JP2013505160A - 特には自動車のための電動パワーステアリング装置である、ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、特には軸平行の駆動部を備えた自動車のための電動パワーステアリング装置であるステアリング装置に関する。当該ステアリング装置は、ステアリングギヤハウジング（１）と、ステアリング軸と、ステアリング要素と、当該ステアリング要素に結合された少なくとも１つのアクスルステアリング機構と、を有する。当該ステアリング装置は、ステアリングギヤハウジング（１）上に配置されたモータユニット（１３）と、ギヤカバー（２）内に配置されたパワーステアリングギヤ（８）と、制御装置ハウジング内に配置されたモータユニット（１３）のための制御装置（４）と、を有する。制御装置（４）の制御装置ハウジングは、パワーステアリングギヤ（８）の軸平行の一側に配置されており、モータユニット（１３）のモータハウジングは、パワーステアリングギヤ(８)の軸平行のもう一方の側に配置されている。

Description

本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念部分に詳しく規定されたタイプのステアリング装置に関する。

このタイプのステアリング装置は、例えばＤＥ１０２００６０５１７９９Ａ１、ＥＰ０１３３００３Ｂ１及びＤＥ１０３９２５３４Ｔ５から知られている。

自動車のためのステアリング装置は、アシスト力支援がしばしば設けられている。これは、パワーステアリング装置と呼ばれている。当該アシスト力支援のためには、とりわけ、油圧アシスト力支援あるいは電動アシスト力支援が利用されている。後者の場合、サーボ作用は、電動モータで生成される。このために、当該電動モータのためのギヤと制御装置とを有する電動モータが、パワーステアリング装置のハウジング上に、一般的にステアリング装置に対して平行に、配置される。

ステアリング軸を介して、回転するステアリング運動が運転手によって開始されると、回転運動するステアリング軸を介して、並進運動のアクスルステアリングが生じる。このために、ピニオン−ギヤラック結合がステアリング要素として機能する。ステアリング軸には、一般的にトルクセンサが設けられている。当該トルクセンサは、電動モータのための制御装置、例えば開ループ制御装置または閉ループ制御装置、のステアリング方向と必要なステアリングトルクとのための信号トランスミッタとして機能する。

電動モータのハウジングは、制御装置と共に、ステアリング装置のハウジングにフランジ取付されている。このようなステアリングシステムにおける欠点は、電動モータ及びそれに付属する制御装置を有するパワーステアリングギヤが、ステアリングシステムと比較して大きな長さを有することである。サーボ装置の全体は、サーボ装置のパワーステアリングギヤから左ないし右に配置されるので、当該サーボ装置は、ステアリング軸方向の配置では、中央に配置された排気ガス装置あるいは油だめと頻繁に干渉する。ホイールアーチ（Radhaus）方向の配置では、当該サーボ装置は、増幅された水はねや飛び石にさらされる。

不利な大きなサイズを回避するために、制御装置を別々の位置に分けて配置することや、尾翼結合（Leitwerksverbindung）を介して制御装置を電動モータ及びそのパワーステアリングギヤと結合することもまた、知られている。この場合の欠点は、例えば損傷という危険を伴うような、この態様では外側に配置された電気ケーブルである。

本発明の課題は、電動モータと制御装置との間に外側に配置される電気ケーブルが存在しない一方で、非常に大きな全長が発生しない、というようなステアリングシステムをもたらすことである。

本発明によれば、この課題は、特許請求の範囲の請求項１の特徴部分によって解決される。

本発明によれば、いまや、モータ装置とそれに付属する制御装置の全体がギヤの左か右かに配置された従来技術とは異なり、制御装置を有する制御装置ハウジングとモータ装置を有するモータハウジングとが、パワーステアリングギヤの異なった側に配置されている。この形態により、存在する構造空間がよりよく利用され得るし、ステアリング装置の全長は当該サーボ装置によって不利に延ばされたりしない。

ある有利な態様では、制御装置ハウジングとモータハウジングとには、それぞれフランジが設けられ得て、パワーステアリングギヤは当該両フランジの間に存在する。当該両フランジの間の結合は、制御装置ハウジングとモータハウジングとがその間に位置しているパワーステアリングギヤの径方向外側で互いに結合される、というように生じ得る。

本発明の有利な実施の形態及び更なる実施の形態は、残りの下位請求項から明らかである。

本発明の実施の形態は、図面に基いて、原理的に以下に記述される。

特には自動車のための、電動パワーステアリング装置を有するステアリング装置である。 電動パワーステアリング装置ないしはサーボ装置の領域における、ギヤラックに沿ったステアリング装置の縦断面図の一部である。 図２による縦断面図と同様の、電動モータと制御装置とを入れ替えた配置の縦断面図である。

軸平行の駆動部と、例えばボールナット／スピンドル変速機にギヤを介してステアリングアシスト力を伝達するような電動モータと、を有するステアリング装置を備えた電気機械式のステアリングシステムは、従来技術より知られている。そのため、以下では、本発明のための本質的な特徴のみが詳細に取り上げられる。従来技術については、例えば冒頭で述べられた文献が参照される。

図１は、ステアリング装置を示している。当該ステアリング装置は、ステアリングギヤハウジング１、ギヤカバー２、電動モータ３、開ループ制御／閉ループ制御装置４、図示されていない自動車車輪の撓みのためのギヤラック（ステアリングラック）５、トルクセンサ７を有するピニオン６、並びに、ギヤカバー２内の例えば牽引手段ギヤ（Zugmittelgetriebe）のようなパワーステアリングギヤ８、を備えている。

図２から明白なように、ギヤラック５は、図示されていない歯車部で、詳細には図示されていないステアリング軸のピニオン６と係合している。当該ギヤラック５は、スピンドル部分９に雄ねじ部を有しており、当該雄ねじ部は、ボール循環ナット１０と係合している。

軸方向に移動できないように支持されたボール循環ナット１０とギヤラック５とは、移動ねじ（Bewegungsschraube）を形成している。ボール循環ナット１０は、パワーステアリングギヤ８のベルトプーリ１１に回転しないように結合されており、ラジアル軸受１２を介してギヤハウジング部２として形成されたステアリングギヤハウジング１の一部内に支持されている。

電動モータ１３と開ループ制御／閉ループ制御装置４とは、ギヤラック５に対して平行に配置されている。電動モータ１３の駆動軸１５上には、直径ではより小さい第２ベルトプーリ１６が配置されている。ベルト１７として機能する牽引手段（Zugmittel）は、両ベルトプーリ１１と１６とを介して「ぴん」と張られ、それらと共に牽引手段ギヤ（Zugmittelgetriebes）の形態でパワーステアリングギヤ８を形成している。

モータ装置としてモータハウジングを伴う電動モータ１３と、その内側に制御装置４が配置された制御装置ハウジングを伴う制御装置４とは、パワーステアリングギヤ８の異なった側に配置されていることが明らかである。この配置では可能な限りベルト１７に近く、しかし違う側に制御装置４から電動モータ１３を分離することによって、コンパクトな装置ができる。当該装置は、ボール循環ナットに対しておおよそシンメトリックに配置され、排気ガス装置ないしは油だめとホイールアーチ（Radhaus）との間の現存する構造空間を最適に利用する。

電動モータ１３のハウジングと制御装置４の制御装置ハウジングとの間の結合は、それぞれ制御装置ハウジングのフランジ１９とモータハウジングのフランジ２０とを介して、パワーステアリングギヤ８の径方向外側で行われる。この態様では、コンパクトで外側には閉じられた装置が、電気的な制御ケーブル及び電流ケーブルが拘束されない状態で配置されるということなしに形成される。制御装置４と電動モータ１３とは、両ハウジングの内側に配置され得て、パワーステアリングギヤ８を貫いて導かれるケーブルを介して相互に結合され得る（特に図示はされていない）。

図２から明白なように、電力供給は、制御ケーブル及び電流ケーブル１４から制御装置ハウジング内へと行われ、そこから更に続行される。

両フランジ１９と２０との結合は、任意のここでは詳細には図示されていない態様、例えば符号１８で示されるような円周上に分散して配置された対応するネジを有するネジ結合部を介して、行われ得る。

図３に図示された実施の形態は、本質的には、図２に示された実施の形態と同じ構造であり、そのため、同じ符号が同様に利用されている。異なっているのは、電動モータ１３と制御装置４の配置のみであり、それらの位置が図２と比較して入れ替えられている。この態様では、利用可能な構造空間に応じて、それぞれ最適なステアリングのバリエーションが確立され得る。

１ ステアリングギヤハウジング
２ ギヤカバー
３ 電動モータ
４ 制御／調整装置
５ ギヤラック（ステアリングラック）
６ ピニオン
７ トルクセンサ
８ パワーステアリングギヤ
９ スピンドル部分
１０ ボール循環ナット
１１ ベルトプーリ
１２ ラジアル軸受
１３ 電動モータ
１４ 制御／電流供給ライン
１５ 駆動軸
１６ ベルトプーリ
１７ ベルト
１８ ねじ固定部
１９ フランジ
２０ フランジ

Claims (7)

1. 特には自動車のための電動パワーステアリング装置であるステアリング装置であって、
   ステアリングギヤハウジングと、ステアリング軸と、ステアリング要素と、当該ステアリング要素に結合された少なくとも１つのアクスルステアリング機構と、を有する軸平行の駆動部を備えており、
   ステアリングギヤハウジング上に配置されたモータユニットと、ギヤカバー内に配置されたパワーステアリングギヤと、制御装置ハウジング内に配置されたモータユニットのための制御装置と、を更に備えており、
   制御装置（４）の制御装置ハウジングは、パワーステアリングギヤ（８）の軸平行の一側に配置されており、モータユニット（１３）のモータハウジングは、パワーステアリングギヤ（８）の軸平行のもう一方の側に配置されている
   ことを特徴とするステアリング装置。
2. 制御装置ハウジングとモータハウジングとには、それぞれフランジ（１９、２０）が設けられており、
   パワーステアリングギヤ（８）は、当該両フランジの間に存在している
   ことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
3. 制御装置ハウジングとモータハウジングとは、パワーステアリングギヤ（８）の径方向外側で相互に結合されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング装置。
4. 制御装置ハウジングとモータハウジングとは、両フランジ（１９、２０）を介して相互に結合されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のステアリング装置。
5. 制御装置ハウジングとモータハウジングとは、ねじ固定部（１８）を介して相互に結合されている
   ことを特徴とする請求項３または４に記載のステアリング装置。
6. パワーステアリングギヤ（８）は、ベルト（１７）とベルトプーリ（１６）とを有する牽引駆動装置（Zugmittelgetriebe）を有している
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のステアリング装置。
7. モータユニットは、電動モータ（１３）を有しており、
   当該電動モータは、ボール循環ギヤを介して、ギヤラック（５）のスピンドル部分（９）にステアリング要素として結合されている
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のステアリング装置。

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