用于连接汽车仪表板横梁与转向管柱的连接支架及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及一种连接支架，特别涉及一种用于连接汽车仪表板横梁与转向管柱的连接支架及汽车。


背景技术：

2.车辆转向系统的稳定性是日常行车过程影响客户驾驶感受的一个重要因素，而汽车的转向管柱是转向系统的重要组成部分，转向管柱一般是通过支架和仪表板横梁进行连接，从而将其固定。如果转向管柱支架的连接薄弱，会引起系统总体刚度偏低，导致方向盘的模态较低，导致汽车怠速时，方向盘抖动较大，严重影响客户驾驶体验。
3.因此仪表板横梁及转向管柱的连接支架对于保证方向盘模态非常重要，其结构需尽量提高转向管柱支架刚度，以保证整体模态较高。
4.目前已知的一种可实施的用于仪表板横梁及转向管柱的连接支架结构如图1所示。其中，转向管柱系统包括：转向管柱支架、轴管8和转向轴9。转向管柱支架包括：转向管柱上端支架6和转向管柱下端支架7。转向管柱上端支架6通过安装孔一1、安装孔二 2、安装孔三3、安装孔四4与仪表板横梁螺栓连接，并通过安装孔一1、安装孔二2、安装孔五5与转向管柱下端支架7连接，轴管8安装在转向管柱下端支架7上，转向轴9 通过轴承安装在轴管8内。
5.上述支架可以实现连接转向管柱和仪表盘横梁的功能，但其结构刚度较低，使用该通过轴承结构会导致方向盘模态频率较低，引起方向盘怠速抖动问题，影响客户驾驶体验。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于解决现有汽车仪表板横梁与转向管柱的连接支架结构刚度较低的技术问题。本实用新型提供了用于连接汽车仪表板横梁与转向管柱的连接支架，该连接支架的刚度大，会提高方向盘模态频率，解决方向盘怠速抖动的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型实施方式公开了一种用于连接汽车仪表板横梁与转向管柱的连接支架，所述连接支架包括上盖和底板；所述上盖与所述底板之间固定连接并围成空腔，以形成盒状结构，所述连接支架还包括吊耳，所述吊耳用于与所述转向管柱固定连接。
8.所述上盖包括顶板和沿所述顶板的宽度方向相对间隔设置的两个侧板，两个所述侧板的一侧沿所述顶板的长度方向分别固定于所述顶板的两侧，两个所述侧板的另一侧沿所述底板的长度方向分别固定于所述底板的两侧。
9.两个所述侧板的一端的相对应位置上分别设置有第一弧形孔，所述第一弧形孔的底部呈开口。
10.所述底板的一端的两侧分别与两个所述侧板上的所述第一弧形孔对应的位置处设有弧形板，所述弧形板形成第二弧形孔，所述第二弧形孔的顶部呈开口，所述第一弧形孔
与相应的所述第二弧形孔的相对设置，以形成第一安装孔，位于两侧的所述第一安装孔的轴线位于同一直线上，并均与所述空腔连通，所述第一安装孔用于贯穿并固定所述汽车仪表板的横梁。
11.采用这种技术方案，将连接支架的上盖与底板焊接成盒状结构，其连接支架自身具有较大的刚度，可以满足振动性能方面的问题，有利于振动的传递，将转向管柱系统振动传递至汽车仪表板的横梁系统，整体模态刚度得到较大的提升；从而提升系统模态频率以避开周围装配零件的模态。即连接支架的刚度大，且与横梁和前端支架的连接稳固，从而可避免因刚度不够而变形导致部分振动损失，因此汽车怠速状态下的振动会全部传递到横梁系统和前端支架上，以减小传递到方向盘的振动，避免引起方向盘抖动。
12.在一些实施例中，所述弧形板从所述底板的一端沿所述底板的长度方向朝向背离所述底板的方向延伸，所述弧形板远离所述底板的一端与对应的所述侧板之间具有间隙。
13.在一些实施例中，位于所述第一弧形孔的一侧的所述侧板与所述汽车仪表板的前围连接部件固定连接。
14.采用这种技术方案，连接支架与汽车仪表板的前围连接部件连接，可以增强连接支架自身的刚度，有利于将转向管柱系统振动传递至汽车仪表板的前围连接部件，整体模态刚度得到较大的提升。
15.在一些实施例中，所述顶板的一端呈弯折结构；所述底板的另一端呈弯折结构，使得所述底板的另一端与所述顶板的另一端固定连接。
16.采用这种技术方案，连接支架成封闭的盒状结构，连接支架自身的刚度进一步得到提升。
17.在一些实施例中，所述吊耳设有第二安装孔，所述底板设有第三安装孔；所述转向管柱的一端与所述第二安装孔固定连接，所述转向管柱的另一端与所述第三安装孔固定连接。
18.在一些实施例中，所述吊耳包括连接板和两个侧壁，两个所述侧壁分别固定于所述连接板的两侧，使得所述吊耳呈u形；在两个所述侧壁的相对位置上分别设有所述第二安装孔，所述第二安装孔设有翻边结构。
19.采用这种技术方案，第二安装孔的翻边结构可以提升连接支架自身的刚度。
20.在一些实施例中，所述吊耳的两个所述侧壁的上侧分别设有第一翻边，其中一个所述侧壁上的所述第一翻边与所述底板固定连接；
21.两个所述侧壁的前侧、后侧均设有第二翻边，位于所述侧壁同侧的两个所述第二翻边用于与所述汽车仪表板的前围连接结构固定连接。
22.采用这种技术方案，吊耳形成横向封闭形式结构，与前围连接结构连接，进一步增强了连接支架本身的刚度，使得转向管柱系统振动传递更加有效地传递至汽车仪表板的前围连接结构，增强整体模态刚度。
23.在一些实施例中，所述吊耳的所述连接板设有凹筋，所述连接板设有减重孔。采用这种技术方案，吊耳的凹筋进一步增强了连接支架的刚度。
24.在一些实施例中，所述顶板、两个所述侧板、所述底板设有减重孔，所述减重孔设有翻边结构。采用这种技术方案，有利于汽车轻量化，同时进一步增强了连接支架的刚度。
25.本实用新型还公开了一种汽车，包括上述任一实施例中所述的用于连接汽车仪表
板横梁与转向管柱的连接支架。采用这种技术方案的汽车，用于连接汽车仪表板横梁与转向管柱的连接支架的刚度大，模态频率高，不易于引起方向盘怠速抖动问题。
附图说明
26.图1为现有技术的用于连接汽车仪表板横梁与转向管柱的连接支架结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例1中的用于连接汽车仪表板横梁与转向管柱的连接支架结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例1中的用于连接汽车仪表板横梁与转向管柱的连接支架装配结构示意图。
29.附图标记说明：
30.现有技术：
31.1、安装孔一；2、安装孔二；3、安装孔三；4、安装孔四；5、安装孔五；6、转向管柱上端支架；7、转向管柱上端支架；8、轴管；9、转向轴；
32.本实用新型：
33.1、上盖；11、顶板；12、侧板；121、第一弧形孔；13、第一安装孔；
34.2、底板；21、弧形板；211、第二弧形孔；22、第三安装孔；
35.3、吊耳；31、连接板；32、侧壁；321、第二安装孔；322、第一翻边；323、第二翻边；
36.4、汽车仪表板的横梁；
37.5、第一焊接位置；
38.6、第二焊接位置；
39.7、第三焊接位置；
40.8、第四焊接位置；
41.9、第五焊接位置。
具体实施方式
42.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
43.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
45.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
47.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
48.实施例1
49.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于连接汽车仪表板的横梁4与转向管柱的连接支架，参见图2，连接支架包括上盖1和底板2；上盖1与底板2之间固定连接并围成空腔，以形成盒状结构，连接支架还包括吊耳3，吊耳3用于与转向管柱固定连接。在本实施例中，上盖1、底板2和吊耳3由钣金件冲压成型，具体采用1.2mm厚钢板冲压成型。
50.上盖1包括顶板11和沿顶板11的宽度方向相对间隔设置的两个侧板12，两个侧板 12的一侧沿顶板11的长度方向分别固定于顶板11的两侧，两个侧板12的另一侧沿底板 2的长度方向分别固定于底板2的两侧，在本实施例中，两个侧板12的上侧沿顶板11 的长度方向分别固定于顶板11的两侧，参见图3，两个侧板12的下侧沿底板2的长度方向分别在第四焊接位置8处焊接于底板2的两侧，本实施例中的焊接位置仅展示单侧位置，横向两侧焊接位置均相同。其中，顶板11、两个侧板12、底板2设有减重孔，减重孔的个数和形状可以根据实际需要进行设定，在此不做进一步限定；减重孔设有翻边结构。减重孔的设置有利于汽车轻量化，同时减重孔的翻边设置增强了连接支架的刚度。
51.两个侧板12的一端的相对应位置上分别设置有第一弧形孔121，第一弧形孔121的底部呈开口。
52.底板2的一端的两侧分别与两个侧板12上的第一弧形孔121对应的位置处设有弧形板21，弧形板21从底板2的一端沿底板2的长度方向朝向背离底板2的方向延伸，弧形板21远离底板2的一端与对应的侧板12之间具有间隙，以便于跟汽车仪表板的横梁4 安装。
53.弧形板21形成第二弧形孔211，第二弧形孔211的顶部呈开口，第一弧形孔121与相应的第二弧形孔211的相对设置，以形成第一安装孔13，位于两侧的第一安装孔13 的轴线位于同一直线上，并均与空腔连通，第一安装孔13用于贯穿并固定汽车仪表板的横梁4。在本实施例中，参见图3，上盖1的第一弧形孔121在第二焊接位置6处与汽车仪表板的横梁焊接；底板2的第二弧形孔211在第三焊接位置7处与汽车仪表板的横梁焊接；将连接支架的上盖1与底板2焊接成盒状结构，其连接支架自身具有较大的刚度，有利于振动的传递，将转向管柱系统振动传递至汽车仪表板的横梁系统，整体模态刚度得到较大的提升；从而提升系统模态频率以避开周围装配零件的模态。
54.进一步地，位于第一弧形孔121的一侧的侧板12与汽车仪表板的前围连接部件固定连接。在本实施例中，参见图3，位于第一弧形孔121的一侧的侧板12在第一焊接位置 5处与汽车仪表板的横梁焊接；连接支架与汽车仪表板的前围连接部件连接，可以增强连接支
架自身的刚度，有利于将转向管柱系统振动传递至汽车仪表板的前围连接部件，整体模态刚度得到较大的提升。
55.顶板11的一端呈弯折结构，在本实施例中，参见图2，顶板11的左端呈弯折结构；底板2的另一端呈弯折结构，在本实施例中，底板2的右端呈弯折结构，使得底板2的另一端与顶板11的另一端固定连接。在本实施例中，侧板12的右端的端面为倾斜结构，底板2的右端分别与顶板11的右端、两个侧板12的右端焊接，连接支架成封闭的盒状结构，连接支架自身的刚度进一步得到提升。
56.吊耳3设有第二安装孔321，具体地，吊耳3包括连接板31和两个侧壁32，两个侧壁32分别固定于连接板31的两侧，使得吊耳3呈u形；在两个侧壁32的相对位置上分别设有第二安装孔321，第二安装孔321设有翻边结构。第二安装孔321的翻边结构可以提升连接支架自身的刚度。
57.底板2设有第三安装孔22；转向管柱的一端与第二安装孔321固定连接，转向管柱的另一端与第三安装孔22固定连接。即连接支架上的第二安装孔321、底板2的两侧的第三安装孔22均与转向管柱连接。在本实施例中，连接支架和转向管柱为三点连接，连接支架的底板2上有两个螺栓孔(即第三安装孔22)，和转向管柱上端螺栓连接，连接支架吊耳3上有两个销孔(即第二安装孔321)，和转向管柱下端进行销轴连接。
58.吊耳3的两个侧壁32的上侧分别设有第一翻边322，其中一个侧壁32上的第一翻边 322与底板2固定连接；两个侧壁32的前侧、后侧均设有第二翻边323，位于侧壁32同侧的两个第二翻边323用于与汽车仪表板的前围连接结构固定连接。在本实施例中，参见图3，位于侧壁32左侧的两个第二翻边323在第五焊接位置9处于用于与汽车仪表板的前围连接结构焊接；吊耳3形成横向封闭形式结构，与前围连接结构连接，进一步增强了连接支架本身的刚度，使得转向管柱系统振动传递更加有效地传递至汽车仪表板的前围连接结构，增强整体模态刚度。
59.吊耳3的连接板31设有凹筋，连接板31设有减重孔。吊耳3的凹筋进一步增强了连接支架的横向刚度。本实施例中的连接支架的设计主要运用于汽车仪表板横梁与转向管柱的连接，封闭的盒状结构及闭环传力路径保证了结构整体强度和刚度。
60.在本实施例中，为了充分利用前围连接部件及前围连接部件自身刚度，被设计件上盖与底板焊接而成封闭的盒状结构，自身具有较大的刚度有利于振动的传递，同时由图3 中第一焊接位置5、第二焊接位置6、第三焊接位置7与汽车仪表板的横梁和前围连接部件焊接，将转向管柱系统振动传递至前围连接部件横梁系统，整体模态刚度得到较大的提升；另一方面，下安装点吊耳设计为横向封闭形式，与前围连接部件下部开口处进行有效焊接，充分加强了连接点振动的有效传递；提高转向管柱连接支架的连接刚度，提高系统整体模态。
61.实施例2
62.本实用新型提供了一种汽车，包括实施例1中的用于连接汽车仪表板的横梁4与转向管柱的连接支架。本实用新型中的汽车的用于连接汽车仪表板的横梁4与转向管柱的连接支架刚度大，大幅提升转向管柱和仪表板横梁的连接刚度，保证方向盘模态频率位于较高水平，避免方向盘怠速抖动问题。本实用新型的用于连接汽车仪表板的横梁4与转向管柱的连接支架的结构简单，工艺性良好，便于加工成型及安装。同时，该连接支架的质量轻，采用钢制钣金件总重为455克，有利于汽车轻量化。
63.虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。