CN110159755A - 一种驻车执行装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车控制技术领域，公开了一种驻车执行装置，包括电机、传动机构、输出机构和弹性机构。其中，电机的输出轴上设置有第一齿轮，传动机构包括同轴连接的第二齿轮和蜗杆，第二齿轮与第一齿轮相啮合，第二齿轮的半径大于第一齿轮的半径，输出机构包括转动轴和设置于转动轴上的蜗轮部，蜗轮部上的齿牙绕设于转动轴周向的部分区域上，电机通过传动机构带动输出机构转动到位时，蜗轮部脱离与蜗杆的啮合，弹性机构设置于转动轴上，电机通过传动机构带动输出机构转动到位时，弹性机构驱动蜗轮部边沿的齿牙抵靠于蜗杆的螺旋齿。本发明中，第一齿轮和第二齿轮的配合，能够简单高效地实现减速机构的功能，实现变矩的目的。

Description

一种驻车执行装置
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种驻车执行装置。
背景技术
随着汽车工业技术的发展，由于电控元件的成本优势和质量优势，其在整车中占有越来越大的比重，其中，电子驻车系统已经成为一种广泛应用于乘用车的电控元件。
工作原理与机械式手刹驻车系统类似，电子驻车系统的同样是通过刹车盘与刹车片接触产生的摩擦力来达到制动停车的目的，其改进点为从机械式手动控制调整为电控部件控制，具体为，通过电机和与电机配合的传动执行机构，带动连杆移动，使得刹车盘与刹车片接触，完成驻车的任务。
现有的电子驻车系统中，执行机构通常需要单独的传动机构把电机的扭矩放大，以提供足够的执行力以实现驻车功能，从而使得执行机构所需零件较多，占用空间较大，传动效率较低，严重影响执行机构的安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驻车执行装置，能够安全可靠地执行驻车的动作。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种驻车执行装置，包括：
电机，所述电机的输出轴上设置有第一齿轮；
传动机构，包括同轴连接的第二齿轮和蜗杆，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第二齿轮的半径大于所述第一齿轮的半径；
输出机构，包括转动轴和设置于所述转动轴上的蜗轮部，所述蜗轮部上的齿牙绕设于所述转动轴周向的部分区域上，所述电机通过所述传动机构带动所述输出机构转动到位时，所述蜗轮部脱离与所述蜗杆的啮合；
弹性机构，所述电机通过所述传动机构带动所述输出机构转动到位时，所述弹性机构驱动所述蜗轮部边沿的齿牙抵靠于所述蜗杆的螺旋齿。
作为优选，所述弹性机构包括至少一个连接或抵靠于所述蜗轮部的弹性件。
作为优选，所述弹性机构包括至少一个连接或抵靠于所述转动轴的弹性件。
作为优选，所述弹性机构包括两个连接或抵靠于所述转动轴的弹性件，两个所述弹性件在所述转动轴的轴向上分别位于所述蜗轮部的两侧，相对于所述蜗轮部对称设置。
作为优选，还包括机壳，所述电机、所述传动机构和所述输出机构和所述弹性机构均设置于所述机壳内。
作为优选，所述弹性机构包括弹性件，所述弹性件套设于所述转动轴上，夹设于所述转动轴和所述机壳之间。
作为优选，所述转动轴的两端卡接于所述机壳，所述弹性机构包括两个弹性件，两个所述弹性件套设于所述转动轴上，分别位于所述机壳上对应所述转动轴的两个卡接位置处。
作为优选，还包括检测机构，所述检测机构能够检测所述输出机构是否转动到位。
作为优选，所述检测机构包括光电传感器，所述光电传感器包括能够发射光源的发送器和能够检测光源的接收检测器，所述发送器和所述接收检测器分别位于所述蜗轮部的两侧，所述输出机构转动到位时，所述接收检测器能够检测到所述发送器发送的光信号。
作为优选，所述检测机构包括霍尔传感器和磁性装置，所述霍尔传感器和所述磁性装置二者，一个位于所述转动轴或所述蜗轮部上，另一个与所述转动轴间隔设置，所述输出机构转动到位时，所述磁性装置能够触发所述霍尔传感器。
本发明的有益效果：
第一齿轮和第二齿轮的配合，能够简单高效地实现减速机构的功能，实现变矩的目的，降低了对电机功率的要求，使电机的尺寸更小且更易于布置，蜗杆和蜗轮部的配合，传动机构能够带动输出机构运动，输出机构无法带动传动机构运动，可以实现反向自锁的功能，能够有效避免驻车系统意外解除驻车挡，保证了驻车动作的可靠性，蜗轮部的设置使得转动轴的转动角度有限且可控，避免了转动轴的过位转动，弹性机构与蜗轮部相配合，起到运动缓冲的作用，保证了输出机构从转动到位状态复位时，蜗杆能够与蜗轮部再次实现啮合传动。
附图说明
图1是本发明实施例所述的驻车执行装置中部分零件的结构示意图；
图2是本发明实施例所述的驻车执行装置的结构示意图。
图中：
1、电机；11、第一齿轮；
2、传动机构；21、第二齿轮；22、蜗杆；
3、输出机构；31、转动轴；32、蜗轮部；
4、弹性机构；
5、机壳；51、上壳体；52、下壳体。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
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”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，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”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征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。
如图1和图2所示，本发明提供了一种驻车执行装置，包括电机1、传动机构2、输出机构3和弹性机构4。其中，电机1的输出轴上设置有第一齿轮11，传动机构2包括同轴连接的第二齿轮21和蜗杆22，第二齿轮21与第一齿轮11相啮合，第二齿轮21的半径大于第一齿轮11的半径，输出机构3包括转动轴31和设置于转动轴31上的蜗轮部32，蜗轮部32上的齿牙绕设于转动轴31周向的部分区域上，电机1通过传动机构2带动输出机构3转动到位时，蜗轮部32脱离与蜗杆22的啮合，弹性机构4设置于转动轴31上，电机1通过传动机构2带动输出机构3转动到位时，弹性机构4驱动蜗轮部32边沿的齿牙抵靠于蜗杆22的螺旋齿。
本发明中，第一齿轮11和第二齿轮21的配合，能够简单高效地实现减速机构的功能，实现变矩的目的，降低了对电机1功率的要求，使电机1的尺寸更小且更易于布置，蜗杆22和蜗轮部32的配合，传动机构2能够带动输出机构3运动，输出机构3无法带动传动机构2运动，可以实现反向自锁的功能，能够有效避免驻车系统意外解除驻车挡，保证了驻车动作的可靠性，蜗轮部32的设置使得转动轴31的转动角度有限且可控，避免了转动轴31的过位转动，弹性机构4与蜗轮部32相配合，起到运动缓冲的作用，保证了输出机构3从转动到位状态复位时，蜗杆22能够与蜗轮部32再次实现啮合传动。
在本实施例中，蜗轮部32为扇形，扇形结构的弧形外沿的中心线与转动轴31的轴线相重合。
可选择地，在一个实施例中，弹性机构4包括至少一个连接或抵靠于蜗轮部32的弹性件。当其设为一个时，该弹性件一端抵靠或固连于一固定位置，另一端抵靠或连接于蜗轮部32，此时，该弹性件为弹簧、弹性橡胶杆柱或橡皮筋等。
可选择地，在另一个实施例中，弹性机构4包括至少一个连接或抵靠于转动轴31的弹性件。当其设置有两个时，两个弹性件在转动轴31的轴向上分别位于蜗轮部32的两侧，相对于蜗轮部32对称设置，此时弹性件为圆环状，其套设于转动轴31上，外侧抵靠或连接于一固定位置，内侧紧贴或连接于转动轴31。
本申请的驻车执行装置还包括机壳5，电机1、传动机构2和输出机构3和弹性机构4均设置于机壳5内。其中，传动机构2和输出机构3转动架设于机壳5内，弹性机构4与机壳5相抵靠或连接。
具体地，弹性机构4包括弹性件，弹性件套设于转动轴31上，夹设于转动轴31和机壳5之间，转动轴31转动时，由于摩擦力带动弹性件变形，输出机构3转动到位时，变形的弹性件给转动轴31施加作用力，使得蜗轮部32边沿的齿牙抵靠于蜗杆22的螺旋齿。
更为具体地，转动轴31的两端卡接于机壳5，弹性机构4包括两个弹性件，两个弹性件套设于转动轴31上，分别位于机壳5上对应转动轴31的两个卡接位置处，夹设于机壳5和转动轴31之间，处于压缩状态，此时，转动轴31的至少一端从机壳5中穿出，弹性件为橡胶或其它材质的弹性密封圈，此时弹性件除了缓冲和保证复位啮合的作用外，还具有密封防尘的作用，避免外部的灰尘和油液等杂质进入到机壳5内部。
具体地，机壳5包括相互连接的上壳体51和下壳体52，转动轴31卡接于上壳体51且从下壳体52中穿出，传动机构2平行于上壳体51和下壳体52的接合面布置，蜗杆22位于电机1和输出机构3之间。
本申请的驻车执行装置还包括检测机构，该检测机构能够检测输出机构3是否转动到位，驻车系统中的控制装置分别连接于电机1和检测机构，当检测机构检测到输出机构3转动到位时，控制装置控制电机1停止工作。由于蜗轮部32的设置，使得转动轴31不存在转动过位的风险，从而使得控制装置在接收到检测机构的到位信号后再控制电机1停止工作，对检测机构检测工作的灵敏性和及时性要求降低，从而降低了装置的成本。
可选择地，在一个实施例中，检测机构包括光电传感器，光电传感器包括能够发射光源的发送器和能够检测光源的接收检测器，发送器和接收检测器沿转动轴31的轴向，分别位于蜗轮部32的两侧(安装于机壳5内，具体连接于下壳体52的内壁)，输出机构3转动到位时，接收检测器能够检测到发送器发送的光信号。上述光电传感器为本领域中常规的设置，其结构和工作原理在此不再赘述。由于蜗轮部32的设置，使得本申请的驻车执行装置可以通过设置光电传感器检测到位状态。
可选择地，在另一个实施例中，检测机构包括霍尔传感器和磁性装置，霍尔传感器和磁性装置二者，一个位于转动轴31或蜗轮部32上，另一个与转动轴31间隔设置(安装于机壳5内，具体连接于下壳体52的内壁)，输出机构3转动到位时，磁性装置能够触发霍尔传感器。具体地，上述磁性装置为磁铁。
在本实施例中，蜗杆22由减磨耐麿性好的锡青铜材料制备而成，蜗轮部32由非金属的尼龙制备而成，并且，电机1的输出轴与第一齿轮11同轴过盈连接，蜗轮部32与转动轴31通过花键相连接。
本申请的驻车执行装置的转动轴31上设置有连接口，在具体使用时与变速器的驻车齿轮轴连接，该连接口具体可以为内花键。电机1通过传动机构2驱动输出机构3转动到位时，与转动轴31相连的驻车齿轮轴同步转动至驻车角度位置处，当车辆欲解除驻车状态时，控制装置控制电机1反向旋转，通过传动机构2驱动输出机构3和驻车齿轮轴转动至初始位置处。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驻车执行装置，其特征在于，包括：
电机(1)，所述电机(1)的输出轴上设置有第一齿轮(11)；
传动机构(2)，包括同轴连接的第二齿轮(21)和蜗杆(22)，所述第二齿轮(21)与所述第一齿轮(11)相啮合，所述第二齿轮(21)的半径大于所述第一齿轮(11)的半径；
输出机构(3)，包括转动轴(31)和设置于所述转动轴(31)上的蜗轮部(32)，所述蜗轮部(32)上的齿牙绕设于所述转动轴(31)周向的部分区域上，所述电机(1)通过所述传动机构(2)带动所述输出机构(3)转动到位时，所述蜗轮部(32)脱离与所述蜗杆(22)的啮合；
弹性机构(4)，所述电机(1)通过所述传动机构(2)带动所述输出机构(3)转动到位时，所述弹性机构(4)驱动所述蜗轮部(32)边沿的齿牙抵靠于所述蜗杆(22)的螺旋齿。
2.根据权利要求1所述的驻车执行装置，其特征在于，所述弹性机构(4)包括至少一个连接或抵靠于所述蜗轮部(32)的弹性件。
3.根据权利要求1所述的驻车执行装置，其特征在于，所述弹性机构(4)包括至少一个连接或抵靠于所述转动轴(31)的弹性件。
4.根据权利要求3所述的驻车执行装置，其特征在于，所述弹性机构(4)包括两个连接或抵靠于所述转动轴(31)的弹性件，两个所述弹性件在所述转动轴(31)的轴向上分别位于所述蜗轮部(32)的两侧，相对于所述蜗轮部(32)对称设置。
5.根据权利要求1所述的驻车执行装置，其特征在于，还包括机壳(5)，所述电机(1)、所述传动机构(2)和所述输出机构(3)和所述弹性机构(4)均设置于所述机壳(5)内。
6.根据权利要求5所述的驻车执行装置，其特征在于，所述弹性机构(4)包括弹性件，所述弹性件套设于所述转动轴(31)上，夹设于所述转动轴(31)和所述机壳(5)之间。
7.根据权利要求5所述的驻车执行装置，其特征在于，所述转动轴(31)的两端卡接于所述机壳(5)，所述弹性机构(4)包括两个弹性件，两个所述弹性件套设于所述转动轴(31)上，分别位于所述机壳(5)上对应所述转动轴(31)的两个卡接位置处。
8.根据权利要求1-7任一所述的驻车执行装置，其特征在于，还包括检测机构，所述检测机构能够检测所述输出机构(3)是否转动到位。
9.根据权利要求8所述的驻车执行装置，其特征在于，所述检测机构包括光电传感器，所述光电传感器包括能够发射光源的发送器和能够检测光源的接收检测器，所述发送器和所述接收检测器分别位于所述蜗轮部(32)的两侧，所述输出机构(3)转动到位时，所述接收检测器能够检测到所述发送器发送的光信号。
10.根据权利要求8所述的驻车执行装置，其特征在于，所述检测机构包括霍尔传感器和磁性装置，所述霍尔传感器和所述磁性装置二者，一个位于所述转动轴(31)或所述蜗轮部(32)上，另一个与所述转动轴(31)间隔设置，所述输出机构(3)转动到位时，所述磁性装置能够触发所述霍尔传感器。
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