专利名称：车辆中的转向系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的车辆中的转向系统。
背景技术：
已知车辆中的机电式构造的转向系统，这些转向系统设置为了产生辅助转向运动的伺服力矩而配备伺服电机。伺服电机安装在电机壳体中，在该壳体中通常还设置一个具有用于控制伺服电机的功率电子装置的控制器。伺服电机例如可法兰连接在转向系统的转向器壳体上，伺服电机的电机轴的运动在此通过适合的传动环节例如齿轮传动机构或皮带传递到壳体中的齿条上。在行驶运行中，这种转向系统暴露在不同的载荷下。另外存在水或湿气损坏转向系统电气元件或使电气元件失效的危险。
发明内容
本发明的任务是借助简单的结构措施构造车辆中设有伺服电机的转向系统，以便在长的运行时间上也可避免由湿气引起的损坏或故障。根据本发明，该任务借助权利要求1的特征得以解决。从属权利要求给出适宜的扩展方案。根据本发明的用于车辆的转向系统包括用于产生辅助转向运动的伺服力矩的伺服电机。该伺服电机原则上可设置在转向系统内的不同位置上并且将辅助的扭矩导入构件中，该构件在运动传递链中位于方向盘和转向车轮之间。伺服电机例如可设置在转向柱上并且与该转向柱运动耦合。根据另一种有利的实施方式规定，伺服电机设置在转向系统的转向器壳体的区域中，在转向器壳体内引导由转向柱驱动的齿条。伺服电机的电机轴与所述齿条运动耦合，以便以希望的方式将辅助的伺服力矩输入转向系统中。为了防止水或湿气进入伺服电机的电机壳体内部，在电机壳体和传递运动的构件之间设置包围电机轴的防水器，该构件为了向转向系统输入伺服力矩与电机轴I禹合。防水器优选相对于电机轴纵轴线盘状地在全部径向上延伸并且由此保护所面对的电机壳体端面不受进入的水损坏。尤其是防止在连续的运行中因电机轴的运动或因与电机轴耦合的传递运动的构件的运动使从传递运动的构件向电机轴方向被输送的水滴轴向沿电机轴可能前进直至进入电机壳体中。防水器保护电机壳体的端面，防水器在此可在整个端面上延伸或仅在该电机壳体端面的局部区域上延伸。引导过来的水到达防水器的外表面并且可以在该防水器上流走。原则上可考虑防水器的不同实施方式。根据第一种实施方式，防水器构造成一件式的并且抗转动地设置在电机轴上或与另一构件、尤其是电机壳体固定连接。防水器的设置的优点在于，可通过防水器的流体密封的连接防止液体蠕动流轴向沿电机轴外侧流动。防水器设置在壳体侧上的优点在于，这一件防水器无需随电机轴加速。根据第二种有利的实施方式，防水器构造成多件式的、尤其是两件式的，并且包括一个抗转动设置在电机轴上的构件和另一与电机壳体固定连接的构件。防水器的这些构件以迷宫式密封装置的形式共同作用，它们例如这样构造，使得在构件之一上构造在径向上延伸的凸缘，该凸缘被防水器的共同作用的第二构件的槽状边缘区域搭接。轴向向防水器的壳体侧的构件方向移动的水积聚在壳体侧的构件上并且可变干或沿外侧流走。电机轴侧的构件优选具有相对小的质量或小的惯性矩，以便使得用于安装在电机轴上的构件旋转的能量附加消耗保持得尽可能小。适宜的是，防水器的电机轴侧的构件具有比防水器的电机壳体侧的构件更小的半径，这有利于减小惯性矩。通过选择适合的材料也可减小质量和惯性矩。因此适宜的是，所述构件的至少一个、必要时两个构件均构造为塑料件或金属板件。必要时也可考虑组合塑料件用于防水器的第一构件和金属板件用于防水器的第二构件，在此不仅可在电机轴侧使用塑料件并且在电机壳体侧使用金属板件，而且也可相反使用。根据另一种适宜的实施方式，电机壳体尤其是在电机轴从电机壳体向外伸出的那一个端面上具有排气孔，并且在伺服电机的安装过程中，尤其是在将用于控制伺服电机的控制电子单元安装到电机壳体上时，空气可通过该排气孔从壳体内部排出，所述控制电子单元在安装时法兰连接到电机壳体上。为了避免水通过电机壳体端面上的排气孔进入，有利的是，防水器在径向上延伸，直至防水器覆盖排气孔。这允许保留电机壳体端面上的排气孔，从而提供安装优点。同时确保湿气无法经由排气孔进入壳体内部或流向控制电子单元方向。电机轴例如借助传动带与转向系统的传递运动的构件耦合。传动带虽然可向电机轴方向输送水滴，但水滴积聚在防水器上。传动带将电机轴例如与转向柱或转向器壳体中的齿条连接起来。但也可考虑电机轴与传动机构稱合，电机轴运动通过该传动机构被导入转向系统的一个构件中。
其它优点和适宜的实施方式可由权利要求书、后续说明和附图得出。在附图中，相同构件设有相同附图标记。附图如下:图1为车辆中的转向系统的示意图，为辅助转向，该转向系统设有伺服电机；图2为伺服电机，其具有法兰连接的控制电子单元和位于伸出电机壳体的电机轴区域中的两件式的防水器。
具体实施例方式图1示出用于车辆的机电式转向系统，其包括方向盘2、转向柱3、容纳有转向机构的转向器壳体4和用于将转向运动向车辆的转向车轮6传递的转向导杆5。驾驶员可通过方向盘2规定转向角δ y该转向角通过在转向器壳体4中的包括齿条的转向机构和通过转向导杆5转换为转向车轮6的车轮转向角δν。为辅助转向在转向系统I中设置伺服电机7，其与转向器壳体4中的齿条耦合。在需要时该伺服电机被操作，以便向转向系统I中输入辅助的伺服力矩，该伺服力矩辅助地作用在由驾驶员施加的手动力矩上。
图2中示出伺服电机7，其电机轴9通过传动带10与齿条8耦合，所述齿条可旋转地支承在转向器壳体中。电机轴9如伺服电机其它电气构件一样容纳在电机壳体11中并且可旋转地支承在那里。在与电机轴9伸出电机壳体11的区段相反的一侧上，在电机壳体
11上法兰连接控制电子单元12，伺服电机通过该控制电子单元12控制，并且该控制电子单元可以是控制器的组成部分。在电机壳体11和传动带10之间设置两件式的防水器13，其包括与电机壳体11连接的第一构件13a以及在伸出电机壳体11的区段中抗转动地在电机轴9上的第二构件13b。防水器13的这两个构件13a、13b以迷宫式密封装置的形式共同作用并且一方面可以防止水或蠕动水流轴向沿电机轴9的外壳流入电机壳体11内部并且另一方面可以防止水滴进入朝向皮带10的电机壳体端面区域中。防水器的两个构件13a、13b分别构造成盘状的，其中电机壳体侧的第一构件13a具有比电机轴侧的第二构件13b更大的直径。在朝向皮带10的电机壳体11端面中设置排气孔14,该排气孔用于在安装伺服电机、尤其是在安装控制电子单元12时消除电机壳体11内部中由安装引起的过压。为了防止水滴经由排气孔14进入电机壳体内部，防水器13的壳体侧的构件13a在径向上(参考电机轴纵轴线)沿电机壳体11端面延伸直到覆盖排气孔14。所述两个构件13a、13b共同构成迷宫式密封装置，其可靠地防止水不希望地进入电机壳体内部。电机轴侧的构件13b相对于电机壳体11端面的轴向距离比壳体侧的构件13a相对于电机壳体11端面的轴向距离更大，所述壳体侧的构件适宜直接固定在电机壳体端面上。迷宫式密封装置以下述方式实现:电机壳体侧的第一构件13a与电机轴9相邻地具有一个环绕的、径向向外开口的水收集槽，该水收集槽在朝向轴侧的第二构件13b的一侧上由一个径向壁限定，该径向壁被轴侧的第二构件13b的一个相配的区段搭接。轴侧构件13b的搭接区段确保，例如由环绕的传动带10输送向电机轴方向的水滴进入壳体侧的构件13a上的水收集槽中。进入电机壳体侧的构件13a的端面区域中的水滴流入水收集槽中并且可从那里随重力向下流走或随时间挥发。附图标记列表1转向系统
2方向盘
3转向柱
4转向器壳体
5转向导杆
6前车轮
7伺服电机
8齿条
9电机轴10传动带
11电机壳体
12控制电子单元
13防水器13a构件13b构件14排气孔
权利要求
1.车辆中的转向系统，该转向系统包括用于产生辅助的伺服力矩的伺服电机(7)，该伺服电机(7)的电机轴(9)与转向系统(I)的传递运动的构件(10)耦合，其特征在于，在伺服电机(7)的电机壳体(11)和传递运动的构件(10)之间设置包围电机轴(9)的防水器(13)。
2.根据权利要求1的转向系统，其特征在于，所述防水器(13)的至少一个构件(13b)抗转动地设置在电机轴(9 )上。
3.根据权利要求1或2的转向系统，其特征在于，所述防水器(13)的至少一个构件(13a)与电机壳体(11)固定连接。
4.根据权利要求2和3的转向系统，其特征在于，所述防水器(13)的各构件(13a、13b)在电机轴(9)或电机壳体(11)上以迷宫式密封装置的形式共同作用。
5.根据权利要求1至4之一的转向系统，其特征在于，所述防水器(13)覆盖电机壳体(11)中的至少一个排气孔(14)。
6.根据权利要求1至5之一的转向系统,其特征在于,在电机壳体(11)上设置用于控制伺服电机(7)的控制电子单元(12)。
7.根据权利要求6的转向系统，其特征在于，所述控制电子单元(12)设置在电机壳体(11)的背离防水器(13)的一侧上。
8.根据权利要求1至7之一的转向系统，其特征在于，所述电机轴(9)通过传动带(10)与转向系统(I)的一个构件耦合。
9.根据权利要求1至8之一的转向系统，其特征在于，所述防水器(13)的至少一个构件(13a、13b)构造为塑料件。
10.根据权利要求1至8之一的转向系统，其特征在于，所述防水器(13)的至少一个构件(13a、13b)构造为金属板件。
全文摘要
本发明涉及车辆中的一种转向系统，其包括用于产生辅助的伺服力矩的伺服电机，该伺服电机的电机轴与转向系统的传递运动的构件耦合。在伺服电机的电机壳体和传递运动的构件之间设置包围电机轴的防水器。
文档编号B62D5/04GK103158760SQ20121040584
公开日2013年6月19日 申请日期2012年10月23日 优先权日2011年12月14日
发明者S·沃尔兹, T·波茨尔, A·拉亨迈尔 申请人:Zf操作系统有限公司