用于汽车助力电机的连接机构的制作方法

1.本公开属于汽车设计领域，特别涉及一种用于汽车助力电机的连接机构。


背景技术：

2.随着消费者对汽车舒适性的要求越来越高，车辆的振动噪声问题，越来越被消费者所关注。而方向盘作为驾驶员与车辆的重要交互位置，也成为了重点考察对象。对于方向盘而言，其考察的关键技术指标，即为车辆行驶过程中，方向盘的振动情况。
3.相关技术中，为了减小车辆行驶过程中方向盘的振动，同时也为了追求更好的舒适操控性，越来越多的车辆采用助力电机来辅助转向。即将助力电机通过连接机构与方向盘安装配合在一起。常见的连接机构一般包括管柱和仪表盘支架，仪表盘支架套装在管柱外壁，以将管柱和助力电机固定在仪表盘下，管柱的一端与方向盘相连，管柱的另一端和转向传动轴相连，管柱的中部与助力电机传动连接。在驾驶员通过方向盘转动旋转管柱时，助力电机同步驱动管柱旋转，以达到助力的作用。
4.然而，助力电机在使用时，由于助力电机质量相对较大，且助力电机内部的涡轮蜗杆传动机构在对管柱进行助力时，会导致助力电机的质心相对于管柱的转动轴线存在一定的偏心，进而使得管柱与方向盘之间发生偏心。而采用上述连接机构安装助力电机时，由于该连接机构是通过仪表盘支架套在管柱外，然后再将其与助力电机安装在一起，所以，该连接机构并不能使得助力电机的质心与管柱的旋转中心保持同心，以致使得管柱与助力电机之间发生偏心，这样反而会进一步恶化助力电机对方向盘振动的影响，进而使得方向盘产生不舒适震动感而影响驾驶的舒适性。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种用于汽车助力电机的连接机构，可以提升汽车的转向系统的模态刚度，以此进一步改善方向盘本体的振动大小。所述技术方案如下：
6.本公开实施例提供了一种用于汽车助力电机的连接机构，所述连接机构包括转向组件和连接组件；
7.所述转向组件包括管柱和转向传动轴，所述管柱的第一端用于与汽车的方向盘相连，所述管柱的第二端穿过所述汽车的助力电机并与所述转向传动轴的一端相连；
8.所述连接组件套装在所述管柱的外壁，且可相对所述管柱转动，所述连接组件的一侧用于连接所述汽车的仪表盘组件，另一侧具有两个相对布置的定位孔，所述定位孔中插装螺栓以将所述连接组件与所述助力电机相连，两个所述定位孔的轴线与所述管柱及所述转向传动轴之间的连接面位于同一水平面内。
9.在本公开的又一种实现方式中，所述连接组件包括管柱支架和仪表盘支架；
10.所述管柱支架与所述管柱的外壁转动配合，且靠近所述管柱的第一端；
11.所述仪表盘支架的一部分与所述管柱支架相连，以将所述管柱夹设在所述仪表盘支架和所述管柱支架之间，所述定位孔位于所述仪表盘支架的另一部分。
12.在本公开的又一种实现方式中，所述管柱支架包括底板和两个侧连接板，所述底板位于所述管柱远离所述仪表盘支架的一侧，两个所述侧连接板相对布置均连接在所述底板朝向所述仪表盘支架的一板面上，且两个所述侧连接板均与所述仪表盘支架相连接，所述管柱位于两个所述侧连接板之间。
13.在本公开的又一种实现方式中，所述侧连接板为l型结构件，所述侧连接板朝向所述仪表盘支架的板面上具有连接孔，所述连接孔中插装螺栓以将所述侧连接板与所述仪表盘支架相连接。
14.在本公开的又一种实现方式中，所述仪表盘支架包括中间板、顶架和定位架；
15.所述中间板的第一端与所述管柱支架相连；
16.所述定位架和所述管柱支架位于所述中间板的同一侧，且所述定位架与所述中间板的第二端相连；
17.顶架位于所述中间板远离所述定位架的一侧，且所述顶架与所述中间板的第二端相连。
18.在本公开的又一种实现方式中，所述定位架包括支撑板和两个定位板；
19.所述支撑板的一板面与所述中间板相连接，两个所述定位板相对布置且连接在所述支撑板另一板面，两个所述定位孔分别位于对应的所述定位板，所述定位板通过对应的所述定位孔与所述助力电机连接。
20.在本公开的又一种实现方式中，所述中间板包括上部本体和下部本体，所述上部本体相对于水平面位于所述下部本体的上方，所述上部本体与所述顶架相连，所述下部本体与所述管柱支架相连。
21.在本公开的又一种实现方式中，所述顶架包括斜顶板和两个三角结构的侧围板，两个所述侧围板相对布置且分别连接在所述中间板的两侧，所述斜顶板连接在两个所述侧围板之间。
22.在本公开的又一种实现方式中，所述顶架还包括横围板，所述横围板连接在所述斜顶板、两个所述侧围板以及所述顶架之间，以将所述仪表盘支架形成四面体结构件。
23.在本公开的又一种实现方式中，所述管柱包括管壳和转向轴，所述管壳与所述连接组件相连，所述转向轴可转动地插设在所述管壳内，所述转向轴的第一端伸出所述管壳与所述方向盘相连，第二端伸出所述管壳与所述转向传动轴相连。
24.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
25.通过本公开实施例提供的用于用于汽车助力电机的连接机构在将助力电机、仪表盘组件以及汽车方向盘连接在一起时，由于该连接机构包括转向组件和连接组件，所以能够通过转向组件与汽车方向盘连接在一起，同时通过连接组件将汽车的仪表盘组件以及助力电机连接在一起。
26.而且，由于连接组件的另一侧具有两个相对布置的定位孔，所以能够通过定位孔将助力电机的与连接组件固定在一起，即连接组件对于助力电机的承重点为定位孔所处的位置。并且，由于两个定位孔的轴线与管柱及转向传动轴之间的连接面位于同一水平面内，所以使得助力电机在连接组件上的施力点(质心)，位于管柱的旋转轴线上，进而避免因为偏心而导致产生额外的激励力，以此改善方向盘的振动，提升车辆的舒适性。
27.也就是说，本公开实施例提供的连接机构通过限制定位孔与管柱的第一端与转向
传动轴之间连接处进行共面，能够使得管柱的旋转中心与助力电机的质心保持同心，进而保证管柱与方向盘之间的同轴转动，改善方向盘的振动。
28.本公开实施例提供的用于汽车助力电机的连接机构，结构简单，便于安装装配生产，可在广泛应用在汽车中。
附图说明
29.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本公开实施例提供的助力电机的结构示意图；
31.图2是本公开实施例提供的用于汽车助力电机的连接机构的结构示意图；
32.图3是本公开实施例提供的中间板与转向管柱组件的装配示意图；
33.图4是本公开实施例提供的管柱与助力电机装配示意图。
34.图中各符号表示含义如下：
35.1、转向组件；11、管柱；12、转向传动轴；111、管壳；1111、加强套；112、转向轴；
36.2、连接组件；20、定位孔；21、管柱支架；211、底板；212、侧连接板；213、连接孔；
37.22、仪表盘支架；221、中间板；2211、上部本体；2212、下部本体；2213、螺栓连接孔；
38.222、顶架；2221、侧围板；2222、斜顶板；2223、横围板；
39.223、定位架；2231、支撑板；2232、定位板；224、夹装腔；
40.100、助力电机；101、安装孔；102、电机定位孔；
41.200、仪表盘横梁组件。
具体实施方式
42.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
43.本公开实施例提供了一种用于汽车助力电机的连接机构，为了更清楚的介绍该连接机构，下面先对汽车的助力电机等结构进行介绍：
44.图1是本公开实施例提供的助力电机的结构示意图，结合图1，助力电机是一种机电一体化的新一代汽车智能助力电机，在不同车况下汽车转向时，助力电机为方向盘的转动提供辅助助力，达到操纵稳定、转向轻巧、行使安全，使驾驶员行车有良好的舒适感。
45.一般来讲，助力电机在安装时，助力电机100的外壁中部具有安装孔101，管柱11(参见下文及图2)穿过该安装孔101与转向传动轴12连接在一起。
46.助力电机100靠近安装孔101的外壁处的相对两侧上具有电机定位孔102，电机定位孔102用于与将助力电机的外壁与该连接机构的连接组件2连接在一起(参见下文及图2)。
47.并且，以上所说的助力电机，其采用铸造成型，通过螺栓将其与连接机构配合连接。这样能够便于助力电机的安装装配和模块化生产，以节约生产成本，提供经济效益。
48.图2是本公开实施例提供的用于汽车助力电机的连接机构的结构示意图，结合图
2，连接机构包括转向组件1和连接组件2。
49.转向组件1包括管柱11和转向传动轴12，管柱11的第一端用于与汽车的方向盘相连，管柱11的第二端穿过汽车的助力电机100并与转向传动轴12的一端相连。
50.连接组件2套装在管柱11的外壁，且可相对管柱11转动，连接组件2的一侧用于连接汽车的仪表盘横梁组件200，另一侧具有两个相对布置的定位孔20，定位孔20中插装螺栓以将连接组件2与助力电机100相连，两个定位孔20的轴线与管柱11及转向传动轴12之间的连接面位于同一水平面内。
51.通过本公开实施例提供的用于汽车助力电机的连接机构在将助力电机100、仪表盘横梁组件200以及汽车方向盘连接在一起时，由于该连接机构包括转向组件1和连接组件2，所以能够通过转向组件1与汽车方向盘连接在一起，同时通过连接组件2将汽车的仪表盘横梁组件200以及助力电机连接在一起。
52.而且，由于连接组件2的另一侧具有两个相对布置的定位孔20，所以能够通过定位孔20将助力电机100与连接组件2固定在一起，即连接组件2对于助力电机100的承重点为定位孔20所处的位置。并且，由于两个定位孔20的轴线与管柱11及转向传动轴12之间的连接面位于同一水平面内，所以使得助力电机100在连接组件2上的施力点(质心)，位于管柱11的旋转轴线上，进而避免因为偏心而导致产生额外的激励力，以此改善方向盘的振动，提升车辆的舒适性。
53.也就是说，本公开实施例提供的连接机构通过限制定位孔20与管柱11的第一端与转向传动轴12之间连接处进行共面，能够使得管柱11的旋转轴线与助力电机100的质心保持同心，进而改善方向盘的振动。
54.本公开实施例提供的用于汽车助力电机的连接机构，结构简单，便于安装装配生产，可在广泛应用在汽车中。
55.由于本公开实施例提供的连接机构主要是通过连接组件2实现助力电机100管柱11、仪表盘横梁组件200等的连接，所以，下面结合其他附图优先说明一下连接组件2的结构。
56.继续参见图2，示例性地，连接组件2包括管柱支架21和仪表盘支架22，管柱支架21与管柱11的外壁转动配合，且靠近管柱11的第一端。
57.仪表盘支架22的一部分与管柱支架21相连，以将管柱11夹设在仪表盘支架22和管柱支架21之间，定位孔20位于仪表盘支架22的另一部分。
58.在上述实现方式中，管柱支架21用于与仪表盘支架22配合以对管柱11的第一端进行限位。
59.仪表盘支架22一方面用于与装配汽车仪表盘，另一方面，用于与助力电机100连接在一起，实现助力电机100的连接固定。
60.本实施例中，为了加工方便，管柱支架21可以为冲压成型结构件。
61.在上述实现方式中，管柱支架21设置为冲压成型结构件，能够提高管柱支架21的制作加工效率，同时也可以使得管柱支架21均为模块化，通用性更强，使得该连接结构能够适用于不同的汽车之中。
62.继续参见图2，本实施例中，为了使得仪表盘支架22能够与助力电机快速方便的安装在一起，仪表盘支架22包括中间板221、顶架222和定位架223。
63.中间板221的第一端与管柱支架21相连。
64.定位架223和管柱支架21位于中间板221的同一侧，且定位架223与中间板221的第二端相连。
65.顶架222位于中间板221远离定位架223的一侧，且顶架222与中间板221的第二端相连。
66.在上述实现方式中，将仪表盘支架22设置为中间板221、顶架222和定位架223，能够通过中间板221的第一端与管柱支架21连接在一起，以实现对管柱11的第一端的限位。同时，通过中间板221的第二端为顶架222和定位架223提供安装基础。
67.而顶架222的设置用于装配汽车仪表盘。定位架223用于与助力电机100连接在一起，且能够在连接时，通过顶架222的侧面的两个定位孔20来避免方向盘与管柱11之间发生偏心。
68.继续参见图2，为了方便定位架223与中间板221以及助力电机100之间的装配，示例性地，定位架223包括支撑板2231和两个定位板2232，支撑板2231的一板面与中间板221相连接，两个定位板2232相对布置且连接在支撑板2231另一板面，两个定位孔20分别位于对应的定位板2232，定位板2232通过对应的定位孔20与助力电机连接。
69.在上述实现方式中，将定位架223设置为支撑板2231和定位板2232，能够通过支撑板2231将定位架223与中间板221连接在一起。
70.同时，又可以通过定位板2232将定位架223与助力电机的外壁连接一起，以此实现助力电机100与连接组件2定位安装在一起。
71.并且，通过将定位孔20开设在定位板2232上，可以简单的实现定位板2232与助力电机100的连接点位与管柱11与转向传动轴12之间的连接处，二者能够位于同一个水平面内。
72.本实施例中，为了进一步改善方向盘的振动问题，可以增大管柱支架21与定位架223的之间间距，进而增大管柱11两端的限位跨距。
73.也就是说，尽可能增加管柱支架21与定位孔20之间沿管柱11的轴向之间的间距，以此提升汽车的整个转向系统的模态刚度，进一步改善汽车在行驶过程中，汽车的方向盘振动情况。
74.继续参见图2，示例性地，顶架222包括斜顶板2222和两个三角结构的侧围板2221，两个侧围板2221相对布置且分别连接在中间板221的两侧，斜顶板2222连接在两个侧围板2221之间。
75.在上述实现方式中，斜顶板2222用于安装汽车的仪表盘横梁组件200，两个侧围板2221用于将斜顶板2222与中间板221相连，且能够使得斜顶板2222相对中间板221呈倾斜状态，以方便安装汽车的仪表盘横梁组件200(图2只显示仪表盘横梁)。
76.本实施例中，为了加工方便，中间板221、顶架222和定位架223可以为冲压成型结构件。
77.在上述实现方式中，将中间板221、顶架222和定位架223设置为冲压成型结构件，能够提高中间板221、顶架222和定位架223的制作加工效率，同时也可以使得中间板221、顶架222和定位架223均为模块化，通用性更强，使得该连接结构能够适用于不同的汽车之中。
78.示例性地，为了进一步保证顶架222的结构稳定性，顶架222还包括横围板2223，横
围板2223连接在斜顶板2222、两个侧围板2221以及顶架222之间，以将仪表盘支架22形成四面体结构件。
79.在上述实现方式中，横围板2223用于将斜顶板2222与中间板221相连，以使得顶架222形成四面体结构件，来进一步增加顶架222的稳定性，为仪表盘横梁组件200的安装提高基础。
80.示例性地，为了方便仪表盘横梁组件200的安装，顶架222靠近管柱支架21的一侧与中间板221之间形成夹装腔224，夹装腔224用于夹装汽车的仪表盘横梁。
81.图3是本公开实施例提供的中间板与转向管柱组件的装配示意图，结合图3，本实施例中，为了方便中间板221与管柱支架21和顶架222装配。中间板221包括上部本体2211和下部本体2212，上部本体2211相对于水平面位于下部本体2212的上方，上部本体2211与顶架222相连，下部本体2212与管柱支架21相连。
82.在上述实现方式中，将中间板221设置为上部本体2211和下部本体2212，能够通过上部本体2211和下部本体2212的设计能够有效的避让汽车其他部件的安装，使得空间利用率更高。
83.同时又可以保证该中间板221能够与管柱支架21和定位架223以及顶架222连接在一起，最终该连接机构与助力电机100、仪表盘横梁组件200之间的连接。
84.示例性地，中间板221的上部本体2211的板面上具有两个螺栓连接孔2213，螺栓连接孔2213用于插装螺栓以将中间板221的第二端定位架223的支撑板2231连接在一起。
85.本实施例中，为了方便连接组件2的定位安装，顶架222、中间板221以及仪表盘横梁三者可以通过烧焊的方式预先装配为一体。
86.接下来，下面结合附图4对转向组件1的结构进行说明。
87.图4是本公开实施例提供的管柱与助力电机装配示意图，结合图4，示例性地，管柱11包括管壳111和转向轴112，管壳111与连接组件2相连，转向轴112可转动地插设在管壳111内，转向轴112的第一端伸出管壳111与方向盘相连，第二端伸出管壳111与转向传动轴12相连。
88.在上述实现方式中，将管柱11设置为管壳111和转向轴112，能够通过管壳111将转向轴112的两端限位在管柱支架21和定位架223内部。
89.而转向轴112的设置能够实现管柱11与方向盘、转向传动轴12之间的连接。
90.示例性地，转向轴112靠近第一端的外壁处通过花键与助力电机传动连接在一起，以实现助力电机100能够对转向传动轴12提供转动助力。
91.示例性地，管壳111的外壁上具有加强套1111，加强套1111套装在管壳111上，且加强套1111位于管柱支架21与中间板221之间。
92.在上述实现方式中，在管壳111的外壁上布置加强套1111，能够进一步增加管壳111强度，避免管壳111位于在管柱支架21与中间板221内发生磨损、断裂等问题而影响其使用。
93.下面简单介绍一下本公开实施例提供的用于汽车助力电机的连接机构的工作方式：
94.首先，将该连接机构中的定位架223的两个定位板2232分别与助力电机100的两个外侧壁对应布置，且通过定位孔20中插装螺栓将定位板2232与助力电机100的外侧壁相固
定，再将管柱11的第二端穿过助力电机100的安装孔101，并与转向传动轴12连接在一起。
95.接着，将管柱支架21套在管柱11靠近其第二端的外壁，且使得每个侧连接板212与定位板2232对应，每个侧连接板212与对应的一个定位板2232均位于管柱11的同一侧。
96.再接着，将中间板221和顶架222以及仪表盘横梁三者通过烧焊连接在一起。
97.再接着，将中间板221和顶架222以及仪表盘横梁整体布置在定位架223和管柱支架21的同一侧，且使得顶架222与助力电机100分别位于管柱11的相反两侧。然后通过螺栓将中间板221的第一端与定位架223的支撑板2231连接在一起，通过螺栓是将中间板221的第二端与管柱支架21的侧连接板212连接在一起。
98.最后，将管柱11的第一端与方向盘连接在一起，将仪表盘横梁组件200安装在顶架222的斜顶板2222上。
99.以上即可完成连接机构与汽车助力电机的安装。
100.本公开实施例提供的连接机构，由于助力电机100与定位架223的配合安装点，与管柱11与转向传动轴12的连接处在同一水平位置，这样便可以避免管柱11发生偏心，进而可以降低车身传递的载荷对助力电机的影响。
101.此外，管柱11的两端是通过管柱支架21和定位架223与助力电机100和中间板221限位，所以可以调整管柱支架21和定位架223之间沿管柱11的轴线方向长度，以增加管柱两端限位的跨度，进一步增加汽车转向系统的模态，以此改善转向系统的振动。
102.以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。