本實用新型涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種具有過載保護的電機、電子駐車系統(tǒng)及汽車。
背景技術(shù):
最早的駐車制動系統(tǒng)為人力機械式,手剎拉桿到輪子制動鉗或者制動鼓之間會有簡單的傳動結(jié)構(gòu),手剎拉桿被拉起的角度直接決定了剎車制動力的大小。電子駐車制動系統(tǒng)(El ectronic Parking Brake,EPB)是汽車線控制動系統(tǒng)的一類,也是車輛駐車制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。人力機械式駐車制動系統(tǒng),在駕駛室需要安裝一個拉桿,而EPB取而代之的是一個按鈕,不僅節(jié)省了車內(nèi)空間,且操作方面,駕駛員只需按下EPB激活按鈕,即可輕松實現(xiàn)自動駐車、輔助坡起、防止溜車等功能,保證了駕駛安全性和方便性。且EPB系統(tǒng)內(nèi)的控制單元會根據(jù)不同路況給出最合理的輸出力,避免了因操作者自身力量和使用習慣造成的制動力的差異,以及長期將拉桿提升到最大位置對駐車制動系統(tǒng)零部件的使用壽命所造成的影響。
由于EPB的驅(qū)動力一般來自于電機,在工作過程中達到制動和釋放的機械極限位置時,由于傳動系不再發(fā)生運動,此時電機轉(zhuǎn)矩的持續(xù)輸出會導致傳動系中的齒輪、絲杠螺母等結(jié)構(gòu)承受較大沖擊,降低其使用壽命。針對此問題目前一般采用的方法是通過位置傳感器和程序控制的手段控制驅(qū)動電機在極限位置停止工作,但這一方法的工作可靠性相比硬件結(jié)構(gòu)較低,且存在延遲。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提出一種具有過載保護的電機,能夠解決現(xiàn)有的過載保護裝置存在保護延遲,會對裝置的使用壽命造成影響的問題。
本實用新型的另一個目的在于提出一種電子駐車系統(tǒng),其采用如以上所述的具有過載保護的電機。
本實用新型的再一個目的在于提出一種汽車,其采用如以上所述的電子駐車系統(tǒng)。
為達此目的,本實用新型采用以下技術(shù)方案:
一種具有過載保護的電機,其中,電機的輸出軸上設置有過載保護裝置;
所述過載保護裝置包括相互嚙合的驅(qū)動齒盤和從動齒盤,以及用于為驅(qū)動齒盤和從動齒盤提供軸向壓緊力的施力裝置,其中,驅(qū)動齒盤與電機的輸出軸連接;
當從動齒盤受到的工作阻力不大于施力裝置提供的軸向壓緊力時,驅(qū)動齒盤和從動齒盤在施力裝置提供的軸向壓緊力作用下相互嚙合,進行動力傳動;
當從動齒盤受到的工作阻力大于施力裝置提供的軸向壓緊力時,驅(qū)動齒盤克服施力裝置提供的軸向壓緊力,并相對于從動齒盤轉(zhuǎn)動。
作為上述具有過載保護的電機的一種優(yōu)選方案,所述驅(qū)動齒盤還包括輸入軸,所述輸入軸與電機的輸出軸固定連接;
驅(qū)動齒盤套設置在輸入軸上,且驅(qū)動齒盤可相對于輸入軸軸向滑動;
所述施力裝置為彈性元件,該彈性元件的一端與驅(qū)動齒盤連接,另一端與輸入軸連接。
作為上述具有過載保護的電機的一種優(yōu)選方案,所述彈性元件為彈簧。
作為上述具有過載保護的電機的一種優(yōu)選方案,所述施力裝置所輸出的軸向壓緊力可調(diào)。
作為上述具有過載保護的電機的一種優(yōu)選方案,所述驅(qū)動齒盤和從動齒盤的壓力角可調(diào)。
一種電子駐車系統(tǒng),其包括如以上所述的具有過載保護的電機。
作為上述電子駐車系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案,還包括齒輪系、螺母和絲杠,所述電機、過載保護裝置、齒輪系、螺母和絲杠依次傳動連接。
一種汽車,其包括如以上所述的電子駐車系統(tǒng)。
本實用新型的有益效果為:在實用新型中,通過過載保護裝置的設置,在正常的狀態(tài)下,驅(qū)動齒盤可以帶動從動齒盤轉(zhuǎn)動,當從動齒盤受到工作阻力大于施力裝置提供的軸向壓緊力時,驅(qū)動齒盤和從動齒盤之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動,驅(qū)動齒盤不再驅(qū)動從動齒盤轉(zhuǎn)動,電機進行空轉(zhuǎn),最終通過過載保護裝置防止電機和傳動零件工作在極限位置,延長了使用壽命,相比現(xiàn)有的過載保護具有更高的響應速度。
附圖說明
圖1是本實用新型具體實施方式提供的過載保護裝置輸出轉(zhuǎn)矩時的狀態(tài)圖;
圖2是本實用新型具體實施方式提供的過載保護裝置不輸出轉(zhuǎn)矩時的狀態(tài)圖;
圖3是本實用新型具體實施方式提供的執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理圖。
其中:
1:電機;2:過載保護裝置;3:齒輪系;4:螺母;5:絲杠;
21:輸入軸;22:彈性元件;23:驅(qū)動齒盤;24:從動齒盤。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
如圖1、圖2所示,本實施方式提供了一種具有過載保護的電機,其中,電機1的輸出軸上設置有過載保護裝置2,過載保護裝置2包括相互嚙合的驅(qū)動齒盤23和從動齒盤24,以及用于為驅(qū)動齒盤23和從動齒盤24提供軸向壓緊力的施力裝置,其中,驅(qū)動齒盤23與電機1的輸出軸連接。
參照圖1,當從動齒盤24受到的工作阻力不大于施力裝置提供的軸向壓緊力時,驅(qū)動齒盤23和從動齒盤24在施力裝置提供的軸向壓緊力作用下相互嚙合,進行動力傳動。
參照圖2,當從動齒盤24受到的工作阻力大于施力裝置提供的軸向壓緊力時,驅(qū)動齒盤23克服施力裝置提供的軸向壓緊力,并相對于從動齒盤24轉(zhuǎn)動。
在本實施方式中,通過過載保護裝置2的設置,在正常的狀態(tài)下,驅(qū)動齒盤23可以帶動從動齒盤24轉(zhuǎn)動,當從動齒盤24受到工作阻力大于施力裝置提供的軸向壓緊力時,驅(qū)動齒盤23和從動齒盤24之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動,驅(qū)動齒盤23不再驅(qū)動從動齒盤24轉(zhuǎn)動,最終通過過載保護裝置2防止電機1和傳動零件工作在極限位置持續(xù)輸出轉(zhuǎn)矩,延長了使用壽命,相比現(xiàn)有的過載保護方式,即通過軟件實現(xiàn)的過載保護具有更高的響應速度。
過載保護裝置2具體的結(jié)構(gòu)為:驅(qū)動齒盤23還包括輸入軸21,輸入軸21與電機1的輸出軸固定連接,驅(qū)動齒盤23套設置在輸入軸21上,且驅(qū)動齒盤23可相對于輸入軸21軸向滑動。施力裝置為彈性元件22,該彈性元件22的一端與驅(qū)動齒盤23連接,另一端與輸入軸21連接。需要說明的是:彈性元件22只能限制驅(qū)動齒盤23的軸向運動,不會限制其周向運動。過載保護裝置2還包括限位裝置,當驅(qū)動齒盤23與從動齒盤24嚙合時,限位裝置防止輸入軸21與驅(qū)動齒盤23之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動,但限位裝置不會對驅(qū)動齒盤23的軸向運動造成影響。
上述彈性元件22為彈簧。彈性元件22為軸向力輸出機構(gòu),施力裝置也可以為電磁鐵等結(jié)構(gòu),可以提供驅(qū)動齒盤23和從動齒盤24嚙合所需的軸向力。
施力裝置所輸出的軸向壓緊力可調(diào)。通過調(diào)整施力裝置所輸出的軸向壓緊力可以調(diào)整驅(qū)動齒盤23所能傳遞的最大扭矩。
驅(qū)動齒盤23和從動齒盤24的壓力角可調(diào)。通過調(diào)整齒盤的壓力角,能夠改變前述軸向力輸出機構(gòu)的軸向力與前述最大扭矩之間的比值。
參照圖3,在本實施方式中,還提供了一種電子駐車系統(tǒng),其包括如以上所述的具有過載保護的電機。
電子駐車系統(tǒng)還包括齒輪系3、螺母4和絲杠5,電機1、過載保護裝置2、齒輪系3、螺母4和絲杠5依次傳動連接。
為了對上述具有過載保護的電機,以及電子駐車系統(tǒng)進行進一步的解釋,本實施方式還提供了電子駐車系統(tǒng)具體的工作過程:
在正常工作狀態(tài)下,通過電機1進行正反轉(zhuǎn),帶動驅(qū)動齒盤23和從動齒盤24的轉(zhuǎn)動,從而引起齒輪系3和螺母4發(fā)生旋轉(zhuǎn)運動,由于螺母4與絲杠5存在螺紋配合,在絲杠5的周向存在約束的條件下,只能在軸向上發(fā)生運動。因此,在絲杠5末端連接有拉索時,可以通過電機1的轉(zhuǎn)動控制拉索的松緊程度,從而實現(xiàn)制動力的控制。
當電機1的轉(zhuǎn)動使絲杠5到達旋入或旋出的極限位置時,工作阻力會超過過載保護機構(gòu)2的工作極限。如圖2所示,由于驅(qū)動齒盤23可以沿著輸入軸21做軸向移動,因此驅(qū)動齒盤23與從動齒盤24之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(打滑),即驅(qū)動齒盤23相對于從動齒盤24轉(zhuǎn)動,不再驅(qū)動從動齒盤24轉(zhuǎn)動,避免了電機1驅(qū)動力矩向齒輪系3中繼續(xù)輸入造成對結(jié)構(gòu)的沖擊。另一方面,由于彈性元件22的存在,每次驅(qū)動齒盤23和從動齒盤24之間發(fā)生一個齒的相對轉(zhuǎn)動后,彈性元件22提供的軸向推力會使驅(qū)動齒盤23回到與從動齒盤24正常嚙合的位置,保證了絲杠5離開極限位置使工作阻力減小后,驅(qū)動電機1力矩的正常輸出。
在本實施方式中,還提供了一種汽車,其包括如以上所述的電子駐車系統(tǒng)。
以上結(jié)合具體實施例描述了本實用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理,而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護范圍的限制。基于此處的解釋,本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本實用新型的其它具體實施方式,這些方式都將落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。