专利名称：一种沙滩车的转向柱式电动助力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种沙滩车的转向柱式电动助力装置。
背景技术：
目前世界上汽车转向系统中使用的助力转向机构有液压动力转向(Hydraulic electric power steering,简禾尔 HPS)系统，电动转向(Electric Power Steeering,简禾尔 EPS)系统。电动转向EPS又分转向柱式电动动力转向系统(Columnit assist typeelectric power steering with compact size and light-weigt,简禾尔 C-EPS),小齿轮式电动动力转向系统(Pinion assist typeelectric power steering,简禾尔 P-EPS), E-VGR—体式齿条电动动力转向系统 E_VGR(Electroic control-type, gearratio-variable steering) integrated rack direct typeelectric power steering 简禾尔 RD-EPS 等。近几年来随着EPS技术不断发展成熟，EPS与HPS相比以技术先进，安全性好，路感好，节能环保广泛应用于汽车行业，尤其在轻型车，中型车有取代HPS的趋势，它较之HPS 唯一的不足是HPS液压油高压下助力，所以它本能的是防水的，而EPS是电动的，本能上是不防水的。这项缺点曾一度制约了它的使用领域，例如沙滩车这种对C-EPS系统没有挡护板或挡护简漏，工作的环境又常在沙滩泥水中浸泡的车型来讲，一般的不防水型的EPS设计是不能使用的。C-EPS内部包括一个E⑶控制器，E⑶根据扭矩传感器，车速传感器传出的信号，确定转向助力的大小和方向，并将转向助力的大小和方向的信号控制电机电流驱动负荷完成动力辅助转向操作。当发现异常时，ECU将自动关闭电机，终止电动助力转向工作，此时靠人力仍可机械转向。C-EPS的防水性设计主要考虑到E⑶的防水性，目前通常的做法是将E⑶的外部涂上涂胶，使ECU本身跟外部环境隔离。但ECU是由许多芯片及电器元件组成，微电脑工作起来会有热量，涂胶密封会降低ECU的降热性，ECU在工作过程中温度上升很快，会把电器元件烧坏大大降低了寿命，同时也使其的工作稳定性下降。所以设计ECU防水密封时必须要考虑它的散热性。另外信号线、导线共13根，接叉件接口端13对。每处都要采取防水性密封设计，结构细节多而且难，成本高，批生产技术质量控制难度大。一旦其中一处防水性密封失效ECU 将整体失效。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种具有防水性的且散热性好的沙滩车的转向柱式电动助力装置。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，包括ECU控制器、扭矩传感器和电机，所述的扭矩传感器连接在转向柱上，所述的电机和转向柱之间设有能将电机的动力传递至转向柱的传动机构，所述的ECU控制器和扭矩传感器、电机相连，其特征在于，本电动助力装置还包括一个设置在转向柱外侧的集成座， 所述的扭矩传感器、电机和传动机构都位于集成座内部，所述的ECU控制器设置在驾驶室内且位于集成座外部。本装置的工作原理如下扭矩传感器检测转向柱的转动时的扭矩状况，并将信号传递至ECU控制器，ECU控制器还与汽车上固有的车速传感器相连，ECU根据扭矩传感器， 车速传感器传出的信号，确定转向助力的大小和方向，并控制电机完成动力辅助转向操作。 E⑶控制器内部包含很多的电子元件，防水性很差且又需要散热，将E⑶控制器独立的设置在集成座的外部且设置在驾驶室内，因为驾驶室的位置相对于集成座的位置更高，放置在驾驶室内能够避免接触到水，同时驾驶室内空间比较大，不影响ECU控制器的散热性。所以本装置能够实现防水性和散热性的有机结合。在上述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置中，所述的ECU控制器放置在驾驶员座椅的下方。驾驶员座椅的下方具有一定的空间，将ECU控制器放置在该位置后能够节省驾驶室内的空间，避免其他的物件碰到ECU控制器，同时驾驶员的座位相对更高一点，更能够使ECU控制器避免接触海水。在上述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置中，所述的驾驶员座椅下方设有密闭的坐垫腔，所述的E⑶控制器设置在坐垫腔内。坐垫腔可以设计成密封的，密封性比较好，且工艺难度较低，将E⑶控制器放置在坐垫腔内后，由于坐垫腔内的空间也比较大，方便ECU控制器散热，所以不会影响到ECU控制器的散热性。在上述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置中，作为另一种方案，所述的ECU 控制器放置在仪表盘内。仪表盘的位置比驾驶员座椅更高，仪表盘通常为一个塑料的壳体， 将ECU控制器放置在仪表盘的壳体内，能使使ECU控制器避免受到外部物件的误伤，同时也不会降低ECU控制器的散热性和防水性。在上述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置中，所述的传动机构包括蜗轮和蜗杆，所述的蜗轮和蜗杆分别与电机的输出轴和转向柱相连。电机通过蜗轮和蜗杆的传动能够改变转速和转向，这样电机能够更好的集成在集成座内。在上述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置中，所述的ECU控制器和扭矩传感器、电机通过信号线和导线相连接，所述的信号线和导线的外侧包裹有一层不透水的包膜。 由于将ECU控制器设置在集成座的外部，所以会有部分的信号线和导线裸露在集成座的外部，在信号线和导线的外部包裹有包膜后能够更好的提高信号线和导线的防水性。在上述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置中，所述的坐垫腔的侧壁上设有若干个通孔，所述的信号线和导线穿设在通孔内。在上述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置中，所述的电机为伺服电机。与现有技术相比，本装置将E⑶控制器独立的设置在集成座的外部且设置在驾驶员的座位上，因为驾驶室的位置相对于集成座的位置更高，放置在驾驶室内能够避免接触到水，同时驾驶室内空间比较大，不影响ECU控制器的散热性，所以本装置能够实现防水性和散热性的有机结合。
图1是本沙滩车的转向柱式电动助力装置的结构示意图。[0020]图中，1、E⑶控制器；2、集成座；3、转向柱；4、扭矩传感器；5、电机；6、驾驶员座椅；7、坐垫腔；8、信号线。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。实施例一如图1所示，本沙滩车的转向柱式电动助力装置包括E⑶控制器1、扭矩传感器4 和电机5，本实施例中，电机5为伺服电机5。扭矩传感器4连接在转向柱3上，电机5和转向柱3之间设有能将电机5的动力传递至转向柱3的传动机构，ECU控制器1和扭矩传感器 4、电机5相连，本电动助力装置还包括一个设置在转向柱3外侧的集成座2，扭矩传感器4、 电机5和传动机构都位于集成座2内部，ECU控制器1设置在驾驶室内且位于集成座2外部，本实施例中，ECU控制器1放置在驾驶员座椅6的下方。E⑶控制器1和扭矩传感器4、电机5通过信号线8和导线相连接，信号线8 一共具有三根，导线一共具有4根。信号线8和导线的外侧包裹有一层不透水的包膜。由于将 ECU控制器1设置在集成座2的外部，所以会有部分的信号线8和导线裸露在集成座2的外部，在信号线8和导线的外部包裹有包膜后能够更好的提高信号线8和导线的防水性。驾驶员座椅6下方设有密闭的坐垫腔7，E⑶控制器1设置在坐垫腔7内。坐垫腔 7的侧壁上设有若干个通孔，信号线8和导线穿设在通孔内。驾驶员座椅6的下方具有一定的空间，将ECU控制器1放置在该位置后能够节省驾驶室内的空间，避免其他的物件碰到 ECU控制器1，同时驾驶员的座位相对更高一点，更能够使ECU控制器1避免接触海水。坐垫腔7可以设计成密封的，密封性比较好，且工艺难度较低，将E⑶控制器1放置在坐垫腔7 内后，由于坐垫腔7内的空间也比较大，方便ECU控制器1散热，所以不会影响到ECU控制器1的散热性。本实施例中，传动机构包括蜗轮和蜗杆，蜗轮和蜗杆分别与电机5的输出轴和转向柱3相连。电机5通过蜗轮和蜗杆的传动能够改变转速和转向，这样电机5能够更好的集成在集成座2内。本装置的工作原理如下扭矩传感器4检测转向柱3的转动时的扭矩状况，并将信号传递至E⑶控制器1，E⑶控制器1还与汽车上固有的车速传感器相连，E⑶根据扭矩传感器4，车速传感器传出的信号，确定转向助力的大小和方向，并控制电机5完成动力辅助转向操作。ECU控制器1内部包含很多的电子元件，防水性很差且又需要散热，将ECU控制器1独立的设置在集成座2的外部且设置在驾驶员座椅6的下方的坐垫腔7内，因为驾驶员座椅6的位置相对于集成座2的位置更高，放置在驾驶员座椅6内能够避免接触到水，同时坐垫腔7内的空间比较大，不影响ECU控制器1的散热性。所以本装置能够实现防水性和散热性的有机结合。实施例二 本实施例大致内容和实施例一相同，所不同之处在于，本实施例中ECU控制器1放置在仪表盘内。仪表盘的位置比驾驶员座椅6更高，仪表盘通常为一个塑料的壳体，将ECU 控制器1放置在仪表盘的壳体内，能使使ECU控制器1避免受到外部物件的误伤，同时也不会降低ECU控制器1的散热性和防水性。 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求1.一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，包括ECU控制器(1)、扭矩传感器⑷和电机 (5)，所述的扭矩传感器(4)连接在转向柱C3)上，所述的电机( 和转向柱C3)之间设有能将电机(5)的动力传递至转向柱(3)的传动机构，所述的ECU控制器⑴和扭矩传感器、电机(5)相连，其特征在于，本电动助力装置还包括一个设置在转向柱(3)外侧的集成座O)，所述的扭矩传感器、电机( 和传动机构都位于集成座O)内部，所述的ECU控制器(1)设置在驾驶室内且位于集成座(2)外部。
2.根据权利要求1所述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，其特征在于，所述的 ECU控制器(1)放置在驾驶员座椅(6)的下方。
3.根据权利要求2所述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，其特征在于，所述的驾驶员座椅(6)下方设有密闭的坐垫腔(7)，所述的ECU控制器⑴设置在坐垫腔(7)内。
4.根据权利要求1所述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，其特征在于，所述的 ECU控制器(1)放置在仪表盘内。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，其特征在于，所述的传动机构包括蜗轮和蜗杆，所述的蜗轮和蜗杆分别与电机(5)的输出轴和转向柱⑶相连。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，其特征在于，所述的ECU控制器(1)和扭矩传感器、电机(5)通过信号线(8)和导线相连接，所述的信号线(8)和导线的外侧包裹有一层不透水的包膜。
7.根据权利要求3所述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，其特征在于，所述的坐垫腔(7)的侧壁上设有若干个通孔，所述的信号线(8)和导线穿设在通孔内。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，其特征在于，所述的电机(5)为伺服电机。
专利摘要本实用新型提供了一种沙滩车的转向柱式电动助力装置，属于机械技术领域。它解决了现有的转向柱式电动助力装置的ECU控制器防水机构散热性差等技术问题。本沙滩车的转向柱式电动助力装置，包括ECU控制器、扭矩传感器和电机，扭矩传感器连接在转向柱上，电机和转向柱之间设有能将电机的动力传递至转向柱的传动机构，ECU控制器和扭矩传感器、电机相连，本电动助力装置还包括一个设置在转向柱外侧的集成座，扭矩传感器、电机和传动机构都位于集成座内部，ECU控制器设置在驾驶室内且位于集成座外部。本装置不影响ECU控制器的散热性，能够实现防水性和散热性的有机结合。
文档编号B62D5/04GK201999056SQ20112001316
公开日2011年10月5日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者张玉珍 申请人:浙江双辉剑机械有限公司