特表 2024-506730 ステアリング装置を備えた車両のための制御装置、ステアリング装置、およびステアリング装置のための電動モータを冷却する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-14

(54)【発明の名称】ステアリング装置を備えた車両のための制御装置、ステアリング装置、およびステアリング装置のための電動モータを冷却する方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20240206BHJP

   B62D 5/065 20060101ALI20240206BHJP

   B62D 5/18 20060101ALI20240206BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20240206BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B62D5/065 B

B62D5/18

H02K9/19 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023549896

(86)(22)【出願日】2022-01-24

(85)【翻訳文提出日】2023-08-17

(86)【国際出願番号】 EP2022051497

(87)【国際公開番号】W WO2022175024

(87)【国際公開日】2022-08-25

(31)【優先権主張番号】102021103818.9

(32)【優先日】2021-02-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】597007363

【氏名又は名称】クノル－ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｋｎｏｒｒ－Ｂｒｅｍｓｅ Ｓｙｓｔｅｍｅ ｆｕｅｒ Ｎｕｔｚｆａｈｒｚｅｕｇｅ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｍｏｏｓａｃｈｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ８０， Ｄ－８０８０９ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ベアンハート ミラー

【テーマコード（参考）】

3D232

3D333

5H609

【Ｆターム（参考）】

3D232CC50

3D232DA63

3D232DA64

3D232DA67

3D232EB30

3D232EC03

3D232EC22

3D333EB01

3D333ED01

3D333JA03

3D333MA00

5H609BB01

5H609BB19

5H609PP02

5H609PP06

5H609QQ05

5H609QQ10

5H609RR31

5H609RR46

(57)【要約】

ステアリング装置（１０２）を備えた車両（１００）用の制御装置（１１０）が提示され、ステアリング装置（１０２）は、ポンプ（１１２）および電動モータ（１１８）を含むポンプ装置（１０４）と、ギヤ装置（１０６）と、制御装置（１１０）とを含む。制御装置は、ステアリング装置（１０２）の通常動作フェーズ中、電動モータ（１１８）を冷却するために、モータ信号（１４０）を電動モータ（１１８）に供給して電動モータ（１１８）を動作させるように構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアリング装置（１０２）を備えた車両（１００）のための制御装置（１１０）であって、
前記ステアリング装置（１０２）はポンプ装置（１０４）を備え、該ポンプ装置（１０４）は、該ポンプ装置（１０４）の第１の出口ポート（１１４）または第２の出口ポート（１１６）に作動媒体を圧送するポンプ（１１２）と、該ポンプ（１１２）を駆動する電動モータ（１１８）とを備えており、該電動モータ（１１８）は少なくとも部分的に、前記作動媒体によって取り囲まれており、かつ／または周囲が洗い流される状態におかれており、または周囲を洗い流し可能であり、
前記ステアリング装置（１０２）はギヤ装置（１０６）を備え、該ギヤ装置（１０６）は、ステアリングホイールに連結可能な入力軸（１２０）およびピットマンアーム（１２２）に連結可能な出力軸（１２４）と、前記入力軸（１２０）から前記出力軸（１２４）へトルクを伝達するために第１の方向（１２６）および第２の方向（１２８）に移動可能なギヤ部材（１３０）と、第１の作動媒体ポート（１３２）および第２の作動媒体ポート（１３４）とを備え、前記第１の作動媒体ポート（１３２）は、前記作動媒体を使用して前記ギヤ部材（１３０）を前記第１の方向（１２６）に移動させるために、前記第１の出口ポート（１１４）に接続されており、前記第２の作動媒体ポート（１３４）は、前記作動媒体を使用して前記ギヤ部材（１３０）を前記第２の方向（１２８）に移動させるために、前記第２の出口ポート（１１６）に接続されており、
当該制御装置（１１０）は、前記ステアリング装置（１０２）の通常動作フェーズ中、前記電動モータ（１１８）を冷却するために、モータ信号（１４０）を前記電動モータ（１１８）に供給して前記電動モータ（１１８）を動作させるように構成されている、
ステアリング装置（１０２）を備えた車両（１００）のための制御装置（１１０）。

【請求項2】

前記電動モータ（１１８）の少なくとも１つのモータ巻線（２０８）を流れる電流を引き起こす信号として前記モータ信号（１４０）を供給するように構成されており、前記電流が流れた結果として前記電動モータ（１１８）のロータ（２０２）の旋回が生じる、請求項１記載の制御装置（１１０）。

【請求項3】

車両（１００）のためのステアリング装置（１０２）であって、当該ステアリング装置（１０２）は以下の特徴を有する、すなわち、
ポンプ装置（１０４）が設けられており、該ポンプ装置（１０４）は、該ポンプ装置（１０４）の第１の出口ポート（１１４）または第２の出口ポート（１１６）に作動媒体を圧送するポンプ（１１２）と、該ポンプ（１１２）を駆動する電動モータ（１１８）とを備えており、該電動モータ（１１８）は少なくとも部分的に、前記作動媒体によって取り囲まれており、かつ／または周囲が洗い流される状態におかれており、または周囲を洗い流し可能であり、
ギヤ装置（１０６）が設けられており、該ギヤ装置（１０６）は、ステアリングホイールに連結可能な入力軸（１２０）およびピットマンアーム（１２２）に連結可能な出力軸（１２４）と、前記入力軸（１２０）から前記出力軸（１２４）へトルクを伝達するために第１の方向（１２６）および第２の方向（１２８）に移動可能なギヤ部材（１３０）と、第１の作動媒体ポート（１３２）および第２の作動媒体ポート（１３４）とを備え、前記第１の作動媒体ポート（１３２）は、前記作動媒体を使用して前記ギヤ部材（１３０）を前記第１の方向（１２６）に移動させるために、前記第１の出口ポート（１１４）に接続されており、前記第２の作動媒体ポート（１３４）は、前記作動媒体を使用して前記ギヤ部材（１３０）を前記第２の方向（１２８）に移動させるために、前記第２の出口ポート（１１６）に接続されており、
請求項１または２記載の制御装置（１１０）が設けられている、
車両（１００）のためのステアリング装置（１０２）。

【請求項4】

前記電動モータ（１１８）のモータ巻線（２０８）は、前記作動媒体によって取り囲まれており、かつ／または周囲を洗い流し可能である、請求項３記載のステアリング装置（１０２）。

【請求項5】

前記ポンプ（１１２）および前記電動モータ（１１８）は、１つの共通の軸線を有し、かつ／または１つの共通のハウジング（２００）内に配置されている、請求項３または４記載のステアリング装置（１０２）。

【請求項6】

前記ハウジング（２００）は、前記作動媒体を流入口から該ハウジング（２００）の内壁に沿って前記モータ巻線（２０８）へ案内するダクト（２０６）を有し、該ダクト（２０６）は、前記作動媒体を前記モータ巻線（２０８）の周囲で案内するように形成されている、請求項３から５までのいずれか１項記載のステアリング装置（１０２）。

【請求項7】

前記電動モータ（１１８）のロータ（２０２）は複数の永久磁石を有し、特に互いに隣り合う永久磁石は、前記作動媒体を通過させるスリット（２０４）によって離間されている、請求項３から６までのいずれか１項記載のステアリング装置（１０２）。

【請求項8】

前記スリット（２０４）は、前記ロータ（２０２）の旋回時に前記作動媒体を搬送するように形成されている、請求項７記載のステアリング装置（１０２）。

【請求項9】

前記ポンプ（１１２）は双方向液圧ポンプとして形成されている、請求項３から８までのいずれか１項記載のステアリング装置（１０２）。

【請求項10】

前記第１の出口ポート（１１４）と前記第２の出口ポート（１１６）との間に接続された弁（１０８）が設けられている、請求項３から９までのいずれか１項記載のステアリング装置（１０２）。

【請求項11】

前記電動モータ（１１８）は、前記弁（１０８）が開放されているときには前記ピットマンアーム（１２２）を動かさないように構成されている、請求項１０記載のステアリング装置（１０２）。

【請求項12】

請求項３から１１までのいずれか１項記載のステアリング装置（１０２）のための電動モータ（１１８）を冷却する方法（３００）であって、当該方法（３００）は以下のステップを含む、すなわち、
前記電動モータ（１１８）を動作させるために、モータ信号（４０）を前記ステアリング装置（１０２）の前記電動モータ（１１８）に供給するステップ（３０２）を含む、
ステアリング装置（１０２）のための電動モータ（１１８）を冷却する方法（３００）。

【請求項13】

請求項１２記載の方法（３００）を実施および／または制御するように構成されたコンピュータプログラム。

【請求項14】

請求項１３記載のコンピュータプログラムが格納されている機械可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本アプローチは、ステアリング装置を備えた車両のための制御装置、ステアリング装置、およびステアリング装置のための電動モータを冷却する方法に関する。

【0002】

車両のステアリングシステムにおいて、特に中型商用車および大型商用車の、パワーアシストステアリングとも呼ばれる、前車軸ステアリングシステムにおいて、たとえばボール循環式ステアリングギヤを外部の一方向液圧ポンプによって駆動することができる。ポンプとステアリングギヤとの間の接続を、たとえば外部の配管によって行うことができる。付加的に、外部のオイルリザーバがサージタンクとして必要とされる場合がある。かくして、かかるステアリングシステムの個々の構成要素を車両内に分散配置することができる。

【0003】

独国実用新案第２０２０１９１０１５２２号明細書には、車両のための、特に商用車両のための、相応のステアリングアシスト装置が開示されている。

【0004】

このような背景を踏まえ、本アプローチの課題は、ステアリング装置を備えた車両のための改善された制御装置と、改善されたステアリング装置と、電動モータを冷却する改善された方法とを提供することである。

【0005】

この課題は、装置に関する請求項１の特徴を備えた制御装置、請求項３記載のステアリング装置、請求項１２記載の方法、および請求項１３記載のコンピュータプログラムによって解決される。

【0006】

提示されるアプローチによって達成可能な利点とは、ステアリング装置の構成要素のために必要とされる構造スペースを縮小できることにある。

【0007】

よって、ポンプ装置とギヤ装置と制御装置とを含むステアリング装置を備えた車両用の制御装置が提示される。ポンプ装置は、このポンプ装置の第１の出口ポートまたは第２の出口ポートに作動媒体を圧送するポンプと、このポンプを駆動する電動モータとを有し、その際に電動モータは少なくとも部分的に、作動媒体によって取り囲まれており、付加的にまたは択一的に周囲が洗い流される状態におかれており、または周囲を洗い流し可能である。ギヤ装置は、ステアリングホイールに連結可能な入力軸およびピットマンアームに連結可能な出力軸と、入力軸から出力軸へトルクを伝達するために第１の方向および第２の方向に移動可能なギヤ部材と、第１の作動媒体ポートおよび第２の作動媒体ポートとを有し、第１の作動媒体ポートは、作動媒体を使用してギヤ部材を第１の方向に移動させるために、第１の出口ポートに接続されており、第２の作動媒体ポートは、作動媒体を使用してギヤ部材を第２の方向に移動させるために、第２の出口ポートに接続されている。この場合、制御装置は、ステアリング装置の通常動作フェーズ中、電動モータを冷却するために、モータ信号を電動モータに供給して電動モータを動作させるように構成されている。

【0008】

車両をたとえば商用車として実現することができ、たとえば主として物品を搬送するように構成されたトラックとして実現することができる。かかる車両は数トンの重量を有する場合があるので、車両の運転者のステアリング運動をアシストするステアリング装置が有利である。ポンプ装置をたとえば、ステアリング装置を通して作動媒体を移動させるように構成することができる。作動媒体をこの場合にたとえば液圧オイルとして実現することができ、この液圧オイルをたとえば、電動モータの動作中に発生する熱を排出するように構成することができる。第１の出口ポートおよび第２の出口ポートをたとえば、ステアリング装置の管路システムに作動媒体を送出するように構成することができる。この管路システムをその際にたとえば、ホースまたはパイプの形態で実現することができる。車輪が所望の方向に旋回して、たとえば走行方向が可変であるようにする目的で、運転者のステアリング運動を車両の車軸に伝達するように、ギヤ部材を構成することができる。制御装置を、通常動作フェーズ中、ポンプ装置の電動モータに、たとえばモータ信号のような相応の信号を供給するステアリング装置の一部とすることができる。有利にはこれによって、たとえば過熱による損傷を回避することができるよう、電動モータを冷却することができる。通常動作フェーズをたとえば、車両が走行プロセスにある動作状態とすることができるけれども、車両の車両エンジンが動いている動作状態とすることもできる。

【0009】

１つの実施形態によれば制御装置は、電動モータの少なくとも１つのモータ巻線を流れる電流を引き起こすことができる信号として、モータ信号を供給するように構成されており、この電流が流れた結果として電動モータのロータの旋回が生じる。モータ巻線はたとえばコイルと呼ばれる場合もあり、このコイルを通って電流を流すことができる。ロータを有利には旋回可能なロータディスクとして実現することができ、このロータディスクを磁界によって旋回させることができる。磁界をその際にたとえば、モータ巻線を通って流れる電流によって発生させることができる。したがってモータ巻線を通って流れる電流は、ステアリング装置の動作の初期フェーズにおいて作動媒体の加熱に用いることができるロータの管路の加熱が発生するだけでなく、実際にロータの旋回も引き起こすほど強いのが望ましい。

【0010】

さらに車両用のステアリング装置が提示され、このステアリング装置はポンプ装置を有し、このポンプ装置は、このポンプ装置の第１の出口ポートまたは第２の出口ポートに作動媒体を圧送するポンプと、このポンプを駆動する電動モータとを備えており、その際に電動モータは少なくとも部分的に、作動媒体によって取り囲まれており、付加的にまたは択一的に周囲が洗い流される状態におかれている。さらにステアリング装置はギヤ装置を有し、このギヤ装置は、ステアリングホイールに連結可能な入力軸およびピットマンアームに連結可能な出力軸と、入力軸から出力軸へトルクを伝達するために第１の方向および第２の方向に移動可能なギヤ部材と、第１の作動媒体ポートおよび第２の作動媒体ポートとを有する。この場合、第１の作動媒体ポートは、作動媒体を使用してギヤ部材を第１の方向に移動させるために、第１の出口ポートに接続されており、第２の作動媒体ポートは、作動媒体を使用してギヤ部材を第２の方向に移動させるために、第２の出口ポートに接続されている。さらにステアリング装置は、先に述べたバリエーションのうち１つのバリエーションにおける制御装置を有する。

【0011】

ステアリング装置をたとえば、先に挙げたような車両において実現することができる。ステアリング装置はたとえば、先に提示したバリデーションのうち１つのバリエーションにおける制御装置を有することができる。有利にはこれによって、車両内部の構造スペースを効率的に利用することができる。

【0012】

１つの実施形態によれば、電動モータは、作動媒体によって取り囲まれた状態におくことができるモータ巻線を有することができる。つまりこのことは、有利にはモータ巻線から放出された熱を排出し、それによってモータ巻線を冷却する目的で、たとえば作動媒体をモータ巻線の周囲に流すことができる、ということを意味する。この場合に特に好適であるのは、電動モータの動作時に発生する熱をモータ巻線から迅速かつ効率的に排出できるようにする目的で、作動媒体を電動モータのモータ巻線の導体またはモータ巻線のハウジングの導体に直接に接触させることである。

【0013】

１つの実施形態によれば、ポンプおよび電動モータは１つの共通の軸線を有することができ、かつこれらを１つの共通のハウジング内に配置することができる。これによって有利には構造スペースを節約することができ、したがってたとえばポンプ装置を小型化して実現することができる。

【0014】

ハウジングは、作動媒体を流入口からこのハウジングの内壁に沿ってモータ巻線へ案内するダクトを有することができ、このダクトを、作動媒体をモータ巻線の周囲で案内するように形成することができる。有利には作動媒体は、ダクトをハウジングの内壁に配置することによって、搬出すべき熱を放出することができ、したがって作動媒体が新たに少なくともある程度までは冷えるようにすることができる。

【0015】

１つの実施形態によれば、電動モータのロータは複数の永久磁石を有することができ、その際に互いに隣り合う永久磁石を、作動媒体を通過させるスリットによって離間することができる。有利には作動媒体を、このようにしてスリットを通してダクト内に流すことができる。

【0016】

１つの実施形態によれば、ロータの旋回時に作動媒体を搬送するようにスリットを形成することができる。有利には、ロータが旋回するとただちに、つまり電流がモータ巻線を通って流れるとただちに、磁界が発生して永久磁石が磁界から突き放される、というようにして冷却プロセスを開始させることができる。

【0017】

１つの実施形態によればポンプを、双方向液圧ポンプとして形成することができる。有利にはこれによってポンプは、作動媒体をステアリング運動に従い第１の方向または第２の方向に圧送することができる。

【0018】

ステアリング装置はさらに、第１の出口ポートと第２の出口ポートとの間に接続された弁を有することができる。弁をたとえば、一例として緊急時に介入するように形成することができ、または作動媒体の加熱フェーズにおいて弁を動かすように形成することができ、それによってもピットマンアームの操作が行われることはない。

【0019】

１つの実施形態によれば、電動モータは、弁が開放されているときにはピットマンアームを動かすことができない。このようにして、安全保守機能を弁により実現することができる。

【0020】

さらに、先に挙げたバリエーションのうち１つのバリエーションにおけるステアリング装置のための電動モータを冷却する方法が提示される。その際にこの方法は、電動モータを動作させるために、ステアリング装置の電動モータにモータ信号を供給するステップを含む。

【0021】

この方法を、相応にたとえば商用車において使用することができる。

【0022】

この方法をたとえば、ソフトウェアまたはハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアとの混合形態で、たとえば先に挙げたバリエーションのうち１つのバリエーションにおける制御装置に実装することができる。この場合、本明細書で提示する方法の１つのバリエーションのステップを、相応の装置において実施、制御もしくは実現することができる。本アプローチのこの変形実施形態によっても、本アプローチの基礎を成す課題を迅速にかつ効率的に解決することができる。

【0023】

この目的で制御装置は、信号またはデータを処理するための少なくとも１つの計算ユニット、信号またはデータを格納するための少なくとも１つの記憶ユニット、センサからセンサ信号を読み込むための、またはアクチュエータにデータ信号または制御信号を送出するための、センサまたはアクチュエータに対する少なくとも１つのインタフェース、さらに付加的にまたは択一的に通信プロトコルに埋め込まれているデータを読み込むまたは送出するための、少なくとも１つの通信インタフェースを有することができる。計算ユニットをたとえば信号プロセッサ、マイクロコントローラまたは同等のものとすることができ、その際に記憶ユニットをフラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭまたは磁気記憶ユニットとすることができる。データを無線および／または有線で読み込むまたは送出するように、通信インタフェースを構成することができ、この場合、有線のデータを読み込むまたは送出することができる通信インタフェースは、それらのデータをたとえば電気的にまたは光学的に、対応するデータ伝送ラインから読み込むことができ、または対応するデータ伝送ラインに送出することができる。

【0024】

１つの有利な実施形態において、制御装置によって、ステアリング装置のための電動モータを冷却する方法の制御が行われる。この目的で制御装置はたとえば、モータ信号のようなセンサ信号にアクセスすることができる。モータ信号を供給するように構成された供給ユニットのようなアクチュエータを介して、制御が行われる。

【0025】

本明細書で提示されるアプローチの実施例について、図面を参照しながら以下の記載で詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】１つの実施例によるステアリング装置と制御装置とを備えた車両を示す概略図である。

【図2】１つの実施例によるポンプ装置の断面概略図である。

【図3】１つの実施例によるステアリング装置のための電動モータを冷却する方法を示すフローチャートである。

【0027】

本アプローチの好適な実施例の以下の説明では、それぞれ異なる図面に描かれ同様に作用する要素に対し、同じまたは類似した参照符号が用いられ、その際にそれらの要素について繰り返し説明はしない。

【0028】

図１には、１つの実施例によるステアリング装置１０２を備えた車両１００の概略図が示されている。車両１００をたとえば、主として物品を搬送するように構成された商用車として実現することができる。車両１００は数トンの重量になる可能性があることから、車両１００はステアリング装置１０２を有する。ステアリング装置１０２は、車両１００の乗員のステアリングプロセスをアシストするように構成されている。この目的でステアリング装置１０２は、ポンプ装置１０４とギヤ装置１０６と制御装置１１０とを有する。単に任意選択的に、ステアリング装置１０２は弁１０８を有する。

【0029】

ポンプ装置１０４は、作動媒体をポンプ装置１０４の第１の出口ポート１１４または第２の出口ポート１１６に圧送するポンプ１１２と、このポンプ１１２を駆動するように構成された電動モータ１１８とを含む。ポンプ１１２を、たとえば双方向液圧ポンプとして実現することができる。ギヤ装置１０６は、ステアリングホイールに連結可能な入力軸１２０と、ピットマンアーム１２２に連結可能な出力軸１２４とを有する。さらにギヤ装置１０６は、入力軸１２０から出力軸１２４へトルクを伝達するために第１の方向１２６および第２の方向１２８に可動なギヤ部材１３０を有する。さらにギヤ装置１０６は、第１の作動媒体ポート１３２および第２の作動媒体ポート１３４を含み、この場合、第１の作動媒体ポート１３２は、作動媒体を使用してギヤ部材１３０を第１の方向１２６に移動させるために、第１の出口ポート１１４に接続されており、第２の作動媒体ポート１３４は、作動媒体を使用してギヤ部材１３０を第２の方向１２８に移動させるために、第２の出口ポート１１６に接続されている。ステアリング装置１０２はさらに制御装置１１０を有し、この制御装置１１０は、ステアリング装置１０２の通常動作フェーズ中、電動モータ１１８を冷却するために、モータ信号１４０を電動モータ１１８に供給して電動モータ１１８を動作させるように構成されている。

【0030】

任意選択的にステアリング装置１０２は、この実施例によれば第１の出口ポート１１４と第２の出口ポート１１６との間に接続された弁１０８を有する。つまりこのことは、弁１０８は本実施例によれば第１の弁ポート１３６と第２の弁ポート１３８とを有する、ということを意味する。本実施例によれば、第１の弁ポート１３６は、第１の出口ポート１１４と第１の作動媒体ポート１３２との間に配置されている。これと同様に本実施例によれば、第２の弁ポート１３８は、第２の出口ポート１１６と第２の作動媒体ポート１３４との間に配置されている。任意選択的に制御装置１１０は本実施例によれば、通常動作フェーズ中、ピットマンアーム１２２を動かすために、電動モータ１１８を動作させるモータ信号１４０を電動モータ１１８に供給し、弁１０８を閉鎖させる弁閉鎖信号１４４を弁１０８に供給するように構成されている。択一的な実施例によれば、制御装置１１０は、たとえば緊急状況において、弁１０８を開放するために弁開放信号１４２を弁１０８に供給するように構成されており、これによってステアリング運動が阻止される。つまりこのことが意味するのは、弁１０８は通常動作フェーズ中、作動媒体の通流をブロックし、その結果、作動媒体は本実施例によれば、ギヤ装置１０６を通って圧送され、車両１００の運転者により予め設定されたステアリング方向１４６が、ステアリングロッド１４８を介して車輪１５０に伝達される、ということである。

【0031】

本実施例によれば入力軸１２０は、たとえば、車両１００のここには図示されていないステアリングコラムからステアリング装置１０２にトルクを導入するように構成されており、このステアリングコラムに入力軸１２０を接続可能であり、またはこのステアリングコラムに入力軸１２０が接続されている。入力軸１２０を介して導入されるトルクは、入力トルクと呼ばれることもある。入力軸１２０は本実施例によれば、ステアリングシステムのステアリングコラムを介して、車両１００のここには図示されていないステアリングホイールに接続されており、もしくは機械的に結合されている。出力軸１２４は本実施例によれば、ステアリング装置１０２からトルクを導出するように、もしくはピットマンアーム１２２へトルクを出力するように構成されている。出力軸１２４を介して導出されるトルクは、出力トルクまたは出力と呼ばれることもある。ギヤ部材１３０は本実施例によれば、入力軸１２０から出力軸１２４へトルクを機械的に伝達するように、かつ／または入力トルクを出力トルクに変換するように、構成されている。

【0032】

さらに制御装置１１０は本実施例によれば、電動モータ１１８のモータ巻線を流れる電流を引き起こす信号としてモータ信号１４０を供給するように構成されており、この電流が流れた結果として電動モータ１１８のロータの旋回が生じる。制御装置１１０は本実施例によれば任意選択的に、たとえば温度を示す温度信号１５２を読み取るように構成されている。温度信号１５２は本実施例によれば温度センサ１５４から、たとえば温度計から、制御装置１１０に供給される。温度センサ１５４は本実施例によれば、ポンプ装置１０４の一部として実現されているか、または実現可能である。択一的に温度センサ１５４を、別の手法で車両１００内に配置することもできる。任意選択的にポンプ装置１０４はさらに入口ポート１５６を有し、この入口ポート１５６を介してポンプ装置１０４は本実施例によれば、作動媒体を蓄えるリザーバタンク１５８に接続されている。本実施例によれば、制御装置１１０はさらに、たとえば車両１００の冷間始動を示す始動信号１６０に応答して、通常動作フェーズをアクティベートするように構成されている。

【0033】

換言すれば、オイル循環によって電動モータ１１８を冷却する可能性が提示される。つまりこのことが意味するのは、車両、たとえばトラック、のステアリングに適用するために、たとえばここではギヤ装置１０６と呼ばれる、たとえば電気液圧作動式のステアリングギヤが、双方向で動作するポンプ装置１０４を介して、たとえば液圧ポンプによって制御される、ということである。本明細書では第１の出口ポート１１４および第２の出口ポート１１６と呼ばれるポンプ装置１０４の両方のポートは、ギヤ装置１０６に接続されており、もっと正確に言えば、古典的な公知のステアリングギヤの少なくとも１つのシリンダに接続されている。ポンプ１１２を駆動する電動モータ１１８は、リザーバ容器または膨張容器とも呼ばれるリザーバタンク１５８の作動媒体によって取り囲まれている。この場合、電動モータ１１８の廃熱は作動媒体を介して排出され、その際に電動モータ１１８がオイル循環のために一緒に利用される。

【0034】

図２には、１つの実施例によるポンプ装置１０４の断面概略図が示されている。ここに図示したポンプ装置１０４を、図１において説明したポンプ装置１０４に類似させることができ、または図１において説明したポンプ装置１０４に相応させることができる。本実施例によれば、ポンプ１１２がポンプ装置１０４の中央に配置されており、電動モータ１１８と固定的に接続されている。ポンプ１１２および電動モータ１１８はこの場合、ハウジング２００内に配置されており、このハウジング２００は、ポンプ１１２も電動モータ１１８も取り囲んでおり、これらは１つの共通の軸線を有する。ハウジング２００は本実施例によれば、外壁に複数のリブ２０１を有し、これらのリブ２０１は冷却効果を高めるように構成されている。したがってこれらのリブ２０１は、熱を周囲に伝達する目的で、ハウジング２００の表面積拡大を向上させるように構成されている。

【0035】

電動モータ１１８に面する側で、ポンプ１１２はカバーで覆うように電動モータ１１８のＴ字型の結合箇所に接続されている。この結合箇所において電動モータ１１８のロータ２０２が、ポンプ１１２に対し垂直に配向された軸線２０３上に配置されている。ロータ２０２はこの場合にたとえば、通常運転フェーズにおいてポンプ１１２を中心に旋回するロータディスクとして形成されている。その一方でロータ２０２は本実施例によれば複数の永久磁石を有しており、この場合、互いに隣り合う永久磁石は、作動媒体を通過させるスリット２０４によって離間されている。スリット２０４はその際、ロータ２０２の旋回時に作動媒体を搬送するように形成されている。本実施例によればハウジング２００は、作動媒体を流入口からハウジング２００の内壁に沿って電動モータ１１８のここには図示されていないモータ巻線２０８へ案内するダクト２０６を有する。この場合、ダクト２０６は、作動媒体をモータ巻線２０８の周囲に案内するように形成されている。作動媒体の流れ方向はこの場合、図示された矢印２１０によって表される。本実施例によればこれによって、たとえば良好な熱結合を可能にする目的で、モータ巻線２０８が作動媒体によって取り囲まれている、ということも明確に示される。以上をまとめると、ポンプ１１２は、ポンプ出口２１２から出てダクト２０６を通りハウジング２００の壁に沿ってモータ巻線２０８の方向に作動媒体を圧送し、１つの実施例によればこの壁において作動媒体が冷える。そこから作動媒体は本実施例によれば、モータ巻線２０８の周囲を流れ、スリット２０４を通ってハウジング壁の方向で、たとえば熱交換器２１４を通って、ポンプ出口２１２まで流れる。モータ巻線２０８が給電されることで、通常運転フェーズにおいて磁界が発生する。複数の永久磁石は、それらの極性に基づき磁界から突き放されるので、旋回可能なロータ２０２が旋回する。このようにして本実施例によれば、作動媒体の循環が行われ、この循環によって他方では、通常運転フェーズ中に発生する電動モータ１１８の熱が排出される。熱交換器２１４は、この熱交換器２１４のそばを通って流れる作動媒体によって、さらにいっそう高い熱排出を可能にし、ひいては冷却プロセスをアシストするように構成されている。

【0036】

ポンプ装置１０４内部に電動モータ１１８が組み込まれることから、ポンプ１１２および電動モータ１１８の冷却は制限されたかたちでしか可能でないため、本明細書で説明するアプローチが提示される。作動媒体内に電動モータ１１８を支承することによって、本実施例によれば冷却能力が著しく高められる。ポンプ１１２近くの熱交換器２１４から出発して作動媒体を圧送することによって、ダクト２０６は加熱された作動媒体を、シリンダ状に形成されたハウジング２００の内壁全体に沿って案内して冷却する。作動媒体はその後の経路においてモータ巻線２０８の周囲を流れ、それらを冷却する。ロータ２０２において回転する永久磁石間のスリット２０４は、本実施例によればオイル循環のための駆動部として用いられるので、スリット２０４は循環ポンプの機能を果たす。

【0037】

図３には、１つの実施例によるステアリング装置のための電動モータを冷却する方法３００のフローチャートが示されている。ステアリング装置を、図１において説明したステアリング装置に対応させることができ、それに応じてこのステアリング装置は、図２において説明したようなポンプ装置を有することができる。つまり方法３００は、このポンプ装置を制御するように構成されている。方法３００によって、電動モータを冷却するために作動媒体を使用する可能性がもたらされる。この目的で方法３００は、電動モータを動作させるために、ステアリング装置の電動モータにモータ信号を供給するステップ３０２を含む。

【0038】

１つの実施例が、第１の特徴と第２の特徴との間に「および／または」の結合を含むならば、このことは、この実施例は１つの実施形態によれば第１の特徴も第２の特徴も有し、さらに別の１つの実施形態によれば第１の特徴のみかまたは第２の特徴のみを有する、というように読まれるべきものである。

【符号の説明】

【0039】

１００ 車両
１０２ ステアリング装置
１０４ ポンプ装置
１０６ ギヤ装置
１０８ 弁
１１０ 制御装置
１１２ ポンプ
１１４ 第１の出口ポート
１１６ 第２の出口ポート
１１８ 電動モータ
１２０ 入力軸
１２２ ピットマンアーム
１２４ 出力軸
１２６ 第１の方向
１２８ 第２の方向
１３０ ギヤ部材
１３２ 第１の作動媒体ポート
１３４ 第２の作動媒体ポート
１３６ 第１の弁ポート
１３８ 第２の弁ポート
１４０ モータ信号
１４２ 弁開放信号
１４４ 弁閉鎖信号
１４６ ステアリング方向
１４８ ステアリングロッド
１５０ 車輪
１５２ 温度信号
１５４ 温度センサ
１５６ 入口ポート
１５８ リザーバタンク
１６０ 始動信号
２００ ハウジング
２０１ リブ
２０２ ロータ
２０３ 軸線
２０４ スリット
２０６ ダクト
２０８ モータ巻線
２１０ 矢印
２１２ ポンプ出口
２１４ 熱交換器
３００ 方法
３０２ モータ信号を供給するステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】