DE60312120T2

DE60312120T2 - Elektrische Servolenkung

Info

Publication number: DE60312120T2
Application number: DE60312120T
Authority: DE
Inventors: Yohei Haga-gun Hama; Akira Haga-gun Fujisaki
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2023-08-20
Also published as: EP1449742A2; US20040163880A1; EP1449742B1; DE60312120D1; EP1449742A3; JP4145163B2; JP2004254484A; US6799655B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Servolenkungssystem.
EP 0 733 536 A2 offenbart eine elektrische Servolenkungsvorrichtung umfassend eine Ausgangswelle, die mit einem Lenkmechanismus eines Lenksystems verbunden ist, um den Lenkvorgang mit Kraft zu unterstützen. Die Vorrichtung enthält einen Motor und einen Steuerschaltkreis, die untergebracht sind in einem gemeinsamen Motorgehäuse, das aus einem im wesentlichen flachen Endrahmen und einem den Motor und den Steuerschaltkreis hermetisch überdeckenden, topfförmigen Motorgehäuse aufgebaut ist. Der Endrahmen ist an einem den Lenkmechanismus aufnehmenden Halterungsgehäuse befestigt, so dass die von dem Motor und dem Steuerungsschaltkreis erzeugte Wärme an das Halterungsgehäuse übertragen wird. Innerhalb des Motorgehäuses ist eine elektromagnetische Kupplung bereitgestellt, um eine Welle des Motors innerhalb des Motorgehäuses mit einer Ausgangswelle zu verbinden, welche außerhalb des Motorgehäuses bereitgestellt und über ein Reduktionszahnrad mit dem Lenkmechanismus gekoppelt ist. Ein Bürstenhalter ist innerhalb des Motorgehäuses vorgesehen und an einem Gehäuse der elektromagnetischen Kupplung befestigt.
Eine andere elektrische Servolenkungsvorrichtung nach dem Stand der Technik ist wie in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-315652 (Patentdruckschrift 1) beschrieben aufgebaut, wobei ein Joch eines Elektromotors an einem Gehäuse befestigt ist, eine Hilfswelle einer Lenkvorrichtung von dem Gehäuse gestützt wird, und die Hilfswelle mit einer Drehwelle des Elektromotors verbunden ist. Eine Drehkraft des Elektromotors wird auf die Lenkvorrichtung übertragen, wobei die von einem Fahrer eines Fahrzeugs auf die Lenkwelle aufgebrachte Lenkkraft unterstützt wird.
In der letzteren herkömmlichen elektrischen Servolenkungsvorrichtung ist ein Bürstenhalter des elektrischen Motors zwischen dem Joch des Elektromotors und dem Gehäuse festgeklemmt, und ein Kommunikationsdurchlass, der die Entlüftung zwischen einem inneren Bereich des Jochs in dem Elektromotor und einem inneren Bereich des Gehäuses erlaubt, ist in einer Trennwand bereitgestellt. Wenn daher die Temperatur eines Innenraums des Jochs in dem Elektromotor sich entsprechend dem Erwärmen oder Abkühlen des Elektromotors infolge des Betriebs der elektrischen Servolenkungsvorrichtung verändert, dann wird die innere Luft zwischen dem Innenraum des Jochs und dem inneren Bereich des Gehäuses übertragen. Dies verhindert, dass eine Feuchtigkeit enthaltende Umgebungsluft in den inneren Bereich des Jochs eindringt, so dass eine Taukondensation da erzeugt würde, wo innere Luft des Jochs in dem Elektromotor zwischen dem Innenraum des Jochs und dem äußeren Bereich der Vorrichtung übertragen wird.
Eine weitere elektrische Servolenkungsvorrichtung nach dem Stand der Technik wird in der EP 0 133 003 offenbart, wobei ein Bürstenhalter zwischen einem Joch des elektrischen Motors und dem Gehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 festgeklemmt ist.
Der Stand der Technik weist die folgenden Probleme auf.

(1) Es besteht ein Risiko dass Schmierfett, das auf einem Umfang der Hilfswelle in dem inneren Bereich des Gehäuses aufgebracht ist, zur Zeit des Betreibens der elektrischen Servolenkungsvorrichtung, während der der Elektromotor in dem Gehäuse eingebaut ist, verstreut wird. Derartig verstreutes Schmierfett dringt aus dem in der Trennwand bereitgestellten Kommunikationsdurchlass in den inneren Bereich des Jochs des Elektromotors ein und verursacht dadurch eine Fehlfunktion des Elektromotors.
(2) Es besteht ein Risiko, dass in einem vorläufigen Zustand vor dem Zusammenbau des Elektromotors in dem Gehäuse Staub in der Umgebungsluft in den inneren Bereich des Jochs des Elektromotors aus dem in der Trennwand bereitgestellten Kommunikationsdurchlass eindringt, wodurch eine Fehlfunktion des Elektromotors bewirkt wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zu verhindern, dass Fremdmaterial ein Eindringen in einen inneren Bereich des Elektromotors ausführt, in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung, bei der in einer Trennwand eines Bürstenhalters eine Vielzahl von Kommunikationsdurchlässen bereitgestellt ist, die die Entlüftung zwischen einem inneren Bereich eines Jochs des Elektromotors und einem inneren Bereich eines Gehäuses erlauben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung mit einem Joch eines an einem Gehäuse befestigten Elektromotors und einer Hilfswelle einer durch das Gehäuse unterstützten Lenkvorrichtung, wobei die Hilfswelle mit einer Drehwelle des Elektromotors verbunden ist. Ein Bürstenhalter des Elektromotors ist zwischen dem Joch des Elektromotors und dem Gehäuse eingespannt. Die Vielzahl der Kommunikationsdurchlässe ist vorhanden, was erlaubt, dass ein innerer Bereich des Jochs in dem Elektromotor und ein innerer Bereich des Gehäuses belüftet werden kann, wobei die Kommunikationsdurchlässe in einer Trennwand des Bürstenhalters bereitgestellt sind.
Eine Vielzahl von Abschirmmitteln ist bereitgestellt, wobei ein jeweiliges Abschirmmittel in einer Öffnung des Kommunikationsdurchlasses an einer Jochseite, die dem inneren Bereich des in dem Bürstenhalter angeordneten Kommunikationsdurchlasses gegenüber liegt, wodurch ein schmaler Durchlass ausgebildet wird. Es können beispielsweise zwei Kommunikationsdurchlasse und zwei Abschirmmittel, die sich jeweils gegenüber liegen, bereitgestellt sein.
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verstanden aus der unten gegebenen ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, die nicht als eine Begrenzung bezüglich der Erfindung verstanden werden sollten, sondern lediglich zur Erläuterung und zum Verständnis dienen.
Die Zeichnungen:
1 ist eine Vorderaufrissansicht, die die elektrische Servolenkungsvorrichtung in einer teilweise im Schnitt dargestellten Weise zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II in 1;
3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2;
4 ist eine Ansicht wie von einem Pfeil IV-IV in 3 gesehen;
5A bis 5C zeigen einen Bürstenhalter, wobei 5A eine Querschnittsansicht ist, 5B eine linke Aufrissansicht und 5C eine rechte Aufrissansicht ist
6A bis 6C zeigen einen Magnethalter, wobei 6A eine Querschnittsansicht ist, 6B eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 6A und 6C eine Endaufrissansicht ist;
7 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Flansch des Bürstenhalters zeigt; und
8 ist eine Vorderaufrissansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Flansch des Bürstenhalters zwischen einem Joch und einem Gehäuse eingeklemmt ist.
Ein elektrisches Servolenksystem 10 weist ein Schaltgetriebegehäuse 11 aus einer Aluminiumlegierung auf, das an einem Gehäuseteilrahmen oder dergleichen befestigt ist, wie in den 1 und 2 gezeigt. Ferner ist eine Ritzelwelle 14 über eine Torsionsstange 13 mit einer Steuerwelle 12, mit der ein Lenkrad verbunden ist, verbunden. Auf der Ritzelwelle 14 ist ein Ritzel 15 bereitgestellt, und eine mit einer mit dem Ritzel eingreifenden Zahnstange 16A versehene Zahnstangenwelle 16 wird von dem Getriebegehäuse 11 unterstützt, so dass sie sich frei nach rechts und links bewegen kann. Eine Vorrichtung 17 zum Detektieren des Lenkdrehmoments ist zwischen der Lenkwelle 12 und der Ritzelwelle 14 bereitgestellt. In diesem Fall werden die Lenkwelle 12 und die Ritzelwelle 14 von dem Getriebegehäuse 11 über Lager 12A, 14A und 14B gestützt. Die Zahnstangenwelle 16 ist verschiebbar mittels einer Zahnstangenführung 18A an einem Ende und eines Lagers 18B an einem anderen Ende gestützt. Ferner sind eine linke und eine rechte Zugstange 19A und 19B mit einem mittleren Bereich der Zahnstangenwelle 16 verbunden.
Ein Motorgehäuse 31 eines Elektromotors 30 ist an dem Getriebegehäuse 11 befestigt, wie in 3 gezeigt, eine Hilfswelle 21 ist über einen Drehmomentbegrenzer 20 mit einer Drehwelle 32 des Elektromotors 30 verbunden, und die Hilfswelle 21 wird an beiden Enden durch Lager 21A und 21B, wie etwa Kugellager oder dergleichen, an dem Getriebegehäuse 11 gestützt. Ferner ist an einem mittleren Bereich der Hilfswelle 21 integral ein Wurmgetriebe 22 bereitgestellt, und ein mit dem Wurmgetriebe 22 eingreifendes Wurmrad 23 ist an einem mittleren Teil der Ritzelwelle 14 befestigt. Ein in dem Elektromotor 30 erzeugtes Drehmoment wird über ein Eingreifen zwischen dem Wurmgetriebe 22 und dem Wurmrad 23 und ein Eingreifen zwischen dem Ritzel 15 und der Zahnstange 16A als eine Lenkunterstützungskraft auf die Zahnstangenwelle 16 beaufschlagt, wodurch eine durch einen Fahrer auf die Lenkwelle 12 beaufschlagte Lenkkraft unterstützt wird.
Der Drehmomentbegrenzer 20 ist ein Drehmomentbegrenzer vom Typ mit einer Reibungsplatte, umfassend ein mit der Drehwelle 32 des Elektromotors 30 verbundenes Verbindungsteil 20A und ein mit der Hilfswelle 21 verbundenes Verbindungsteil 20B ist. Unter normalen Drehmomentbedingungen des elektrischen Servolenkungssystems 10, nämlich einem Drehmoment geringer als ein Grenzwertdrehmoment, sind die Drehwelle 32 und die Hilfswelle 21 auf der Basis einer Reibungskraft des Drehmomentbegrenzers 20 kontinuierlich ohne Schlupf miteinander verbunden. Im Fall eines Stoßdrehmoments gleich wie oder größer als das Grenzwertdrehmoment, bei dem ein Trägheitsmoment des Elektromotors 30 die Reibungskraft des Drehmomentbegrenzers 20 übersteigt, wenn ein Schlag auf die Zahnstangenwelle 16 aufgrund von Bedingungen, wie etwa dem Laufen eines Reifens auf der Bordsteinkante oder dergleichen, plötzlich gestoppt wird, dann schleift die Drehwelle 32 in Bezug auf die Hilfswelle 21, wobei der Drehmomentbegrenzer so funktioniert, dass er verhindert, dass das Drehmoment des Elektromotors 30 auf eine Seite der Hilfswelle 21 übertragen wird.
Ferner wird die Hilfswelle 21 elastisch und bidirektional in einer axialen Richtung an dem Gehäuse 11 gestützt, und kann einen auf die Hilfswelle 21 aufgebrachten überhöhten Stoß absorbieren, wenn das elektrische Servolenkungssystem 10 umgekehrt angetrieben wird oder der Reifen an einer Bordsteinkante läuft. Insbesondere sind äußere Ringe der Lager 21A und 21B für die Hilfswelle 21 an dem Getriebegehäuse 11 befestigt, und die Hilfswelle 21 ist an inneren Ringen der Lager 21A und 21B lose befestigt. Des weiteren sind Flansche 25 und 26 an der Hilfswelle 21 bereitgestellt, eine vorkomprimierte elastische Umformungsvorrichtung ist zwischen dem Flansch 25 und dem inneren Ring des Lagers 21A eingefügt, und eine vorkomprimierte elastische Verformungsvorrichtung 27B ist zwischen dem Flansch 26 und dem inneren Ring des Lagers 21B eingefügt. Die elastischen Umformungsvorrichtungen 27A und 27B werden mit einem festen vorkomprimierten Grad (einer festen, stoßverringernden Leistung) zusammengebaut, so dass die elastischen Verformungsvorrichtungen 27A und 27B in der Hilfswelle 21 eingebaut sind, wodurch die Hilfswelle 21 in der axialen Richtung bidirektional elastisch unterstützt wird.
In diesem Fall ist der Elektromotor 30 wie folgt aufgebaut.
Der Elektromotor 30 ist, wie in den 3 und 4 gezeigt, so aufgebaut, dass ein Motorgehäuse 31 und ein Bürstenhalter 33 (5A bis 5C) mit einem Bolzen 34 an dem Getriebegehäuse 11 befestigt sind. Die Drehwelle 32 wird durch die Lager 31A und 31B, die als ein Kugellager oder dergleichen ausgebildet sind und die jeweils in dem Motorgehäuse 31 bereitgestellt sind, und durch den Bürstenhalter 33 getragen. Der Elektromotor 30 umfasst einen Stator 35 mit einem rohrförmigen Joch 36, welches das Motorgehäuse 31 bildet und aus einem magnetischen Material, wie etwa einem Eisen oder dergleichen, ausgebildet ist. Ein rohrförmiger Magnethalter 37 (6A bis 6C) bildet an einer Vielzahl von Positionen in einer Umkreisrichtung eines inneren Umkreises des Jochs 36 Magnete aufnehmende Abschnitte 37A, welche durch ein isolierendes Harzmaterial ausgebildet sind. In den Magnetaufnahmeabschnitten 37A des Magnethalters 37 werden Magnete 38 aufgenommen und in einem positionierten Zustand gehalten. Eine als eine nicht-magnetische, ultradünne Platte ausgebildete Magnetabdeckung 39 (nicht gezeigt) ist an einer inneren Seite des Magneten 38 druckgepresst, wobei der Magnet 38 in dem Magnethalter 37 positioniert gehalten wird.
Der Elektromotor 30 weist einen Rotor 41 auf, der in einer Innenseite des Stators 35 eingefügt wird und der an der Drehwelle 32 befestigt ist. Der Rotor 41 wird durch einen entlang eines äußeren Umkreises der Drehwelle 32 bereitgestellten Ankerkern 42 und durch einen Kommutator 43 gebildet.
Der Elektromotor 30 umfasst eine Bürste 40, die in Kontakt mit dem Kommutator 43 des Rotors 41 gebracht ist, einen Bürstenhalter 33, der die Bürste 40 hält, und ein mit der Bürste 44 verbundenes Versorgungsanschlussteil 45.
In dem Elektromotor 30, wenn ein elektrischer Strom von der Bürste 44 über den Kommutator 43 des Rotors 41 dem Ankerkern 42 zugeführt wird, dann schließt eine Magnetfeldlinie des Ankerkerns 42 das in dem Magneten 38 des Stators 35 erzeugte Magnetfeld ab, wobei der Rotor 41 gedreht wird.
Dem entsprechend ist der Bürstenhalter 33 aufgebaut, wie in den 5A bis 5C gezeigt.
Der Bürstenhalter 33 ist ein spritzgegossener Körper, der integral mit dem Zuführungsverbinder 45 geformt ist und aus einem isolierenden Kunststoffmaterial hergestellt ist. Der Bürstenhalter 33 ist so aufgebaut, dass das Joch 36 (das Motorgehäuse 31) mit der Seite am anderen Ende des kurzen Zylinderkörpers 51 zusammen mit einem O-Ring 51B abgedichtet verbunden ist, und das Getriebegehäuse 11 ist mit einer anderen Endseite des kurzen Zylinderkörpers 51 zusammen mit einem O-Ring 51B abgedichtet verbunden. Der Bürstenhalter 33 ist zwischen dem Joch 36 und dem Getriebegehäuse 11 festgeklemmt und kann drei Elemente einschließlich des Jochs 36, des Bürstenhalters 33 und des Getriebegehäuses 11 mittels des Bolzens 34 koaxial verbinden. In dem Bürstenhalter 33 ist an einer Endseite des kurzen Zylinderkörpers 51 ein konkaver Eingreifbereich 52 an einer spezifizierten Position in einer Umkreisrichtung (zwei Positionen in der vorliegenden Ausführungsform) ausgebildet. Es ist möglich, zu verhindern, dass die von dem Bürstenhalter 33 gehaltene Bürste 44 von dem durch den Magnethalter 37 positionierten Magneten 38 des Stators 35 verschoben wird, indem ein entlang eines äußeren Umkreises auf einer Endoberfläche des Magnethalters 37 bereitgestellter, kreisförmiger, konvexer Bogeneingreifbereich 37B mit dem konkaven Eingreifbereich 52 ein greift. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass die Drehleistung des elektrischen Motors 30 zwischen der Vorwärtsdrehrichtung und der Rückwärtsdrehrichtung verschieden ist.
Der Bürstenhalter 33 ist mit einer Trennwand 53 zum Trennen des inneren Bereichs des Jochs 36 von dem inneren Bereich des Getriebegehäuses 11 in einen inneren Bereich des kurzen Zylinderkörpers 51 versehen, und ist mit dem oben genannten Lager 31B versehen. Dieses umfasst ein Kugellager oder dergleichen für die Drehwelle 32 in einem mittleren Bereich der Trennwand 53 entsprechend einer integralen Einfügeformgebung.
Der Bürstenhalter 33 ist an einer Vielzahl von Positionen, beispielsweise zwei Positionen, in einer Umkreisrichtung auf einer Endoberfläche der Trennwand 53, die dem Kommutator 43 gegenüberliegt, mit Bürstenhalterbereichen 54 versehen. Ein Gehäusekörper 57 mit einem Durchloch 55 zum verschiebbaren Einführen der Bürste 44 wird in jeweiligen Bürstenhaltekörperbereichen 54 zusammengebaut. Das Durchloch 55 nimmt die Bürste 44 so auf, dass diese verschiebbar an einer Seite des Kommutators 43 herausragt, und hält die Bürste 44 in einem positionierten Zustand. Der Bürstenhalter 33 ist zusätzlich mit einer Bürstenfeder 56 versehen, die die in das Durchloch 55 eingeführte Bürste 44 rückseitig unterstützt und bewirkt, dass die Bürste aus einer Öffnung des Durchlochs 55 an einem vorderen Ende herausragt, um so die Bürste 44 in Kontakt mit dem Kommutator 43 zu drücken. In diesem Fall zeigt 4 einen zusammengebauten Zustand, in dem die Bürste 44 und die Bürstenfeder 56 in einem Bürstenhaltebereich 54 von zwei Bürstenhaltebereichen 54 zusammenge baut sind, und nur die Bürste 44 wird in der anderen Bürstenhalteposition 54 zusammengebaut.
Im Folgenden wird eine Beschreibung gegeben von (A) einem Entlüftungsaufbau des Elektromotors 30 und (B) einem Drainageaufbau des Bürstenhalters 33.
(A) Entlüftungsaufbau des Elektromotors 30, 3 und 6A bis 6C:
Das elektrische Servolenkungssystem 10 ist mit einem lochähnlichen Kommunikationsdurchlass 61 versehen, der es erlaubt, dass der innere Bereich des Jochs 36 und der innere Bereich des Getriebegehäuses 11 miteinander ventilieren können, wobei die Durchlässe 61 in der Trennwand 53 des Bürstenhalters 33 sind, wie in den 3, 4 und 5A bis 5C gezeigt. In der vorliegenden Ausführungsform, in der Trennwand 53, sind die durch die Trennwand 53 laufenden Kommunikationsdurchlässe 61 in der Umkreisrichtung entlang eines inneren Umkreises des kurzen Zylinderteils 51 an einer Vielzahl von Positionen bereitgestellt, zwei Positionen in der vorliegenden Ausführungsform. Wenn die interne Luft des Jochs 36 in Abhängigkeit vom Erwärmen oder Abkühlen des Elektromotors 30 infolge des Betriebs des elektrischen Servolenkungssystems 10 ihre Temperatur verändert, so dass sie expandiert oder komprimiert, bewirkt der Kommunikationsdurchlass 61, dass der innere Bereich des Jochs 36 und der innere Bereich des Getriebegehäuses 11 dazwischen ventilieren. Es ist dadurch möglich, zu verhindern, dass in dem inneren Bereich des Jochs 36 eine Taukondensation erzeugt wird.
Der Elektromotor 30 ist mit einer Vielzahl von Abschirmmitteln 63 versehen, die jeweils in einer Öffnung des Kommunikationsdurchlasses 61 an einer Seite des Jochs 36, gegenüberliegend einem inneren Bereich des in dem Bürstenhalter 33 bereitgestellten Kommunikationsdurchlasses 61 angeordnet sind. Dadurch, dass die Abschirmmittel 63 in der Öffnung des Kommunikationsdurchlasses 61 angeordnet sind, bilden die Abschirmmittel 63 einen engen Durchlass 62 aus (3). In der vorliegenden Ausführungsform sind beispielsweise zwei sich einander gegenüber liegende Abschirmmittel 63 bereitgestellt, entsprechend den zwei in dem Bürstenhalter bereitgestellten Kommunikationsdurchlässen 61.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Abschirmmittel 63 aus einem abschirmenden konvexen Bereich 64 aufgebaut, der auf der Endoberfläche des in dem inneren Umkreis des Jochs 36 bereitgestellten Magnethalter 37 ausgebildet ist. Die abschirmenden Konvexbereiche 64 sind entlang des inneren Umkreises des kreisförmigen konvexen Bogeneingreifbereichs 37B des Magnethalters 37 an einer Vielzahl von Positionen, zwei Positionen in der vorliegenden Ausführungsform, in einer herausragenden Weise bereitgestellt, wie in den 6A bis 6C gezeigt. Diese abschirmenden Konvexbereiche 64 sind in die konkaven Bereiche 65 für loses Einführen lose eingefügt, welche Bereiche 65 an den Positionen entlang der in dem kurzen Zylinderteil 51 des Bürstenhalters 33 ausgebildeten, konkaven Eingreifbereichen 52 und auch, wo die Kommunikationsdurchlässe 61 in der Trennwand 53 offen sind, bereitgestellt sind. Der schmale Durchlass 62 ist zwischen dem abschirmenden Konvexbereich 64 und einer Öffnung in einem unteren Bereich des konkaven Bereichs 65 zum losen Einführen ausgebildet.
Nach der vorliegenden Erfindung, weil der Entlüftungsaufbau des Elektromotors 30 wie oben genannt bereitgestellt ist, können die folgenden Betriebsarten und Wirkungen erzielt werden.

(1) Ein jeweiliges Abschirmmittel 63 liegt der Öffnung in dem entsprechenden, in dem Bürstenhalter 33 bereitgestellten Kommunikationsdurchlass 61 gegenüber, wobei die Öffnung dem inneren Bereich des Jochs 36 gegenüberliegt, wodurch der schmale Durchlass 62 ausgebildet wird. Die inneren und äußeren Seiten des Jochs sind durch die bogenförmigen Kommunikationsdurchlässe 61 und die Durchlässe 62 kommunizierend verbunden. Entsprechend verhindern die Abschirmmittel 63, dass Fremdmaterial hindurch läuft, ohne zu verhindern, dass Luft zwischen dem inneren Bereich des Jochs 36 und dem inneren Bereich des Getriebegehäuses 11 ventiliert.
(2) Selbst in dem Fall, dass Fett, das auf den Umfangsbereich der Hilfswelle 21 in dem inneren Bereich des Getriebegehäuses 11 aufgebracht worden ist, während des Betriebs des elektrischen Servolenkungssystems 10, bei dem der Elektromotor 30 in dem Getriebegehäuse 11 zusammengebaut wird, verstreut wird, ist es möglich, zu verhindern, dass Fett ein Eindringen in den inneren Bereich des Jochs 36 des Elektromotors 30 macht, und zwar infolge des Vorhandenseins der Abschirmmittel 63.
(3) In dem Zustand, bevor der Elektromotor 30 in dem Getriebegehäuse 11 zusammengebaut wird, ist es möglich, zu verhindern, dass Staub in der Umgebungsluft daran gehindert wird, in den inneren Bereich des Jochs 36 in den Elektromotor 30 einzudringen, und zwar infolge des Vorhandenseins der Abschirmmittel 63.
(4) Weil das Abschirmmittel 63 aus dem in der Endoberfläche des Magnethalters 37 ausgebildeten konvexen Bereich 64 aufgebaut ist, wird die Anzahl der Teile nicht vergrößert und der Zusammenbau kann vereinfacht werden.
(5) Wo der Bürstenhalter 33 in dem Joch 36 des Elektromotors 30 richtig zusammengebaut worden ist, ist es möglich, eine Bedingung zu beobachten, nach der der Kommunikationsdurchlass 61 des Bürstenhalters 33 durch den Konvexbereich 64 des Magnethalters 37, von einer Seite einer äußeren Oberfläche des Bürstenhalters 33, abgeschirmt wird. Dem entsprechend ist es möglich, leicht zu inspizieren, ob ein Zusammenbaufehler besteht oder nicht.

In diesem Fall ist das Abschirmmittel 63 nicht beschränkt auf den integral in dem Joch 36 bereitgestellten Aufbau, sondern es kann integral in dem Bürstenhalter 33 bereitgestellt sein. Ferner kann das Abschirmmittel 63 aus einem anderen Bauteil, das aus dem Bürstenhalter 33, dem Joch 36, dem Magnethalter 37 oder dergleichen zusammengebaut ist, aufgebaut sein.
(B) Drainageaufbau des Bürstenhalters 33, 7 und 8:
Das elektrische Servolenkungssystem 11 ist so aufgebaut, dass ein Flansch 33A des Bürstenhalters 33 zwischen einem Flansch 36A des Jochs 36 des Elektromotors 30, und einem Flansch 11A des Getriebegehäuses 11 eingeklemmt ist (8), und diese drei Elemente werden durch den Bolzen 34 fixiert, wie oben erwähnt. Der Bürstenhalter 33 ist ein aus Kunststoff geformtes Produkt. In dem Bürstenhalter 33 werden zwei gegossene Löcher 71A und 71B nebeneinander in zwei Positionen in der Nähe eines Bolzeneinführungslochs 34A in dem Flansch 33A ausgebildet. Dies erzielt eine Gewichtseinsparung des Büstenhalters 33 und eine Kompressionsverformung, wenn der Bürstenhalter 33 ausgebildet wird, um so die Genauigkeit bezüglich der Formbarkeit des Flanschs 33A zu verbessern. Dies stellt die Flachheit einer Flanschoberfläche 72, die in Kontakt mit dem Joch 36 und einer Flanschoberfläche 73, die wiederum in Kontakt ist mit dem Getriebegehäuse 11 und dergleichen ist, sicher.
In dem Flansch 33A laufen die gegossenen Löcher 71A und 71B durch die Flanschoberfläche 73, die in Kontakt mit dem Getriebegehäuse 11 der Flanschoberfläche 72 ist, welche Flanschoberfläche 72 wiederum mit dem Joch 36 in Kontakt ist.
Der Flansch 33A des Bürstenhalters 33 weist Kommunikationsdurchlässe 74A und 74B auf, die sich jeweils zu beiden Seiten der äußeren Umkreisoberflächen erstrecken, wobei die Umkreisoberfläche die beiden gegossenen Löcher 71A und 71B, von beiden der gegossenen Löcher 71A und 71B dazwischen halten. Die gegossenen Löcher 71A und 71B sind mit einem äußeren Raum des elektrischen Servolenkungssystems 10 durch die Kommunikationsdurchlässe 74A und 74B kommunizierend verbunden, so dass diese geöffnet sind. Der Flansch 33A ist mit einem Teil-Kommunikationsdurchlass 74C versehen, der die beiden gegossenen Löchern 71A und 71B miteinander kommunizierend verbindet.
Der Kommunikationsdurchlass 74A ist in einer konkaven Weise in jeder der Flanschoberflächen 72 bereitgestellt, welche Flanschoberfläche 72 die in Kontakt ist mit dem Joch 36 des Flansches 33A und der Flanschoberfläche 73, die mit dem Getriebegehäuse 11 in Kontakt ist, und ist in einer sich von einem äußeren Rand des Flanschs 33A bis zu einer offenen Kante des gegossenen Lochs 71A erstreckenden Furchenform ausgebildet. Der Kommunikationsdurchlass 74B ist in einer konkaven Weise in jeder der Flanschoberflächen 72 bereitgestellt, welche Flanschoberflächen 72 in Kontakt sind mit dem Joch 36 des Flanschs 33A und der Flanschoberfläche 73, die mit dem Getriebegehäuse 11 in Kontakt ist, und ist in einer Furchenform, die sich von dem äußeren Rand des Flanschs 33A bis zu einer offenen Kante des gegossenen Lochs 71B erstreckenden Furchenform ausgebildet. Der Kommunikationsdurchlass 74C ist in einer konkaven Weise in jeder der Flanschoberflächen 72 bereitgestellt, welche Flanschoberfläche 72 in Kontakt ist mit dem Joch 36 des Flanschs 33A und der Flanschoberfläche 73, die in Kontakt mit dem Getriebegehäuse 11 sind, und sich in einer von dem Öffnungsrand des gegossenen Lochs 71A bis zu dem offenen Rand des gegossenen Lochs 71B hin erstreckenden Furchenform ausgebildet, erstreckt. In diesem Fall können die Kommunikationsdurchlässe 74A bis 74C in einer Lochform, die in beide der gegossenen Löcher 71A und 71B in dem inneren Bereich des Flansches 33A gestanzt ist, ausgebildet werden.
Dementsprechend wird Wasser, das während des Betriebs des elektronischen Servolenkungssystems 10 in das gegossene Loch 71A von der Lücke zwischen dem Flansch 33A des Bürstenhalters 33, und des Joch 36 und dem Getriebegehäuse 11 eindringt, direkt von dem Kommunikationsdurchlass 74A in einen externen Bereich abgeleitet, oder wird zu Bereich von dem Kommunikationsdurchlass 74B über den Teilkommunikationsdurchlass 74C zu dem externen Bereich abgeleitet. Des weiteren wird direkt in das gegossene Loch 71B eingedrungen, direkt aus dem Kommunikationsdurchlass 74B in den externen Bereich abgeführt, oder es wird über den Teilkommunikationsdurchlass 74C zu dem äußeren Bereich des Kommunikationsdurchlasses 74A abgeleitet.
Nach der vorliegenden Erfindung, weil die Drainagestruktur der gegossenen Löcher 71A und 71B in dem Bürstenhalter 33 in der oben genannten Weise bereitgestellt ist, können die folgenden Betriebsarten und Wirkungen erreicht werden.

(1) Die in dem Flansch 33A des Bürstenhalters 33 bereitgestellten gegossenen Löcher 71A und 71B sind mit dem externen Bereich durch die in dem Flansch 33A bereitgestellten Kommunikationsdurchlässe 74A bis 74C kommunizierend verbunden. Dem entsprechend wird Wasser, das von der Lücke zwischen dem Joch 36 und dem Flansch 33A oder von der Lücke zwischen dem Getriebegehäuse 11 und dem Flansch 33A in die gegossenen Löcher 71A und 71B eindringt, von bzw. aus den Kommunikationsdurchlässen 74A bis 74C in den externen Bereich abgeführt und verbleibt nicht in den gegossenen Löchern 71A und 71B. Dem entsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass sich in dem inneren Bereichen der gegossenen Löcher 71A und 71B befindliches Wasser gefriert, und es ist möglich, zu verhindern, dass das Joch 36 und das Getriebegehäuse 11 durch Wasser korrodiert werden.
(2) Die Kommunikationsdurchlässe 74A bis 74C, die die gegossenen Löcher 71A und 71B mit dem externen Bereich nach dem oben genannten Punkt (1) kommunizierend verbinden, werden durch die Furchen ausgebildet, die in einer konkaven Weise in den Flanschoberflächen 72 und 73 bereitgestellt werden, welche Oberflächen jeweils im Kontakt mit dem Joch 36 des Flanschs 33A und dem Getriebegehäuse 11 sind. Auf diese Weise können die Kommunikationsdurchlässe 74A bis 74C leicht ausgebildet bzw. geformt werden.
(3) Wenn die beiden gegossenen Löcher 71A und 71B nebeneinander in dem Flansch 33A des Bürstenhalters 33 ausgebildet werden, dann erstrecken sich die Kommunikationsdurchlässe 74A und 74B zu den beiden seitlichen äußeren Bereichen, die die beiden gegossenen Löcher 71A und 71B dazwischen halten, und erstrecken sich von den beiden gegossenen Löchern 71A und 71B. Ein Teilkommunikationsdurchlass 74C wird bereitgestellt, der sowohl die gegossenen Löcher 71A und 71B miteinander verbindet. Folglich bilden die Kommunikationsdurchlässe der gegossenen Löcher 71A und 71B in den Flanschoberflächen 72 und 73 keinen Durchlass mit totem Ende aus, und die gegossenen Löcher 71A und 71B sind zu den äußeren Bereichen hinan in sowohl der oberen als auch der unteren Seite des Flanschs 33 geöffnet. Das in eines der gegossenen Löcher 74A eindringende Wasser verbleibt nicht in dem Durchlass mit totem Ende. Dieses Wasser wird abgeführt aus dem Kommunikationsdurchlass 74A, der sich von dem gegossenen Loch 71A zu den äußeren Bereichen erstreckt, oder von dem Kommunikationsdurchlass 74B, der sich von dem gegossenen Loch 71A über den Teilkommunikationsdurchlass 74C zu dem externen Bereich erstreckt. Ferner verbleibt Wasser, das in ein anderes gegossenes Loch 71B eindringt, nicht in dem Durchlass mit totem Ende. Dieses Wasser wird aus dem Kommunikationsdurchlass 74B, der sich von dem gegossenen Loch 71B zu dem externen Bereich erstreckt, oder aus dem Kommunikationsdurchlass 74A, der sich von dem gegossenen Loch 71B über den Teilkommunikationsdurchlass 74C zu einem externen Bereich erstreckt, abgeführt. Dem entsprechend wird Wasser, das in die gegossenen Löcher 71A und 71B unabhängig von der Art und Weise, wie das elektrische Servolenkungssystem 10 montiert wurde, eindringt.

Wie im vorhergehenden erläutert, sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben worden. Jedoch sind die spezifischen Konfigurationen der vorliegenden Erfindung nicht auf die veranschaulichten Ausführungsformen begrenzt, sondern es sind diejenigen, mit einer Veränderung des Entwurfs innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden, beanspruchten Erfindung, in der vorliegenden Erfindung ebenfalls mit erfasst.
Nach der vorliegenden Erfindung wird ist es in dem elektrischen, in der Teilwand des Bürstenhalters bereitgestellte Servolenkungssystem möglich, zu verhindern, dass Fremdmaterialien in den inneren Bereich des Elektromotors eindringen, wobei in dem Servolenkungssystem der Kommunikationsdurchlass erlaubt, dass der innere Bereich des Jochs in dem Elektromotor und der innere Bereich des Gehäuses entlüftet werden.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf mehrere beispielhafte Ausführungsformen davon veranschaulicht und beschrieben worden ist, sollte von den Fachmännern in dem technischen Gebiet verstanden werden, dass das Vorhergehende und vielfältige andere Veränderung, Auslassungen und Hinzufügungen an der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können, ohne von dem durch die beigefügten Patentansprüche definierten Schutzumfang abzuweichen. Daher sollte die vorliegende Erfindung nicht so verstanden werden, als ob sie auf eine oben dargelegte spezifische Ausführungsform begrenzt ist, sondern sie sollte so verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen umfasst, die innerhalb eines Umfangs von Äquivalenten davon inner halb des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche enthalten sein können.

Claims

Ein elektrisches Servolenkungssystem (10) umfassend: ein Joch (36) eines an einem Gehäuse (11) befestigten Elektromotors (30); eine Hilfswelle (21) einer durch das Gehäuse unterstützten Lenkvorrichtung, wobei die Hilfswelle (21) mit einer Drehwelle (32) des Elektromotors (30) verbunden ist; und einen Bürstenhalter (33) des Elektromotors, welcher Bürstenhalter zwischen dem Joch (36) des Elektromotors und dem Gehäuse (11) eingespannt ist; dadurch gekennzeichnet, dass das System (10) ferner umfasst: eine Vielzahl von Kommunikationsdurchlässen (61), die es ermöglichen, einen inneren Bereich des Jochs (36) in dem Elektromotor (30) und einen inneren Bereich des Gehäuses (11) zu entlüften, wobei die Kommunikationsdurchlässe (61) in einer Trennwand (53) des Bürstenhalters (33) bereitgestellt sind; und eine entsprechende Vielzahl von Abschirmungsmitteln (63), die jeweils in einer Öffnung des entsprechenden Kommunikationsdurchlasses (61) auf einer Seite des Jochs (36) angeordnet sind, die einem inneren Bereich des in dem Bürstenhalter (33) angeordneten Kommunikationsdurchlasses (61) gegenüberstehen, und dadurch einen engen Durchlass (62) ausbilden.
Das elektrische Servolenkungssystem nach Anspruch 1, umfassend zwei Kommunikationsdurchlässe (61) und zwei entsprechende, sich einander gegenüber stehende Abschirmungsmittel (63).
Das elektrische Servolenkungssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedes Abschirmungsmittel (63) ein konvexer Bereich (64) ist, der an einer Endoberfläche eines auf einem inneren Umfang des Jochs (36) bereitgestellten Magnethalters (37) ausgebildet ist.
Das elektrische Servolenkungssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bürstenhalter (33) einen kurzen zylindrischen Körper (51) aufweist; und wobei das Joch (36) der Bürstenhalter (33) und das Gehäuse (11) koaxial verbunden sind mittels einer Dichtscheibe, die das Joch (36) mit einer Endleiter des kurzen zylindrischen Körpers (51) verbindet, und einer Dichtscheibe, die das Gehäuse (11) mit einer anderen Endseite des kurzen zylindrischen Körpers (51) verbindet.
Das elektrische Servolenkungssystem (10) nach Anspruch 4, wobei ein konkaver Eingreifbereich (52) in einer genau angegebenen Position in einer Umfangsrichtung an einer Endseite des kurzen zylindrischen Körpers (51) des Bürstenhalters (33) ausgebildet ist und wobei ein kreisförmiger, konvexer Bogeneingreifbereich (37B), der entlang eines äußeren Umkreises auf einer Endoberfläche des Magnethalters (37) bereitgestellt ist, mit dem konkaven Eingreifbereich (52) in Eingriff steht.
Das elektrische Servolenkungssystem (10) nach Anspruch 4, wobei die Kommunikationsdurchlässe (61) an einer Vielzahl von Positionen in einer Umfangsrichtung des Bürstenhalters (33) entlang eines inneren Umkreises des kurzen zylindrischen Körpers (51) be reitgestellt sind, so dass sie durch die Trennwand (53) hindurch laufen.
Das elektrische Servolenkungssystem (10) nach Anspruch 5, wobei konvexe Bereiche (64), die auf einer Endoberfläche des Magnethalters (37) ausgebildet sind, an einer Vielzahl von Positionen des Magnethalters (37) entlang eines inneren Umkreises des kreisförmigen, konvexen Bogeneingreifbereichs (37E) in einer auskragenden Weise bereitgestellt sind und lose eingeführt sind in die konkaven Bereiche (65) zum losen Einführen, die an Positionen entlang des in dem kurzen zylindrischen Körper (51) des Bürstenhalters (33) ausgebildeten, konkaven Eingreifbereichs (52) bereitgestellt sind, und in Positionen, zu denen hin der Kommunikationsdurchlass (61) in der Trennwand (53) des Bürstenhalters (33) geöffnet ist, und wobei ein enger Durchlass (62) zwischen einer Öffnung in einem Bodenbereich des konkaven Bereichs (65) zum losen Einführen und dem konvexen Bereich (64) bereitgestellt ist.
Das elektrische Servolenkungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abschirmungsmittel (63) integral in dem Joch (36) bereitgestellt sind.
Das elektrische Servolenkungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abschirmungsmittel (63) integral in dem Bürstenhalter (33) bereitgestellt werden.