CN101907169A - 一种汽车变速箱驻车制动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车变速箱驻车制动机构，主要包括驻车齿轮、驻车棘爪、作动杆、打滑弹簧、凸轮滑块、若干支承销、间歇运动杆和定位轨板。所述凸轮滑块联接在所述作动杆的前端，并在所述打滑弹簧预压缩力作用下与所述驻车棘爪后端作滑动联接；所述作动杆联接在所述间歇运动杆上，所述定位轨板在P档和R档时与所述间歇运动杆联接，在N档和D档时与所述间歇运动杆断开。在P档时，通过所述定位轨板上的驱动销经间歇运动杆、作动杆、打滑弹簧和凸轮滑块将驻车棘爪推向驻车齿轮，使变速箱制动。通过若干支承销设置和间歇运动杆的设置，提高了驻车制动机构的打滑速度和控制精度，通过线接触的滑动联接，延长制动机构的使用寿命。

Description

一种汽车变速箱驻车制动机构

技术领域

本发明涉及一种汽车驻车制动装置，特别是用于汽车变速器的驻车制动机构。

背景技术

汽车自动变速器一般都至少有D档、N档、R档和P档四个档位，与手动变速器相比，P档是自动变速器增加的一个档位。当换挡杆移动至“P”档时，停车制动机构以机械方式锁止变速箱，其功能之一是确保车辆无移动，其二，是当车辆处于高速行驶状态时，如果换档杆误推入P档位置，制动机构可允许变速箱旋转（打滑）。停车制动机构的这种打滑功能可保证在车速超过一定速度(8km/hr左右)的情况下，变速箱不会自动锁止，从而可以有效预防因变速箱突然锁止而对汽车传动系统造成的损坏。

专利号为US5685406，发明人为Bruce Edward Crum的美国专利公开了一种变速箱驻车动作执行机构（Park Brake Actuating Mechanism for Power Transmission），该驻车机构包括驻车齿轮、驻车棘爪、作动杆、凸轮靠模和定位轨板；所述驻车棘爪有一个驱动端可一个啮合端，所述作动杆上有一个滚轮机构，该滚轮机构是在一个大致呈三角形的滚轮支架上设置上下两个滚轮，当换档杆将定位轨板拉至“P”档时，作动杆上的滚轮机构在该滚轮下部凸轮靠模的作用下推动驻车棘爪驱动端使驻车棘爪的啮合端与驻车齿轮啮合，实现驻车制动的功能。驻车齿轮固定在变速箱输出轴，所述驻车棘爪与之啮合后，立即将变速箱锁止。

专利号为US6164427，发明人为Hiroshi Ogawa的美国专利公开了一种无级变速箱驻车装置（Parking Apparatus for continuously Variable Transmission），该技术方案是将作动杆上的滚轮机构更换为凸轮轴套，当换档杆将定位轨板拉至“P”档时，作动杆上凸轮轴套在其下部的凸轮靠模的作用下推动驻车棘爪的驱动端使啮合端与驻车齿轮啮合。

在上述技术方案中，第一种方案采用旋转体作为凸轮靠模，加工容易，但其滚轮机构较为复杂，制造成本较高。在第二种方案中的采用了一种结构简单、加工方便的旋转体凸轮轴套，但采用了凸轮靠模为曲面形面，由于驻车棘爪是利用凸轮靠模顶面的外形进行精确的控制，因此对该凸轮靠模的精度要求较高，造成制造成本的增加，而且旋转体凸轮滑块与驻车棘爪和凸轮靠模之间的接触都是点接触形式，这种接触形式造成零部件的磨损加快、零件使用寿命缩短。

发明内容

本发明的目的在于为汽车自动变速器提供一种驻车制动机构设计，简化结构、提高接触件和耐用性。

本发明技术方案是：一种汽车变速箱驻车制动机构，包括驻车齿轮，驻车棘爪、棘爪弹簧、作动杆、驻车凸轮滑块、打滑弹簧、若干支承销和定位轨板；所述驻车棘爪安装在所述驻车齿轮的上方，为一个杠杆机构，有一个啮合端和驱动端，并在所述棘爪弹簧的作用下其啮合端可选择地与所述驻车齿轮啮合；所述作动杆为一杆件，包括前端和后端，所述驻车凸轮滑块联接在所述作动杆的前端，与安装其下方的所述若干支承销作滑动联接，并在所述若干支承销支承下与所述驻车棘爪后端作滑动联接；所述打滑弹簧预压缩地设置在所述驻车凸轮滑块与作动杆后端之间；所述作动杆后端联接在所述定位轨板上；所述若干支承销按滑动方向呈平行排列。通过该设置的驻车制动机构，使作动杆在作进入或退出驻车状态动作时，其上的凸轮滑块与所述若干支承销呈线接触滑动，减少了零件间磨损，解决了原有技术中凸轮滑块与凸轮靠模作点接触滑动易磨损，使用寿命短的问题，同时，去除了背景技术中所述的精度要求高，加工难的凸轮靠模，降低了制造成本。

作为优选，所述呈平行排列的若干支承销，其数量或排列长度与所述驻车凸轮滑块运动行程对应，以便使用最少的支承销满足所述驻车凸轮滑块在其上滑动要求。

作为优选，所述驻车凸轮滑块为一块状楔形构件，在其纵向上设有一个通孔，适配在所述作动杆的前端；所述楔形斜面与所述驻车棘爪后端及支承销呈线接触，这种线接触同样提高了凸轮滑块楔形斜面与所述驻车棘爪后端的耐磨性，延长了所述凸轮滑块和驻车棘爪的使用寿命。

作为优选，在所述作动杆和定位轨板之间还设有一个间歇运动杆，可转动地安装在一个运动杆转轴上，所述间歇运动杆转轴上设有一个运动杆回位弹簧，作用在所述间歇运动杆上；所述作动杆通过该间歇运动杆间歇地联接在所述定位轨板上。

作为优选，在所述间歇运动杆上靠近所述定位轨板一边的中部设有一个光滑曲线凹槽，未端上设有一个联接孔；所述定位轨板上设有驱动销并可分离地联接到所述间歇运动杆上的凹槽内，所述作动杆后端联接在所述联接孔上。换档时，定位轨板从P档换到R档，通过所述间歇运动杆上的光滑曲线凹槽，拉动作动杆及作动杆上的凸轮滑块，使所述驻车棘爪释放驻车制动齿轮；当定位轨板继续从R档换到N档时，所述定位轨板上的驱动销与间歇运动杆上的凹槽分离，所述作动杆及作动杆上的凸轮滑块不再移动，减短了所述作动杆及作动杆上凸轮滑块的动作行程和其下部的支承销的数量，从而也节省了驻车制动机构的空间。

作为优选，所述作动杆的后端有大致呈直角的折弯段，可转动地联接在所述间歇运动杆上的联接孔上；在所述作动杆上还设有若干限位凸缘。该结构加工容易，联接可靠，通过其上的限位凸缘可对其上凸轮滑块及作动杆上的打滑弹簧进行限位。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明中作动杆的结构示意图；

图3为本发明当换档杆位于P档时间歇运动杆的位置关系示意图；

图4为本发明当换档杆位于P档驻车状态下变速箱相关齿轮啮合关系示意图；

图5为本发明当换档杆位于R档、N档和D档时的驻车棘爪位置关系示意图；

图6为本发明当换档杆位于R档、N档和D档时间歇运动杆的位置关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参见图1，一种汽车变速箱驻车制动机构，包括驻车齿轮1、驻车棘爪2、棘爪弹簧3、棘爪销轴4、作动杆15、打滑弹簧6、凸轮滑块5、支承销16、间歇运动杆14、运动杆转轴8、运动杆回位弹簧7、定位轨板12、驱动销13、曲柄轴9、定位滚柱10和定位弹簧11。

所述驻车棘爪2为一个杠杆机构，有一个啮合端2a和一个驱动端2b，在安装在棘爪销轴4上的棘爪弹簧3作用下可使其啮合端与驻车齿轮1脱开；参见图2，所述作动杆15有一个前端和一个大致呈直角折弯的后端，在所述作动杆15上还设有若干凸缘15a、15b，在所述作动杆15的凸缘15b的前部还设有一个垫片15c；所述凸轮滑块5为一个楔形方块，其纵向设有一个通孔适配在所述的作动杆15的前端，在所述垫片15c与所述凸轮滑块5之间设有一个有预压缩的打滑弹簧6，在所述作动杆15的前端设有一个凸缘15d，用于将所述凸轮滑块5限定在所述作动杆15上；作动杆上的凸缘15a保证作动杆15和所述间歇运动杆14的横向定位。参见图1、图5，所述支承销16数量为4个，沿横向平行排列，支承销16之间的间隔可均等，其排列范围可略小于所述凸轮滑块5的长度加上其运动行程；所述凸轮滑块5与所述支承销16作滑动联接并同时与所述驻车棘爪2的驱动端作滑动联接；所述间歇运动杆14的两端分别设有一个联接孔并通过其中一个安装孔安装在所述运动杆转轴8上，另外一个联接孔用于与作动杆15的后端折弯段进行可转动联接；在所述运动杆转轴8上还装有一个运动杆回位弹簧7，使间歇运动杆14在外力消除时进行回位；参见图3，所述间歇运动杆14的中部设有一个光滑曲线凹槽14a，所述定位轨板12上设有一个驱动销13与所述光滑曲线凹槽14a作间歇性联接；所述定位轨板12通过其上的安装孔固定在所述曲柄轴9上。

参见图1、图3，当换档杆将档位设在P档时，所述定位轨板12处于第一卡位，这时，定位轨板12上驱动销13联接在所述间歇运动杆14上的凹槽14a内，间歇运动杆14通过与其联接的作动杆15及安装在其前端的凸轮滑块5在所述支承销16的支承下推动所述驻车棘爪2与驻车齿轮1啮合。参见图4，驻车齿轮1安装在中间轴20上，中间轴与车轮驱动轴22啮合，一旦驻车齿轮1与驻车棘爪2啮合，驻车齿轮1就会被锁止，从而将变速箱、进而将驱动轮和车辆锁止。

如果当换档杆移到P档时车辆仍在快速行驶， 驻车棘爪啮合端2a将碰撞在驻车齿轮齿顶上，弹回到释放位置；打滑弹簧6的预压缩力不足以使驻车棘爪2加速得可与驻车齿轮1啮合，从而防止因快速运转的变速箱突然锁止对汽车传动系统造成的损坏。仅当车速低到设定速度时，驻车棘爪2啮合端2a才有时间转到驻车齿轮1的齿隙间，将变速箱锁止。

参见图5、图6，当换档杆将档位从P档换到R档时，所述定位轨板12在曲柄轴9的带动下转动，从P卡位转动到R卡位，这时，驱动销13通过间歇运动杆14上凹槽14a拉动间歇运动杆14，并依次拉动作动杆15及安装在其前端的凸轮滑块5，使驻车棘爪2在棘爪弹簧3的作用下与驻车齿轮1脱开，从而完成驻车制动的释放。

当换档杆继续将档位从R档换到N档以及D档时，所述定位轨板12在曲柄轴9的带动下转动，从R卡位转动到N卡位，这时，由于驱动销13从间歇运动杆14上的凹槽14a中脱出，间歇运动杆14停止转动，进而使作动杆15、凸轮滑块5及驻车棘爪2停止运动。

为了节省轴向空间，驻车齿轮1也可以安装在车轮驱动轴22上（参见图4），这会因制动力增加而加大驻车机构的尺寸，因而这种安装较适合于轻型车辆。

具体实施例是为了更清楚地理解本发明，并不作为对本发明权利的一种限制，在不脱离本发明宗旨的前提下，可以有各种各样的变化，所有这些对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车变速箱驻车制动机构，包括驻车齿轮，驻车棘爪、棘爪弹簧、作动杆、驻车凸轮滑块、打滑弹簧和定位轨板，所述驻车棘爪安装在所述驻车齿轮的上方，为一个杠杆机构，有一个啮合端和驱动端，在所述棘爪弹簧的作用下其啮合端可选择地与所述驻车齿轮啮合；所述作动杆为一杆件，包括前端和后端，所述驻车凸轮滑块联接在所述作动杆的前端；所述打滑弹簧预压缩地设置在所述驻车凸轮滑块与作动杆后端之间；所述作动杆后端联接在所述定位轨板上；其特征在于：它还包括安装在所述驻车凸轮滑块下方的若干支承销；所述驻车凸轮滑块与所述若干支承销作滑动联接，并在所述若干支承销支承下与所述驻车棘爪后端作滑动联接；所述若干支承销按滑动方向呈平行排列。 

2.根据权利要求1所述的一种汽车变速箱驻车制动机构，其特征在于：所述驻车凸轮滑块为一块状楔形构件，在其纵向上设有一个通孔，适配在所述作动杆的前端；所述楔形斜面与所述驻车棘爪后端及支承销呈线接触。 

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车变速箱驻车制动机构，其特征在于：所述呈平行排列的若干支承销，其数量或排列长度与所述驻车凸轮滑块的运动行程对应。 

4.根据权利要求1所述的一种汽车变速箱驻车制动机构，其特征在于：在所述作动杆和定位轨板之间还设有一个间歇运动杆，可转动地安装在一个运动杆转轴上，所述运动杆转轴上设有一个运动杆回位弹簧，作用在所述间歇运动杆上；所述作动杆通过该间歇运动杆间歇联接在所述定位轨板上。 

5.根据权利要求4所述的一种汽车变速箱驻车制动机构，其特征在于：在所述间歇运动杆上靠近所述定位轨板一边的中部设有一个凹槽，未端上设有一个联接孔；所述定位轨板上设有驱动销并可分离地联接到所述间歇运动杆上的凹槽内；所述作动杆的后端联接在所述联接孔上。 

6.根据权利要求1或4所述的一种汽车变速箱驻车制动机构，其特征在于：所述作动杆的后端有大致呈直角的折弯段，可转动联接在所述间歇运动杆上的联接孔上；在所述作动杆上还设有若干限位凸缘。 

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