CN106838305A - 一种自动变速器的驻车机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动变速器的驻车机构，包括棘轮、棘爪、回转轴和轴套，其中，棘爪一端与棘轮相配合，棘爪另一端为回转轴支架，回转轴支架和轴套套设于回转轴上，回转轴支架上远离轴套的一侧设置有矩形槽，矩形槽内设置有可滑动的第一滑块，回转轴支架上靠近轴套的一侧设置有滑动槽，轴套可在驱动装置驱动下沿回转轴滑动，并卡入滑动槽中，回转轴支架和轴套用于限制回转轴沿棘爪作用力方向的移动。当车辆发生溜坡或移动时，使轴套脱离出滑动槽，会解除对回转轴沿棘爪作用力方向移动的限制，从而使棘轮与棘爪间的作用力大幅减小，使棘爪在扭簧的作用下顺利脱出，克服了棘轮与棘爪间的摩擦力过大导致的棘爪难以脱出的问题。

Description

一种自动变速器的驻车机构

技术领域

本发明涉及车辆传动系统技术领域，尤其涉及一种自动变速器的驻车机构。

背景技术

目前，汽车已经发展成为人们出行必不可少的交通工具。汽车变速器根据换档方式的不同分为手动和自动变速器。自动变速器由于使用方便，已经是变速器发展的一种趋势，越来越受到人们的欢迎。自动变速器一般安装在车辆的发动机与传动轴之间，通过电控信号自动改变传动比，扩大车辆驱动力和速度的变化范围，以适应经常变化的行驶条件。为防止停车时出现任何车轮转动，所有的该类变速器都会设置驻车机构，以实现锁止变速器。

就目前自动变速器上使用的驻车机构而言，基本上都是依靠棘爪驻入棘轮两齿之间，来锁止变速器，完成驻车功能。在驻车机构驻入与脱出的过程中，棘轮与棘爪会不可避免的产生摩擦。驻车机构最基本的功能是要阻止车辆的移动，由于车辆质量、惯性较大，受到变速器自身大小的限制、棘轮的大小受限，故作用在棘轮与棘爪上的作用力很大，彼此之间的摩擦力也会很大。那么棘轮与棘爪经过一定时间的使用后，接触面会逐渐磨损，且磨损的表面将导致接触面更加严重的磨损，粗糙甚至有划痕的表面的摩擦系数将成倍增加。在特殊情况下，如坡道驻车时，将导致驻入、脱出困难，甚至无法驻入或脱出，即发生驻车机构失效的情况。

综上所述，研制一种能够解决棘轮与棘爪之间摩擦力过大、方便棘爪驻入或脱出棘轮的驻车机构是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动变速器的驻车机构，以解决棘轮与棘爪间摩擦力过大及棘爪驻入或脱出棘轮困难的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种自动变速器的驻车机构，包括：

棘轮、棘爪，所述棘爪一端与所述棘轮相配合，所述棘爪另一端为回转轴支架；所述回转轴支架一侧设置有矩形槽，所述矩形槽内设置有可滑动的第一滑块，所述回转轴支架另一侧设置有与所述矩形槽相连通的滑动槽；

回转轴，其穿设于所述第一滑块和滑动槽中，且所述回转轴可在所述滑动槽内沿棘爪的作用力方向滑动；

轴套，其套设于靠近所述滑动槽一侧的所述回转轴上，所述轴套可在驱动装置的驱动下沿所述回转轴滑动，并卡入所述滑动槽内，所述轴套的卡入端与所述滑动槽相适配。

作为优选，所述矩形槽内还设置有第一弹簧，所述第一滑块的上下两端与所述矩形槽的内侧面相接触，所述第一滑块的左右两端分别与所述第一弹簧的一端相连，所述第一弹簧的另一端与所述矩形槽的内侧面相连。

作为优选，所述第一滑块包括两部分，所述两部分均呈“凹”字形，所述两部分拼接形成“回”字形，中间形成套设所述回转轴的圆柱孔。

作为优选，所述第一滑块为整体的矩形滑块，所述矩形滑块中部开设有套设所述回转轴的圆柱孔。

作为优选，所述滑动槽包括相连通的圆柱形槽和椭圆形槽，所述圆柱形槽用于容纳所述轴套的卡入端，所述回转轴可沿所述椭圆形槽的长径方向滑动。

作为优选，所述棘轮包括：

外齿环，其外圆面设置有棘轮齿，其内圆面设置有若干第一凹槽；

保持架，其设置于所述外齿环内，并可相对于所述外齿环转动，其外圆面设置有与所述第一凹槽数量相等的第二凹槽；

第二弹簧和第二滑块，所述第二弹簧设置于所述第二凹槽内，所述第二滑块的下端与所述第二弹簧相连，所述第二滑块的上端伸出所述第二凹槽并位于所述第一凹槽内，所述第二滑块可跟随所述保持架沿所述第一凹槽滑动。

作为优选，所述第一凹槽为弧形槽，所述第二滑块的上端为弧形面。

本发明的有益效果：

本发明提供一种自动变速器的驻车机构，包括棘轮、棘爪、回转轴和轴套，其中，棘爪一端与棘轮相配合，棘爪另一端为回转轴支架，回转轴支架和轴套套设于回转轴上，回转轴支架上远离轴套的一侧设置有矩形槽，矩形槽内设置有可滑动的第一滑块，回转轴支架上靠近轴套的一侧设置有滑动槽，轴套可在驱动装置驱动下沿回转轴滑动，并卡入滑动槽中，回转轴支架和轴套用于限制回转轴沿棘爪作用力方向的移动。当车辆发生溜坡或移动时，车辆自身重力沿坡道方向的分力全部作用在棘轮与棘爪上，若此时使轴套脱离出滑动槽，则会解除对回转轴沿棘爪作用力方向移动的限制，从而使棘轮与棘爪间的作用力大幅减小，使棘爪在扭簧的作用下顺利脱出，克服了车辆发生溜坡或移动时，棘轮与棘爪间的摩擦力过大导致的棘爪难以脱出的问题。

附图说明

图1是本发明提供的自动变速器的驻车机构的结构示意图一；

图2是本发明提供的自动变速器的驻车机构的结构示意图二；

图3是本发明提供的棘爪的结构示意图一；

图4是本发明提供的棘爪的结构示意图二；

图5是本发明提供的棘爪的结构示意图三；

图6是本发明提供的棘轮的结构示意图。

图中：

1-棘轮；2-棘爪；3-回转轴；4-扭簧；5-轴套；

11-外齿环；12-保持架；13-第二滑块；14-第二弹簧；

21-回转轴支架；211-滑动槽；211a-圆柱形槽；211b-椭圆形槽；212-矩形槽；213-第一滑块；214-第一弹簧。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图6所示，本发明提供一种自动变速器的驻车机构，包括棘轮1、棘爪2、回转轴3、扭簧4和轴套5，其中：

棘爪2一端与棘轮1相配合，可以驻入棘轮1的两齿之间，棘爪2另一端为回转轴支架21，回转轴支架21远离轴套5的一侧设置有矩形槽212，矩形槽212内设置有可沿矩形槽212滑动的第一滑块213，该第一滑块213上设置有套设回转轴3的圆柱孔，第一滑块213的上下两端与矩形槽212的内侧面相接触，第一滑块213的左右两端分别与第一弹簧214的一端相连，第一弹簧214的另一端与矩形槽212的内侧面相连；参见图4，第一滑块213可以包括两部分，该两部分均呈“凹”字形，将该两部分拼接形成“回”字形，中间形成容纳回转轴3的圆柱孔，或者，参见图5，第一滑块213为整体的矩形滑块，该矩形滑块中部开设有容纳回转轴3的圆柱孔；

回转轴支架21靠近轴套5的一侧设置有套设回转轴3的滑动槽211，该滑动槽211与上述矩形槽212相连通，在本实施例中，滑动槽211包括相连通的圆柱形槽211a和椭圆形槽211b，圆柱形槽211a用于容纳轴套5的卡入端，椭圆形槽211b的长径大于回转轴3的直径；回转轴3依次穿过上述第一滑块213上的圆柱孔、以及滑动槽211，并且回转轴3可沿椭圆形槽211b的长径方向滑动，即回转轴3可在滑动槽211内沿棘爪2的作用力方向滑动；扭簧4套设在回转轴3上，且扭簧4的一端搭在棘爪2上，另一端搭在自动变速器的壳体上，扭簧4所产生的扭力在棘爪2驻入时起阻碍作用，在棘爪2脱出时起推动作用；

轴套5套设于靠近滑动槽211一侧的回转轴3上，轴套5可在驱动装置的驱动下沿回转轴3滑动，并卡入滑动槽211内，轴套5的卡入端与滑动槽211相适配，为了保证轴套5整体的美观性和安全性，轴套5的两端部做了倒角处理，相应的，滑动槽211内对应轴套5的倒角处设置有圆锥形台；

当轴套5与滑动槽211分离时，回转轴3可在滑动槽211内沿棘爪2的作用力方向移动，同时带动第一滑块213沿矩形槽212移动，第一弹簧214被压缩或拉伸，对第一滑块213的移动起缓冲作用，还起到使第一滑块213回复原位的作用；当轴套5在驱动装置的作用下卡入滑动槽211时，回转轴3在滑动槽211内沿棘爪2作用力方向的移动被限制。

当车辆发生溜坡或移动时，撤回棘爪2的传动作用力，车辆自身重力沿坡道方向的分力全部作用在棘轮1与棘爪2上，若此时使轴套5在驱动装置的作用下脱离出滑动槽211，则棘爪2不仅可以沿回转轴3转动，还能随回转轴3沿棘爪2的作用力方向移动，从而棘轮1与棘爪2间的作用力得到大幅减小，使棘爪2在扭簧4的作用下可以顺利脱出。克服了车辆在发生溜坡或移动时，棘轮1与棘爪2间的摩擦力过大导致的棘爪2难以脱出的问题。

更进一步的，在本实施例中，棘轮1包括外齿环11、保持架12、第二弹簧14和第二滑块13，其中，外齿环11的外圆面设置有棘轮齿，其内圆面设置有若干第一凹槽；保持架12设置于外齿环11内，并可相对外齿环11转动，其外圆面设置有与第一凹槽数量相等的第二凹槽，其中部开设有与输出轴连接配合的花键孔；第二弹簧14设置于第二凹槽内，第二滑块13的下端与第二弹簧14相连，第二滑块13的上端伸出第二凹槽并位于第一槽内，第二滑块13可跟随保持架12沿第一凹槽滑动。

为了增大第二滑块13与第一凹槽之间滑动的顺畅度，将第一凹槽设置为弧形槽，将第二滑块13的上端设置为弧形面。

棘爪2驻入棘轮1的过程如下：

轴套5在驱动装置的作用下沿回转轴3滑动并卡入滑动槽211中，此时回转轴3只能绕自身轴线转动，同时棘爪2在传动作用力下驻入棘轮1的两齿之间。在一般的结构中，当棘爪2在驻入过程中接触到棘轮1齿顶时，在车辆不发生前后移动的情况下是不能驻入的，而在本发明中，棘轮1的外齿环11与保持架12之间可相对转动一定的角度，因此在车辆不发生前后移动的情况下增大了棘爪2驻入棘轮1的概率。

棘爪2脱出棘轮1的过程如下：

1)车辆未发生溜坡或移动的情况下，棘爪2的传动作用力被撤回，若轴套5保持在卡入滑动槽211的状态，则棘爪2可相对回转轴3转动，因未发生溜坡或移动，故棘轮1与棘爪2间的相互作用力较小，且棘轮1的外齿环11可相对保持架12转动，所以棘爪2在扭簧4的作用下可以顺利脱出；若轴套5在驱动装置的作用下脱离出滑动槽211，则棘爪2不仅可以相对回转轴3转动，还能随回转轴3沿棘爪2的作用力方向移动，可以使棘爪2更加顺利的脱出；

2)车辆发生溜坡或移动的情况下，棘爪2的传动作用力被撤回，车辆自身重力沿坡道方向的分力全部作用在棘轮1与棘爪2上，棘轮1的第二滑块13转动到达外齿环11第一凹槽的行程尽头，此时，若使轴套5在驱动装置的作用下脱离出滑动槽211，则棘爪2不仅可以沿回转轴3转动，还能随回转轴3沿棘爪2的作用力方向移动，从而棘轮1与棘爪2间的作用力得到大幅减小，使棘爪2在扭簧4的作用下可以顺利脱出。克服了车辆在发生溜坡或移动时，棘轮1与棘爪2间的摩擦力过大导致的棘爪2难以脱出的问题。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动变速器的驻车机构，其特征在于，包括：

棘轮、棘爪，所述棘爪一端与所述棘轮相配合，所述棘爪另一端为回转轴支架；所述回转轴支架一侧设置有矩形槽，所述矩形槽内设置有可滑动的第一滑块，所述回转轴支架另一侧设置有与所述矩形槽相连通的滑动槽；

回转轴，其穿设于所述第一滑块和滑动槽中，且所述回转轴可在所述滑动槽内沿所述棘爪的作用力方向滑动；

轴套，其套设于靠近所述滑动槽一侧的所述回转轴上，所述轴套可在驱动装置的驱动下沿所述回转轴滑动，并卡入所述滑动槽内，所述轴套的卡入端与所述滑动槽相适配。

2.根据权利要求1所述的自动变速器的驻车机构，其特征在于，所述矩形槽内还设置有第一弹簧，所述第一滑块的上下两端与所述矩形槽的内侧面相接触，所述第一滑块的左右两端分别与所述第一弹簧的一端相连，所述第一弹簧的另一端与所述矩形槽的内侧面相连。

3.根据权利要求1所述的自动变速器的驻车机构，其特征在于，所述第一滑块包括两部分，所述两部分均呈“凹”字形，所述两部分拼接形成“回”字形，中间形成套设所述回转轴的圆柱孔。

4.根据权利要求1所述的自动变速器的驻车机构，其特征在于，所述第一滑块为整体的矩形滑块，所述矩形滑块中部开设有套设所述回转轴的圆柱孔。

5.根据权利要求1所述的自动变速器的驻车机构，其特征在于，所述滑动槽包括相连通的圆柱形槽和椭圆形槽，所述圆柱形槽用于容纳所述轴套的卡入端，所述回转轴可沿所述椭圆形槽的长径方向滑动。

6.根据权利要求1所述的自动变速器的驻车机构，其特征在于，所述棘轮包括：

外齿环，其外圆面设置有棘轮齿，其内圆面设置有若干第一凹槽；

保持架，其设置于所述外齿环内，并可相对于所述外齿环转动，其外圆面设置有与所述第一凹槽数量相等的第二凹槽；

第二弹簧和第二滑块，所述第二弹簧设置于所述第二凹槽内，所述第二滑块的下端与所述第二弹簧相连，所述第二滑块的上端伸出所述第二凹槽并位于所述第一凹槽内，所述第二滑块可跟随所述保持架沿所述第一凹槽滑动。

7.根据权利要求6所述的自动变速器的驻车机构，其特征在于，所述第一凹槽为弧形槽，所述第二滑块的上端为弧形面。