[go: up one dir, main page]

WO2012167978A1 - Lenksystem in einem fahrzeug - Google Patents

Lenksystem in einem fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2012167978A1
WO2012167978A1 PCT/EP2012/056810 EP2012056810W WO2012167978A1 WO 2012167978 A1 WO2012167978 A1 WO 2012167978A1 EP 2012056810 W EP2012056810 W EP 2012056810W WO 2012167978 A1 WO2012167978 A1 WO 2012167978A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
steering system
shaft
steering shaft
servomotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/056810
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Achim Neubauer
Hussam Helmi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to CN201280038688.1A priority Critical patent/CN103717476B/zh
Publication of WO2012167978A1 publication Critical patent/WO2012167978A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • B62D5/0406—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box including housing for electronic control unit

Definitions

  • Steering system in a vehicle The invention relates to a steering system in a vehicle according to the generic term of claim 1.
  • an electric servomotor can be used, which, for example, according to DE 197 03 903 A1 acts directly on the steering shaft and this is acted upon by a supporting servo torque.
  • the object of the invention is to design a steering system in a vehicle with simple structural measures with compact steering assistance.
  • a steering angle predefined by the driver can be converted into a wheel steering angle of the steerable wheels in vehicles.
  • the steering system includes a steering shaft connected to a driver-operable steering wheel, and a steering linkage including a rack which is actuatable by and operable by the steering shaft the desired angle on the steerable wheels is adjustable.
  • an electric servomotor is used, which is advantageously coupled to the steering shaft. Upon actuation of the servomotor, the rotational movement of the steering shaft is acted upon by a supporting moment.
  • the kinematic coupling between the motor shaft of the electric servomotor and the steering shaft via transmission components which are designed for example as a worm and worm wheel, wherein the worm is driven by the motor shaft and the worm wheel rotatably connected to the steering shaft can be connected.
  • the worm is formed integrally with the motor shaft.
  • the steering shaft and the servo motor can be accommodated in a common bearing housing, wherein the motor longitudinal axis expediently extends at least approximately orthogonal and laterally offset from the steering shaft axis.
  • the servomotor can be held on a bearing flange of the bearing housing. The inclusion of the servomotor in or on the bearing housing takes place in particular in such a way that servomotors with stators of different lengths can be used.
  • the electronic circuit board has a recess through which the steering shaft is passed, wherein in the mounted state, the plane of the electronic circuit board is at least approximately perpendicular to the longitudinal axis of the steering shaft.
  • the steering system designed in this way is compact and has both in the axial direction and in the radial direction - with respect to the steering shaft longitudinal axis - small dimensions.
  • the integrated electronic circuit board in the bearing housing requires no or only slightly larger space. In the bearing housing, a recess for receiving the steering shaft is inserted, into which the electronic circuit board can be inserted or which can be covered by the electronic circuit board.
  • the recess in the electronic circuit board, through which the steering shaft is guided is formed either as a hole, which is surrounded on all sides by the electronic circuit board, or as a U-shaped recess, which extends to the edge of the electronic circuit board. Another advantage is that due to the passage of the steering shaft through the recess in the electronics board a correct position centering of the electronic board is given in the bearing housing. In the direction of rotation about the longitudinal axis of the steering shaft, the desired position of the electronic circuit board can be defined by stops or positive locking elements on the bearing housing. Overall, this assembly is simplified.
  • the electronic board is equipped both with power electronics and with control electronics.
  • both the power electronics and the control electronics are located on a common board, which is provided with the recess for passing the steering shaft.
  • the power electronics and the control electronics are located on different boards, but which are expediently connected, for example such that both boards are accommodated in a common electronics housing.
  • the provided with the recess for the steering shaft board is expediently carrier of the power electronics, whereas the second board receives the control electronics.
  • the two boards with the power electronics or the control electronics are aligned at an angle to each other, in particular in a 90 ° angle.
  • the power electronics and the terminal lugs or contacts of the servomotor may be welded together in a common step on the electronic board.
  • a magnetic element is arranged on the end face of the motor shaft of the servomotor, which is part of a Rotorlagesenso- rik and a housing fixed arranged magnetic field sensor is assigned to an electronic board.
  • the current position of the motor shaft can be determined via the rotor position sensor.
  • the magnetic field sensor is located in particular on that electronic board which extends orthogonal to the motor shaft longitudinal axis. This is preferably that board, which is provided in addition to that with the recess for the steering shaft and preferably includes an angle of at least approximately 90 ° with this.
  • the board containing the recess is preferably arranged adjacent to the worm wheel.
  • the worm wheel and the electronic board extend in parallel planes. It may be expedient to arrange a protective disk between the electronic circuit board and the worm wheel, which protects the board or the electronic components arranged thereon from contamination and grease originating from the worm wheel.
  • FIG. 1 is a schematic view of a steering system in a vehicle, with a servo motor associated with the steering shaft of the steering system,
  • FIG. 2 shows a bearing housing including a servomotor and a power and control electronics controlling the servomotor
  • Fig. 5 shows a bearing housing with servo motor, on the motor shaft frontally a magnetic element can be placed, with one of the front side of the motor shaft upstream control electronics.
  • FIG. 6 is a perspective view of the bearing housing, with an electronic board, in which a recess is introduced, through which the steering shaft is passed,
  • FIG. 7 shows a section through the bearing housing along the steering shaft longitudinal axis.
  • the steering system 1 shown in Fig. 1 in a vehicle comprises a steering wheel 2, a steering shaft 3, a steering gear 4, a steering linkage 5 with a rack and steerable wheels 6.
  • the driver is by operation of the steering wheel 2, a steering angle 5 L w in the connected to the steering wheel steering shaft 3, which adjusts the rack of the steering linkage 5 in the transverse direction via the steering gear 4, whereupon the wheel steering angle ⁇ ⁇ is set at the steerable wheels.
  • An electric servomotor 7 which introduces a supporting drive torque into the steering shaft 3 via a transmission, serves to assist the steering force.
  • the transmission comprises a worm on a shaft portion of the motor shaft of the servomotor 7 and a worm gear meshing with the worm, which is rotatably connected to the steering shaft 3.
  • the steering shaft 3 and the motor shaft of the electric servomotor 7 are accommodated in a bearing housing 8 of the steering system 1.
  • FIG. 4 an embodiment with a bearing housing 8 is shown, which is provided with a two-part motor bearing housing 10.
  • a housing shell 10a of the motor bearing housing 10 is integrally formed with the housing portion having a
  • a second housing shell 10b can be placed on the first housing shell 10a.
  • the first and the second housing shell 10a, 10b are not formed symmetrically; the detachable, second housing shell 10b has, in the area of the stator-side end face, a vertical, archway-shaped section which can be inserted into a corresponding recess on the housing shell 10a fixed to the housing.
  • the bearing housing 8 has a receiving opening 9 for the steering shaft in a first housing section.
  • a second housing portion of the bearing housing 8 forms the engine mount housing 10 for receiving the electric servomotor
  • the engine mount housing 10 is composed of a motor shaft housing 11, in which the motor shaft 15 of the servomotor 7 is received, and a stator housing 12 for receiving the stator 16 of the servomotor together.
  • the motor shaft 15 is mounted in two housing-side individual bearings 17 and 18, of which the stator 16 adjacent individual bearings 17, which is axially upstream of the stator, designed as a floating bearing and the statorferne single bearing 18 as a fixed bearing.
  • the two individual bearings 17 and 18 are axially on opposite sides relative to a worm 19, which meshes with the worm wheel 20 schematically indicated in Fig. 4, which is rotatably connected to the steering shaft 3.
  • the individual bearing 18 is adjacent to the free end face of the motor shaft 15.
  • the entire, the stator 16 axially überragen- de shaft portion, which is also a carrier of the screw 19, is integral with the
  • Motor shaft 15 executed or is formed by the motor shaft 15.
  • the bearing of the motor shaft 15 in the bearing housing 8 with only two individual bearings 17, 18 is possible.
  • FIGS. 2 and 4 also show power electronics 23 comprising a number of power electronics components on a circuit board for controlling the servomotor.
  • the power electronics 23 is arranged on a housing-side mounting platform 24, which adjoins the stator housing 12 and is formed as a flat plate which extends tangentially to the motor shaft housing 11 and parallel to the motor shaft.
  • the electronics On the side opposite to the stator 16 of the servomotor, the electronics has an angled section 25, which forms the control electronics on a circuit board.
  • the control electronics 25 extends orthogonal to the motor shaft longitudinal axis 13 and is located axially in front of the free end face of the motor shaft of the servomotor.
  • the control electronics 25 may optionally have a magnetic field sensor which senses the magnetic field of a magnetic element 21, which is attached to the free end face of the motor shaft and rotates together with the motor shaft 15.
  • the magnetic element 21 and the magnetic field sensor together form a rotor position sensor for determining the current rotational position of the motor shaft 15.
  • the magnetic element 21 and the axially upstream magnetic field sensor 22 of the rotor position sensor system are shown.
  • the bearing housing 8 with mounted steering shaft 3 and e- lektharim servo motor 7 is shown.
  • the electronic components of the power electronics 23 are arranged on an electronic circuit board 40, which has a Has recess 41 through which the steering shaft 3 is passed in the mounted state.
  • the plane of the electronic circuit board 40 is perpendicular to the longitudinal axis 14 of the steering shaft 3.
  • the power electronics 23 is located on the upper side of the electronic circuit board 40 and is connected to the stator 16 of the electric servo motor, which is arranged on a stator flange 28 of the bearing housing 8.
  • the stator flange 28 is located in a plane orthogonal to the electronic circuit board 40.
  • the motor shaft longitudinal axis is orthogonal to the steering shaft longitudinal axis 14 and offset parallel to this.
  • the motor shaft of the electric servomotor is accommodated in a motor shaft housing 11, which is formed integrally with the bearing housing 8 and extends below the electronic circuit board 40.
  • the bearing housing 8 is shown with an attached cover 42, which advantageously consists of plastic.
  • the cover 42 has a dome 43, through which the steering shaft 3 is passed. When assembled, the cover 42 covers the electronics board 40 including the received thereon
  • the cover 42 may be made of plastic, possibly made of fiber-reinforced plastic.
  • the motor shaft 15 is a carrier of the worm, which meshes with the worm wheel 20, which is non-rotatably connected to the steering shaft 3.
  • the steering shaft 3 is received on axially opposite sides of the worm wheel 20 in pivot bearings, which may be formed as eccentric bearing for radial adjustability of the steering shaft 3.
  • pivot bearings which may be formed as eccentric bearing for radial adjustability of the steering shaft 3.
  • a protective screen 44 which is fixed to the housing immediately below the electronics board 40 and which has the function of keeping grease originating from the worm wheel 20 away from the electronic board 40.
  • the protective disk 44 extends in the radial direction at least as far as the worm wheel 20.
  • the control electronics can also be arranged on the electronic board 40.
  • the control electronics are arranged on a further circuit board which extends at an angle, in particular at a 90 ° angle, to the power electronics, as in the embodiment according to FIGS. 2 to 5 is shown.
  • the electronic board which is perpendicular to Steering shaft longitudinal axis 14 extends, has a central recess through which the steering shaft 3 is passed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

Ein Lenksystem in einem Fahrzeug weist eine Lenkwelle ( 3 ) zur Übertragung eines Lenkwinkels und einen elektrischen Servomotor (7) zur Erzeugung eines unterstützenden Momentes auf, der mit der Lenkwelle gekoppelt ist, wobei die Lenkwelle und der Servomotor in einem gemeinsamen Lagergehäuse (8) aufgenommen sind. Auf einer Elektronikplatine (40) sind elektronische Komponenten zur Steuerung des Servomotors aufgenommen, wobei die Elektronikplatine mit einer Ausnehmung (41) versehen ist, durch die die Lenkwelle hindurchgeführt ist.

Description

Beschreibung
Titel
Lenksvstem in einem Fahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenksystem in einem Fahrzeug nach dem O- berbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik Bekannte Lenksysteme in Fahrzeugen weisen eine Lenkwelle auf, über die der
Fahrer durch Betätigen des Lenkrades einen Lenkwinkel vorgibt, welcher über eine Kopplung der Lenkwelle mit einer Zahnstange in einen Radlenkwinkel der lenkbaren Räder des Fahrzeuges umgesetzt wird. Zur Lenkkraftunterstützung kann ein elektrischer Servomotor eingesetzt werden, der beispielsweise gemäß der DE 197 03 903 A1 unmittelbar auf die Lenkwelle wirkt und diese mit einem unterstützenden Servomoment beaufschlagt.
Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenksystem in einem Fahrzeug mit einfachen konstruktiven Maßnahmen mit kompakter Lenkunterstützung auszubilden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge- löst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Mittels des erfindungsgemäßen Lenksystems kann in Fahrzeugen ein vom Fahrer vorgegebener Lenkwinkel in einen Radlenkwinkel der lenkbaren Räder umgesetzt werden. Das Lenksystem umfasst eine Lenkspindel bzw. -welle, die mit einem vom Fahrer betätigbaren Lenkrad verbunden ist, sowie ein Lenkgestänge, das eine Zahnstange umfasst, welche von der Lenkwelle betätigbar und über die der gewünschte Winkel an den lenkbaren Rädern einstellbar ist. Zur Lenkkraftunterstützung wird ein elektrischer Servomotor eingesetzt, der vorteilhafterweise mit der Lenkwelle gekoppelt ist. Bei einer Betätigung des Servomotors wird die Drehbewegung der Lenkwelle mit einem unterstützenden Moment beaufschlagt.
Die kinematische Kopplung zwischen der Motorwelle des elektrischen Servomotors und der Lenkwelle erfolgt über Getriebebauteile, die beispielsweise als Schnecke und Schneckenrad ausgeführt sind, wobei die Schnecke von der Motorwelle angetrieben wird und das Schneckenrad drehfest mit der Lenkwelle ver- bunden sein kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Schnecke einteilig mit der Motorwelle ausgebildet.
Die Lenkwelle und der Servomotor können in einem gemeinsamen Lagergehäuse aufgenommen sein, wobei die Motorlängsachse zweckmäßigerweise zumindest annähernd orthogonal und seitlich versetzt zur Lenkwellenachse verläuft. Der Servomotor kann an einem Lagerflansch des Lagergehäuses gehalten sind. Die Aufnahme des Servomotors im oder am Lagergehäuse erfolgt insbesondere in der Weise, dass Servomotoren mit unterschiedlich langen Statoren verwendet werden können.
Zur Steuerung des elektrischen Servomotors dienen elektronische Komponenten auf einer Elektronikplatine, die am Lagergehäuse gehalten ist. Die Elektronikplatine weist eine Ausnehmung auf, durch die die Lenkwelle hindurchgeführt ist, wobei im montierten Zustand die Ebene der Elektronikplatine zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse der Lenkwelle liegt. Das in dieser Weise ausgeführte Lenksystem ist kompakt ausgebildet und weist sowohl in Achsrichtung als auch in Radialrichtung - bezogen auf die Lenkwellenlängsachse - kleine Abmessungen auf. Die in das Lagergehäuse integrierte Elektronikplatine erfordert keinen oder einen nur minimal größeren Bauraum. In das Lagergehäuse ist eine Ausnehmung zur Aufnahme der Lenkwelle eingebracht, in die die Elektronikplatine einsetzbar bzw. die von der Elektronikplatine abdeckbar ist.
Die Ausnehmung in der Elektronikplatine, durch die die Lenkwelle geführt ist, ist entweder als Loch ausgebildet, das ringsum von der Elektronikplatine umschlos- sen ist, oder als U-förmige Ausnehmung, die sich bis zum Rand der Elektronikplatine erstreckt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass aufgrund des Hindurchführens der Lenkwelle durch die Ausnehmung in der Elektronikplatine eine lagerichtige Zentrierung der Elektronikplatine im Lagergehäuse gegeben ist. In Drehrichtung um die Lenkwel- lenlängsachse kann die gewünschte Position der Elektronikplatine durch Anschläge bzw. Formschlusselemente am Lagergehäuse festgelegt sein. Insgesamt ist hierdurch die Montage vereinfacht.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass die Elektronikpla- tine sowohl mit einer Leistungselektronik als auch mit einer Steuerungselektronik bestückt ist. In dieser Ausführungsvariante befinden sich sowohl die Leistungselektronik als auch die Steuerungselektronik auf einer gemeinsamen Platine, die mit der Ausnehmung zum Hindurchführen der Lenkwelle versehen ist. In einer alternativen Ausführung ist dagegen vorgesehen, dass die Leistungselektronik und die Steuerungselektronik sich auf unterschiedlichen Platinen befinden, die aber zweckmäßigerweise zusammenhängen, beispielsweise dergestalt, dass beide Platinen in einem gemeinsamen Elektronikgehäuse aufgenommen sind. Die mit der Ausnehmung für die Lenkwelle versehene Platine ist zweckmäßigerweise Träger der Leistungselektronik, wohingegen die zweite Platine die Steuerungs- elektronik aufnimmt. Gegebenenfalls sind die beiden Platinen mit der Leistungselektronik bzw. der Steuerungselektronik zueinander winklig ausgerichtet, insbesondere in einem 90°-Winkel. Bei der Montage können die Leistungselektronik und die Anschlussfahnen bzw. -kontakte des Servomotors ggf. in einem gemeinsamen Arbeitsschritt auf der Elektronikplatine verschweißt werden.
Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung ist an der Stirnseite der Motorwelle des Servomotors ein Magnetelement angeordnet, das Teil einer Rotorlagesenso- rik ist und dem ein gehäusefest angeordneter Magnetfeldsensor auf einer Elektronikplatine zugeordnet ist. Über die Rotorlagesensorik kann die aktuelle Drehla- ge der Motorwelle bestimmt werden. Der Magnetfeldsensor befindet sich insbesondere auf derjenigen Elektronikplatine, die sich orthogonal zur Motorwellenlängsachse erstreckt. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um diejenige Platine, die zusätzlich zu derjenigen mit der Ausnehmung für die Lenkwelle vorgesehen ist und bevorzugt einen Winkel von zumindest annähernd 90° mit dieser ein- schließt. In der Ausführung der Getriebeteile zur Kopplung des elektrischen Servomotors mit der Lenkwelle als Schnecke und Schneckenrad ist die die Ausnehmung enthaltende Platine vorzugsweise benachbart zum Schneckenrad angeordnet. Das Schneckenrad und die Elektronikplatine erstrecken sich in parallelen Ebenen. Es kann zweckmäßig sein, zwischen der Elektronikplatine und dem Schneckenrad eine Schutzscheibe anzuordnen, welche die Platine bzw. die darauf angeordneten Elektronikkomponenten vor Verunreinigungen und Schmierfett schützt, das vom Schneckenrad herrührt.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Lenksystems in einem Fahrzeug, mit einem der Lenkwelle des Lenksystems zugeordneten Servomotor,
Fig. 2 ein Lagergehäuse einschließlich Servomotor und einer den Servomotor steuernden Leistungs- und Steuerungselektronik,
Fig. 3 die Ausführung gemäß Fig. 2, jedoch mit aufgesetzter Gehäuseschale des den Servomotor aufnehmenden Gehäuseabschnittes,
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Lagergehäuse zur Aufnahme der Lenkwelle und des Servomotors längs zur Motorwellenlängsachse,
Fig. 5 ein Lagergehäuse mit Servomotor, auf dessen Motorwelle stirnseitig ein Magnetelement aufsetzbar ist, mit einer der Stirnseite der Motorwelle vorgelagerten Steuerungselektronik.
Fig. 6 in perspektivischer Darstellung das Lagergehäuse, mit einer Elektronikplatine, in die eine Ausnehmung eingebracht ist, durch die die Lenkwelle hindurchgeführt ist,
Fig. 7 einen Schnitt durch das Lagergehäuse entlang der Lenkwellenlängsachse.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das in Fig. 1 gezeigte Lenksystem 1 in einem Fahrzeug umfasst ein Lenkrad 2, eine Lenkwelle 3, ein Lenkgetriebe 4, ein Lenkgestänge 5 mit einer Zahnstange sowie lenkbare Räder 6. Der Fahrer gibt durch Betätigung des Lenkrades 2 einen Lenkwinkel 5Lw in der mit dem Lenkrad verbundenen Lenkwelle 3 vor, die über das Lenkgetriebe 4 die Zahnstange des Lenkgestänges 5 in Querrichtung verstellt, woraufhin an den lenkbaren Rädern der Radlenkwinkel δν eingestellt wird.
Zur Lenkkraftunterstützung dient ein elektrischer Servomotor 7, der über ein Ge- triebe ein unterstützendes Antriebsmoment in die Lenkwelle 3 einleitet. Das Getriebe umfasst eine Schnecke auf einem Wellenabschnitt der Motorwelle des Servomotors 7 und ein mit der Schnecke in Eingriff stehendes Schneckenrad, welche drehfest mit der Lenkwelle 3 verbunden ist. Die Lenkwelle 3 sowie die Motorwelle des elektrischen Servomotors 7 sind in einem Lagergehäuse 8 des Lenksystems 1 aufgenommen.
In den Figuren 2 und 3 sowie in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Lagergehäuse 8 dargestellt, das mit einem zweigeteilten Motorlagergehäuse 10 versehen ist. Eine Gehäuseschale 10a des Motor- lagergehäuses 10 ist einteilig mit dem Gehäuseabschnitt ausgebildet, der eine
Aufnahmeöffnung 9 für die Lenkwelle aufweist. Eine zweite Gehäuseschale 10b ist auf die erste Gehäuseschale 10a aufsetzbar. Die erste und die zweite Gehäuseschale 10a, 10b sind nicht symmetrisch ausgebildet; die abnehmbare, zweite Gehäuseschale 10b weist im Bereich der statorseitigen Stirnseite einen vertika- len, torbogenförmigen Abschnitt auf, welcher in eine korrespondierende Ausnehmung an der gehäusefesten Gehäuseschale 10a einsetzbar ist.
Das Lagergehäuse 8 weist in einem ersten Gehäuseabschnitt eine Aufnahmeöffnung 9 für die Lenkwelle auf. Ein zweiter Gehäuseabschnitt des Lagergehäuses 8 bildet das Motorlagergehäuse 10 zur Aufnahme des elektrischen Servomotors
7, wobei sich die Längsachse 13 des Motorlagergehäuses 10 orthogonal und seitlich versetzt zur Längsachse 14 der Aufnahmeöffnung 9 bzw. der eingesetzten Lenkwelle erstreckt. Insgesamt setzt sich das Motorlagergehäuse 10 aus einem Motorwellengehäuse 11 , in welchem die Motorwelle 15 des Servomotors 7 aufgenommen ist, und einem Statorgehäuse 12 zur Aufnahme des Stators 16 des Servomotors zusammen. Die Motorwelle 15 ist in zwei gehäuseseitigen Einzellagern 17 und 18 gelagert, von denen das dem Stator 16 benachbarte Einzellager 17, welches axial dem Stator unmittelbar vorgelagert ist, als Loslager und das statorferne Einzellager 18 als Festlager ausgebildet ist. Die beiden Einzellager 17 und 18 liegen axial auf gegenüberliegenden Seiten bezogen auf eine Schnecke 19, die mit dem in Fig. 4 andeutungsweise dargestellten Schneckenrad 20 kämmt, welches drehfest mit der Lenkwelle 3 verbunden ist. Das Einzellager 18 befindet sich benachbart zur freien Stirnseite der Motorwelle 15. Der gesamte, den Stator 16 axial überragen- de Wellenabschnitt, welcher auch Träger der Schnecke 19 ist, ist einteilig mit der
Motorwelle 15 ausgeführt bzw. wird von der Motorwelle 15 gebildet. Dadurch ist die Lagerung der Motorwelle 15 im Lagergehäuse 8 mit lediglich zwei Einzellagern 17, 18 möglich.
In Fig. 2 und 4 ist außerdem eine Leistungselektronik 23 dargestellt, welche eine Reihe von Leistungselektronikkomponenten auf einer Platine zur Steuerung des Servomotors umfasst. Die Leistungselektronik 23 ist auf einer gehäuseseitigen Befestigungsplattform 24 angeordnet, die sich an das Statorgehäuse 12 anschließt und als ebene Platte ausgebildet ist, welche sich tangential zum Motorwellengehäuse 11 sowie parallel zur Motorwelle erstreckt. Auf der dem Stator 16 des Servomotors gegenüberliegenden Seite weist die Elektronik einen abgewinkelten Abschnitt 25 auf, der die Steuerungselektronik auf einer Platine bildet. Die Steuerungselektronik 25 erstreckt sich orthogonal zur Motorwellenlängsachse 13 und befindet sich axial vor der freien Stirnseite der Motorwelle des Servomotors. Die Steuerungselektronik 25 kann ggf. einen Magnetfeldsensor aufweisen, der das Magnetfeld eines Magnetelementes 21 sensiert, das an der freien Stirnseite der Motorwelle aufgesteckt ist und gemeinsam mit der Motorwelle 15 umläuft. Das Magnetelement 21 und der Magnetfeldsensor bilden gemeinsam eine Rotor- lagesensorik zur Ermittlung der aktuellen Drehlage der Motorwelle 15.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind das Magnetelement 21 und der axial vorgelagerte Magnetfeldsensor 22 der Rotorlagesensorik dargestellt.
In den Fig. 6 und 7 ist das Lagergehäuse 8 mit montierter Lenkwelle 3 sowie e- lektrischem Servomotor 7 dargestellt. Die elektronischen Komponenten der Leistungselektronik 23 sind auf einer Elektronikplatine 40 angeordnet, welche eine Ausnehmung 41 aufweist, durch die im montierten Zustand die Lenkwelle 3 hindurchgeführt ist. Die Ebene der Elektronikplatine 40 liegt senkrecht zur Längsachse 14 der Lenkwelle 3. Die Leistungselektronik 23 befindet sich auf der Oberseite der Elektronikplatine 40 und ist mit dem Stator 16 des elektrischen Servo- motors verbunden, der an einem Statorflansch 28 des Lagergehäuses 8 angeordnet ist. Der Statorflansch 28 liegt in einer Ebene orthogonal zur Elektronikplatine 40. Die Motorwellenlängsachse verläuft orthogonal zur Lenkwellenlängsachse 14 sowie parallel zu dieser versetzt. Die Motorwelle des elektrischen Servomotors ist in einem Motorwellengehäuse 11 aufgenommen, das einteilig mit dem Lagergehäuse 8 ausgebildet ist und unterhalb der Elektronikplatine 40 verläuft.
In Fig. 7 ist das Lagergehäuse 8 mit einem aufgesetzten Deckel 42 gezeigt, der vorteilhafterweise aus Kunststoff besteht. Der Deckel 42 weist einen Dom 43 auf, durch den die Lenkwelle 3 hindurchgeführt ist. Im montierten Zustand überdeckt der Deckel 42 die Elektronikplatine 40 einschließlich der darauf aufgenommenen
Leistungselektronik 23 sowie ggf. auch den Servomotor 7. Der Deckel 42 kann aus Kunststoff gefertigt sein, ggf. aus faserverstärktem Kunststoff.
Die Motorwelle 15 ist Träger der Schnecke, die mit dem Schneckenrad 20 kämmt, welche drehfest mit der Lenkwelle 3 verbunden ist. Die Lenkwelle 3 ist auf axial gegenüberliegenden Seiten des Schneckenrades 20 in Drehlagern aufgenommen, die als Exzenterlager zur radialen Verstellbarkeit der Lenkwelle 3 ausgebildet sein können. Aus Schutzgründen kann es zweckmäßig sein, unmittelbar unterhalb der Elektronikplatine 40 eine gehäusefeste Schutzscheibe 44 anzuordnen, welche die Funktion hat, vom Schneckenrad 20 stammendes Schmierfett von der Elektronikplatine 40 fernzuhalten. Die Schutzscheibe 44 erstreckt sich in Radialrichtung mindestens so weit wie das Schneckenrad 20.
Die Steuerungselektronik kann ebenfalls auf der Elektronikplatine 40 angeordnet sein. Möglich ist aber auch eine Ausführung, bei der die Steuerungselektronik auf einer weiteren Platine angeordnet ist, welche sich zu der Leistungselektronik in einem Winkel, insbesondere in einem 90°-Winkel erstreckt, so wie dies im Aus- führungsbeispiel gemäß den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist. Auch in diesen Fällen ist es aber zweckmäßig, dass die Elektronikplatine, welche sich senkrecht zur Lenkwellenlängsachse 14 erstreckt, eine zentrale Ausnehmung aufweist, durch die die Lenkwelle 3 hindurchgeführt ist.

Claims

Lenksystem in einem Fahrzeug, mit einer Lenkwelle (3) zur Übertragung eines vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkels und mit einem elektrischen Servomotor (7) zur Erzeugung eines unterstützenden Antriebsmoments, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektronikplatine (40) mit elektronischen Komponenten zur Steuerung des Servomotors (7) mit einer Ausnehmung (41) versehen ist, wobei die Lenkwelle (3) durch die Ausnehmung (41) in der Elektronikplatine (40) geführt ist und die Ebene der Elektronikplatine (40) zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse der Lenkwelle (3) liegt.
Lenksystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektronikplatine (40) mit einer Leistungselektronik und einer Steuerungselektronik vorgesehen ist.
Lenksystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste E- lektronikplatine mit einer Leistungselektronik (23) und eine zweite Elektronikplatine (40) mit einer Steuerungselektronik (25) vorgesehen ist.
Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikplatine (40) mit der Leistungselektronik (23) und die Elektronikplatine (40) mit der Steuerungselektronik (25) winklig zueinander ausgerichtet sind.
Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Ausnehmung (41) für die Lenkwelle (3) enthaltende Elektronikplatine (40) die Leistungselektronik (23) aufweist.
Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnseite der Motorwelle (15) des Servomotors (7) ein Magnetelement (21) angeordnet ist, das Teil einer Rotorlagesensorik ist und dem ein gehäusefest angeordneter Magnetfeldsensor (22) auf einer Elektronikplatine (40) zugeordnet ist.
7. Lenksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (22) auf der Elektronikplatine (40) angeordnet ist, die sich orthogonal zur Motorwellenlängsachse erstreckt.
8. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einteilig mit der Motorwelle (15) des Servomotors (7) ein den Stator (16) des Servomotors (7) axial überragender Wellenabschnitt ausgebildet ist, der Träger einer Schnecke (19) ist, welche mit einem mit der Lenkwelle (3) verbundenen Schneckenrad (20) kämmt.
9. Lenksystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Ausnehmung (41) für die Lenkwelle (3) enthaltende Elektronikplatine (40) benachbart zum Schneckenrad (20) angeordnet ist.
10. Lenksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen E- lektronikplatine (40) und Schneckenrad (20) eine Schutzscheibe (44) angeordnet ist.
1 1. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwelle (3) und der Servomotor (7) in einem gemeinsamen Lagergehäuse (8) aufgenommen sind und der Servomotor (7) mit der Lenkwelle (3) gekoppelt ist.
12. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Lagergehäuse (8) ein Deckel (42) mit einer Ausnehmung (43) zugeordnet ist, durch die die Lenkwelle (3) hindurchgeführt ist, wobei der Deckel (42) die Elektronikplatine (40) überdeckt.
13. Lenksystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (42) aus Kunststoff besteht.
PCT/EP2012/056810 2011-06-10 2012-04-13 Lenksystem in einem fahrzeug Ceased WO2012167978A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280038688.1A CN103717476B (zh) 2011-06-10 2012-04-13 车辆中的转向系统

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011051004.4 2011-06-10
DE102011051004 2011-06-10
DE201110084507 DE102011084507A1 (de) 2011-06-10 2011-10-14 Lenksystem in einem Fahrzeug
DE102011084507.0 2011-10-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012167978A1 true WO2012167978A1 (de) 2012-12-13

Family

ID=45998303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/056810 Ceased WO2012167978A1 (de) 2011-06-10 2012-04-13 Lenksystem in einem fahrzeug

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN103717476B (de)
DE (1) DE102011084507A1 (de)
WO (1) WO2012167978A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018212035B4 (de) * 2018-07-19 2025-11-13 Robert Bosch Gmbh Schwenklager, Servogetriebe und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19703903A1 (de) 1997-02-03 1998-08-13 Bosch Gmbh Robert Lenkwinkelsensor
DE10336726A1 (de) * 2002-08-09 2004-02-26 Denso Corp., Kariya Leicht montierbare Struktur einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung
US20050178608A1 (en) * 2004-02-17 2005-08-18 Hitachi, Ltd. Power steering device of electric motor type
JP2007230413A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Nsk Ltd トルクセンサ
EP2179909A2 (de) * 2008-10-24 2010-04-28 JTEKT Corporation Elektrische Servolenkung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2604620B2 (ja) * 1988-03-15 1997-04-30 富士重工業株式会社 車両用動力操舵装置の制御装置
KR100764198B1 (ko) * 2006-01-12 2007-10-05 주식회사 만도 조향각 센서를 구비한 전동식 조향장치
KR101204189B1 (ko) * 2008-11-17 2012-11-23 주식회사 만도 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19703903A1 (de) 1997-02-03 1998-08-13 Bosch Gmbh Robert Lenkwinkelsensor
DE10336726A1 (de) * 2002-08-09 2004-02-26 Denso Corp., Kariya Leicht montierbare Struktur einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung
US20050178608A1 (en) * 2004-02-17 2005-08-18 Hitachi, Ltd. Power steering device of electric motor type
JP2007230413A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Nsk Ltd トルクセンサ
EP2179909A2 (de) * 2008-10-24 2010-04-28 JTEKT Corporation Elektrische Servolenkung

Also Published As

Publication number Publication date
CN103717476A (zh) 2014-04-09
DE102011084507A1 (de) 2012-12-13
CN103717476B (zh) 2016-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1904358B1 (de) Lenkeinrichtung für eine überlagerungslenkung
EP2718171B1 (de) Lenksystem in einem fahrzeug
EP2414211B1 (de) Lenksäule für kraftfahrzeuge
DE102008036730B4 (de) Aktuatoreinheit für eine Kraftfahrzeug-Steer-by-Wire-Lenkeinrichtung
WO2014012893A2 (de) Vorrichtung mit einer drehmomentsensoreinrichtung und optional einer lenkwinkelsensoreinrichtung für ein kraftfahrzeug und verfahren zum zusammenbauen einer solchen vorrichtung aus mehreren bauteilen
WO2016131506A1 (de) Lenksystem für ein kraftfahrzeug
WO2018108470A1 (de) Sensorvorrichtung sowie verfahren zum zusammenbau einer sensorvorrichtung
WO2013079399A1 (de) Lenksystem in einem fahrzeug
DE102008021591A1 (de) Elektromechanische Lenkung
EP2718170B1 (de) Lenksystem in einem fahrzeug
DE102012205392A1 (de) Lenksystem in einem Fahrzeug
WO2012167978A1 (de) Lenksystem in einem fahrzeug
EP1939067B1 (de) Elektrischer Servomotor im Lenksystem eines Fahrzeugs
EP1390249B1 (de) Lenkung für kraftfahrzeuge
DE102011084535A1 (de) Lenksystem in einem Fahrzeug
WO2023025380A1 (de) Sensorvorrichtung für ein kraftfahrzeug-lenksystem, lenksystem für ein kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung einer sensorvorrichtung
WO2023025378A1 (de) Sensorvorrichtung für ein kraftfahrzeug-lenksystem, lenksystem für ein kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung einer sensorvorrichtung
DE102017214523A1 (de) Lenksysteme für ein Fahrzeug
EP2113443B1 (de) Lenksystem in einem Fahrzeug
DE4101810A1 (de) Hilfskraftlenkung fuer fahrzeuge
DE102009024830B4 (de) Elektromechanische Lenkung
DE102010037222B4 (de) Fahrzeuglenkung
EP2019021A1 (de) Lenksystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
EP1756427A1 (de) Motor/pumpen-aggregat
DE102011084515A1 (de) Lenksystem in einem Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12715931

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12715931

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1