CN218377645U - 一种驻车锁止机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驻车锁止机构，包括用于对驻车驱动结构进行锁止驱动的锁止电机，还包括蜗轮蜗杆结构、齿传动结构以及用于对齿传动结构进行解耦和啮合控制的执行拨动结构，蜗轮通过齿传动结构与驻车驱动结构相连，蜗杆与锁止电机相连形成可带动驻车驱动结构反转释放驻车残余力的锁止驱动结构。在夹紧过程中，主电机断电失效，可通过锁止电机带动反转来实现系统残余力的释放，在主电机失效的条件下，不影响行驶里程；锁止机构动作简单，只需对驱动电机和执行拨动结构进行通电控制即可，控制简便。

Description

一种驻车锁止机构

技术领域

本实用新型涉及驻车技术领域，尤其是涉及一种驻车锁止机构。

背景技术

随着车辆的电动化转型，线控制动系统逐步成为汽车行业的一大发展趋势，作为其中之一的电子机械式制动(EMB)系统，采用轮端电机直接驱动的形式，通过运动转化机构将电机的扭矩和旋转运动转化为连接件的推力和平移运动，推动制动片夹紧制动盘，从而获得刹车力，同时，电子机械制动作为一种新兴的制动系统，摒弃了真空助力器、液压管路等体积较大的部件，使得整车底盘布置更简单、更灵活，更具有压力调节速度快、精确，能够显著提高整车制动性能的优点。

现有的电子机械式制动技术方案中，制动卡钳机构均具有锁止机构，但锁止机构只有锁止作用，且随着智能驾驶技术推进，在更高级的智能驾驶模式中，要求汽车有冗余性，在EMB夹紧过程中，主电机断电后，因轴承、齿轮副、运动变换副等之间的摩擦导致的残余力需要完全释放。如果存在残余力，会导致过大的拖滞，影响行驶里程或影响车辆正常行驶。而现有技术方案中锁止机构并不能完全满足L3及L3以上智能驾驶对制动卡钳的功能要求。

如中国专利CN214500012U公开了一种车辆制动驻车机构和车辆，其中车辆制动驻车机构包括：制动装置和驻车装置。所述制动装置具有制动部；所述驻车装置设置在所述制动装置上以锁止或解锁所述制动装置，所述驻车装置包括：驱动结构和锁止组件，所述锁止组件设置在所述制动部的至少一部分上，所述驱动结构能够驱动所述锁止组件锁止或解锁所述制动部。

又如中国专利CN114312710A公开的一种驻车锁止机构，即采用小电机和蜗杆与类似于单向器机构相配合的锁止机构。非锁止状态时：电机转动，带动环形件逆时针旋转，拨动滚柱向弹簧端靠近，此时环形件和环形件为解耦状态，环形件随电机轴转动，环形件固定不动，两者不干涉；锁止状态时：电机转动，带动环形件顺时针旋转，此时滚柱在弹簧作用下向远离弹簧端靠近，此时在弹簧作用下，环形件和环形件通过滚柱卡住，环形件随环形件固定不动，两者均不动，从而实现锁止。

上述现有方案中，锁止机构只能实现锁止功能，在夹紧时，主电机失效工况下，失效轮端会出现夹紧甚至抱死情况，现有技术的锁止机构没有释放残余力的功能。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型是提供一种驻车锁止机构，其在满足驻车锁止功能的情况下，同时还具有释放残余力的功能，并且控制简便。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种驻车锁止机构，包括用于对驻车驱动结构进行锁止驱动的锁止电机，还包括蜗轮蜗杆结构、齿传动结构以及用于对齿传动结构进行解耦和啮合控制的执行拨动结构，蜗轮通过齿传动结构与驻车驱动结构相连，蜗杆与锁止电机相连形成可带动驻车驱动结构反转释放驻车残余力的锁止驱动结构。

所述驻车驱动结构包括主电机和设在主电机上的驻车电机轴，所述驻车电机轴上设有驻车电机输出齿轮。

所述执行拨动结构包括用于拨动蜗轮带动关联齿传动结构解耦或啮合的拨动杆和用于驱动拨动杆拨动的拨动驱动结构。

所述蜗轮可沿驻车电机轴轴向被拨动的设在驻车电机轴上，驻车电机轴上设有与蜗轮内缘花键配合的电机轴花键结构，并在驻车电机轴上相邻电机轴花键结构设有光轴部分。

还包括蜗轮轴，所述蜗轮可沿蜗轮轴轴向被拨动的设在蜗轮轴上，驻车电机轴和蜗轮轴之间通过可相啮合的一对齿轮相关联，设在蜗轮轴上的一齿轮与蜗轮端部相连。

还包括蜗轮轴，所述蜗轮可沿蜗轮轴轴向被拨动的设在蜗轮轴上，驻车电机轴和蜗轮轴之间通过相啮合的一对齿轮关联，套设在蜗轮轴上的一齿轮和蜗轮端部之间通过可相配合的花键结构活动对接。

所述拨动驱动结构为电动杆，所述电动杆和锁止电机集成固定设置。

所述蜗轮轴上位于蜗轮的上方设有压缩弹簧，执行拨动结构的拨动端位于蜗轮的下方。

所述蜗轮轴上的蜗轮下端具有型槽，拨动驱动结构的拨动端位于型槽内。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、具有驻车释放残余力功能：在夹紧过程中，主电机断电失效，可通过锁止电机带动反转来实现系统残余力的释放，在主电机失效的条件下，不影响行驶里程；

2、控制简便：锁止机构动作简单，只需对驱动电机和执行拨动结构进行通电控制即可，控制简单；

3、功能稳定可靠：在拨叉拨动齿轮花键进行啮合和解耦的同时，锁止电机可配合转动，从而可实现可靠的啮合和解耦，运行稳定可靠；

4、成本低：结构简单，并且紧凑，便于布置和安装，成本相对较低。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型锁止机构爆炸示意图。

图2为本实用新型锁止机构一种结构解耦示意图。

图3为本实用新型锁止机构一种结构啮合示意图。

图4为本实用新型锁止机构另一种结构解耦示意图。

图5为本实用新型锁止机构另一种结构啮合示意图。

图6为本实用新型锁止机构又一种结构解耦示意图。

图7为本实用新型锁止机构又一种结构啮合示意图。

图中：

1.上端盖；2.锁止结构；3.主电机；4.传动结构；5.电子驻车壳体；

2a.锁止电机；2b.蜗轮；2c.蜗杆；2d.电推杆；2e.支架；2f.拨动结构；2h.驻车电机轴；2g.驻车电机输出齿轮；2h1.电机轴花键结构；

2i.啮合齿轮Ⅰ；2j.啮合齿轮Ⅱ；2k.蜗轮轴；2l.弹簧；

2b1.蜗轮杆外花键部；2m.啮合齿轮Ⅲ。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图7示，该驻车锁止机构，包括用于对驻车驱动结构进行锁止驱动的锁止电机2a、蜗轮蜗杆结构、齿传动结构以及用于对齿传动结构进行解耦和啮合控制的执行拨动结构2f。

蜗轮2b通过齿传动结构与驻车驱动结构相连，蜗杆2c与锁止电机相连形成可带动驻车驱动结构反转释放驻车残余力的锁止驱动结构；即通过执行拨动机构的伸缩拨动，来对齿轮配合结构进行解耦和啮合，再配合锁止驱动结构带动蜗轮蜗杆结构转动来实现驻车锁止功能及释放残余力功能。

驻车驱动结构设在电子驻车壳体5上，电子驻车壳体上设有罩在锁止结构2上的上端盖1；驻车驱动结构包括主电机3和设在主电机上的驻车电机轴，驻车电机轴上设有驻车电机输出齿轮，电子驻车壳体上设有与电机输出齿轮相啮合用于驻车动力输出的传动结构4，传动结构为齿轮结构。

执行拨动结构2f包括用于拨动蜗轮带动关联齿传动结构解耦或啮合的拨动杆和用于驱动拨动杆拨动的拨动驱动结构；优选的，拨动驱动结构为电动杆2d，电动杆和锁止电机通过支架2e集成固定设置，固定简便。

拨动驱动结构不限于电动杆，还可以为电磁阀推动拨叉结构或电机推动齿轮齿条结构，在驻车锁止时实现伸缩拨动作用。锁止电机不限于有刷电机，还可以为减速电机、空心杯电机以及步进电机，为驻车锁止提供驱动力以及为释放残余力提供反转驱动力。

蜗轮蜗杆结构为蜗轮和蜗杆啮合装配而成，在锁止结构进行驻车锁止的同时，蜗轮蜗杆常啮合；电机齿轮与锁止电机之间至少存在一级传动，齿轮配合结构可设置在电机齿轮与锁止电机之间任意一级传动上；解耦与啮合，包含但不限于齿轮与电机轴花键啮合，蜗轮与齿轮花键啮合或齿轮与齿轮啮合。

本实用新型驻车锁止机构的控制方法为：

驻车制动时：拨动机构拨动齿轮配合机构啮合，锁止驱动结构不通电，驻车系统在蜗轮蜗杆自锁状态下实现锁止；

在行车制动时：拨动机构拨动齿轮配合机构解耦，此时驻车电机转动不受锁止机构影响，驻车电机驱动制动系统夹紧释放；

驻车释放残余力的过程：为拨动机构拨动齿轮配合机构啮合，锁止驱动结构反向转动，带动蜗轮蜗杆反向转动，从而带动驻车电机齿轮反向转动，释放残余力。

释放残余力锁止结构优选方案如下：

如图2和3所示，优选实例1为：

锁止电机2a设在壳体中，蜗杆与锁止电机的转轴相连，蜗轮蜗杆常啮合设置，蜗轮可沿驻车电机轴2h轴向被拨动的设在驻车电机轴上，驻车电机轴上设有与蜗轮内缘花键配合的电机轴花键结构2h1，蜗轮位于设在驻车电机轴上的驻车电机输出齿轮2g上方，并在驻车电机轴上相邻电机轴花键结构设有光轴部分。

锁止结构是通过对主电机电机轴直接作用来进行驻车锁止功能的实现的，具体如下：

行车制动时：电磁阀推杆伸出并保持，同时推动拨动结构将蜗轮顶起，这样蜗轮的内花键与电机轴花键解耦断开，如示意图2所示状态，即此时电机轴正常转动，而蜗轮不对电机轴进行限制，此时，行车制动即通过主电机正转和反转来实现制动盘的夹紧与释放；

驻车制动时：主电机带动制动盘夹紧后，此时电磁阀推杆缩回，同时拉动拨动机构将蜗轮推下，这样蜗轮的内花键与电机轴花键啮合，如示意图3所示状态，此时主电机轴与蜗轮通过花键啮合连接，由于蜗轮蜗杆具有自锁功能，所以此时车辆即处于锁止状态，从而完成驻车锁止动作；

释放残余力时：在夹紧过程中，主电机突然断电失效，此时电磁阀推杆缩回，同时拉动拨动机构将蜗轮推下，这样蜗轮的内花键与电机轴花键啮合，进入如示意图3所示状态，此时主电机轴与蜗轮通过花键啮合连接，然后锁止电机转动，通过蜗轮蜗杆带动主电机轴转动，进行参与力的释放。

如图4和5所示，优选实例2为：

与驻车电机轴并排设置有蜗轮轴2k，蜗轮可沿蜗轮轴轴向被拨动的设在蜗轮轴上，驻车电机轴和蜗轮轴之间通过可相啮合的一对齿轮相关联，设在蜗轮轴上的一齿轮与蜗轮端部相连。

一对齿轮为啮合齿轮Ⅰ2i和啮合齿轮Ⅱ2j，啮合齿轮Ⅰ设在驻车电机轴上，啮合齿轮Ⅱ设在蜗轮轴上，啮合齿轮Ⅱ和蜗轮相连可同步上下运动；蜗轮和啮合齿轮Ⅱ之间形成型槽，执行拨动结构的拨动端位于蜗轮的下方，即拨动驱动结构的拨动端位于型槽内；并在蜗轮轴上位于蜗轮的上方设有压缩弹簧2l，便于啮合齿轮Ⅱ复位与啮合齿轮Ⅰ啮合。

本方案是通过在电机齿轮上增加一个啮合齿轮Ⅰ，与蜗轮上增加一个啮合齿轮Ⅱ形成配合，其中，蜗轮与啮合齿轮Ⅱ为一体结构，通过拨叉将蜗轮上下波动，来实现啮合齿轮Ⅰ和啮合齿轮Ⅱ之间啮合和解耦，从而实现主电机轴与蜗轮轴之间传动的断开和连接，来实现驻车锁止和释放残余力的功能。

如图6和7所示，优选实例3为：

与驻车电机轴并排设置有蜗轮轴2k，蜗轮可沿蜗轮轴轴向被拨动的设在蜗轮轴上，驻车电机轴和蜗轮轴之间通过相啮合的一对齿轮关联，套设在蜗轮轴上的一齿轮和蜗轮端部之间通过可相配合的花键结构活动对接。

一对齿轮为啮合齿轮Ⅰ2i和啮合齿轮Ⅲ2m，啮合齿轮Ⅰ设在驻车电机轴上，啮合齿轮Ⅲ设在蜗轮轴上，蜗轮和啮合齿轮Ⅲ可相对分离和配合；蜗轮的一端设有伸出部，伸出部上设有蜗轮杆外花键部2b1，啮合齿轮Ⅲ的内缘与蜗轮杆外花键部之间可通过键槽配合；执行拨动结构的拨动端位于蜗轮的下方，并在蜗轮轴上位于蜗轮的上方设有压缩弹簧，便于啮合齿轮Ⅲ复位与啮合齿轮Ⅰ啮合。

本方案是通过在电机齿轮平行布置一个啮合齿轮Ⅲ与电机齿轮啮合，蜗轮与啮合齿轮Ⅲ同轴布置，蜗轮与啮合齿轮Ⅲ之间存在花键配合，通过拨叉将蜗轮上下波动，来实现蜗轮端部和啮合齿轮Ⅲ之间的啮合和解耦，从而实现主电机轴与蜗轮轴之间传动的断开和连接，来实现驻车锁止和释放残余力的功能。

本实用新型中，利用蜗轮蜗杆结构的自锁功能，通过在锁止电机和主电机齿轮之间设置至少包含蜗轮蜗杆结构的传动结构，将电机齿轮与锁止传动进行连接，同时在传动结构之间设置花键啮合结构，通过拨动结构来将花键啮合进行啮合和解耦，来实现主电机转动与锁止结构之间进行断开和连接。即行车制动时，拨动结构拨动齿轮配合机构解耦，此时主电机转动不受锁止机构影响，主电机驱动制动系统夹紧释放；驻车制动时，主电机带动制动盘夹紧，此时拨动机构拨动齿轮配合机构啮合，将主电机与锁止机构进行连接，由于蜗轮蜗杆具有自锁功能，所以此时车辆即处于锁止状态，从而完成驻车锁止动作；释放残余力时，拨动结构拨动齿轮配合结构啮合，锁止电机反向转动，带动蜗轮蜗杆反向转动，从而带动电机齿轮反向转动，释放残余力。

本实用新型具有以下优点：1、具有驻车释放残余力功能：在夹紧过程中，主电机断电失效，可通过锁止电机带动反转来实现系统残余力的释放，在主电机失效的条件下，不影响行驶里程；2、控制简便：锁止机构动作简单，只需对驱动电机和执行拨动结构进行通电控制即可，控制简单；3、功能稳定可靠：在拨叉拨动齿轮花键进行啮合和解耦的同时，锁止电机可配合转动，从而可实现可靠的啮合和解耦，运行稳定可靠；4、成本低：结构简单，并且紧凑，便于布置和安装，成本相对较低。

上述仅为对本实用新型较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本实用新型的实施例方案。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种驻车锁止机构，包括用于对驻车驱动结构进行锁止驱动的锁止电机，其特征在于：还包括蜗轮蜗杆结构、齿传动结构以及用于对齿传动结构进行解耦和啮合控制的执行拨动结构，蜗轮通过齿传动结构与驻车驱动结构相连，蜗杆与锁止电机相连形成可带动驻车驱动结构反转释放驻车残余力的锁止驱动结构。

2.如权利要求1所述驻车锁止机构，其特征在于：所述驻车驱动结构包括主电机和设在主电机上的驻车电机轴，所述驻车电机轴上设有驻车电机输出齿轮。

3.如权利要求1所述驻车锁止机构，其特征在于：所述执行拨动结构包括用于拨动蜗轮带动关联齿传动结构解耦或啮合的拨动杆和用于驱动拨动杆拨动的拨动驱动结构。

4.如权利要求2所述驻车锁止机构，其特征在于：所述蜗轮可沿驻车电机轴轴向被拨动的设在驻车电机轴上，驻车电机轴上设有与蜗轮内缘花键配合的电机轴花键结构，并在驻车电机轴上相邻电机轴花键结构设有光轴部分。

5.如权利要求2所述驻车锁止机构，其特征在于：还包括蜗轮轴，所述蜗轮可沿蜗轮轴轴向被拨动的设在蜗轮轴上，驻车电机轴和蜗轮轴之间通过可相啮合的一对齿轮相关联，设在蜗轮轴上的一齿轮与蜗轮端部相连。

6.如权利要求2所述驻车锁止机构，其特征在于：还包括蜗轮轴，所述蜗轮可沿蜗轮轴轴向被拨动的设在蜗轮轴上，驻车电机轴和蜗轮轴之间通过相啮合的一对齿轮关联，套设在蜗轮轴上的一齿轮和蜗轮端部之间通过可相配合的花键结构活动对接。

7.如权利要求3所述驻车锁止机构，其特征在于：所述拨动驱动结构为电动杆，所述电动杆和锁止电机集成固定设置。

8.如权利要求5或6所述驻车锁止机构，其特征在于：所述蜗轮轴上位于蜗轮的上方设有压缩弹簧，执行拨动结构的拨动端位于蜗轮的下方。

9.如权利要求5或6所述驻车锁止机构，其特征在于：所述蜗轮轴上的蜗轮下端具有型槽，拨动驱动结构的拨动端位于型槽内。

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