專利名稱：電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置及其組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置，尤其是關(guān)于一種可接受主動(dòng)控制的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)
向裝置。
背景技術(shù)：
—般的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由車速與駕駛者輸出扭力做為輔助馬達(dá)出力的依據(jù)， 提供駕駛者轉(zhuǎn)向時(shí)的力量輔助。但在搭配其它先進(jìn)安全系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向主動(dòng)控制時(shí)，駕駛者 會(huì)察覺(jué)方向盤(pán)不受控制，而感覺(jué)到危險(xiǎn)。舉例說(shuō)明之，前述許多的先進(jìn)安全系統(tǒng)，駕駛者通 常會(huì)在緊急時(shí)刻，自主判定轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，然而，這樣的自主判定動(dòng)作經(jīng)?？赡茉斐筛蟮奈?害，所以，為了避免駕駛者因?yàn)榭赡茉斐晌：Φ腻e(cuò)誤自主判定轉(zhuǎn)向動(dòng)作，遂有前述的先進(jìn)安 全系統(tǒng)于危急時(shí)刻取回轉(zhuǎn)向控制的主動(dòng)控制權(quán)。雖然先進(jìn)安全系統(tǒng)取回控制權(quán)或能降低可 能造成的危害，但是在危及時(shí)刻，駕駛者的操作方向可能與正確的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相違背，故可能 造成駕駛者因?yàn)槠嚥皇芸刂贫┯韪鼮榧みM(jìn)或強(qiáng)大的轉(zhuǎn)向，如此，造成嚴(yán)重的惡性循環(huán)， 可能產(chǎn)生更大危害，因此，如何能提供一種安全又符合使用者需求的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)為當(dāng)前 所欲解決的重大課題。 另外，前述先進(jìn)安全系統(tǒng)在某些特定操作條件下，須有一鎖定機(jī)構(gòu)以控制方向盤(pán) 與連接前輪的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)直接傳動(dòng)，故如美國(guó)專利號(hào)第6， 164150號(hào)所揭露的一種車輛轉(zhuǎn)向 裝置，其通過(guò)一齒及槽配合的盤(pán)形鎖定機(jī)構(gòu)以使方向盤(pán)與連接前輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可直接傳 動(dòng)，但此種機(jī)構(gòu)僅可提供固定角度的鎖定，對(duì)于非特定角度的鎖定則無(wú)法達(dá)成，因此亦亟需 一種可任意角度進(jìn)行鎖定的鎖定機(jī)構(gòu)，以解決制造廠商及汽車組裝廠商設(shè)計(jì)或制造上的困 擾與高成本問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置及其組件，其能夠解決前述的主動(dòng)轉(zhuǎn)
向控制裝置的控制方式可能造成駕駛者操作失控感受而產(chǎn)生更大的危害以及公知的鎖定
機(jī)構(gòu)無(wú)法鎖定任意角度的問(wèn)題，且采用一種離合控制模組，通過(guò)一雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組以
減低使用者控制感受不佳及達(dá)到更佳的主動(dòng)控制效果的目的。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置，其包含 —雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組，其包含 —第一馬達(dá)組，其包含一第一馬達(dá)本體以及軸向設(shè)于該第一馬達(dá)本體的一第一軸 心； —第二馬達(dá)組，其固定接合于該第一馬達(dá)組，其包含一第二馬達(dá)本體、呈轉(zhuǎn)動(dòng)軸向
設(shè)于該第二馬達(dá)本體的一第二軸心以及一太陽(yáng)輪軸心，其中，該第二軸心、該太陽(yáng)輪軸心分
別與該第一軸心軸向平行嚙合而與該第一軸心形成二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；以及 —離合控制模組，其接受控制以限制該第二軸心對(duì)該第一馬達(dá)本體或第二馬達(dá)本
體轉(zhuǎn)動(dòng)而限制該第二軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；
5
—扭力感測(cè)器，其結(jié)合于一車輛轉(zhuǎn)向柱，并感測(cè)該轉(zhuǎn)向柱的扭力形成電信號(hào)予以 輸出；以及 —控制器，其與該第一馬達(dá)模組、該第二馬達(dá)模組、該離合控制模組、該扭力感測(cè) 器電性連接，其讀取該扭力感測(cè)器的電信號(hào)，并配合一外部的車況動(dòng)態(tài)信號(hào)，以改變?cè)摰谝?馬達(dá)模組、該第二馬達(dá)模組及該離合控制模組的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系。
其中 該第一軸心的兩端貫穿突出于該馬達(dá)本體，其兩端分別設(shè)有一結(jié)合齒以及一行星 齒輪組，該行星齒輪組包含多數(shù)個(gè)行星齒輪，各行星齒輪互呈間隔設(shè)于該第一軸心的一端 且其轉(zhuǎn)動(dòng)軸與該第一軸心平行； 該第一馬達(dá)組進(jìn)一步包含一第一接合段，該第一接合段呈環(huán)狀且固定接合于該馬
達(dá)本體且位置與該行星齒輪組對(duì)應(yīng)； 該第二馬達(dá)本體固定結(jié)合該第一接合段； 該第二軸心呈中空?qǐng)A筒狀，其朝向該第一馬達(dá)本體的一端為一環(huán)形齒輪且嚙合套 接該行星齒輪組；以及 該太陽(yáng)輪軸心，其一端與該行星齒輪組嚙合，其另一端呈轉(zhuǎn)動(dòng)插設(shè)于該第二軸心
并穿出該第二馬達(dá)本體。
其中 該第一接合段的一內(nèi)環(huán)面包含一外卡合結(jié)構(gòu)；
該環(huán)形齒輪的一外環(huán)面包含一內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)；以及 該離合控制模組套設(shè)于該第二軸心，其包含多數(shù)個(gè)外離合片、多數(shù)個(gè)內(nèi)離合片以
及多數(shù)個(gè)離合控制件，該外離合片以及該內(nèi)離合片為交錯(cuò)套設(shè)于該環(huán)形齒輪外部的環(huán)片
體，其中，該外離合片的一外環(huán)邊與該外卡合結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)卡合而限制對(duì)該外卡合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，該
內(nèi)離合片的一內(nèi)環(huán)邊與該內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)卡合而限制對(duì)該第二軸心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，該外離合片
與該內(nèi)離合片具有投影重疊的面積，各離合控制件為結(jié)合第二馬達(dá)本體的電控推桿，其接
受該控制器的控制而壓迫或松脫各內(nèi)、外離合片而呈緊密貼合或呈分離。
其中 該第二馬達(dá)本體包含一體成形于該第二馬達(dá)本體的一結(jié)合環(huán)，該結(jié)合環(huán)環(huán)狀凸出 于該第二馬達(dá)本體，其蓋合固定于該第一接合段； 該離合控制件包含一推桿、一回復(fù)彈簧以及一電控磁鐵，該推桿為局部以導(dǎo)磁材
質(zhì)制成的桿體，該推桿呈移動(dòng)插設(shè)貫穿該結(jié)合環(huán)，該回復(fù)彈簧套設(shè)于該推桿，該電控磁鐵與
該控制器電性連接并固設(shè)于該結(jié)合環(huán)，該電控磁鐵接受或未接受該控制器的控制以吸附或
不吸附該推桿及壓迫或釋放該回復(fù)彈簧，而松開(kāi)或鎖定各內(nèi)、外離合片。 本發(fā)明再提供一種用于電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置的雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組，其包含 —第一馬達(dá)組，其包含一第一馬達(dá)本體、軸向設(shè)于該第一馬達(dá)本體的一第一軸心
以及一第一接合段，其中 該第一軸心的兩端貫穿突出于該馬達(dá)本體，其兩端分別設(shè)有一結(jié)合齒以及一行星 齒輪組，該行星齒輪組包含多數(shù)個(gè)行星齒輪，各行星齒輪互呈間隔設(shè)于該第一軸心的一端 且其轉(zhuǎn)動(dòng)軸與該第一軸心平行；以及 該第一接合段呈環(huán)狀且固定接合于該馬達(dá)本體且位置與該行星齒輪組對(duì)應(yīng)，其一
6構(gòu)； —第二馬達(dá)組，其固定接合于該第一接合段，其包含一第二馬達(dá)本體、呈轉(zhuǎn)動(dòng)軸向 設(shè)于該第二馬達(dá)本體的一第二軸心以及一太陽(yáng)輪軸心，其中
該第二馬達(dá)本體固定結(jié)合該第一接合段； 該第二軸心呈中空?qǐng)A筒狀，其朝向該第一馬達(dá)本體的一端為一環(huán)形齒輪且嚙合套 接該行星齒輪組，該環(huán)形齒輪的外環(huán)面包含一內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)；以及 該太陽(yáng)輪軸心，其一端與該行星齒輪組嚙合，其另一端呈轉(zhuǎn)動(dòng)插設(shè)于該第二軸心 并穿出該第二馬達(dá)本體；以及 —離合控制模組，其套設(shè)于該第二軸心，并接受控制卡合限制該第二軸心對(duì)該第 一馬達(dá)本體轉(zhuǎn)動(dòng)。 其中，該離合控制模組包含多數(shù)個(gè)外離合片、多數(shù)個(gè)內(nèi)離合片以及多數(shù)個(gè)離合控
制件，該外離合片以及該內(nèi)離合片為交錯(cuò)套設(shè)于該環(huán)形齒輪外部的環(huán)片體，其中，該外離合
片的一外環(huán)邊與該外卡合結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)卡合而限制對(duì)該外卡合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，該內(nèi)離合片的一 內(nèi)環(huán)
邊與該內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)而限制對(duì)該第二軸心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，該外離合片與該內(nèi)離合片具有投影重疊
的面積，各離合控制件為結(jié)合第二馬達(dá)本體的電控推桿。
其中 該第二馬達(dá)本體包含一體成形于該第二馬達(dá)本體的一結(jié)合環(huán)，該結(jié)合環(huán)環(huán)狀凸出 于該第二馬達(dá)本體，其蓋合固定于該第一接合段； 該離合控制件包含一推桿、一回復(fù)彈簧以及一電控磁鐵，該推桿為局部以導(dǎo)磁材 質(zhì)制成的桿體，該推桿呈移動(dòng)插設(shè)貫穿該結(jié)合環(huán)，該回復(fù)彈簧套設(shè)于該推桿，該電控磁鐵與 該結(jié)合環(huán)相固設(shè)結(jié)合，該電控磁鐵接受或未接受一控制器的控制以吸附或不吸附該推桿及 壓迫或釋放該回復(fù)彈簧，而松開(kāi)或鎖定各內(nèi)、外離合片。 本發(fā)明又提供一種用于電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置的同軸轉(zhuǎn)向模組，其包含 —馬達(dá)組，其包含一馬達(dá)本體、軸向設(shè)于該馬達(dá)本體的一軸心以及一接合段，其
中 該軸心即為該馬達(dá)組的轉(zhuǎn)子，其兩端貫穿突出于該馬達(dá)本體并分別設(shè)有一結(jié)合齒 以及一行星齒輪組，該行星齒輪組包含多數(shù)個(gè)行星齒輪，各行星齒輪互呈間隔設(shè)于該軸心 的一端且每一行星齒輪的一轉(zhuǎn)動(dòng)軸與該軸心平行并與一太陽(yáng)輪嚙合連接，其中，該太陽(yáng)輪 與一汽車轉(zhuǎn)向柱軸向固定連接；以及一扭力感測(cè)器，其結(jié)合于一汽車轉(zhuǎn)向柱，并感測(cè)該轉(zhuǎn)向 柱的扭力形成電信號(hào)予以輸出；以及 —控制器，其與該馬達(dá)模組、該扭力感測(cè)器電性連接，其讀取該扭力感測(cè)器的電信 號(hào)，并配合該太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，控制該第一馬達(dá)組產(chǎn)生輔助力，輔助駕駛者轉(zhuǎn)向。
本發(fā)明更提供一種用于電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置的可變轉(zhuǎn)向比的同軸轉(zhuǎn)向模組，其包 含 —馬達(dá)組，其包含一馬達(dá)本體、呈轉(zhuǎn)動(dòng)軸向設(shè)于該馬達(dá)本體的一軸心以及一太陽(yáng) 輪軸心，其中 該馬達(dá)本體為馬達(dá)組的定子； 該軸心為該馬達(dá)組的轉(zhuǎn)子且其呈中空?qǐng)A筒狀，其一端為一環(huán)形齒輪且嚙合套接一 行星齒輪組，該環(huán)形齒輪的外環(huán)面包含一內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)；以及
7
該太陽(yáng)輪軸心，其一端與該行星齒輪組嚙合，其另一端呈轉(zhuǎn)動(dòng)插設(shè)于該軸心并穿 出該馬達(dá)本體而與一車輛的轉(zhuǎn)向柱軸向固定連接；以及 —離合控制模組，其套設(shè)于該軸心外部，并接受控制而卡合限制該軸心對(duì)該馬達(dá) 本體轉(zhuǎn)動(dòng)；以及 —控制器，其與該馬達(dá)模組、該離合控制模組電性連接，其讀取一車速信號(hào)，并搭
配該轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，控制該馬達(dá)組的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。 綜上所述，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 1.本發(fā)明設(shè)有該環(huán)形齒輪、行星齒輪組、太陽(yáng)輪軸心、離合控制模組，該環(huán)形齒輪 對(duì)該太陽(yáng)輪軸心及行星齒輪組具有可控制的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，讓駕駛者可以于主動(dòng)輔助轉(zhuǎn) 向時(shí)仍有自由操作方向盤(pán)的感受。 2.本發(fā)明的控制器讀取外部車況信號(hào)后，可選擇進(jìn)行轉(zhuǎn)向主動(dòng)控制時(shí)，且因?yàn)轳{ 駛者通過(guò)方向盤(pán)操控該太陽(yáng)輪軸心，該控制器可通過(guò)控制該第一、第二馬達(dá)組，使即使進(jìn)行 主動(dòng)控制時(shí)仍不影響駕駛者控制方向盤(pán)的主觀感受，更有效地改善車輛動(dòng)態(tài)及增加安全 性。 3.本發(fā)明的控制器讀取車速等信號(hào)與駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的信號(hào)，可進(jìn)行較佳的輔 助功能，使該控制器可通過(guò)控制該第一馬達(dá)組，以提供較佳的輔助力，協(xié)助駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)方向 盤(pán)，提升轉(zhuǎn)向輕便性。 4.本發(fā)明的控制器讀取車速等信號(hào)與駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)的信號(hào)，可進(jìn)行較佳的輔 助功能，使該控制器可通過(guò)控制該第二馬達(dá)組，以提供適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向比，輔助駕駛者改變轉(zhuǎn)向 輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，改善轉(zhuǎn)向的操控特性。 5.本發(fā)明采用離合控制模組以使方向盤(pán)與連結(jié)前輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)得以在任意角度 被鎖定。 6.本發(fā)明可以被應(yīng)用于現(xiàn)今被廣泛使用的各種車輛、交通或運(yùn)輸工具上，可有效 的改善駕駛者的操作手感，同時(shí)可節(jié)省能源的消耗。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的使用示意圖2為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的使用示意圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組分解圖；圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例的該雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組的局部剖面圖。
主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明IO:雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組12 :第一馬達(dá)組122 :第一馬達(dá)本體124 :第一軸心1242 :結(jié)合齒1244 :行星齒輪組126 :第一接合段1262 :外卡合結(jié)構(gòu)14 :第二馬達(dá)組142 :第二馬達(dá)本體1422 :結(jié)合環(huán)144 :第二軸心1442 :環(huán)形齒輪1444 :內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)146 :太陽(yáng)輪軸心16 :離合控制模組
162 :外離合片
166 :離合控制件
30:控制器
164 :內(nèi)離合片 20 :扭力感測(cè)器 51 :轉(zhuǎn)向柱 52 :齒條端
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖1以及圖2，其為本發(fā)明的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置的較佳實(shí)施例使用示意圖， 該較佳實(shí)施例包含一雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組10、一扭力感測(cè)器20以及一控制器30，其中，該 雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組10及該扭力感測(cè)器20分別與一機(jī)動(dòng)裝置(如汽車)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一轉(zhuǎn) 向柱51整合軸向連接且分別與該控制器30電性連接，該雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組10與該扭力 感測(cè)器20可分別連接于該轉(zhuǎn)向柱51的不同位置(如圖l所示)，或者，可整合連接于該轉(zhuǎn) 向柱51的相對(duì)應(yīng)位置，如圖2所示。 請(qǐng)參考圖3以及圖4，該雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組10包含軸向平行相對(duì)嚙合的一第一 馬達(dá)組12及一第二馬達(dá)組14，以及一離合控制模組16。 該第一馬達(dá)組12可為一直流驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其包含一第一馬達(dá)本體122、可轉(zhuǎn)動(dòng)軸向 設(shè)于該第一馬達(dá)本體122的一第一軸心124以及一第一接合段126。該第一軸心124的兩 端分別突出該第一馬達(dá)本體122且分別設(shè)有一結(jié)合齒1242以及一行星齒輪組1244。如圖 1以及圖2所示，該結(jié)合齒1242與該機(jī)動(dòng)裝置的一齒條端52對(duì)應(yīng)嚙合，使該第一軸心124 受該馬達(dá)本體122驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以提供輔助力，協(xié)助駕駛者轉(zhuǎn)向。 該行星齒輪組1244包含多數(shù)個(gè)行星齒輪，本較佳實(shí)施例為包含三個(gè)行星齒輪，每 個(gè)行星齒輪互成間隔且分別樞設(shè)于該第一軸心124的一端，且各行星齒輪的軸心與該第一 軸心124平行。 該第一接合段126為一環(huán)體，其呈軸向固定結(jié)合于該馬達(dá)本體122并與該行星齒 輪組1244的位置對(duì)應(yīng)，本較佳實(shí)施例的該第一接合段126為一體成形于該馬達(dá)本體122 的環(huán)體，其包含一外卡合結(jié)構(gòu)1262設(shè)于該第一接合段126的一內(nèi)環(huán)面表面，該外卡合結(jié)構(gòu) 1262可為多數(shù)個(gè)等間隔設(shè)置，且長(zhǎng)度方向與該第一軸心124軸向相對(duì)應(yīng)的槽體。
該第二馬達(dá)組14可為一直流驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，其固定接合于該第一接合段126，其包含 一第二馬達(dá)本體142、可轉(zhuǎn)動(dòng)軸向設(shè)于該第二馬達(dá)本體142的一第二軸心144以及一太陽(yáng)輪 軸心146。 該第二馬達(dá)本體142可包含一體成形于該第二馬達(dá)本體142的一結(jié)合環(huán)1422，該 結(jié)合環(huán)1422環(huán)狀凸出于該第二馬達(dá)本體142，其外型與該第一接合段126對(duì)應(yīng)且蓋合于該 第一接合段126而與該第一馬達(dá)本體122固定結(jié)合。 該第二軸心144為中空?qǐng)A筒體，其朝向該第一馬達(dá)本體122的一端為一環(huán)形齒輪 1442，該環(huán)形齒輪1442于該第一馬達(dá)12與該第二馬達(dá)14套接結(jié)合后，套設(shè)于該行星齒輪 組1244并與該行星齒輪組1244的各個(gè)行星齒輪嚙合。其中，該環(huán)形齒輪1442的一外環(huán)面 設(shè)有一內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)1444，該內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)1444的外型可與該外卡合結(jié)構(gòu)1262 —致。
該太陽(yáng)輪軸心146可非同步轉(zhuǎn)動(dòng)并同軸插設(shè)于該第二軸心144，其一端插設(shè)并嚙 合于該行星齒輪組1244的各行星齒輪之間，其另一端貫穿突出于第二馬達(dá)14而與該轉(zhuǎn)向 柱51軸向固定接合。
該離合控制模組16包含多數(shù)個(gè)外離合片162、多數(shù)個(gè)內(nèi)離合片164以及多數(shù)個(gè)離 合控制件166，該外離合片162以及該內(nèi)離合片164為交錯(cuò)套設(shè)于該環(huán)形齒輪1442外部的 環(huán)片體，其中，該外離合片162的一外環(huán)邊與該外卡合結(jié)構(gòu)1262對(duì)應(yīng)卡合而限制對(duì)該外卡 合結(jié)構(gòu)1262的轉(zhuǎn)動(dòng)，該內(nèi)離合片164的一內(nèi)環(huán)邊與該內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)1444對(duì)應(yīng)卡合而限制與 該第二軸心144相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，該外離合片162與該內(nèi)離合片164具有投影重疊的面積。
該離合控制件166其控制各外離合片162以及各內(nèi)離合片164的貼合緊密度，本 較佳實(shí)施例的每一離合控制件166為一電控推桿，其可活動(dòng)貫穿插設(shè)于該結(jié)合環(huán)1422，且 可沿著各內(nèi)、外離合片164U62的厚度方向移動(dòng)，其一內(nèi)端在正常狀態(tài)下可壓合各內(nèi)、外離 合片164、162使各內(nèi)、外離合片164、162之間密合貼緊。反之，當(dāng)各離合控制件166接受控 制而使其內(nèi)端與該內(nèi)、外離合片164、162松脫或分離。當(dāng)各內(nèi)、外離合片164、162密合貼緊 時(shí)，限制該第二軸心144對(duì)該第一接合段126的轉(zhuǎn)動(dòng)，反之，該第二軸心144可對(duì)該第一接 合段126進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。本較佳實(shí)施例包含三個(gè)離合控制件166等間隔貫穿該結(jié)合環(huán)1422， 且每一離合控制件166包含一推桿以及環(huán)套于該推桿外的回復(fù)彈簧，該推桿的一端朝向該 內(nèi)、外離合片164、162，該推桿的另一端可連接一電磁鐵(未標(biāo)示于圖中)并接受該電磁鐵 的控制而使該推桿對(duì)著該內(nèi)、外離合片164U62的厚度方向移動(dòng)，本較佳實(shí)施例的電磁鐵 不動(dòng)作時(shí)，該推桿受該回復(fù)彈簧的推力而持續(xù)壓迫各內(nèi)、外離合片164U62使其緊密貼合。 該電磁鐵可設(shè)于該雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組10的外部表面，且每一電磁鐵的位置與一個(gè)該推 桿對(duì)應(yīng)，該電控磁鐵受該控制器30的控制，產(chǎn)生磁場(chǎng)而吸引該推桿，達(dá)到控制該推桿位置 的目的。其中，該推桿可以是局部為導(dǎo)磁性金屬的桿體，該導(dǎo)磁性金屬的局部受該電磁鐵產(chǎn) 生磁場(chǎng)與否產(chǎn)生移動(dòng)。 承前述說(shuō)明，該第一馬達(dá)組12以及該第二馬達(dá)組14之間的傳動(dòng)關(guān)系，可如下列公
式所述
(J9 31+(N33-3I* P 33) - (N33墨31+1 ) P 32=0 其中 P M為該太陽(yáng)輪軸心146的輸入角速度； p 33為該第二軸心144及該環(huán)形齒輪1442的角速度； N33—31 = T33/T31(齒數(shù)比)，其中，T^為該太陽(yáng)輪軸心146的太陽(yáng)輪齒數(shù)，133為該環(huán) 形齒輪1442的環(huán)形齒輪齒數(shù)；及 p 32為該第一軸心124及行星齒輪組1244的角速度。 因此，依據(jù)前述公式可知，該太陽(yáng)輪軸心146與該環(huán)形齒輪1442對(duì)于輸出的第一 軸心124而言具有兩個(gè)自由度的輸入關(guān)系，且配合控制該離合控制模組16可以于必要時(shí)刻 限制該環(huán)形齒輪1442的自由度。 該控制器30與該第一馬達(dá)模組12、該第二馬達(dá)模組14、各離合控制件166、該扭 力感測(cè)器20電性連接，使用時(shí)，該控制器30通過(guò)該扭力感測(cè)器20持續(xù)感測(cè)駕駛者運(yùn)轉(zhuǎn) 方向盤(pán)及施加于該轉(zhuǎn)向柱51的輸出扭力，且也可持續(xù)讀取其它外部的車況動(dòng)態(tài)信號(hào)(例 如一行車速度、一煞車命令、一四個(gè)輪子的輪速、一沖擊信號(hào)、一爆胎信號(hào)等與行車狀態(tài)相 關(guān)的參數(shù))判斷是否需要主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制。其中，該行車速度的感測(cè)，可以通過(guò)額外安裝于 汽車內(nèi)且與該控制器30電性連接的一機(jī)械或電子式的車速感測(cè)器，或者，亦可利用輪速感
10應(yīng)、變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速…等傳統(tǒng)估測(cè)運(yùn)算方式取得車速。取得該煞車命令時(shí)，該控制器30 可通過(guò)與汽車儀表板的一煞車信號(hào)燈連接，使該控制器30可于駕駛煞車時(shí)取得該煞車命 令。該四個(gè)輪子的輪速及該爆胎信號(hào)，可以通過(guò)安裝于汽車輪胎內(nèi)部的四胎壓偵測(cè)器(Tire Pressure Measuring Sensor, TPMS)的感應(yīng)結(jié)果取得，該胎壓偵測(cè)器通常為無(wú)線傳輸裝置， 其可將感測(cè)的輪胎胎內(nèi)氣壓、轉(zhuǎn)速等參數(shù)以無(wú)線信號(hào)傳送至該控制器30，使該控制器30可 以取得汽車是否爆胎、是否四個(gè)輪胎轉(zhuǎn)速不一 (打滑)…等車況動(dòng)態(tài)信號(hào)。所謂的沖擊信 號(hào)，其主要是針對(duì)汽車行駛于道路上因路面的凸起或凹陷使輪胎受到干擾而將沖擊力直接 傳遞至方向盤(pán)，導(dǎo)致汽車誤轉(zhuǎn)向或讓駕駛者感到不舒適的關(guān)系信號(hào)；由于該沖擊信號(hào)與汽 車微量轉(zhuǎn)向有關(guān)，因此，該控制器30可通過(guò)讀取與該轉(zhuǎn)向柱51連接的該雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模 組10的一反饋電流而得知該沖擊信號(hào)。所謂的反饋電流，是因?yàn)樵撾p馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組10 于汽車遇到?jīng)_擊時(shí)，其輸出電流將產(chǎn)生微量變化，因此，可讓該控制器30通過(guò)感應(yīng)該雙馬 達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組10的輸出電流的微量變化，判讀沖擊的發(fā)生。 該控制器30通過(guò)所輸入的前述各項(xiàng)車況動(dòng)態(tài)信號(hào)而決定是否進(jìn)行主動(dòng)轉(zhuǎn)向控 制，當(dāng)該控制器30進(jìn)行主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制時(shí)，通過(guò)控制各離合控制件166而釋放內(nèi)、外離合片 164、 162 (即電磁鐵將推桿拉離該內(nèi)、外離合片164、 162)，使該控制器30可控制該第二馬達(dá) 組14，使該第二馬達(dá)組14通過(guò)驅(qū)動(dòng)該第二軸心144而轉(zhuǎn)動(dòng)該第一軸心124，達(dá)到主動(dòng)轉(zhuǎn)向 控制的目的。若在熄火斷電或不進(jìn)行主動(dòng)式轉(zhuǎn)向控制時(shí)，該內(nèi)、外離合片164、162受到各離 合控制件166壓迫而分別鎖定限制該第二軸心144的自由度，而提供固定的轉(zhuǎn)向減速比， 使駕駛者可以直接控制該機(jī)動(dòng)裝置(如汽車)的轉(zhuǎn)向。另外，該第一馬達(dá)模組12可受該 控制器30控制，通過(guò)車況信號(hào)與駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)信號(hào)的回饋，于適當(dāng)時(shí)機(jī)提供適當(dāng)?shù)妮o 助力，協(xié)助駕駛者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)，增加轉(zhuǎn)向輕便性；該第二馬達(dá)模組14亦可受該控制器30控 制，通過(guò)車況信號(hào)與駕駛 轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)信號(hào)的回饋，于不同條件下改變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向比， 提升車輛的操控性能。
權(quán)利要求
一種電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置包含一雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組，其包含一第一馬達(dá)組，其包含一第一馬達(dá)本體以及軸向設(shè)于該第一馬達(dá)本體的一第一軸心；一第二馬達(dá)組，其固定接合于該第一馬達(dá)組，其包含一第二馬達(dá)本體、呈轉(zhuǎn)動(dòng)軸向設(shè)于該第二馬達(dá)本體的一第二軸心以及一太陽(yáng)輪軸心，其中，該第二軸心、該太陽(yáng)輪軸心分別與該第一軸心軸向平行嚙合而與該第一軸心形成二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；以及一離合控制模組，其接受控制限制該第二軸心對(duì)該第一馬達(dá)本體或第二馬達(dá)本體轉(zhuǎn)動(dòng)而限制該第二軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；一扭力感測(cè)器，其結(jié)合于一車輛轉(zhuǎn)向柱，并感測(cè)該轉(zhuǎn)向柱的扭力形成電信號(hào)予以輸出；以及一控制器，其與該第一馬達(dá)模組、該第二馬達(dá)模組、該離合控制模組、該扭力感測(cè)器電性連接，其讀取該扭力感測(cè)器的電信號(hào)，并配合一外部的車況動(dòng)態(tài)信號(hào)，以改變?cè)摰谝获R達(dá)模組、該第二馬達(dá)模組及該離合控制模組的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系。
2. 如權(quán)利要求l所述的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于該第一軸心的兩端貫穿突出于該馬達(dá)本體，其兩端分別設(shè)有一結(jié)合齒以及一行星齒輪組，該行星齒輪組包含多數(shù)個(gè)行星齒輪，各行星齒輪互呈間隔設(shè)于該第一軸心的一端且其轉(zhuǎn)動(dòng)軸與該第一軸心平行；該第一馬達(dá)組進(jìn)一步包含一第一接合段，該第一接合段呈環(huán)狀且固定接合于該馬達(dá)本體且位置與該行星齒輪組對(duì)應(yīng)；該第二馬達(dá)本體固定結(jié)合該第一接合段；該第二軸心呈中空?qǐng)A筒狀，其朝向該第一馬達(dá)本體的一端為一環(huán)形齒輪且嚙合套接該行星齒輪組；以及該太陽(yáng)輪軸心，其一端與該行星齒輪組嚙合，其另一端呈轉(zhuǎn)動(dòng)插設(shè)于該第二軸心并穿出該第二馬達(dá)本體。
3. 如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于該第一接合段的一內(nèi)環(huán)面包含一外卡合結(jié)構(gòu)；該環(huán)形齒輪的一外環(huán)面包含一內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)；以及該離合控制模組套設(shè)于該第二軸心，其包含多數(shù)個(gè)外離合片、多數(shù)個(gè)內(nèi)離合片以及多數(shù)個(gè)離合控制件，該外離合片以及該內(nèi)離合片為交錯(cuò)套設(shè)于該環(huán)形齒輪外部的環(huán)片體，其中，該外離合片的一外環(huán)邊與該外卡合結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)卡合而限制對(duì)該外卡合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，該內(nèi)離合片的一內(nèi)環(huán)邊與該內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)卡合而限制對(duì)該第二軸心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，該外離合片與該內(nèi)離合片具有投影重疊的面積，各離合控制件為結(jié)合第二馬達(dá)本體的電控推桿，其接受該控制器的控制而壓迫或松脫各內(nèi)、外離合片而呈緊密貼合或呈分離。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于該第二馬達(dá)本體包含一體成形于該第二馬達(dá)本體的一結(jié)合環(huán)，該結(jié)合環(huán)環(huán)狀凸出于該第二馬達(dá)本體，其蓋合固定于該第一接合段；該離合控制件包含一推桿、一回復(fù)彈簧以及一電控磁鐵，該推桿為局部以導(dǎo)磁材質(zhì)制成的桿體，該推桿呈移動(dòng)插設(shè)貫穿該結(jié)合環(huán)，該回復(fù)彈簧套設(shè)于該推桿，該電控磁鐵與該控制器電性連接并固設(shè)于該結(jié)合環(huán)，該電控磁鐵接受/未接受該控制器的控制以吸附或不吸附該推桿及壓迫或釋放該回復(fù)彈簧，而松開(kāi)或鎖定各內(nèi)、外離合片。
5. 如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，該車況動(dòng)態(tài)信號(hào)包含一行車速度信號(hào)、 一煞車命令、 一 四個(gè)輪子的輪速信號(hào)、 一沖擊信號(hào)或一爆胎信號(hào)。
6. —種用于電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置的雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組，其特征在于，所述雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組包含一第一馬達(dá)組，其包含一第一馬達(dá)本體、軸向設(shè)于該第一馬達(dá)本體的一第一軸心以及一第一接合段，其中該第一軸心的兩端貫穿突出于該馬達(dá)本體，其兩端分別設(shè)有一結(jié)合齒以及一行星齒輪組，該行星齒輪組包含多數(shù)個(gè)行星齒輪，各行星齒輪互呈間隔設(shè)于該第一軸心的一端且其轉(zhuǎn)動(dòng)軸與該第一軸心平行；以及該第一接合段呈環(huán)狀且固定接合于該馬達(dá)本體且位置與該行星齒輪組對(duì)應(yīng)，其一內(nèi)環(huán)面包含一外卡合結(jié)構(gòu)；一第二馬達(dá)組，其固定接合于該第一接合段，其包含一第二馬達(dá)本體、呈轉(zhuǎn)動(dòng)軸向設(shè)于該第二馬達(dá)本體的一第二軸心以及一太陽(yáng)輪軸心，其中該第二馬達(dá)本體固定結(jié)合該第一接合段；該第二軸心呈中空?qǐng)A筒狀，其朝向該第一馬達(dá)本體的一端為一環(huán)形齒輪且嚙合套接該行星齒輪組，該環(huán)形齒輪的外環(huán)面包含一內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)；以及該太陽(yáng)輪軸心，其一端與該行星齒輪組嚙合，其另一端呈轉(zhuǎn)動(dòng)插設(shè)于該第二軸心并穿出該第二馬達(dá)本體；以及一離合控制模組，其套設(shè)于該第二軸心，并接受控制卡合限制該第二軸心對(duì)該第一馬達(dá)本體轉(zhuǎn)動(dòng)。
7. 如權(quán)利要求6所述的雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組，其特征在于，該離合控制模組包含多數(shù)個(gè)外離合片、多數(shù)個(gè)內(nèi)離合片以及多數(shù)個(gè)離合控制件，該外離合片以及該內(nèi)離合片為交錯(cuò)套設(shè)于該環(huán)形齒輪外部的環(huán)片體，其中，該外離合片的一外環(huán)邊與該外卡合結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)卡合而限制對(duì)該外卡合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，該內(nèi)離合片的一 內(nèi)環(huán)邊與該內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)卡合而限制對(duì)該第二軸心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，該外離合片與該內(nèi)離合片具有投影重疊的面積，各離合控制件為結(jié)合第二馬達(dá)本體的電控推桿。
8. 如權(quán)利要求7所述的雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組，其特征在于該第二馬達(dá)本體包含一體成形于該第二馬達(dá)本體的一結(jié)合環(huán)，該結(jié)合環(huán)環(huán)狀凸出于該第二馬達(dá)本體，其蓋合固定于該第一接合段；該離合控制件包含一推桿、一回復(fù)彈簧以及一電控磁鐵，該推桿為局部以導(dǎo)磁材質(zhì)制成的桿體，該推桿呈移動(dòng)插設(shè)貫穿該結(jié)合環(huán)，該回復(fù)彈簧套設(shè)于該推桿，該電控磁鐵與該結(jié)合環(huán)相固設(shè)結(jié)合，該電控磁鐵控制接受或未接受一控制器的控制以吸附或不吸附該推桿及壓迫或釋放該回復(fù)彈簧，而松開(kāi)或鎖定各內(nèi)、外離合片。
9. 一種用于電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置的同軸轉(zhuǎn)向模組，其特征在于，所述同軸轉(zhuǎn)向模組包含一馬達(dá)組，其包含一馬達(dá)本體、軸向設(shè)于該馬達(dá)本體的一軸心以及一接合段，其中該軸心即為該馬達(dá)組的轉(zhuǎn)子，其兩端貫穿突出于該馬達(dá)本體并分別設(shè)有一結(jié)合齒以及一行星齒輪組，該行星齒輪組包含多數(shù)個(gè)行星齒輪，各行星齒輪互呈間隔設(shè)于該軸心的一端且每一行星齒輪的一轉(zhuǎn)動(dòng)軸與該軸心平行并與一太陽(yáng)輪嚙合連接，其中，該太陽(yáng)輪與一 汽車轉(zhuǎn)向柱軸向固定連接；以及一扭力感測(cè)器，其結(jié)合于該汽車轉(zhuǎn)向柱，并感測(cè)該轉(zhuǎn)向柱的扭力形成電信號(hào)予以輸出；以及一控制器，其與該馬達(dá)模組、該扭力感測(cè)器電性連接，其讀取該扭力感測(cè)器的電信號(hào)，并配合該太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，控制該第一馬達(dá)組產(chǎn)生輔助力，輔助駕駛者轉(zhuǎn)向。
10. —種用于電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置的可變轉(zhuǎn)向比的同軸轉(zhuǎn)向模組，其包含 一馬達(dá)組，其包含一馬達(dá)本體、呈轉(zhuǎn)動(dòng)軸向設(shè)于該馬達(dá)本體的一軸心以及一太陽(yáng)輪軸心，其中該馬達(dá)本體為馬達(dá)組的定子；該軸心為該馬達(dá)組的轉(zhuǎn)子且其呈中空?qǐng)A筒狀，其一端為一環(huán)形齒輪且嚙合套接一行星 齒輪組，該環(huán)形齒輪的外環(huán)面包含一內(nèi)卡合結(jié)構(gòu)；以及該太陽(yáng)輪軸心，其一端與該行星齒輪組嚙合，其另一端呈轉(zhuǎn)動(dòng)插設(shè)于該軸心并穿出該 馬達(dá)本體而與一車輛的轉(zhuǎn)向柱軸向固定連接；以及一離合控制模組，其套設(shè)于該軸心外部，并接受控制而卡合限制該軸心對(duì)該馬達(dá)本體 轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一控制器，其與該馬達(dá)模組、該離合控制模組電性連接，其讀取一車速信號(hào)，并搭配該 轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，控制該馬達(dá)組的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明為一電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向裝置及其組件，其包含一雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組、一扭力感測(cè)器以及一控制器，該雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組及該扭力感測(cè)器分別與一車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一轉(zhuǎn)向柱整合并軸向連接且分別與該控制器電性連接，其中，該雙馬達(dá)同軸轉(zhuǎn)向模組包含相對(duì)同軸接合的一第一馬達(dá)組及一第二馬達(dá)組，其可接受該控制器的控制提供一主動(dòng)式轉(zhuǎn)向功能，以及輸出一輔助力輔助轉(zhuǎn)向。
文檔編號(hào)B62D5/04GK101767606SQ20081018684
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者葉智榮, 孫富賢, 江承舜, 胡聰賢 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人車輛研究測(cè)試中心