CN106641243A - 一种用于amt/emt变速器的辅助驻车机构及其驻车方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车传动技术领域，涉及一种用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构及其驻车方法。所述辅助驻车机构包括驻车齿轮、摇臂卡爪、换挡杆、在换挡杆的作用下能够驱动摇臂卡爪与驻车齿轮啮合的驻车传动装置，在摇臂卡爪上设有抑制摇臂卡爪与驻车齿轮啮合的扭簧，摇臂卡爪的一端通过销轴固定在变速器壳体上，另一端能够绕销轴在驻车齿轮和驻车传动装置之间旋动；扭簧套设在销轴上，扭簧固定在摇臂卡爪和变速器壳体之间；换挡杆为蜗杆；驻车传动装置设有蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合。所述辅助驻车机构结构尺寸小、控制简单。所述方法能够通过控制拨块转角来控制驻车齿轮的锁止与释放，并利用蜗轮蜗杆自锁原理防止力的反向传递，提高了安全可靠性。

Description

一种用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构及其驻车方法

技术领域

本发明属于汽车传动技术领域，具体涉及一种用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构及其驻车方法。

背景技术

目前，安装在AMT变速器(Automated Mechanical Transmission，自动机械式变速箱)/EMT变速器(Electric-drive Mechanical Transmission，电驱动自动变速箱)上的辅助驻车机构一般有两种，一种是单弹簧的结构，一种是双弹簧结构，单弹簧结构中弹簧的主要作用是让摇臂卡爪处于常开状态，在摇臂卡爪的中间位置加销与壳体连接，尾部配上凸轮结构，通过杠杆的原理使棘爪完成锁住和解锁的动作。双弹簧结构的其中一个弹簧的作用是让摇臂卡爪处于常开状态，另一个弹簧的位置是在凸轮与摇臂卡爪接触之间，作为蓄力单元，这两种结构是运用的杠杆原理，在摇臂卡爪的中间位置加销，形成旋转点，摇臂卡爪的一端是和驻车齿轮的作用点，另一端是和凸轮的作用点，这种结构的弊端是由于要使用杠杆原理，摇臂卡爪的长度都会比较长，占用的空间比较大，如果和控制电机配合使用尺寸会更大。除此之外，凸轮结构没有自锁功能，如果和控制电机配合，驻车齿轮上的力会反向传递到控制电机上，造成脱档。并且现有技术中，很多驻车的设计在摇臂卡爪顶到驻车齿轮的齿顶而不是齿根的时候，没有一个很好的解决办法，控制复杂。

例如，申请号为CN201520860116的专利文献公开了一种电动汽车变速器新型P档锁止机构，其缺点是对于摇臂卡爪进行锁止时，若刚好顶到驻车齿轮的齿顶而不是齿根的时候，没有一个很好的解决办法，且其没有自锁功能，其驻车齿轮可能会反向拖动凸轮转动，安全性低，可靠性差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构尺寸小、控制简单、安全可靠性高的用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构及其驻车方法。

本发明解决问题的技术方案是：提供一种用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构，所述辅助驻车机构设置在变速器壳体内，所述辅助驻车机构包括驻车齿轮、能转动后与驻车齿轮啮合的摇臂卡爪、换挡杆、以及在换挡杆的作用下能够驱动摇臂卡爪与驻车齿轮啮合的驻车传动装置，在摇臂卡爪上设有抑制摇臂卡爪与驻车齿轮啮合的扭簧，所述摇臂卡爪的一端通过销轴固定在变速器壳体上，另一端为自由端，所述自由端能够绕所述销轴在驻车齿轮和驻车传动装置之间旋动；所述扭簧套设在所述销轴上，所述扭簧的一端固定在摇臂卡爪上，另一端固定在变速器壳体上；所述换挡杆为蜗杆；所述驻车传动装置设有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合。

进一步地，所述驻车传动装置包括推块、拨块和弹簧，所述推块和蜗轮固定连接，所述推块固定在变速器壳体上的定位孔，所述推块能和蜗轮一起绕定位孔做旋转运动，所述拨块与推块共轴心，能和推块相对转动，所述拨块能够在推块上绕轴心转动，所述弹簧设置在推块和拨块之间，所述推块能够通过弹簧带动拨块转动，所述拨块在转动时与摇臂卡爪的自由端互相推挤。

进一步地，所述摇臂卡爪的自由端的一侧设有与驻车齿轮相啮合的爪头，所述摇臂卡爪的自由端的上面固设有一个圆柱状凸台，所述拨块通过圆柱状凸台与摇臂卡爪的自由端互相推挤。

进一步地，所述推块的前端设有一个悬臂，所述悬臂和拨块在同一平面，所述弹簧固定在推块的悬臂和拨块之间，所述推块的后端设有用于限制拨块转动的限位突起部，所述悬臂上设有用于安装弹簧的第一顶尖。

进一步地，所述拨块为变径的板状体，所述拨块由结合为一体的拨块本体、第一增径部、第二增径部组成，所述拨块本体呈圆环状，所述第一增径部和第二增径部均为沿拨块本体的一部分外侧面向外延展的部分，所述第一增径部和第二增径部均呈弧状，所述第二增径部的半径大于第一增径部的半径，所述第二增径部的一端通过圆弧与第一增径部过渡，另一端设有用于固定弹簧的第二顶尖。

进一步地，所述驻车齿轮安装在AMT/EMT变速器的输出轴或输入轴上，能够根据空间进行选择，在安装到变速器的输入轴上时，这时的驻车需要在档驻车；当安装在变速器的输出轴上时，任何档位下都能实现驻车。

进一步地，所述蜗杆通过轴承固定在变速器壳体上后再与电机相连，所述变速器壳体上设有用于限制推块转动的限位面。

进一步地，所述推块和蜗轮通过螺栓固定连接。

一种基于所述用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构的辅助驻车方法，包括以下步骤：

步骤1：启动电机，电机带动蜗杆正向旋动；

步骤2：在蜗杆的带动下，蜗轮和推块一起顺时针转动；

步骤3：推块的悬臂上的第一顶尖产生推力压缩弹簧，弹簧的另一端推动拨块绕轴心顺时针转动；

步骤4：拨块推动摇臂卡爪绕销轴向驻车齿轮的圆心旋转，当摇臂卡爪顶住驻车齿轮的齿根时停止旋转，锁止动作完成；由于蜗轮蜗杆的自锁功能，能实现在电机断电时保持摇臂卡爪的锁止位置，此时扭簧受到最大压力，由于扭簧的反作用力使弹簧受到压力；

步骤5：通过电机带动蜗杆反向旋动，在蜗杆的带动下，蜗轮和推块一起逆时针转动；

步骤6：推块的后端的限位突起部推动拨块逆时针转动，拨块解除对摇臂卡爪的推力，摇臂卡爪在扭簧的作用下逆时针转动，从驻车齿轮中脱出，当推块的悬臂接触到变速器壳体的限位面时停止转动，解锁动作完成。

进一步地，所述步骤(4)中，当摇臂卡爪不能顺利嵌入驻车齿轮的齿槽内时，推块旋转，压缩弹簧，弹簧蓄力，若车辆处于水平地面时，摇臂卡爪不能顺利嵌入驻车齿轮的齿槽，对车辆安全和锁止功能无影响，若车辆处于斜坡上时，车辆由于重力作用下会沿斜坡下滑，当车辆滑动时，驻车齿轮随AMT/EMT变速箱的输入轴或输出轴转动，当摇臂卡爪的爪头对准驻车齿轮的齿根时，弹簧推动拨块将摇臂卡爪卡入驻车齿轮，锁止动作完成；

进一步地，所述步骤(4)中，当锁止动作完成时，所述推块的后端的限位突起部顶住拨块的第一增径部的一端，这样能够防止在弹簧作用下拨块旋转冲出极限位置。

进一步地，所述步骤(6)中，当解锁动作完成时，所述扭簧依然处于受压状态，弹簧处于自然长度，这样能够确保摇臂卡爪处于脱开状态。

本发明的有益效果为：

1、现有技术中，辅助驻车结构的摇臂卡爪锁止时若刚好顶到驻车齿轮的齿顶而不是齿根的时候，没有一个很好的解决办法，本发明中的弹簧是个蓄能装置，当摇臂卡爪顶在驻车齿轮的齿顶时，推块依然旋转到指定位置，这时弹簧被压缩蓄能，当车辆发生滑动时立刻卡入驻车齿轮的齿根，所以控制更加简单；

2、现有技术中的驻车机构中使用的凸轮结构，其驻车齿轮可能会反向拖动凸轮转动，本发明中的蜗轮蜗杆结构本身具有自锁功能，只能蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮不能带动蜗杆转动；

3、现有技术中的辅助驻车技术使用了杠杆原理，凸轮形成的前进和后退方向与摇臂卡爪卡头的作用方向相反，这种结构尺寸比较大，本设计凸轮形成的运动方向和摇臂卡爪的运动方向一致，且结构更加紧凑；

4、本发明所述方法能够通过控制拨块转角来控制驻车齿轮的锁止与释放，并利用蜗轮蜗杆自锁原理防止力的反向传递，大幅提高了辅助驻车机构的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明所述用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构的结构示意图；

图2是图1中所示的拨块的结构示意图；

图3是本发明所述用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构处于解锁状态时的示意图；

图4是本发明所述用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构处于锁止状态时的示意图；

图5是本发明所述用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构的摇臂卡爪顶住驻车齿轮的齿顶时的状态的示意图。

图中：1-驻车齿轮；2-销轴；3-摇臂卡爪；4-扭簧；5-拨块，51-拨块本体，52-第一增径部，53-第二增径部，54-第二顶尖；6-弹簧；7-推块，71-悬臂，72-限位突起部，73-第一顶尖；8-蜗轮；9-蜗杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的说明。

如图1-图5所示，一种用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构，所述辅助驻车机构设置在变速器壳体(图中未示)内，所述辅助驻车机构包括驻车齿轮1、能转动后与驻车齿轮1啮合的摇臂卡爪3、换挡杆、以及在换挡杆的作用下能够驱动摇臂卡爪3与驻车齿轮1啮合的驻车传动装置，在摇臂卡爪3上设有抑制摇臂卡爪3与驻车齿轮1啮合的扭簧4，所述摇臂卡爪3的一端通过销轴2固定在变速器壳体上，另一端为自由端，所述自由端能够绕所述销轴2在驻车齿轮1和驻车传动装置之间旋动；所述扭簧4套设在所述销轴2上，所述扭簧4的一端固定在摇臂卡爪3上，另一端固定在变速器壳体上；所述换挡杆为蜗杆9；所述驻车传动装置设有蜗轮8，所述蜗轮8与蜗杆9啮合。

所述驻车传动装置包括推块7、拨块5和弹簧6，所述推块7和蜗轮8固定连接，所述推块7固定在变速器壳体上的定位孔，所述推块7能和蜗轮8一起绕定位孔做旋转运动，所述拨块5与推块7共轴心，能和推块7相对转动，所述拨块5能够在推块7上绕轴心转动，所述弹簧6设置在推块7和拨块5之间，所述推块7能够通过弹簧6带动拨块5转动，所述拨块5在转动时与摇臂卡爪3的自由端互相推挤。

所述摇臂卡爪3的自由端的一侧设有与驻车齿轮1相啮合的爪头，所述摇臂卡爪3的自由端的上面固设有一个圆柱状凸台，所述拨块5通过圆柱状凸台与摇臂卡爪3的自由端互相推挤。

所述推块7的前端设有一个悬臂71，所述悬臂71和拨块5在同一平面，所述弹簧6固定在推块7的悬臂71和拨块5之间，所述推块7的后端设有用于限制拨块5转动的限位突起部72，所述悬臂71上设有用于安装弹簧6的第一顶尖73。

所述拨块5为变径的板状体，所述拨块5由结合为一体的拨块本体51、第一增径部52、第二增径部53组成，所述拨块本体51呈圆环状，所述第一增径部52和第二增径部53均为沿拨块本体51的一部分外侧面向外延展的部分，所述第一增径部52和第二增径部53均呈弧状，所述第二增径部53的半径大于第一增径部52的半径，所述第二增径部53的一端通过圆弧与第一增径部52过渡，另一端设有用于固定弹簧6的第二顶尖54。

所述驻车齿轮1安装在AMT/EMT变速器的输出轴或输入轴上，能够根据空间进行选择，在安装到变速器的输入轴上时，这时的驻车需要在档驻车；当安装在变速器的输出轴上时，任何档位下都能实现驻车。

所述蜗杆9通过轴承固定在变速器壳体上后再与电机(图中未示)相连，所述变速器壳体上设有用于限制推块7转动的限位面。

所述推块7和蜗轮8通过螺栓固定连接。

一种基于所述用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构的辅助驻车方法，包括以下步骤：

步骤1：启动电机，电机带动蜗杆9正向旋动；

步骤2：在蜗杆9的带动下，蜗轮8和推块7一起顺时针转动；

步骤3：推块7的悬臂71上的第一顶尖73产生推力压缩弹簧6，弹簧6的另一端推动拨块5绕轴心顺时针转动；

步骤4：拨块5推动摇臂卡爪3绕销轴2向驻车齿轮1的圆心旋转，当摇臂卡爪3顶住驻车齿轮1的齿根时停止旋转，锁止动作完成；由于蜗轮蜗杆的自锁功能，能实现在电机断电时保持摇臂卡爪3的锁止位置，此时扭簧4受到最大压力，由于扭簧4的反作用力使弹簧6受到压力；

步骤5：通过电机带动蜗杆9反向旋动，在蜗杆9的带动下，蜗轮8和推块7一起逆时针转动；

步骤6：推块7的后端的限位突起部72推动拨块5逆时针转动，拨块5解除对摇臂卡爪3的推力，摇臂卡爪3在扭簧4的作用下逆时针转动，从驻车齿轮1中脱出，当推块7的悬臂71接触到变速器壳体的限位面时停止转动，解锁动作完成。

所述步骤(4)中，当摇臂卡爪3不能顺利嵌入驻车齿轮1的齿槽内时，推块7旋转，压缩弹簧6，弹簧6蓄力，若车辆处于水平地面时，摇臂卡爪3不能顺利嵌入驻车齿轮1的齿槽，对车辆安全和锁止功能无影响，若车辆处于斜坡上时，车辆由于重力作用下会沿斜坡下滑，当车辆滑动时，驻车齿轮1随AMT/EMT变速箱的输入轴或输出轴转动，当摇臂卡爪3的爪头对准驻车齿轮1的齿根时，弹簧6推动拨块5将摇臂卡爪3卡入驻车齿轮1，锁止动作完成；

所述步骤(4)中，当锁止动作完成时，所述推块7的后端的限位突起部72顶住拨块5的第一增径部52的一端，这样能够防止在弹簧6作用下拨块5旋转冲出极限位置。

所述步骤(6)中，当解锁动作完成时，所述扭簧4依然处于受压状态，弹簧6处于自然长度，这样能够确保摇臂卡爪3处于脱开状态。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构，所述辅助驻车机构设置在变速器壳体内，所述辅助驻车机构包括驻车齿轮、能转动后与驻车齿轮啮合的摇臂卡爪、换挡杆、以及在换挡杆的作用下能够驱动摇臂卡爪与驻车齿轮啮合的驻车传动装置，其特征在于，在摇臂卡爪上设有抑制摇臂卡爪与驻车齿轮啮合的扭簧，所述摇臂卡爪的一端通过销轴固定在变速器壳体上，另一端为自由端，所述自由端能够绕所述销轴在驻车齿轮和驻车传动装置之间旋动；所述扭簧套设在所述销轴上，所述扭簧的一端固定在摇臂卡爪上，另一端固定在变速器壳体上；所述换挡杆为蜗杆；所述驻车传动装置设有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合。

2.根据权利要求1所述的用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构，其特征在于，所述驻车传动装置包括推块、拨块和弹簧，所述推块和蜗轮固定连接，所述推块固定在变速器壳体上的定位孔，所述推块能和蜗轮一起绕定位孔做旋转运动，所述拨块与推块共轴心，所述拨块能够在推块上绕轴心转动，所述弹簧设置在推块和拨块之间，所述推块能够通过弹簧带动拨块转动，所述拨块在转动时与摇臂卡爪的自由端互相推挤。

3.根据权利要求2所述的用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构，其特征在于，所述摇臂卡爪的自由端的一侧设有与驻车齿轮相啮合的爪头，所述摇臂卡爪的自由端的上面固设有一个圆柱状凸台，所述拨块通过圆柱状凸台与摇臂卡爪的自由端互相推挤。

4.根据权利要求2所述的用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构，其特征在于，所述推块的前端设有一个悬臂，所述悬臂和拨块在同一平面，所述弹簧固定在推块的悬臂和拨块之间，所述推块的后端设有用于限制拨块转动的限位突起部，所述悬臂上设有用于安装弹簧的第一顶尖。

5.根据权利要求2所述的用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构，其特征在于，所述拨块为变径的板状体，所述拨块由结合为一体的拨块本体、第一增径部、第二增径部组成，所述拨块本体呈圆环状，所述第一增径部和第二增径部均为沿拨块本体的一部分外侧面向外延展的部分，所述第一增径部和第二增径部均呈弧状，所述第二增径部的半径大于第一增径部的半径，所述第二增径部的一端通过圆弧与第一增径部过渡，另一端设有用于固定弹簧的第二顶尖。

6.根据权利要求1所述的用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构，其特征在于，所述驻车齿轮安装在AMT/EMT变速器的输出轴或输入轴上，所述蜗杆通过轴承固定在变速器壳体上后再与电机相连，所述变速器壳体上设有用于限制推块转动的限位面。

7.根据权利要求2所述的用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构，其特征在于，所述推块和蜗轮通过螺栓固定连接。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的用于AMT/EMT变速器的辅助驻车机构的辅助驻车方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：启动电机，电机带动蜗杆正向旋动；

步骤2：在蜗杆的带动下，蜗轮和推块一起顺时针转动；

步骤3：推块的悬臂上的第一顶尖压缩弹簧，弹簧的另一端推动拨块绕轴心顺时针转动；

步骤4：拨块推动摇臂卡爪绕销轴向驻车齿轮的圆心旋转，当摇臂卡爪顶住驻车齿轮的齿根时停止旋转，锁止动作完成；

步骤5：通过电机带动蜗杆反向旋动，在蜗杆的带动下，蜗轮和推块一起逆时针转动；

步骤6：推块的后端的限位突起部推动拨块逆时针转动，拨块解除对摇臂卡爪的推力，摇臂卡爪在扭簧的作用下逆时针转动，从驻车齿轮中脱出，当推块的悬臂接触到变速器壳体的限位面时停止转动，解锁动作完成。

9.根据权利要求8所述的辅助驻车方法，其特征在于，所述步骤(4)中，当摇臂卡爪不能嵌入驻车齿轮的齿槽内时，推块旋转，压缩弹簧，弹簧蓄力，当车辆滑动时，驻车齿轮随AMT/EMT变速箱的输入轴或输出轴转动，当摇臂卡爪的爪头对准驻车齿轮的齿根时，弹簧推动拨块将摇臂卡爪卡入驻车齿轮，锁止动作完成。

10.根据权利要求8所述的辅助驻车方法，其特征在于，所述步骤(4)中，当锁止动作完成时，推块的后端的限位突起部顶住拨块的第一增径部的一端；所述步骤(6)中，当解锁动作完成时，扭簧依然处于受压状态，弹簧处于自然长度。