CN102345736B - 闭锁机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在旋转方向上固定地锁定轴的闭锁机构，特别地涉及一种用于机动车辆的轴的停车锁。闭锁机构包括棘爪，棘爪围绕枢转轴可枢轴转动并且在闭锁位置中啮合进入被连接到轴的棘轮的至少一个闩锁切口中。闭锁机构还包括具有用于运动致动滑块的致动装置的致动机构。棘爪通过致动滑块的运动可枢轴转动。致动滑块包括第一U形部件和第二U形部件，第一U形部件和第二U形部件各自具有两个侧节段和连接侧节段的横节段。第一部件和第二部件以相反的方向插入彼此中，使得一个部件的横节段至少部分地封闭另一个部件的U形状的开放端，并且反之亦然。

Description

闭锁机构
技术领域
本发明涉及用于在旋转方向上固定地锁定轴的闭锁机构。
背景技术
这样的闭锁机构被用作例如在机动车辆静止时固定住机动车辆的停车锁(parking lock)。为了本目的，例如，机动车辆的传动轴被在旋转方向上固定地锁定。停车锁被特别地用在具有自动变速器的机动车辆中和/或用在混合动力车辆或电动车辆中。
在停车锁致动时，可能发生在所涉及的部件上作用很大的载荷。如果例如在停车锁致动时车辆仍然在运转，那么转矩被施加在车辆待被锁定的轴处。停车锁的部件必须接收与其有关的力以得到轴的可靠的锁定。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供可以接收高载荷并且同时可以被低成本地制造并且具有紧凑的构造的闭锁机构。
上文提出的目的被具有权利要求1的特征的闭锁机构满足。
根据本发明的闭锁机构具有棘爪，棘爪围绕枢转轴可枢轴转动并且在闭锁位置中啮合进入被连接于轴的棘轮的至少一个闩锁切口(latchcut-out)中。还设置具有用于运动致动滑块的致动装置的致动机构。棘爪通过致动滑块的运动可枢轴转动。致动滑块包括第一U形部件和第二U形部件，第一U形部件和第二U形部件各自具有两个侧节段和连接侧节段的横节段。第一部件和第二部件以相反的方向插入彼此中，使得一个部件的横节段至少部分地封闭另一个部件的U形状的开放端，并且反之亦然。
换句话说，致动滑块具有至少两个部件，每个部件以U形状设计。该至少两个部件可以以简单的方式分开地生产。因为第一部件和第二部件在最简单的情况下仅仅被插入彼此中，所以能够以简单的方式安装致动滑块。为了本目的，例如，第一U形部件被放置至第二U形部件的由侧节段形成的肢(limb)上，使得第一部件的横节段至少部分地覆盖第二部件的U形状的开放端。在该状态中，两个部件的横节段可以平行于彼此地延伸，例如，其中它们的间隔被部件中的至少一个的侧节段的长度界定。侧节段特别地在致动滑块的安装状态中至少部分地平行地彼此接触。
致动滑块的上文描述的实施方案不仅允许简单的安装，而且也导致致动滑块的稳定的构造，因为U形部件通过插入彼此中而被互相稳定化。
第一部件和/或第二部件可以被一体地制造以保持闭锁机构的低制造成本。两个部件优选都被一体地制造。
根据有利于技术制造方面并且此外提供致动滑块的高稳定性的实施方案，侧节段和横节段各自包括约90°的角。具有实质上矩形的形状的主体通过将两个部件以相反的方向、至少在由部件的U形状界定的平面中插入彼此中而产生。
部件可以大体上具有在U形状的纵向方向的相似的纵向范围。然而，还可以提供的是，部件中的一个具有长形的U形状，而另一个部件具有比较“平坦”的U。例如，两个部件中的一个通过其U形状形成基体，该基体被具有支架状U形状的另一个部件封闭，支架状U形状是例如具有与横节段的长度相比相对短的侧节段的形状。
第一部件特别地在致动滑块的纵向范围内完全地围绕第二部件接合。即，至少在致动滑块的纵向方向观察时，部件中的一个被布置在第一部件的U形状的内部。
第一部件和第二部件可以通过部件中的一个在另一个部件上施加的夹持效应而固定地连接于彼此。可以另外地或可选择地提供的是，第一部件和第二部件通过用力压(stamping)而被固定地连接于彼此。同样地可以使用其他类型的连接，例如焊接连接。
为了能够在运动期间可靠地导向致动滑块和/或为了能够限制其运动，可以设置与形成在第一部件处和/或在第二部件处的至少一个导向元件配合的导轨。导轨特别地被在空间上固定地布置并且可以作为在致动滑块的运动期间支撑致动滑块以实现棘爪的枢轴转动的相应支承(counterbearing)。导轨特别地被布置在致动滑块的远离棘爪的侧处。
导轨可以具有侧壁，侧壁在朝向棘爪的方向以直角从导轨的支撑致动滑块的部分延伸，从而因此也提供在侧向的导向。侧壁还可以起到加强导轨和/或用于其紧固的作用。
在部件中的至少一个处的至少一个导向元件被特别地设置在侧节段中的一个处。导向元件还可以被布置在设置于至少一个侧节段的远离横节段的端处的延长部处。例如，导向元件部分地横向地围绕导轨接合。为了本目的，导向元件可以以L形状或钩形状制造。
导向元件可以至少部分地在导轨的导向装置中被导向。导向装置是例如凹陷部、切口、长形的洞、凹槽或狭缝。将理解，导向元件具有相应的互补的设计。
根据实施方案，致动滑块通过至少一个滚子与在棘爪处形成的控制凸轮配合。中间滚子可以另外地被设置，中间滚子在致动滑块运动时在导轨处滑移并且接触与控制凸轮配合的滚子。中间滚子和/或与控制凸轮配合的滚子特别地被支撑在第一部件中和/或第二部件中。支撑可以例如通过在第一部件处和/或在第二部件处形成的长形的洞或U形狭缝而发生。
致动装置可以包括将旋转运动转换为作用于致动滑块的推动运动的偏心零件或杠杆。
致动装置作用于致动滑块所借助的阻尼装置可以被提供以设置棘爪的闩锁特性。例如，阻尼装置是弹簧装置。阻尼装置还防止损伤在棘爪的“脱离啮合”的位置和棘轮的“脱离啮合”的位置上的所涉及的部件的张紧，这防止棘爪向闭锁位置中的闩锁。在该情况下，阻尼装置至少部分地接收由致动装置产生的致动运动并且在上文描述的“脱离啮合”的位置被再次取消且闩锁再次成为可能时将所述致动运动再次输出。
致动装置可以被可枢轴转动地连接于导向杆，导向杆伸出穿过部件中的一个的横向壁中的开口，进入致动滑块的内部，以提供对致动滑块的运动的额外的导向。
本发明的另外的实施方案在权利要求中、在说明书中以及在附图中提出。
附图说明
本发明将在下文中参照有利的实施方案以及参照附图仅以例子的方式进行描述。其中示出了：
图1为根据本发明的闭锁机构的实施方案；
图2a-2d为致动滑块的不同的立体图；
图3为根据本发明的闭锁机构的第二实施方案；
图4a-4d为致动滑块的第二实施方案的不同的立体图；
图5a和5b为根据本发明的闭锁机构的第三实施方案；以及
图6a和6b为致动滑块的第三实施方案的不同的立体图。
具体实施方式
图1示出了停车锁10，停车锁10被提供，例如，以用于锁定机动车辆的传动装置的被连接于电动车辆的或混合动力车辆的电马达的中间轴(未示出)。将理解，停车锁10还可以在其他应用领域中例如在常规的自动变速器中使用。停车锁10起到在旋转方向上固定地紧固中间轴的作用。最终，停车锁10被在旋转方向上固定地耦合于变速器壳体，结果是传动装置被闭锁并且车辆被固定在停车状态中。
停车锁10包括棘轮12，棘轮12直接地或间接地通过阻尼元件连接于中间轴以阻尼峰值荷载，阻尼元件例如橡胶部件或塑料部件、扭转弹簧或相似物。停车锁10的闭锁位置在图1中示出，在图1中棘爪14啮合进入棘轮12的闩锁切口16中。棘爪14围绕枢转轴18可枢轴转动地布置。
致动机构20被设置以产生棘爪14的枢轴转动。致动机构20包括闩锁盘22，闩锁盘22作为偏心零件并且例如借助于鲍登缆线(Bowden cable)围绕致动轴24可枢轴转动。闩锁盘22具有闩锁切口24a，闩锁机构24b啮合进入闩锁切口24a中以界定停车锁10的具体的位置，闩锁机构24b例如包括弹簧承载的球。
闩锁盘22被连接于致动棒26，致动棒26在一方面代表用于致动滑块28枢轴转动棘爪14的导向器并且在另一方面形成弹簧30的支座。轴24的旋转运动被闩锁盘22、棒26和弹簧30转换为致动滑块28的平移运动。
致动滑块28支撑滚子32，滚子32与被设置在棘爪14的远离棘轮12的侧12处的控制凸轮34配合。致动滑块28从解锁位置向图1中示出的闭锁位置中的平移运动导致滚子32在控制凸轮34上滑移，该控制凸轮34在其位于图1左侧的部分中变得更陡峭。因为致动滑块28仅可以通过在空间上固定地布置的导轨36的作用而平移地运动，所以致动滑块28向左的运动导致棘爪14的枢轴转动，直到棘爪14啮合进入棘轮12的切口16中的一个。
对于停车锁10的解锁来说，致动滑块28被向右运动以离开图1中所示的位置。支撑在壳体部件(未示出)处的复位弹簧30′推动棘爪14远离棘轮12，使得棘爪14再次被释放。
导轨36在图1中的右侧处的区域中的侧上具有U形状。在左边区域中，U的面向棘爪14的肢被省略。导轨36起到引导致动滑块28的作用，并且设置成其仅实现致动停车锁10所需要的平移运动。其还代表一种在滚子32在控制凸轮34处滑移时支撑致动滑块28的相应支承。在图1中几乎不能够被识别出的中间滚子38被设置以减小致动滑块28和导轨36之间的摩擦。
致动滑块28在导轨36中的导向通过与导轨36的面向棘爪14的肢配合或与被布置为与该肢相对的肢配合的导向鼻40发生。狭缝42被形成在导轨36的上侧处并且接收导向元件，如在下文中更详细地解释的。
图2a至2d以不同的立体图示出了致动滑块28。致动滑块28包括两个部件44、46，两个部件44、46每个在平面图中具有U形状，即在垂直于致动滑块28的平移方向并且垂直于棘轮12或在枢转轴18处的旋转轴线的视线方向。部件46在相反方向插入部件44，使得U形彼此封闭。共同地，部件44、46形成盒形的组件，盒形的组件当被在平面图中观察时具有矩形的基本形状。
部件44、46每个具有侧节段44a或46a，侧节段44a或46a各自被横节段44b或46b连接于彼此。在安装状态中，侧节段44a、46a平行地彼此接触，而横节段44b、46b封闭相应另一个部件46或44的U形状的开放端。
在安装状态中，部件44在致动滑块28的纵向方向接合在部件46周围。用图表示来说，部件44的U形状完全地接收部件46的U形状。两个部件44、46通过被部件44施加在部件46上的夹持效应而可靠地连接于彼此。
侧节段44a每个具有在远离横节段44b的端处的延长部48，在延长部48处形成上文已经提到的导向鼻40。此外，侧节段44a中的一个具有导向突出部50，导向突出部50啮合进入已经参照图1描述的狭缝42中，以在平移运动期间导向致动器滑块28并且限制平移运动。
图2c以分解视图示出了致动滑块28，由此更好地观察滚子32和中间滚子38。滚子32和中间滚子38被支撑在设置在部件46的滑动节段46b中的U形狭缝52中。部件46具有切口54，切口54起到引导被连接于致动棒26的横向杆54′的作用(参见图1)。
在图2d中可以识别出开口56，致动棒26穿过该开口56伸入由部件44、46形成的致动滑块28的矩形的基体的内部中以施加导向功能。
将理解，可以设想致动滑块28和导轨36的同样能够可靠地致动停车锁10的最大变化的实施方案。
致动机构的另外的实施方案20′在图3中以例子的方式示出。棘爪14和与闩锁盘22相关联的包括致动棒26和弹簧30的元件与图1中示出的相应的部件实质上相同。然而，致动机构20′包括具有略微不同的设计的致动滑块28′。致动滑块28′显然同样地具有两个U形部件44′、46′；然而，部件44′不完全接合在部件46′周围，如可以从图4a至4d具体地看到的。部件44′的侧节段44a′被制造为实质上比部件46′的侧节段46a′短。此外，致动滑块28′中的滚子32、38被布置在长形的洞60中，与致动滑块28的实施方案不同。
在安装致动滑块28′时，部件44′被放置在部件46′的开放端上，使部件46′的插入元件58穿入部件44′的相应的开口(未示出)中。因为实施了用力压的过程，所以连接可以被固定。
致动滑块28′被导轨36′导向借助于导向钩62发生，导向钩62被布置在侧节段46a′处并且在两侧部分地围绕导轨36′接合。在这方面，导向钩62被布置在导轨36′的以互补方式成形的凹槽64中。
在图5a和5b中示出了致动滑块的实施方案28″，其在很大程度上与致动滑块28′实质上相同，特别是关于部件44′、46′的U形状的实施方案，如具体在图6a和6b示出的。然而，致动滑块28″的导向以在略微不同的方式发生。仅设置一个横向地围绕导轨36″接合的导向钩62。不设置导向槽64。致动滑块28′的第二导向钩62被啮合进入狭缝42′中的导向突出部50′代替。由此，可能的是，设置具有垂直于导向滑块28″的平移运动的方向并且垂直于棘爪14的枢转轴18延伸的侧壁66的导轨36″。这增加导轨36″的稳定性并且帮助它们的紧固。此外，侧壁66提供致动滑块28″的额外的侧向导向。
参考数字列表
10 停车锁
12 棘轮
14 棘爪
16 闩锁切口
18 枢转轴
20、20′ 致动机构
22 闩锁盘
24 致动轴
24a 闩锁切口
24b 闩锁机构
26 致动棒
28、28′、28″ 致动滑块
30 弹簧
30 复位弹簧
32 滚子
34 控制凸轮
36、36′、36″ 导轨
38 中间滚子
40 导向鼻
42、42′ 狭缝
44、46、44′、46′、44″、46″ 部件
44a、46a、44a′、46a′ 侧节段
44b、46b 横节段
48 延长部
50、50′ 导向延长部
52 狭缝
54 切口
56 开口
58 插入元件
60 长形的洞
62 导向钩
64 凹槽
66 侧壁

Claims (21)

1.一种用于在旋转方向上固定地锁定轴的闭锁机构，所述闭锁机构具有棘爪(14)，所述棘爪(14)是围绕枢转轴可枢轴转动的并且在闭锁位置中啮合进入被连接于所述轴的棘轮(12)的至少一个闩锁切口(16)中，并且所述闭锁机构具有致动机构(20、20'、20")，所述致动机构(20、20'、20")具有用于运动致动滑块(28、28'、28")的致动装置，
其中所述棘爪(14)是通过所述致动滑块(28、28'、28")的运动可枢轴转动的；
其中所述致动滑块(28、28'、28")包括第一U形部件(44、44'、44")和第二U形部件(46、46'、46")，所述第一U形部件(44、44'、44")和所述第二U形部件(46、46'、46")各自具有横节段(44b、46b)和两个侧节段(44a、44a'、46a、46a')，所述横节段(44b、46b)连接所述侧节段(44a、44a'、46a、46a')；并且
其中所述第一U形部件(44、44'、44")和所述第二U形部件(46、46'、46")以相反的方向插入彼此中，使得所述第一U形部件和所述第二U形部件中的一个部件(44、44'、44"或46、46'、46")的所述横节段(44b、46b)至少部分地封闭所述第一U形部件和所述第二U形部件中的另一个部件(46、46'、46"或44、44'、44")的U形状的开放端。
2.根据权利要求1所述的闭锁机构，其特征在于，
所述第一U形部件(44、44'、44")被一体地制造；和/或所述第二U形部件(46、46'、46")被一体地制造。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的闭锁机构，其特征在于，
所述侧节段(44a、44a'、46a、46a')和所述横节段(44b、46b)各自包括90°的角。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的闭锁机构，其特征在于，
所述第一U形部件(44)在所述致动滑块(28)的纵向范围内完全地围绕所述第二U形部件(46)接合。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的闭锁机构，其特征在于，
所述第一U形部件(44)和所述第二U形部件(46)通过所述第一U形部件和所述第二U形部件中的一个(44或46)向另一个部件(46或44)上施加的夹持效应而固定地连接于彼此。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的闭锁机构，其特征在于，
所述第一U形部件(44'、44")和所述第二U形部件(46'、46")通过用力压而被固定地连接于彼此。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的闭锁机构，其特征在于，
设置了导轨(36、36'、36")，所述导轨(36、36'、36")与形成在所述第一U形部件和/或所述第二U形部件(44、44'、44"或46、46'、46")处的至少一个导向元件(40、50、50'、62)配合以导向和/或限制所述致动滑块(28、28'、28")的运动。
8.根据权利要求7所述的闭锁机构，其特征在于，
所述导轨(36、36'、36")被布置在所述致动滑块(28、28'、28")的远离所述棘爪(14)的侧处。
9.根据权利要求7所述的闭锁机构，其特征在于，
所述导轨(36'、36")具有在朝向所述棘爪(14)的方向以直角从所述导轨(36'、36")延伸的侧壁(66)。
10.根据权利要求7所述的闭锁机构，其特征在于，
所述导向元件(40、50、50'、62)被布置在所述侧节段(44a、44a'、46a、46a")中的一个处或被布置在延长部(48)处，所述延长部(48)被设置在所述侧节段(44a、46a)的远离所述横节段(44b、46b)的端处。
11.根据权利要求7所述的闭锁机构，其特征在于，
所述导向元件(62)至少部分地横向地围绕所述导轨(36'、36")接合。
12.根据权利要求7所述的闭锁机构，其特征在于，
所述导向元件(50、50'、62)被至少部分地在所述导轨(36、36")的导向装置(42、42'、64)中引导。
13.根据权利要求7所述的闭锁机构，其特征在于，
所述致动滑块(28、28'、28")通过至少一个滚子(32)与形成在所述棘爪(14)处的控制凸轮(34)配合。
14.根据权利要求13所述的闭锁机构，其特征在于，
设置了中间滚子(38)，所述中间滚子(38)在所述致动滑块(28、28'、28")运动时在所述导轨(36、36'、36")处滑移并且接触与所述控制凸轮(34)配合的所述滚子(32)。
15.根据权利要求14所述的闭锁机构，其特征在于，
所述中间滚子(38)和/或与所述控制凸轮配合的所述滚子(32)被支撑在所述第一U形部件和/或所述第二U形部件(44、44'、44"或46、46'、46")中。
16.根据权利要求1或权利要求2所述的闭锁机构，其特征在于，
所述致动装置包括将旋转运动转换为作用至所述致动滑块(28、28'、28")上的推动运动的偏心零件(22)或杠杆。
17.根据权利要求1或权利要求2所述的闭锁机构，其特征在于，
所述致动装置通过阻尼装置(30)作用于所述致动滑块(28、28'、28")。
18.根据权利要求1或权利要求2所述的闭锁机构，其特征在于，
所述致动装置被可枢轴转动地连接于导向杆(26)，所述导向杆(26)突出穿过所述第二U形部件(46、46'、46")中的一个的所述横节段(46b)中的开口(56)，进入所述致动滑块(28、28'、28")的内部。
19.根据权利要求1所述的闭锁机构，其特征在于，
所述闭锁机构是一种用于机动车辆的轴的停车锁。
20.根据权利要求15所述的闭锁机构，其特征在于，
所述中间滚子(38)和/或与所述控制凸轮配合的所述滚子(32)被支撑在形成于所述第一U形部件和/或所述第二U形部件(44、44'、44"或46、46'、46")处的长形的洞(60)和/或U形狭缝(52)中。
21.根据权利要求17所述的闭锁机构，其特征在于，
所述致动装置通过弹簧装置作用于所述致动滑块(28、28'、28")。
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