CN114382881A - 驻车锁止器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驻车锁止器，其用于控制车辆的锁止轮(G)的锁止和转动，驻车锁止器包括轴(10)、推动件(20)、导向架(30)和卡爪(60)，轴(10)的至少部分轴向区域具有外螺纹，轴(10)能绕自身的轴线转动，推动件(20)具有螺纹孔(21)，推动件(20)套设于轴(10)且轴(10)的外螺纹与螺纹孔(21)的内螺纹螺合，导向架(30)为推动件(20)提供支承和限位，使得推动件(20)仅能相对于导向架(30)在轴(10)的轴向(A)上往复运动，卡爪(60)能相对于导向架(30)摆动以实现与锁止轮(G)的接合和分离，推动件(20)在轴向(A)上的往复运动为卡爪(60)的摆动提供驱动力。根据本发明的驻车锁止器结构简单、成本低且可靠性高。

Description

驻车锁止器

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其涉及车辆的驻车锁止器。

背景技术

驻车锁止器例如可以被用于机动车的变速器以保证车辆不会发生不期望的滑移。

例如，PCT专利公开WO2013/020779A1公开了一种驻车锁止器。其包括电机、滚柱传动单元、推杆、滚动头单元和锁止卡爪。

其中，滚柱传动单元包括太阳轮、多个带螺纹的环绕在太阳轮周围的行星轮以及空心轮。空心轮由壳体支承，且能被例如电机等动力供给单元驱动。空心轮的转动带动行星轮和太阳轮转动，该运动传递给推杆，使推杆沿轴向往复运动。

滚动头单元包括三个滚动轴承和用于支承滚动轴承的支架。每个滚动轴承包括内圈、外圈和滚动体。支架固定于变速器的壳体。

锁止卡爪能被滚动头单元推动以与锁止轮啮合从而实现驻车功能。在锁止卡爪上的推力撤去时，锁止卡爪能在回位弹簧的作用下与锁止轮分离。

上述驻车锁止器结构复杂、所包含的零部件多、成本高且可靠性低。

上述驻车锁止器中的滚动头单元和滚柱传动单元的制造需要较高的精度，制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种结构简单的驻车锁止器。

本发明提供一种驻车锁止器，其用于控制车辆的锁止轮的锁止和转动，其特征在于，所述驻车锁止器包括轴、推动件、导向架和卡爪，

所述轴的至少部分轴向区域具有外螺纹，所述轴能绕自身的轴线转动，

所述推动件具有螺纹孔，所述推动件套设于所述轴且所述轴的所述外螺纹与所述螺纹孔的内螺纹螺合，

所述导向架为所述推动件提供支承和限位，使得所述推动件仅能相对于所述导向架在所述轴的轴向上往复运动，

所述卡爪能相对于所述导向架摆动以实现与所述锁止轮的接合和分离，所述推动件在所述轴向上的往复运动为所述卡爪的摆动提供驱动力。

在至少一个实施方式中，所述驻车锁止器还包括压头和弹性件，所述推动件、所述压头和所述弹性件同轴地设置，所述弹性件安装在所述压头和所述推动件之间，

在所述推动件在所述轴向上往复运动的过程中，所述弹性件保持向所述压头施加弹性力，且所述压头与所述卡爪保持接触。

在至少一个实施方式中，所述导向架为所述压头提供支承和限位，使得所述压头仅能相对于所述导向架在所述轴的轴向上往复运动。

在至少一个实施方式中，所述导向架形成有沿所述轴向延伸的槽，所述推动件的外周壁至少部分地向径向外侧凸出而形成推动件凸起，所述压头的外周壁至少部分地向径向外侧凸出而形成压头凸起，所述推动件凸起和所述压头凸起均至少部分地嵌入所述槽而受所述槽导向和限位。

在至少一个实施方式中，所述导向架包括相对设置的第一侧面板和第二侧面板，所述推动件、所述压头和所述弹性件设置于所述第一侧面板和所述第二侧面板之间，

所述第一侧面板和所述第二侧面板上各形成一个所述槽，

所述推动件凸起有两个，两个所述推动件凸起分别伸入位于所述第一侧面板的所述槽和位于所述第二侧面板的所述槽，

所述压头凸起有两个，两个所述压头凸起分别伸入位于所述第一侧面板的所述槽和位于所述第二侧面板的所述槽。

在至少一个实施方式中，所述第一侧面板和所述第二侧面板的相对的内侧面与所述推动件的周壁均抵接，所述第一侧面板和所述第二侧面板的相对的内侧面与所述压头的周壁均抵接。

在至少一个实施方式中，所述槽在所述轴向上的两端均具有限位部，用于限制所述推动件和所述压头的轴向位置。

在至少一个实施方式中，所述弹性件为螺旋弹簧，所述推动件的朝向所述压头的轴向端面部分地向所述压头凸出地形成柱状的推动件凸柱，所述压头的朝向所述推动件的轴向端面部分地向所述推动件凸出地形成柱状的压头凸柱，所述螺旋弹簧的两个轴向端部分别套设到所述推动件凸柱和所述压头凸柱。

在至少一个实施方式中，所述卡爪能转动安装于所述导向架，所述导向架上还形成有弹簧固定部，所述卡爪和所述弹簧固定部之间设有回位弹簧，所述回位弹簧向所述卡爪施加使所述卡爪与所述锁止轮分离的力。

在至少一个实施方式中，所述驻车锁止器还包括电机，所述电机用于驱动所述轴。

根据本发明的驻车锁止器结构简单、成本低且可靠性高。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的驻车锁止器的示意图。

图2是图1的沿轴向A剖开的示意图。

图3是根据本发明的一个实施方式的驻车锁止器的导向架的示意图。

图4是根据本发明的一个实施方式的驻车锁止器的推动件的示意图。

图5是根据本发明的一个实施方式的驻车锁止器在推动件处的横剖示意图。

图6是根据本发明的一个实施方式的驻车锁止器的压头的示意图。

图7是根据本发明的一个实施方式的驻车锁止器在压头处的横剖示意图。

附图标记说明：

10轴；

20推动件；20m推动件主体；21螺纹孔；22推动件凸起；23推动件凸柱；24基部台阶；24a台阶面；

30导向架；30a导槽；30h弹簧固定部；31第一侧面板；32第二侧面板；

40压头；40m压头主体；41压头凸起；42压头凸柱；43基部台阶；43a台阶面；

50弹性件；60卡爪；70回位弹簧；80挡块；

G锁止轮。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

参照图1至图7介绍根据本发明的驻车锁止器，除非特别说明，参照图2，A表示驻车锁止器的轴向，该轴向A与驻车锁止器中的轴10的轴向一致；R表示驻车锁止器的径向，该径向R与驻车锁止器中的轴10的径向一致。

参照图1和图2，根据本发明的驻车锁止器包括电机E、轴10、推动件20、导向架30、压头40、弹性件50、卡爪60、回位弹簧70和挡块80。

轴10与电机E的输出轴抗扭地(不能相对转动地)连接，或者，轴10属于电机E的输出轴。应当理解，轴10与电机E之间也可以安装有减速装置。

轴10的外周壁在轴向A上的至少部分区域具有外螺纹。

推动件20呈大致柱状，推动件20的中部具有沿轴向A延伸的螺纹孔21(同时参照图4)。推动件20套设于轴10，且螺纹孔21的内螺纹与轴10的外螺纹相螺合。于是在限定推动件20不能绕自身轴线转动的情况下，当轴10转动时，推动件20的与轴10的相对转动将带来推动件20相对于轴10在轴向A上的往复运动。

导向架30上设有沿轴向A延伸的导槽30a，导槽30a为推动件20的往复运动提供了导引。下文将进一步介绍。

推动件20沿轴向A的往复运动为卡爪60的运动提供了驱动力，为了在推动件20和卡爪60之间提供缓冲，设置压头40和弹性件50。例如在卡爪60没有成功与锁止轮G啮合的情况下，或者例如在驻车后停车环境发生变化的情况下，压头40和弹性件50能够缓冲由于锁止轮G和卡爪60之间的冲击而产生的对推动件20的不良冲击，进而保护电机E。

弹性件50优选为压缩的螺旋弹簧，弹性件50设置在推动件20和压头40之间以连接推动件20和压头40。压头40部分地伸入导槽30a内而受到导槽30a导引地沿轴向A往复运动。

卡爪60与导向架30转动连接，且卡爪60和导向架30之间设有回位弹簧70。卡爪60相对于导向架30的转动(例如图2中卡爪60顺时针转动)能使得卡爪60的锁止部与锁止轮G的齿部啮合以使锁止轮G锁止，或者(例如图2中卡爪60逆时针转动)使得卡爪60的锁止部与锁止轮G的齿部分离以使锁止轮G能转动。

回位弹簧70向卡爪60施加用于使卡爪60的锁止部与锁止轮G的齿部分离的力。当压头40向卡爪60施加使卡爪60的锁止部进入锁止轮G的相邻的齿之间的推动力、且该推动力大于回位弹簧70的弹力时，卡爪60逐渐与锁止轮G啮合。当压头40的推动力逐渐撤去，或者说回位弹簧70的弹力大于压头40的推动力时，卡爪60逐渐与锁止轮分离。

优选地，导向架30上形成有用于固定回位弹簧70的一个端部的弹簧固定部30h。回位弹簧70的另一个端部固定于卡爪60。

接下来，结合图3至图5，介绍推动件20与导向架30以及弹性件50的具体连接结构。

优选地，参照图3，导向架30包括相对设置的第一侧面板31和第二侧面板32。为方便卡爪60的安装，第一侧面板31的尺寸大于第二侧面板32的尺寸，卡爪60安装于第一侧面板31。应当理解，在其它可能的实施方式中，卡爪60也可以不是安装于导向架30，而是通过其它安装平台得到安装，例如卡爪60直接安装到变速器的壳体。

两个侧面板(第一侧面板31和第二侧面板32)之间用于容纳推动件20的主体(推动件主体20m)和压头40的主体(压头主体40m)。两个侧面板上均设有沿轴向A延伸的导槽30a。

在本实施方式中，导槽30a在第一侧面板31和第二侧面板32的厚度方向上分别贯穿这两个侧面板。应当理解，导槽30a也可以是两个侧面板的相对的面的凹进区域、而不在侧面板的厚度方向上贯穿侧面板。

导槽30a在轴向A上的一端开放、另一端封闭，从而推动件20和压头40能从开放端部分地嵌入导槽内，并在封闭端得到限位。

优选地，当推动件20和压头40与导槽30a完成安装后，在导槽30a的开放端设置挡块80(参照图1)以在这个端部对推动件20进行限位。挡块80例如通过焊接的方式固定于导向架30。

优选地，导向架30能通过例如螺栓固定的方式被安装于车辆的变速器壳体，例如，导向架30上设有两个用于固定螺栓的螺栓孔。

同时参照图4和图5，推动件主体20m呈大致圆筒形，其外周壁上形成两个在径向R上相对的基部台阶24，两个基部台阶24的相背的台阶面24a分别用于抵靠到第一侧面板31和第二侧面板32的彼此相对的内侧面。两个基部台阶24的相背的台阶面24a之间的距离大致等于第一侧面板31或第二侧面板32之间的距离。

每个基部台阶24还向径向外侧凸出地形成推动件凸起22，推动件凸起22用于至少部分地伸入导槽30a内。优选地，在导槽30a的宽度方向上，推动件凸起22的宽度与导槽30a的宽度大致相等。

从而，推动件20在导槽30a内在周向上和径向R上均被限位，推动件20仅能相对于导槽30a在轴向A上往复运动。

优选地，推动件20的朝向压头40的端面中间区域部分凸出地形成推动件凸柱23，推动件凸柱23的直径大致等于弹性件50的直径(内径)，从而弹性件50能配合地套设于推动件凸柱23而与推动件20相连。

接下来，参照图6和图7，介绍压头40与导向架30以及弹性件50的具体连接结构。压头40具有与推动件20相仿的外形。

压头主体40m呈大致圆筒形，其外周壁上形成两个在径向R上相对的基部台阶43，两个基部台阶43的相背的台阶面43a分别用于抵靠到第一侧面板31和第二侧面板32的彼此相对的内侧面。两个基部台阶43的相背的台阶面43a之间的距离大致等于第一侧面板31或第二侧面板32之间的距离。

压头40的每个基部台阶43还向径向外侧凸出地形成压头凸起41，压头凸起41用于至少部分地伸入导槽30a内。优选地，在导槽30a的宽度方向上，压头凸起41的宽度与导槽30a的宽度大致相等。

从而，压头40在导槽30a内在周向上和径向R上均被限位，压头40仅能相对于导槽30a在轴向A上往复运动。

优选地，压头40的朝向推动件20的端面中间区域部分凸出地形成压头凸柱42，压头凸柱42的直径大致等于弹性件50的直径(内径)，从而弹性件50能配合地套设于压头凸柱42而与压头40相连。

在驻车锁止器处于各状态下，弹性件50均持续保持压缩状态而能向压头40施加一定的推力，使压头40与卡爪60保持接触状态。

本发明至少具有以下优点中的一个优点：

(i)根据本发明的驻车锁止器结构简单、零部件数量少，使得其成本低且可靠性高。

(ii)推动件20、导向架30、压头40、弹性件50、卡爪60、回位弹簧70和挡块80(以及轴10)能安装成一体，便于生产和管理。

(iii)推动件20和压头40之间产生的推力能通过导向架30被进一步传递给变速器的壳体，驻车执行器的各零部件可靠性高、使用寿命长。

(iv)推动件凸起22以及压头凸起41与导槽30a的嵌合匹配关系使得推动件20和压头40相对于导向架30的往复运动平稳顺畅，驻车执行器的工作状态理想。

当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种变型，而不脱离本发明的范围。例如：

(i)导槽30a也可以由例如凸起状的导向结构代替，例如，第一侧面板31和第二侧面板32的相对的内侧面部分凸出地形成沿轴向A延伸的导轨，而推动件20和压头40的周壁部分地向径向内侧凹进而形成与导轨相配合的凹部。

(ii)本发明对推动件20和压头40的外轮廓不作限制，例如，推动件20的外轮廓也可以呈大致椭圆柱形，或是呈大致长方体状。

Claims (10)

1.一种驻车锁止器，其用于控制车辆的锁止轮(G)的锁止和转动，其特征在于，所述驻车锁止器包括轴(10)、推动件(20)、导向架(30)和卡爪(60)，

所述轴(10)的至少部分轴向区域具有外螺纹，所述轴(10)能绕自身的轴线转动，

所述推动件(20)具有螺纹孔(21)，所述推动件(20)套设于所述轴(10)且所述轴(10)的所述外螺纹与所述螺纹孔(21)的内螺纹螺合，

所述导向架(30)为所述推动件(20)提供支承和限位，使得所述推动件(20)仅能相对于所述导向架(30)在所述轴(10)的轴向(A)上往复运动，

所述卡爪(60)能相对于所述导向架(30)摆动以实现与所述锁止轮(G)的接合和分离，所述推动件(20)在所述轴向(A)上的往复运动为所述卡爪(60)的摆动提供驱动力。

2.根据权利要求1所述的驻车锁止器，其特征在于，所述驻车锁止器还包括压头(40)和弹性件(50)，所述推动件(20)、所述压头(40)和所述弹性件(50)同轴地设置，所述弹性件(50)安装在所述压头(40)和所述推动件(20)之间，

在所述推动件(20)在所述轴向(A)上往复运动的过程中，所述弹性件(50)保持向所述压头(40)施加弹性力，且所述压头(40)与所述卡爪(60)保持接触。

3.根据权利要求2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述导向架(30)为所述压头(40)提供支承和限位，使得所述压头(40)仅能相对于所述导向架(30)在所述轴(10)的轴向(A)上往复运动。

4.根据权利要求2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述导向架(30)形成有沿所述轴向(A)延伸的槽(30a)，所述推动件(20)的外周壁至少部分地向径向外侧凸出而形成推动件凸起(22)，所述压头(40)的外周壁至少部分地向径向外侧凸出而形成压头凸起(41)，所述推动件凸起(22)和所述压头凸起(41)均至少部分地嵌入所述槽(30a)而受所述槽(30a)导向和限位。

5.根据权利要求4所述的驻车锁止器，其特征在于，所述导向架(30)包括相对设置的第一侧面板(31)和第二侧面板(32)，所述推动件(20)、所述压头(40)和所述弹性件(50)设置于所述第一侧面板(31)和所述第二侧面板(32)之间，

所述第一侧面板(31)和所述第二侧面板(32)上各形成一个所述槽(30a)，

所述推动件凸起(22)有两个，两个所述推动件凸起(22)分别伸入位于所述第一侧面板(31)的所述槽(30a)和位于所述第二侧面板(32)的所述槽(30a)，

所述压头凸起(41)有两个，两个所述压头凸起(41)分别伸入位于所述第一侧面板(31)的所述槽(30a)和位于所述第二侧面板(32)的所述槽(30a)。

6.根据权利要求5所述的驻车锁止器，其特征在于，所述第一侧面板(31)和所述第二侧面板(32)的相对的内侧面与所述推动件(20)的周壁均抵接，所述第一侧面板(31)和所述第二侧面板(32)的相对的内侧面与所述压头(40)的周壁均抵接。

7.根据权利要求4所述的驻车锁止器，其特征在于，所述槽(30a)在所述轴向(A)上的两端均具有限位部，用于限制所述推动件(20)和所述压头(40)的轴向位置。

8.根据权利要求2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述弹性件(50)为螺旋弹簧，所述推动件(20)的朝向所述压头(40)的轴向端面部分地向所述压头(40)凸出地形成柱状的推动件凸柱(23)，所述压头(40)的朝向所述推动件(20)的轴向端面部分地向所述推动件(20)凸出地形成柱状的压头凸柱(42)，所述螺旋弹簧的两个轴向端部分别套设到所述推动件凸柱(23)和所述压头凸柱(42)。

9.根据权利要求1所述的驻车锁止器，其特征在于，所述卡爪(60)能转动安装于所述导向架(30)，所述导向架(30)上还形成有弹簧固定部(30h)，所述卡爪(60)和所述弹簧固定部(30h)之间设有回位弹簧(70)，所述回位弹簧(70)向所述卡爪(60)施加使所述卡爪(60)与所述锁止轮(G)分离的力。

10.根据权利要求1所述的驻车锁止器，其特征在于，所述驻车锁止器还包括电机(E)，所述电机(E)用于驱动所述轴(10)。

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