[发明专利]车辆中的转向系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的、在车辆中的转向系统。

背景技术

车辆中的、已知的转向系统具有转向轴，驾驶员经由该转向轴通过对方向盘的操纵来预先给定转向角，所述转向角通过转向轴与齿条的耦合而转换成车辆的能转向的车轮的车轮转向角。为了进行转向力辅助，可以使用电伺服电动机，该伺服电动机例如按照DE 197 03 903 A1直接作用于所述转向轴并且向所述转向轴加载辅助的伺服力矩。

发明内容

本发明的目的是，利用简单的设计上的措施借助于紧凑的转向辅助结构来构造一种在车辆中的转向系统。

所述目的按照本发明利用权利要求1的特征来实现。从属权利要求给出了有利的改进方案。

借助于按本发明的转向系统，可以在车辆中将由驾驶员预先给定的转向角转换为能转向的车轮的车轮转向角。所述转向系统包括：一转向主轴或者转向轴，其与能由驾驶员操纵的方向盘相连接；以及一转向导杆，该转向导杆包括齿条，该齿条能由所述转向轴来操纵并且通过该齿条可以在能转向的车轮上设定所期望的转向角。为了进行转向力辅助而使用电伺服电动机，该伺服电动机有利地与转向轴相耦合。在操纵伺服电动机时，向转向轴的旋转运动加载辅助力矩。

在电伺服电动机的电动机轴与转向轴之间的动力耦合通过传动机构构件来实现，所述传动机构构件例如构造为蜗杆和蜗轮，其中所述蜗杆由电动机轴来驱动，并且所述蜗轮能够不可相对转动地与转向轴相连接。按照一种有利的实施方式，所述蜗杆与电动机轴一体构成。

转向轴和伺服电动机可以被容置在共同的轴承壳体中，其中电动机纵轴线有利地至少几乎正交于并且侧向偏置于转向轴轴线延伸。所述伺服电动机可以被保持在轴承壳体的轴承法兰上。尤其以下述方式将伺服电动机容置在轴承壳体中或者上：可以使用具有不同长度的定子的伺服电动机。

处于电子装置电路板上的电子组件用于控制所述电伺服电动机，所述电子装置电路板被保持在所述轴承壳体上。所述电子装置电路板具有凹部，所述转子轴从所述凹部中穿过，其中在安装的状态中所述电子装置电路板的平面至少几乎垂直于所述转向轴的纵轴线。以这种方式设计的转向系统紧凑地构成并且不仅沿着轴向方向而且沿着径向方向-关于转向轴纵轴线-具有较小的尺寸。被集成到轴承壳体中的电子装置电路板不要求较大的结构空间或者要求仅最小尺寸的结构空间。用于接纳转向轴的凹部被安装到轴承壳体中，所述电子装置电路板能够装入到所述凹部中，或者所述凹部能够被电子装置电路板遮盖。

所述转向轴从电子装置电路板中的凹部中穿过，该凹部要么构造成在四周被电子装置电路板包围的孔，或者构造成U形的凹部，该凹部一直延伸到所述电子装置电路板的边缘。

另一个优点在于，由于所述转向轴从电子装置电路板上的凹部中穿过，而使所述电子装置电路板位置正确地定心在轴承壳体中。沿着围绕转向轴纵轴线的旋转方向，可以通过设置在轴承壳体上的止挡或者形状配合连接元件来确定电子装置电路板的所期望的位置。总之，由此简化了安装。

按照一种有利的实施方式来规定，所述电子装置电路板不仅配备了功率电子装置而且配备了控制电子装置。在这种实施变型方案中，不仅功率电子装置而且控制电子装置都处于共同的电路板上，该电路板具有用于使转向轴穿过的凹部。而在一种替代的实施方式中则规定，功率电子装置和控制电子装置例如如此处于不同的、但是有利地相联接的电路板上，使得两个电路板被容置在一共同的电子装置壳体中。具有用于转向轴的凹部的电路板有利地是所述功率电子装置的基座，而第二电路板则接纳着所述控制电子装置。必要时，两个具有功率电子装置或者控制电子装置的电路板彼此折弯地、尤其是以90°角定向。在安装时，功率电子装置和伺服电动机的端子连接片或者连接触点必要时可以在一个共同的工作步骤中被焊接在电子装置电路板上。

按照另一种有利的实施方式，在所述伺服电动机的电动机轴的端面上布置了磁性元件，该磁性元件是转子位置传感装置的一部分，并且为该磁性元件配备了处于电子装置电路板上的、壳体固定地布置的磁场传感器。通过转子位置传感装置，可以确定电动机轴的当前的旋转位置。磁场传感器尤其是处于下述电子装置电路板上，该电子装置电路板正交于电动机轴纵轴线延伸。在此优选涉及一种电路板，该电路板附加于具有用于转向轴的凹部的电路板而设置并且优选与其围成至少几乎90°角。