一种具有过载保护的电机、电子驻车系统及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种具有过载保护的电机、电子驻车系统及汽车。

背景技术：

最早的驻车制动系统为人力机械式，手刹拉杆到轮子制动钳或者制动鼓之间会有简单的传动结构，手刹拉杆被拉起的角度直接决定了刹车制动力的大小。电子驻车制动系统(El ectronic Parking Brake，EPB)是汽车线控制动系统的一类，也是车辆驻车制动系统的发展趋势。人力机械式驻车制动系统，在驾驶室需要安装一个拉杆，而EPB取而代之的是一个按钮，不仅节省了车内空间，且操作方面，驾驶员只需按下EPB激活按钮，即可轻松实现自动驻车、辅助坡起、防止溜车等功能，保证了驾驶安全性和方便性。且EPB系统内的控制单元会根据不同路况给出最合理的输出力，避免了因操作者自身力量和使用习惯造成的制动力的差异，以及长期将拉杆提升到最大位置对驻车制动系统零部件的使用寿命所造成的影响。

由于EPB的驱动力一般来自于电机，在工作过程中达到制动和释放的机械极限位置时，由于传动系不再发生运动，此时电机转矩的持续输出会导致传动系中的齿轮、丝杠螺母等结构承受较大冲击，降低其使用寿命。针对此问题目前一般采用的方法是通过位置传感器和程序控制的手段控制驱动电机在极限位置停止工作，但这一方法的工作可靠性相比硬件结构较低，且存在延迟。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种具有过载保护的电机，能够解决现有的过载保护装置存在保护延迟，会对装置的使用寿命造成影响的问题。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电子驻车系统，其采用如以上所述的具有过载保护的电机。

本实用新型的再一个目的在于提出一种汽车，其采用如以上所述的电子驻车系统。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有过载保护的电机，其中，电机的输出轴上设置有过载保护装置；

所述过载保护装置包括相互啮合的驱动齿盘和从动齿盘，以及用于为驱动齿盘和从动齿盘提供轴向压紧力的施力装置，其中，驱动齿盘与电机的输出轴连接；

当从动齿盘受到的工作阻力不大于施力装置提供的轴向压紧力时，驱动齿盘和从动齿盘在施力装置提供的轴向压紧力作用下相互啮合，进行动力传动；

当从动齿盘受到的工作阻力大于施力装置提供的轴向压紧力时，驱动齿盘克服施力装置提供的轴向压紧力，并相对于从动齿盘转动。

作为上述具有过载保护的电机的一种优选方案，所述驱动齿盘还包括输入轴，所述输入轴与电机的输出轴固定连接；

驱动齿盘套设置在输入轴上，且驱动齿盘可相对于输入轴轴向滑动；

所述施力装置为弹性元件，该弹性元件的一端与驱动齿盘连接，另一端与输入轴连接。

作为上述具有过载保护的电机的一种优选方案，所述弹性元件为弹簧。

作为上述具有过载保护的电机的一种优选方案，所述施力装置所输出的轴向压紧力可调。

作为上述具有过载保护的电机的一种优选方案，所述驱动齿盘和从动齿盘的压力角可调。

一种电子驻车系统，其包括如以上所述的具有过载保护的电机。

作为上述电子驻车系统的一种优选方案，还包括齿轮系、螺母和丝杠，所述电机、过载保护装置、齿轮系、螺母和丝杠依次传动连接。

一种汽车，其包括如以上所述的电子驻车系统。

本实用新型的有益效果为：在实用新型中，通过过载保护装置的设置，在正常的状态下，驱动齿盘可以带动从动齿盘转动，当从动齿盘受到工作阻力大于施力装置提供的轴向压紧力时，驱动齿盘和从动齿盘之间发生相对转动，驱动齿盘不再驱动从动齿盘转动，电机进行空转，最终通过过载保护装置防止电机和传动零件工作在极限位置，延长了使用寿命，相比现有的过载保护具有更高的响应速度。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的过载保护装置输出转矩时的状态图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的过载保护装置不输出转矩时的状态图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的执行器结构原理图。

其中：

1：电机；2：过载保护装置；3：齿轮系；4：螺母；5：丝杠；

21：输入轴；22：弹性元件；23：驱动齿盘；24：从动齿盘。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1、图2所示，本实施方式提供了一种具有过载保护的电机，其中，电机1的输出轴上设置有过载保护装置2，过载保护装置2包括相互啮合的驱动齿盘23和从动齿盘24，以及用于为驱动齿盘23和从动齿盘24提供轴向压紧力的施力装置，其中，驱动齿盘23与电机1的输出轴连接。

参照图1，当从动齿盘24受到的工作阻力不大于施力装置提供的轴向压紧力时，驱动齿盘23和从动齿盘24在施力装置提供的轴向压紧力作用下相互啮合，进行动力传动。

参照图2，当从动齿盘24受到的工作阻力大于施力装置提供的轴向压紧力时，驱动齿盘23克服施力装置提供的轴向压紧力，并相对于从动齿盘24转动。

在本实施方式中，通过过载保护装置2的设置，在正常的状态下，驱动齿盘23可以带动从动齿盘24转动，当从动齿盘24受到工作阻力大于施力装置提供的轴向压紧力时，驱动齿盘23和从动齿盘24之间发生相对转动，驱动齿盘23不再驱动从动齿盘24转动，最终通过过载保护装置2防止电机1和传动零件工作在极限位置持续输出转矩，延长了使用寿命，相比现有的过载保护方式，即通过软件实现的过载保护具有更高的响应速度。

过载保护装置2具体的结构为：驱动齿盘23还包括输入轴21，输入轴21与电机1的输出轴固定连接，驱动齿盘23套设置在输入轴21上，且驱动齿盘23可相对于输入轴21轴向滑动。施力装置为弹性元件22，该弹性元件22的一端与驱动齿盘23连接，另一端与输入轴21连接。需要说明的是：弹性元件22只能限制驱动齿盘23的轴向运动，不会限制其周向运动。过载保护装置2还包括限位装置，当驱动齿盘23与从动齿盘24啮合时，限位装置防止输入轴21与驱动齿盘23之间发生相对转动，但限位装置不会对驱动齿盘23的轴向运动造成影响。

上述弹性元件22为弹簧。弹性元件22为轴向力输出机构，施力装置也可以为电磁铁等结构，可以提供驱动齿盘23和从动齿盘24啮合所需的轴向力。

施力装置所输出的轴向压紧力可调。通过调整施力装置所输出的轴向压紧力可以调整驱动齿盘23所能传递的最大扭矩。

驱动齿盘23和从动齿盘24的压力角可调。通过调整齿盘的压力角，能够改变前述轴向力输出机构的轴向力与前述最大扭矩之间的比值。

参照图3，在本实施方式中，还提供了一种电子驻车系统，其包括如以上所述的具有过载保护的电机。

电子驻车系统还包括齿轮系3、螺母4和丝杠5，电机1、过载保护装置2、齿轮系3、螺母4和丝杠5依次传动连接。

为了对上述具有过载保护的电机，以及电子驻车系统进行进一步的解释，本实施方式还提供了电子驻车系统具体的工作过程：

在正常工作状态下，通过电机1进行正反转，带动驱动齿盘23和从动齿盘24的转动，从而引起齿轮系3和螺母4发生旋转运动，由于螺母4与丝杠5存在螺纹配合，在丝杠5的周向存在约束的条件下，只能在轴向上发生运动。因此，在丝杠5末端连接有拉索时，可以通过电机1的转动控制拉索的松紧程度，从而实现制动力的控制。

当电机1的转动使丝杠5到达旋入或旋出的极限位置时，工作阻力会超过过载保护机构2的工作极限。如图2所示，由于驱动齿盘23可以沿着输入轴21做轴向移动，因此驱动齿盘23与从动齿盘24之间发生相对转动(打滑)，即驱动齿盘23相对于从动齿盘24转动，不再驱动从动齿盘24转动，避免了电机1驱动力矩向齿轮系3中继续输入造成对结构的冲击。另一方面，由于弹性元件22的存在，每次驱动齿盘23和从动齿盘24之间发生一个齿的相对转动后，弹性元件22提供的轴向推力会使驱动齿盘23回到与从动齿盘24正常啮合的位置，保证了丝杠5离开极限位置使工作阻力减小后，驱动电机1力矩的正常输出。

在本实施方式中，还提供了一种汽车，其包括如以上所述的电子驻车系统。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。