CN212509395U - 一种凸轮机构及驻车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种凸轮机构及驻车装置。包括棘轮、棘爪以及复位结构，棘轮的外周侧间隔设置有多个限位槽，棘爪上设置有凸起，复位结构用于向棘爪施加复位作用力，还包括凸轮机构，凸轮机构用于驱动棘爪摆动、以使棘爪和棘轮挡止接触，凸轮机构包括转轴结构、第一弹性件、凸轮件以及顶推结构，凸轮件与转轴结构转动装配，第一弹性件用于在凸轮件绕着转轴结构转动时向凸轮件施加复位作用力；转轴结构上还设置有锁止面，锁止面用于与顶推结构挡止限位、以在转轴结构转动设定角度后实现对转轴结构的锁止。本实用新型的凸轮机构、驻车装置避免了驻车锁止假象的问题，保障了驻车锁止的有效性，解除了对驻车电机选型的限制。

Description

一种凸轮机构及驻车装置

技术领域

本实用新型涉及车辆驻车技术领域，特别是涉及一种凸轮机构及驻车装置。

背景技术

驻车装置主要用于锁止汽车变速器，从而保证汽车能够在原地停驻。目前，电动汽车的驻车装置主要采用具备防反转机构的自锁式电机设计，例如蜗轮蜗杆传动机构、螺杆螺母传动机构等。上述驻车装置虽然能够起到较好的驻车效果，但是存在驻车电机结构复杂、选型困难的问题。

为了避免上述问题，现有技术中也有采用棘轮、棘爪以及凸轮的结构设计，即棘轮的外周侧间隔设置有多个凹槽，棘爪上则设置有用于***凹槽内的凸起，凸轮在转动过程中会将棘爪上的凸起顶入凹槽内，从而实现棘轮和棘爪的锁止，进而实现车辆的驻车。

但是，在上述驻车锁止的过程中，常常会出现凸起不能精确对准凹槽的情况，此时，凸起会顶压在棘轮的外周侧，而凸轮由于受到棘爪的反向作用会无法转动到位，从而造成一种驻车锁止假象，误导驾驶人员，严重时甚至会出现溜车问题，造成交通事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种驻车装置，用于解决现有技术中驻车装置存在驻车锁止假象，容易出现安全事故的技术问题。本实用新型还提供了一种应用于上述驻车装置的凸轮机构。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种凸轮机构，采用如下的技术方案：

一种凸轮机构包括转轴结构、第一弹性件、凸轮件以及顶推结构，所述凸轮件与转轴结构转动装配，所述第一弹性件用于在凸轮件绕着转轴结构转动时向凸轮件施加复位作用力；所述转轴结构上还设置有锁止面，所述锁止面用于与顶推结构挡止限位、以在转轴结构转动设定角度后实现对转轴结构的锁止。

进一步地，所述转轴结构上还设置有限位臂，所述限位臂用于与凸轮件挡止限位、以限制凸轮件的复位行程。

进一步地，所述转轴结构包括转轴部和限位件，所述限位件固定装配在转轴部上，所述限位臂设置在所述的限位件上。

进一步地，所述锁止面设置在所述的限位件和/或转轴部上。

进一步地，所述锁止面为倾斜面，所述锁止面的倾斜角度为30°～60°。

进一步地，所述转轴结构上设置有突出部，所述突出部的相对两侧均设置有所述的锁止面。

进一步地，所述顶推结构为弹性伸缩结构。

进一步地，所述弹性伸缩结构包括套座、第二弹性件以及顶块，所述套座内设置有容纳槽，所述顶块嵌装在容纳槽的槽口处，所述第二弹性件安装在容纳槽内，所述第二弹性件用于将顶块部分顶出容纳槽、以使顶块与锁止面顶压接触。

进一步地，所述顶块的外周面设置有滚动曲面。

本实用新型还提供了一种驻车装置，采用如下的技术方案：

一种驻车装置包括棘轮、棘爪以及复位结构，所述棘轮的外周侧间隔设置有多个限位槽，所述棘爪上设置有用于***限位槽内的凸起，所述复位结构用于向棘爪施加复位作用力、以使凸起在非驻车状态下从限位槽中脱离，还包括凸轮机构，所述凸轮机构用于驱动棘爪摆动、以使棘爪和棘轮挡止接触，所述凸轮机构包括转轴结构、第一弹性件、凸轮件以及顶推结构，所述凸轮件与转轴结构转动装配，所述第一弹性件用于在凸轮件绕着转轴结构转动时向凸轮件施加复位作用力；所述转轴结构上还设置有锁止面，所述锁止面用于与顶推结构挡止限位、以在转轴结构转动设定角度后实现对转轴结构的锁止。

进一步地，所述转轴结构上还设置有限位臂，所述限位臂用于与凸轮件挡止限位、以限制凸轮件的复位行程。

进一步地，所述转轴结构包括转轴部和限位件，所述限位件固定装配在转轴部上，所述限位臂设置在所述的限位件上。

进一步地，所述锁止面设置在所述的限位件和/或转轴部上。

进一步地，所述锁止面为倾斜面，所述锁止面的倾斜角度为30°～60°。

进一步地，所述转轴结构上设置有突出部，所述突出部的相对两侧均设置有所述的锁止面。

进一步地，所述顶推结构为弹性伸缩结构。

进一步地，所述弹性伸缩结构包括套座、第二弹性件以及顶块，所述套座内设置有容纳槽，所述顶块嵌装在容纳槽的槽口处，所述第二弹性件安装在容纳槽内，所述第二弹性件用于将顶块部分顶出容纳槽、以使顶块与锁止面顶压接触。

进一步地，所述顶块的外周面设置有滚动曲面。

本实用新型实施例一种凸轮机构、一种驻车装置与现有技术相比，其有益效果在于：通过采用本实用新型的凸轮机构、驻车装置，当需要驻车时，通过驱动转轴结构转动，此时，凸轮件由于受到第一弹性件的作用会随着转轴结构同步转动，转动过程中凸轮件会顶推棘爪并使棘爪上的凸起向棘轮一侧运动。当棘爪上的凸起能够精确对准棘轮上的凹槽时，凸起会***对应的凹槽内，从而实现对棘轮的止转限位，即实现对车辆的驻车锁止；当棘爪上的凸起不能对准棘轮上的凹槽时，凸起会与棘轮的外周面顶压接触，此时，凸轮件会受到棘爪的反向作用力并停止转动，而转轴结构则会继续转动并直至转动设定角度位置，这一过程中第一弹性件会自行储能，待转动到位后，顶推结构会顶推在转轴结构上的锁止面上，由于顶推结构和锁止面的相互挡止作用，转轴结构会被锁止在设定角度位置，而凸轮件在第一弹性件的作用下也会将棘爪顶压在棘轮的外周面上，从而实现对车辆的驻车锁止。

本实用新型的凸轮机构、驻车装置在棘爪上的凸起和棘轮上的凹槽不能精确对准的情况下，依然能够实现对棘轮的止转锁止，从而避免了驻车锁止假象的问题，保障了驻车锁止的有效性，提高了行车的安全性，消除了潜在的交通安全隐患。另外，本实用新型的驻车装置对于驻车电机没有要求，即可以采用无自锁功能的驻车电机，解除了对驻车电机选型的限制。

附图说明

图1是本实用新型实施例的驻车装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的驻车装置的凸轮机构示意图；

图3是本实用新型实施例的驻车装置的顶推结构剖视示意图；

图4是本实用新型实施例的驻车装置的顶推结构与锁止面顶压锁止示意图。

图中，1-凸轮机构，2-棘爪，3-棘轮，4-棘爪转轴，5-复位结构，6-凸起，7-限位槽，8-转轴部，9-凸轮件，10-限位件，11-限位套，12-第一弹性件，13-限位臂，14-顶推结构，15-突出部，16-套座，17-第二弹性件，18-顶块，19-锁止面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1至图4所示，本实用新型实施例优选实施例的一种驻车装置。驻车装置包括棘轮3、棘爪2以及复位结构5，所述棘轮3的外周侧间隔设置有多个限位槽7，所述棘爪2上设置有用于***限位槽7内的凸起6，所述复位结构5用于向棘爪2施加复位作用力、以使凸起6在非驻车状态下从限位槽7中脱离，还包括凸轮机构1，所述凸轮机构1用于驱动棘爪2摆动、以使棘爪2和棘轮3挡止接触，所述凸轮机构1包括转轴结构、第一弹性件12、凸轮件9以及顶推结构14，所述凸轮件9与转轴结构转动装配，所述第一弹性件12用于在凸轮件9绕着转轴结构转动时向凸轮件9施加复位作用力；所述转轴结构上还设置有锁止面19，所述锁止面19用于与顶推结构14挡止限位、以在转轴结构转动设定角度后实现对转轴结构的锁止。

具体而言，如图1所示，本实施例中棘轮3与汽车变速器的输出轴套装固定，棘轮3能够随着变速器输出轴一同转动，棘轮3的外周侧设置有多个限位槽7，这些限位槽7沿着棘轮3的周向方向等间隔设置，本实施例中各限位槽7均为梯形槽。本实施例中棘爪2为长柄状，棘爪2的一端转动装配在棘爪转轴4上、另一端设置有用于***限位槽7内的凸起6，凸起6设置在棘爪2朝向棘轮3的侧向，凸起6的形状与限位槽7的槽口形状相适配。本实施例中棘爪转轴4与汽车变速器外壳固定连接。为了使得棘爪2上的凸起6能够在非驻车状态下自行从限位槽7内脱离，本实施例中在棘爪2上还安装有复位结构5，本实施例中复位结构5为扭簧，该扭簧套设在棘爪转轴4的外周侧，扭簧的一端与棘爪2固定、另一端与变速器壳体固定。这样当棘爪2受到外力作用向棘轮3一侧摆动时，复位结构5会自行储能，当棘爪2不再受到外力作用时，复位结构5会释放储能，从而实现凸起6和限位槽7的分离。

为了实现驻车，即为了使棘爪2上的凸起6能够***棘轮3上的限位槽7内，本实施例中还设置有用于驱动棘爪2向棘轮3一侧摆动的凸轮机构1。如图2所示，本实施例中凸轮机构1包括转轴结构、第一弹性件12、凸轮件9以及顶推结构14。本实施例中转轴结构包括转轴部8和限位件10。转轴部8即为一根转动轴，转轴部8的一端直接与驻车电机的驱动轴(也可以为其他驱动***)传动连接，通过驻车电机的转轴带动转轴部8转动。本实施例中限位件10为板状，限位件10固定连接在转轴部8上，具体的，限位件10的内部设置有供转轴部8***的固定孔，限位件10和转轴部8的固定方式可以为固定孔和转轴部8过盈装配的方式，也可以直接采用焊接固定的方式。本实施例中凸轮件9也为板状，凸轮件9转动装配在转轴部8上。本实施例中第一弹性件12也为扭簧，第一弹性件12套设在转轴部8的外周侧，第一弹性件12的一端与凸轮件9固定、另一端与限位件10固定，具体的，本实施例中第一弹性件12的一端直接与凸轮件9侧边固定，另一端则与限位件10的侧向边沿挡止固定。当凸轮件9绕着转轴部8发生转动时，第一弹性件12会自行储能，这样当凸轮件9失去外力作用时，第一弹性件12会驱动凸轮件9回复至初始位置。

需要说明的是，由于本实施例中的凸轮件9在转动的过程中要顶推棘爪2，为了满足该要求，本申请中凸轮件9的外轮廓具有半径(距离转轴部8的间距)逐渐变大的变化过程，由于该结构设计为凸轮驱动结构的常规设计，本实施例中对于凸轮件9的外轮廓结构不再详述。为了避免凸轮件9沿着转轴部8进行平移的情况，本实施例中在转轴部8上还套装固定有限位套11，限位套11的固定方式可以为螺纹装配，也可以为焊接固定。本实施例中凸轮件9被夹持在限位套11和限位件10之间。

本实施例中锁止面19和限位臂13设置在限位件10上，具体的，本实施例中限位臂13即为一体设置在限位件10上的挡条，挡条的延伸方向与转轴部8平行，挡条与凸轮件9的侧面相互挡止，这样当凸轮件9在第一弹性件12的作用下自行复位时，挡条能够挡止凸轮件9，从而起到限制凸轮件9复位行程的作用。

本实施例中在限位件10的外周侧还设置有突出部15，突出部15要略高于限位件10的外周面，突出部15的两侧均具有与限位件10的外周面连接过渡的过渡斜面，突出部15两侧的过渡斜面均构成本实施例中的锁止面19。本实施例中锁止面19用于与顶推结构14顶推挡止，从而起到限制转轴部8转动的作用。如图4所示，本实施例中突出部15的横截面为类等腰梯形，突出部15两侧锁止面19的倾斜角度具体为60°(倾斜角度具体指上述类等腰梯形的腰与下底边所形成的夹角)，在其他实施例中锁止面19的倾斜角度范围可以为30°～60°之间的任意数值，例如为30°、35°、40°、45°、50°、55°等，需要说明的是上述锁止面19的倾斜角度范围仅为较优的角度范围，本实施例中锁止面19的具体倾斜角度并不限制于上述角度范围内。

本实施例中的转轴结构是包括转轴部8和限位件10的，在其他实施例中转轴结构可以不包括单独的限位件10，此时，第一弹性件12用于与限位件10固定连接的一端可以直接与转轴部8固定连接，限位臂13则直接一体设置在转轴部8上；在其他实施例中限位臂13也可以设置在凸轮件9上或其他设定位置处，通过限位臂13与限位件10的挡止作用实现对凸轮件9复位行程的限制。在其他实施例中突出部15也可以直接设置在转轴部8上。

如图3所示，本实施例中顶推结构14为弹性伸缩结构，顶推结构14也与汽车变速器外壳固定，顶推结构14包括套座16、第二弹性件17以及顶块18。第二弹性件17为弹簧，套座16内设置有容纳槽，顶块18嵌装在容纳槽的槽口位置处，即顶块18只能部分漏出容纳槽而不能从容纳槽中脱出。本实施例中弹簧放置在容纳槽内，第二弹性件17的一端与容纳槽的槽底顶压接触，另一端与顶块18顶压接触。本实施例中顶块18能够沿着容纳槽的槽深方向滑动并压缩第二弹性件17。由于顶块18要沿着突出部15滑动，为了避免顶块18棱角较多而容易造成顶块18滑动不畅的情况，本实施例中在顶块18的外周面设置有滚动曲面，滚动曲面可以沿着突出部15滚动，从而使得顶块能够以滚动的方式越过突出部15。具体的，本实施例中将顶块18设计为圆球型，圆球型顶块的外表面即构成滚动曲面，在其他实施例中，顶块18也可以为圆柱状，此时，顶块18的圆柱曲面构成滚动曲面。在其他实施例中顶推结构14也可以为伸缩杆结构。

本实用新型的工作过程为：当不需要驻车时，如图1所示，此时凸轮机构1未顶推棘爪2，棘爪2在复位结构5的作用下与棘轮3分离，此时棘轮3能够随着汽车变速器的输出轴同步转动。

当需要驻车时，通过驻车电机驱动转轴部8转动，限位件10会随着转轴部8同步转动，由于限位件10和凸轮件9之间设置有第一弹性件12，在第一弹性件12的作用下，凸轮件9也会随着转轴部8转动。转动的凸轮件9在变径外轮廓的作用下会逐渐将棘爪2顶向棘轮3，随着棘爪2与棘轮3的靠近，棘爪2上的凸起6与棘轮3之间会有两种接触方式：

其中一种接触方式是，棘爪2上的凸起6正对棘轮3上的某一限位槽7，此时，棘爪2上的凸起6会***限位槽7中，由于凸起6和限位槽7的相互挡止作用，棘轮3会被限制转动，从而实现对汽车变速器的制动限制。需要说明的是，在这一过程中转轴部8会转动设定角度，此时，限位件10上的突出部15也会从顶推结构14的一侧转动至另一侧，顶推结构14的顶块18在滑过突出部15时会向容纳槽内移动并压缩第二弹性件17。在转轴部8转动设定角度后，顶推结构14的顶块18会顶压在对应的锁止面19上，此时，棘爪2会对凸轮件9产生逆时针作用力，而顶推结构14则会对限位件10产生顺时针作用力，两个作用力相互抵消，从而使得凸起6保持在***限位槽7的位置处，即实现对棘轮3的转动限制，完整了汽车的驻车。

另一中接触方式是，棘爪2上的凸起6不与棘轮3上的限位槽7正对，此时凸起6会顶压在棘轮3的外周侧(即棘轮3凸齿的顶部)，由于凸轮件9无法继续推动棘爪2，凸轮件9会与棘爪2顶压接触并停止转动，而转轴部8和限位件10在驻车电机的作用下会继续转动，在这一过程中第一弹性件12会自行储能，当转轴部8继续转动至设定角度后(与上一接触方式转动角度相同)，顶推结构14也会顶压在对应的锁止面19上，由于突出部15和顶推结构14的运动方式和作用原理与上一接触方式中相同，本接触方式中不再详述。不相同的，本接触方式中，棘爪2会对凸轮件9产生逆时针作用力，而顶推结构14则会对限位件10产生顺时针作用力，由于凸轮件9和限位件10之间的第一弹性件12能够实现力的传递作用，凸轮机构1会处于受力平衡状态，而棘爪2上的凸起6则会顶压在棘轮3的外周侧，当棘轮3轻微转动时，棘爪2上的凸起6就会***棘轮的限位槽7内，从而实现对棘轮3的止转制动，即完成驻车。

当需要解除驻车时，通过驻车电机反向驱动转轴部8转动，此时限位件10会克服顶推结构14的作用力，凸轮件9在限位臂13作用下会反向转动，从而解除对棘爪2的顶压，棘爪2在复位结构5的作用下会与棘轮3分离，从而解除对棘轮3的止转制动，即完成驻车解除。

本实用新型的凸轮机构1的实施例：凸轮机构1的结构与上述驻车装置中凸轮机构1的具体结构相同，本实施例中不再详述。

综上，本实用新型实施例提供一种凸轮机构1、一种驻车装置，其在棘爪2上的凸起6和棘轮3上的限位槽7不能精确对准的情况下，依然能够实现对棘轮3的止转锁止，从而避免了驻车锁止假象的问题，保障了驻车锁止的有效性，提高了行车的安全性，消除了潜在的交通安全隐患。另外，本实用新型的驻车装置对于驻车电机没有要求，即可以采用无自锁功能的驻车电机，解除了对驻车电机选型的限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种凸轮机构，其特征在于：包括转轴结构、第一弹性件(12)、凸轮件(9)以及顶推结构(14)，所述凸轮件(9)与转轴结构转动装配，所述第一弹性件(12)用于在凸轮件(9)绕着转轴结构转动时向凸轮件(9)施加复位作用力；所述转轴结构上还设置有锁止面(19)，所述锁止面(19)用于与顶推结构(14)挡止限位、以在转轴结构转动设定角度后实现对转轴结构的锁止。

2.根据权利要求1所述的凸轮机构，其特征在于：所述转轴结构上还设置有限位臂(13)，所述限位臂(13)用于与凸轮件(9)挡止限位、以限制凸轮件(9)的复位行程。

3.根据权利要求2所述的凸轮机构，其特征在于：所述转轴结构包括转轴部(8)和限位件(10)，所述限位件(10)固定装配在转轴部(8)上，所述限位臂(13)设置在所述的限位件(10)上。

4.根据权利要求3所述的凸轮机构，其特征在于：所述锁止面(19)设置在所述的限位件(10)和/或转轴部(8)上。

5.根据权利要求1所述的凸轮机构，其特征在于：所述锁止面(19)为倾斜面，所述锁止面(19)的倾斜角度为30°～60°。

6.根据权利要求1所述的凸轮机构，其特征在于：所述转轴结构上设置有突出部(15)，所述突出部(15)的相对两侧均设置有所述的锁止面(19)。

7.根据权利要求1所述的凸轮机构，其特征在于：所述顶推结构(14)为弹性伸缩结构。

8.根据权利要求7所述的凸轮机构，其特征在于：所述弹性伸缩结构包括套座(16)、第二弹性件(17)以及顶块(18)，所述套座(16)内设置有容纳槽，所述顶块(18)嵌装在容纳槽的槽口处，所述第二弹性件(17)安装在容纳槽内，所述第二弹性件(17)用于将顶块(18)部分顶出容纳槽、以使顶块(18)与锁止面(19)顶压接触。

9.根据权利要求8所述的凸轮机构，其特征在于：所述顶块(18)的外周面设置有滚动曲面。

10.一种驻车装置，其特征在于：包括棘轮(3)、棘爪(2)以及复位结构(5)，所述棘轮(3)的外周侧间隔设置有多个限位槽(7)，所述棘爪(2)上设置有用于***限位槽(7)内的凸起(6)，所述复位结构(5)用于向棘爪(2)施加复位作用力、以使凸起(6)在非驻车状态下从限位槽(7)中脱离，还包括凸轮机构(1)，所述凸轮机构(1)用于驱动棘爪(2)摆动、以使棘爪(2)和棘轮(3)挡止接触，所述凸轮机构(1)采用如上述权利要求1～9中任意一项的凸轮机构(1)。

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