CN115325052A - 电子驻车制动器执行装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子驻车制动器执行装置，包括壳体、动力机构、主动轮、从动轮、传动机构、刹车机构、行星轮机构和输出轴；动力机构包括电机和升降传动轴，电机驱动升降传动轴旋转，升降传动轴的表面设置有螺纹并且从主动轮中穿过，刹车机构连接汽车的制动器；行星轮机构包括太阳轮、行星齿轮、内齿圈和行星轮支架，从动轮驱动太阳轮，太阳轮与内齿圈同心，多个行星齿轮安装在行星轮支架上，行星齿轮与太阳轮和内齿圈啮合，输出轴安装在行星轮支架上。本发明的电子驻车制动器执行装置设置有升降传动轴和刹车机构，执行装置在输出轴驱动制动钳之前首先利用刹车机构进行汽车制动，使得电子驻车制动器兼具制动和驻车功能。

Description

电子驻车制动器执行装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种用于汽车的电子驻车制动器执行装置。

背景技术

电子驻车制动器又称为电子手刹，主要是通过电子控制的方式来实现汽车的驻车制动，不同于传统的手刹装置需要驾驶员通过手或脚对驻车拉杆机构施加很大的操作力，电子驻车制动器只需要驾驶员在驾驶室内通过触发某个开关即可实现驻车制动，操作更加便捷。

申请号为202010740065.5的中国专利申请《电子驻车制动器执行装置》公开了一种包括电机、壳体、传动机构和行星轮机构的电子驻车制动器执行装置，电机通过传动机构为行星轮机构提供动力，行星轮机构的作用在于利用高减速比提供大扭矩，通过输出部件将大扭矩输出至制动器的制动钳，从而实现驻车功能；其中，销轴依靠控制压入力和压入行程的工艺压配到壳体中；行星轮机构中包含太阳轮组合和行星齿轮组合，太阳轮组合装配到行星齿轮组合中同时对行星齿轮组合起到限位和定位作用，整个传动机构和行星轮机构实现了三级传动和减速功能。

现有技术电子驻车制动器执行装置的缺陷在于：1.电子驻车制动器本身只具有驻车功能，功能单一；2.为了获得大扭矩的输出，电子驻车制动器的执行装置往往需要配置多个行星轮机构，造成整个装置的体积增大；3.电子驻车制动器的执行装置不具有防抱死功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术的电子驻车制动器执行装置体积大、功能单一并且不具有防抱死功能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电子驻车制动器执行装置，包括壳体、动力机构、主动轮、从动轮、传动机构、刹车机构、行星轮机构和输出轴；

所述动力机构包括电机和升降传动轴，电机驱动升降传动轴旋转；

所述主动轮和从动轮均安装在壳体内，升降传动轴的表面设置有螺纹并且从主动轮中穿过，主动轮通过传动机构连接从动轮；

所述刹车机构安装在升降传动轴下方，刹车机构连接汽车的制动器；

所述行星轮机构包括太阳轮、行星齿轮、内齿圈和行星轮支架，从动轮驱动太阳轮，太阳轮与内齿圈同心，多个行星齿轮安装在行星轮支架上，行星齿轮与太阳轮和内齿圈啮合，输出轴安装在行星轮支架上，输出轴用于连接汽车制动器的制动钳。

本发明的电子驻车制动器执行装置的工作原理是：电机启动驱动升降传动轴旋转，由于升降传动轴与主动轮螺纹连接，旋转的升降传动轴将首先下降并触发刹车机构，再由刹车机构触发汽车的制动器，使得汽车减速并最终停止；当升降传动轴下降至极限位置后，升降传动轴将驱动主动轮旋转，主动轮通过传动系统驱动从动轮旋转，从动轮驱动太阳轮旋转，太阳轮配合内齿轮驱动行星齿轮公转，进而导致行星轮支架旋转，行星轮支架带动输出轴旋转，输出轴驱动汽车制动器的制动钳，实现汽车驻车。

由于本发明电子驻车制动器执行装置能够利用升降传动轴触发汽车的制动器，驾驶员理论上也可以通过电子驻车制动器来实现汽车刹车（例如在汽车原本刹车系统失灵的情况下）；但是汽车的驻车制动器不可以在汽车未停止的状态下启动，否则可能发生制动风险，为此，本发明设置了防抱死机构，所述防抱死机构包括离合动圈、固定圈、电磁铁、第一弹簧和超越摆杆；

所述固定圈、离合动圈和内齿圈同心，固定圈固定安装，离合动圈可旋转；固定圈在离合动圈内，内齿圈在固定圈内；所述离合动圈外设置有拨杆，所述电磁铁和第一弹簧分别位于拨杆两侧，电磁铁和第一弹簧能够分别驱动离合动圈正转和反转；多个超越摆杆铰接在固定圈内，超越摆杆能够朝着离合动圈或者内齿圈摆动；所述离合动圈的内表面对应超越摆杆设置有凸起结构，所述凸起结构随着离合动圈的旋转与超越摆杆对齐或者错位；当凸起结构与超越摆杆对齐时，凸起结构挤压超越摆杆使得超越摆杆靠近内齿圈，超越摆杆限制内齿圈旋转；当凸起结构与超越摆杆错位时，超越摆杆能够自由的靠近离合动圈，导致超越摆杆对内齿圈失去限制作用，此时由于内齿圈可以自由旋转，行星轮机构中的太阳轮无法驱动行星轮支架旋转，输出轴无法对制动钳输出扭矩，制动效果失效；

这意味着，本发明的电子驻车制动器执行装置在意外启动的情况下（在汽车速度不为零的情况下启动电子驻车制动器即视为意外启动），汽车控制系统将对电磁铁进行一定频率的通电和断电操作，凸起结构与超越摆杆间歇性的对齐和错位，内齿圈处于间歇性的固定和自由状态，输出轴对制动钳间歇性的输出扭矩，既能触发汽车的制动器来制动汽车又能避免汽车抱死。

进一步的，所述超越摆杆靠近离合动圈的一侧设置有第一导向轮，单一导向轮使得离合动圈与超越摆杆之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，降低两者的磨损。

进一步的，所述超越摆杆靠近内齿圈的一侧设置有滑槽，滑槽内安装滑动座，所述滑动座上安装有第二导向轮，所述滑槽内设置有弹片；滑动座和第二导向轮都是用于避免超越摆杆本体直接与内齿圈接触，当超越摆杆靠近内齿圈时，内齿圈与第二导向轮接触，如果内齿圈具有转动趋势，滑动座将随之移动并最终卡在超越摆杆和内齿圈之间，使得内齿圈卡死无法转动。

进一步的，所述主动轮为蜗杆，所述从动轮为蜗轮，所述传动机构包括传动杆，传动杆的两端分别设置蜗轮齿和蜗杆齿并且分别与主动轮和从动轮啮合，传动杆与从动轮之间保持自锁；这意味着如果电机不主动反转，从动轮、太阳轮和行星轮支架都无法旋转，汽车的驻车状态无法解除。

进一步的，所述动力机构还包括花键，电机的转轴连接花键，花键连接升降传动轴，花键使得升降传动轴既能旋转又能沿着轴向平移。

进一步的，所述刹车机构包括刹车片、活动架、第二弹簧和刹车支架，活动架安装在刹车支架上并且活动架与刹车支架之间设置有第二弹簧，刹车片安装在活动架上，刹车片呈半圆形，所述升降传动轴的下口设置有斜面；刹车片的数量为两个并且环抱在升降传动轴的下方，当升降传动轴下降至两个刹车片之间时，两个刹车片受到挤压，刹车片和活动架向外移动并触发汽车的制动器，实现汽车减速刹车；当升降传动轴上升之后，两个刹车片和活动架在第二弹簧的作用下复位。

有益效果：（1）本发明的电子驻车制动器执行装置设置有升降传动轴和刹车机构，执行装置在输出轴驱动制动钳之前首先利用刹车机构进行汽车制动，使得电子驻车制动器兼具制动和驻车功能。（2）本发明的电子驻车制动器执行装置设置了固定圈、离合动圈和电磁铁来实现内齿圈的固定和解除固定，使得输出轴能够向制动器间歇性的输出扭矩，实现了驻车制动器的防抱死功能，确保电子驻车制动器执行装置在意外启动的情况下依然具有良好的安全性。（3）本发明的电子驻车制动器执行装置在超越摆杆上设置了滑动座和两个导向轮，避免了超越摆杆与离合动圈和内齿圈产生滑动摩擦，有效降低子驻车制动器执行装置的磨损，提高使用寿命。（4）本发明的电子驻车制动器执行装置将传动杆与从动轮之间的传动设置为能够自锁蜗杆涡轮传动，确保电机不主动反转的情况下，汽车的驻车状态不能解除。

附图说明

图1是实施例1电子驻车制动器执行装置的立体图。

图2是实施例1电子驻车制动器执行装置的立体图（隐藏壳体）。

图3是实施例1电子驻车制动器执行装置的立体图（另一个视角并隐藏壳体）。

图4是实施例1中动力机构的爆炸视图。

图5是实施例1中刹车机构的结构图。

图6是实施例1中主动轮、从动轮和传动机构的结构图。

图7是实施例1中防抱死机构和行星轮机构的立体图。

图8是实施例1中超越摆杆的立体图。

图9是实施例1中防抱死机构和行星轮机构的俯视图（电磁铁断电）。

图10是实施例1中防抱死机构和行星轮机构的俯视图（电磁铁断电）。

图11是图9的A放大图。

其中：100、壳体；200、动力机构；210、电机；220、升降传动轴；230、花键；300、主动轮；400、从动轮；500、传动机构；510、传动杆；600、刹车机构；610、刹车片；620、活动架；630、第二弹簧；640、刹车支架；700、行星轮机构；710、太阳轮；720、行星齿轮；730、内齿圈；740、行星轮支架；800、输出轴；900、防抱死机构；910、离合动圈；911、拨杆；912、凸起结构；920、固定圈；930、电磁铁；940、第一弹簧；950、超越摆杆；951、第一导向轮；952、滑槽；953、滑动座；954、第二导向轮；955、弹片。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例的电子驻车制动器执行装置包括壳体100、动力机构200、主动轮300、从动轮400、传动机构500、刹车机构600、行星轮机构700、输出轴800和防抱死机构900；

如图4所示，动力机构200包括电机210、升降传动轴220和花键230，电机210的转轴连接花键230，花键230连接升降传动轴220，电机210能够通过花键230驱动升降传动轴220旋转，升降传动轴220自身可以沿着轴向平移，升降传动轴220的表面设置有螺纹并且从主动轮300中穿过；

如图6所示，主动轮300为蜗杆，从动轮400为蜗轮，传动机构500包括传动杆510，传动杆510的两端分别设置蜗轮齿和蜗杆齿并且分别与主动轮300和从动轮400啮合，传动杆510与从动轮400之间保持自锁；

如图5所示，刹车机构600包括刹车片610、活动架620、第二弹簧630和刹车支架640，活动架620安装在刹车支架640上并且活动架620与刹车支架640之间设置有第二弹簧630，刹车片610安装在活动架620上，刹车片610呈半圆形，升降传动轴220的下口设置有斜面；刹车片610的数量为两个并且环抱在升降传动轴220的下方，当升降传动轴220下降至两个刹车片610之间时，两个刹车片610受到挤压，刹车片610和活动架620向外移动并触发汽车的制动器，实现汽车减速刹车；当升降传动轴220上升之后，两个刹车片610和活动架620在第二弹簧630的作用下复位；

如图7所示，行星轮机构700包括太阳轮710、行星齿轮720、内齿圈730和行星轮支架740，从动轮400驱动太阳轮710，太阳轮710与内齿圈730同心，多个行星齿轮720安装在行星轮支架740上，行星齿轮720与太阳轮710和内齿圈730啮合，输出轴800安装在行星轮支架740上，输出轴800用于连接汽车制动器的制动钳；

防抱死机构900包括离合动圈910、固定圈920、电磁铁930、第一弹簧940和超越摆杆950；固定圈920、离合动圈910和内齿圈730同心，固定圈920固定安装，离合动圈910可旋转；固定圈920在离合动圈910内，内齿圈730在固定圈920内；离合动圈910外设置有拨杆911，电磁铁930和第一弹簧940分别位于拨杆911两侧，电磁铁930和第一弹簧940能够分别驱动离合动圈910正转和反转；多个超越摆杆950铰接在固定圈920内，超越摆杆950能够朝着离合动圈910或者内齿圈730摆动；离合动圈910的内表面对应超越摆杆950设置有凸起结构912，凸起结构912随着离合动圈910的旋转与超越摆杆950对齐或者错位；

如图7、图8和图11所示，超越摆杆950靠近离合动圈910的一侧设置有第一导向轮951，超越摆杆950靠近内齿圈730的一侧设置有滑槽952，滑槽952内安装滑动座953，滑动座953上安装有第二导向轮954，滑槽952内设置有弹片955。

本实施例的电子驻车制动器执行装置的基本动作是：

（1）驾驶员按下驻车按钮，电机210启动驱动升降传动轴220旋转，由于升降传动轴220与主动轮300螺纹连接，旋转的升降传动轴220将首先下降并进入如图5所示的两个刹车片610之间，两个刹车片610受到挤压，刹车片610和活动架620向外移动并触发汽车的制动器；

（2）当升降传动轴220下降至极限位置后，随着电机210的进一步旋转，升降传动轴220将驱动主动轮300旋转，主动轮300通过传动系统驱动从动轮400旋转，从动轮400驱动太阳轮710旋转，太阳轮710配合内齿轮驱动行星齿轮720公转，进而导致行星轮支架740旋转，行星轮支架740带动输出轴800旋转，输出轴800驱动汽车制动器的制动钳，实现汽车驻车。

在上述的动作（2）发生时，防抱死机构900中的电磁铁930处于通电状态，电磁铁930吸引拨杆911使得离合动圈910处于如图9所示的状态，此时的凸起结构912与超越摆杆950对齐，凸起结构912挤压超越摆杆950使得超越摆杆950靠近内齿圈730，内齿圈730与第二导向轮954接触，一旦内齿圈730发生小角度转动，滑动座953和第二导向轮954将随之移动并最终卡在超越摆杆950和内齿圈730之间，使得内齿圈730卡死无法转动，此时的内齿圈730处于锁紧状态，整个行星轮机构700正常工作。

如果驾驶员意外启动驻车按钮，在上述动作（2）发生时，汽车控制系统将控制电磁铁930进行持续的通电和断电，其中，电磁铁930断电时，离合动圈910在第一弹簧940的作用下处于如图10所示的状态，此时凸起结构912与超越摆杆950错位，超越摆杆950能够自由的靠近离合动圈910，导致超越摆杆950对内齿圈730失去限制作用，此时由于内齿圈730可以自由旋转，行星轮机构700中的太阳轮710无法驱动行星轮支架740旋转，输出轴800无法对制动钳输出扭矩，制动效果失效；随着电磁铁930的不断通电和断电，离合动圈910将在图9和图10两种状态间不断切换，使得输出轴800能够向制动器间歇性的输出扭矩，实现了驻车制动器的防抱死功能。

虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子驻车制动器执行装置，其特征在于：包括壳体（100）、动力机构（200）、主动轮（300）、从动轮（400）、传动机构（500）、刹车机构（600）、行星轮机构（700）和输出轴（800）；

所述动力机构（200）包括电机（210）和升降传动轴（220），电机（210）驱动升降传动轴（220）旋转；

所述主动轮（300）和从动轮（400）均安装在壳体（100）内，升降传动轴（220）的表面设置有螺纹并且从主动轮（300）中穿过，主动轮（300）通过传动机构（500）连接从动轮（400）；

所述刹车机构（600）安装在升降传动轴（220）下方；

所述行星轮机构（700）包括太阳轮（710）、行星齿轮（720）、内齿圈（730）和行星轮支架（740），从动轮（400）驱动太阳轮（710），太阳轮（710）与内齿圈（730）同心，多个行星齿轮（720）安装在行星轮支架（740）上，行星齿轮（720）与太阳轮（710）和内齿圈（730）啮合，输出轴（800）安装在行星轮支架（740）上。

2.根据权利要求1所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：还包括防抱死机构（900），所述防抱死机构（900）包括离合动圈（910）、固定圈（920）、电磁铁（930）、第一弹簧（940）和超越摆杆（950）；

所述固定圈（920）、离合动圈（910）和内齿圈（730）同心，固定圈（920）固定安装，离合动圈（910）可旋转；固定圈（920）在离合动圈（910）内，内齿圈（730）在固定圈（920）内；

所述离合动圈（910）外设置有拨杆（911），所述电磁铁（930）和第一弹簧（940）分别位于拨杆（911）两侧，电磁铁（930）和第一弹簧（940）能够分别驱动离合动圈（910）正转和反转；

多个超越摆杆（950）铰接在固定圈（920）内，超越摆杆（950）能够朝着离合动圈（910）或者内齿圈（730）摆动；所述离合动圈（910）的内表面对应超越摆杆（950）设置有凸起结构（912），所述凸起结构（912）随着离合动圈（910）的旋转与超越摆杆（950）对齐或者错位。

3.根据权利要求2所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述超越摆杆（950）靠近离合动圈（910）的一侧设置有第一导向轮（951）。

4.根据权利要求3所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述超越摆杆（950）靠近内齿圈（730）的一侧设置有滑槽（952），滑槽（952）内安装滑动座（953）。

5.根据权利要求4所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述滑动座（953）上安装有第二导向轮（954）。

6.根据权利要求5所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述滑槽（952）内设置有弹片（955）。

7.根据权利要求1所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述主动轮（300）为蜗杆，所述从动轮（400）为蜗轮，所述传动机构（500）包括传动杆（510），传动杆（510）的两端分别设置蜗轮齿和蜗杆齿并且分别与主动轮（300）和从动轮（400）啮合。

8.根据权利要求1所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述动力机构（200）还包括花键（230），电机（210）的转轴连接花键（230），花键（230）连接升降传动轴（220）。

9.根据权利要求1所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述刹车机构（600）包括刹车片（610）、活动架（620）、第二弹簧（630）和刹车支架（640），活动架（620）安装在刹车支架（640）上并且活动架（620）与刹车支架（640）之间设置有第二弹簧（630），刹车片（610）安装在活动架（620）上，刹车片（610）呈半圆形。

10.根据权利要求9所述的电子驻车制动器执行装置，其特征在于：所述升降传动轴（220）的下口设置有斜面。

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