CN209479638U - 一种梅花桩式电子手刹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了梅花桩式电子手刹装置，包括公爪轮、母爪轮、方形轴、母爪轮拉簧、母爪轮推杆、梅花凸轮、转轴、步进电机、电子手刹按钮开关和控制器，公爪轮与汽车轮毂连接，方形轴与车身连接，母爪轮穿设于方形轴由方形轴周向定位及轴向导向，公爪轮设有固定齿，母爪轮设有伸缩齿，公爪轮的齿面与母爪轮的齿面相对设置，母爪轮推杆固定于母爪轮的背侧，母爪轮的背侧与方形轴之间连接母爪轮拉簧，由梅花凸轮推动母爪轮推杆进而使母爪轮与公爪轮啮合或分离。本实用新型制动力矩大，结构简单，可靠性高。

Description

一种梅花桩式电子手刹装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子手刹装置，特别是涉及一种梅花桩式电子手刹装置。

背景技术

目前市场上的一些机械手刹是借助刹车盘与刹车片产生的摩擦力来达到驻车制动的目的，长期使用手刹会使钢丝产生塑性变形，由于这种变形不可恢复，所以会降低手刹效能，手刹的行程也会明显增加，导致制动可靠性降低。

与此同时不少车型采用了电子手刹，虽然降低了操作难度且节约了车内空间，但原理上仍和机械手刹相同，都是靠刹车盘和刹车片产生的摩擦力来驻车制动，只是在外型上从杠杆变成了按钮。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种梅花桩式电子手刹装置，提高驻车制动可靠性。

本实用新型的技术方案是这样的：一种梅花桩式电子手刹装置，包括公爪轮、母爪轮、方形轴、母爪轮拉簧、母爪轮推杆、梅花凸轮、转轴、步进电机、电子手刹按钮开关和控制器，所述公爪轮与汽车轮毂连接，所述方形轴与车身连接，所述母爪轮穿设于方形轴由所述方形轴周向定位及轴向导向，所述公爪轮的表面设有若干固定齿，所述母爪轮的表面设有若干伸缩齿，所述公爪轮的齿面与母爪轮的齿面相对设置，所述母爪轮靠近公爪轮时，所述固定齿与所述伸缩齿周向啮合，所述梅花凸轮连接于所述转轴，所述转轴由所述步进电机驱动，所述梅花凸轮的转动平面平行于所述方形轴，所述母爪轮推杆固定于所述母爪轮的背侧，所述母爪轮的背侧与方形轴之间连接所述母爪轮拉簧，所述母爪轮推杆的头端与所述梅花凸轮的轮廓紧贴，所述控制器连接所述电子手刹按钮开关并控制所述步进电机转动。

进一步的，所述母爪轮推杆包括母爪轮上推杆和母爪轮下推杆，所述母爪轮上推杆连接于所述母爪轮的背侧上部，所述母爪轮下推杆连接于所述母爪轮的背侧下部，所述梅花凸轮包括上梅花凸轮和下梅花凸轮，所述上梅花凸轮和下梅花凸轮分别连接于所述转轴的上下两端，所述母爪轮上推杆的头端与所述上梅花凸轮的轮廓紧贴，所述母爪轮下推杆的头端与所述下梅花凸轮的轮廓紧贴。

进一步的，所述母爪轮拉簧包括母爪轮前拉簧和母爪轮后拉簧，所述母爪轮的背侧与方形轴的前侧之间连接母爪轮前拉簧，所述母爪轮的背侧与方形轴的后侧之间连接母爪轮后拉簧。

进一步的，所述方形轴的前侧设有前拉杆，所述方形轴的后侧设有后拉杆，所述母爪轮前拉簧与所述前拉杆连接，所述母爪轮后拉簧与所述后拉杆连接。

进一步的，所述母爪轮设有若干齿孔，所述伸缩齿设置于所述齿孔内，所述母爪轮的背侧设有遮蔽所述齿孔的母爪轮盖板，所述母爪轮盖板与伸缩齿之间设有母爪轮齿内弹簧。

一种梅花桩式电子手刹装置的控制方式，所述控制方式基于梅花桩式电子手刹装置运行，所述电子手刹按钮开关向控制器发送锁止或者释放信号，所述控制器检测车速，在所述车速大于等于预定车速时所述控制器不响应所述电子手刹按钮开关的锁止信号，所述车速小于预定车速时所述控制器响应所述电子手刹按钮开关锁止或者释放信号，所述控制器响应所述电子手刹按钮开关的锁止信号时控制所述步进电机转动来驱动母爪轮与公爪轮啮合，所述控制器响应所述电子手刹按钮开关的释放信号时控制所述步进电机再转动使母爪轮与公爪轮分离。

本实用新型所提供的技术方案的优点在于，相比刹车盘片依靠摩擦力驻车，可以降低手刹成本并提供更大制动力矩，本实用新型结构简单，可靠性高。

附图说明

图1为梅花桩式电子手刹装置结构示意图。

图2为图1的AA向示意图。

图3为图1的BB向示意图。

图4为图1的CC向示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型实施例涉及的梅花桩式电子手刹装置，包括母爪轮1；母爪轮盖板2；汽车轮毂3；公爪轮4；公爪轮固定齿5；母爪轮伸缩齿6；母爪轮齿内弹簧7；母爪轮上推杆8a；母爪轮下推杆8b；上梅花凸轮9a；下梅花凸轮9b；母爪轮前拉簧10a；母爪轮后拉簧；方形轴前拉杆11a；方形轴后拉杆；车速传感器12；红色警示灯13；电子手刹按钮开关14；微处理器MCU15；车身16；转轴17；方形轴18；步进电机19。

上述各部件装配关系如图1所示。公爪轮4左端固定在汽车轮毂3的内侧，与汽车轮毂3同轴布置，公爪轮4右端以放射状均匀布置有8个公爪轮固定齿5(图1中仅作出3个代表齿)，如图2所示，公爪轮固定齿5与公爪轮4刚性连接。母爪轮盖板2刚性焊接在母爪轮1的右端。方形轴18起到周向定位轴向导向作用即可。方形轴18右端固定在车身16上，母爪轮1及母爪轮盖板2的中央开有方形孔并装配在方形轴18的左端，并且可在方形轴18上沿轴向滑动。对称布置的母爪轮上推杆8a和母爪轮下推杆8b刚性固定在母爪轮盖板2上，分别位于母爪轮1的背侧上部和背侧下部。母爪轮1左端以放射状均匀布置有8个母爪轮伸缩齿6(图1中仅作出3个代表齿)，如图3所示，母爪轮伸缩齿6底端与母爪轮齿内弹簧7的一端刚性连接，母爪轮齿内弹簧7的另一端与母爪轮盖板2刚性连接。母爪轮伸缩齿6受到端面压力后可向齿孔内缩回，解除端面压力后又可在母爪轮齿内弹簧7的弹力作用下从齿孔内弹出。母爪轮1与公爪轮4的齿面相向布置。方形轴18的前后侧对称布置有方形轴前拉杆11a及方形轴后拉杆(图上未示出)，方形轴前拉杆11a与母爪轮盖板2之间连接有母爪轮前拉簧10a，方形轴后拉杆与母爪轮盖板2之间连接有母爪轮后拉簧(图上未示出)。母爪轮前拉簧10a、母爪轮后拉簧的作用是保证母爪轮1与上梅花凸轮9a、下梅花凸轮9b的廓线始终保持等距离。上梅花凸轮9a、下梅花凸轮9b刚性连接在转轴17的两端，两者都具有四个均布且相同的凸起廓线，凸轮廓线呈梅花状，如图4所示。步进电机19的定子与方形轴18刚性连接，步进电机19的转子与转轴17刚性连接。步进电机19带动转轴17旋转，从而驱动上梅花凸轮9a及下梅花凸轮9b旋转。由于母爪轮前拉簧10a、母爪轮后拉簧的弹力作用，母爪轮上推杆8a顶端紧贴在上梅花凸轮9a的廓线上，同样母爪轮下推杆8b顶端紧贴在下梅花凸轮9b的廓线上。因此上梅花凸轮9a和下梅花凸轮9b的同步旋转可以推动母爪轮1沿方形轴18作轴向往复运动。

同时，有车速传感器12、电子手刹按钮开关14给微处理器MCU15发送信号，微处理器MCU15接收信号并控制红色警示灯13和步进电机19作出相应动作。

梅花桩式电子手刹装置的控制方式如下：

1、当车速传感器12检测到车速V≥V0时(设V0为0.3～0.7km/h，本实施例取0.5km/h)，红色警示灯13处于亮起状态，警示驾驶员不可使用电子手刹。当红色警示灯13处于亮起状态时，即使驾驶员误触电子手刹按钮开关14，微处理器MCU15也不会命令步进电机19工作，有效避免高车速下误操作所导致的公爪轮固定齿5和母爪轮伸缩齿6冲击折断。

2、当车速传感器12检测到车速0≤V＜V0时，红色警示灯13处于熄灭状态，示意驾驶员电子手刹进入待机工作状态，可使用电子手刹。当驾驶员需要驻车制动时，点击电子手刹按钮开关14，电子手刹开始工作。首先微处理器MCU15接收电子手刹按钮开关14的信号后命令步进电机19驱动上梅花凸轮9a及下梅花凸轮9b旋转45°，母爪轮上推杆8a与上梅花凸轮9a的接触点从上梅花凸轮9a廓线的谷点处到达峰点处，同时母爪轮下推杆8b与下梅花凸轮9b的接触点也从下梅花凸轮9b廓线的谷点处到达峰点处，则上梅花凸轮9a、下梅花凸轮9b分别推动母爪轮上推杆8a、母爪轮下推杆8b向左移动，与母爪轮上推杆8a、母爪轮下推杆8b刚性连接的母爪轮1向左移动。

若母爪轮伸缩齿6的齿顶端面与公爪轮固定齿5的齿顶端面发生接触，则母爪轮齿内弹簧7受到压缩，母爪轮伸缩齿6缩回，但并未实现制动。随着汽车轮毂3旋转角度的增加，公爪轮固定齿5与母爪轮伸缩齿6错开，则母爪轮伸缩齿6在母爪轮齿内弹簧7的弹力作用下弹起。随着汽车轮毂3旋转角度的继续增加，公爪轮固定齿5与弹起的母爪轮伸缩齿6的齿侧面发生接触从而达到周向锁止的目的，汽车轮毂3被锁止，车辆处于驻车制动状态。

若母爪轮伸缩齿6的齿顶端面都未与公爪轮固定齿5的齿顶端面发生接触，母爪轮伸缩齿6都刚好落入公爪轮固定齿5的齿间间隙中，则随着汽车轮毂3旋转角度的增加，公爪轮固定齿5与母爪轮伸缩齿6的齿侧面发生接触从而达到周向锁止的目的，汽车轮毂3被锁止，车辆处于驻车制动状态。

3、当驾驶员需要解除驻车制动状态行车时，点击电子手刹按钮开关14，微处理器MCU15接收到电子手刹按钮开关14的信号后命令步进电机19驱动上梅花凸轮9a和下梅花凸轮9b旋转45°。母爪轮上推杆8a与上梅花凸轮9a的接触点从上梅花凸轮9a廓线的峰点处到达谷点处，同时母爪轮下推杆8b与下梅花凸轮9b的接触点从下梅花凸轮9b廓线的峰点处到达谷点处。母爪轮1在母爪轮前拉簧10a及母爪轮后拉簧的拉力作用下向右缩回，从而公爪轮固定齿5和母爪轮伸缩齿6的齿侧接触消失，锁止取消，车辆解除驻车制动。

Claims (5)

1.一种梅花桩式电子手刹装置，其特征在于，包括公爪轮、母爪轮、方形轴、母爪轮拉簧、母爪轮推杆、梅花凸轮、转轴、步进电机、电子手刹按钮开关和控制器，所述公爪轮与汽车轮毂连接，所述方形轴与车身连接，所述母爪轮穿设于方形轴由所述方形轴周向定位及轴向导向，所述公爪轮的表面设有若干固定齿，所述母爪轮的表面设有若干伸缩齿，所述公爪轮的齿面与母爪轮的齿面相对设置，所述母爪轮靠近公爪轮时，所述固定齿与所述伸缩齿周向啮合，所述梅花凸轮连接于所述转轴，所述转轴由所述步进电机驱动，所述梅花凸轮的转动平面平行于所述方形轴，所述母爪轮推杆固定于所述母爪轮的背侧，所述母爪轮的背侧与方形轴之间连接所述母爪轮拉簧，所述母爪轮推杆的头端与所述梅花凸轮的轮廓紧贴，所述控制器连接所述电子手刹按钮开关并控制所述步进电机转动。

2.根据权利要求1所述的梅花桩式电子手刹装置，其特征在于，所述母爪轮推杆包括母爪轮上推杆和母爪轮下推杆，所述母爪轮上推杆连接于所述母爪轮的背侧上部，所述母爪轮下推杆连接于所述母爪轮的背侧下部，所述梅花凸轮包括上梅花凸轮和下梅花凸轮，所述上梅花凸轮和下梅花凸轮分别连接于所述转轴的上下两端，所述母爪轮上推杆的头端与所述上梅花凸轮的轮廓紧贴，所述母爪轮下推杆的头端与所述下梅花凸轮的轮廓紧贴。

3.根据权利要求1所述的梅花桩式电子手刹装置，其特征在于，所述母爪轮拉簧包括母爪轮前拉簧和母爪轮后拉簧，所述母爪轮的背侧与方形轴的前侧之间连接母爪轮前拉簧，所述母爪轮的背侧与方形轴的后侧之间连接母爪轮后拉簧。

4.根据权利要求3所述的梅花桩式电子手刹装置，其特征在于，所述方形轴的前侧设有前拉杆，所述方形轴的后侧设有后拉杆，所述母爪轮前拉簧与所述前拉杆连接，所述母爪轮后拉簧与所述后拉杆连接。

5.根据权利要求1所述的梅花桩式电子手刹装置，其特征在于，所述母爪轮设有若干齿孔，所述伸缩齿设置于所述齿孔内，所述母爪轮的背侧设有遮蔽所述齿孔的母爪轮盖板，所述母爪轮盖板与伸缩齿之间设有母爪轮齿内弹簧。