專利名稱：車輛中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的車輛中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知車輛中的機(jī)電式構(gòu)造的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，這些轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)置為了產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)向運(yùn)動的伺服力矩而配備伺服電機(jī)。伺服電機(jī)安裝在電機(jī)殼體中，在該殼體中通常還設(shè)置一個(gè)具有用于控制伺服電機(jī)的功率電子裝置的控制器。伺服電機(jī)例如可法蘭連接在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向器殼體上，伺服電機(jī)的電機(jī)軸的運(yùn)動在此通過適合的傳動環(huán)節(jié)例如齒輪傳動機(jī)構(gòu)或皮帶傳遞到殼體中的齒條上。在行駛運(yùn)行中，這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)暴露在不同的載荷下。另外存在水或濕氣損壞轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電氣元件或使電氣元件失效的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是借助簡單的結(jié)構(gòu)措施構(gòu)造車輛中設(shè)有伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以便在長的運(yùn)行時(shí)間上也可避免由濕氣引起的損壞或故障。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)借助權(quán)利要求1的特征得以解決。從屬權(quán)利要求給出適宜的擴(kuò)展方案。根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)向運(yùn)動的伺服力矩的伺服電機(jī)。該伺服電機(jī)原則上可設(shè)置在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)的不同位置上并且將輔助的扭矩導(dǎo)入構(gòu)件中，該構(gòu)件在運(yùn)動傳遞鏈中位于方向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間。伺服電機(jī)例如可設(shè)置在轉(zhuǎn)向柱上并且與該轉(zhuǎn)向柱運(yùn)動耦合。根據(jù)另一種有利的實(shí)施方式規(guī)定，伺服電機(jī)設(shè)置在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向器殼體的區(qū)域中，在轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)引導(dǎo)由轉(zhuǎn)向柱驅(qū)動的齒條。伺服電機(jī)的電機(jī)軸與所述齒條運(yùn)動耦合，以便以希望的方式將輔助的伺服力矩輸入轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中。為了防止水或濕氣進(jìn)入伺服電機(jī)的電機(jī)殼體內(nèi)部，在電機(jī)殼體和傳遞運(yùn)動的構(gòu)件之間設(shè)置包圍電機(jī)軸的防水器，該構(gòu)件為了向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輸入伺服力矩與電機(jī)軸I禹合。防水器優(yōu)選相對于電機(jī)軸縱軸線盤狀地在全部徑向上延伸并且由此保護(hù)所面對的電機(jī)殼體端面不受進(jìn)入的水損壞。尤其是防止在連續(xù)的運(yùn)行中因電機(jī)軸的運(yùn)動或因與電機(jī)軸耦合的傳遞運(yùn)動的構(gòu)件的運(yùn)動使從傳遞運(yùn)動的構(gòu)件向電機(jī)軸方向被輸送的水滴軸向沿電機(jī)軸可能前進(jìn)直至進(jìn)入電機(jī)殼體中。防水器保護(hù)電機(jī)殼體的端面，防水器在此可在整個(gè)端面上延伸或僅在該電機(jī)殼體端面的局部區(qū)域上延伸。引導(dǎo)過來的水到達(dá)防水器的外表面并且可以在該防水器上流走。原則上可考慮防水器的不同實(shí)施方式。根據(jù)第一種實(shí)施方式，防水器構(gòu)造成一件式的并且抗轉(zhuǎn)動地設(shè)置在電機(jī)軸上或與另一構(gòu)件、尤其是電機(jī)殼體固定連接。防水器的設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)在于，可通過防水器的流體密封的連接防止液體蠕動流軸向沿電機(jī)軸外側(cè)流動。防水器設(shè)置在殼體側(cè)上的優(yōu)點(diǎn)在于，這一件防水器無需隨電機(jī)軸加速。根據(jù)第二種有利的實(shí)施方式，防水器構(gòu)造成多件式的、尤其是兩件式的，并且包括一個(gè)抗轉(zhuǎn)動設(shè)置在電機(jī)軸上的構(gòu)件和另一與電機(jī)殼體固定連接的構(gòu)件。防水器的這些構(gòu)件以迷宮式密封裝置的形式共同作用，它們例如這樣構(gòu)造，使得在構(gòu)件之一上構(gòu)造在徑向上延伸的凸緣，該凸緣被防水器的共同作用的第二構(gòu)件的槽狀邊緣區(qū)域搭接。軸向向防水器的殼體側(cè)的構(gòu)件方向移動的水積聚在殼體側(cè)的構(gòu)件上并且可變干或沿外側(cè)流走。電機(jī)軸側(cè)的構(gòu)件優(yōu)選具有相對小的質(zhì)量或小的慣性矩，以便使得用于安裝在電機(jī)軸上的構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的能量附加消耗保持得盡可能小。適宜的是，防水器的電機(jī)軸側(cè)的構(gòu)件具有比防水器的電機(jī)殼體側(cè)的構(gòu)件更小的半徑，這有利于減小慣性矩。通過選擇適合的材料也可減小質(zhì)量和慣性矩。因此適宜的是，所述構(gòu)件的至少一個(gè)、必要時(shí)兩個(gè)構(gòu)件均構(gòu)造為塑料件或金屬板件。必要時(shí)也可考慮組合塑料件用于防水器的第一構(gòu)件和金屬板件用于防水器的第二構(gòu)件，在此不僅可在電機(jī)軸側(cè)使用塑料件并且在電機(jī)殼體側(cè)使用金屬板件，而且也可相反使用。根據(jù)另一種適宜的實(shí)施方式，電機(jī)殼體尤其是在電機(jī)軸從電機(jī)殼體向外伸出的那一個(gè)端面上具有排氣孔，并且在伺服電機(jī)的安裝過程中，尤其是在將用于控制伺服電機(jī)的控制電子單元安裝到電機(jī)殼體上時(shí)，空氣可通過該排氣孔從殼體內(nèi)部排出，所述控制電子單元在安裝時(shí)法蘭連接到電機(jī)殼體上。為了避免水通過電機(jī)殼體端面上的排氣孔進(jìn)入，有利的是，防水器在徑向上延伸，直至防水器覆蓋排氣孔。這允許保留電機(jī)殼體端面上的排氣孔，從而提供安裝優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)確保濕氣無法經(jīng)由排氣孔進(jìn)入殼體內(nèi)部或流向控制電子單元方向。電機(jī)軸例如借助傳動帶與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳遞運(yùn)動的構(gòu)件耦合。傳動帶雖然可向電機(jī)軸方向輸送水滴，但水滴積聚在防水器上。傳動帶將電機(jī)軸例如與轉(zhuǎn)向柱或轉(zhuǎn)向器殼體中的齒條連接起來。但也可考慮電機(jī)軸與傳動機(jī)構(gòu)稱合，電機(jī)軸運(yùn)動通過該傳動機(jī)構(gòu)被導(dǎo)入轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個(gè)構(gòu)件中。


其它優(yōu)點(diǎn)和適宜的實(shí)施方式可由權(quán)利要求書、后續(xù)說明和附圖得出。在附圖中，相同構(gòu)件設(shè)有相同附圖標(biāo)記。附圖如下:圖1為車輛中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意圖，為輔助轉(zhuǎn)向，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)有伺服電機(jī)；圖2為伺服電機(jī)，其具有法蘭連接的控制電子單元和位于伸出電機(jī)殼體的電機(jī)軸區(qū)域中的兩件式的防水器。
具體實(shí)施例方式圖1示出用于車輛的機(jī)電式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括方向盤2、轉(zhuǎn)向柱3、容納有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向器殼體4和用于將轉(zhuǎn)向運(yùn)動向車輛的轉(zhuǎn)向車輪6傳遞的轉(zhuǎn)向?qū)U5。駕駛員可通過方向盤2規(guī)定轉(zhuǎn)向角δ y該轉(zhuǎn)向角通過在轉(zhuǎn)向器殼體4中的包括齒條的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和通過轉(zhuǎn)向?qū)U5轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向車輪6的車輪轉(zhuǎn)向角δν。為輔助轉(zhuǎn)向在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)I中設(shè)置伺服電機(jī)7，其與轉(zhuǎn)向器殼體4中的齒條耦合。在需要時(shí)該伺服電機(jī)被操作，以便向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)I中輸入輔助的伺服力矩，該伺服力矩輔助地作用在由駕駛員施加的手動力矩上。
圖2中示出伺服電機(jī)7，其電機(jī)軸9通過傳動帶10與齒條8耦合，所述齒條可旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)向器殼體中。電機(jī)軸9如伺服電機(jī)其它電氣構(gòu)件一樣容納在電機(jī)殼體11中并且可旋轉(zhuǎn)地支承在那里。在與電機(jī)軸9伸出電機(jī)殼體11的區(qū)段相反的一側(cè)上，在電機(jī)殼體
11上法蘭連接控制電子單元12，伺服電機(jī)通過該控制電子單元12控制，并且該控制電子單元可以是控制器的組成部分。在電機(jī)殼體11和傳動帶10之間設(shè)置兩件式的防水器13，其包括與電機(jī)殼體11連接的第一構(gòu)件13a以及在伸出電機(jī)殼體11的區(qū)段中抗轉(zhuǎn)動地在電機(jī)軸9上的第二構(gòu)件13b。防水器13的這兩個(gè)構(gòu)件13a、13b以迷宮式密封裝置的形式共同作用并且一方面可以防止水或蠕動水流軸向沿電機(jī)軸9的外殼流入電機(jī)殼體11內(nèi)部并且另一方面可以防止水滴進(jìn)入朝向皮帶10的電機(jī)殼體端面區(qū)域中。防水器的兩個(gè)構(gòu)件13a、13b分別構(gòu)造成盤狀的，其中電機(jī)殼體側(cè)的第一構(gòu)件13a具有比電機(jī)軸側(cè)的第二構(gòu)件13b更大的直徑。在朝向皮帶10的電機(jī)殼體11端面中設(shè)置排氣孔14,該排氣孔用于在安裝伺服電機(jī)、尤其是在安裝控制電子單元12時(shí)消除電機(jī)殼體11內(nèi)部中由安裝引起的過壓。為了防止水滴經(jīng)由排氣孔14進(jìn)入電機(jī)殼體內(nèi)部，防水器13的殼體側(cè)的構(gòu)件13a在徑向上(參考電機(jī)軸縱軸線)沿電機(jī)殼體11端面延伸直到覆蓋排氣孔14。所述兩個(gè)構(gòu)件13a、13b共同構(gòu)成迷宮式密封裝置，其可靠地防止水不希望地進(jìn)入電機(jī)殼體內(nèi)部。電機(jī)軸側(cè)的構(gòu)件13b相對于電機(jī)殼體11端面的軸向距離比殼體側(cè)的構(gòu)件13a相對于電機(jī)殼體11端面的軸向距離更大，所述殼體側(cè)的構(gòu)件適宜直接固定在電機(jī)殼體端面上。迷宮式密封裝置以下述方式實(shí)現(xiàn):電機(jī)殼體側(cè)的第一構(gòu)件13a與電機(jī)軸9相鄰地具有一個(gè)環(huán)繞的、徑向向外開口的水收集槽，該水收集槽在朝向軸側(cè)的第二構(gòu)件13b的一側(cè)上由一個(gè)徑向壁限定，該徑向壁被軸側(cè)的第二構(gòu)件13b的一個(gè)相配的區(qū)段搭接。軸側(cè)構(gòu)件13b的搭接區(qū)段確保，例如由環(huán)繞的傳動帶10輸送向電機(jī)軸方向的水滴進(jìn)入殼體側(cè)的構(gòu)件13a上的水收集槽中。進(jìn)入電機(jī)殼體側(cè)的構(gòu)件13a的端面區(qū)域中的水滴流入水收集槽中并且可從那里隨重力向下流走或隨時(shí)間揮發(fā)。附圖標(biāo)記列表1轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
2方向盤
3轉(zhuǎn)向柱
4轉(zhuǎn)向器殼體
5轉(zhuǎn)向?qū)U
6前車輪
7伺服電機(jī)
8齒條
9電機(jī)軸10傳動帶
11電機(jī)殼體
12控制電子單元
13防水器13a構(gòu)件13b構(gòu)件14排氣孔
權(quán)利要求
1.車輛中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生輔助的伺服力矩的伺服電機(jī)(7)，該伺服電機(jī)(7)的電機(jī)軸(9)與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(I)的傳遞運(yùn)動的構(gòu)件(10)耦合，其特征在于，在伺服電機(jī)(7)的電機(jī)殼體(11)和傳遞運(yùn)動的構(gòu)件(10)之間設(shè)置包圍電機(jī)軸(9)的防水器(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述防水器(13)的至少一個(gè)構(gòu)件(13b)抗轉(zhuǎn)動地設(shè)置在電機(jī)軸(9 )上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述防水器(13)的至少一個(gè)構(gòu)件(13a)與電機(jī)殼體(11)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述防水器(13)的各構(gòu)件(13a、13b)在電機(jī)軸(9)或電機(jī)殼體(11)上以迷宮式密封裝置的形式共同作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述防水器(13)覆蓋電機(jī)殼體(11)中的至少一個(gè)排氣孔(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其特征在于,在電機(jī)殼體(11)上設(shè)置用于控制伺服電機(jī)(7)的控制電子單元(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電子單元(12)設(shè)置在電機(jī)殼體(11)的背離防水器(13)的一側(cè)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)軸(9)通過傳動帶(10)與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(I)的一個(gè)構(gòu)件耦合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述防水器(13)的至少一個(gè)構(gòu)件(13a、13b)構(gòu)造為塑料件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述防水器(13)的至少一個(gè)構(gòu)件(13a、13b)構(gòu)造為金屬板件。
全文摘要
本發(fā)明涉及車輛中的一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括用于產(chǎn)生輔助的伺服力矩的伺服電機(jī)，該伺服電機(jī)的電機(jī)軸與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳遞運(yùn)動的構(gòu)件耦合。在伺服電機(jī)的電機(jī)殼體和傳遞運(yùn)動的構(gòu)件之間設(shè)置包圍電機(jī)軸的防水器。
文檔編號B62D5/04GK103158760SQ20121040584
公開日2013年6月19日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者S·沃爾茲, T·波茨爾, A·拉亨邁爾 申請人:Zf操作系統(tǒng)有限公司