CN103968066A - 用于机动车辆的驻车机构 - Google Patents

Abstract

一种驻车机构，包括：在驻车挡与非驻车挡范围之间枢转的凸轮，其包括形成有成角度间隔开的叶瓣的径向外表面；被弹簧推进为与外表面接触的滚轴；向着驻车挡范围推进凸轮的驻车弹簧；用于枢转凸轮的动力源；以及通过凸轮运动而被驱动至驻车挡状态和非驻车挡状态的棘爪。

Description

用于机动车辆的驻车机构

技术领域

本发明总体上涉及一种驻车机构，其提供稳定的驻车挡和非驻车挡位置，而无需使用外部动力。这主要对于无连接至驻车棘爪的驾驶员驱动的机械连杆的线控换挡系统有用。

背景技术

驻车机构或总成用于汽车车辆，以允许车辆进入并保持“驻车的”条件或状态。驻车总成典型地包括驻车杆，其选择性地驱动驻车棘爪，该驻车棘爪操作性地接合车辆的驻车齿轮，从而将车辆保持在“驻车的”位置或状态中。

驻车杆典型地机械连接至车辆的换挡杆并响应于换挡杆的移动而移动。当换挡杆移动至“驻车”位置时，驻车杆接合驻车棘爪，该驻车棘爪枢转或旋转至其被设置于驻车齿轮上的两个齿之间的位置，从而实质上防止驻车齿轮和输出轴进一步旋转。

线控换挡驻车机构中存在以下需要：保持在驻车挡，从而当电源关闭时固定车辆；当电源关闭时保持在空挡，以支持拖曳车辆；以及提供机械超控（mechanical override），以进入和退出驻车挡。

发明内容

一种驻车机构，包括：在驻车挡与非驻车挡范围之间枢转的凸轮，其包括形成有成角度地间隔开的叶瓣的径向外表面；被弹簧推进为与外表面接触的滚轴；向着驻车挡范围推进凸轮的驻车弹簧；用于枢转凸轮的动力源；以及通过凸轮运动而被驱动至驻车挡状态和非驻车挡状态的棘爪。

使用对标准公鸡冠（rooster comb）的改进，该机构能够保持驻车挡和非驻车挡位置，而无需提供外部动力。

除采取特定的控制行动以不停留在驻车挡外，如果从机构移除动力，则机构将车辆固定在驻车挡中。

机构不论在驻车挡状态还是非驻车挡状态中都是机械上稳定的，而无需额外的能量输入。

优选实施例的适用范围将通过下文的具体说明、权利要求书和附图而变得显而易见。应当理解，尽管表明了本发明的优选实施例，但是说明和具体示例仅以说明性的方式给出。对本领域技术人员来说，对所述实施例和示例所做出的各种变化和改进将是显而易见的。

附图说明

通过参考以下说明以及附图，将使本发明更容易理解，其中：

图1是驻车制动机构的侧视图；

图2是用于自动变速器的驻车制动总成的立体图。

具体实施方式

图1的驻车机构10包括凸轮12，其类似于改进的公鸡冠；轴14，凸轮12固定在其上，以绕着轴线16枢转；叶瓣17、18，其具有绕着轴线成角度地相互隔开的斜面；弹簧20，其将扭矩施加在凸轮12上，趋于向着驻车挡范围22逆时针旋转（如在图1中观察时）凸轮；以及滚轴24，其由弹簧25偏置至与叶瓣17、18之间的凸轮的径向外表面26滚动接触。优选地，弹簧25为压缩弹簧，并且弹簧20为扭力弹簧。

凸轮被分成驻车挡范围22和非驻车挡范围28。叶瓣17、18的顶部在非驻车挡范围28内限定范围29，其中机构保持图2的驻车机构不处于驻车挡。滚轴24在叶瓣17、18的斜面中的任一个上的运动对抗且抵抗凸轮12的旋转，这趋于保持凸轮不处于驻车挡，即不处于驻车挡范围22。

动力源30——例如电动机或液压压力——交替地将顺时针和逆时针的扭矩施加在凸轮12上。由动力源30产生的扭矩不仅能够克服由驻车弹簧20施加在凸轮上的扭矩，还能够克服由滚轴24和推进滚轴与凸轮接触的弹簧产生的对凸轮旋转的抵抗力。

如图2中所示，固定在凸轮12上的杆臂32还固定在驻车棘爪34上，以与具有驻车齿轮36和用于选择自动变速器的操作范围的换挡杆（未示出）的类型的车辆相结合使用，该自动变速器的输出轴与轴线39对齐，并固定在驻车齿轮36上。

驻车齿轮36包括多个在外围设置且实质上相同的齿或凸部38。每个齿38都被凹槽40隔开。当凸轮12的角位置如图1中所示时，包括齿42的驻车棘爪34绕着轴线44枢转，以将驻车棘爪与驻车齿轮36的齿38之间的凹槽40接合，从而实质上阻止驻车齿轮36、变速器输出轴和车辆车轮旋转。当凸轮12的角位置从图1中所示的位置逆时针旋转时，棘爪34因弹簧46的力绕着轴线44枢转，从而将棘爪从驻车齿轮36解离，并允许驻车齿轮、变速器输出轴和车辆车轮绕着轴线39自由旋转。

为了退出驻车挡范围22，动力源30必须用足够的扭矩顺时针旋转轴14，以克服向着驻车挡范围22推进凸轮12的弹簧20的扭矩。如果凸轮12顺时针旋转，以使滚轴24通过顶部50并进入叶瓣17、18之间的区域，则机构10将保持在非驻车挡状态中，而无需施加的额外的力或扭矩。

由动力源30产生的凸轮12的必要输入旋转可以通过使用液压压力以对抗弹簧20来完成，并且必要时还对抗由弹簧25在滚轴24移过叶瓣17的顶部50时施加在滚轴24上的力来完成，该弹簧20向着驻车挡范围22推进凸轮12。

当动力源30为液压压力时，只要保持了液压压力，则机构10对暂时失去电能并不敏感。缺点是，如果发动机（或其他液压压力生成系统）关闭，则机构不能退出驻车挡。

作为液压驱动的可选方案，可以使用电动机来旋转轴14。这样的优势为，机构可以进入或退出驻车挡范围22，即使是在车辆的发动机关闭的情况下。

如图2所示，在杆臂32上传递的机构的输出连接至标准驻车棘爪机构。该输出提供了传统变速器的全部标准特征，包括大于设置速度的棘轮效应。

如果轴14延伸至变速器外壳的外部，则驻车机构可以被手动驱动，以进入或退出驻车挡范围22。

机构10可以被容易地改进为停留于空挡，即当失去来自动力源30的扭矩时默认为处于空挡，而不是默认为处于驻车挡，其前提是叶瓣17的顶部50位于驻车挡范围22与非驻车挡范围28之间的分界线52上，而不是位于图1中所示的位置上。如果机构被改进为“默认为空挡”，则棘爪34将被机械地保持远离驻车齿轮36，并且不会发生任何棘轮效应。

根据专利法规的规定，已经对优选的实施例做出了说明。然而，应当注意，除了具体说明和描述的实施例之外，还可以实施可选的实施例。

Claims (8)

1.一种驻车机构，其特征在于，包含：

凸轮，其在驻车挡与非驻车挡范围之间枢转，包括形成有成角度地间隔开的叶瓣的径向外表面；

滚轴，其被弹簧推进为与外表面接触；

驻车弹簧，其向着驻车挡范围推进凸轮；

动力源，其用于枢转凸轮；

棘爪，其通过凸轮运动而被驱动至驻车挡状态和非驻车挡状态。

2.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，还包含驻车齿轮，其固定在变速器输出轴上，并且响应于凸轮的运动而被棘爪交替地接合和解离。

3.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，每个叶瓣都包括斜面，滚轴在斜面中的一个上的运动趋于增加对凸轮朝向驻车挡范围旋转的抵抗力。

4.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，驻车弹簧为扭力弹簧，其将扭矩施加在凸轮上，以向着驻车挡范围推进凸轮。

5.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，动力源为电动机。

6.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，动力源为液压压力。

7.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，弹簧为压缩弹簧，其将力施加在滚轴上，以推动滚轴抵靠外表面。

8.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，叶瓣在非驻车挡范围内限定了保持于驻车挡外的范围，其中棘爪位于非驻车挡状态。