CN105987108B - 电动驻车系统的执行器及其自锁机构 - Google Patents

Abstract

一种电动驻车系统的执行器包括马达、输出件以及减速装置，减速装置包括与马达的转轴相枢接的传动机构、以及与传动机构连接的自锁机构，传动机构具有一输出轮，自锁机构包括定轮、可相对定轮旋转的动轮、以及环套于定轮与动轮上的弹簧，动轮传动连接于输出轮和输出件之间，弹簧于自由状态下的内径小于或等于定轮与动轮用于套置弹簧的部分的外径，弹簧的设置使得扭矩可以顺利地从马达传递至输出件从而驱动刹车制动器制动或解除制动；但当输出件在外力的作用下自动旋转而具有解除刹车制动的趋势时，动轮在输出件的带动下沿顺着弹簧的缠绕方向相对定轮旋转，弹簧与定轮、动轮之间的摩擦力使得弹簧收紧并抱紧在定轮上，从而阻止动轮进一步旋转。

Description

电动驻车系统的执行器及其自锁机构

技术领域

本发明涉及电动驻车系统，尤其涉及电动驻车系统的执行器及其自锁机构。

背景技术

汽车的驻车系统主要用于防止已经停止的车辆溜动，传统的驻车系统是手动操作的，俗称“手刹”，驾驶者需要根据经验控制拉动手刹的力度，对驾驶者的驾驶水平要求较高。

随着技术的发展，电动驻车系统(EPB,Electrical Park Brake)逐渐取代传统的机械手刹，现有的EPB系统包括电机、与电机的转轴连接的执行器、以及安装于汽车车轮上的制动器，所述执行器通过丝杠(lead screw)或滚珠丝杠(ball screw)传动，刹车时，驾驶者仅需按动电动刹车按钮，即可启动马达，驱动执行器动作使丝杠或滚珠丝杠转动，带动制动器移动实现刹车制动。然而，使用丝杠传动其传动效率低下，而使用滚珠丝杠传动虽能提高传动效率，但刹车后无法自锁，汽车在刹车后会溜动。

发明内容

有鉴于此，提供一种传功效率高且能实现自锁的电动驻车系统的执行器及其自锁机构。

本发明提供一种电动驻车系统的执行器，用于驱动刹车制动器制动或解除制动，所述执行器包括马达、输出件以及连接于马达和输出件之间的减速装置，所述减速装置包括与马达的转轴相枢接的传动机构、以及与传动机构连接的自锁机构，所述传动机构具有一输出轮，所述自锁机构包括定轮、可相对定轮旋转的动轮、以及环套于所述定轮与动轮上的弹簧，所述动轮传动连接于所述输出轮和输出件之间，用于将输出轮的扭矩传递至输出件，所述弹簧于自由状态下的内径小于或等于所述定轮与动轮用于套置弹簧的部分的外径，所述弹簧的设置使得扭矩可以顺利地从马达传递至输出件从而驱动刹车制动器制动或解除制动；但当输出件在外力的作用下自动旋转而具有解除刹车制动的趋势时，动轮在输出件的带动下沿顺着弹簧的缠绕方向相对定轮旋转，弹簧与定轮、动轮之间的摩擦力使得弹簧收紧并抱紧在定轮上，从而阻止动轮进一步旋转。

本发明还提供一种自锁机构，包括固定件、可相对固定件旋转的第一旋转体、第二旋转体，以及环套于所述固定件和第二旋转体上的弹簧，所述第一旋转体和第二旋转体传动连接，所述弹簧于自由状态下的内径小于或等于所述固定件与第二旋转体用于套置弹簧的部分的外径，所述弹簧的设置使得旋转可以顺利地从第一旋转体传递至第二旋转体，但当第二旋转体本身沿顺着弹簧的缠绕方向相对固定件旋转时，弹簧与第二旋转体、固定件之间的摩擦力使得弹簧收紧并抱紧在固定件上，从而阻止第二旋转体相对固定件进一步旋转。

本发明的执行器中，当扭矩从马达经由减速装置传递至输出件时，所述输出轮通过驱动块驱动动轮随之旋转，弹簧随同动轮相对定轮摩擦旋转，当输出件在外力作用下旋转，使刹车制动器具有解除刹车制动的趋势时，扭矩从输出件传递至动轮，动轮的旋转带动弹簧沿其缠绕方向旋转，导致弹簧的内径缩小，抱紧在定轮上，阻止动轮进一步旋转，进而阻止输出件进一步旋转，实现自锁功能。本发明的执行器相较丝杠传动的执行器具有更高的效率。

附图说明

图1为本发明第一实施例的电动驻车系统的执行器的组装图。

图2为图1所示的执行器去除外壳后的示意图。

图3为图2所示的执行器进一步去除减速装置的壳体后的示意图。

图4为图2所示的执行器的减速装置的组装图。

图5为图4的剖视图。

图6为图4所示的减速装置的输出轮与自锁机构的组装图。

图7为图6去除动轮后的示意图。

图8为图6的另一角度视图。

图9为图8去除输出轮后的示意图。

图10为图8另一平面的截面图。

图11为图10中圈IX的放大图。

图12为输出轮顺时针转动时各部分的位置关系图。

图13为输出轮逆时针转动时输出轮与弹簧的位置关系图。

图14为动轮逆时针转动时输出轮与动轮的位置关系图。

图15为本发明执行器的另一实施例示意图。

图16为图15的爆炸图。

图17为图15所示执行器去除外壳后的爆炸图。

图18为图17的剖视图。

图19为图15所示执行器的输出轮与自锁机构的组装图。

图20为图15所示执行器的自锁机构的剖视图。

图21为刹车时，执行器的输出轮与自锁机构的位置关系图。

图22为图21中圈A的放大图。

图23为图21中圈B的放大图。

图24为图21中圈C的放大图。

图25为输出轮顺时针转动带动自锁机构的弹簧释放时的位置关系图。

图26为图25中圈A的放大图。

图27为图25中圈B的放大图。

图28为图25中圈C的放大图。

图29为输出轮顺时针转动带动自锁机构的动轮转动时的位置关系图。

图30为图29中圈A的放大图。

图31为图29中圈B的放大图。

图32为图29中圈C的放大图。

图33为输出轮逆时针转动带动线圈释放时的位置关系图。

图34为图33中圈A的放大图。

图35为图33中圈B的放大图。

图36为图33中圈C的放大图。

图37为输出轮逆时针转动带动动轮转动至释放位置的示意图。

图38为图37中圈A的放大图。

图39为图37中圈B的放大图。

图40为图37中圈C的放大图。

具体实施方式

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述。

如图1及图2所示，本发明电动驻车系统执行器100包括外壳10、收容于外壳10内的马达30、与马达30连接的减速装置50，以及与减速装置50连接的输出件80(见图5)。

所述外壳10包括壳座12以及连接于壳座12的顶端的盖体14，所述盖体14和壳座12共同形成有连通的容置空间收容所述马达30以及减速装置50。请同时参阅图3-5，所述减速装置50包括壳体52、收容于壳体52内的传动机构54、行星轮机构56、以及连接传动机构54与行星轮机构56的自锁机构58。所述马达30和减速装置50的行星轮机构56并排设置，所述传动机构54位于马达30与行星轮机构56上方并连接所述马达30与行星轮机构56，马达30的转动通过传动机构54以及自锁机构58传递给行星轮机构56，带动输出件80转动，驱动制动器使其制动刹车，防止汽车溜动，或反向作动解除制动，使汽车可以启动。

为避免马达30运转时产生的振动传递至外壳10，在所述马达30的底部与壳座12之间设有橡胶等材料制成的缓冲垫20。另外，为减小减速装置50工作过程的振动，在所述减速装置50与外壳10的盖体14之间设置有O形环40。

如图2所示，所述减速装置50的壳体52包括底座522、上盖524、以及连接于上盖524与底座522之间的下盖526，所述底座522固定于外壳10内用于承载行星轮机构56，其大致呈圆环形；所述上盖524罩设于传动机构54上，包括一顶板及由顶板的边缘向下延伸的法兰；所述下盖526包括与顶板相对的底板、由底板的边缘向上延伸的法兰、以及由底板向下延伸的侧壁528，所述侧壁528大致呈圆筒状，与底座522的外形、尺寸相对应，底板被侧壁528环绕的部分的中部形成开口，组装后所述上盖524与下盖526之间形成空间收容所述传动机构54，所述法兰环绕所述齿轮传动机构54，所述侧壁528与底座522共同形成空间收容所述行星轮机构56。

优选地，所述上盖524、下盖526以及底座522之间通过卡扣方式形成连接。本实施例中，所述下盖526的侧壁528的外表面的中央形成有分别对应上盖524和底座522的若干凸块527，所述底座522向上延伸形成有扣脚521，所述扣脚521上形成有扣孔与侧壁528上的凸块527形成卡扣连接，所述上盖524向下延伸形成有扣臂，所述扣臂上形成有扣孔与凸块527卡设，从而将所述上盖524、下盖526以及底座522连接为一体形成壳体52。可以理解地，所述扣臂、扣脚521可以形成于侧壁528上，而将凸块527形成于上盖524以及底座522上，同样通过相互之间的卡扣连接为一体。本实施例中，所述侧壁528上还形成有卡槽529，用于与行星轮机构56配合限制相对转动。

所述传动机构54连接于马达30的转轴32上，如图3所示，本实施例中，所述传动机构54为齿轮传动，包括依次啮合的多个齿轮，如输入轮51、中间轮53、以及输出轮57，其中输入轮51固定连接于马达30的转轴32的顶端，随马达30的转轴32同步转动；所述中间轮53通过轴杆55可旋转地固定于壳体52的顶板与底板之间，并在输入轮51的驱动下反向转动；所述输出轮57通过枢轴59连接于壳体52上，所述枢轴59的顶端与壳体52的顶板形成固定连接，底端穿过壳体52的底板的开口，与行星轮机构56连接，中间轮53转动时，输出轮57随之以枢轴59为中心反向转动。可以理解地，所述中间轮53可以没有，也可以是3个或更多个，根据具体的安装空间而定。

如图5所示，所述输出轮57包括与枢轴59套接的枢接部572、用于与中间轮53啮合的啮合部578、以及形成于枢接部572与啮合部578之间的内环574与外环576。

所述内环574由枢接部572的外边缘向外延伸，所述外环576由内环574的外边缘向外延伸与啮合部578连接，沿所述输出轮57的轴向方向，所述内环574的厚度小于枢接部572的厚度，所述外环576的厚度大于枢接部572以及内环574的厚度，所述啮合部578的厚度大于外环576的厚度，啮合部578的外表面上形成齿与中间轮53啮合。所述枢接部572、内环574、外环576、以及啮合部578的顶面基本在同一高度，所述内环574的底面高于枢接部572的底面，所述外环576的底面低于内环574以及枢接部572的底面，所述啮合部578的底面低于外环576的底面，从而在所述枢接部572与外环576之间形成有环形的收容空间571，在所述外环576下方与所述啮合部578内形成容纳空间573，所述容纳空间573与收容空间571连通，共同形成一上小下大的阶梯状收容腔，用于安装所述自锁机构58。

请同时参阅图7，所述外环576的径向内表面朝向收容空间571内凸出形成有若干挡块575，较佳地，所述挡块575沿所述输出轮57的圆周方向间隔分布，且所述挡块575的径向内表面优选地呈弧形。较佳地，沿所述输出轮57的轴向，所述挡块575的高度不大于所述收容空间571的高度，也就是说所述挡块575的底面不低于所述外环576的底面。所述挡块575在径向上的宽度小于内环574的宽度，因此，所述挡块575的径向内表面与枢接部572间隔一定距离，也就是所述挡块575的径向内表面共同界定的空间的直径大于枢接部572的外径。所述挡块575的顶面与内环574的底面连接，因此，挡块575也可以理解为从内环574的底面沿轴向向外延伸。作为可替换方案，挡块575的径向外表面可以与外环576的径向内表面间隔，或者挡块575的顶面可以与内环574的底面间隔。

所述啮合部578的径向内表面朝向容纳空间573凸出形成有若干驱动块577。优选地，所述驱动块577的内侧面与外环576的内侧面共面，也即是说，所述驱动块577的径向内表面优选地呈弧形。沿所述输出轮57的圆周方向，所述驱动块577均匀间隔分布。沿所述输出轮57的轴向，所述驱动块577的高度大于所述容纳空间573的高度，也就是说所述驱动块577的末端伸出至输出轮57外，驱动块577的底面低于所述啮合部578的底面。所述驱动块577的顶面与外环576的底面连接，因此，驱动块577也可以理解为从外环576的底面沿轴向向外延伸。作为可替换方案，所述驱动块577的径向外表面可以与啮合部578的径向内表面间隔，或者驱动块577的顶面可以与内环574的底面间隔。

请同时参阅图5-9，所述自锁机构58包括相对壳体52固定的定轮77、可相对定轮77旋转的动轮78、以及环套于所述定轮77与动轮78上的弹簧79。

所述定轮77固定套接于枢轴59上，其位于输出轮57的下方。定轮77的外径大于输出轮57的枢接部572的外径而略小于挡块575的内径。所述定轮77的上表面下凹形成凹陷收容输出轮57的枢接部572，从而减小减速装置50的轴向尺寸。定轮77的下表面的中央向外延伸形成环形的凸台772。

所述动轮78可转动地连接于枢轴59上，其位于定轮77的下方。所述动轮78包括呈圆盘状的本体782以及由本体782的上表面的中央向上延伸的轴座784。所述本体782的外径与输出轮57的外环576的外径相当，所述轴座784的外径与定轮77的外径相当，轴座784的上表面的中央下凹形成轴孔，用于收容枢轴59的底端。环绕所述轴孔，所述轴座784上还形成有凹陷收容所述定轮77的凸台772，从而输出轮57与定轮77的组装界面、定轮77与动轮78的组装界面均为阶梯形，有利于元件之间的组装定位以及组装后的同轴性，同时减小组装后的轴向尺寸。

所述动轮78的本体782的上表面上向形成有若干拨块786，所述拨块786的径向内表面优选地呈弧形。所述拨块786沿动轮78的圆周方向均匀间隔设置，本实施例中，所述拨块786靠近动轮78的边缘设置，拨块786的径向外表面与本体782的径向外表面基本平齐，所述若干拨块786的径向内表面所共同界定的空间的直径则与输出轮57的所述若干挡块575的径向内表面所界定的空间的的直径相当。

请同时参阅图10以及图11，组装所述自锁机构58时，所述定轮77的凸台772插接于动轮78的轴座784的凹陷内，定轮77与动轮78的轴座784的外表面共同形成一圆柱面，所述弹簧79环套于所述圆柱面上，由其首端792向尾端794沿顺时针方向螺旋，弹簧79于自由状态下的内径小于所述圆柱面的直径，因而当弹簧79套置于所述圆柱面上时，弹簧79抱紧于所述定轮77的外表面以及动轮78的轴座784的外表面。弹簧79的外径略小于输出轮57的挡块575以及动轮78的拨块786的内径，弹簧79的首尾两端792、794沿弹簧79的径向横向向外伸出，其伸出的长度略小于挡块575的径向宽度。

将所述自锁机构58套接于枢轴59上时，枢轴59的底端穿过所述定轮77后插接于动轮78的轴座784的轴孔内，使得动轮78可转动地连接于枢轴59上，输出轮57的枢接部572突出于内环574的部分收容于定轮77的凹陷内，定轮77以及弹簧79插入至枢接部572与外环576之间的收容空间571内并与内环574的底面相抵靠，输出轮57上的驱动块577抵顶于动轮78的本体782的上表面上，输出轮57的驱动块577与动轮78的拨块786在圆周方向上呈间隔交替分布，此时弹簧79的上半部分位于挡块575内，弹簧79的首端792插入至相邻的两个挡块575之间，弹簧79的下半部分位于拨块786与驱动块577内，弹簧79的尾端794插入至相邻的两个拨块786之间，在径向上位于驱动块577的内侧不会与之发生干涉。

当输出轮57在马达30的驱动下沿第一方向，比如顺时针方向旋转时，驱动块577转动至与动轮78的拨块786触碰进而推动动轮78随之转动，动轮78转动时亦会导致拨块786与弹簧79的尾端794触碰，弹簧79随着动轮78一起转动。动轮78在输出轮57的驱动下顺时针转动，扭矩从输出轮57传递至动轮78。由于动轮78在转动时拨块786推动弹簧79的尾端794，使得弹簧79在一定程度上向外扩张，内径增大，减小弹簧79与定轮77之间的摩擦力，提高传动效率。

此外，作为可替代方案，弹簧79的尾端794也可省略。因输出轮57顺时针转动时，可直接驱动动轮78顺时针转动，由于动轮78与弹簧79之间存在摩擦力，动轮78转动会带动弹簧79套置于其上的部分顺时针转动，该转动与弹簧79的缠绕方向相反，从而使弹簧79在一定程度上向外扩张，外径增大，弹簧79相对定轮78转动，使扭矩能够顺利地从输出轮57传递至动轮78。

当输出轮57沿第二方向，如逆时针方向旋转时，输出轮57的挡块575与弹簧79的首端792触碰并驱动弹簧79随之转动，随即，输出轮57的驱动块577碰触动轮78的拨块786并驱动动轮78随之沿逆时针方向旋转，扭矩从输出轮57传递至动轮78。由于输出轮57的挡块575推动弹簧79的首端792，使得弹簧79在一定程度上向外扩张，内径增大，减小弹簧79与定轮77之间的摩擦力，提高传动效率。

也就是说，由马达30经由传动机构54向自锁机构58方向的传动，无论是顺时针还是逆时针方向驱动，都可以驱动动轮78顺畅转动，而且在动轮78随之转动时会使得弹簧79向外扩张，内径增大，有效减小弹簧79与定轮77的摩擦，传动效率高。

请参阅图4及图5，所述行星轮机构56包括齿轮壳71、以及收容于齿轮壳71内的多级行星轮73。本实施例图示为两级行星轮机构，作为替换方案，所述行星轮机构56可以是单级、三级或更多级，级数越多，减速效果越好。

所述齿轮壳71承载于壳体20的底座522上，所述齿轮壳71的外表面上突出形成有若干卡块712，所述卡块712卡接于侧壁528的卡槽529内，从而在圆周方向上与所述齿轮壳71形成定位，使齿轮壳71不能转动。所述每一级行星轮73包括一太阳轮74、一行星架75、以及多个行星轮76，所述多个行星轮76分别通过一轴可转动地连接于行星架75上，所述太阳轮74位于所述多个行星轮76中间并与每一行星轮76啮合，并与齿轮壳71内对应的一圈齿啮合。对应每一级行星轮73，所述齿轮壳71的内表面上形成有一圈齿与其所有行星轮76啮合。

所述多级行星轮73逐级串接，每一级行星轮73的太阳轮74一体连接于上一级行星轮73的行星架75上并随之同步转动，第一级行星轮73的太阳轮74一体连接于自锁机构58的动轮78上并随之同步转动，最后一级行星轮73的行星架75与输出件80一体连接，所述输出件80作为整个减速装置50的输出元件，可以是齿轮结构等，穿过减速装置50的底座522以及外壳10后与制动器连接。较佳地，一中心轴90穿过每一级行星轮73的太阳轮74以及行星架75将各级行星轮73串接，中心轴90的底端插接于最后一级行星轮73的行星架75内，顶端穿过动轮78后固定连接于枢轴59内，有效保证行星轮机构56的各级行星轮73的共轴性以及行星轮机构56与动轮78、输出轮57的共轴性。

当需要驱动制动器使其制动刹车时，如图12所示，马达30的转轴32的转动通过传动机构54传递至输出轮57，输出轮57顺时针转动，扭矩传递至动轮78，动轮78带动行星轮机构56运转，驱动输出件80顺时针转动，驱动制动器使其制动防止汽车溜动。当需要解除刹车时，启动马达30使其反向旋转，即逆时针旋转，如图13-14所示。马达30的转轴32的扭矩通过传动机构54传递至输出轮57，输出轮57逆时针转动，扭矩传递至动轮78，并进一步通过动轮78传递至行星轮机构56，进而驱动输出件80逆时针旋转，驱动制动器解除制动。

在本发明电动驻车系统制动刹车后，若输出件80在外力的作用下逆时针转动，产生一解除制动的趋势时，输出件80通过整个行星轮机构56带动动轮78逆时针旋转，由于动轮78与弹簧79之间的摩擦力作用，动轮78的逆时针转动促使弹簧79套置于动轮78上的部分也随之逆时针转动，由于弹簧79的旋转方向与其缠绕的方向相同，因此，弹簧79的逆时针转动会导致其内径缩小，弹簧79进一步收紧，与定轮77之间产生足够大的摩擦力，使得弹簧79不能相对定轮77转动，从而阻止动轮78相对定轮77转动，阻止输出轮57的继续转动，而动轮78停止转动反作用于输出件80，使其不能继续转动解除刹车制动，如此本发明电动驻车系统的制动器的不能反向传动，在刹车制动后实现自锁，避免溜车。

图15-16所示为本发明执行器200的另一实施例，其不同之处主要在于减速装置250的传动机构254以及自锁机构258。

请同时参阅图17-19，本实施例中，所述传动机构254为皮带传动，输入轮255与输出轮257之间通过皮带256连接，输出轮257的尺寸远大于输入轮255的尺寸，从而输出轮257输出的转速远小于马达30的转速。所述输出轮257为一端开口的中空筒状，包括一圆形的顶板260以及由所述顶板260的边缘沿轴向延伸的侧壁261，所述皮带256套设于侧壁261上。所述顶板260的中央形成有中心孔，中心轴90的顶端穿过行星轮机构56后再穿过所述顶板260的中心孔。所述顶板260上环绕所述中心孔还形成有通孔262，用于与自锁机构258的动轮267作用。本实施例中所述通孔262为多个，沿周向均匀间隔设置。在其它实施例中，所述通孔262也可以只有一个。所述顶板260的边缘上还形成有一沿轴向贯穿所述顶板260的插槽263，所述侧壁261在其底端形成有一在径向上贯穿侧壁261的另一插槽263，所述两插槽263分别用于与弹簧79的首端792与尾端794插接，插槽263的尺寸大于弹簧79的首端792/尾端794的尺寸，从而弹簧79的首端792、尾端794可以在相应的插槽263内移动。在其它实施例中，所述两个插槽263可以均形成于所述侧壁261上。

请同时参阅图20，本实施例中，所述自锁机构258包括的定轮264、动轮267、以及弹簧79。其中所述定轮264固定于外壳10内，呈两端开口的筒状。所述定轮264的内壁上形成有齿与行星轮机构56的各级行星轮73啮合，作为行星轮机构56的齿轮壳71，或者说本实施例中所述定轮264与齿轮壳71为一体结构。所述定轮264的上端265的外径小于其下端266的外径，从而定轮264的外表面呈台阶状。

所述动轮267呈一端开口的中空筒状，包括圆形的本体268以及由本体268的边缘向下延伸的筒体269，所述筒体269套在定轮264的上端265，筒体269的轴向高度与定轮264的上端265的高度相当，筒体269的内径可以等于或略大于定轮264的上端265的外径，动轮267的外径则与定轮264的下端266的外径相当，从而动轮267套于定轮264的上端265时，定轮264的下端266的外表面与动轮267的筒体269的外表面共同构成一圆柱面，所述弹簧79即环套于该圆柱面上，弹簧79在自由状态下其内径小于所述圆柱面的直径，抱紧于所述定轮264的下端266的外表面以及动轮267的筒体269的外表面。弹簧79的首尾沿轴向向外伸出插入至输出轮257的顶板260的插槽263内，尾端794沿径向向外伸出插入至输出轮257的侧壁261的插槽263内。

所述动轮267的本体268的中央对应形成有穿孔供所述中心轴90穿过，本体268的上表面上对应输出轮257的通孔262形成有拨块270，所述拨块270的数量与通孔262的数量相同，但尺寸较通孔262要小。组装时所述动轮267收容于输出轮257内，动轮267上的拨块270对应插接于输出轮257的通孔262内，并可在通孔262内移动，从而所述输出轮257可相对动轮267有一定角度的转动。所述动轮267的本体268的下表面与行星轮机构56的第一级行星轮73的太阳轮74一体连接，从而输出轮257转动至推动所述动轮267同步转动时，带动所述行星轮机构56转动，进而驱动所述输出件80。

如图21-24所示，在初始状态时，动轮267上的拨块270位于输出轮257的通孔262的中央，输出轮257的通孔262的周向两侧与拨块270均不接触(图23)；弹簧79的首端792位于顶板260上的插槽263的中央，插槽263的周向两侧与弹簧79的首端792均不接触(图22)；弹簧79的尾端794则靠近输出轮257的侧壁261的插槽263的右边缘。当启动制动刹车时，输出轮257在马达30的驱动下顺时针转动，如图25-28所示，输出轮257转动时，其顶板260上的插槽263的左边缘首先与弹簧79的首端792触碰(图26)，此时弹簧79的尾端794位于侧壁261上的插槽263的中央(图28)，通孔262的左边缘靠近拨块270但仍有一定的间隙，此时输出轮257带动弹簧79的首端792一起转动，使弹簧79释放，在一定程度上向外扩张，内径增大，减小弹簧79与定轮264之间的摩擦力。

随着输出轮257的继续转动，如图29-32所示，输出轮257的通孔262的左边缘与动轮267的拨块270触碰(图31)，带动动轮267同步转动。此时输出轮257维持与弹簧79的首端792相抵(图30)，尾端794位于对应的插槽263的中央(图32)，弹簧79一直处于扩张状态，动轮267在转动过程中摩擦小，转动顺畅，通过行星轮机构56带动输出件顺时针转动，驱动制动器制动刹车。

在刹车制动后，若输出件在外力的作用下反向转动，通过行星轮机构56带动动轮267逆时针旋转，有解除制动的趋势，由于动轮267的拨块270与输出轮257的通孔262的左边缘接触，会带动所述输出轮257反向逆时针转动一小的角度，而输出轮257转动会使的其顶板260上的插槽263的左边缘与弹簧79的首端792分离，而输出轮257的侧壁261虽然向弹簧79的尾端794靠近但仍有一定间隙，此时输出轮257不能带动弹簧79使其释放，动轮267与弹簧79之间的摩擦力使弹簧79进一步收紧，随着动轮267的转动摩擦力逐渐增大直至使动轮267停止转动，进而反作用于输出件，使其不能继续转动解除刹车制动，在刹车制动后实现自锁，避免溜车。

在刹车后需要重新启动汽车时，如图33-36所示，马达30驱动输出轮257反向逆时针转动，输出轮257的侧壁261的插槽263的右边缘首先与弹簧79的尾端794触碰(图40)，带动弹簧79的尾端794随之逆时针转动，使弹簧79释放内径增大，减小弹簧79与定轮264之间的摩擦力，此时如图34、35所示，随着输出轮257的转动弹簧79的首端792以及动轮267的拨块270回到对应的插槽263与通孔262的中间位置。随着输出轮257的继续转动，如图37-40所示，输出轮257的通孔262的左边缘与动轮267的拨块270触碰，带动动轮267同步转动，进而通过行星轮机构56带动输出件反向逆时针转动，驱动制动器解除制动刹车，可以重新启动汽车。

由上述内容可知，本发明电动驻车系统的执行器100(200)在通过其自锁机构58(258)的弹簧79的收紧与释放，使扭矩可以由马达30经由传动机构54(254)、自锁机构58(258)以及行星轮机构56传递至制动器，而不能反向传动，在刹车制动后实现自锁，防止溜车；而在刹车制动与解除制动的过程中，使弹簧79在一定程度上向外扩张，降低摩擦，提升整体传动效率。此外，在本发明的执行器100通过动轮78与弹簧79之间的摩擦实现自锁，保证了执行器100的安全性和稳定性。需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (33)

1.一种电动驻车系统的执行器，用于驱动刹车制动器制动或解除制动，所述执行器包括马达、输出件以及连接于马达和输出件之间的减速装置，其特征在于：所述减速装置包括与马达的转轴相枢接的传动机构、以及与传动机构连接的自锁机构，所述传动机构具有一输出轮，所述自锁机构包括定轮、可相对定轮旋转的动轮、以及同时环套于所述定轮的一部分与所述动轮的一部分上的弹簧，所述动轮连接于所述输出轮和输出件之间，用于将输出轮的扭矩传递至输出件，所述弹簧于自由状态下的内径小于或等于所述定轮与动轮用于套置弹簧的部分的外径，所述弹簧的设置使得扭矩可以顺利地从马达传递至输出件从而驱动刹车制动器制动或解除制动；但当输出件在外力的作用下自动旋转而具有解除刹车制动的趋势时，动轮在输出件的带动下沿顺着弹簧的缠绕方向相对定轮旋转，弹簧与定轮、动轮之间的摩擦力使得弹簧收紧并抱紧在定轮上，从而阻止动轮进一步旋转。

2.如权利要求1所述的执行器，其特征在于，所述输出轮形成有若干驱动块，所述动轮形成有若干拨块，所述驱动块分别伸入至相邻的两拨块之间用于驱动动轮随输出轮旋转。

3.如权利要求2所述的执行器，其特征在于，所述输出轮形成有至少一挡块，所述弹簧在径向上位于挡块的内侧，弹簧具有一首端，当马达转轴沿第一方向旋转输出扭矩时，所述输出轮的挡块推动弹簧的首端使其沿与弹簧的缠绕方向相反的方向运动。

4.如权利要求3所述的执行器，其特征在于，所述弹簧具有一尾端，当马达转轴沿第二方向旋转输出扭矩时，所述动轮的拨块推动弹簧的尾端使其沿与弹簧的缠绕方向相反的方向运动。

5.如权利要求2所述的执行器，其特征在于，还包括一枢轴，所述定轮固定于所述枢轴上，所述输出轮和所述动轮可旋转地套接于所述枢轴上且分别位于定轮的两侧。

6.如权利要求5所述的执行器，其特征在于，所述输出轮包括与枢轴连接的枢接部、由枢接部沿径向向外延伸的内环、由内环沿径向向外延伸的外环、以及由外环沿径向向外延伸的啮合部，所述啮合部外围形成有齿，一挡块由外环的径向内表面向内凸出形成或从内环的底面向下凸出形成，在径向上所述挡块与枢接部间隔一定距离，所述驱动块由啮合部的径向内表面向内凸出形成或从外环的底面向下凸出形成。

7.如权利要求6所述的执行器，其特征在于，所述内环相对外环以及枢接部内凹，外环与枢接部之间形成环形的收容空间，所述弹簧以及定轮插入至所述收容空间内，位于挡块与枢接部之间。

8.如权利要求6所述的执行器，其特征在于，所述定轮上形成有凹陷收容所述枢接部，定轮与输出轮形成阶梯型的组装界面。

9.如权利要求1所述的执行器，其特征在于，所述动轮包括圆盘状的本体、以及由本体的中央朝向输出轮延伸的轴座，所述轴座的外径与定轮的外径相当，两者共同形成一圆柱面，所述弹簧环套于所述圆柱面上。

10.如权利要求9所述的执行器，其特征在于，所述定轮朝向动轮形成有凸台，所述动轮的轴座上形成凹陷收容所述凸台，定轮与动轮形成阶梯形的组装界面。

11.如权利要求1所述的执行器，其特征在于，所述输出轮呈筒状，所述自锁机构收容于输出轮内，所述动轮上形成有拨块，所述输出轮上形成有通孔，所述拨块插接于通孔内，通孔的尺寸大于拨块的尺寸。

12.如权利要求11所述的执行器，其特征在于，所述定轮的上端的外径小于下端的外径，动轮套在定轮的上端，所述弹簧环绕所述定轮的下端以及动轮。

13.如权利要求12所述的执行器，其特征在于，所述输出轮上形成有插槽，所述弹簧的收尾两端插接于所述插槽内，所述插槽的尺寸大于弹簧的首端以及尾端的尺寸，当马达转轴沿第一方向旋转输出扭矩时，所述输出轮推动弹簧的首端使弹簧释放内径增大，当马达转轴沿第二方向旋转输出扭矩时，所述输出轮推动弹簧的尾端使弹簧释放内径增大。

14.如权利要求13所述的执行器，其特征在于，所述输出轮包括有顶板以及由顶板的外边缘延伸的侧壁，所述通孔形成于顶板的中央，所述动轮包括有本体以及由本体的外边缘延伸的筒体，所述筒体套设于定轮的上端，所述弹簧环绕所述筒体与定轮的下端，所述本体与顶板相叠，所述本体的外表面向外凸出形成所述拨块。

15.如权利要求14所述的执行器，其特征在于，所述顶板的边缘形成一插槽，所述侧壁的底端形成另一插槽，所述弹簧的首端沿轴向向外伸出插入至顶板上的插槽内，所述弹簧的尾端沿径向向外伸出插入至侧壁的插槽内。

16.如权利要求1所述的执行器，其特征在于，所述减速装置还包括连接于自锁机构的动轮与输出件之间的行星轮机构，所述行星轮机构包括至少一级行星轮，每一级行星轮包括一太阳轮、一行星架以及若干个行星轮，所述行星轮机构的第一级行星轮的太阳轮与所述动轮为一体结构，最后一级行星轮的行星架与输出件为一体结构。

17.如权利要求16所述的执行器，其特征在于，所述定轮内表面上还形成有齿与所述行星轮机构的行星轮啮合。

18.如权利要求16所述的执行器，其特征在于，所述减速装置还包括收容所述传动机构、自锁机构以及行星轮机构的壳体，所述壳体上形成有卡槽，所述行星轮机构还包括收容所述至少一级行星轮的的齿轮壳，所述齿轮壳的外表面形成有卡块，所述卡块卡掣于壳体的卡槽内限制齿轮壳的转动。

19.如权利要求18所述的执行器，其特征在于，所述壳体包括底座、上盖以及连接于上盖与底座之间的下盖，所述下盖与上盖之间形一收容空间用于收容所述传动机构，所述下盖与底座之间形成第二收容空间用于收容所述行星轮机构。

20.一种自锁机构，包括固定件、可相对固定件旋转的第一旋转体、第二旋转体、以及环套于所述固定件和第二旋转体上的弹簧，所述第一旋转体和第二旋转体传动连接，其特征在于，所述弹簧于自由状态下的内径小于或等于所述固定件与第二旋转体用于套置弹簧的部分的外径，所述弹簧的设置使得旋转可以顺利地从第一旋转体传递至第二旋转体，但当第二旋转体本身沿顺着弹簧的缠绕方向相对固定件旋转时，弹簧与第二旋转体、固定件之间的摩擦力使得弹簧收紧并抱紧在固定件上，从而阻止第二旋转体相对固定件进一步旋转。

21.如权利要求20所述的自锁机构，其特征在于，所述第一旋转体形成有若干驱动块，所述第二旋转体形成有若干拨块，所述驱动块分别伸入至相邻的两拨块之间用于驱动第二旋转体随第一旋转体旋转。

22.如权利要求21所述的自锁机构，其特征在于，所述第一旋转体上形成有至少一挡块，所述弹簧在径向上位于挡块的内侧，弹簧具有一首端，当所述第一旋转体沿与弹簧的缠绕方向相反的方向旋转时，所述第一旋转体的挡块推动弹簧的首端使其沿与弹簧的缠绕方向相反的方向运动。

23.如权利要求21所述的自锁机构，其特征在于，所述弹簧具有一尾端，当所述第一旋转体驱动第二旋转体沿与弹簧的缠绕方向相反的方向旋转时，所述第二旋转体的拨块推动弹簧的尾端使其沿与弹簧的缠绕方向相反的方向运动。

24.如权利要求21所述的自锁机构，其特征在于，所述固定件包括一固定的枢轴以及固定于枢轴上的定轮，所述第一旋转体和第二旋转体可旋转地套接于所述枢轴上且分别位于定轮的两侧。

25.如权利要求24所述的自锁机构，其特征在于，所述第一旋转体包括与枢轴连接的枢接部、由枢接部沿径向向外延伸的内环、由内环沿径向向外延伸的外环、以及由外环沿径向向外延伸的啮合部，所述啮合部外围形成有齿，一挡块由外环的径向内表面向内凸出形成或从内环的底面向下凸出形成，在径向上所述挡块与枢接部间隔一定距离，所述驱动块由啮合部的径向内表面向内凸出形成或从外还应的底面向下凸出形成。

26.如权利要求25所述的自锁机构，其特征在于，所述内环相对外环以及枢接部内凹，外环与枢接部之间形成环形的收容空间，所述弹簧和定轮插入至所述收容空间内，位于挡块与枢接部之间。

27.如权利要求25所述的自锁机构，其特征在于，所述定轮上形成有凹陷收容所述枢接部，定轮与第一旋转体形成阶梯型的组装界面。

28.如权利要求24所述的自锁机构，其特征在于，所述第二旋转体包括圆盘状的本体、以及由本体的中央朝向第一旋转体延伸的轴座，所述轴座的外径与定轮的外径相当，两者共同形成一圆柱面，所述弹簧环套于所述圆柱面上，所述拨块由本体的边缘朝第一旋转体延伸而成。

29.如权利要求28所述的自锁机构，其特征在于，所述定轮朝向第二旋转体形成有凸台，所述第二旋转体的轴座上形成凹陷收容所述凸台，定轮与第二旋转体形成阶梯形组装界面。

30.如权利要求20所述的自锁机构，其特征在于，所述第一旋转体呈筒状，所述第二旋转体、固定件以及弹簧收容于输出轮内，所述第二旋转体上形成有拨块，所述第一旋转体上形成有通孔，所述拨块插接于通孔内，通孔的尺寸大于拨块的尺寸。

31.如权利要求30所述的自锁机构，其特征在于，所述第一旋转体包括有顶板以及由顶板的外边缘延伸的侧壁，所述通孔形成于顶板的中央，所述第二旋转体包括有本体以及由本体的外边缘延伸的筒体，所述固定件的上端的外径小于下端的外径，所述第二旋转体的本体与顶板相叠、筒体套在固定件的上端，所述弹簧环绕所述固定件的下端以及第二旋转体的筒体。

32.如权利要求31所述的自锁机构，其特征在于，所述第一旋转体的顶板的边缘形成一插槽，侧壁的底端形成另一插槽，所述弹簧的首端沿轴向向外伸出插入至顶板上的插槽内，所述弹簧的尾端沿径向向外伸出插入至侧壁的插槽内，所述插槽的尺寸大于弹簧的首端以及尾端的尺寸，当马达转轴沿第一方向旋转输出扭矩时，所述第一旋转体推动弹簧的首端使弹簧释放内径增大，当马达转轴沿第二方向旋转输出扭矩时，所述第一旋转体推动弹簧的尾端使弹簧释放内径增大。

33.一种电动驻车系统的执行器，用于驱动刹车制动器制动或解除制动，所述执行器包括马达、输出件以及连接于马达转轴和输出件之间的减速装置，其特征在于，所述减速装置包括如权利要求20至32任意一项所述的自锁机构。