CN102562880B - 车用线性致动装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种车用线性致动装置，包含一个定子单元及一个动子单元，该定子单元包括一个材质为非金属且环绕一条轴线的绝缘套管件，及多个间隔设置地套设于该绝缘套管件的线圈，该动子单元包括一个穿设于该绝缘套管件并沿该轴线相对该绝缘套管件移动的移动杆，及多个沿该轴线的延伸方向间隔设置地套设于该移动杆的磁铁，借由所述线圈直接环绕于该动子单元的***，且通过非金属的该绝缘套管件的设置后，能够顺利的驱动该移动杆，不但结构简单，安装容易，还能够减少材料以降低成本，并使输出力量更为平顺。

Description

车用线性致动装置

技术领域

本发明涉及一种线性致动装置，特别是涉及一种车用线性致动装置。

背景技术

现有的一种车用致动装置，如应用于一个方向机的电动辅助转向***，包括一个电动马达、一个连接该电动马达的减速机构，及一个连接该减速机构的转换机构，该电动马达用以提供辅助动力，且具有一个转动轴、多个设置于该转动轴的磁铁、一个环绕该转动轴及所述磁铁且具有多个定子齿件的定子单元，及多个环绕于所述定子齿件间的线圈，该减速机构具有皮带与皮带轮以提供出力放大的功能，该转换机构用以提供旋转转平移的功能，且具有一个导螺杆、滚珠、滚珠螺帽，及一个转向齿条，使用时，分别对所述线圈依序通电后，就能够分别产生相对应的磁场，此时该定子单元分别相对应所述线圈的部位会形成相对应所述线圈的通电方向的磁极，而所述磁极会分别与位于该转动轴的所述磁铁分别产生相斥或相吸的效果，进而驱动该转动轴转动，并通过该减速机构放大输出力，再经由该转换机构将转动的行程转换为移动的行程，进而连动该转向齿条，借此，就能够通过施加不同通电方向于所述线圈的方式来达到控制该转向齿条移动的有益效果，进而产生线性辅助力于转向齿条上，而达成辅助转向的目的。

然而，该车用致动装置有元件数量多、结构复杂、成本高、组装程序繁琐及加工不易等缺点，此外，所述定子齿件于电驱动后易产生力矩涟波，而容易造成转向齿条出力不平顺的现象。

由此可见，上述现有的车用致动装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的车用线性致动装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的车用致动装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的车用线性致动装置，所要解决的技术问题是使其降低成本、结构精简、输出轴向出力，及使力量输出时更为平顺，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种车用线性致动装置，应用于一个包括一个轴件的汽车***，该车用线性致动装置包含一个定子单元及一个动子单元，该定子单元包括一个材质为非金属且环绕一条轴线的绝缘套管件、多个沿该轴线的延伸方向间隔设置地套设于该绝缘套管件的线圈，及一个容置该绝缘套管件及所述线圈的壳体模块，该动子单元包括一个穿设于该绝缘套管件并沿该轴线相对该绝缘套管件移动且连接该轴件的移动杆，及多个沿该轴线的延伸方向间隔设置地套设于该移动杆的磁铁。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述的车用线性致动装置，该绝缘套管件具有一个环绕该轴线的环壁，及多个沿该轴线的延伸方向间隔设置于该环壁的外表面以容置所述线圈的容置环槽。

较佳地，前述的车用线性致动装置，该绝缘套管件还具有二个沿该轴线的延伸方向设置于该环壁的两相反端的外轴衬，该动子单元还包括至少一个位于所述外轴衬的内侧以连接相对应的所述磁铁的内轴套管。

较佳地，前述的车用线性致动装置，该移动杆具有一个供所述磁铁套设的电磁传动部，及多个沿该轴线的延伸方向间隔设置于该电磁传动部的外表面以容置所述磁铁的磁铁安装槽。

较佳地，前述的车用线性致动装置，每一个磁铁是由多个小磁铁组合成环状而套设于该移动杆。

较佳地，前述的车用线性致动装置，每一个磁铁是由多个小磁铁组合成环状而套设于该移动杆。

较佳地，前述的车用线性致动装置，该动子单元还包括至少一个沿该轴线的延伸方向设置于该移动杆的内轴套管。

较佳地，前述的车用线性致动装置，该移动杆还具有一个相反该电磁传动部的机构固定部，及多个位于该机构固定部的斜齿。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种车用线性致动装置，应用于一个包括一个轴件的汽车***，该车用线性致动装置包含一个定子单元，及一个动子单元。

该定子单元包括一个材质为非金属且环绕一条轴线的绝缘套管件、多个沿该轴线的延伸方向间隔设置地套设于该绝缘套管件的线圈，及一个容置该绝缘套管件及所述线圈的壳体模块，该动子单元包括一个穿设于该绝缘套管件并沿该轴线相对该绝缘套管件移动且连接该轴件的移动杆，及多个沿该轴线的延伸方向间隔设置地套设于该移动杆的磁铁。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：

借由所述线圈直接环绕于该动子单元的***，且通过非金属的该绝缘套管件的设置后，能够顺利的驱动该移动杆，不但结构简单，安装容易，还能够减少材料以降低成本，且无定子齿件的结构设计，还能够使该移动杆能够受到平顺的轴向出力，而使输出时的力量更为平顺。

综上所述，本发明一种车用线性致动装置，包含一个定子单元及一个动子单元，借由所述线圈直接环绕于该动子单元的***，且透过非金属的该绝缘套管件的设置后，能够顺利的驱动该移动杆。本发明在技术上有显着的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明车用线性致动装置的一个较佳实施例的立体组合图。

图2是该较佳实施例的立体分解图。

图3是该较佳实施例的剖视图。

图4是该较佳实施例的一个绝缘套管件的正视图。

图5是该较佳实施例的一个移动杆的顶视图。

图6是该较佳实施例应用于一个汽车电动辅助转向***的使用示意图。

图7是该较佳实施例应用于一个汽车煞车总成的使用示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的车用线性致动装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

参阅图1、图2和图6，本发明车用线性致动装置的该较佳实施例是应用于一个汽车电动辅助转向***5，该汽车电动辅助转向***5包括一个方向盘51、一个连接该方向盘51的转向机柱52、一个连接并随该转向机柱52转动的中间连动杆53、一个安装于该中间连动杆53的小齿轮件(图未示)、二个随该小齿轮件的转动而沿一条轴线L移动的轴件54(就是俗称的横拉杆)、一个连接于该中间连动杆53的扭力感测器55，及一个电连接该扭力感测器55与该车用线性致动装置的电子控制单元56(ECU)，该车用线性致动装置包含一个定子单元3，及一个动子单元4。

参阅图2、图3和图6，该定子单元3包括一个材质为非金属且环绕该轴线L的绝缘套管件31、多个沿该轴线L的延伸方向间隔设置地套设于该绝缘套管件31的线圈32，及一个壳体模块33，该壳体模块33包括一个容置该绝缘套管件31及所述线圈32的壳体部331，及一个连接该壳体部331以供该汽车电动辅助转向***5安装的机构固定部332，该机构固定部332具有一个供该小齿轮件容置的小齿轮安装孔333。在本实施例中，该绝缘套管件31的材质为尼龙。

参阅图2、图3和图4，该绝缘套管件31具有一个环绕该轴线L的环壁311、二个沿该轴线L的延伸方向设置于该环壁311的两相反端的外轴衬312，及多个沿该轴线L的延伸方向间隔设置于该环壁311的外表面以容置所述线圈32的容置环槽314，所述容置环槽314彼此间的距离决定了线圈磁场的变化趋势，因而能够视需求而规划所需的间距。

每一个线圈32具有分别供电力输入的一个第一端321及一个第二端322。于本实施例中，所述线圈32是通过该电子控制单元56的驱动而输入电力。

参阅图2、图3和图5，该动子单元4包括一穿设于该绝缘套管件31并沿该轴线L相对该绝缘套管件31移动且连接该汽车电动辅助转向***5的所述轴件54的移动杆41、多个沿该轴线L的延伸方向间隔设置地套设于该移动杆41的磁铁42，及二个沿该轴线L的延伸方向设置于该移动杆41及所述外轴衬312间的内轴套管43。在本实施例中，部分的所述磁铁42是由所述内轴套管43所包覆，并受到所述内轴套管43的支撑而使所述磁铁42与所述线圈32间产生对应的气隙。要说明的是，所述磁铁42相邻该绝缘套管件31的一侧的磁极能够是依排列顺序而以N极与S极交相排列的方式进行排列，每一个磁铁42除了为一体环状的形式外，也能够是由多个小磁铁组合成环状而套设于该移动杆41。

参阅图3、图5和图6，该移动杆41具有一个供所述磁铁42套设的电磁传动部411、一个相反该电磁传动部411且供该汽车电动辅助转向***5的小齿轮件连接的机构固定部412、多个沿该轴线L的延伸方向间隔设置于该电磁传动部411的外表面以容置所述磁铁42的磁铁安装槽413，及多个位于该机构固定部412以连接啮合该汽车电动辅助转向***5的小齿轮件的斜齿414。在本实施例中，该移动杆41与所述轴件54为一体成型制成，但是也能够是分离的两种组件相互组装而成。

参阅图2、图3和图6，当该方向盘51受到转动且该扭力感测器55感测到扭力后，该电子控制单元56分别自每一个线圈32的第一端321输入正电压或负电压，而于第二端322输入相异的负电压或正电压后，就能够于相对应的线圈32处产生磁场，该磁场就能够对相邻的磁铁42产生相吸或相斥的行为，进而连动该移动杆41移动，在通过规画好的所述磁铁42的磁极排列顺序及相对应的所述线圈32的通电方式后，就能够以磁力产生的轴向出力控制该移动杆41产生相对应的移动，再配合该汽车电动辅助转向***5后，就能够达到以电动方式产生辅助力而使汽车转向的效果。

参阅图7，为该较佳实施例应用于一个汽车煞车总成6的使用示意图，该汽车煞车总成6包括一个活塞壳体61、容置于该活塞壳体61中并沿该轴线L依序串接的一个第一活塞62、一个第一弹簧63、一个第二活塞64及一个第二弹簧65、位于该活塞壳体61且分别相对应该第一弹簧66及该第二弹簧67设置的一个第一出油口66及一个第二出油口67、一个连接该活塞壳体61的煞车油杯68、一个连接该第一活塞62及该移动杆41的轴件69，及一个连接该轴件69的煞车踏板机构70。在本实施态样中，该移动件41与该轴件69为一体成型制成，但是也能够是分离的两种组件相互组装而成。

当该煞车踏板机构70受到踩踏后，会通过一个控制模块(图未示)驱动该移动杆41沿该轴线L移动，并连动该轴件69、该第一活塞62移动，接着压缩该第一弹簧63后推动该第二活塞64移动，最后压缩该第二弹簧65，此时受到挤压的油会自该第一出油口66及该第二出油口67输入煞车机构(图未示)而产生煞车，此时该车用线性移动装置也能够达到辅助煞车的有益效果。

值得一提的是，本发明也能够是应用于车辆的车辆悬吊结构或是其他需要轴向出力的机构，通过该移动杆41连接于适当的轴件54后，而能够达到同样的有益效果。

综上所述，借由所述线圈32直接环绕于该动子单元4的***，且通过非金属的该绝缘套管件31的设置，以及适当规划所述线圈32的位置后，能够顺利的驱动该移动杆41移动，产生轴向出力，并连动所述轴件54、69移动，相较于现有的车用线性致动装置，不但结构简单，安装容易，还能够减少材料以降低成本，且无定子齿件的结构设计，使该移动杆41能够受到平顺的轴向出力，而使出力更为平顺，所以确实能达成本发明的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种车用线性致动装置，应用于一个包括一个轴件的汽车***，其特征在于：该车用线性致动装置包含一个定子单元及一个动子单元，该定子单元包括一个材质为非金属且环绕一条轴线的绝缘套管件、多个沿该轴线的延伸方向间隔设置地套设于该绝缘套管件的线圈，及一个容置该绝缘套管件及所述线圈的壳体模块，该绝缘套管件具有一个环绕该轴线的环壁，及二个沿该轴线的延伸方向设置于该环壁的两相反端的外轴衬，该动子单元包括一个穿设于该绝缘套管件并沿该轴线相对该绝缘套管件移动且连接该轴件的移动杆、多个沿该轴线的延伸方向间隔设置地套设于该移动杆的磁铁，及至少一个位于所述外轴衬的内侧以连接且包覆部分相对应的所述磁铁的内轴套管。

2.如权利要求1所述的车用线性致动装置，其特征在于：该绝缘套管件还具有多个沿该轴线的延伸方向间隔设置于该环壁的外表面以容置所述线圈的容置环槽。

3.如权利要求1所述的车用线性致动装置，其特征在于：该移动杆具有一个供所述磁铁套设的电磁传动部，及多个沿该轴线的延伸方向间隔设置于该电磁传动部的外表面以容置所述磁铁的磁铁安装槽。

4.如权利要求1所述的车用线性致动装置，其特征在于：每一个磁铁是由多个小磁铁组合成环状而套设于该移动杆。

5.如权利要求3所述的车用线性致动装置，其特征在于：每一个磁铁是由多个小磁铁组合成环状而套设于该移动杆。

6.如权利要求3所述的车用线性致动装置，其特征在于：该移动杆还具有一个相反该电磁传动部的机构固定部，及多个位于该机构固定部的斜齿。