应用于电子驻车系统的执行机构的制作方法

本发明属于驻车制动系统技术领域，具体地说，本发明涉及一种应用于电子驻车系统的执行机构。

背景技术：

电子驻车渐渐成为车辆的主流配置之一，技术也逐渐成熟。

现有技术中，在nvh(noise、vibration、harshness)要求高的场合一般采用斜齿轮传动。在全齿轮的电子驻车执行机构方案中，最后一级行星齿轮都采用直齿轮传动，不能采用斜齿轮传动的原因是如果采用斜齿轮传动，最后一级产生的轴向力会很大，轴向力会导致壳体破裂。因此全齿轮方案中，最好的方案是第一、二级定轴齿轮传动都采用斜齿轮传动，第三级行星齿轮采用直齿轮传动。

在现有技术中，电子驻车系统执行机构的第一级定轴齿轮大多采用斜齿轮传动，但在第二级定轴齿轮传动大部分厂家采用直齿轮传动，见现有技术方案1，也有少数厂家在第二级齿轮传动采用了斜齿轮传动，见现有技术方案2。

现有技术方案1为：第二级定轴齿轮传动采用直齿轮，该方案出现的问题是：尽管第二级定轴齿轮转速依然很高，在电机开始启动阶段，齿轮在消除侧隙的过程中，直齿轮副相碰撞，出现短暂的传动不平稳，在车内会感到冲击声。

现有技术方案2的技术特点有：

(1)第二级定轴齿轮传动采用斜齿轮。

(2)在齿圈与下壳体之间设置弹性构件，提高了工作行程，降低了响应速度。

如公开号为cn104603492a的专利文献公开了一种电动驻车制动用驱动装置，该专利文献中公开的方案有效的解决了驻车解锁时的噪音问题，但带来的问题是在最后一级的行星齿轮传动部分的齿圈部位增加了弹性构件，因最后一级对运动有放大作用，使得消除间隙和弹性压缩的时间显著提高，导致了反应速度变慢，使用弹性构件使整个驻车解锁过程变长，导致了整车操纵性的降低；同时增加弹性构件提高了产品的复杂性和产品成本。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种应用于电子驻车系统的执行机构，目的是确保电子驻车反应速度的同时，降低驻车解锁产生的噪音。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：应用于电子驻车系统的执行机构，包括双联齿轮ⅰ、双联齿轮ⅱ、第一壳体、第二壳体、第一定位销和输出轴总成，双联齿轮ⅰ安装在第一定位销上，所述第一定位销上设置第一限位件，第一限位件位于所述双联齿轮ⅰ与所述第一壳体之间。

所述第一限位件和/或第一定位销采用金属材质制成，第一限位件套设于所述第一定位销上且第一限位件与第一定位销为过盈配合或焊接联接。

所述第一限位件为轴承，第一限位件的内圈套设于所述第一定位销上且内圈与第一定位销为过盈配合或焊接联接。

所述第一限位件为深沟球轴承或角接触球轴承。

所述双联齿轮ⅰ与所述第二壳体之间设置第一防磨件。

所述双联齿轮ⅱ套设于第二定位销上，第二定位销上设置第二限位件，第二限位件位于双联齿轮ⅱ与所述第一壳体之间，第二限位件和/或第二定位销采用金属材质制成。

所述第二限位件为轴承，第二限位件套设于所述第二定位销上且第二限位件与第二定位销为过盈配合或焊接联接。

所述第二限位件为深沟球轴承或角接触球轴承。

所述输出轴总成采用金属材质制成，输出轴总成位于所述双联齿轮ⅱ与所述第二壳体之间。

所述输出轴总成包括中间板、销轴和花键轴，与所述双联齿轮ⅱ啮合的行星齿轮套设于销轴上，销轴和花键轴与中间板为过盈配合，中间板采用粉末冶金材质制成。

本发明应用于电子驻车系统的执行机构，通过在壳体与双联齿轮ⅰ之间设置弹性模量大的限位件，在保证驻车解锁时车内不出现类似冲击声音的同时，使得电子驻车反应速度有所提升，降低驻车解锁产生的噪音，而且成本低。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是实施例一应用于电子驻车系统的执行机构的剖视图；

图2是实施例二应用于电子驻车系统的执行机构的剖视图；

图3是双联齿轮ⅰ的剖视图；

图4是双联齿轮ⅰ的结构示意图；

图5是双联齿轮ⅱ的结构示意图；

图6是输出轴总成的结构示意图；

图中标记为：1、第一主动齿轮；2、第二壳体；3、电机；4、波形垫圈；5、电机底座；6、第一壳体；7、双联齿轮ⅰ；701、第一从动齿轮；702、第二主动齿轮；8、第一限位件；9、第一防磨件；10、双联齿轮ⅱ；1001、第二从动齿轮；1002、第三主动齿轮；11、行星齿轮；12、输出轴总成；1201、销轴；1202、花键轴；1203、中间板；13、第一定位销；14、第二定位销。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

实施例一

如图1、图4至图6所示，本实施例提供了一种应用于电子驻车系统的执行机构，包括电机、第一主动齿轮1、双联齿轮ⅰ7、双联齿轮ⅱ10、第一壳体6、第二壳体2、第一定位销13、第二定位销14和输出轴总成12，双联齿轮ⅰ7安装在第一定位销13上，第一定位销13上设置第一限位件8，第一限位件8位于双联齿轮ⅰ7与第一壳体6之间，第一限位件8和/或第一定位销13采用金属材质制成。

如图1所示，本实施例的应用于电子驻车系统的执行机构采用全齿轮传动的方案，全齿轮传动的方案包含两级定轴齿轮传动机构和一级行星齿轮机构。

在齿轮传动中，斜齿轮传动比直齿轮传动重合度更大，传动更加平稳，在噪音和振动要求高的传动领域有广泛的应用。

外壳体和行星齿轮组中的塑料件受到双联齿轮ⅰ和双联齿轮ⅱ的冲击后，由于外壳体和行星齿轮组中的塑料件的模量小，会产生大轴向振动，同时第一壳体和行星齿轮组中的塑料件与双联齿轮有配合关系，以第一壳体为例：第一壳体的轴向振动会带动双联齿轮ⅰ的轴向振动，该振动的方向是轴向振动，如果是斜齿轮传动，齿轮的轴向振动会直接和齿轮的周向旋转运动叠加，导致了齿轮传动周向运动的严重不平稳，产生大幅度震荡的扭矩，震荡的扭矩传递到实车后，导致乘客听到一个很大令人不舒服的声音，又由于解除自锁的时间是短暂的，所以感觉是一个“冲击”的声音。

实际试验结果与以上理论相符，即直齿传动的驻车解锁冲击噪音会比斜齿轮小很多，所以现有技术的主流做法是将执行机构的第二级齿轮设计为直齿轮结构。

所以，在实现本实施例的执行机构的过程中，从减少壳体振动和行星齿轮组中行星架的振动入手，来解决双联齿轮i轴向振动的问题。

具体地说，在实现本实施例的执行机构的过程中，先通过设计主动齿轮的齿形螺旋方向及工作过程中的旋转方向使双联齿轮ⅰ7和双联齿轮ⅱ10在驻车锁止过程中相互靠近，以保证齿轮啮合的强度。

驻车锁止时，双联齿轮ⅰ7与双联齿轮ⅱ10相互靠近使第二级传动齿轮充分啮合而不发生错位，有助于保证齿轮的承载能力。

驻车解锁时，双联齿轮ⅰ7和双联齿轮ⅱ10因相互分离，双联齿轮ⅰ7朝向第一壳体方向快速移动，双联齿轮ⅱ10朝向输出轴总成12方向快速移动。如果第一壳体和输出轴总成的弹性模量小，如采用塑料件，受到双联齿轮撞击后，第一壳体和输出轴总成将会产生大幅度的变形，而且会振动起来。

第一壳体和输出轴总成若采用模量大的材料制成，优选金属件和陶瓷件；假如第一壳体和输出轴总成的厚度也足够，第一壳体和输出轴总成受到双联齿轮施加的轴向冲击后变形振幅很小，振动会快速衰减，振动时间可忽略不计。第一壳体和输出轴总成的振动和斜齿轮的传动耦合，导致齿轮传动偏差，导致车内短时间的不舒服的类似冲击的声音。

根据上述分析，输出轴总成12做成全金属是可行的，这里的输出轴总成12是行星齿轮机构的行星架，将行星齿轮机构输出的动力传递制动钳总成。

但第一壳体采用金属或陶瓷制作并不可能，现有技术中的第一壳体为塑胶件，通过超声波或激光焊接和第二壳体固定在一起，形成密封结构，采用金属和陶瓷很难做到密封。

因此，为了减少或消除第一壳体6受到冲击后产生的振动，需在双联齿轮ⅰ7与第一壳体6之间设置第一限位件8，由第一限位件8接受在驻车解锁时由双联齿轮ⅰ7施加的轴向力。

如图1所示，第一壳体6与第二壳体2固定联接，第一壳体6和第二壳体2构成执行机构的外壳体，电机、第一主动齿轮1、双联齿轮ⅰ7、双联齿轮ⅱ10和输出轴总成12设置在外壳体的内部。第一主动齿轮1固定设置在电机的电机轴上，双联齿轮ⅰ7是由第一从动齿轮701和第二主动齿轮702组成，第一从动齿轮701与第一主动齿轮1相啮合，第一从动齿轮701和第二主动齿轮702为同轴固定连接且第一从动齿轮701的直径大于第二主动齿轮702的直径，双联齿轮ⅱ10是由第二从动齿轮1001和第三主动齿轮1002组成，第二从动齿轮1001与第二主动齿轮702相啮合，第二从动齿轮1001和第三主动齿轮1002为同轴固定联接且第二从动齿轮1001的直径大于第三主动齿轮1002的直径，第三主动齿轮1002作为行星齿轮机构的太阳轮，输出轴总成12与第三主动齿轮1002、齿圈和行星齿轮组成行星齿轮机构，电机产生的旋转力经第一主动齿轮1、双联齿轮ⅰ7和双联齿轮ⅱ10传递至行星齿轮机构，最终由行星齿轮机构的输出轴总成12将旋转力传递至制动钳总成。

如图1、图4和图5所示，第一主动齿轮1、第一从动齿轮701、第二主动齿轮702和第二从动齿轮1001均为斜齿轮，降噪效果明显比第一级采用斜齿轮，第二级为直齿轮的方案好。

如图1所示，第一限位件8的作用是为了在驻车解锁过程中防止齿轮出现耦合运动，在保证驻车解锁时车内不出现类似冲击声音的同时，使得电子驻车反应速度有所提升，降低驻车解锁产生的噪音。第一限位件8套设于第一定位销13上且第一限位件8与第一定位销13为过盈配合或焊接联接。第一定位销13固定设置在第二壳体2上，第一定位销13为圆柱形，第一定位销13的轴线与电机的轴线相平行，双联齿轮ⅰ7套设于第一定位销13上，双联齿轮ⅰ7并位于第一壳体6和第二壳体2之间。第一限位件8与第一定位销13为固定联接，第一壳体6具有容纳第一限位件8的第一容置槽，第一限位件8嵌入该第一容置槽中。

驻车解锁时，双联齿轮ⅰ7和双联齿轮ⅱ10因相互分离，双联齿轮ⅰ7沿轴向朝向靠近第一壳体6的方向移动，由于第一限位件8的设置，双联齿轮ⅰ7对第一限位件8施加轴向力，双联齿轮ⅰ7冲击第一限位件8，而不是冲击第一壳体6，第一限位件8和第一定位销13为金属件，第一限位件8受到双联齿轮ⅰ7的冲击后，几乎不会振动，从而保证斜齿轮传动中没有运动耦合，从而从根本上消除类似冲击声，降低驻车解锁产生的噪音。第一限位件8和第一定位销13与上壳体保持相对固定，第一限位件8阻止双联齿轮ⅰ7与第一壳体6直接接触，第一限位件8使得双联齿轮ⅰ7与第一壳体6之间具有间隙。

如图1所示，第一从动齿轮701位于第一限位件8和第二主动齿轮702之间，第一限位件8的中心处具有让第一定位销13插入的销孔。双联齿轮ⅰ7与第二壳体2之间设置第一防磨件9，第一防磨件9套设于第一定位销13上，第一防磨件9为衬套或垫片，第一防磨件9的中心处设置让第一定位销13穿过的通孔。双联齿轮ⅰ7下端面设置第一防磨件9，目的是减少齿轮端面或第二壳体2的磨损，保证整个电子驻车在整个生命周期中的性能稳定。

如图1、图4和图5所示，本实施例的执行机构将双联齿轮ⅰ7与双联齿轮ⅱ10设置为在驻车锁止时为相互靠近的。第一主动齿轮1在驻车锁止时为逆时针旋转，第一主动齿轮1的螺旋方向为左旋，第一主动齿轮1带动双联齿轮ⅰ7在驻车锁止过程中进行旋转且双联齿轮ⅰ7在的旋转方向为顺时针，双联齿轮ⅰ7上的第一从动齿轮701螺旋方向为右旋，双联齿轮ⅰ7上的第二主动齿轮702为二级齿轮传动的主动轮，第二主动齿轮702的螺旋方向是右旋。双联齿轮ⅱ10的第二从动齿轮1001为二级齿轮传动的从动轮，第二从动齿轮1001的螺旋方向是左旋。驻车锁止过程中，双联齿轮ⅰ7会受到双联齿轮ⅱ10施加的轴向力且该轴向力的方向为朝向第二壳体2(图1中为向下的方向)，而双联齿轮ⅱ10也会受到双联齿轮ⅰ7施加的轴向力且该轴向力的方向为朝向第一壳体6(图1中为向上的方向)。

因为电子驻车在驻车锁止过程中承担负载不但大，而且时间也长，通过上述设计保证了驻车锁止时双联齿轮ⅰ7与双联齿轮ⅱ10相互靠近，从而使第二级传动齿轮充分啮合而不发生错位，可以最大化保证结构的强度。

上述方案在驻车锁止时可以有效的解决强度问题，但在驻车解除锁止时，双联齿轮ⅰ7与双联齿轮ⅱ10相互分离，其结果是双联齿轮ⅰ7与第一壳体6发生碰撞，双联齿轮ⅱ10与输出轴总成12发生碰撞，如果第一壳体6和输出轴总成12有一个采用弹性模量小的材料，都会引起弹性模量小零件的运动与斜齿轮的传动相互耦合，导致齿轮传动不平稳，在车内会产生一个类似冲击的声音，这个声音往往被顾客认为无法忍受的。

因此，在实现本实施例的执行机构的过程中，要求双联齿轮ⅰ7与双联齿轮ⅱ10在驻车解除锁止时，产生的背离运动碰到的零件都是模量大的零件，即第一限位件8和输出轴总成12，第一限位件8的材料可以选择金属、陶瓷、石质等，第一限位件8优先选择金属材料制作。输出轴总成12采用全金属材料制成，第一限位件8和输出轴总成12均为金属件，输出轴总成12设置成用于在驻车解锁时接受由双联齿轮ⅱ10施加的轴向力。

图1所示，驻车解锁时，双联齿轮ⅰ7与双联齿轮ⅱ10的运动趋势为相互分离，在分离过程中，双联齿轮ⅰ7与第一限位件8碰撞，双联齿轮ⅱ10与输出轴总成12碰撞，无论是第一限位件8还是输出轴总成12在受到碰撞时，产生的变形都可以忽略不计，只受到一个碰撞产生的一个短暂的力。

由于双联齿轮ⅰ7与双联齿轮ⅱ10在转动的过程中，都类似陀螺，在受到短暂力的条件下，改变转动的状态也忽略不计，并不对下面传动机构传动大幅度的扭矩波动，对传动路径的振动也不会发生太大的影响，在实车上顾客也不会感受冲击声音的存在，从而有效的解决了电子驻车系统前两级定轴齿轮都采用斜齿轮传动时的驻车解锁时的冲击声音问题。

如图1和图6所示，输出轴总成12采用金属材质制成，输出轴总成12位于双联齿轮ⅱ10与第二壳体2之间。输出轴总成12包括中间板1203、销轴1201和花键轴1202，与双联齿轮ⅱ10啮合的行星齿轮11套设于销轴1201上，销轴1201和花键轴1202与中间板1203为过盈配合，销轴1201和花键轴1202分别朝向中间板1203的相对两侧伸出，销轴1201和花键轴1202的轴线相平行且花键轴1202与第二定位销14为同轴设置。中间板1203位于双联齿轮ⅱ10与第二壳体2之间，行星齿轮11设置多个且所有行星齿轮11分布在双联齿轮ⅱ10的第三主动齿轮1002的四周，第三主动齿轮1002与行星齿轮11相啮合。

作为优选的，中间板1203采用粉末冶金材质制成，中间板1203也可以采用冲压或挤压的方法制造。第二壳体2为塑料件，行星齿轮机构的齿圈和第二壳体2通过注塑一体成型，从而消除了齿圈和第二壳体2在消除间隙产生的碰撞冲击，有利于减少驻车解锁冲击的噪音。

作为优选的，第二从动齿轮1001为塑料齿轮，第三主动齿轮1002为金属齿轮且第三主动齿轮1002采用粉末冶金材料制成，第三主动齿轮1002作为嵌件与第二从动齿轮1001注塑在一起，形成双联齿轮ⅱ10。

如图1所示，双联齿轮ⅱ10套设于第二定位销14上，第二定位销14固定设置在第一壳体6上，第二定位销14为圆柱销且第二定位销14的轴线与第一定位销13的轴线相平行。作为优选的，第二定位销14上设置第二限位件(图中未示出)，第二限位件位于双联齿轮ⅱ10与第一壳体6之间，第二限位件和/或第二定位销14采用金属材质制成，第二限位件套设于第二定位销14上且第二限位件与第二定位销14为过盈配合或焊接联接，第二限位件与第二定位销14固定联接成一体。第二限位件起到的作用与第一限位件8起到的作用相类似，为了减少或消除第一壳体6受到冲击后产生的振动，需在双联齿轮ⅱ10与第一壳体6之间设置第二限位件，由第二限位件接受在驻车锁止时由双联齿轮ⅱ10施加的轴向力。

驻车锁止时，双联齿轮ⅰ7和双联齿轮ⅱ10因相互接近，双联齿轮ⅱ10沿轴向朝向靠近第一壳体6的方向移动，由于第二限位件的设置，双联齿轮ⅱ10对第二限位件施加轴向力，双联齿轮ⅱ10冲击第二限位件，而不是冲击第一壳体6，第二限位件和第二定位销14为金属件，第二限位件受到双联齿轮ⅱ10的冲击后，几乎不会振动，降低驻车操作产生的噪音。第二限位件和第二定位销14与上壳体保持相对固定，第二限位件阻止双联齿轮ⅱ10与第二壳体2直接接触，第二限位件使得双联齿轮ⅱ10与第二壳体2之间具有间隙。

如图1所示，电机和齿轮传动分别装在不同的腔中，电机被放置在第二壳体2内部一个独立的腔体中，电机固定输出轴的凸台与第二壳体2过盈配合，电机上设置的防转凹槽与第二壳体2上设置的防错凸台过盈配合，电机在轴向上被波形垫圈4顶紧，波形垫圈4夹在电机与第二壳体2之间。在启动电机时，电机的外壳部分和第二壳体2之间没有任何相对位移，相应的转动也不会传递到传动机构，这样有利于解决驻车解锁冲击的噪音。

实施例二

本实施例提供的应用于电子驻车系统的执行机构与实施例一的不同点主要在于第一限位件8和第二限位件的结构形式的不同，其余部分均相同。在本实施例中，如图2和图3所示，第一限位件8为轴承，第一限位件8的内圈套设于第一定位销13上且内圈与第一定位销13为过盈配合或焊接联接。

作为优选的，第一限位件8为深沟球轴承或角接触球轴承。

如图2和图3所示，第一限位件8与第一定位销13为固定联接，双联齿轮ⅰ7具有容纳第一限位件8的第二容置槽，第一限位件8嵌入该第二容置槽中。第一限位件8的外圈与双联齿轮ⅰ7为过盈配合或焊接连接，第一限位件8的外圈与双联齿轮ⅰ7固定联接成一体。第一限位件8夹在第一壳体6与双联齿轮ⅰ7之间，由于轴承没有轴向浮动间隙，所有在驻车解锁的初始阶段，双联齿轮ⅰ7不会接近第一壳体6，不具备产生驻车解锁冲击的条件，从而在车内不存在驻车解锁时的冲击声音。

同样的，第二限位件(图中未示出)为轴承，第二限位件的内圈套设于第二定位销14上且内圈与第二定位销14为过盈配合或焊接连接，第二限位件为深沟球轴承或角接触球轴承。

第二限位件与第二定位销14为固定联接，第一限位件8的外圈与双联齿轮ⅱ10为焊接联接，第二限位件的外圈与双联齿轮ⅱ10固定联接成一体。第二限位件位于第一壳体6与双联齿轮ⅱ10之间，由于轴承没有轴向浮动间隙，所有在驻车解锁的初始阶段，双联齿轮ⅱ10不会朝向远离第一壳体6的方向移动，不具备产生驻车解锁冲击的条件，从而在车内不存在驻车解锁时的冲击声音。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。