CN107327518A - 驻车机构以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驻车机构以及车辆。该驻车机构包括壳体、驻车齿轮、驻车摆臂、驻车齿条、吸能装置和驱动装置，驻车齿轮具有驻车齿轮轮齿，驻车摆臂可转动地设置在壳体上，驻车齿条随驻车摆臂转动以靠近或远离驻车齿轮，驻车齿条可沿自身长度方向移动，驻车齿条上设置有驻车齿条轮齿，驻车齿条、驻车摆臂和驻车摆臂轴均为多个且一一对应，吸能装置用于吸收冲击能量，驱动装置设置成用于驱动多个驻车摆臂同步动作。根据本发明的驻车机构，通过改进驻车齿轮与驻车齿条的齿顶结构，并利用驻车齿条的可移动特性，解决了驻车齿条与驻车齿轮的轮齿干涉问题，通过设置吸能装置，又能吸收驻车齿轮与驻车齿条啮合过程中的冲击能量，获得理想的驻车效果。

Description

驻车机构以及车辆

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种驻车机构以及车辆。

背景技术

目前，多种车型上已装备自动驻车机构，最具代表性的结构是棘轮棘杆锥轮式。其驻车原理是棘杆摆动，棘杆的单棘齿进入棘轮齿槽中，然后锥轮挤住即锁死棘杆使棘齿卡住棘轮不能转动，达到驻车的目的。但是这种结构存在三大问题：

(1)棘轮与棘齿易出现不对齿现象，驻车时不能确保棘齿准确进入齿槽。

(2)车辆在低速驻车，由于棘轮是运动状态，棘齿进入齿槽时必定发生撞击。

(3)驱动棘杆摆动的零件是锥轮，棘齿进入齿槽后，锥轮塞在棘杆和壳体之间，锥轮易损坏且导致锥轮很难拉出。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种驻车机构，可以改善不对齿现象。

本发明还提出了一种具有上述驻车机构的车辆。

根据本发明实施例的驻车机构包括：壳体；驻车齿轮，所述驻车齿轮具有驻车齿轮轮齿；驻车摆臂，所述驻车摆臂绕驻车摆臂轴可转动地设置在所述壳体上；驻车齿条，所述驻车齿条设置在所述驻车摆臂上且随所述驻车摆臂转动以靠近或远离所述驻车齿轮，所述驻车齿条相对于所述驻车摆臂可沿所述驻车齿条的长度方向移动，所述驻车齿条上设置有用于与所述驻车齿轮轮齿啮合的驻车齿条轮齿，多个所述驻车齿条轮齿沿所述长度方向排列，其中所述驻车齿条、所述驻车摆臂和所述驻车摆臂轴均为多个且一一对应，多个所述驻车齿条沿着所述驻车齿轮的周向分布；吸能装置，所述吸能装置与所述驻车齿条配合以吸收在所述驻车齿轮轮齿与所述驻车齿条轮齿啮合过程中的冲击能量；驱动装置，所述驱动装置设置成用于驱动多个所述驻车摆臂同步动作。

根据本发明实施例的驻车机构，通过改进驻车齿轮轮齿与驻车齿条轮齿的齿顶结构，并利用驻车齿条的可移动特性，能够解决驻车齿条与驻车齿轮的轮齿干涉问题，同时通过设置吸能装置，又能吸收驻车齿轮轮齿与驻车齿条轮齿啮合过程中的冲击能量，使车辆获得理想的驻车效果，有利于提升车辆的安全性能和用户体验。此外，设置多个驻车齿条，可以提高驻车锁紧力，多个驻车齿条轮流与驻车齿轮啮合，可以提高驻车的可靠性，从而获得更好的驻车锁止效果。

具体地，所述驻车齿条包括：齿条本体和与所述齿条本体相连的滑动部，所述滑动部沿所述长度方向可滑动地设置在所述驻车摆臂上。

进一步地，所述驻车摆臂上设置有滑槽，所述滑槽沿所述长度方向延伸，所述滑动部设置在所述滑槽内。

具体地，所述驻车摆臂包括：摆臂本体和摆臂堵块，所述滑槽的远离所述驻车摆臂轴的一端敞开，所述摆臂堵块封堵在所述滑槽的敞开端处。

根据本发明的一些实施例，所述驻车摆臂具有驱动端和滑动端，所述驱动端适于由所述驱动装置驱动，所述滑动端适于在所述壳体上的滑座上滑动，所述滑座上设置有滑动曲面，所述滑动曲面是以所述驻车摆臂轴为中心轴线的一段圆弧面；

所述驻车摆臂包括：摆臂本体和摆臂堵块，所述滑槽的远离所述驻车摆臂轴的一端敞开，所述摆臂堵块封堵在所述滑槽的敞开端处；

所述摆臂堵块具有滑动型面，所述滑动型面与所述滑动曲面面面贴合。

具体地，所述吸能装置包括：弹簧组件，所述弹簧组件在所述驻车齿条相对所述驻车摆臂移动时通过弹性变形以吸收所述冲击能量。

进一步地，所述弹簧组件包括：第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别设置在所述驻车齿条的两端。

进一步地，所述驻车齿条包括：齿条本体和与所述齿条本体相连的滑动部，所述滑动部沿所述长度方向可滑动地设置在所述驻车摆臂上，所述驻车摆臂上设置有滑槽，所述滑槽沿所述长度方向延伸，所述滑动部设置在所述滑槽内；

所述驻车摆臂包括：摆臂本体和摆臂堵块，所述滑槽的远离所述驻车摆臂轴的一端敞开，所述摆臂堵块封堵在所述滑槽的敞开端处；

其中所述第一弹簧位于所述滑动部的上端以及所述滑槽的内顶壁之间，所述第二弹簧位于所述滑动部的下端与所述摆臂堵块之间。

可选地，所述摆臂堵块上具有堵块凸起，所述堵块凸起伸入到所述滑槽的敞开端，所述第二弹簧位于所述滑动部的下端与所述堵块凸起之间。

可选地，所述驻车齿条为两个。

进一步地，其中一个所述驻车齿条上的所述驻车齿条轮齿的齿顶面与所述驻车齿轮轮齿的齿顶面相对，另外一个所述驻车齿条上的所述驻车齿条轮齿的齿顶面与所述驻车齿轮的齿槽相对。

具体地，所述驱动装置包括：螺杆，所述螺杆上设置有螺旋方向相反的第一螺纹和第二螺纹；第一螺母和第二螺母，所述第一螺母与所述第一螺纹连接，所述第二螺母与所述第二螺纹连接，所述第一螺母和所述第二螺母在所述螺杆旋转时同向同速或背向同速移动，其中所述第一螺母和所述第二螺母与两个所述驻车摆臂对应以驱动两个所述驻车摆臂同时向靠近或远离所述驻车齿轮的方向摆动。

进一步地，所述驱动装置还包括：驱动电机，所述驱动电机与所述螺杆相连。

可选地，所述驻车摆臂具有驱动端和滑动端，所述滑动端适于在所述壳体上的滑座上滑动，所述驻车摆臂的驱动端设置有驱动凹槽，所述第一螺母和所述第二螺母中的每一个上均固定有耳销，所述耳销位于所述驱动凹槽内。

可选地，所述螺杆上设置有凸台，所述壳体上设置有压块，所述压块上设置有夹持槽，所述凸台由所述夹持槽可转动地夹持以限制所述螺杆轴向移动。

根据本发明的一些实施例，所述第一螺母上设置有解锁到位检测板，所述第二螺母上设置有锁止到位检测板，所述壳体上固定有与所述解锁到位检测板配合的解锁到位霍尔接近开关以及与所述锁止到位检测板配合的锁止到位霍尔接近开关。

根据本发明另一方面实施例的车辆，包括上述的驻车机构。

可选地，所述壳体为所述驻车机构的单独壳体；或者所述壳体为所述车辆的变速器的壳体；或者所述壳体为固定连接于所述车辆的变速器的壳体上的固定座或固定块。

可选地，所述驻车齿轮固定在所述车辆的传动系统的输入轴或中间轴上。

可选地，所述车辆为纯电动车辆。

附图说明

图1是驻车机构的示意图；

图2是驻车齿条与驻车摆臂的局部放大图的示意图；

图3是驱动装置的示意图；

图4是驻车制动的第一阶段的示意图；

图5是驻车制动的第二阶段的示意图；

图6是驻车制动的第三阶段的示意图；

图7是驻车齿轮与驻车齿条中心距过大的啮合线示意图；

图8是驻车制动的第四阶段的示意图；

图9是驻车制动的第五阶段的示意图；

图10是解锁的示意图；

图11是解锁完成的示意图。

附图标记：

驻车机构100、壳体1、滑座11、滑动曲面111、压块12、驻车齿轮2、驻车齿轮轮齿21、驻车摆臂3、滑槽31、摆臂本体32、摆臂堵块33、滑动型面331、堵块凸起332、驱动凹槽34、驻车齿条4、驻车齿条轮齿41、齿条本体42、滑动部43、吸能装置5、第一弹簧51、第二弹簧52、驱动装置6、螺杆61、第一螺纹611、第二螺纹612、凸台613、第一螺母62、第二螺母63、驱动电机64、耳销65、解锁到位检测板66、锁止到位检测板67、解锁到位霍尔接近开关68、锁止到位霍尔接近开关69、驻车摆臂轴7、平键8、固定套9、安装架20。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1-图11详细描述根据本发明实施例的驻车机构100。

参照图1所示，根据本发明实施例的驻车机构100可以包括壳体1、驻车齿轮2、驻车摆臂3、驻车齿条4、吸能装置5以及驱动装置6。

结合图2所示，驻车齿轮2具有驻车齿轮轮齿21，可选地，驻车齿轮轮齿21的齿形为渐开线。驻车齿轮2与车轮联动，在驻车齿轮2被锁死时，车轮也将被间接锁死，实现驻车目的。

在具体实施例中，驻车摆臂轴7与壳体1相固定，驻车摆臂3绕驻车摆臂轴7可转动地设置在壳体1上。

驻车齿条4设置在驻车摆臂3上，且驻车齿条4可以随驻车摆臂3转动以靠近或远离驻车齿轮2，以图1中的左侧驻车摆臂3为例，当左侧驻车摆臂3逆时针转动时，驻车齿条4靠近驻车齿轮2，当左侧驻车摆臂3顺时针转动时，驻车齿条4远离驻车齿轮2。

驻车齿条4相对于驻车摆臂3可沿驻车齿条4的长度方向移动，如图2中箭头所示方向，由此有利于解决驻车齿条4与驻车齿轮2的干涉问题。优选地，驻车齿条4为标准齿形角的齿条，驻车齿条4上设置有用于与驻车齿轮轮齿21啮合的驻车齿条轮齿41，换言之，每相邻两个驻车齿轮轮齿21之间形成有一个齿槽，驻车时，驻车齿条轮齿41适于配合在该齿槽内，以限制驻车齿轮2的转动，完成驻车操作。

当驻车齿条轮齿41的齿顶与驻车齿轮轮齿21的齿顶相对时，由于驻车齿条4可沿自身长度方向移动，由此可使驻车齿条轮齿41配合在驻车齿轮2的齿槽内，以解决驻车齿条轮齿41与驻车齿轮齿槽的不对齿问题。

进一步地，多个驻车齿条轮齿41沿长度方向排列，驻车齿条4轮的排列方向与驻车齿条4的节线平行。

在具体实施例中，驻车齿条轮齿41的齿顶、驻车齿轮轮齿21的齿顶可以都制作成小圆弧状，而不是传统的平面结构，例如驻车齿条轮齿41的齿顶面为外凸的弧形，这样，即使当驻车齿条轮齿41的齿顶与驻车齿轮轮齿21的齿顶接触后，驻车齿条轮齿41与驻车齿轮轮齿21也可以发生滑动，而不会发生齿顶齿的现象。

换言之，驻车齿轮2旋转到任意角度时，驻车齿条4与驻车齿轮2啮合时都不会发生齿顶齿的现象，从而有效解决了驻车过程中，驻车齿条4与驻车齿轮2的干涉问题。

此外，通过驻车齿条4设计成可滑动的形式，即使驻车齿条轮齿41的齿顶、驻车齿轮轮齿21的齿顶相对，也可以通过驻车齿条4自身的移动，使驻车齿轮轮齿21与驻车齿条轮齿41啮合，从而进一步解决了驻车齿条4与驻车齿轮2的干涉问题。换言之，驻车齿条轮齿41滑入驻车齿轮齿槽的过程近似齿条与齿轮的啮合，在轮齿滑齿槽和进入啮合的过程中，驻车齿条4沿驻车摆臂3的滑槽31滑动，见图2中箭头所示。这一滑动动作进一步解决了不对齿问题，实现了驻车齿条轮齿41与驻车齿轮齿槽的自动对槽。

简而言之，通过将驻车齿轮轮齿21、驻车齿条轮齿41的齿顶均设计成小圆弧状，解决了驻车过程中驻车齿条4与驻车齿轮2的轮齿干涉问题，同时利用驻车齿条4的可移动特性，进一步优化了驻车齿条4与驻车齿轮2的轮齿干涉问题。

在本发明的一些实施例中，驻车齿条4、驻车摆臂3和驻车摆臂轴7均为多个且一一对应，多个驻车齿条4沿着驻车齿轮2的周向分布。这样，通过设置多组驻车齿条4和驻车摆臂3，能够使驻车齿条4更好地与驻车齿轮2啮合锁止，同时驻车力也将由多组共同分担，防止单组受力过大而损毁，从而提高驻车稳定性。

例如在图1的示例中，驻车齿条4、驻车摆臂3和驻车摆臂轴7均为两个且一一对应，两个驻车摆臂3相对于驻车齿轮2镜像布置，两个驻车齿条4沿驻车齿轮2的周向间隔开分布。由此，有利于节省成本，且结构相对简单，布置方便。

需要指出的是，虽然两个驻车摆臂3镜像布置，但驻车摆臂3的设计造型并非使两个驻车齿条4正对称，其作用是从设计上避免两个驻车齿条4同时与驻车齿轮2啮合，但本发明不限于此。

在本发明的一些优选的实施例中，采用多个驻车齿条4并让它们轮流进入啮合状态，由此可以保证制动时至少有一个驻车齿条4能够立刻与驻车齿轮2啮合，有利于提高驻车的可靠性，从而获得理想的驻车效果。这种非对称啮合形式设计，还有利于减小驻车机构100的整体尺寸。

设置多个驻车齿条4，可以提高驻车时驻车齿条4与驻车齿轮2之间的锁紧力，从而获得更好的驻车效果。此外，多个驻车齿条4轮流与驻车齿轮2啮合，可以提高驻车的可靠性，从而获得更好的驻车锁止效果。

吸能装置5与驻车齿条4配合，吸能装置5可用于吸收在驻车齿轮轮齿21与驻车齿条轮齿41啮合过程中的冲击能量。吸能装置5可以设置在驻车齿条4的长度方向上。驻车过程中，当驻车齿轮轮齿21的齿顶与驻车齿条轮齿41的齿顶相对而导致驻车齿条4沿自身长度方向移动时，吸能装置5可以吸收一部分冲击能量，从而有利于降低噪音，提升了车辆的吸能、降噪、防冲击性能，进而有利于提升整车的NVH性能。

驱动装置6设置成用于驱动多个驻车摆臂3同步动作，从而保证多个驻车齿条4轮流与驻车齿轮2啮合，以提高驻车的可靠性，进而获得更好的驻车锁止效果。通过设置驱动装置6，可以使驻车机构100的驻车操作和解锁操作省时省力。

下面以图1为例简述驻车机构100的运动过程：

当驱动装置6驱动驻车摆臂3朝靠近驻车齿轮2的方向摆动时，驻车齿条4将与驻车齿轮2啮合，以实现驻车，当驱动装置6驱动驻车摆臂3朝远离驻车齿轮2的方向摆动时，驻车齿条4将与驻车齿轮2分离，以实现车辆的解锁。

根据本发明实施例的驻车机构100，通过改进驻车齿轮轮齿21与驻车齿条轮齿41的齿顶结构，并利用驻车齿条4的可移动特性，能够解决驻车齿条4与驻车齿轮2的轮齿干涉问题，同时通过设置吸能装置5，又能吸收驻车齿轮轮齿21与驻车齿条轮齿41啮合过程中的冲击能量，使车辆获得理想的驻车效果，有利于提升车辆的安全性能和用户体验。此外，设置多个驻车齿条4，可以提高驻车锁紧力，多个驻车齿条4轮流与驻车齿轮2啮合，可以提高驻车的可靠性，从而获得更好的驻车锁止效果。

下面结合图1-图2详细描述驻车齿条4与驻车齿轮2。

具体地，如图1-图2所示，驻车齿条4可以包括齿条本体42和滑动部43，驻车齿条轮齿41设置在齿条本体42上，驻车齿条轮齿41的齿顶面可以为外凸的弧形，滑动部43与齿条本体42相连，且滑动部43沿长度方向可滑动地设置在驻车摆臂3上。

进一步地，驻车摆臂3上设置有滑槽31，滑槽31沿长度方向延伸，滑动部43设置在滑槽31内，滑动部43可沿滑槽31的长度方向滑动，滑槽31可以为滑动部43的运动起导向作用。

滑动部43与齿条本体42之间设置有连接部，连接部可以使滑动部43与齿条本体42平行地间隔开。

具体地，驻车摆臂3可以包括摆臂本体32和摆臂堵块33，滑槽31的远离驻车摆臂轴7的一端敞开(例如图1中的下端)，摆臂堵块33封堵在滑槽31的敞开端处，由此在滑槽31内形成一个封闭区域，滑动部43可滑动地设置在该封闭区域内。

在本发明的一些实施例中，驻车摆臂3具有驱动端(如图1中的上端)和滑动端(如图1中的下端)，驱动端适于由驱动装置6驱动，驻车摆臂3的驱动端设置有驱动凹槽34，驱动端位于驻车摆臂3的上端，驻车摆臂轴7连接驻车摆臂3的中部区域，滑动端位于驻车摆臂3的下端，滑动端适于在壳体1上的滑座11上滑动，滑座11可以为驻车摆臂3的转动起限位、导向作用。

进一步地，滑座11上设置有滑动曲面111，滑动曲面111是以驻车摆臂轴7为中心轴线的一段圆弧面。摆臂堵块33具有滑动型面331，滑动型面331与滑动曲面111面面贴合。换言之，滑动型面331与滑动曲面111的曲率半径相等，由此保证，滑动型面331与滑动曲面111时刻面面贴合。

在本发明的一些优选的实施例中，可以在驻车机构100上设置吸能装置5，以提升车辆的NVH性能，当然在一些可选的实施例中，也可以不设置吸能装置5。下面结合图1-图2详细描述吸能装置5。

具体地，吸能装置5可以包括弹簧组件，弹簧组件在驻车齿条4相对驻车摆臂3移动时通过弹性变形以吸收冲击能量。

进一步地，弹簧组件可以包括第一弹簧51和第二弹簧52，第一弹簧51和第二弹簧52分别设置在驻车齿条4的两端。在图1的具体示例中，第一弹簧51设置在驻车齿条4的上端，第二弹簧52设置在驻车齿条4的下端。当驻车齿条4的滑动部43沿滑槽31向上滑动时，第一弹簧51被压缩，第二弹簧52逐渐处于防松状态，当驻车齿条4的滑动部43沿滑槽31向下滑动时，第二弹簧52被压缩，第一弹簧51逐渐处于防松状态。

驻车齿条4的两端均设置弹簧，弹簧组件除了能吸收两个方向的冲击能量外，还具备使驻车齿条4自动回位的功能，换言之，当推动驻车齿条4的力消失时，驻车齿条4在第一弹簧51和第二弹簧52的作用下，将自动回到滑槽31的中间位置。驻车齿条4与驻车摆臂3的局部放大图如图2所示。

具体地，第一弹簧51和第二弹簧52分别位于驻车齿条4的滑动部43的两端。其中第一弹簧51位于滑动部43的上端以及滑槽31的内顶壁之间，第二弹簧52位于滑动部43的下端与摆臂堵块33之间。

具体而言，摆臂堵块33上具有堵块凸起332，如图2所示，堵块凸起332伸入到滑槽31的敞开端，第二弹簧52位于滑动部43的下端与堵块凸起332之间。堵块凸起332的外径可以与滑槽31的内径相等，以便于摆臂堵块33与摆臂本体32更好地装配。

可选地，第一弹簧51和第二弹簧52的构造相同，由此，可以保证当驻车齿条4与驻车齿轮2不啮合时，在驻车齿条4在第一弹簧51和第二弹簧52的作用下，会自动回到滑槽31的中间位置。

在一些未示出的实施例中，滑槽31为封闭式滑槽31，滑动部43在滑槽31内将滑槽31分为彼此独立的第一油腔和第二油腔，第一油腔和第二油腔通过设置在滑动部43上的油液连通孔进行连通。油液连通孔可以构造为阻尼孔。当驻车齿条4的滑动部43沿滑槽31滑动时，油液被压缩以吸收冲击能量，从而起到吸能、降噪、防冲击的作用。此外，当驻车齿条4与驻车齿轮2不啮合时，在第一油腔和第二油腔内的油液作用下，驻车齿条4能够回到滑槽31的中间位置。

下面结合图1详细描述两个驻车齿条4。

在图1的实施例中，驻车齿条4为两个，两个驻车齿条4相对地分布在驻车齿轮2的两侧。

进一步地，其中一个驻车齿条4上的驻车齿条轮齿41的齿顶面与驻车齿轮轮齿21的齿顶面相对，另外一个驻车齿条4上的驻车齿条轮齿41的齿顶面与驻车齿轮2的齿槽相对。

由图1可以看到，采用两个驻车齿条4并让它们轮流进入啮合状态，右侧驻车齿条轮齿41的齿顶与驻车齿轮轮齿21的齿顶相接触的话，左侧驻车齿条轮齿41的齿顶与驻车齿轮2的齿槽正好相对，由此可以保证制动时至少有一个驻车齿条4能够立刻与驻车齿轮2啮合，有利于提高驻车的可靠性，从而获得理想的驻车效果。

下面结合图1-图3详细描述驱动装置6。

具体地，如图1、图3所示，驱动装置6可以包括螺杆61、第一螺母62和第二螺母63，螺杆61上设置有螺旋方向相反的第一螺纹611和第二螺纹612，第一螺母62与第一螺纹611连接，第二螺母63与第二螺纹612连接，第一螺母62和第二螺母63在螺杆61旋转时同向(向靠近彼此的方向)同速或背向(向远离彼此的方向)同速移动，其中第一螺母62和第二螺母63与两个驻车摆臂3对应，由此可以驱动两个驻车摆臂3同时向靠近或远离驻车齿轮2的方向摆动。例如在一些实施例中，当螺杆61正转时，第一螺母62和第二螺母63背向同速移动，两个驻车摆臂3向靠近驻车齿轮2的方向摆动。当螺杆61反转时，第一螺母62和第二螺母63向靠近彼此的方向同速移动，两个驻车摆臂3向远离驻车齿轮2的方向摆动。

第一螺纹611和第二螺纹612旋向相反，由此保证了当螺杆61转动时，第一螺母62和第二螺母63的运动方向相反，即保证了两个驻车摆臂3可以同时靠近彼此或同时远离彼此，进而保证了两个驻车齿条4能够同时靠近驻车齿轮2或同时远离驻车齿轮2。

螺杆61旋转时，通过第一螺母62推动左侧驻车摆臂3运动，第二螺母63推动右侧驻车摆臂3运动，左、右两个驻车摆臂3的运动方向相反，以保证两个驻车齿条4同时靠近驻车齿轮2或同时远离驻车齿轮2。

进一步地，驱动装置6还可以包括驱动电机64，驱动电机64与螺杆61相连，驱动电机64用于驱动螺杆61转动。在具体实施例中，驱动电机64为蜗轮减速电机。

参照图1所示，驱动装置6还可以包括平键8、固定套9和安装架20，其中右侧平键8用于连接螺杆61与固定套9，左侧平键8用于连接驱动电机64的输出轴与固定套9，由此可以将驱动电机64的动力传递至螺杆61。驱动电机64固定在安装架20上。

在一些实施例中，驱动装置6还可以采用齿轮减速机构、差齿传动减速机构等，以方便驻车机构100使用。

参照图3所示，第一螺母62和第二螺母63中的每一个上均固定有耳销65，驻车摆臂3的上端面上设置有驱动凹槽34，且驱动凹槽34向上敞开，驱动凹槽34为长条形槽，耳销65位于该驱动凹槽34内，由此实现第一螺母62与左侧驻车摆臂3的枢转连接，第二螺母63与右侧驻车摆臂3的枢转连接。

可选地，螺杆61上设置有凸台613，凸台613位于第一螺纹611与第二螺纹612之间，且凸台613的直径大于螺杆61直径。壳体1上设置有压块12，压块12上设置有夹持槽，凸台613由夹持槽可转动地夹持以限制螺杆61轴向移动，由此，除了润滑间隙之外，螺杆61只能旋转而不能轴向移动。具体地，压块12可以利用螺栓固定在壳体1上。

参照图1的具体示例，车辆制动时，两个驻车齿条4都会与驻车齿轮2啮合，轮齿啮合的径向力均分在两个驻车齿条4上再传导至两个驻车摆臂3后将转变为扭矩，驻车摆臂3的扭矩通过驻车摆臂轴7反向，然后该扭矩作用到第一螺母62和第二螺母63的耳销65上后又转变为力。作用在耳销65上的力可以分解为沿螺杆61轴线方向的轴向力和沿螺杆61直径方向的径向力。然而第一螺母62和第二螺母63的轴向力互相抵消，由此有助于提高螺纹副的强度，换言之，选用重量较小的螺母同样可以满足使用要求，由此有利于驻车机构100的轻量化设计。同时，沿螺杆61直径方向的径向力是使螺杆61弯曲的力，这个力作用在第一螺母62和第二螺母63，即被分散在凸台613两侧，有助于提高螺纹副的刚度。

在布置驻车机构100时，要使驻车齿条4与驻车齿轮2啮合的切向力的方向穿过驻车摆臂轴7的轴线，因而不会产生绕驻车摆臂轴7的力矩，由此，一个驻车齿条4的切向力转变为对驻车摆臂轴7的径向力，另一个驻车齿条4的切向力通过摆臂堵块33作用在壳体1上，如图2所示。

在本发明的一些实施例中，第一螺母62上设置有解锁到位检测板66，第二螺母63上设置有锁止到位检测板67，壳体1上固定有与解锁到位检测板66配合的解锁到位霍尔接近开关68以及与锁止到位检测板67配合的锁止到位霍尔接近开关69。解锁到位检测板66与解锁到位霍尔接近开关68配合，可以检测解锁是否到位。锁止到位检测板67与锁止到位霍尔接近开关69配合，可以检测锁止是否到位。

下面结合图1、图4-图11详细描述驻车机构100的工作原理：

(1)未制动状态

未制动状态如图1所示，两个驻车齿条4远离驻车齿轮2，第一螺母62和解锁到位霍尔接近开关68的距离为标准值，此时解锁到位霍尔接近开关68的磁通量也为标准值，程序可以检测到解锁到位。螺杆61具有自锁功能，第一螺母62和第二螺母63不会自行移动。为防止发生意外，可以通过程序检测磁通量变化监测第一螺母62和第二螺母63的位移，也可以在摆臂堵块33和壳体1之间加装机械定位装置，以提高驻车机构100的可靠性。在前一次解锁完成后，驻车齿条4在第一弹簧51、第二弹簧52的作用下已自动回到滑槽31的中间位置，驻车齿条4均已远离驻车齿轮2，驻车齿轮2尽管运转，但不会与驻车齿条4发生干涉。此时即使车辆在颠簸路面行驶，驻车齿条4在重力作用下会压迫弹簧组件产生振动，但弹簧组件刚度较大，因此驻车齿条4的振动不能通过目测观察到。

(2)驻车制动的第一阶段——空行程阶段

驻车制动的第一阶段(见图4)是由解锁状态运动到驻车齿条4的齿顶线与驻车齿轮2的齿顶圆相切。在接到驻车指令后，驱动电机64带动螺杆61旋转，第一螺母62和第二螺母63同时向远离凸台613的方向运动。在此过程中，解锁到位检测板66同时远离解锁到位霍尔接近开关68，程序可检测到解锁到位霍尔接近开关68的磁通量迅速变小，但仍大于锁止到位霍尔接近开关69的磁通量。第一螺母62、第二螺母63的耳销65分别带动两个驻车摆臂3绕各自的驻车摆臂轴7转动，驻车摆臂3上的驻车齿条4逐渐接近驻车齿轮2，当驻车机构100工作一段时间后，驻车齿条4齿顶线与驻车齿轮2齿顶圆相切。至此，驻车齿条轮齿41还未与驻车齿轮轮齿21发生接触，是驻车机构100的空行程阶段。在这段时间内，车辆的驱动系统停止工作，车辆逐渐减速，但是车辆停住与否不能确定。与传统的锥轮驻车系统比较，本发明的驻车机构100的空行程范围比较随意，设计空间较大。

(3)驻车制动的第二阶段—齿顶圆弧接触滑动阶段

当驻车机构100连续工作至驻车齿条4齿顶线与驻车齿轮2齿顶圆相切后，立即进入到第二阶段，即齿顶圆弧接触、推挤和滑动而非啮合，如图5所示。由于将驻车齿条4的齿顶和驻车齿轮2的齿顶都制作成小圆弧，这个圆弧与左右齿面光滑连接，没有奇点(其设计和工艺是专有技术)，当运动的驻车齿轮2的齿顶与静止的驻车齿条4的齿顶接触时(见图5右上角所示)，驻车齿轮2的齿顶立刻施力于驻车齿条4的齿顶，使驻车齿条4沿着自身节线运动，然而第一弹簧51或第二弹簧52会阻止驻车齿条4沿滑槽31的运动。开始时，由于车辆运动的惯量较大，弹簧组件的弹力不足以使驻车齿条4停止，所以驻车齿条4仍会移动。由于驻车齿条4与驻车齿轮2仅在齿顶部分接触，驻车齿条4被驻车齿轮2推动滑动一小段后就脱离了接触而发生回弹。

以右侧驻车齿条4先与驻车齿轮2接触、左侧驻车齿条4后与驻车齿轮2接触为例，在第二阶段开始时，图5左侧驻车齿条4的齿顶还没有与驻车齿轮2的齿顶接触，随着制动过程的进行，当驻车齿轮2再旋转一定角度后，左侧驻车齿条4的齿顶才可以与驻车齿轮2的齿顶接触，当右侧驻车齿条4还在进行中，又轮到左侧驻车齿条4的齿顶与驻车齿轮2与驻车齿轮2的齿顶接触，它们轮流缓冲接触冲击。目前由于仅在齿顶处进入或退出啮合，且进入或退出比较频繁，单个驻车齿条4会有往复运动(因啮合的重合度小于1而回弹)，类似于链条松动与链轮的跳齿。而两个驻车齿条4就会使回弹的行程减小，由于驻车摆臂3连续摆动，驻车齿条4还沿径向向着驻车齿轮2的中心滑动，所以这个过程不会很长。在这一阶段，解锁到位检测板66不断远离解锁到位霍尔接近开关68，而锁止到位检测板67不断靠近锁止到位霍尔接近开关69。检测并比较解锁到位霍尔接近开关68和锁止到位霍尔接近开关69的磁通量可知，解锁到位霍尔接近开关68的磁通量与锁止到位霍尔接近开关69的磁通量比值将由大于1过渡到等于1，再过渡到小于1。

需要指出的是，当解锁到位检测板66距解锁到位霍尔接近开关68的距离大于锁止到位检测板67距锁止到位霍尔接近开关69的距离时，解锁到位霍尔接近开关68与锁止到位霍尔接近开关69的磁通量比值大于1。

当解锁到位检测板66距解锁到位霍尔接近开关68的距离与锁止到位检测板67距锁止到位霍尔接近开关69的距离相等时，解锁到位霍尔接近开关68与锁止到位霍尔接近开关69的磁通量比值等于1。

当解锁到位检测板66距解锁到位霍尔接近开关68的距离小于锁止到位检测板67距锁止到位霍尔接近开关69的距离时，解锁到位霍尔接近开关68与锁止到位霍尔接近开关69的磁通量比值小于1。

(4)驻车制动的第三阶段—驻车齿轮轮齿21与驻车齿条轮齿41开始啮合并径向滑动阶段

第三阶段的起始标志是驻车齿条轮齿41与驻车齿轮轮齿21都进入初始的啮合状态，此时驻车齿条轮齿41齿形线的法线与驻车齿轮2的基圆开始相切(见图6及图7所示)，驻车齿轮2和驻车齿条4的啮合点在这条切线上。仅从啮合上来讲，驻车齿轮2推动驻车齿条4直线移动。虽然驻车齿轮轮齿21和驻车齿条轮齿41是“真正的”啮合，但由于刚刚开始进入啮合，驻车齿轮2和驻车齿条4的实际中心距远大于标准中心距，因此啮合的起始点至终止点的距离远小于基节，也即重合度远小于1，不能实现连续的啮合，即驻车齿条4的直线移动不能连续，跳齿现象依然存在。此时由于驻车摆臂3不断运动，驻车摆臂3向驻车齿轮2中心的摆动使驻车齿条4直接朝向驻车齿轮2滑动，由此，驻车齿轮2和驻车齿条4的啮合越来越深入，驻车齿轮2与驻车齿条4的中心距不断向标准值靠近，当中心距差小于0.5439m(按图示参数计算)时，驻车齿条4的往复运动(即回弹)就会消失。在这一阶段，解锁到位检测板66离解锁到位霍尔接近开关68越来越远，而锁止到位检测板67离锁止到位霍尔接近开关69越来越近，由图6可以看到。此时，锁止到位霍尔接近开关69的磁通量应接近标准值。

(5)驻车制动的第四阶段—驻车齿轮2的分度圆与驻车齿条4的节线相切

啮合和径向滑动的第三阶段进行到一定程度，便来到又一标志性关键点，即驻车齿轮2与驻车齿条4啮合的理论状态。如果在第三阶段的某个时刻车辆停住，驻车齿轮2带动驻车齿条4直线移动的运动停止，而驻车摆臂3朝向驻车齿轮2轴心的摆动没有停止，直到驻车齿条4的节线与驻车齿轮2的分度圆相切，如图8所示。由于齿轮啮合的理论状态是无隙的，因此当驻车齿条4的节线与驻车齿轮2的分度圆相切时，它们的齿间是无隙的。此刻，驻车摆臂3不能再运动。也就是说，无隙的节线与分度圆相切是驻车摆臂3停止的标志。如果车辆没有停住，虽然驻车摆臂3已运动到使驻车齿条4的节线与驻车齿轮2的分度圆相切而自身停止，驻车齿轮2仍要转动直到车停住，或者驻车齿轮2要推动驻车齿条4直线移动，直到驻车齿条4将第二弹簧52压缩至最短，才能将车停住。车辆的停止与初速度、传动内阻力、路面情况、风向等有关，不过不论停车与否，驻车摆臂3都要一直运动到驻车齿条4的节线与驻车齿轮2的分度圆相切时才停止。这样就可以在标定时以驻车齿条4的节线与驻车齿轮2的分度圆相切为准，将此时的锁止到位检测板67与锁止到位霍尔接近开关69的距离设定为标准值，且此时的磁通量也为标准值。

(6)驻车制动的第五阶段—驻车齿轮2与驻车齿条4啮合真正无隙

由于任何机械零件的制造都存在误差，因此为了本发明的驻车机构100能够被实际应用，在此讨论驻车齿条4与驻车齿轮2真正的无隙状态。驻车齿条4即齿条，其齿槽宽与齿厚相等处即驻车齿条4的节线位置。驻车齿条4的节线、轮齿与齿槽间的尺寸有一定的制造误差。驻车齿轮2即齿轮，其制造误差值与精度、成本有关。在实际生产过程中，驻车齿轮2的制造误差按照8级精度即可，其单边齿厚误差0.05mm造成2倍的中心距位移(30°齿形角)。驻车齿条4和驻车齿轮2的制造误差对何时进入驻车的第三阶段和第四阶段有影响，最实质的影响最终体现在锁止到位检测板67与锁止到位霍尔接近开关69的距离以及检测到的磁通量。由于8级精度水平对中心距位移的影响不大，在驻车时只需让驱动电机64运转到驻车齿条4与驻车齿轮2没有间隙就可以。在装配和标定时以两个状态为准，具体而言，驻车状态时，驻车齿条4与驻车齿轮2没有间隙(见图9)，锁止到位检测板67与锁止到位霍尔接近开关69的距离为标准值，且磁通量也为标准值；解锁状态时，驻车齿条4与驻车齿轮2间隙最大，解锁到位检测板66与解锁到位霍尔接近开关68的距离为标准值，且磁通量也为标准值。

(7)解锁

车辆启动前应先解锁。在接到解锁指令后，驱动电机64与驻车时的旋向相反，驻车摆臂3的运动方向如图10中箭头所示。当驻车齿条4脱离驻车齿轮2足够远后，驻车齿条4在弹簧组件的作用下已自动回中。驱动电机64最终使两个驻车齿条4远离驻车齿轮2，当解锁到位检测板66与解锁到位霍尔接近开关68的距离为标准值时(此时磁通量也为标准值)，程序可以检测到解锁到位。解锁完成后的状态见图11。

(8)坡路驻车

当驾驶员将车辆停在坡路上后，车辆有沿坡路下滑的趋势。对于传统的采用棘轮棘杆锥轮结构驻车的车辆，在坡路驻车时，阻止车辆沿坡路下滑的力最终作用到锥轮上。使用本发明的驻车机构100的车辆在坡路完成驻车后，也允许车辆沿坡路下滑，其下滑的范围通过在设计弹簧时把控。下滑的最大值体现在驻车齿轮2的旋转角度。下滑的力通过一个驻车齿条4最终作用到驻车摆臂3上，通过另一个驻车齿条4最终作用在壳体1上。

需要指出的是，驻车齿轮2与驻车齿条4的啮合以及驻车摆臂3的朝向驻车齿轮2的摆动都会推动驻车齿条4沿滑槽31直线运动，驻车齿条4的直线运动都会压缩弹簧组件。

下面详细描述本发明另一方面实施例的车辆。

根据本发明另一方面实施例的车辆，包括上述的驻车机构100。

可选地，壳体1为驻车机构100的单独壳体1，或者壳体1为车辆的变速器的壳体1，或者壳体1为固定连接于车辆的变速器的壳体1上的固定座或固定块。

可选地，驻车齿轮2固定在车辆的传动系统的输入轴或中间轴上。

可选地，车辆为纯电动车辆。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (20)

1.一种驻车机构，其特征在于，包括：

壳体；

驻车齿轮，所述驻车齿轮具有驻车齿轮轮齿；

驻车摆臂，所述驻车摆臂绕驻车摆臂轴可转动地设置在所述壳体上；

驻车齿条，所述驻车齿条设置在所述驻车摆臂上且随所述驻车摆臂转动以靠近或远离所述驻车齿轮，所述驻车齿条相对于所述驻车摆臂可沿所述驻车齿条的长度方向移动，所述驻车齿条上设置有用于与所述驻车齿轮轮齿啮合的驻车齿条轮齿，多个所述驻车齿条轮齿沿所述长度方向排列，其中所述驻车齿条、所述驻车摆臂和所述驻车摆臂轴均为多个且一一对应，多个所述驻车齿条沿着所述驻车齿轮的周向分布；

吸能装置，所述吸能装置与所述驻车齿条配合以吸收在所述驻车齿轮轮齿与所述驻车齿条轮齿啮合过程中的冲击能量；

驱动装置，所述驱动装置设置成用于驱动多个所述驻车摆臂同步动作。

2.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，所述驻车齿条包括：

齿条本体和与所述齿条本体相连的滑动部，所述滑动部沿所述长度方向可滑动地设置在所述驻车摆臂上。

3.根据权利要求2所述的驻车机构，其特征在于，所述驻车摆臂上设置有滑槽，所述滑槽沿所述长度方向延伸，所述滑动部设置在所述滑槽内。

4.根据权利要求3所述的驻车机构，其特征在于，所述驻车摆臂包括：摆臂本体和摆臂堵块，所述滑槽的远离所述驻车摆臂轴的一端敞开，所述摆臂堵块封堵在所述滑槽的敞开端处。

5.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，

所述驻车摆臂具有驱动端和滑动端，所述驱动端适于由所述驱动装置驱动，所述滑动端适于在所述壳体上的滑座上滑动，所述滑座上设置有滑动曲面，所述滑动曲面是以所述驻车摆臂轴为中心轴线的一段圆弧面；

所述驻车摆臂包括：摆臂本体和摆臂堵块，所述滑槽的远离所述驻车摆臂轴的一端敞开，所述摆臂堵块封堵在所述滑槽的敞开端处；

所述摆臂堵块具有滑动型面，所述滑动型面与所述滑动曲面面面贴合。

6.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，所述吸能装置包括：弹簧组件，所述弹簧组件在所述驻车齿条相对所述驻车摆臂移动时通过弹性变形以吸收所述冲击能量。

7.根据权利要求6所述的驻车机构，其特征在于，所述弹簧组件包括：第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别设置在所述驻车齿条的两端。

8.根据权利要求7所述的驻车机构，其特征在于，所述驻车齿条包括：

齿条本体和与所述齿条本体相连的滑动部，所述滑动部沿所述长度方向可滑动地设置在所述驻车摆臂上，所述驻车摆臂上设置有滑槽，所述滑槽沿所述长度方向延伸，所述滑动部设置在所述滑槽内；

所述驻车摆臂包括：摆臂本体和摆臂堵块，所述滑槽的远离所述驻车摆臂轴的一端敞开，所述摆臂堵块封堵在所述滑槽的敞开端处；

其中所述第一弹簧位于所述滑动部的上端以及所述滑槽的内顶壁之间，所述第二弹簧位于所述滑动部的下端与所述摆臂堵块之间。

9.根据权利要求8所述的驻车机构，其特征在于，所述摆臂堵块上具有堵块凸起，所述堵块凸起伸入到所述滑槽的敞开端，所述第二弹簧位于所述滑动部的下端与所述堵块凸起之间。

10.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，所述驻车齿条为两个。

11.根据权利要求10所述的驻车机构，其特征在于，其中一个所述驻车齿条上的所述驻车齿条轮齿的齿顶面与所述驻车齿轮轮齿的齿顶面相对，另外一个所述驻车齿条上的所述驻车齿条轮齿的齿顶面与所述驻车齿轮的齿槽相对。

12.根据权利要求10所述的驻车机构，其特征在于，所述驱动装置包括：

螺杆，所述螺杆上设置有螺旋方向相反的第一螺纹和第二螺纹；

第一螺母和第二螺母，所述第一螺母与所述第一螺纹连接，所述第二螺母与所述第二螺纹连接，所述第一螺母和所述第二螺母在所述螺杆旋转时同向同速或背向同速移动，其中所述第一螺母和所述第二螺母与两个所述驻车摆臂对应以驱动两个所述驻车摆臂同时向靠近或远离所述驻车齿轮的方向摆动。

13.根据权利要求12所述的驻车机构，其特征在于，所述驱动装置还包括：驱动电机，所述驱动电机与所述螺杆相连。

14.根据权利要求12所述的驻车机构，其特征在于，所述驻车摆臂具有驱动端和滑动端，所述滑动端适于在所述壳体上的滑座上滑动，所述驻车摆臂的驱动端设置有驱动凹槽，所述第一螺母和所述第二螺母中的每一个上均固定有耳销，所述耳销位于所述驱动凹槽内。

15.根据权利要求12所述的驻车机构，其特征在于，所述螺杆上设置有凸台，所述壳体上设置有压块，所述压块上设置有夹持槽，所述凸台由所述夹持槽可转动地夹持以限制所述螺杆轴向移动。

16.根据权利要求12所述的驻车机构，其特征在于，所述第一螺母上设置有解锁到位检测板，所述第二螺母上设置有锁止到位检测板，所述壳体上固定有与所述解锁到位检测板配合的解锁到位霍尔接近开关以及与所述锁止到位检测板配合的锁止到位霍尔接近开关。

17.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-16中任一项所述的驻车机构。

18.根据权利要求17所述的车辆，其特征在于，所述壳体为所述驻车机构的单独壳体；或者

所述壳体为所述车辆的变速器的壳体；或者

所述壳体为固定连接于所述车辆的变速器的壳体上的固定座或固定块。

19.根据权利要求17所述的车辆，其特征在于，所述驻车齿轮固定在所述车辆的传动系统的输入轴或中间轴上。

20.根据权利要求17所述的车辆，其特征在于，所述车辆为纯电动车辆。