CN113386849A - 转向传动组件、组装设备及助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车生产制造技术领域，公开了转向传动组件、组装设备及助力转向装置。该转向传动组件包括：输入轴，输入轴内设置有第一轴腔；输出轴，输出轴内设置有第二轴腔；传动连接件分别传动连接于第一轴腔和第二轴腔；第一轴腔包括第一锁紧部，第一锁紧部的内径小于第一轴腔其余部分的内径；第二轴腔包括第二锁紧部，第二锁紧部的内径小于第二轴腔其余部分的内径；传动连接件包括第一扭力传递单元，径向突出地设于传动连接件的输入端，第一扭力传递单元插入第一锁紧部并与第一锁紧部锁紧；第二扭力传递单元径向突出地设于传动连接件的输出端，第二扭力传递单元插入第二锁紧部并与第二锁紧部锁紧。该转向传动组件，固定效果好，无需钻孔加工。

Description

转向传动组件、组装设备及助力转向装置

技术领域

本发明涉及汽车生产制造技术领域，尤其涉及转向传动组件、组装设备及助力转向装置。

背景技术

汽车转向系统的功能是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。驾驶员转动方向盘并通过转向传动组件等传动组件传递扭矩，使汽车转向桥上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定角度，以完成转向过程。

现有转向传动组件包括输入轴、输出轴和传动连接件，传动连接件起到输入轴和输出轴的中间连接的作用。转向传动组件在装配时，先将输出轴与传动连接件相连，通过销键将两者锁定后，将输入轴装配到传动连接件另一端，利用专用设备测量找出传动连接件的中间位置，并在该位置上加工一个贯穿输入轴和传动连接件的通孔，利用销轴将输入轴和传动连接件进行锁定，从而实现传动连接件的对中过程。采用这种设置方式，存在以下缺陷：

首先，需要钻孔才能实现销键和销轴分别与输入轴和输出轴的装配，钻孔的工艺复杂，生产成本较高，且产生并残留的铁屑容易影响传感器等灵敏部件的功能；

然后，在输入轴和传动连接件之间设置有滚针轴承，采用滚针轴承这种精密零件，生产成本较高；

其次，当输出轴和传动连接件在装配时需要进行二次压装，容易造成传动连接件的变形，从而影响装配质量；

再次，在输出轴上加工有用于销键穿过的贯通孔，贯通孔降低了输出轴的壁厚和工作强度，且输出轴的定位采用线接触的方式，难以保证输入轴和输出轴的定位的准确性，存在装配误差不易控制的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转向传动组件，固定效果好，提高传动精度。

本发明的另一个目的在于提供一种组装设备，用于对传动连接件进行保护，提高装配精度。

本发明的再一个目的在于提供一种助力转向装置，实现辅助助力转向功能，提高转向操作的准确性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种转向传动组件，包括：

输入轴，所述输入轴内设置有第一轴腔；

输出轴，所述输出轴内设置有第二轴腔；

传动连接件，所述传动连接件分别传动连接于所述第一轴腔和第二轴腔；

所述第一轴腔包括第一锁紧部，所述第一锁紧部的内径小于所述第一轴腔其余部分的内径；

所述第二轴腔包括第二锁紧部，所述第二锁紧部的内径小于所述第二轴腔其余部分的内径；

所述传动连接件包括：

第一扭力传递单元，径向突出地设于所述传动连接件的输入端，所述第一扭力传递单元插入所述第一锁紧部并与所述第一锁紧部锁紧；

第二扭力传递单元，径向突出地设于所述传动连接件的输出端，所述第二扭力传递单元插入所述第二锁紧部并与所述第二锁紧部锁紧。

具体地，所述第一扭力传递单元的硬度大于所述输入轴的硬度，所述第二扭力传递单元的硬度大于所述输出轴的硬度。

具体地，所述第一扭力传递单元的硬度为B1，所述第二扭力传递单元的硬度为B2，所述第一扭力传递单元径向嵌入所述第一锁紧部的深度为Y1、第二扭力传递单元径向嵌入所述第二锁紧部)的深度为Y2，则0.0009mm/HRC≤Y1/B1≤0.0017mm/HRC，0.0013mm/HRC≤Y2/B2≤0.0025mm/HRC。

具体地，所述扭力传递单元嵌入所述输入轴内部的横截面积和未嵌入所述输入轴内部的横截面积的比值为A，其中，1/3≤A≤1。

具体地，还包括衬套，所述衬套设置于所述第一轴腔内，所述衬套套设于所述传动连接件的外周。

具体地，所述第二轴腔还包括限位部，所述限位部轴向连通于所述第二锁紧部，所述输入轴设有所述第一轴腔的一端与所述限位部插接配合。

具体地，所述输入轴外周还包括第一旋转止位面，所述限位部的内壁还包括与所述第一旋转止位面配合的第二旋转止位面。

具体地，所述第一旋转止位面包括设于所述输入轴外周的平面，所述第二旋转止位面包括设于所述限位部内周的平面。

具体地，所述第一旋转止位面设有一对，一对所述第一旋转止位面相对于所述输入轴轴线对称设置；

所述第二旋转止位面设有一对，一对所述第二旋转止位面相对于所述输出轴的轴线对称设置。

具体地，所述第一扭力传递单元和所述第二扭力传递单元分别包括设置在所述传动连接件两个端部的向径向外侧突出的凸起结构，所述凸起结构分别插入所述第一锁紧部和所述第二锁紧部。

为达上述目的，本发明还提供了一种组装设备，用于组装上述的转向传动组件，所述组装设备包括：

压装工装，所述压装工装内形成有夹持所述传动连接件的夹持腔，所述压装工装包括受力部和施力部，所述施力部的内径小于所述第二锁紧部的内径，所述施力部的外径大于所述第二锁紧部的内径，所述受力部接受外部施加作用力并推动所述传动连接件插入所述第二锁紧部；

限位工装，包括固定座和限位支架，所述固定座固定输出轴，所述限位支架用于限制输入轴在压装过程中转动。

具体地，在所述固定座内有固定孔，所述固定孔用于固定输出轴；所述限位支架设置于所述固定座上，所述限位支架上设置有限位槽，所述限位槽的槽壁设置有止转面，用于在输入轴位于限位槽中时限制输入轴转动。

具体地，所述传动连接件包括输入端、输出端和连接部，所述连接部连接所述输入端和所述输出端，所述第一扭力传递单元设于所述输入端，所述第二扭力传递单元设于所述输出端，所述夹持腔的内径大于所述连接部的外径且小于所述输出端的外径。

具体地，所述压装工装包括：

第一夹紧件，所述第一夹紧件上设置有第一凹槽；

第二夹紧件，所述第二夹紧件上设置有第二凹槽，所述第一夹紧件和所述第二夹紧件围合形成所述夹持腔。

为达上述目的，本发明还提供了一种助力转向装置，包括：转向执行组件及上述的转向传动组件，所述转向传动组件的输入轴与方向盘传动连接，所述转向传动组件的输出轴与所述转向执行组件传动连接。

具体地，还包括转向助力驱动组件、磁环、传感器，在所述转向传动组件的输入轴上设置有所述磁环，在所述转向传动组件的输出轴上设置有所述传感器，所述转向助力驱动组件传动连接于转向执行组件，所述传感器电连接于所述转向助力驱动组件并用于检测所述磁环的转动角度。

本发明的有益效果：

本发明提供的转向传动组件，传动连接件分别传动连接于第一轴腔和第二轴腔，传动连接件起到了输入轴和输出轴中间连接的作用，输入轴起到了转矩输入的作用，输入轴的转矩通过传动连接件传递至输出轴，输出轴实现转矩的输出。通过在传动连接件的两端分别设置有第一扭力传递单元和第二扭力传递单元，第一扭力传递单元和输入轴中第一轴腔的第一锁紧部之间相互插接并锁紧，第二扭力传递单元和输出轴中第二轴腔的第二锁紧部之间相互插接并锁紧，以形成整体结构，固定连接效果好，从而提高传动精度。另外，采用这种连接方式，与现有技术相比，节省销轴等连接件，生产成本较低，且不需要进行钻孔加工，避免钻孔产生的铁屑影响灵敏部件的功能。

本发明提供的组装设备，压装工装内形成有夹持传动连接件的夹持腔，压装工装实现对传动连接件的固定，夹持腔用于对传动连接件的保护。受力部接受外部施加作用力并推动传动连接件插入第二锁紧部，受力部实现传动连接件和第二锁紧部的压装过程，施力部的内径小于第二锁紧部的内径，施力部的外径大于第二锁紧部的内径，使得施力部能够和第二锁紧部进行轴向限位，避免传动连接件在压装过程中因较大的压装力出现弯曲变形的情况以及传动连接件尾端跳动的情况，从而保证整个转向传动组件的装配质量。

限位工装的固定座固定输出轴，以保证输出轴的固定效果。限位工装的限位支架用于限制输入轴在压装过程中转动，避免输入轴出现位置移动，以实现传动连接件的第一扭力传递单元压装至输入轴的第一轴腔内，保证压装精度。

本发明提供的助力转向装置，转向传动组件为重要的核心部件，转向传动组件上端的输入轴能够接受驾驶员对方向盘进行转向的转矩，转向传动组件下端的输出轴与转向执行组件传动连接，转向助力驱动组件传动连接于转向执行组件，将输出轴的旋转扭矩转化为转向执行组件的拉力，实现力矩传动。转向助力驱动组件传动连接于转向执行组件，如果只通过转向传动组件的输出轴与转向执行组件传动连接，转向执行组件移动的范围较小，输出轴和转向助力驱动组件共同带动转向执行组件移动，实现辅助转向执行组件移动的过程，保证驾驶员转向操作的舒适性和准确性。

附图说明

图1是本发明转向传动组件的爆炸示意图；

图2是本发明转向传动组件的剖视图；

图3是本发明转向传动组件中传动连接件的结构示意图；

图4是本发明转向传动组件中扭力传递单元和与其对应的轴孔的配合示意图；

图5是本发明转向传动组件中输出轴的结构示意图；

图6是本发明转向传动组件中输出轴和传动连接件的配合示意图；

图7是本发明转向传动组件中输入轴的结构示意图；

图8是本发明转向传动组件中输出轴和输入轴的配合示意图；

图9是本发明转向传动组件中输出轴和输入轴在圆周方向的扭矩曲线；

图10是本发明定位工装和转向传动组件的配合结构示意图；

图11是本发明定位工装和转向传动组件的配合剖视图；

图12是本发明定位工装的爆炸示意图；

图13是本发明限位工装的结构示意图；

图14是本发明限位工装和转向传动组件的配合剖视图；

图15是本发明助力转向装置的结构示意图。

图中：

1、传动连接件；2、输入轴；3、输出轴；4、衬套；

11、第一扭力传递单元；12、第二扭力传递单元；121、止位面；

21、第一轴腔；22、扁轴结构；23、防转斜面；

31、第二轴腔；32、限位部；33、台阶；

100、第一夹紧件；200、第二夹紧件；

101、第一凹槽；102、第一把手；201、第二凹槽；202、第二把手；

300、固定座；400、限位支架；

301、固定孔；401、限位槽；4011、止转面；

500、齿条；600、电机；700、传感器；800、涡轮蜗杆结构。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供了一种转向传动组件，如图1所示，该转向传动组件包括传动连接件1、输入轴2及输出轴3，传动连接件1位于输入轴2和输出轴3之间并分别与其相连接。具体地，输入轴2内设置有第一轴腔21，输出轴3内设置有第二轴腔31，传动连接件1分别传动连接于第一轴腔21和第二轴腔31，传动连接件1起到了输入轴2和输出轴3中间连接的作用，输入轴2起到了转矩输入的作用，输出轴3实现转矩的输出。

如果输入轴2和传动连接件1之间、输出轴3和传动连接件1之间通过销轴等连接件相连接，需要在各个零件上开设用于连接件穿设的过孔，钻孔的工艺复杂，且在装配时还需要过孔的对中，装配难度较大。

为了解决这个问题，如图2-图3所示，在传动连接件1的输入端径向突出地设置有第一扭力传递单元11，在传动连接件1的输出端径向突出地设置有第二扭力传递单元12。第一轴腔21包括第一锁紧部，第一锁紧部的内径小于第一轴腔21其余部分的内径，第一扭力传递单元11插入第一锁紧部并与第一锁紧部锁紧。第二轴腔31包括第二锁紧部，第二锁紧部的内径小于第二轴腔31其余部分的内径，第二扭力传递单元12插入第二锁紧部并与第二锁紧部锁紧。

本实施例提供的转向传动组件，通过在传动连接件1的两端分别设置有第一扭力传递单元11和第二扭力传递单元12，第一扭力传递单元11和输入轴2中第一轴腔21的第一锁紧部之间相互插接并锁紧，第二扭力传递单元12和输出轴3中第二轴腔31的第二锁紧部之间相互插接并锁紧，以形成整体结构，固定连接效果好，从而提高传动精度。另外，采用这种连接方式，与现有技术相比，节省销轴等连接件，生产成本较低，且不需要进行钻孔加工，避免钻孔产生的铁屑影响灵敏部件的功能。

具体地，第一扭力传递单元11和第二扭力传递单元12分别包括设置在传动连接件1两个端部的向径向外侧突出的凸起结构，凸起结构分别过盈插入第一锁紧部和第二锁紧部，采用过盈配合的方式，结构稳定，工艺简单，生产成本较低。该凸起结构包括但不限于花键结构，也可以为横截面为半球形、梯形、三角形及其他多边形或异形的凸起结构等，只要第一扭力传递单元11的凸起结构和第一轴腔21的第一锁紧部相互配合，第二扭力传递单元12的凸起结构和第二轴腔31的第二锁紧部相互配合均在本实施例的保护范围之内。

进一步地第一扭力传递单元11的硬度大于输入轴2的硬度，将相互接触配合的第一扭力传递单元11和输入轴2的硬度进行区别，使硬度较大的第一扭力传递单元11能够嵌入硬度较小的输入轴2内。第二扭力传递单元12的硬度大于输出轴3的硬度，将相互接触配合的第二扭力传递单元12和输出轴3的硬度进行区别，使硬度较大的第二扭力传递单元12能够嵌入硬度较小的输出轴3内。

进一步地，第一扭力传递单元11及第二扭力传递单元12采用一体成型于传动连接件1，以减少零件组装的时间，降低装配成本。可选地，在传动连接件1、第一扭力传递单元11及第二扭力传递单元12完成加工后，将传动连接件1的端部，即第一扭力传递单元11和第二扭力传递单元12采用热处理方式进行硬化，以达到加强第一扭力传递单元11和第二扭力传递单元12硬度的目的。进一步地，第一扭力传递单元11和第二扭力传递单元12的结构和尺寸完全相同，以降低传动连接件1的加工成本。

其中，第一扭力传递单元11的硬度为B1，第二扭力传递单元12的硬度为B2，输入轴2和输出轴3的硬度均为第二硬度B，其中60HRC≤B1≤65HRC，60HRC≤B2≤65HRC，40HRC≤B≤45HRC。由于第一扭力传递单元11和第二扭力传递单元12的硬度比各自对应的轴孔的硬度高20HRC左右，在完成压配后，第一扭力传递单元11能够容易嵌入至输入轴2内，即第一扭力传递单元11能够在穿过第一轴腔21的内壁并部分嵌入输入轴2的材料内部，第二扭力传递单元12能够容易嵌入至输出轴3的材料内部，即第二扭力传递单元12能够在穿过第二锁紧部的内壁并部分嵌入输出轴3的材料内部。

进一步地，如图4所示，第一扭力传递单元11径向嵌入第一锁紧部的深度为Y1、第二扭力传递单元12径向嵌入第二锁紧部的深度为Y2，则0.0009mm/HRC≤Y1/B1≤0.0017mm/HRC，0.0013mm/HRC≤Y2/B2≤0.0025mm/HRC。具体地，Y1/B1为0.0009mm/HRC、0011mm/HRC、0013mm/HRC、0015mm/HRC及0.0017mm/HRC中的任一个，Y2/B2为0.0013mm/HRC、0.0015mm/HRC、0.0017mm/HRC、0.0019mm/HRC、0.0023mm/HRC及0.0025mm/HRC等中的任一个。通过设置Y1/B1和Y2/B2，在压配过程中能够平衡第一扭力传递单元11的压配力与第一轴腔21的第一锁紧部在圆周方向之间的保持力，并能够平衡第二扭力传递单元12的压配力与第二锁紧部在圆周方向之间的保持力，使压配力和与其相对应的保持力满足一定的平衡关系，使其满足既能够实现扭力传递单元与输入轴2和输出轴3的可靠连接，又满足了工作时的扭矩传递要求。

对于扭力传递单元嵌入与其相对应的锁紧部的嵌入部分，如果嵌入部分过大，则会造成过大则会造成压配力上升，造成压装工艺困难；如果嵌入部分过小，则会降低扭力传递单元和与其相配合的轴在轴的圆周方向上的保持力，从而影响转向传动组件的使用寿命和连接可靠性。为了解决这个问题，如图4所示，沿输入轴2的周向方向，第一扭力传递单元11嵌入输入轴2内部的横截面积和未嵌入输入轴2内部的横截面积的比值、第二扭力传递单元12嵌入输出轴3内部的横截面积和未嵌入输出轴3内部的横截面积的比值均为A，其中，1/3≤A≤1。A为1/3、2/3及1等中的任一个。需要说明的是，横截面积具体是指第一扭力传递单元11或第二扭力传递单元12沿各自径向截取的面积。

为利于传动连接件1的扭矩传递，现有技术中通常在输入轴2和传动连接件1之间设置滚针轴承，以保证两者良好的转动，但是滚针轴承为精密零件，生产成本较高。

为了解决这个问题，如图1-2所示，该转向传动组件还包括衬套4，衬套4设置于第一轴腔21内，衬套4套设于传动连接件1的外周，并位于传动连接件1和输入轴2之间。衬套4的表面涂敷油脂，在起到对传动连接件1辅助支撑的同时，还起到了润滑减噪的作用。采用自润滑的衬套4代替滚针轴承，衬套4的内壁与传动连接件1的外表面之间为过盈配合，衬套4的外壁与输入轴2的第一轴腔21之间为间隙配合，间隙大约为0.05mm，用于辅助支撑，这种设置方式避免使用滚针轴承等高精密、高成本的零部件，有效地降低生产成本。

下面对输出轴3与传动连接件1和输入轴2的连接配合进行详细介绍。

如图5-图6所示，第二轴腔31还包括限位部32，即在输出轴3靠近传动连接件1的一侧的端面开设有限位部32，限位部32连通于第二锁紧部，输入轴2设有第一轴腔21的一端与限位部32插接配合，限位部32用于对输入轴2进行限位。限位部32的直径大于第二锁紧部的直径，以形成阶梯孔结构，换而言之，在输出轴3靠近传动连接件1一侧的端面直接开设阶梯盲孔结构。

采用这种方式的目的在于：第一，输出轴3的第二锁紧部和传动连接件1的第二扭力传递单元12之间的过盈配合，这种连接方式避免开设通孔而影响输出轴3的强度，以保证在工作过程中传动连接件1和输出轴3之间能够更好的传递扭矩的作用；第二，限位部32的直径和输入轴2的直径相配合，通过输入轴2设有第一轴腔21的一端与限位部32插接配合，使输入轴2部分插入输出轴3的内。

进一步地，在限位部32和第二锁紧部之间形成台阶33，第二扭力传递单元12远离输出轴3一侧的端面为止位面121(如图3所示)，止位面121被配置为与台阶33共同对输入轴2的轴端进行轴向限位。

具体地，在将传动连接件1和输出轴3进行装配时，将传动连接件1逐步压装至输出轴3的第二锁紧部内，直至第二扭力传递单元12的止位面121抵达台阶33所在的平面，才停止压装。采用这种方式，能够直观对传动连接件1伸入第二锁紧部的深度进行观察，以保证传动连接件1具有适宜的压装深度，避免传动连接件1压装深度多小影响传动扭矩，或传动连接件1压装深度过大导致传动连接件1和第二锁紧部的损坏。

需要说明的是，输入轴2和输出轴3沿轴向方向和径向方向均存在一定的间隙，避免金属材质的输入轴2和输出轴3之间直接接触容易出现较大的摩擦。

本实施例限位部32为设于输出轴3端部的圆柱形孔，输入轴2端部也为圆柱形结构，可与限位部32进行匹配。

为了实现对输入轴2和输出轴3两者之间相对转动角度的控制，如图6、图7及图8所示，输入轴2外周还包括第一旋转止位面，限位部32的内壁还包括与第一旋转止位面配合的第二旋转止位面。通过第一旋转止位面和第二旋转止位面相互配合，起到了控制二者相对旋转角度的作用。

具体地，设置限位部32沿输出轴3的径向方向的截面为腰形孔结构，在输入轴2靠近输出轴3一端为扁轴结构22，扁轴结构22能够插入限位部32，限位部32的内壁用于对扁轴结构22进行限位。其中，第一旋转止位面包括设于输入轴2中扁轴结构22的外周的平面，第二旋转止位面包括设于限位部32的凹槽内周的平面。

进一步地，第一旋转止位面设有一对，一对第一旋转止位面相对于输入轴2轴线对称设置，第二旋转止位面设有一对，一对第二旋转止位面相对于输出轴3的轴线对称设置。采用这种方式，提高了输入轴2和输出轴3旋转角度的控制精度。

图9为输入轴2和输出轴3在圆周方向的扭矩曲线，横轴表示输入轴2和输出轴3之间相对旋转角度，纵轴表示输入轴2和输出轴3之间的扭矩。

输入轴2在无扭矩输入的情况下，输入轴2的中性面和输出轴3的中性面重合，其中中性面指经过轴线的平面，输入轴2和输出轴3分别关于各自的中性面对称。

当输入轴2有输入扭矩时，输入轴2和输出轴3产生相对旋转，输入轴2的中性面和输出轴3的中性面之间存在角度差。如果输入轴2和输出轴3之间相对旋转角度在预定角度范围，例如±4.5°范围内，即输入轴2的中性面和输出轴3的中性面之间旋转角度在±4.5°范围内，输入轴2和输出轴3之间只通过传动连接件1连接，此时传递的扭矩比较小，大约在2.5Nm±10％范围内。

如果输入轴2和输出轴3之间相对旋转角度超过预定范围，例如±4.5°，则扁轴结构22和限位部32的第二旋转止位面的内壁相抵接，使输入轴2和输出轴3两者直接刚性连接，导致扭矩增加，可以达到7Nm以上。

限位部32的第二旋转止位面和扁轴结构22的第一旋转止位面平面平行设置。当输入轴2相对于输出轴3旋转预定角度后，输入轴2的第一旋转止位面与输出轴3的第二旋转止位面接触实现止位效果。

本实施例还提供了一种助力转向装置，如图15所示，该助力转向装置包括转向执行组件、转向助力驱动组件和上述的转向传动组件，转向传动组件的输入轴2与方向盘传动连接，转向传动组件的输出轴3与转向执行组件传动连接，转向助力驱动组件传动连接于转向执行组件。

本实施例提供的助力转向装置，转向传动组件为重要的核心部件，转向传动组件上端的输入轴2能够接受驾驶员对方向盘进行转向的转矩，转向传动组件下端的输出轴3与转向执行组件传动连接，转向助力驱动组件传动连接于转向执行组件，将输出轴3的旋转扭矩传动至转向执行组件的驱动力，实现力矩传动。转向助力驱动组件传动连接于转向执行组件，当只通过转向传动组件的输出轴3与转向执行组件传动连接，转向执行组件移动的范围较小，当输出轴3和转向助力驱动组件共同带动转向执行组件运动，实现辅助转向执行组件移动的过程，保证驾驶员转向操作的舒适性和准确性。

具体地，转向执行组件包括齿条500，转向助力驱动组件包括电机600、涡轮蜗杆结构800，转向传动组件的输入轴2通过中间轴承接方向盘的转矩，转向传动组件的输出轴3啮合于齿条500，电机600的输出端通过涡轮蜗杆结构800啮合于齿条500，输出轴3和涡轮蜗杆结构800共同带动齿条500同向移动。

进一步地，涡轮蜗杆结构800包括蜗杆和涡轮，电机600的输出端连接于蜗杆，涡轮分别啮合于蜗杆和齿条500，使电机600驱动蜗杆旋转并带动涡轮的转动和齿条500的移动。

进一步地，该助力转向装置还包括磁环(图中未示出)、传感器700，在转向传动组件的输入轴2上设置有磁环，在转向传动组件的输出轴3上设置有传感器700，传感器700电连接于电机600并用于检测磁环的转动角度。可选地，输入轴2和输出轴3分别与磁环和传感器700通过焊接的方式进行连接，结构简单，固定方便。

在实际工作过程中，驾驶员操作方向盘输出扭矩通过输入轴2传递给传动连接件1，传动连接件1再传递给输出轴3，使得输入轴2和输出轴3之间有一个相对旋转角度。传感器700采集到输入轴2和输出轴3之间的旋转角度位移，并将该旋转角度位移信号传递给控制器，控制器驱动电机600进行旋转，以辅助驱动转向执行组件，提升驾驶员的操作手感。

本实施例中由于输入轴2的中性面与输出轴3的中性面重合，避免了传感器700左右两侧不对称，有效地抑制了传感器700零飘而检测不准的情况，从而保证电动助力转向的准确性。

本实施例还提供了一种组装设备，如图10、图11及图12所示，该组装设备包括压装工装和限位工装，压装工装内形成有夹持传动连接件1的夹持腔，压装工装包括受力部和施力部，施力部的内径小于第二锁紧部的内径，使施力部的内壁缩进至第二锁紧部的内部，施力部的外径大于第二锁紧部的内径，使施力部的外壁能够抵接于台阶33上。受力部接受外部施加作用力并推动传动连接件1插入第二锁紧部。

压装工装内形成有夹持传动连接件1的夹持腔，压装工装实现对传动连接件1的固定，夹持腔用于夹持传动连接件1。受力部接受外部施加作用力并推动传动连接件1插入第二锁紧部，受力部实现传动连接件1和第二锁紧部的压装过程，施力部的内径小于第二锁紧部的内径，施力部的外径大于第二锁紧部的内径，另一方面，施力部的内径小于第二扭力传递单元12的外径，因此压装时，施力部可抵压于第二扭力传递单元12的轴肩处，推动第二扭力传递单元12进入第二锁紧部，同时当施力部的端部抵压于第二锁紧部开口处时，第二扭力传递单元12即压装到位，避免传动连接件1在压装过程中因较大的压装力出现弯曲变形的情况以及传动连接件1尾端跳动的情况，从而保证整个转向传动组件的装配质量。

限位工装包括固定座300和限位支架400，固定座300固定输出轴3，限位支架400用于限制输入轴2在压装过程中转动。

限位工装的固定座300固定输出轴3，以保证输出轴3的固定效果。限位工装的限位支架400用于限制输入轴2在压装过程中转动，避免输入轴2出现偏转，以实现传动连接件1的第一扭力传递单元11压装至输入轴2的第一轴腔21内，保证压装精度。

下面分别对压装工装和限位工装进行详细介绍。

压装工装的施力部包括第一夹紧件100和第二夹紧件200，在第一夹紧件100上设置有第一凹槽101，在第二夹紧件200上对应第一凹槽101设置有第二凹槽201，第一夹紧件100和第二夹紧件200被配置为分别设置于传动连接件1的两侧，使第一凹槽101和第二凹槽201围合形成夹持腔，连接件1除第一扭力传递单元11和第二扭力传递单元12的其余部分均位于夹持腔中，压装工装用于将传动连接件1的第二扭力传递单元12压装至输出轴3的第二锁紧部内。

通过设置第一夹紧件100和第二夹紧件200，第一夹紧件100和第二夹紧件200为分体式结构，便于与传动连接件1的安装和拆卸。第一夹紧件100和第二夹紧件200分别设置于传动连接件1的两侧，以实现传动连接件1的夹紧，第一凹槽101和第二凹槽201能够围合形成夹持腔，使得第一夹紧件100和第二夹紧件200能够环抱于传动连接件1，以实现对传动连接件1的保护，避免传动连接件1在压装过程中因压装力出现弯曲变形的情况以及传动连接件1尾端跳动的情况，从而保证整个转向传动组件的装配质量。

进一步地，第一夹紧件100和第二夹紧件200的外形均类似为半圆柱结构，第一夹紧件100和第二夹紧件200相互正对设置，即第一夹紧件100和第二夹紧进为两个半圆形的空心管。采用这种结构，实现与传动连接件1外形的相互匹配，以保证具有良好的同轴度。可选地，第一凹槽101和第二凹槽201的内径大约为7mm，使两者形成的通孔的内径略大于传动连接件1中中间段的光轴外径。

现有传动连接件1和输出轴3进行装配时需要进行两次压装传动连接件1，传动连接件1的压装次数较多，导致出现变形的几率较大。为了解决这个问题，传动连接件1包括输入端、输出端和连接部，连接部连接输入端和输出端，第一扭力传递单元11设于输入端，第二扭力传递单元12设于输出端，夹持腔的内径大于连接部的外径且小于输出端的外径。夹持腔的内径大于连接部的外径，使夹持腔能够对连接部全部环抱，以保证对连接部的保护效果。夹持腔的内径小于输出端的外径，输出端能够对夹持腔的端部进行轴向限位。

具体地，第一夹紧件100靠近输出轴3一侧的端面能够分别抵接于输出轴3的第二扭力传递单元12远离输出轴3一侧的端面和输出轴3的限位部32和第二锁紧部之间的台阶33，第二夹紧件200靠近输出轴3一侧的端面能够分别抵接于输出轴3的第二扭力传递单元12远离输出轴3一侧的端面和输出轴3的限位部32和第二锁紧部之间的台阶33。

采用这种结构，第一夹紧件100和第二夹紧件200端面靠近内壁的位置抵接于第二扭力传递单元12，第一夹紧件100和第二夹紧件200端面靠近外壁的位置抵接于台阶33，台阶33实现对定位工装的限位，在定位工装抵接于台阶33时，传动连接件1的第二扭力传递单元12刚好和第二锁紧部压装到位，使得定位工装能够直接实现传动连接件1直接压装到位，确保传动连接件1在压配过程中只受力施压一次，从而确保了转向传动组件的装配精度。

进一步地，在第一夹紧件100远离输出轴3的一侧设置有第一把手102，在第二夹紧件200远离输出轴3的一侧对应第一把手102设置有第二把手202，第一把手102和第二把手202能够合拢形成圆盘结构的受力部。在第一凹槽101和第二凹槽201将传动连接件1抱合在一起后，然后在第一把手102和第二把手202上同时施加压力，以实现传动连接件1压装，第一把手102和第二把手202便于装配人员的握持，为压装提供了方便。

需要特别说明的是，第一夹紧件100和第二夹紧件200之间可以没有直接的连接方式，两者之间可以通过卡扣连接、螺丝固定及磁铁吸附的方式实现可拆卸连接，以保证在夹紧过程中的稳定性。

在传动连接件1和输出轴3装配完成之后，需要传动连接件1和输入轴2进行装配。对于输入轴2而言，在压配过程中若没有圆周方向上的限位，则会出现输入轴2在压配的同时还进行旋转的情况，从而会导致输入轴2的中性面与输出轴3的中性面不在同一平面内，甚至会出现较大的偏差。

为了解决这个问题，本实施例提供的限位工装，采用上述的装配方法对传动连接件1和输入轴2进行装配。如图13-图14所示，该限位工装的固定座300起到了整体支撑的作用，在固定座300内沿竖直方向设置有固定孔301，固定孔301用于固定输出轴3。限位支架400设置于固定座300上，在限位支架400上设置有限位槽401，限位槽401的槽壁设置有止转面4011，用于在输入轴2位于限位槽401中时限制输入轴2转动，以将传动连接件1的第一扭力传递单元11压装至输入轴2的第一轴腔21内。其中限位槽401的槽口朝向输入轴2设置，从而方便将输入轴2放置于限位槽401内。

本实施例提供的限位工装，限位支架400设置于固定座300上，固定座300起到了整体支撑的作用，固定座300内的固定孔301实现输出轴3的固定，以保证输出轴3的固定效果。限位槽401的槽壁设置有止转面4011，在压装输入轴2时，止转面4011用于在输入轴2位于限位槽401中时限制输入轴2转动，避免输入轴2出现位置移动，以实现传动连接件1的第一扭力传递单元11压装至输入轴2的第一轴腔21内，保证压装精度。

进一步地，在限位槽401的槽壁设置有止转面4011，在输入轴2靠近限位支架400一端的外壁设置有防转斜面23，止转面4011能够抵接于防转斜面23，用于限制输入轴2转动。限位槽401的止转面4011用于输入轴2的圆周定位，在压配过程中输入轴2不会产生圆周方向上的转动，通过止转面4011和防转斜面23的配合，利用侧面导向定位的方式，在压配过程中不会出现输入轴2随机偏转的现象，确保输入轴2的中性面与输出轴3的中性面重合，从而保证整个转向传动组件的装配精度，从而避免了传感器700检测不对称以及零飘的现象。

需要说明的是，在限位支架400的上端设置有下压机构，下压机构抵接于输入轴2的上端并将其下压，从而实现输入轴2的压装。其中下压结构可以为气缸、液压缸等，由于液压缸的下压速度相对比较平稳，本实施例优选液压缸作为下压机构的驱动源。

本实施例提供的装配方法，将输出轴3安装于固定座300的固定孔301中，将传动连接件1夹持到压装工装的夹持腔中，按压压装工装的受力端将第二扭力传递单元12压装至第二锁紧部内并与其过盈配合；再将输入轴2套设在传递连接件1的端部，同时使输入轴2位于限位槽401中，下压机构下压输入轴2使得传动连接件1的第一扭力传递单元11压装至第一轴腔21内并与其过盈配合。由于设置有限位槽401，避免了输入轴2在下压过程中的转动导致的偏转，确保输入轴2的中性面和输出轴3的中性面重合。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (16)

1.一种转向传动组件，包括：

输入轴(2)，所述输入轴(2)内设置有第一轴腔(21)；

输出轴(3)，所述输出轴(3)内设置有第二轴腔(31)；

传动连接件(1)，所述传动连接件(1)分别传动连接于所述第一轴腔(21)和第二轴腔(31)；

其特征在于，

所述第一轴腔(21)包括第一锁紧部，所述第一锁紧部的内径小于所述第一轴腔(21)其余部分的内径；

所述第二轴腔(31)包括第二锁紧部，所述第二锁紧部的内径小于所述第二轴腔(31)其余部分的内径；

所述传动连接件(1)包括：

第一扭力传递单元(11)，径向突出地设于所述传动连接件(1)的输入端，所述第一扭力传递单元(11)插入所述第一锁紧部并与所述第一锁紧部锁紧；

第二扭力传递单元(12)，径向突出地设于所述传动连接件(1)的输出端，所述第二扭力传递单元(12)插入所述第二锁紧部并与所述第二锁紧部锁紧。

2.根据权利要求1所述的转向传动组件，其特征在于，所述第一扭力传递单元(11)的硬度大于所述输入轴(2)的硬度，所述第二扭力传递单元(12)的硬度大于所述输出轴(3)的硬度。

3.根据权利要求2所述的转向传动组件，其特征在于，所述第一扭力传递单元(11)的硬度为B1，所述第二扭力传递单元(12)的硬度为B2，所述第一扭力传递单元(11)径向嵌入所述第一锁紧部的深度为Y1、第二扭力传递单元(12)径向嵌入所述第二锁紧部的深度为Y2，则0.0009mm/HRC≤Y1/B1≤0.0017mm/HRC，0.0013mm/HRC≤Y2/B2≤0.0025mm/HRC。

4.根据权利要求1所述的转向传动组件，其特征在于，所述第一扭力传递单元(11)嵌入所述输入轴(2)内部的横截面积和未嵌入所述输入轴(2)内部的横截面积的比值为A，其中，1/3≤A≤1。

5.根据权利要求1所述的转向传动组件，其特征在于，还包括衬套(4)，所述衬套(4)设置于所述第一轴腔(21)内，所述衬套(4)套设于所述传动连接件(1)的外周。

6.根据权利要求1所述的转向传动组件，其特征在于，所述第二轴腔(31)还包括限位部(32)，所述限位部(32)轴向连通于所述第二锁紧部，所述输入轴(2)设有所述第一轴腔(21)的一端与所述限位部(32)插接配合。

7.根据权利要求6所述的转向传动组件，其特征在于，所述输入轴(2)外周还包括第一旋转止位面，所述限位部(32)的内壁还包括与所述第一旋转止位面配合的第二旋转止位面。

8.根据权利要求7所述的转向传动组件，其特征在于，所述第一旋转止位面包括设于所述输入轴(2)外周的平面，所述第二旋转止位面包括设于所述限位部(32)内周的平面。

9.根据权利要求8所述的转向传动组件，其特征在于，

所述第一旋转止位面设有一对，一对所述第一旋转止位面相对于所述输入轴(2)的轴线对称设置；

所述第二旋转止位面设有一对，一对所述第二旋转止位面相对于所述输出轴(3)的轴线对称设置。

10.根据权利要求1-9任一项所述的转向传动组件，其特征在于，所述第一扭力传递单元(11)和所述第二扭力传递单元(12)分别包括设置在所述传动连接件(1)两个端部的向径向外侧突出的凸起结构，所述凸起结构分别过盈插入所述第一锁紧部和所述第二锁紧部。

11.一种组装设备，其特征在于，用于组装权利要求1-10任一项所述的转向传动组件，所述组装设备包括：

压装工装，所述压装工装内形成有夹持所述传动连接件(1)的夹持腔，所述压装工装包括受力部和施力部，所述施力部的内径小于所述第二锁紧部的内径，所述施力部的外径大于所述第二锁紧部的内径，所述受力部接受外部施加作用力并推动所述传动连接件(1)插入所述第二锁紧部；

限位工装，包括固定座(300)和限位支架(400)，所述固定座(300)固定输出轴(3)，所述限位支架(400)用于限制输入轴(2)在压装过程中转动。

12.根据权利要求11所述的组装设备，其特征在于，在所述固定座(300)内有固定孔(301)，所述固定孔(301)用于固定输出轴(3)；所述限位支架(400)设置于所述固定座(300)上，所述限位支架(400)上设置有限位槽(401)，所述限位槽(401)的槽壁设置有止转面(4011)，用于在输入轴(2)位于限位槽(401)中时限制输入轴(2)转动。

13.根据权利要求11所述的组装设备，其特征在于，所述传动连接件(1)包括输入端、输出端和连接部，所述连接部连接所述输入端和所述输出端，所述第一扭力传递单元(11)设于所述输入端，所述第二扭力传递单元(12)设于所述输出端，所述夹持腔的内径大于所述连接部的外径且小于所述输出端的外径。

14.根据权利要求11所述的组装设备，其特征在于，所述压装工装包括：

第一夹紧件(100)，所述第一夹紧件(100)上设置有第一凹槽(101)；

第二夹紧件(200)，所述第二夹紧件(200)上设置有第二凹槽(201)，所述第一夹紧件(100)和所述第二夹紧件(200)围合形成所述夹持腔。

15.一种助力转向装置，包括：转向执行组件，其特征在于，还包括如权利要求1-10任一项所述的转向传动组件，所述转向传动组件的输入轴(2)与方向盘传动连接，所述转向传动组件的输出轴(3)与所述转向执行组件传动连接。

16.根据权利要求15所述的助力转向装置，其特征在于，还包括转向助力驱动组件、磁环和传感器(700)，在所述转向传动组件的输入轴(2)上设置有所述磁环，在所述转向传动组件的输出轴(3)上设置有所述传感器(700)，所述转向助力驱动组件传动连接于转向执行组件，所述传感器(700)电连接于所述转向助力驱动组件并用于检测所述磁环的转动角度。

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