Auf diese Weise verbleibt der Gewindestift in der Nabe an der Welle sowohl in rotatorischer als auch in axialer Hinsicht für den Fall, dass der Presssitz zwischen der Nabe und der Welle versagen sollte und etwas Schlupf initiiert wird.
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Es werden nunmehr lediglich beispielhaft drei Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und wie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, von denen:
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1 einen Querschnitt durch die Schneckenradachse für ein typisches EPS-Lenksäulengetriebe des Standes der Technik zeigt;
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Getriebeanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist, jedoch ohne eine I-Welle zu zeigen, die einen Teil der Getriebeanordnung bildet;
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3 eine Darstellung der vollständigen I-Welle ist, mit einem angeflanschten oberen Joch, welches von dem EPS-Getriebe zur Übersichtlichkeit separiert ist;
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4 eine Darstellung eines verbesserten Merkmals ist, wodurch eine axiale und rotatorische Sicherung durch ein zusätzliches zweites Befestigungsmittel in Form eines speziellen Sicherungsrings geboten wird; und
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5 eine alternative Anordnung zeigt, die einen Gewindestift als das zusätzliche zweite Befestigungsmittel verwendet, um eine zusätzliche axiale und rotatorische Sicherung bereitzustellen.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Servolenkungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ein Getriebegehäuse (20), in dem eine Abtriebswelle (23) angeordnet ist. Die Abtriebswelle (23) ist mit einer Antriebswelle (28) durch eine optionale Hohlwelle bzw. Welle (27) verbunden, die in einer Bohrung in der Abtriebswelle und einer Bohrung in der Eingangswelle auf einer ”Eingangs”-Seite des Getriebegehäuses angeordnet ist (die rechte Seite in 2). Die Eingangswelle (28) bildet einen Teil einer Lenksäule und ist operativ mit einem Lenkrad eines Fahrzeugs verbunden. Die Hohlwelle (27) ist vorgesehen, um das Maß einer Rotation zwischen der Eingangs- und Ausgangswelle zu erhöhen, wenn der Fahrer ein Drehmoment an die Eingangswelle anlegt. Diese Drehung wird dann durch einen Drehmomentsensor (nicht dargestellt) erfasst, der in dem Getriebegehäuse (20) an der Eingangsseite angeordnet ist und als Teil des Steuerkreises für einen Elektromotor (ebenfalls nicht gezeigt) verwendet wird.
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Die Abtriebswelle (23) bildet, neben einer Verbindung mit einer Eingangswelle auf der ”Eingangs”-Seite des Getriebes, auch einen Startpunkt zur Drehmomentübertragung aus dem Getriebe heraus an der ”Ausgangs”-Seite des Getriebes, gezeigt auf der linken Seite in der Figur. Die Abtriebswelle ist operativ mit den Straßenrädern des Fahrzeugs über eine Zwischen-I-Welle (32) verbunden, wie in 3 gezeigt. Die Art, in der die Abtriebswelle und die I-Welle verbunden sind, ist nachfolgend beschrieben.
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An dem Gehäuse befindet sich ein Schnecken- und Zahnradgetriebe. Das Zahnrad bildet einen Teil einer Zahnradgetriebeeinheit (22) und ist mit einer Zahnradgetriebeeinheit mit einer Nabe (21) verbunden, welche an der Abtriebswelle (23) durch ein Befestigungsmittel fixiert ist, um eine relative Dreh- und Axialbewegung zwischen der Nabe (21) und der Abtriebswelle (23) und einem an der Nabe befestigten Getriebezahnrad (22) zu verhindern. Das Befestigungsmittel liegt in Gestalt eines starken Presssitzes der Nabe an der Welle vor.
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Die Schnecke (29) bildet einen Teil einer Motorantriebswelle, welche sich durch das Getriebe in einem rechten Winkel und zur Abtriebswelle versetzt erstreckt, so dass die Schnecken- und die Zahnradgetriebezähne kämmen. Die Motorantriebswelle ist derart angeordnet, dass sie mit dem Motor (nicht dargestellt) verbunden werden kann, wobei die Rotation des Motors das Drehen der Schnecke bewirkt und diese das Rad dreht und damit die Abtriebswelle. Die Schneckenwelle ist relativ zu dem Getriebegehäuse (20) durch Lager (nicht dargestellt) abgestützt.
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Die Abtriebswelle (23) ist mit dem Getriebegehäuse (20) durch ein Paar Lagerlaufringe (25, 26), die durch einen geringen Abstand voneinander beabstandet sind, gelagert. Jede umfasst einen Lagerinnenring, der an der Abtriebswelle befestigt ist, und einen Außenring, der in dem Getriebegehäuse gelagert ist, sowie eine Reihe von Kugellagerkugeln zwischen dem inneren und äußeren Ring. Eines der Lager könnte vom Nadel- oder Rollentyp sein. Beide Lager sind an der Eingangsseite der Getriebeeinheit so vorgesehen, dass die Getriebeeinheit fliegend gelagert ist bzw. überhängt, z. B. ist sie an dem freien Ende der Abtriebswelle abgestützt, das über die Lager an der Ausgangsseite des Getriebes vorsteht, und ist nicht durch Lager an dieser Ausgangsseite abgestützt.
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An der Getriebenabe an der Ausgangsseite ist ein Flansch (31) befestigt, der einen Teil einer Gelenkkupplung bildet. Der Flansch ist an der Nabe durch vier Schrauben (33) fixiert und das äußere Joch, das an dem Flansch (31) befestigt ist, bildet eine Hälfte einer Kardangelenkkupplung, während die andere Hälfte an einer Zwischenwelle befestigt ist, an der das Getriebe angeschlossen wird. Nachdem die Kardankupplung zusammengebaut ist, liegt ein unmittelbarer Drehmomentübertragungsweg von der Abtriebswelle (23) durch die Kupplung, den Flansch (31) und die Getriebenabe zu der I-Welle (32) vor.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst das Befestigungsmittel zum Verbinden des Schneckenrads (22) an der Abtriebswelle (23) eine starke Presssitzverbindung zwischen einem Teil der Nabe (21) und der Welle (23). Somit ist die mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad und den Straßenrädern darauf angewiesen, dass dieser Presssitz im Betrieb nie durchrutscht. Ein Rutschen dieser Verbindung könnte in einer ”unterbrochenen Lenkung” resultieren, was ein inakzeptabler Ausfallzustand ist. Es ist anzumerken, dass dieser Presssitz sowohl eine entscheidende Rotationsverbindung als auch eine entscheidende Axialverbindung bereitstellt, und ein Versagen einer oder beider könnte eine ”unterbrochene Lenkung” bewirken. Um die Fähigkeit der Verbindung zu verbessern, einem Rotationsschlupf zu widerstehen, besteht die Möglichkeit, in eine oder beide der Verbindungsflächen Keilzähne aufzunehmen. Zum Beispiel hat der Außendurchmesser der Welle auch eine ”feinzahnige” Verzahnungsform mit einer großen Anzahl kleiner Rippen, die sich axial über einen Teil oder die gesamte Schnittstelle zwischen dem Schneckenrad und der Abtriebswelle erstrecken. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Verzahnungsform und der Presssitz zusammen mit dem jeweiligen Härtegrad des Schneckenrad- und Wellenmaterials ausgesucht, um eine Kombination aus 400 Nm minimalem Rotationsschlupfmoment und 8 kN minimaler axialer Schlupfkraft bereitzustellen.
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In einer modifizierten Anordnung der 4 ist ein zusätzliches zweites Befestigungsmittel vorgesehen, wodurch eine zusätzliche Verbindung zwischen der Flanschkupplung und der Abtriebswelle hergestellt wird, um zu gewährleisten, dass sie weder rotatorisch noch axial getrennt werden können für den Fall, dass der Presssitz zwischen der Getriebenabe und der Abtriebswelle nachlässt oder eine übermäßige Belastung aufgebracht wird.
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Eine Verdrehsicherung ist durch den Eingriff eines an dem Ende der Abtriebswelle (23) ausgebildeten quadratischen Profils (42) mit einem entsprechenden quadratischen Loch (43) gewährleistet, welches in der Mitte des oberen Jochs der I-Welle gebildet ist. Es ist zu bemerken, dass unter normalen Betriebsbedingungen ein Drehmoment, welches über den Presssitz der Schneckenradnabe an die Abtriebswelle übertragen wird, nur dasjenige ist, das vom Fahrer auf das Lenkrad aufgebracht wird. Das Unterstützungsdrehmoment, das durch den Elektromotor und das Untersetzungsgetriebe bereitgestellt wird, wird nicht über diesen Presssitz übertragen. Dieser Aspekt erhöht die Lebensdauererwartung des zweiten Befestigungsmittels, sollte dieses tatsächlich benötigt werden. Gelegentliche plötzliche Winkelbeschleunigungen der Welle, verursacht durch Schläge der Straßenräder, können andererseits zu höheren Drehmomentwerten führen, die kurzzeitig aufgrund der Trägheit des Lenkrads auf diesen Presssitz einwirken.
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In der in 4 gezeigten Anordnung ist eine axiale Sicherung durch einen speziellen Sicherungsring (40) vorgesehen, welcher in Nuten an den Ecken dieses quadratischen Teils der Welle passt und welcher das Schneckenrad am Abrutschen von der Welle hindert für den Fall, dass der ursprüngliche Presssitz nachlässt. Um sicherzugehen, dass relativ tiefe Nuten in der Welle verwendet werden können, um eine sichere Befestigung des Sicherungsrings (40) bereitzustellen, und um ferner die Sicherheit zu unterstützen durch das Vorhandensein eines stabilen Rings anstatt des üblichen gespalteten Elements, ist der spezielle Sicherungsring dazu ausgestaltet, während der Montage über das quadratische Profil (42) zu gleiten, bis er auf Höhe der Nut ist, und anschließend in Eingriff gedreht zu werden nach Art eines ”Bajonett”-Befestigers. Er ist an der Rotation aus seiner Einbauposition gehindert durch die umgebogenen Enden (41) einer oder mehrerer flexibler Finger, welche von dem Umfang des Sicherungsrings (40) radial vorstehen. Diese umgebogenen flexiblen Finger (41) greifen in Vertiefungen ein, die an der angrenzenden Seite der Schneckenradnabe gebildet sind, in die sie beim Zusammenbau einschnappen und aus denen sie an einem späteren Ausrücken gehindert sind durch die Anwesenheit des oberen Jochs, sobald es an der Nabe durch, in diesem Beispiel vier, Schrauben befestigt ist.
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In einem anderen in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Rotations- und axialen Sicherheitsfunktionen in einem Bauteil zusammengefasst, das einem Gewindestift (50) bzw. Madenschraube ähnelt und das in Eingriff mit einem Loch ist, das halb als eine halbkreisförmige Vertiefung an dem Außenumfang der Abtriebswelle und halb als eine halbkreisförmige Vertiefung an dem Innenumfang de Nabe ausgebildet ist. Die erste halbkreisförmige Vertiefung weist ein Gewinde auf, dessen Gestalt mit dem Gewindestift (50) zusammenpasst, während die andere halbkreisförmige Vertiefung glatt ist. Der Gewindestift weist ein rechteckiges Ansatzstück an seinem zugänglichen Ende auf, das ein Mittel zum Verschrauben in eine Position in dem Halbgewindeloch aufweist, welches durch die beiden halbkreisförmigen Vertiefungen gebildet ist.
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Das rechteckige Ansatzstück des Gewindestifts (50) ist in Eingriff mit einem Schlitz (51) in dem Umfang der Innenbohrung des Flanschjochs, wenn Letzteres in Position an der Schneckenradnabe befestigt ist. Der Gewindestift ist dadurch an der Rotation gehindert und kann sich deshalb nicht entlang der mit einem Gewinde versehenen halbkreisförmigen Vertiefung in dem Außenumfang der Abtriebswelle bewegen. Das nicht-zugängliche Ende des Gewindestifts ist benachbart zu einer Stirnseite der halbkreisförmigen Vertiefung an dem Innenumfang der Nabe angeordnet und hindert dadurch die Nabe am Rutschen entlang der Welle um mehr als einen Bruchteil eines Millimeters. Man kann erkennen, dass der Gewindestift die Nabe auf der Welle sowohl rotatorisch als auch axial hält für den Fall, dass der Presssitz zwischen der Nabe und der Welle versagt und etwas Schlupf initiiert wird.
