CN112407031A

CN112407031A - 一种电动助力转向机及车辆

Info

Publication number: CN112407031A
Application number: CN201910781983.XA
Authority: CN
Inventors: 陈宝军
Original assignee: Mando China Holdings Ltd; Mando Corp
Current assignee: Mando China Holdings Ltd; HL Mando Corp
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2021-02-26

Abstract

本发明涉及车辆零部件技术领域，尤其涉及一种电动助力转向机及车辆。该电动助力转向机，包括：电机；小带轮，作为电机的输出；大带轮，设置在转向连杆上；皮带，设置在小带轮和所述大带轮上；以及壳体，包围小带轮、大带轮和皮带，其中壳体与皮带之间设置有吸音棉。该电动助力转向机通过在壳体与皮带之间设置吸音棉，能够吸收从小带轮、大带轮和皮带发出的噪音，有效改善B/Screw噪音以及皮带噪音，改善车辆的NVH特性，增加乘车舒适性。

Description

一种电动助力转向机及车辆

技术领域

本发明涉及车辆零部件领域，尤其涉及一种电动助力转向机及车辆。

背景技术

电动助力转向机是一种通过电机来提供辅助扭矩的动力转向系统，其具有燃油消耗低、转向跟随性好、操作稳定性高等优点。电动助力转向机包括齿条式电动助力转向机(REPS)，REPS能够提供较大的力矩，助力效果好，因此多用于要求较高的场合，例如高档轿车、商用车等。

REPS在使用过程中会产生噪音，例如，REPS在固有频率下工作产生的噪音主要有B/Screw噪音、Rattle动态噪音、Clunk静态瞬时噪音、电机噪音以及皮带噪音；REPS在长期使用后零部件磨损也会导致噪音。这些噪音严重影响车辆的NVH特性，从而影响车辆的整车评价。

目前改善REPS的NVH特性的方法主要是调节滚子间隙量、组装间隙等来改善Rattle动态噪音、Clunk静态瞬时噪音，但是对B/Screw噪音、电机噪音以及皮带噪音的改善效果不明显。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的第一目的是：提供一种能够有效改善NVH的电动助力转向机，以解决现有技术中电动助力转向机噪音大、VNH特性差的问题。

本发明的第二目的是：提供一种包括能够有效改善NVH的电动助力转向机的车辆，以解决现有技术中电动助力转向机噪音大、VNH特性差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种电动助力转向机，包括电机；小带轮，作为电机的输出；大带轮，设置在转向连杆上；皮带，设置在小带轮和大带轮上；以及壳体，包围小带轮、大带轮和皮带，其中壳体与皮带之间设置有消音结构。

可选地，消音结构为吸音棉。

可选地，壳体的内表面上设置有多个凹槽；吸音棉的外表面上设置有与多个凹槽对应以分别插入多个凹槽中的多个凸起。

可选地，多个凹槽和多个突起沿平行于大带轮或小带轮的轴线的方向延伸。

可选地，多个凹槽和多个突起分别沿壳体的内表面和吸音棉的外表面均匀分布。

可选地，吸音棉的内表面形成有多个突起。

可选地，多个凸起形成为三角锥。

可选地，多个突起形成为三棱柱。

可选地，吸音棉厚度为2mm-3mm。

本发明的另一方面还提供一种车辆，包括如上所述的电动助力转向机。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明一方面提供的一种电动助力转向机，包括：电机；小带轮，作为电机的输出；大带轮，设置在转向连杆上；皮带，设置在小带轮和所述大带轮上；以及壳体，包围小带轮、大带轮和皮带，其中壳体与皮带之间设置有吸音棉。由此，根据本发明的实施例的电动助力转向机通过在壳体与皮带之间设置吸音棉，能够吸收从小带轮、大带轮和皮带发出的噪音，有效改善B/Screw噪音以及皮带噪音，改善车辆的NVH特性，增加乘车舒适性。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的电动助力转向机的示图。

图2是根据本发明的实施例的电动助力单元的示图。

图3是图2中去掉壳体后的左端示图。

图4是根据本发明的实施例的壳体的示图。

图5是根据本发明的实施例的吸音棉的示图。

图6是根据本发明的实施例的吸音棉的内表面的示图。

图7是根据本发明的实施例的组装了壳体、吸音棉、大带轮、小带轮和皮带的示图。

图中：10：电动助力转向机；100：电动助力单元；200：转向连杆；110：电机；120：小带轮；130：大带轮；140：皮带；300：壳体；301：壳体的内表面；302：凹槽；400：吸音棉；401：吸音棉的外表面；402：凸起；403：吸音棉的内表面；404：突起。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

图1是根据本发明的实施例的电动助力转向机的示图。

参照图1，电动助力转向机可以在车辆转向时提供辅助的扭矩，一方面增加驾驶员的可操作感，另一方面提高车辆的稳定性。电动助力转向机连接的方向盘在驾驶员的操作下将驾驶员的转向意图通过转向管柱传递到转向连杆上，通过转向连杆将扭矩传递到轮毂以实现车辆的转向。

电动助力转向机包括:电机；小带轮，作为电机的输出；大带轮，设置在转向连杆上；皮带，设置在小带轮和大带轮上；以及壳体，包围小带轮、大带轮和皮带，其中壳体与皮带之间设置有吸音棉。

另外，电动助力转向机还包括：扭矩传感器以及车速传感器(未示出)，可以感测连杆的扭矩以及车速；控制单元(未示出)，可以根据感测的扭矩和车速计算电机的旋转方向和旋转速度，以提供辅助的扭矩。

具体地，方向盘(未示出)将其扭矩通过管柱传递到转向连杆200上，转向连杆200的两端分别连接车辆的轮毂，以通过转向连杆200的将方向盘的扭矩传递到轮毂，从而实现车辆的转向。扭矩传感器可以感测转向连杆200上的扭矩并将感测的扭矩发送给控制单元。控制单元以及所接收的扭矩以及车速计算电机110的旋转方向和旋转速度并将计算记过发送给电机110，以控制电机110的输出。电机110的输出端设置有小带轮120，并且在转向连杆200的、与小带轮120的位置相对应的位置上设置有大带轮130。围绕大带轮130和小带轮120设置有皮带140，以通过小带轮120和大带轮130将电机110的输出传递到转向连杆200上，以提供辅助的扭矩，帮助车辆的转向。

图2是根据本发明的实施例的电动助力单元的示图。

参照图2，电动助力单元100指图1中的电动助力转向机中方框所示的部分，电动助力单元100是电动助力转向机10的一部分，被包括在电动助力转向机10中。

电动助力单元100包括壳体300。壳体300内部包围了大带轮130、小带轮120、皮带140以及相应的部分转向连杆200。壳体300可以对其内部所包围的零部件起到保护的作用。

图3是图2中去掉壳体后的左端示图。

参照图3，作为电机110的输出的小带轮120可以根据控制单元的输出在电机110的控制下进行旋转，小带轮120的旋转通过皮带140传递到大带轮130上，从而带轮大带轮130的旋转，大带轮130的旋转会进一步传递到转向连杆200上，以辅助管柱传递给转向连杆200的扭矩使车辆转向。

在电机110运作时，小带轮120、大带轮130和皮带140的旋转会产生噪音。大带轮130通过滚珠轴承带动转向连杆200旋转时也会产生噪音。因此根据本发明的实施例在外部的壳体300和皮带110之间设置有消音结构从而有效地吸收壳体内部电机110、小带轮120、大带轮130、皮带140、转向连杆200以及滚珠轴承在工作时发出的噪音。。根据本发明的实施例，消音结构可以包括吸音棉400。

为了便于安装和节省空间，壳体300具有与皮带140的外部轮廓相对应的内轮廓。相应的，吸音棉400基于与壳体300的内轮廓和皮带140的外轮廓相对应的形状。吸音棉400可以采用EPDM泡棉的材料。吸音棉400固定在壳体300的内表面上，并且与皮带140之间具有一定的间隔，以不影响皮带140的旋转。

图4是示出根据本发明的实施例的壳体的示图；图5是示出根据本发明的实施例的吸音棉的示图。

参照图3和图4，壳体300的内表面设置有多个凹槽301，并且在吸音棉400的外表面设置有与多个凹槽301相对应的多个凸起401，多个凸起401可以分别插入对应的凹槽301内，以使吸音棉400固定在壳体300上。应理解的是，吸音棉400可以采用其它的固定方式固定在壳体300上，而不限于此。根据本发明的实施例，多个凹槽301可以为4个，相应地，多个凸起为4个。根据本发明的实施例，四个凹槽301可以分布在上下左右四个位置处，并且相应地，四个凸起为分布在相应的上下左右位置处，以对吸音棉400提供外周均匀地固定力。根据本发明的实施例，多个凹槽310和多个凸起4-但是本发明不限此，可以根据需要进行设计和调整凹槽和凸起的个数和布置。

根据本发明的实施例，凹槽301和凸起401均沿平行于大带轮130、小带轮120或转向连杆200的轴向延伸。但是本发明不限于此，可以根据需要改变和调整凹槽301和凸起401的延伸方向。

图6是示出根据本发明的实施例的吸音棉的内表面的示图。

参照图6，吸音棉400的内表面403形成多个突起404。多个突起404可以形成为在吸音棉400的内表面403分布的多个三角锥，也可以如图6所示的三棱柱形状。突起404也可以形成其它形状。突起404具有类三角锥的尖端能够减少驻波以及颤动回声，有利于噪声的吸收。

根据本发明的实施例，吸音棉400的厚度可以设置为2mm-3mm。吸音棉400的厚度越厚，则吸音效果越好，但是厚度越厚，对安装和牢固性会产生一定的影响。因此，根据本发明的实施例的吸音棉的厚度设置为2mm-3mm。

根据本发明的实施例，还提供一种包括以上所述的电动助力转向机的车辆。

综上所述，本发明提供了一种电动助力转向机，包括：电机；小带轮，作为电机的输出；大带轮，设置在转向连杆上；皮带，设置在小带轮和所述大带轮上；以及壳体，包围小带轮、大带轮和皮带，其中壳体与皮带之间设置有吸音棉。由此，根据本发明的实施例的电动助力转向机通过在壳体与皮带之间设置吸音棉，能够吸收从小带轮、大带轮和皮带发出的噪音，有效改善B/Screw噪音以及皮带噪音，改善车辆的NVH特性，增加乘车舒适性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种电动助力转向机，其特征在于，包括：

电机；

小带轮，作为所述电机的输出；

大带轮，设置在转向连杆上；

皮带，设置在所述小带轮和所述大带轮上；以及

壳体，包围所述小带轮、所述大带轮和所述皮带，其中

所述壳体与所述皮带之间设置有消音结构。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向机，其特征在于，所述消音结构为吸音棉。

3.根据权利要求2所述的电动助力转向机，其特征在于，所述壳体的内表面上设置有多个凹槽；所述吸音棉的外表面上设置有与所述多个凹槽对应以分别插入所述多个凹槽中的多个凸起。

4.根据权利要求3所述的电动助力转向机，其特征在于，所述多个凹槽和所述多个突起沿平行于所述大带轮或所述小带轮的轴线的方向延伸。

5.根据权利要求4所述的电动助力转向机，其特征在于，所述多个凹槽和所述多个突起分别沿所述壳体的内表面和所述吸音棉的外表面均匀分布。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电动助力转向机，其特征在于，所述吸音棉的内表面形成有多个突起。

7.根据权利要求6所述的电动助力转向机，其特征在于，所述多个凸起形成为三角锥。

8.根据权利要求6所述的电动助力转向机，其特征在于，所述多个突起形成为三棱柱。

9.根据权利要求1-5和7-8中任一项所述的电动助力转向机，其特征在于，所述吸音棉厚度为2mm-3mm。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的电动助力转向机。