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EP-3804096-B1 - ELECTROMECHANICAL MOTOR VEHICLE STEERING SYSTEM COMPRISING HOUSING PARTS THAT ARE INTERCONNECTED BY MEANS OF TAPERED INTERFERENCE FIT

EP3804096B1EP 3804096 B1EP3804096 B1EP 3804096B1EP-3804096-B1

Inventors

  • BLANK, Katrin
  • Schweitzer, Dominik

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20190604

Claims (12)

  1. An electromechanical motor vehicle steering system (1) comprising an electric motor (9) and an electronic control unit (13), wherein the electromechanical motor vehicle steering system (1) is at least partially surrounded by housing parts (90, 130), wherein at least two of the housing parts (90, 130) are connected to one another by interference fit, which is at least partly a tapered interference fit, characterized in that the tapered interference fit is formed by means of two corresponding tapered joining surfaces (19, 20) which form a setting angle (β), wherein the setting angle (β) ranges from 0.5° - 5°.
  2. The electromechanical motor vehicle steering system (1) as claimed in claim 1, characterized in that the interference fit has an oversize.
  3. The electromechanical motor vehicle steering system (1) as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the interference fit is a tapered interference fit and has a joining distance (d) comprising a joining distance without force (b) and a push-on distance (a), wherein the joining distance without force (b) is greater than the push-on distance (a).
  4. The electromechanical motor vehicle steering system (1) as claimed in one of the preceding claims, characterized in that an internal part (90, 130) of the housing parts (90, 130) connected by means of the interference fit has a peripheral shoulder (17) which delimits the joining distance (d).
  5. The electromechanical motor vehicle steering system (1) as claimed in one of the preceding claims, characterized in that in the longitudinal direction (50) the interference fit is a combination of a cylindrical interference fit and a tapered interference fit.
  6. The electromechanical motor vehicle steering system (1) as claimed in claim 5, characterized in that an annular groove with an inserted O-ring is provided in the region of the cylindrical press connection for sealing between the housing parts (90, 130).
  7. The electromechanical motor vehicle steering system as claimed in one of the preceding claims, characterized in that a motor housing (90) surrounding the electric motor (9) is connected to a housing part (130) surrounding the electronic control unit (13) by means of the interference fit.
  8. A method for connecting housing parts of an electromechanical motor vehicle steering system (1) comprising an electric motor (9) and an electronic control unit (13), characterized in that the following steps are provided: • providing two housing parts (90, 130) as an internal part (90, 130) and an external part (90, 130), wherein the external part (90, 130) has an opening (14) with an at least partially tapered internal surface (19) which tapers when it passes into the opening (14), and wherein the internal part (90, 130) has a corresponding taper (16) with a tapered seat surface (20), • positioning the external part (90, 130) on the internal part (90, 130) and pressing the external part (90, 130) onto the internal part (90, 130) with a defined axial joining force, wherein the corresponding tapered joining surfaces (19, 20) form a setting angle (β), characterized in that the setting angle (β) ranges from 0.5° - 5°.
  9. The method as claimed in claim 8, characterized in that the interference fit has an oversize.
  10. The method as claimed in one of the preceding claims 8 to 9, characterized in that the interference fit is exclusively a tapered interference fit and has a joining distance (d) comprising a joining distance without force (b) and a push-on distance (a), wherein the joining distance without force (b) is greater than the push-on distance (a).
  11. The method as claimed in one of the preceding claims 8 to 10, characterized in that the internal part (90, 130) has a peripheral shoulder (17) which delimits the joining distance (d).
  12. The method as claimed in one of the preceding claims 8 to 11, characterized in that the two housing parts (90, 130) are a motor housing (90) surrounding the electric motor (9) and a housing part (130) surrounding the electronic control unit (13).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Verbinden von Gehäuseteilen einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10. Elektromechanische Kraftfahrzeugservolenkungen weisen Servoeinheiten auf, die als Hilfskraftunterstützungseinrichtung an einem Ritzel oder einer Zahnstange des Lenkgetriebes angeordnet sein können. Die Servoeinheit weist dabei neben einem Elektromotor eine zur Berechnung der Lenkunterstützung elektronische Steuereinheit (ECU) auf. Die Gehäuseteile der Bauteile müssen eine ausreichend stabile Verbindung aufweisen, die idealerweise eine geschlossene ECU ermöglicht. Zudem ist es wünschenswert, dass das Powerpack, umfassend den Motor und die ECU, zylindrisch ist, damit es möglichst variabel einsetzbar ist. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, beispielsweise aus der Offenlegungsschrift US 2016 065 027 A1, ein mehrteiliges Elektromotorgehäuse, welches mit einem ECU-Gehäuse verbunden ist, über mehrere Bolzen mechanisch zu verbinden. Als nachteilig erweist sich diese Lösung, da über undichte Bereiche Schmutz und Wasser eindringen und die Komponenten schädigen kann. Weiterhin wird für eine derartige Verbindung viel Bauraum benötigt. Aus dem Stand der Technik ist es zudem bekannt, das ECU-Gehäuse in das Elektromotorgehäuse mittels einer zylindrischen Pressverbindung einzubringen. Beim Fügen von Motorgehäuse und ECU-Gehäuse treten sehr hohe Prozesskräfte auf, die verhindern, dass gleichzeitig auch andere Fügeprozesse (z. B. von Steckkontakten für die elektrische Verbindung) sicher durchgeführt und überwacht werden können. Zudem muss die Länge der Pressverbindung ausreichend groß gewählt werden, damit die gewünschte Stabilität der Verbindung erreicht werden kann. Aus der EP 1 919 037 A2 ist es bekannt, zwei Gehäuseteile einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung mittels eines Pressverbands zu verbinden. Zur Erzeugung des Pressverbands müssen jedoch enge Toleranzen eingehalten werden, was fertigungstechnisch aufwendig ist. Die Abdichtung erfordert zusätzlichen Aufwand. Aus der US 4,017,964 A ist eine Ausbildung des Pressverbands als Kegelpressverband bekannt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer verbesserten mechanischen Verbindung zwischen den Gehäuseteilen einer elektromechanischen Kraftfahrzeugservolenkung anzugeben, das eine stabile, kompakte und dichte Verbindung ermöglicht, die in ihrer Herstellung einfach und gut überwachbar ist. Diese Aufgabe wird von einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren zum Verbinden von Gehäuseteilen einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Demnach ist eine elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung umfassend einen Elektromotor und eine elektronische Steuereinheit, vorgesehen, wobei die elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung zumindest teilweise von Gehäuseteilen umgeben ist, und mindestens zwei der Gehäuseteile mittels eines Pressverbands verbunden sind, der Pressverband zumindest teilweise ein Kegelpressverband ist, der mittels zweier korrespondierender kegeliger Fügeflächen gebildet ist, die einen Einstellwinkel bilden. Der Pressverband ist bevorzugt ein Längspressverband. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Einstellwinkel in einem Bereich von 0,5°-5° liegt. Der Kegelpressverband ermöglicht eine stabile, kompakte und dichte Verbindung der beiden Gehäuseteile. Die auftretenden Prozesskräfte sind deutlich geringer als bei einer rein zylindrischen Pressverbindung. Dies hat den Vorteil, dass andere Fügeprozesse sicherer durchgeführt und überwacht werden können. Zudem können unempfindliche Teile der ECU in den durch die Pressverbindung entstehenden Raum gelegt werden, wodurch ein kompaktes Design des Powerpacks erzielt werden kann. Der Kegelpressverband ist mittels zweier korrespondierenden kegeligen Fügeflächen gebildet, die einen Einstellwinkel grösser 0° annehmen, der erfindungsgemäß in einem Bereich von 0,5°-5°, insbesondere in einem Bereich von 1°-3° liegt. Der Einstellwinkel der beiden Fügeflächen stimmt bevorzugt überein. Es ist vorteilhaft, wenn der Pressverband ein Übermaß aufweist. Das Übermaß ist von dem Fügeweg und dem Einstellwinkel abhängig. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Pressverband ausschließlich ein Kegelpressverband mit einem Fügeweg umfassend einen kraftlosen Fügeweg und einen Aufschubweg, wobei der kraftlose Fügeweg größer ist als der Aufschubweg. Der Fügeweg beschreibt die komplette axiale Eindringtiefe des einen Gehäuseteils in das jeweilige andere Gehäuseteil. Dies hat den Vorteil, dass die Fügekraft erst am Ende des Fügewegs ansteigt. Andere Fügevorgänge können insbesondere während des kraftlosen Fügewegs kontrolliert durchgeführt werden. Das Übermaß läss