专利摘要

专利摘要

本实用新型公开了一种电动式中央驻车制动器，包括：制动器前壳，其具有容纳室，制动器前壳固定连接在变速器壳体上，且制动器前壳具有通孔；两个电机，其均设置在容纳室内；两个电机输出端分别通过两个联轴器与两个蜗杆相连接，两个蜗杆分别通过两个涡轮、两个传动轴将动力传输到两个锁止齿轮，所述两个锁止齿轮一侧为齿轮结构，另一侧为平滑结构；制动器后壳，其一端穿过通孔与传动轴相连接，另一端可转动的设置在制动器前壳内部，制动器后壳具有凹槽；其中，凹槽内部具有内齿轮，且内齿轮能够与两个锁止齿轮相啮合。

权利要求

1.一种电动式中央驻车制动器，其特征在于，包括：

前壳盖，其固定连接在变速器壳体上；以及

制动器前壳，其与所述前壳盖可拆卸的连接形成容纳室，且所述制动器前壳具有第一通孔；

制动器后壳，其一端为第二通孔，另一端为凹槽结构，且所述制动器后壳的一端穿过所述第一通孔，使所述第二通孔与所述第一通孔同轴设置；

制动装置，其设置在所述容纳室内，所述制动装置包括：

电机；

蜗杆，其与所述电机的输出轴相连接；

蜗轮，其与所述蜗杆啮合传动；

连接轴，其与所述蜗轮同轴相连接；

锁止齿轮，其同轴设置在所述连接轴上，所述锁止齿轮外圆周的一侧为齿轮结构，另一侧为平滑结构；

其中，所述第二通孔与传动轴相连接，所述蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角，所述凹槽结构设置在所述容纳室内部，所述凹槽结构内部具有内齿轮，且所述内齿轮能够与所述齿轮结构相啮合。

2.如权利要求1所述的电动式中央驻车制动器，其特征在于，所述制动装置还包括：

隔板，其设置在所述第一通孔内部；

其中，所述连接轴分别可滑动穿过所述隔板。

3.如权利要求2所述的电动式中央驻车制动器，其特征在于，所述制动装置还包括：

联轴器，其设置在所述电机与蜗杆之间。

4.如权利要求3所述的电动式中央驻车制动器，其特征在于，所述容纳室中能够设置多组制动装置。

5.如权利要求3所述的电动式中央驻车制动器，其特征在于，所述容纳室内设置两组制动装置，且呈中心对称排布。

6.如权利要求5所述的电动式中央驻车制动器，其特征在于，所述连接轴的两端分别穿过所述前壳盖和制动器后壳，所述传动轴穿过所述前壳盖和制动器后壳。

7.如权利要求6所述的电动式中央驻车制动器，其特征在于，所述容纳室内设置两组制动装置，且呈镜面对称排布。

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车制动技术领域，更具体的是，本实用新型涉及一种电动式中央驻车制动器。

背景技术

驻车制动器，通常指机动车辆安装的手动刹车，是汽车驻车制动系统中的关键部件，用于保证车辆在制动停车之后稳定车辆，尤其是防止汽车在斜坡路面上停车时由于溜车而造成事故。

中央驻车制动的制动原理基本都是利用摩擦力制动，将驻车制动器安装在传动轴上，通过对传动轴进行制动，来保证车辆不发生溜车。

目前，常用的中央驻车制动器主要采用拉线式，即需要驾驶员拉起驻车制动杆，如果执行机构是鼓式制动器，则通过制动蹄抱死与传动轴固连的制动器后壳使车辆稳定，如果执行机构是盘式制动器，则通过制动卡钳压紧刹车片来实现。

当车辆行驶工况复杂，驻车制动频繁时，就会给驾驶员来带一定的体力消耗和心理压力，若长时间工作在这种环境下，驾驶员就容易出现误操作。而在坡道上进行驻车制动和行驶起动时，则需要驾驶员具有一定的驾驶经验，操作不到位则会造成发动机熄火或者车辆倒溜。

并且很多驾驶员为了保证驻车制动安全，会操纵驻车制动拉杆到极限位置，而没有考虑车辆当时的道路环境和负荷状态，容易造成驻车制动拉索等机械部件的磨损和变形，使机械零部件容易处于应力疲劳状态，使车辆驻车制动系统安全性下降。当拉线式驻车制动系统的拉索变形伸长时，达到一定的使用次数后，驻车制动性能就会削弱直到失效，使车辆存在一定的安全隐患。

除此之外，当驾驶员在发动机熄火停车之后由于疏忽而忘记拉起驻车制动拉杆，导致汽车溜车，造成交通事故，就会给车主和受害者带来较大的伤害和损失。还有的由于驾驶员的疏忽在开启车辆行驶时而忘记松开驻车制动的拉索，给驻车制动系统造成极大的损害。

当驾驶员在发动机熄火停车后粗心大意时，容易忘记拉起驻车制动拉杆，匆忙离去而留下未稳定制动的车辆，此时车辆容易发生意外溜车，造成交通事故。

因此，如何改进中央驻车制动器，减轻驾驶员劳动强度和遗忘操作步骤，是本技术领域人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计开发了一种电动式中央驻车制动器，通过电机驱动替代现有技术中的鼓式制动形式，降低了行车的安全隐患，通过电机与蜗杆蜗轮相配合，实现动力的传动，有效提高制动器的使用寿命，通过蜗轮蜗杆的机械自锁来保证车辆驻车制动状态的稳定性。

本实用新型提供的技术方案为：

一种电动式中央驻车制动器，包括：

前壳盖，其固定连接在变速器壳体上；以及

制动器前壳，其与所述前壳盖可拆卸的连接形成容纳室，且所述制动器前壳具有第一通孔；

制动器后壳，其一端为第二通孔，另一端为凹槽结构，且所述制动器后壳的一端穿过所述第一通孔，使所述第二通孔与所述第一通孔同轴设置；

制动装置，其设置在所述容纳室内，所述制动装置包括：

电机；

蜗杆，其与所述电机的输出轴相连接；

蜗轮，其与所述蜗杆啮合传动；

连接轴，其与所述蜗轮同轴相连接；

锁止齿轮，其同轴设置在所述连接轴上，所述锁止齿轮外圆周的一侧为齿轮结构，另一侧为平滑结构；

其中，所述第二通孔与传动轴相连接，所述蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角，所述凹槽结构设置在所述容纳室内部，所述凹槽结构内部具有内齿轮，且所述内齿轮能够与所述齿轮结构相啮合。

优选的是，所述制动装置还包括：

隔板，其设置在所述第一通孔内部；

其中，所述连接轴分别可滑动穿过所述隔板；

优选的是，所述制动装置还包括：

联轴器，其设置在所述电机与蜗杆之间。

优选的是，所述容纳室中能够设置多组制动装置。

优选的是，所述容纳室内设置两组制动装置，且呈中心对称排布。

优选的是，所述连接轴的两端分别穿过所述前壳盖和制动器后壳，所述传动轴穿过所述前壳盖和制动器后壳。

优选的是，所述容纳室内设置两组制动装置，且呈镜面对称排布。

本实用新型所述的有益效果：

本实用新型设计开发的一种电动式中央驻车制动器，采用电机驱动代替原来的鼓式制动形式，并用驻车按钮代替驻车制动拉杆，即采用线控驻车制动的形式，简化了驾驶员的操作，通过电机与蜗杆蜗轮相配合，实现动力的传动，有效提高制动器的使用寿命，通过蜗轮蜗杆的机械自锁来保证车辆驻车制动状态的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型所述电动式中央驻车制动器的一侧结构示意图。

图2为本实用新型所述电动式中央驻车制动器的另一侧结构示意图。

图3为本实用新型所述制动器前壳和前壳盖的结构示意图。

图4为本实用新型所述制动器后壳的结构示意图。

图5为本实用新型所述制动器前壳的容纳室的主视结构示意图。

图6为本实用新型所述制动器前壳的容纳室的另一侧结构示意图。

图7为本实用新型所述制动装置的结构示意图。

图8为本实用新型所述第一连接轴的结构示意图。

图9为本实用新型所述第一连接轴的装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、图2所示，本实用新型提供的一种电动式中央驻车制动器包括：制动器前壳111、前壳盖112、制动器后壳120和制动装置130，其中，如图 3所示，制动器前壳111与所述前壳盖112可拆卸的连接形成容纳室，所述制动装置130设置在所述容纳室内，所述前盖板112通过螺栓可拆卸的连接在车辆的变速器外壳体上，在车辆正常行驶过程中，制动器前壳111保持不动。且所述制动器前壳111具有第一通孔；如图4所示，制动器后壳120的一端具有第三通孔122，制动器后壳120的一端穿过所述第一通孔与车辆的传动轴通过螺栓相连接，如图4所示，制动器后壳120的另一端设置有凹槽；车辆在正常行驶过程中，制动器后壳120与传动轴一起转动；传动轴穿过第三通孔122和前盖板112，制动器后壳120另一端可转动的设置在所述容纳室内，制动器前壳111与制动器后壳120无固定连接，两者之间可以相对转动；内齿圈121与所述凹槽过盈配合，制动装置130设置在所述容纳室中，且与所述制动器后壳120相配合对车辆形成制动。

如图5、图6、图7所示，所述制动装置130可以设置一组或多组，目的是提高驻车制动的强度，在本实施例中设置中心对称的两组，两组结构完全相同，包括：第一电机131a、第二电机131b、第一蜗杆132a、第二蜗杆132b、第一蜗轮133a、第二蜗轮133b、第一连接轴134a、第二连接轴134b、第一锁止齿轮135a、第二锁止齿轮135b、第一隔板113a和第二隔板113b，其中，第一电机131a设置在所述容纳室中，所述第一电机131a的输出轴通过联轴器与第一蜗杆132a相连接，第一蜗轮133a与第一蜗杆132a相啮合，如图8 所示，第一连接轴134a包括第一部分201、两个第二部分202和两个第三部分203，其中，两个第二部分202的一端分别设置在所述第一部分201的两端，并且所述两个第二部分202为键连接部分，所述第三部分203分别设置在所述两个第二部分202的另一端，且所述第一部分201、第二部分202和第三部分203的直径依次减小；如图9所示，所述第一蜗轮133a设置在所述第二部分202上，即第一蜗轮133a与第一连接轴134a之间采用键连接，所述第一锁止齿轮135a通过键连接设置在另一第二部分202上，所述第一锁止齿轮135a外圆周的一侧为齿轮结构，另一侧为平滑结构；所述第一锁止齿轮 135a外圆周的齿轮结构能够与所述内齿圈121相啮合，第一蜗杆132a的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角，第一蜗杆132a与第一蜗轮133a之间的传动具有自锁功能，可以实现反向自锁，即第一蜗杆132a只能带动第一蜗轮 133a转动，而第一蜗轮133a不能带动第一蜗杆132a转动，可以避免车辆停稳后发生溜车；在所述第一通孔内对称设置有第一隔板113a和第二隔板113b，第一隔板113a和第二隔板113b的结构完全相同，均为扇形结构，并且在第一隔板113a和第二隔板113b上均具有第二通孔，所述第一部分201通过轴承可转动的穿过所述第一隔板113a的第二通孔；所述两个第三部分203分别通过轴承可转动的穿过所述前壳盖112和制动器后壳120上的凹槽，所述第二电机131b、第二蜗杆132b、第二蜗轮133b、第二连接轴134b和第二锁止齿轮135b与第一电机131a、第一蜗杆132a、第一蜗轮133a、第一连接轴134a 和第一锁止齿轮135a的结构完全相同，并且连接结构也完全相同，并且第二连接轴134b通过轴承可转动的穿过所述第二隔板113b的第二通孔。

本实用新型所述的电动式中央驻车制动器分为静止部分和转动部分，静止部分有制动器前壳111、前壳盖112、第一隔板113a、第二隔板113b、第一电机131a、第二电机131b、第一蜗杆132a、第二蜗杆132b、第一蜗轮133a、第二蜗轮133b、第一连接轴134a、第二连接轴134b、第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b，转动部分有制动器后壳120、内齿圈121和第三通孔122，在车辆正常行驶过程中，静止部分保持不动，所述第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b的齿轮结构一侧与内齿圈121脱离，转动部分随传动轴一起转动。

本实用新型所述的电动式中央驻车制动器中还包括：车速传感器，其设置在车辆驱动桥的桥壳内，用于检测车速；发动机转速传感器，其设置在发动机汽缸体靠近飞轮处，用于检测发动机转速；踏板压力传感器，其设置在制动踏板内，用于检测踏板上的压力；倾角传感器，其设置在车辆主副驾驶座之间，接近车辆质心位置，用于检测驻车坡度；位置检测传感器，其设置在所述制动器后壳中，用于检测所述两个锁止齿轮与内齿轮的啮合状态；驻车管理器，其与所述两个电机相连接，且所述驻车管理器设置在车辆驾驶座椅下；整车管理器，其设置在车辆驾驶座椅下，所述整车管理器与所述车速传感器、发动机转速传感器、踏板压力传感器、倾角传感器、位置检测传感器和驻车管理器相连接。

当车辆驻车制动时，制动器前壳111固定不动，第一电机131a和第二电机131b开启，第一电机131a输出轴通过联轴器带动第一蜗杆132a和第一蜗轮133a转动，第一蜗轮133a再通过第一连接轴134a带动第一锁止齿轮135a 转动，第二电机131b输出轴通过联轴器带动第二蜗杆132b和第二蜗轮133b 转动，第二蜗轮133b再通过第二连接轴134b带动第二锁止齿轮135b转动，第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b转动180°，第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b的齿轮结构一侧与内齿圈121啮合，通过第一蜗杆132a、第二蜗杆132b、第一蜗轮133a和第二蜗轮133b的自锁原理来实现制动，制动器后壳120将固定不动，与制动器后壳120固结的传动轴也将静止不动。

本实用新型所述的电动式中央驻车制动器能够有效减轻驾驶员操作强度，同时避免车辆斜坡停车时发生溜车现象。

本实用新型提供的一种电动式中央驻车制动器的工作过程包括如下步骤：

步骤一、采集能够反应车辆行驶状态的各种信号，包括车速信号、发动机转速信号、驻车坡度信号、驻车按钮信号、驾驶员座椅信号、制动踏板信号、驻车制动压力信号；

发动机转速可通过发动机转速传感器获得；驻车按钮信号和驾驶员座椅信号均为开关量信号；制动踏板信号为模拟信号，可通过踏板压力传感器获得；驻车坡度信号也为模拟信号可通过倾角传感器监测；

步骤二、当驾驶员踩下制动踏板进行行车制动，发动机熄火停车后，考虑到现实情况，停车处路面不平整，可能出现溜车等，车速不超过0.3m/s时处于正常驻车状态，车速超过0.3m/s时不能驻车；

当发动机熄火以后，车速不超过0.3m/s，驻车坡度不大于5°，车辆处于正常驻车制动，这时，整车管理器只接受驾驶员实施的驻车制动按钮信号，根据命令，驻车制动信号通过总线传递至驻车管理器，第一电机131a和第二电机131b根据需求进行动作。若驻车制动按钮状态为开时，第一电机131a 和第二电机131b的输出轴正向旋转，带动蜗轮蜗杆机构减速增扭，再通过第一连接轴134a和第二连接轴134b将动力传递至第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b，第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b与内齿圈121逐渐相啮合。制动器后壳120将固定不动，与制动器后壳120固结的传动轴也将静止不动。当第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b与内齿圈121处于完全啮合状态时，第一电机131a和第二电机131b停止转动，驻车按钮灯亮。当第一电机131a和第二电机131b完成驻车制动动作后，第一电机131a和第二电机131b保持不动，电动式中央驻车制动器通过内部的蜗轮蜗杆的机械自锁来保证车辆驻车制动状态的稳定性。

当驻车坡度大于5°时，整车管理器可根据倾角传感器所检测的道路坡度信号计算车辆驻车所需制动力矩，同时对制动压力进行监测。当第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b与内齿圈121处于完全啮合状态时，第一电机 131a和第二电机131b停止转动，若此时驻车制动器制动时输出转矩无法满足此时车辆驻车所需制动力矩，驻车按钮灯闪烁，则表明此坡道无法进行驻车制动，只能通过驾驶员踩踏制动踏板对车辆实施制动，并且驾驶员需要更换停车位置。

其中，所述车辆驻车所需制动力矩为：

Mreq＝mgRsinα；

式中，Mreq为车辆驻车所需制动力矩，m为汽车质量，g为重力加速度， R为车轮半径，α为驻车坡度。

一般电机正常工作时，电流为额定电流，电机电流不是很大。当车辆驻车制动过程中，驻车制动器产生制动力，由于驻车制动器中电机受反力作用，处于堵转状态，这种情况下电机电流会升高1～2倍。

因此，所述驻车制动器制动时输出转矩为：

MZ＝Mdi1i2η；

式中，MZ为驻车制动器制动时输出转矩，Md为电机堵转输出转矩，i1为蜗轮蜗杆减速增扭机构传动比，i2为锁止齿轮和内齿轮的传动比，η为驻车制动器的机械效率。

所述电机堵转输出转矩为：

式中，N为电机的电极对数，n为每相串联的匝数，U为电机输入电压， U1为电子元件管压降，a电极爪系数，β为电机电阻，φ为每个磁极的磁通量。

当车辆停车熄火之后，发动机转速为零，若此时驾驶员座椅上的压力为零，整车管理器判断当前驾驶员已经离开，若此时驻车制动按钮未被按下，则表示驾驶员忘记驻车制动操作，整车管理器主动命令驻车管理器根据需求进行动作，完成车辆驻车制动：

第一电机131a和第二电机131b的输出轴正向旋转，带动蜗轮蜗杆机构减速增扭，再通过第一连接轴134a和第二连接轴134b将动力传递至第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b，第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b 与内齿圈121逐渐相啮合。制动器后壳120将固定不动，与制动器后壳120 固结的传动轴也将静止不动。当第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b与内齿圈121处于完全啮合状态时，第一电机131a和第二电机131b停止转动，驻车按钮灯亮。当第一电机131a和第二电机131b完成驻车制动动作后，第一电机131a和第二电机131b保持不动，电动式中央驻车制动器通过内部的蜗轮蜗杆的机械自锁来保证车辆驻车制动状态的稳定性。

当驾驶员在坡道上停车而未实施驻车制动，则驾驶员还未离开，车辆便会立即出现溜车，因此在坡道上驾驶员会主动进行驻车制动而不会忘记驻车。

步骤三、当驻车按钮状态为关，即驾驶员关闭驻车制动系统，实施解除驻车制动后，整车管理器接收车辆状态参数，若车辆停驻在平地上，则驻车管理器令驻车制动器解除驻车制动。

驻车制动解除信号通过总线传递至驻车管理器，第一电机131a和第二电机131b根据需求进行动作。第一电机131a和第二电机131b的输出轴逆向旋转，带动蜗轮蜗杆机构逆向转动，再通过第一连接轴134a和第二连接轴134b 带动第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b逆向转动，第一锁止齿轮135a 和第二锁止齿轮135b与内齿圈121逐渐脱离啮合。当第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b与内齿圈121处于完全脱离状态时，第一电机131a和第二电机131b停止转动，驻车按钮灯灭，车辆驻车制动解除。

若车辆停靠在坡道上，则需要驾驶员先踩下制动踏板，由行车制动系统提供车轮所需制动力，驻车制动可以解除。

当检测到发动机开启，并且车辆未在坡道上，判断为车辆起步，但驾驶员忘记放松制动拉杆，驻车制动可以自动解除。

若车辆停靠在坡道上，驾驶员已经先踩下制动踏板，而未按下驻车制动按钮，则驻车制动也可以自动解除：

驻车制动解除信号通过总线传递至驻车管理器，驻车管理器令第一电机 131a和第二电机131b根据需求进行动作。第一电机131a和第二电机131b 的输出轴逆向旋转，带动蜗轮蜗杆机构逆向转动，再通过第一连接轴134a和第二连接轴134b带动第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b逆向转动，第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b与内齿圈121逐渐脱离啮合。第一锁止齿轮135a和第二锁止齿轮135b与内齿圈121处于完全脱离状态时，第一电机131a和第二电机131b停止转动，驻车按钮灯灭，车辆驻车制动解除。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

一种电动式中央驻车制动器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。