DE102008011058B4

DE102008011058B4 - Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung

Info

Publication number: DE102008011058B4
Application number: DE102008011058A
Authority: DE
Inventors: Hideya Nishikawa; Yoshihito Asao; Kengo Fujimoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: FR2923663A1; US7800265B2; CN101436801A; DE102008011058A1; JP4527145B2; US20090121570A1; CN101436801B; FR2923663B1; JP2009124785A

Abstract

Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung, umfassend:
einen Rotor (9);
ein Gehäuse, das den Rotor (9) aufnimmt und einen Lagerköper (18) aufweist, in dem ein Rollenlager (7) aufgenommen ist, das eine Welle des Rotors (9) drehbar hält; und
eine gewellt ausgebildete Scheibe (23) mit einer ringförmigen Form, die zwischen einer Bodenfläche des Lagerkörpers (18) und dem Rollenlager (7) angeordnet ist, wobei die gewellt ausgebildete Scheibe (23) mehrere konvexe Bereiche (23a) und konkave Bereiche (23b) aufweist, die sich abwechselnd wellenförmig in einer Umfangsrichtung erstrecken, und die eine Vorlast auf einen äußeren Lagerring (7b) des Rollenlagers (7) ausübt; und
ein Abstandselement (22, 31, 35) mit einer ringförmigen Form, das aus einem Harz ausgebildet ist und das zwischen der Bodenfläche des Lagerkörpers (18) und dem Rollenlager (7) derart angeordnet ist, dass es an die gewellt ausgebildete Scheibe (23) anstößt, um die Vorlast einzustellen, die auf den äußeren Lagerring (7b)...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Es ist ein herkömmlicher Motor bekannt, bei dem ein Gehäuse mit einem darin angeordneten Rotor mit einem Lagerkörper ausgebildet ist, in dem ein Rollenlager zum drehenden Halten einer Welle des Rotors aufgenommen ist, und bei dem eine gewellt ausgebildete Scheibe zum Ausüben einer Vorlast auf einen äußeren Lagerring des Rollenlagers zwischen einer Bodenfläche des Lagerkörpers und dem Rollenlager angeordnet ist (siehe beispielsweise ein erstes Patentdokument: offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2002-359 945 A ).
Wenn ein solcher Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung verwendet wird, ist es möglich, Geräusche, die aus Vibrationen des äußeren Laufrings des Rollenlagers in der diametralen Richtung, der Umfangsrichtung und der axialen Richtung desselben resultieren, zu unterdrücken, indem eine Vorspannkraft in der axialen Richtung des äußeren Laufrings unter der Wirkung einer Federkraft der gewellt ausgebildeten Scheibe ausgeübt wird.
Wenn die Vorlast der gewellt ausgebildeten Scheibe in diesem Fall einen geeigneten Wert überschreitet, wird jedoch eine Reibung zwischen dem äußeren Laufring des Lagers und den Rollenkörpern, beispielsweise Kugeln oder Walzen, und eine Reibung zwischen dem Rollkörper und einem inneren Laufring des Lagers erhöht, so dass ein Verlustmoment des Motors entsprechend groß wird. Entsprechend wird das Drehfolgevermögen eines Lenkrades während der Lenkoperation desselben verschlechtert, und der Fahrer bekommt das Gefühl, dass das Lenkrad schwer zu handhaben ist.
Wenn also der zuvor beschriebene Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung verwendet wird, ist es entsprechend erforderlich, die Vorlast der gewellt ausgebildeten Scheibe streng zu kontrollieren, um dem Effekt der Geräuschkontrolle genüge zu tun und um das Anstiegsmaß des Verlustmomentes auf einen geeigneten Bereich zu verringern.
Die Vorlast der gewellt ausgebildeten Scheibe wird durch die Federkonstante der gewellt ausgebildeten Scheibe selbst und durch die komprimierte Höhe derselben zu demjenigen Zeitpunkt, zu dem die gewellt ausgebildete Scheibe in den Lagerkörper eingesetzt ist, bestimmt, wobei jedoch dann, wenn sich eine axiale Abmessung zwischen der Bodenfläche des Lagerkörpers und dem Rollenlager ändert, die komprimierte Höhe der gewellt ausgebildeten Scheibe variiert, so dass es erforderlich ist, die Federkonstante der gewellt ausgebildeten Scheibe zu ändern, um eine geeignete Vorlast zu erzeugen.
Entsprechend bestand ein Problem dahingehend, dass es erforderlich ist, eine neue gewellt ausgebildete Scheibe mit geänderter Höhe oder Dicke vorzusehen.
Dieses Problem besteht auch bei dem in der US 7,217,106 B2 beschriebenen Motor für eine Lenkhilfevorrichtung mit verringerter Geräuschentwicklung. Hier wird ein Lager einer Welle, die von dem Motor angetrieben wird, von einem elastischen Element in axialer Richtung vorgespannt. Zu dem elastischen Element wird in axialer Richtung eine Gummi-Lagerbuchse hinzugefügt, um durch deren hohe Elastizität eine weitere Reduktion der Lagergeräusche zu erreichen.
Die WO 2007/112871 A2 beschreibt ein Getriebe mit einer Ausgleichsscheibe aus einem zu einem Ring gebogenen Draht, durch deren unterschiedliche Dicke ein axiales Spiel oder eine axiale Verspannung einer Welle in einem Gehäuse oder zwischen auf der Welle sitzenden Bauteilen eingestellt werden kann.
In der JP 2002-359 945 A wird eine gewellt ausgebildete Scheibe beschrieben, die vorstehende Abschnitte aufweist, um einen stetigen Druckkontakt der Scheibe auf ein Lagergehäuse sicherzustellen.
Die US 2006/0062505 A1 offenbart ein Scheibenfederelement, das kegelstumpfförmig ist, um einen Druck zwischen einem Lagergehäuse und einem Lager auszuüben. Umfangseitig zwischen dem Lagergehäuse und dem Scheibenfederelement wird hier zudem ein Abstandselement beschrieben. Das Scheibenfederelement und das Abstandselement können dabei auch eine integrale Struktur bilden.
In der EP 0 469 651 A1 wird eine Vorrichtung zum Einstellen eines Endspiels und einer Vorspannung für Lager beschrieben. Dabei ist das Abstandselement auch mit einer Haltevorrichtung versehen, die in einem Lagerkörper gehalten ist.
Die Dokumente DE 903 864 B und CH 413 384 A beschreiben Verfahren zur Herstellung von Kunstharzen, wobei offenbart wird, dass die Elastizität von Phenolharzen gesteigert bzw. epoxydgruppenhaltige Harze gehärtet werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung zu schaffen, der dazu geeignet ist, eine geeignete Vorlast auf einen äußeren Laufring eines Rollenlagers zu gewährleisten und eine effiziente Herstellung und Montage der hierfür verwendeten Lagerverspannungsanordnung zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein vorteilhafter Effekt dahingehend erzielt, dass eine geeignete Vorlast auf den äußeren Laufring des Rollenlagers sichergestellt werden kann, indem die Dicke des Abstandselementes eingestellt wird, ohne dass die gewellt ausgebildete Scheibe durch eine neue gewellt ausgebildete Scheibe mit anderen Spezifikationen ersetzt werden muss, wenn beispielsweise eine axiale Abmessung zwischen der Bodenfläche des Lagerkörpers und dem Rollenlager geändert wird.
Der zuvor beschriebene Vorteil und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten anhand der nachfolgenden genauen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenquerschnittsansicht, die einen Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Vorderansicht eines in 1 gezeigten Abstandselementes.
3 ist eine linksseitige Querschnittsansicht der 2.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine in 1 gezeigte Abstandsscheibenanordnung zeigt.
5 ist eine Vorderansicht, die ein Abstandselement in einem Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine linksseitige Querschnittsansicht der 5.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine in 5 gezeigte Abstandsscheibenanordnung zeigt.
8 ist eine Seitenquerschnittsansicht von wesentlichen Teilen eines Motors für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Vorderansicht, die ein in 8 dargestelltes Abstandselement zeigt.
10 ist eine Vorderansicht, die eine in 8 dargestellte Wellenabstandsanordnung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben. In den entsprechenden Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern und Bezugssymbole gleiche oder einander entsprechende Elemente oder Bauteile.
Erste Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und zunächst auf 1 ist ein Motor einer elektrischen Lenkhilfevorrichtung (nachfolgend als ein Motor bezeichnet) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. 2 ist eine Vorderansicht eines in 1 dargestellten Abstandselementes, und 3 ist eine linksseitige Querschnittsansicht der 2. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine in 1 dargestellte Abstandsscheibenanordnung zeigt.
Der Motor umfasst ein Gehäuse 1, das aus einem Material wie beispielsweise Aluminium hergestellt ist, einen Rahmen 2, der eine mit einem Boden versehene zylindrische Form aufweist, die einen Umfangsbereich umfasst, der mit Hilfe von Schrauben (nicht gezeigt) fest an dem Gehäuse 1 befestigt ist, einen Stator 3, der fest an einer Innenwandfläche des Rahmens 2 befestigt ist, einen Halter 4, der fest an einer Seitenfläche des Stators 3 befestigt ist, und eine Basis 5, die an dem Halter 4 an einer Seite gegenüber dem Stator 3 vorgesehen ist.
Zudem umfasst der Motor: eine Welle 8, die an einer zentralen Achse des Gehäuses befestigt ist, das aus dem Gehäuse 1 und dem Rahmen 2 gebildet wird, und die drehbar durch ein gehäuseseitiges Rollenlager 6 (nachfolgend kurz als ein gehäuseseitiges Lager bezeichnet) und ein rahmenseitiges Rollenlager 7 (nachfolgend kurz als ein rahmenseitiges Lager bezeichnet) gehalten ist; und einen Rotor 9, der N-Magnetpole und S-Polmagneten aufweist, die an der Welle 8 abwechselnd angeordnet sind, wobei eine Außenumfangsfläche mit einem Schutzrohr (nicht gezeigt) abgedeckt ist; eine Nabe 10, die über ein Ende der Welle 8 aufgepresst und mit einem Lenkmechanismus (nicht gezeigt) verbunden ist; und einen Drehmelder 12, der zwischen der Nabe 10 und einer Hülse 11, die auf die Welle 8 aufgepresst ist, angeordnet ist und als ein Drehpositionssensor zum Erfassen des Drehwinkels der Welle 8 dient.
An einem Ende des Gehäuses 1 ist ein rahmenseitiger Eingriffsbereich 40 ausgebildet, der mit dem Rahmen 2 in Eingriff ist, und an dem anderen Ende des Gehäuses 1 ist ein getriebeseitiger Eingriffsbereich 41 ausgebildet, der mit einem lenkgetriebeseitigen Gehäuse (nicht gezeigt) in Eingriff ist.
Der Rahmen 2 umfasst einen Endbereich, der über dem rahmenseitigen Eingriffsbereich 40 des Gehäuses 1 mit Hilfe eines O-Rings 42 angeordnet und durch eine Mehrzahl von Schrauben (nicht gezeigt), die in den Umfangsbereich des Gehäuses 1 geschraubt sind, fest mit dem Gehäuse 1 verbunden ist, um ein abgedichtetes Gehäuse zu erzeugen.
Der Stator 3 umfasst einen Kern 13, der eine Mehrzahl von laminierten Siliziumstahlblechen, durch die mehrere sich axial erstreckende Schlitze (nicht gezeigt) in geeigneten Umfangsintervallen in Bezug aufeinander ausgebildet sind, und eine Motorspule 15 aufweist, die durch Wickeln eines Leiters um eine Spule 14 in jedem Schlitz des Kerns 13 hergestellt wird. Die Motorspule 15 umfasst einen U-Phasen-Spulenbereich, einen V-Phasen-Spulenbereich und einen Re-Phasen-Spulenbereich, die miteinander in einer Sternenkonfiguration verbunden sind, und diese einzelnen Spulenbereiche sind an ihren gemeinsamen Seiten mit einem gemeinsamen Anschluss 15 mittels einer Verschmelzung verbunden.
Der Stator 3 ist in einen becherförmigen Rahmen 2 eingepresst, der aus einer Eisenplatte mittels Tiefziehen hergestellt wurde, und der Rahmen 2 ist an seinem Bodenflächenbereich mit einem Lagerkörper 18 versehen, in dem das rahmenseitige Lager 7 aufgenommen und gehalten ist.
Ein Loch 19, das verwendet wird, wenn das Gehäuse 1 und der Rahmen 2 aneinander angeordnet werden, ist durch den Bodenflächenbereich des Rahmens 2 ausgebildet. Ein Deckel 20 aus Gummi ist an dem Loch 19 befestigt, um die Wasserdichtheit des Motors zu gewährleisten.
Der Drehmelder 12 ist mit einem Drehmelderrotor 16, der eine elliptische Form aufweist, und auf der Welle 8 aufgepresst ist, und einem Drehmelderstator 17 versehen, der derart angeordnet ist, dass er den Drehmelderrotor 16 umgibt.
Das gehäuseseitige Lager 6 umfasst einen inneren Laufring 6a, der auf die Welle 8 aufgepresst und fest an dieser befestigt ist, und einen äußeren Laufring 6b, der mittels Abdichten fest an dem Gehäuse 1 befestigt ist.
Ferner umfasst auch das rahmenseitige Lager 7 einen inneren Laufring 7a, der auf die Welle 8 aufgepresst und fest an dieser befestigt ist, und einen äußeren Laufring 7b, der mittels einer Spielpassung an dem Lagerkörper 18 befestigt ist.
Eine Abstandsscheibenanordnung 21, die in 4 gezeigt ist, ist zwischen einer Seitenfläche des rahmenseitigen Lagers 7 und dem Boden des Lagerkörpers 18 angeordnet.
Nachfolgend wird die Abstandsscheibenanordnung 21 genauer beschrieben.
Die Abstandsscheibenanordnung 21 umfasst ein ringförmiges Abstandselement 22, wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, und eine gewellt ausgebildete Scheibe 23, die an dem Abstandselement 22 montiert ist, um eine integrale Einheit zu erzeugen.
Das ringförmige Abstandselement 22 ist aus einem Harz geformt, wie beispielsweise aus einem Polybutylenterephthalat-(PBT)-Harz, einem Nylonharz, etc. Das Abstandselement 22 ist an seinem Innenumfangskantenbereich mit einer Wand 26 versehen, die sich zu dem rahmenseitigen Lager 7 entlang des Kantenbereichs erstreckt.
Die Höhe der Wand 26 ist geringer als die Höhe der Abstandsscheibe 23, nachdem diese komprimiert wurde. Zudem ist die diametrale Bewegung der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 durch die Wand 26 eingeschränkt, so dass die gewellt ausgebildete Scheibe 23 in einer Position angeordnet werden kann, um in verlässlicher Art und Weise gegen den äußeren Laufring 7b des rahmenseitigen Lagers 7 zu drücken.
Die Wand 26 ist an ihrem oberen Endbereich mit drei Rastbereichen 24 versehen, die in diametralen Außenrichtungen gebogen und in gleichen Intervallen in einer Umfangsrichtung derselben angeordnet sind. Die Wand 26 umfasst ferner Löcher 25, die an einer Seite jedes Rastbereichs 24 ausgebildet sind, um die Wand 26 in drei Bereiche zu unterteilen.
Das Abstandselement 22 ist an einem Außenumfangsbereich mit drei Vorsprüngen 28 versehen, die in diametralen Außenrichtungen jeweils auf den gleichen diametralen Linien vorstehen, auf denen die Rastbereiche 24 angeordnet sind. Diese Vorsprünge 28 dienen dazu, eine Halteeinheit zu erzeugen, die das Abstandselement 22 innerhalb des Lagerkörpers 18 hält, und diametral vergrößerte Löcher 29 sind jeweils zwischen den Vorsprüngen 28 und den Rastbereichen 24 ausgebildet. Wenn die Abstandsscheibenanordnung 21 in den Lagerkörper 18 eingesetzt wird, werden die Vorsprünge 28 und das nahe gelegene Abstandselement 22 in einer diametralen Innenrichtung aufgrund der Löcher 29 leicht flexibel deformiert, so dass es möglich ist, die Abstandsscheibenanordnung 21 unter Erzeugung eines Presssitzes in dem Lagerkörper 18 mit Hilfe einer geringen Kraft anzuordnen.
Vorliegend sollte klar sein, dass die Vorsprünge 28 nur ein Beispiel der Haltereinheit darstellen, und dass als eine solche Haltereinheit auch ein Verbindungsmaterial verwendet werden kann, das die Umfangsfläche des Abstandselementes und die Innenwandfläche des Lagerkörpers aneinander befestigt, oder das Abstandselement 22 kann mit Hilfe einer Presspassung innerhalb des Lagerkörpers 18 gehalten sein.
Die gewellt ausgebildete Scheibe 23 ist aus einer Metallplatte ausgebildet, weist im Wesentlichen eine ringförmige Form auf und umfasst leicht konvexe Bereiche 23a und leicht konkave Bereiche 23b, die wellenförmig abwechselnd entlang der Umfangsrichtung vorgesehen sind. Die konkaven Bereiche 23b entsprechen jeweils den Rastbereichen 24. Die gewellt ausgebildete Scheibe 23 hat einen Außendurchmesser, der im Wesentlichen einem Außendurchmesser des Abstandselementes 22 entspricht, und einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen einem Außendurchmesser der Wand 26 des Abstandselementes 22 entspricht.
Um die gewellt ausgebildete Scheibe 23 an dem Abstandselement 22 zu montieren, werden die Rastbereiche 24 flexibel einwärts deformiert, so dass sie einer Innendurchmesserseite der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 entsprechen, und werden dann in einem solchen Zustand in das Abstandselement 22 derart gedrückt, dass sie überlappend mit dem Abstandselement 22 angeordnet sind. Anschließend, sobald die konkaven Bereiche 23b der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 anstoßend an die Fläche des Abstandselementes 22 angeordnet wurden, wird die auf die diametral innen liegenden Seiten der Rastbereiche 24 ausgeübte Kraft gelöst. Entsprechend kehren die Rastbereiche 24 unter der Wirkung ihrer eigenen Elastizität in ihre vorherigen Zustände zurück, in denen keine Kraft auf diese ausgeübt wird, und die Rastbereiche 24 werden in Eingriff mit den konkaven Bereichen 23b der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 angeordnet, so dass die gewellt ausgebildete Scheibe 23 an dem Abstandselement 22 montiert ist, um die Abstandsscheibenanordnung 21 zu erzeugen.
Vorliegend sollte klar sein, dass bei dieser Montageoperation die Löcher 25 an Positionen benachbart zu den Rastbereichen 24 ausgebildet werden, so dass es möglich ist, die Rastbereiche 24 mit Hilfe einer geringen oder kleinen Kraft flexibel zu deformieren.
Da die Rastbereiche 24 flexibel in Richtung der Innendurchmesserseite der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 durch die geringe oder kleine Kraft deformiert werden können, ohne einer großen Kraft ausgesetzt zu werden, ist es möglich, einen Bruch der Rastbereiche 24 zu verhindern.
Nachfolgend wird der Montageprozess des Motors der zuvor beschriebenen Konstruktion beschrieben.
Zunächst wird die Abstandsscheibenanordnung 21 in den Lagerkörper 18 des Rahmens 2 gepresst. Da die Vorsprünge 28 des Abstandselementes 22 vorliegend auf den gleichen diametralen Linien ausgebildet sind, auf denen auch die Rastbereiche 24 angeordnet sind, kann die Abstandsscheibenanordnung 21 in einer sanften verlässlichen Art und Weise in den Lagerkörper 18 gepresst werden, indem die konkaven Bereiche 23b der Abstandsscheibe 23 gedrückt werden, um diese in den Lagerkörper 18 einzupressen.
Nach dem Einpressen der Abstandsscheibenanordnung 21 wird die gewellt ausgebildete Scheibe 23 keiner Kompression ausgesetzt, so dass eine Verringerung der Federkraft der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 verhindert werden kann.
Anschließend wird das Stabrohr 3 in den Rahmen 2 eingepresst.
Andererseits werden das gehäuseseitige Lager 6, das integral mit dem Gehäuse 1 ausgebildet ist, die Hülse 11, der Drehmelderrotor 16 und die Nabe 10 auf ein Ende der Welle 8 aufgepresst, und das rahmenseitige Lager 7 wird auf das andere Ende der Welle 8 gepresst.
Anschließend wird die Welle 8, die nun integral mit dem Gehäuse 1 ausgebildet ist, in das Innere des Stators 3 eingesetzt, der fest an dem Halter 4 gehalten ist, und das rahmenseitige Lager 7 wird in den Lagerkörper 18 eingesetzt.
Zu diesem Zeitpunkt wird der rahmenseitige Eingriffsbereich 40 des Gehäuses 1 in einen Endbereich des Rahmens 2 eingesetzt.
Nach dem Einsetzen des rahmenseitigen Lagers 7 wird die gewellt ausgebildete Scheibe 23 zwischen dem rahmenseitigen Lager 7 und dem Abstandselement 22 durch den äußeren Laufring 7b des rahmenseitigen Lagers 7 gedrückt, wobei sich der Innendurchmesser der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 ausdehnt, wodurch ihr Eingriff mit den Rastbereichen 24 gelöst wird.
Schließlich werden das Gehäuse 1 und der Rahmen 2 mit Hilfe mehrerer Schrauben (nicht gezeigt), die durch den Rahmen 2 in den Umfangsbereich des Gehäuses 1 geschraubt werden, miteinander verbunden, um eine integrale Einheit zu erzeugen.
In einem Fall, in dem in einem nicht montierten Zustand des Rahmens 2 die Abstandsscheibenanordnung 21 aus irgendwelchen Gründen, wie beispielsweise Beschränkungen eines Produktionsliniendesigns oder dergleichen, nicht in den Lagerkörper 18 gepresst werden kann, kann das Einpressen der Abstandsscheibenanordnung 21 in irgendeinem Prozessschritt nach dem Einpressen des Stators 3 in den Rahmens 2 und vor der Montage des Rahmens 2 an dem Gehäuse 1 durchgeführt werden.
Bei dem Motor einer elektrischen Lenkhilfevorrichtung mit dem zuvor beschriebenen Aufbau fließt elektrischer Strom durch eine Stromzuführleitung (nicht gezeigt) zu der Motorspule 15, so dass ein umlaufendes Feld in der Motorspule 15 erzeugt wird.
Entsprechend dem umlaufenden Feld wird der Rotor 9 drehend angetrieben, und die Drehkraft des Rotors 9 wird durch die Welle 8 auf den Lenkmechanismus übertragen, um das Moment des Lenkmechanismus zu unterstützen.
Wie es zuvor beschrieben wurde, wird bei dem Motor mit dem zuvor beschriebenen Aufbau das Abstandselement 22 mit einer ringförmigen Form verwendet, das zwischen dem Lagerkörper 18 und dem Rollenlager 7 angeordnet ist, um die Vorlast einzustellen, die auf den äußeren Laufring 7b des Lagers 7 ausgeübt wird. Bei einer derartigen Anordnung kann durch Einstellen der Dicke des Abstandselementes 22 beispielsweise relativ zu einer Änderung der axialen Abmessung zwischen der Bodenfläche des Lagerkörpers 18 und dem Rollenlager 7 eine geeignete Vorlast sichergestellt werden, so dass es möglich ist, den Freiheitsgrad beim Einstellen der Vorlastkraft zu verbessern.
Da die gewellt ausgebildete Scheibe 23 und das Abstandselement 22 aus der integral strukturierten Abstandsscheibenanordnung 21 ausgebildet sind, können die gewellt ausgebildete Scheibe 23 und das Abstandselement 22 zudem als eine einzelne Einheit zu demjenigen Zeitpunkt gehandhabt werden, wenn der Motor montiert wird, so dass die Montage effizient verbessert werden kann.
Da die Vorsprünge 28 an der Außenumfangsfläche des Abstandselementes 22 ausgebildet sind, kann die Abstandsscheibenanordnung 21 ferner zusammen mit dem Rahmen 2 gehandhabt werden, so dass es möglich ist, die Montageffizienz zu verbessern.
Zudem ist das Abstandselement 22 aus einem Harz hergestellt und umfasst die Rastbereiche 24, die in Eingriff mit der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 angeordnet werden können, so dass die gewellt ausgebildete Scheibe 23 und das Abstandselement 22 in einfacher Art und Weise aneinander angeordnet werden können.
Da das Abstandselement 22 Löcher 25 aufweist, die jeweils an Positionen neben den Rastbereichen 24 ausgebildet sind, so dass sie sich durch die und entlang den Rastbereichen 24 erstrecken, können die Rastbereiche 24 zudem durch eine geringe Kraft flexibel deformiert werden, so dass die gewellt ausgebildete Scheibe 23 an einer vorbestimmten Position in einer einfachen Art und Weise an dem Abstandselement 22 montiert werden kann.
Zudem kann das Abstandselement 22, dessen Löcher 29 jeweils in der Nähe der Vorsprünge 28 ausgebildet sind, so dass sie sich in der Umfangsrichtung erstrecken, flexibel durch eine kleine Kraft deformiert werden, so dass die Abstandsscheibenanordnung 21 in einer einfachen Art und Weise an dem Rahmen 2 montiert werden kann.
Vorliegend sollte klar sein, dass die Starrheit des Abstandselementes 22 einfach verändert werden kann, indem die Größe jedes Loches 29 verändert wird.
Zudem ist das Abstandselement 22 an seinem Innenumfangskantenbereich mit der Wand 26 versehen, welche die diametrale Bewegung der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 beschränkt, so dass das Abstandselement 22 und die gewellt ausgebildete Scheibe 23 in einfacher Art und Weise auf der gleichen Achse angeordnet werden können, so dass es möglich ist, die Federkraft der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 in verlässlicher Art und Weise auf den äußeren Lagerring 7b des Rollenlagers 7 zu übertragen.
Da der Eingriff des Abstandselementes 22 mit der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 durch die Rastbereiche 24 in dem Lagerkörper 18 gelöst wird, wird das Abstandselement 22 zudem nicht durch die Vorlastkraft der gewellt ausgebildeten Scheibe beeinflusst, die sonst durch den Eingriff der Rastbereiche 24 erzeugt wird, so dass an dem äußeren Laufring 7b eine noch besser geeignete Vorlastkraft vorgesehen werden kann.
Da das Abstandselement 22 aus dem Eingriff mit der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 aufgrund ihres vergrößerten Innendurchmessers gelöst wird, der aus der Deformation der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 resultiert, wird die Federkraft der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 nicht auf die Rastbereiche 24 des Abstandselementes 22 ausgeübt, wenn die Abstandsscheibenanordnung 21 in dem Lagerkörper 18 aufgenommen ist. Entsprechend besteht nicht die Gefahr, dass die Rastbereiche 24 des Abstandselementes 22 aufgrund der Federkraft der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 beschädigt werden oder brechen, wodurch Fremdkörper entstehen könnten.
Zudem sind die Vorsprünge 28, die als die Haltereinheit dienen, an den diametralen Linien der konkaven Bereiche 23b der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 angeordnet, so dass, wenn die Abstandsscheibenanordnung 21 an dem Lagerkörper 18 befestigt wird, eine solche Montage durchgeführt werden kann, indem die konkaven Bereiche 23b gedrückt werden, ohne dass sich die konvexen Bereiche 23a elastisch deformieren, so dass es möglich ist, die Montage durchzuführen, ohne die Federkraft der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 zu verringern.
5 ist eine Vorderansicht, die ein Abstandselement für einen Motor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 ist eine linksseitige Querschnittsansicht des in 5 dargestellten Abstandselementes, und 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine in 5 dargestellte Abstandsscheibenanordnung zeigt.
Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Abstandselement 31 an einem Außenumfangsbereich mit mehreren (beispielsweise drei in dem dargestellten Beispiel) Vorsprüngen 33 ausgebildet, die jeweils in diametral äußeren Richtungen auf diametralen Linien vorstehen, die mittig zwischen benachbarten einzelnen Rastbereichen 24 verlaufen.
Die Außenumfangsseitenfläche jedes der Vorsprünge 33 weist eine wellenartige oder gewellte Form auf. Die Vorsprünge 33, die als eine Haltereinheit dienen, sind jeweils gegenüber konvexen Bereichen 23a einer gewellt ausgebildeten Scheibe 23 angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung können die Vorsprünge 33 angehoben von oder höher als eine Fläche A des Abstandselementes 31 ausgebildet sein, welche die konkaven Bereiche 23b der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 aufnimmt oder berührt.
Vorliegend sollte klar sein, dass die gewellt ausgebildete Scheibe 23, wenn sie komprimiert ist, derart dimensioniert ist, dass sie nicht an die Vorsprünge 33 anstößt.
Die sonstige Konstruktion dieser zweiten Ausführungsform ähnelt derjenigen der ersten Ausführungsform.
Bezüglich des Motors dieser zweiten Ausführungsform können die gleichen Effekte wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden. Da nur die Vorsprünge 33 eine Dicke t aufweisen, die größer als die anderen Bereiche des Abstandselementes 31 ist, kann das Abstandselement 31 zudem eine stabilere Befestigungskraft zu demjenigen Zeitpunkt erzeugen, zu dem die Abstandsscheibenanordnung 32 in einen Lagerkörper 18 eingepresst wird.
Da die Außenumfangsfläche jedes Vorsprungs 33 die wellenartige oder gewellte Form aufweist, ist es ferner möglich, eine Gleitfläche oder eine Reibung zwischen der Abstandsscheibenanordnung 32 und dem Lagerkörper 18 nach dem Einpressen der Abstandsscheibenanordnung 32 in den Lagerkörper 18 zu verringern, so dass die Abstandsscheibenanordnung 32 mit einer entsprechend geringeren Kraft in den Lagerkörper 18 gepresst werden kann.
Dritte Ausführungsform
8 ist eine Seitenquerschnittsansicht von wesentlichen Teilen eines Motors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 ist eine Vorderansicht, die ein in 8 dargestelltes Abstandselement zeigt, und 10 ist eine Vorderansicht, die eine in 8 dargestellte gewellt ausgebildete Scheibe zeigt.
Bei dieser dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Abstandsscheibenanordnung 36 derart konstruiert, dass ein Abstandselement 35 an ein rahmenseitiges Lager 7 anstößt, und dass eine gewellt ausgebildete Scheibe 23 an einer Bodenfläche eines Lagerkörpers 18 anstößt.
Das Abstandselement 35 umfasst eine Stufe 37, die entlang seines gesamten Umfangs an seiner Innendurchmesserseite und an seinem Umfangsbereich nahe des rahmenseitigen Lagers 7 ausgebildet ist, und die Federkraft der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 wird durch das Abstandselement 35 auf einen äußeren Lagerring 7b des rahmenseitigen Lagers 7 übertragen.
Das Abstandselement 35 umfasst zudem eine Wand 38, die über seinen gesamten Umfang an seiner Innendurchmesserseite und an seinem Umfangsbereich entfernt von dem rahmenseitigen Lager 7 ausgebildet ist. Diese Wand 38 dient dazu, die diametrale Bewegung der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 zu beschränken, und die Höhe der Wand 38 ist geringer als die Höhe der gewellt ausgebildeten Scheibe 23, nachdem diese komprimiert wurde.
Zudem ist das Abstandselement 35 an seiner Außenumfangsfläche mit drei Vorsprüngen 39 versehen, die voneinander in gleichen Umfangsintervallen beabstandet sind und in diametralen Richtungen vorstehen. Eine Befestigungs- oder Montagekraft des Abstandselementes 35 in dem Lagerkörper 18, die durch die Vorsprünge 39 erzeugt wird, ist geringer als eine Vorlastkraft eingestellt, die durch die gewellt ausgebildete Scheibe 23 erzeugt wird, so dass es möglich ist, den Einfluss der Befestigungs- oder Montagekraft des Abstandselementes 35 auf die Vorlastkraft der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 auf ein geringes Niveau zu reduzieren oder zu unterdrücken.
Die sonstige Konstruktion dieser dritten Ausführungsform ähnelt derjenigen der ersten Ausführungsform.
In Bezug auf den Motor dieser dritten Ausführungsform kann eine geeignete Vorlast sichergestellt werden, indem die Dicke des Abstandselementes 35 in Bezug auf eine Änderung der axialen Abmessung zwischen der Bodenfläche des Lagerkörpers 18 und dem Rollenlager 7 eingestellt wird, so dass es möglich ist, den Freiheitsgrad des Einstellens der Vorlastkraft zu verbessern, wie es auch bei dem Motor gemäß der ersten Ausführungsform der Fall ist.
Da die Vorsprünge 38 an der Außenumfangsfläche des Abstandselementes 35 ausgebildet sind, kann das Abstandselement 35 zudem integral mit dem Rahmen 2 gehandhabt werden, zusammen mit der gewellt ausgebildeten Scheibe 23, die in die Bodenfläche des Lagerkörpers 18 gedrückt ist, und der Montageprozess der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 und des Rahmens 2 in dem Lagerkörper 18 kann in jedem Prozessschritt ausgeführt werden, solange dieser erfolgt, bevor der Rahmen 2 an dem Gehäuse 1 montiert wird.
Vorliegend sollte klar sein, dass der Motor dieser dritten Ausführungsform ebenfalls Rastbereiche 24 aufweist, die an dem Abstandselement 35 ausgebildet sind, um eine integrale Struktur der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 und des Abstandselementes 35 ähnlich wie bei den ersten und zweiten Ausführungsformen zu erzeugen.
Bei den Motoren gemäß den zuvor beschrieben ersten bis dritten Ausführungsformen wurde zudem auf das Rollenlager 7 Bezug genommen, das in dem Lagerkörper 18 aufgenommen ist, der an dem Rahmen 2 ausgebildet ist, aber im Falle eines Motors mit einem Lagerkörper, der an einem Gehäuse 1 ausgebildet ist, kann die vorliegende Erfindung natürlich ebenfalls auf ein Rollenlager angewendet werden, das in dem Lagerkörper des Gehäuses 1 aufgenommen ist.
Bei den Motoren gemäß den zuvor beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen ist zudem der äußere Laufring 7b des Rollenlagers 7 mit Hilfe einer Spielpassung in den Lagerkörper 18 eingesetzt, so dass es unter Aufbringung einer Federkraft von der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 auf den äußeren Lagerring 7b möglich ist, Geräusche zu unterdrücken und ein erhöhtes Maß eines Verlustmomentes innerhalb eines geeigneten Bereichs einzustellen.
Wenn der Motor beispielsweise Eingriffsbereiche aufweist, die an der Umfangsfläche des äußeren Lagerrings 7b ausgebildet sind, um die Umfangsdrehung des äußeren Lagerrings 7b zu verhindern, jedoch eine axiale Bewegung des äußeren Lagerrings 7b zuzulassen, können die nachfolgend genannten vorteilhaften Effekte erzielt werden. Es werden keine Geräusche aufgrund der Umfangsdrehung und keine Vibrationen des äußeren Lagerrings 7b auftreten, und es werden auch keine Geräusche aufgrund der Umfangsreibung zwischen dem äußeren Laufring 7b und der gewellt ausgebildeten Scheibe 23 auftreten, so dass es möglich ist, das Auftreten von Geräuschen insgesamt zu verringern.

Claims

Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung, umfassend: einen Rotor (9); ein Gehäuse, das den Rotor (9) aufnimmt und einen Lagerköper (18) aufweist, in dem ein Rollenlager (7) aufgenommen ist, das eine Welle des Rotors (9) drehbar hält; und eine gewellt ausgebildete Scheibe (23) mit einer ringförmigen Form, die zwischen einer Bodenfläche des Lagerkörpers (18) und dem Rollenlager (7) angeordnet ist, wobei die gewellt ausgebildete Scheibe (23) mehrere konvexe Bereiche (23a) und konkave Bereiche (23b) aufweist, die sich abwechselnd wellenförmig in einer Umfangsrichtung erstrecken, und die eine Vorlast auf einen äußeren Lagerring (7b) des Rollenlagers (7) ausübt; und ein Abstandselement (22, 31, 35) mit einer ringförmigen Form, das aus einem Harz ausgebildet ist und das zwischen der Bodenfläche des Lagerkörpers (18) und dem Rollenlager (7) derart angeordnet ist, dass es an die gewellt ausgebildete Scheibe (23) anstößt, um die Vorlast einzustellen, die auf den äußeren Lagerring (7b) ausgeübt wird, wobei das Abstandselement (22, 31, 35) Rastbereiche (24) aufweist, die dazu geeignet sind, mit der gewellt ausgebildeten Scheibe (23) in Eingriff zu kommen, und Löcher (25) aufweist, die jeweils an Positionen benachbart zu den Rastbereichen (24) ausgebildet sind, wobei das Abstandselement (22, 31, 35) aus dem Eingriff mit der gewellt ausgebildeten Scheibe (23) mit Hilfe der Rastbereiche (24) in dem Lagerkörper (18) und aufgrund eines vergrößerten Innendurchmessers der Scheibe (23) gelöst wird, der aus einer Deformation der gewellt ausgebildeten Scheibe (23) resultiert.
Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abstandselement (22, 31, 35) mit einer Halteeinheit versehen ist, die in dem Lagerkörper (18) gehalten ist.
Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Abstandselement (22, 31, 35) aus einem Harz ausgebildet ist, und die Halteeinheit Vorsprünge (28, 33, 39) umfasst, die an der Außenumfangsfläche des Abstandselementes (22, 31, 35) ausgebildet sind und in Druckkontakt mit einer Innenwandfläche des Lagerkörpers (18) stehen.
Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Abstandselement (22, 31, 35) Löcher (29) aufweist, die jeweils in der Nähe der Vorsprünge (28, 33, 39) ausgebildet sind und sich in einer Umfangsrichtung erstrecken.
Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Abstandselement (22, 31, 35) an seinem Innenumfangskantenbereich mit einer Wand (26, 38) ausgebildet ist, welche die diametrale Bewegung der gewellt ausgebildeten Scheibe (23) beschränkt.
Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Halteeinheit auf einer diametralen Linie der konkaven Bereiche (23b) der gewellt ausgebildeten Scheibe (23) angeordnet ist.
Motor für eine elektrische Lenkhilfevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Halteeinheit auf diametralen Linien der konvexen Bereiche (23a) der gewellt ausgebildeten Scheibe (23) angeordnet ist.