CN218598679U - 驻车制动锁止装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驻车制动锁止装置，包括执行器壳体和设在执行器壳体上的传动齿轮结构和用于可锁止传动齿轮结构进行驻车的锁止机构，所述锁止机构包括锁止部和用于驱动锁止部伸缩的锁止驱动部件，所述执行器壳体上设有用于放置容纳锁止驱动部件的凹槽，所述锁止驱动部件和凹槽之间及锁止部的非配合侧均设有弹性缓冲元件。本实用新型中设置的缓冲元件在不影响锁止定位情况下提高抗冲击性能，增加锁止结构寿命；并且中间齿轮和电机齿轮及制动输出齿轮偏置设置，充分利用电子机械制动钳的背部空间，没有增加轴向高度，有利于布置和安装；并且结构简单，成本相对较低。

Description

驻车制动锁止装置

技术领域

本实用新型涉及制动技术领域，尤其是涉及一种驻车制动锁止装置。

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，也日益发展成熟。

现阶段，电子机械式制动(EMB)系统的运动转换机构大都采用滚珠丝杠结构，滚珠丝杠具有传动效率高的特点，但其自身不具备自锁功能；在车辆断电时，车辆无法实现驻车制动，那么驻车锁止装置是必须具备的；现有技术中，锁止装置大都采用“电磁阀+棘爪+棘轮”的方案，但是上述方案中的锁止装置存在内部零件的冲击和锁止装置空间布置的难题。

锁止装置的冲击原因是棘爪进入棘轮时，棘爪与棘轮前后齿的两侧都是间隙配合，而且间隙并不大，电子机械式制动(EMB)系统很难通过控制的方法非常缓慢地消除该间隙，即使多次数的条件下可以做到，但也难以避免在车辆的整个寿命内都可以非常缓慢地消除该间隙；由于棘爪或棘轮都是金属件，弹性模量大，同时电子机械制动(EMB)系统响应速率快，但对锁止装置来说，冲击速度也很快；一旦收到冲击且次数不断增多的情况下，锁止装置及其相关零部件将面临失效的风险。

如中国专利CN214500012U公开的一种车辆制动驻车机构和车辆和美国专利US10458498B2公开的一种用于盘式制动器的机电操作的制动钳的锁定设备；锁止装置在动作时，电磁阀伸缩轴、棘爪、棘轮之间为刚性接触，由于伸缩轴、棘爪、棘轮均为金属件，接触时产生的冲击大。上述提到的锁止装置均未设置有缓冲结构，几十万次的冲击会使锁止装置及与锁止装置配合工作的零部件损坏，导致锁止装置及相关零部件失效，无法完成其设计的寿命和功能；

以上两种均没有设计缓冲元件的原因是：如果在受力路径上安装弹性元件，会影响传动系统的寿命；如中国专利CN214500012U方案可在棘爪或棘爪轴安装弹性元件，出现的问题是在棘爪上安装弹性元件，棘爪的尺寸就会不确定，如果在棘爪轴安装弹性元件，对棘爪的定位会出现问题；又如美国专利US10458498B2的方案所述，则很难在其运行轨道的侧壁上布置有效的弹性元件，很难消除棘爪与棘轮之间的冲击。

再如美国专利US6561321B1公开的一种机电式驻车制动器，其锁止装置的布置是非常困难的；上述专利提到的锁止装置布置在电子机械式制动钳总成内所占据的轴向空间较大，在实际应用中，难以满足电子机械式制动钳总成在整车轮端的布置要求。

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制动锁止装置，以达到结构简单，抗冲击性能好的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

该驻车制动锁止装置，包括执行器壳体和设在执行器壳体上的传动齿轮结构和用于可锁止传动齿轮结构进行驻车的锁止机构，所述锁止机构包括锁止部和用于驱动锁止部伸缩的锁止驱动部件，所述执行器壳体上设有用于放置容纳锁止驱动部件的凹槽，所述锁止驱动部件和凹槽之间及锁止部的非配合侧均设有弹性缓冲元件。

进一步的：

所述执行器壳体上设有用于锁止部穿过的固定支架，固定支架上设有与锁止部外形相一致的形孔，对应锁止部的弹性缓冲元件为径向弹性元件，径向弹性元件设在锁止部和形孔之间。

所述凹槽的轴线和制动钳体上的缸孔轴线相平行，并且凹槽靠车辆轮辋外侧设置。

所述锁止驱动部件和凹槽之间的弹性缓冲元件包括底部弹性元件，所述底部弹性元件设在锁止驱动部件底部且与锁止驱动部件抵触。

所述传动齿轮结构包括制动电机齿轮、中间齿轮以及制动输出齿轮，中间齿轮端面上设有一圈锁止齿，锁止部与中间齿轮上的锁止齿相对应。

所述中间齿轮的中心位于电机齿轮中心和制动输出齿轮中心连线一侧形成偏置设置，用于设置锁止驱动部件的凹槽位于中间齿轮中心外侧。

所述锁止驱动部件为双稳态电磁铁或者电机及传动结构，锁止驱动部件外侧与凹槽之间具有间隙，锁止驱动部件外侧和凹槽之间的弹性缓冲元件位于间隙中，间隙中的弹性缓冲元件形式为弹性环形圈。

还包括用于监测锁止驱动部件的轴或锁止部处于伸出位置还是退回位置的位置传感器，所述位置传感器设在执行器壳体内。

所述径向弹性元件为弹簧钢。

所述底部弹性元件为波形垫圈或波形弹簧。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

该驻车制动锁止装置结构设计合理，在固定支架和锁止部之间以及执行器壳体和锁止驱动结构之间均设有缓冲元件，在不影响锁止定位情况下提高抗冲击性能，增加锁止结构寿命；并且中间齿轮和电机齿轮及制动输出齿轮偏置设置，充分利用电子机械制动钳的背部空间，没有增加轴向高度，有利于布置和安装；并且结构简单，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为本实用新型电子制动钳总成局部剖视示意图。

图2为本实用新型电子制动钳总成执行器局部示意图。

图3为本实用新型锁止装置位置示意图。

图4为本实用新型装置爆炸示意图。

图5为本实用新型锁止状态示意图。

图6为本实用新型释放状态示意图。

图7为图6中局部示意图。

图中：

1、制动钳总成；2、制动执行器；2.1、电机齿轮；2.2中间齿轮；2.3、制动输出齿轮；2.4、执行器壳体；2.5、固定支架；2.6、径向弹性元件；2.7、环形圈；2.8、锁止驱动部件；2.8.1、锁止部；2.9、波形垫圈；3、制动钳组件；4、内制动片；5、外制动片；6、轮辋。

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所示，一种电子机械式制动钳总成1，包括制动执行器2、运动转换结构、制动钳组件3、内制动片4以及外制动片5；其中，制动执行器2包括电机、用于减速传动的传动齿轮结构以及用于可锁止传动齿轮结构进行驻车的锁止机构；锁止机构设在执行器壳体2.4上，锁止机构包括锁止部2.8.1和用于驱动锁止部伸缩的锁止驱动部件2.8。

如图1和图2所示，制动钳组件3为浮动式卡钳结构，具有缸孔和勾爪结构，勾爪结构内依次安装内制动片、制动盘和外制动片；电机的转轴上设有电机齿轮，对应运动转换结构设有制动输出齿轮，制动输出齿轮通过中间齿轮和电机齿轮相联；运动转化结构包括旋转件和平移件，运动转化结构可以为滚珠丝杠副或滑动丝杠副；优选滚珠丝杠副，旋转件为丝杠轴，平移件为活塞，平移件与旋转件组成滚珠丝杠副，平移件内壁设置与旋转件的外螺旋滚道相匹配的内螺旋滚道，平移件的端面与内制动片连接在一起。

如图3至图7所示，执行器壳体2.4上设有用于放置容纳锁止驱动部件的凹槽，执行器壳体上对应凹槽位置设有用于锁止部穿过的固定支架2.5，固定支架和锁止部之间以及锁止驱动部件和凹槽内壁之间均设有弹性缓冲元件；固定支架对应凹槽的端口设置，固定支架固定在执行器壳体上，固定支架对锁止部均匀导向限位作用；本实用新型中设置的缓冲元件在不影响锁止定位情况下提高抗冲击性能，增加锁止结构寿命。

传动齿轮结构包括制动电机齿轮2.1、中间齿轮2.2以及制动输出齿轮2.3，中间齿轮优选双联齿轮；制动电机齿轮通过双联齿轮与制动输出齿轮相联，具体为双联齿轮的大齿轮与制动电机齿轮相啮合，双联齿轮的小齿轮与制动输出齿轮相啮合；双联齿轮端面上设有一圈锁止齿，锁止部对应双联齿轮上的锁止齿设置，锁止部的端部呈锯齿形或梯形齿形结构。

凹槽为圆筒结构，凹槽的轴线和制动钳体上的缸孔轴线相平行，并且凹槽靠车辆轮辋6外侧设置；双联齿轮的中心位于电机齿轮中心和制动输出齿轮中心连线一侧形成偏置设置，用于设置锁止驱动部件的凹槽位于双联齿轮中心外侧。中间双联齿轮和电机齿轮及制动输出齿轮偏置设置，充分利用电子机械制动钳的背部空间，没有增加轴向高度，有利于布置和安装；并且结构简单，成本相对较低。

进一步的，固定支架2.5上设有与锁止部外形相一致的形孔，锁止部的下部方形杆件，形孔为方形孔，固定支架和锁止部之间的弹性缓冲元件为设在锁止部和形孔之间的径向弹性元件2.6；径向弹性元件设置在锁止部的非配合侧，锁止时锁止部的配合侧与中间齿圈的锁止齿接触瞬间具有很大冲击力，通过非配合侧径向弹性元件缓冲；即通过形孔和径向弹性元件的共同作用，在不影响锁止定位情况下提高抗冲击性能。

固定支架对应形孔设有凸台，径向弹性元件为弹簧钢，弹簧钢设在凸台内形孔中；进一步的，弹簧钢为一侧开口的弹片结构，弹簧钢卡在锁止部的杆件上，弹簧钢上设有用于增加缓冲效果的弧形结构。

锁止驱动部件2.8为双稳态电磁铁电机或者电机+传动结构，锁止驱动部件2.8外侧与凹槽之间具有间隙，锁止驱动部件和凹槽内壁之间缓冲元件位于间隙中。进一步的，锁止驱动部件和凹槽内壁之间的缓冲元件包括弹性环形圈2.7和底部弹性元件，环形圈套设在锁止驱动部件上位于锁止驱动部件和凹槽侧壁之间，底部弹性元件设在锁止驱动部件底部和凹槽底部之间且与锁止驱动部件底部相抵触；优选的底部弹性元件为波形垫圈2.9或波形弹簧；锁止部上部通过凸台形孔加弹片缓冲限位，下部通过环形圈和底部弹性元件及凹槽内壁缓冲限位，在能保证锁止定位情况有效提高抗冲击性能，增加锁止结构寿命。

执行器壳体内设有用于监测锁止驱动部件的轴或锁止部处于伸出位置还是退回位置的位置传感器，工作稳定可靠。

当车辆处于驻车状态时，锁止驱动部件正向通电，中心轴伸出带动锁止部产生轴向位移并保持在该位置，锁止部平面与双联齿轮下端面均布齿平面贴合，阻止双联齿轮朝释放方向旋转的趋势，此时，系统处于锁止状态，车辆实现驻车锁止；解锁驻车时，锁止驱动部件反向通电，中心轴退回带动锁止部产生轴向位移并保持在该位置，锁止部与双联齿轮下端面均布齿处于解耦状态，此时，系统能够正常运转，车辆实现解锁。本实用新型通过设置在固定支架和锁止部之间以及执行器壳体和锁止驱动结构之间均设有缓冲元件，在不影响锁止定位情况下提高抗冲击性能，增加锁止结构寿命，降低锁止失效风险。

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 (10)

1.一种驻车制动锁止装置，包括执行器壳体和设在执行器壳体上的传动齿轮结构和用于可锁止传动齿轮结构进行驻车的锁止机构，所述锁止机构包括锁止部和用于驱动锁止部伸缩的锁止驱动部件，其特征在于：所述执行器壳体上设有用于放置容纳锁止驱动部件的凹槽，所述锁止驱动部件和凹槽之间及锁止部的非配合侧均设有弹性缓冲元件。

2.如权利要求1所述驻车制动锁止装置，其特征在于：所述执行器壳体上设有用于锁止部穿过的固定支架，固定支架上设有与锁止部外形相一致的形孔，对应锁止部的弹性缓冲元件为径向弹性元件，径向弹性元件设在锁止部和形孔之间。

3.如权利要求1所述驻车制动锁止装置，其特征在于：所述凹槽的轴线和制动钳体上的缸孔轴线相平行，并且凹槽靠车辆轮辋外侧设置。

4.如权利要求1所述驻车制动锁止装置，其特征在于：所述锁止驱动部件和凹槽之间的弹性缓冲元件包括底部弹性元件，所述底部弹性元件设在锁止驱动部件底部且与锁止驱动部件抵触。

5.如权利要求1所述驻车制动锁止装置，其特征在于：所述传动齿轮结构包括制动电机齿轮、中间齿轮以及制动输出齿轮，中间齿轮端面上设有一圈锁止齿，锁止部与中间齿轮上的锁止齿相对应。

6.如权利要求5所述驻车制动锁止装置，其特征在于：所述中间齿轮的中心位于电机齿轮中心和制动输出齿轮中心连线一侧形成偏置设置，用于设置锁止驱动部件的凹槽位于中间齿轮中心外侧。

7.如权利要求1所述驻车制动锁止装置，其特征在于：所述锁止驱动部件为双稳态电磁铁或者电机及传动结构，锁止驱动部件外侧与凹槽之间具有间隙，锁止驱动部件外侧和凹槽之间的弹性缓冲元件位于间隙中，间隙中的弹性缓冲元件形式为弹性环形圈。

8.如权利要求1所述驻车制动锁止装置，其特征在于：还包括用于监测锁止驱动部件的轴或锁止部处于伸出位置还是退回位置的位置传感器，所述位置传感器设在执行器壳体内。

9.如权利要求2所述驻车制动锁止装置，其特征在于：所述径向弹性元件为弹簧钢。

10.如权利要求4所述驻车制动锁止装置，其特征在于：所述底部弹性元件为波形垫圈或波形弹簧。

Images