JP2004528232A - 車両用の電気機械式ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、特許請求の範囲における請求項1の上位概念部分に記載の車両用の電気機械式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
このような電気機械式ステアリング装置は、特許文献1で知られている。そのステアリング装置は、運転者によって発生された舵取りトルクを支援するために、ステアリング装置のステアリング操作軸(ピニオンシャフト)を作動する電気機械式補助駆動装置を有し、その補助駆動装置は、ウォーム歯車装置を介してステアリング操作軸にかみ合っている。これによって、運転者の舵取り運動を支援する補助トルクが、ステアリング操作軸に導入される。舵取り角ないし舵取り角速度についての情報を得るために、ステアリング操作軸に、舵取り角センサが設けられている。その信号は、うず巻状ばねを介して、ハウジング側の制御装置に伝達される。そのうず巻状ばねは、ステアリング操作軸上に置かれたうず巻状ばねケース内の中に置かれ、その一端は、ステアリング操作軸と共に回転するセンサに結合され、他端は、ハウジング固定のプラグに結合され、そのプラグを介して、制御装置との電気接触が形成される。そのうず巻状ばねは、走行運転中に生ずるステアリング操作軸の回転が、損傷なしに可能となるように作用する。
【0003】
うず巻状ばねを収納したうず巻状ばねケースは、ステアリング装置ハウジングの内部における収容空間の中に置かれ、そのステアリング装置ハウジングの収容空間内に、ステアリング操作軸が回転可能に支持されている。またその収容空間内に、ウォーム歯車装置も配置されている。そのウォーム歯車装置は、舵取り運動を支援するために、電動機の回転運動をステアリング操作軸に伝達する。その場合、センサあるいはセンサの接触点あるいはセンサに付属された磁石が、ウォーム歯車装置の潤滑油によって汚されないように注意しなければならない。さらに、うず巻状ばねはそのケースおよび舵取り角センサを含めて、ウォーム歯車装置に対する故障源となる。これは、収容空間の内部における構造部品が緩んで外れるか破損したとき、うず巻状ばねが動かなくなるからである。
【特許文献1】
独国特許出願公開第19755094号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の車両用のステアリング装置を、単純な手段で確実に作動するように改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この課題は、本発明に基づいて、特許請求の範囲における請求項1に記載の特徴によって解決される。
【0006】
本発明に基づく電気機械式ステアリング装置は、隔壁によって2つの別個の部分空間に分割された収容空間を有し、その隔壁に、うず巻状ばねケースの振動を減衰するための減衰要素が一体に組み込まれ、うず巻状ばねケース、特にその底(端板)が隔壁の一部を成している。
【0007】
本発明によれば、次のような一連の利点が得られる。即ち、収容空間が2つの別個に部分空間に分割され、その一方に電動機のギヤ装置が、他方にうず巻状ばねが収容されていることによって、まず第1に、ギヤ装置の潤滑油がセンサないしセンサの接触点あるいはセンサに付属された磁石と接触して、これらを損傷させる危険が防止される。第2には、うず巻状ばね、そのケース、あるいはそのケースに配置された構造部品のうち、万一緩んで外れた部品が、ギヤ装置の歯の中に入り込み、ギヤ装置を動かなくし、このために、舵取りをも拘束してしまうという危険が防止される。隔壁は、ステアリング装置の組立時に、ステアリング装置ハウジングにおける収容空間に挿入すればよく、隔壁を予め収容空間内に設ける必要はない。
【0008】
この有利な実施態様において、うず巻状ばねケースの底が隔壁の一部を成しているので、特にコンパクトな構造が得られる。これは、うず巻状ばねケースの底が、隔壁の残りの部分と共通の同一平面内に位置しているからである。
【0009】
隔壁に一体に組み込まれた減衰要素は、うず巻状ばねケースの振動を減衰し、特に、ステアリング装置のステアリング操作軸に対して直角な半径方向に作用する半径方向振動を減衰する。その振動減衰の結果、騒音が減少され、また、機械的負荷が減少されるので、うず巻状ばねケースの寿命を、その中に配置されたうず巻状ばねの寿命も含めて長くする。
【0010】
本発明の目的に適った実施態様において、減衰要素は、環状に形成され、うず巻状ばねケースの円周外側面と、収容空間の円周外側壁との間に配置されている。特に単純な実施態様において、減衰要素は、そのシールゴムが振動減衰特性を有するパッキンであり、ないしはそのようなパッキンを含んでいる。この実施態様はまた、ステアリング装置ハウジングの収容空間における隔壁の組立が簡単であるという利点を有する。
【0011】
減衰要素特にシールリングとして形成されたパッキンは、パッキンホルダに留められ、あるいはパッキンホルダ上に射出成形されている。この場合、パッキンホルダは、うず巻状ばねケースであるか、別個に形成されうず巻状ばねケースに結合された支持リングである。
【0012】
減衰要素特にパッキンは、うず巻状ばねケースと収容空間の内側壁との異なった熱膨張をも補償する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明の他の利点および目的に適った実施態様は、ほかの請求項および図面を参照した以下の実施例の説明から理解できる。図には、車両用の電気機械式ステアリング装置が断面図で示されている。
【0014】
車両用のステアリング装置1は、電気機械式に形成され、そのステアリング装置ハウジング3内に配置されたステアリング操作軸2を含んでいる。運転者の舵取り操作は、ステアリング操作軸2を介して、舵取り車輪に伝達される。舵取り操作を支援するために、電動機7の回転子6から、ギヤ装置4を介してステアリング操作軸2に、支援トルクが導入される。そのギヤ装置4は、ステアリング操作軸2に固く結合されたウォーム歯車5を含んでいる。電動機7は、制御装置を介して、車両、特にステアリング装置の状態量・操作量に関係して調整される。電動機7の回転子6、ないしは電動機回転子で駆動される構造部分6は、ウォーム歯車に関して駆動歯車となり、その回転運動は、ステアリング操作軸2に対して同軸的に配置されたウォーム歯車5に伝達され、そして、ステアリング操作軸2に伝達される。
【0015】
ステアリング装置ハウジング3内に収容空間8が形成されている。この収容空間8の内部に、ステアリング操作軸2が収容され、回転可能に支持されている。また、電動機7とステアリング操作軸2との間のギヤ装置4並びに電動機7も、収容空間8の中に配置されている。
【0016】
さらに、収容空間8の中にうず巻状ばねケース9が設けられている。このうず巻状ばねケース9は環状に形成され、ステアリング操作軸2上に置かれ、ステアリング操作軸2と同軸的に配置されている。うず巻状ばねケース9は、ステアリング操作軸2に隣接しこれにしっかり結合された第1の回転ケース部分9aと、ステアリング装置ハウジング3にしっかり結合された第2の連結ケース部分9bとを有している。従って、その両ケース部分9a、9bは、ステアリング操作軸2の舵取り運動に応じて、互いに相対回転される。
【0017】
うず巻状ばねケース9の環状室内にうず巻状ばね10が配置され、このうず巻状ばね10はうず状に巻回されている。その第1端10aは、うず巻状ばねケース9のステアリング操作軸2と固く結合されたケース部分9aに対して固く結合され、またトルクセンサ11に接続されている。このトルクセンサ11も同様に、収容空間8の中に配置され、ステアリング操作軸2に固く結合されている。うず巻状ばね10の第2端10bは、うず巻状ばねケース9のステアリング装置ハウジング3と固く結合されたケース部分9bに対して固く結合されている。この第2端10bは特に、プラグ受け12に結合されている。このプラグ受け12は、目的に応じて、うず巻状ばねケース9のケース部分9bの円周外側面上に置かれ、プラグを受けるために形成されている。トルクセンサ11からの舵取り角情報を含む信号は、うず巻状ばね10を介して伝達され、それを評価するために、さらにプラグを介して調整制御装置に導かれる。
【0018】
ステアリング装置ハウジング3における収容空間8は、隔壁13によって、2つの部分空間8a、8bに分割されている。その隔壁13は、ステアリング装置ハウジング3の収容空間8を半径方向に包囲する外側壁14とステアリング操作軸2との間を延びている。その場合、収容空間8の隔壁13によって分離された両部分空間8a、8bは、目的に応じて、収容空間8の両部分空間8a、8b間における汚れおよび緩んで外れた部品の移動が阻止されるように、分割されている。
【0019】
その隔壁13は、うず巻状ばねケース9のステアリング装置ハウジング3に固く結合されたケース部分9bの半径方向壁部分と、そのケース部分9bに留められ半径方向に延びる支持リング15と、この支持リング15に掛け留められた環状パッキン16とによって形成されている。その環状パッキン16は、支持リング15とステアリング装置ハウジングの外側壁14の内側面との間に存在する隙間を塞いでいる。この場合、ケース部分9bの半径方向壁部分と、支持リング15と、パッキン16とは、共通の同一平面内に位置している。
【0020】
パッキン16はステアリング装置ハウジング3の外側壁14の内側面に接している。これによって、収容空間8の両部分空間8a、8b間の完全な分離が達成される。パッキン16の柔軟性および減衰特性に基づいて、ステアリング操作軸2から出てうず巻状ばねケース9に伝播する半径方向振動および衝撃の減衰も達成される。パッキン16の振動減衰特性は、パッキンの相応した構造的形状によって改善され、例えばパッキン16のパッキン本体から突出して外側壁14の内側面に接するシール舌片によって改善される。
【0021】
巻回されたうず巻状ばねを含むうず巻状ばねケース9の大部分とトルクセンサ11とは、収容空間8の第1部分空間8a内に置かれている。隔壁13のうず巻状ばねケース9側の部分は、うず巻状ばねケースの底によって形成されている。収容空間8の第2部分空間8b内に、ウォーム歯車5と、回転子6ないし回転子で駆動される構造部品6とを備えたギヤ装置、および場合によって電動機7が配置されている。
【0022】
収容空間8内において、隔壁13を介して、うず巻状ばねケース9の心出しが達成され、これによって、回転部品と不動部品との間の摩擦並びに騒音発生も減少される。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明に基づくステアリング装置の断面図。
【符号の説明】
【0024】
1 ステアリング装置
2 ステアリング操作軸
3 ステアリング装置ハウジング
4 ギヤ装置
5 ウォーム歯車
6 回転子
7 電動機
8 収容空間
8a 部分空間
8b 部分空間
9 うず巻状ばねケース
9a ケース部分
9b ケース部分
10 うず巻状ばね
10a うず巻状ばね端
10b うず巻状ばね端
11 トルクセンサ
12 プラグ受け
13 隔壁
14 外側壁
15 支持リング
16 パッキン
Claims (11)
- ステアリング装置ハウジング(3)の収容空間(8)内に回転可能に支持されたステアリング操作軸(2)と、このステアリング操作軸(2)をギヤ装置(4)を介して作動する電動機(7)とを備え、うず巻状ばね(10)を収納したうず巻状ばねケース(9)が収容空間(8)内に配置されている車両用の電気機械式ステアリング装置において、
収容空間(8)が、隔壁(13)によって、うず巻状ばね(10)を収容する部分空間(8a)と、ギヤ装置(4)を収容する部分空間(8b)とに二分割され、隔壁(13)に減衰要素が一体に組み込まれ、うず巻状ばねケース(9)が隔壁(13)の一部を成している、ことを特徴とする車両用の電気機械式ステアリング装置。 - 減衰要素が、環状に形成され、うず巻状ばねケース(9)の円周外側面とステアリング装置ハウジング(3)における収容空間(8)の円周外側壁(14)との間に配置されている、ことを特徴とする請求項1記載のステアリング装置。
- 減衰要素が、うず巻状ばねケース(9)に留められている、ことを特徴とする請求項1又は2記載のステアリング装置。
- 減衰要素がパッキン(16)を含んでいる、ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のステアリング装置。
- パッキン(16)がパッキンホルダで受けられている、ことを特徴とする請求項4記載のステアリング装置。
- パッキン(16)がパッキンホルダ上に射出成形されている、ことを特徴とする請求項5記載のステアリング装置。
- パッキン(16)がパッキンホルダに掛け留められている、ことを特徴とする請求項5記載のステアリング装置。
- パッキンホルダがうず巻状ばねケース(9)である、ことを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1つに記載のステアリング装置。
- パッキンホルダが、うず巻状ばねケース(9)と別個に形成されうず巻状ばねケース(9)に結合された支持リング(15)である、ことを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1つに記載のステアリング装置。
- 収容空間(8)のうず巻状ばね(10)を収容する部分空間(8a)内に、舵取り角を検出するためにステアリング操作軸(2)に固く結合されたセンサ(11)が設けられている、ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載のステアリング装置。
- 電動機(7)とステアリング操作軸(2)との間のギヤ装置(4)が、ウォーム歯車装置である、ことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載のステアリング装置。
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