CN109681631A - 用于机动车自动变速器的驻车锁止器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种驻车锁止器，其包括与驻车锁止器轮(10)接合或脱接的棘爪(20)、设置在连杆(50)上的在锁止状态中防止驻车锁止器脱接的锁止元件(40)、用于接合驻车锁止器的接合弹簧(80)、为了脱接驻车锁止器可液压操作的致动器(100)和用于紧急解锁驻车锁止器的紧急解锁装置(170)，所述致动器的活塞(120)可通过可电磁操作的卡锁装置(140)在无电流状态中被固定在终端位置“驻车锁止器脱接”或终端位置“驻车锁止器接合”中。本发明提出，所述活塞(120)与可旋转地支承在选择轴(90)上的第一盘(150)铰接连接，与选择轴(90)不可相对旋转地连接的第二盘(160)与连杆(50)铰接连接，接合弹簧(80)夹紧在变速器壳体和第二盘(160)之间并且紧急解锁装置(170)与选择轴(90)不可相对旋转地连接。在此第一盘(150)通过接触表面(153、163)与第二盘(160)这样机械地相互作用，使得由紧急解锁装置(170)引起的第二盘(160)的旋转不引起第一盘(150)的任何旋转。

Description

用于机动车自动变速器的驻车锁止器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的、用于机动车自动变速器的驻车锁止器。
背景技术
众所周知，自动变速器的驻车锁止器是一种能够可靠防止安装有自动变速器的机动车溜车的装置。这种驻车锁止机构在现有技术中以各种方式公开。它们通常包括可转动地支承在棘爪销上的棘爪，该棘爪与和变速器输出端连接的驻车锁定器轮接合或脱接，以及包括设置在连杆——其连接到支承在销上的选择盘——上的锁止元件，该锁止元件在锁止状态中夹紧在棘爪和导向板之间，以防棘爪被压出驻车锁止器轮的齿隙。在此锁止元件通过弹簧元件被可弹动支撑在连杆上。通常，驻车锁止器的接合以机械方式通过接合弹簧的弹力完成。
在现代自动变速器中，为了使驻车锁止器脱接，通常设置液压系统，连杆的远离锁止元件的端部铰接在选择盘上，该选择盘自身与可液压操作的、设置在驻车锁止器缸内的驻车锁止器活塞的活塞杆作用连接，该选择盘可以为了脱接驻车锁止器而克服大通常构造为螺旋扭力弹簧的接合弹簧的力轴向移动并且可通过该接合弹簧的力轴向移动来接合驻车锁止器。
为了脱接这种驻车锁止器，利用压力加载驻车锁止器缸的气缸内腔并克服螺旋扭力弹簧的弹力推动驻车锁止器活塞和因此选择盘到“P_aus”位置(驻车锁止器脱接)中。为了将驻车锁止器缸的驻车锁止器活塞附加地卡锁在该位置中，通常设置电磁阀，其在驻车锁止器缸的该位置中被通电并且由此操作作用在驻车锁止器活塞上的卡锁机构。
为了接合这种驻车锁止器，再次将电磁阀断电，驻车锁止器缸的气缸内腔泄压并且释放驻车锁止器活塞的机械卡锁。通过在选择盘上预压紧的螺旋扭力弹簧，选择盘和因此驻车锁止器活塞移动到位置“P_ein”(驻车锁止器接合)中。在此通常构造为锁止锥的锁止元件在导向板上移动到棘爪下方并且这样作用于棘爪，使得棘爪的棘齿可嵌入驻车锁止器轮的锁止齿部的相对应齿隙中。在齿对齿位置中弹簧元件——锁止元件借助该弹簧元件被弹动支撑在连杆上——被预紧，以致于一旦棘爪的棘齿与齿隙接触，棘爪就会嵌入驻车锁止器轮的锁止齿部中。
可液压脱接的驻车锁止器通常还具有紧急解锁装置，以便能够在自动变速器的液压供应发生故障时机械地使棘爪从其锁止位置中脱出。
这种具有机械紧急解锁装置的驻车锁止系统例如由本申请人的DE 19837832 A1公开。在此在正常运行中通常借助卡锁盘机械地操作驻车锁止器的棘爪，该卡锁盘为了机械接合驻车锁止器通过接合弹簧的弹力旋转并且为了液压脱接驻车锁止器通过液压缸的压力旋转。作为紧急解锁装置附加地设置平行于卡锁盘的凸轮盘，该凸轮盘可通过带动部与卡锁盘这样作用连接，使得卡锁盘可为了在紧急运行中脱接驻车锁止器通过凸轮盘旋转，且卡锁盘在正常运行中不使凸轮盘旋转。
用于这种驻车锁止系统的液压缸的压力介质供应和该气压缸的泄压通常借助变速器电液控制器的一个控制阀或多个液压地共同作用的控制阀进行，控制阀由油泵供应压力介质，该油泵自身由设置用于驱动该变速器的发动机驱动。为了防止驻车锁止器基于一个或多个作用于驻车锁止系统液压缸上的控制阀在发动机启动时的错误位置而意外脱接，本申请人的DE 102012210571 A1提出，为液压缸的活塞杆设置两个可电磁操作的卡锁装置，它们由相同的电磁铁操作。在此第一卡锁装置将活塞杆机械地卡锁在这样的位置中，该位置配置给驻车锁止器脱接状态并且存在于液压缸无压时。而第二卡锁装置将活塞杆机械地卡锁在这样的位置中，该位置配置给驻车锁止器接合状态并因此保护驻车锁止系统以防之前按规定接合的驻车锁止器的意外的、即由于故障引起的脱接。技术人员将这种驻车锁止器操作系统称为“具有双稳态活塞卡锁的可液压操作的驻车锁止器致动器”。但在变速器电液控制器发生故障时，由于电控制不起作用，因此不能再次通过电磁铁释放通常为形锁合的机械卡锁连接。因此，在该驻车锁止系统中无法使用机械地作用在活塞杆上的紧急解锁装置用于手动脱接驻车锁止器。
发明内容
本发明所基于的任务在于进一步改进由DE19837832A1已知的自动变速器的驻车锁止器，使其紧急解锁装置即使在应用例如由DE 102012210571A1已知的可液压操作的驻车锁止器致动器(该驻车锁止器致动器能双稳态卡锁驻车锁止器致动器活塞，该驻车锁止器致动器活塞设置用于使驻车锁止器脱接)时也正常工作。
该任务通过具有权利要求1特征的驻车锁止器解决。其它根据本发明的方案和优点由从属权利要求给出。
据此，本发明从一种用于机动车自动变速器的驻车锁止器出发，该驻车锁止器包括：
棘爪，该棘爪在支承于自动变速器壳体中的棘爪销上围绕棘爪销纵轴线可旋转地支承并且具有棘齿，该棘齿在驻车锁止器的接合状态中嵌入作用在自动变速器输出轴上的驻车锁止器轮的锁止齿部的齿隙中并且由此防旋转地锁止驻车锁止器轮和输出轴；
连杆，该连杆具有逆着驻车锁止器脱接方向弹动支撑的锁止元件，该锁止元件在驻车锁止器接合时促成棘爪的棘齿嵌入驻车锁止器轮的锁止齿部的齿隙中并且在驻车锁止器的接合状态中防止棘爪的棘齿被压出驻车锁止器轮的锁止齿部的齿隙；
接合弹簧，该接合弹簧的弹力能够被传递到连杆上以接合驻车锁止器；
可液压操作的致动器，该致动器具有可轴向移动地设置在致动器的控制壳体中的活塞，该活塞能够被加载液压压力以脱接驻车锁止器并且该活塞的轴向运动能够被传递到连杆上；以及
能手动从自动变速器外部被操作的紧急解锁装置，当致动器发生故障时，紧急解锁装置的力能被传递到连杆上以紧急解锁驻车锁止器。
在此致动器具有能被电磁铁操作的卡锁装置，当电磁铁未通电时，该卡锁装置可将致动器活塞机械地固定在其配置给驻车锁止器脱接状态的第一终端位置中或其配置给驻车锁止器接合状态的第二终端位置中，为了释放相应活塞位置中的卡锁，电磁铁必须被通电。
根据本发明，紧急解锁装置与选择轴不可相对旋转地连接，该选择轴围绕选择轴纵轴线可旋转地支承在自动变速器壳体中，使得在操作紧急解锁装置时该选择轴围绕选择轴纵轴线在用于脱接驻车锁止器的旋转方向上旋转预定义角度。
根据本发明，驻车锁止器具有可围绕选择轴纵轴线旋转地支承在选择轴上的第一盘，该第一盘与致动器活塞连接或作用连接，使得活塞的轴向运动总是引起第一盘围绕选择轴纵轴线的旋转，反之亦然。
根据本发明，驻车锁止器还具有与选择轴不可相对旋转地连接的第二盘，该第二盘与连杆的远离锁止元件的端部铰接连接，使得第二盘的旋转总是引起连杆的轴向运动，反之亦然。在此接合弹簧这样夹紧在第二盘和自动变速器壳体之间，使得接合弹簧的弹力经由第二盘机械地在用于接合驻车锁止器的方向上作用于连杆。
根据本发明，驻车锁止器的这两个盘通过接触表面彼此机械地作用连接，使得由接合弹簧引起的第二盘在用于接合驻车锁止器的方向上的旋转引起第一盘在相同方向上、即在驻车锁止器接合方向上的旋转，由致动器活塞引起的第一盘在用于脱接驻车锁止器的方向上的旋转引起第二盘在相同方向上、即在驻车锁止器脱接方向上的旋转，但由紧急解锁装置引起的第二盘的旋转不引起第一盘的任何旋转。由此在操作紧急解锁装置的情况下，驻车锁止器可通过第二盘的旋转脱接，而不受到致动器活塞的阻碍，该活塞被卡锁装置固定在其第二终端位置中。
在本发明的一种优选实施方式中，接合弹簧构造为螺旋扭力弹簧，其弹簧圈同心地围绕选择轴(或与选择轴不可相对旋转地连接的套筒的一个圆柱形区段)，所述接合弹簧的第一支腿支撑在自动变速器的壳体上或固定在壳体上的部件上并且所述接合弹簧的第二支腿不仅嵌入第一盘的圆弧形凹口中而且也嵌入第二盘的孔中。在此第一盘的凹口的弧长构成用于接合弹簧第二支腿的、在旋转方向上作用的定义空隙。
在本发明的另一种实施方式中，选择轴贯穿自动变速器壳体的外壁，紧急解锁装置构造为设置在自动变速器壳体外部的操纵杆，该操纵杆在壳体外部与选择轴不可相对旋转地连接。作为替代方案，紧急解锁装置例如可构造为设置在壳体内部的操纵杆，其与选择轴不可相对旋转地连接并且可借助工具从壳体外部被操作。这种工具例如可构造为螺纹销，其拧入或可拧入变速器壳体的适于此的螺纹孔中并在拧入足够远的情况下操作操纵杆以便紧急脱接驻车锁止器。
在本发明的另一种实施方式中，可在第二盘上设置优选无接触测量的位置传感器的传感器发射器，借助位置传感器可检测驻车锁止器是否处于接合状态或脱接状态中。
在本发明的一种进一步构造中，在所述棘爪上可固定或悬挂下压弹簧，该下压弹簧在驻车锁止器的脱接状态中可靠地防止棘爪与驻车锁止器轮接触。在此下压弹簧例如可低成本地构造为由弹簧钢丝制成的螺旋扭力弹簧，其弹簧圈同心地围绕棘爪销，所述下压弹簧的第一支腿嵌入棘爪的凹口中并且其第二支腿支撑在自动变速器的壳体或固定在壳体上的部件上。
附图说明
下面参考附图示例性详细阐述本发明。附图如下：
图1以示意性透视图示出处于切换位置“驻车锁止器接合”中的本发明驻车锁止器的一种实施例；
图2以示意性透视局部剖面图示出处于切换位置“驻车锁止器接合”中的根据图1的驻车锁止器；
图3以示意性透视分解图示出根据图1的驻车锁止器；
图4示出根据图1的驻车锁止器的第一盘的多个视图；
图5示出根据图1的驻车锁止器的第二盘的多个视图；
图6示出处于切换位置“驻车锁止器接合”中的根据图1的驻车锁止器的视图；
图7示出处于切换位置“驻车锁止器脱接”中的根据图1的驻车锁止器的视图；并且
图8示出处于切换位置“驻车锁止器紧急解锁”中的根据图1的驻车锁止器的视图。
具体实施方式
下面参考图1至7详细说明根据本发明的用于机动车自动变速器驻车锁止器的一种优选实施例。图1示出处于切换位置“驻车锁止器接合”中的驻车锁止器三维视图，其附图标记为P_ein。图2示出相应剖面图并且图3示出相应分解图。图4和5示出用于操作该驻车锁止器的两个盘的视图，它们是本发明必不可少的驻车锁止器部件。
该驻车锁止器包括可枢转地支承在棘爪销30上的棘爪20，棘爪的棘齿21根据驻车锁止器的切换位置P_ein、P_aus嵌入或脱出驻车锁止器轮10的齿隙11中，驻车锁止器轮与未示出的自动变速器变速器轴连接。该驻车锁止器还包括锁止元件40，所述锁止元件在锁止状态中、即在切换状态“驻车锁止器接合”中夹紧在棘爪20和固定在变速器壳体上的导向板70之间，以避免棘齿21被压出驻车锁止器轮10的相应齿隙11。在所示实施例中，该锁止元件40构造为锁止锥，但作为替代方案也可构造为例如滚轮元件。
为了使锁止元件40轴向移动，设置连杆50。为此锁止元件40在连杆50上可轴向移动地固定在连杆50一端上，使得连杆50一方面可克服弹簧元件60的弹力将锁止元件40压入锁止位置中并且另一方面可将其再次从锁止位置拉出。在所示实施例中，该弹簧元件60构造为压缩弹簧，其同心地围绕连杆并且在其远离锁止元件40的一侧上轴向支撑在连杆50上。连杆50的远离锁止元件40的端部51是弯折的并且设有附图标记51。
驻车锁止器还包括可液压操作的致动器100，借助该致动器可预规定驻车锁止器的切换位置。如图2所示，活塞120可轴向移动地设置在致动器100的控制壳体110中，活塞可被加载压力以脱接驻车锁止器。相应的压力室设有附图标记130。压力室130在此通过在控制壳体110中设置用于活塞120的活塞孔的周面和端面和通过活塞120的端面及其活塞杆121的周面构成。致动器100的控制壳体110例如是自动变速器的固定在变速器壳体上的电液控制器的集成组成部分。为了双稳态地卡锁活塞120，设置卡锁装置140，借助该卡锁装置活塞120可被机械固定在其配置给切换位置“驻车锁止器脱接”的第一终端位置中或者其配置给切换位置“驻车锁止器接合”的第二终端位置中。为此卡锁装置140包括电磁铁141、可被该电磁铁141电磁操作的活塞142和多个可通过该活塞142机械地沿径向移动地操纵的卡锁元件143。活塞142和卡锁元件143设置在致动器活塞120的中空区段124中，因此卡锁元件143可在致动器活塞120的两个终端位置中嵌入致动器活塞120的凹部内，这些凹部设置在致动器活塞120的内径上。因此，根据卡锁元件143的径向位置锁定或释放致动器活塞120的轴向移动。在此这样构造卡锁装置140，使得仅在电磁铁141通电时，卡锁元件143才释放活塞120的轴向运动方向。当电磁铁断电时，活塞120则机械地固定在其配置给切换位置“驻车锁止器脱接”的第一终端位置中或其配置给切换位置“驻车锁止器接合”的第二终端位置中。
在图2中，驻车锁止器和活塞120处于切换位置“驻车锁止器接合”中，其附图标记为P_ein。为了释放该卡锁，电磁铁141必须被通电。
由致动器100产生的用于脱接驻车锁止器的轴向力经由致动器活塞120的活塞杆121传递到驻车锁止器的第一盘150。为此驻车锁止器具有选择轴90，该选择轴围绕其选择轴纵轴线91可旋转地支承在变速器壳体中并且具有套筒92，该套筒自身通过横向于选择轴纵轴线91压入套筒92和选择轴90中的开口销95与选择轴90不可相对旋转地连接。第一盘150在此可围绕选择轴纵轴线91旋转地支承在套筒92的圆柱形区段93上。第一盘150的相应支承孔以附图标记151表示。在一种替代方案中，套筒和选择轴也可构造成一体的；在另一种替代方案中，第一盘也能够可旋转地直接支承在选择轴上。
第一盘150具有支腿152，在该支腿的自由端部上设有带动区段154，致动器100的液压轴向力可传递到该带动区段上。为此致动器活塞120的活塞杆121的远离压力室130的端部是扁平的并且设有销122，该销横向于活塞杆-纵轴线被压入活塞杆121中并且将活塞120的拉力传递到第一盘150的带动区段154上。因此，通过压力加载压力室130引起的活塞120轴向运动自动转换成第一盘150围绕选择轴纵轴线91在用于脱接驻车锁止器的旋转方向上的旋转运动。在在此所示实施例中，在压力加载压力室130时，第一盘150顺时针旋转。另外，第一盘150具有壳体止挡156，其功能还将在后面详细说明。
第一盘150在其设置用于脱接驻车锁止器的旋转方向上的每次旋转运动在运动学中间连接驻车锁止器的第二盘160的情况下传递到驻车锁止器的锁止元件40上。第二盘160与选择轴90不可相对旋转地连接，在此例如形锁合地连接在套筒92的扁平区段93上。第二盘160的与套筒92的该扁平区段93相对应的(第一)凹口用附图标记161表示。因此，第二盘160围绕选择轴纵轴线91可旋转地支承在变速器壳体中；第一和第二盘150、160具有相同的旋转轴线、即选择轴纵轴线91。在空间上看，驻车锁止器的这两个盘150、60参照选择轴纵轴线91直接相邻地设置。第一盘150在其用于脱接驻车锁止器的旋转方向上的旋转运动力锁合地传递到第二盘160上。为此在第一盘150的支腿152上设置接触表面153，该接触表面力锁合地作用在第二盘160的接触表面163上。为了使这两个彼此相邻的盘150、160的两个接触表面153、163能够相互作用，第二盘160的接触表面163设置在第二盘160的支腿162上，该支腿参照选择轴纵轴线91在轴向方向上折弯，使得两个接触表面153、163处于相同的轴向平面中。因此，通过压力加载压力室130引起的第一盘150围绕选择轴纵轴线91在用于脱接驻车锁止器的旋转方向上的旋转运动自动转换成第二盘160在相同旋转方向上的旋转运动。
连杆50的远离锁止元件40的端部与第二盘160铰接连接。为此连杆50的弯折端部51这样挂在第二盘160的第二凹口164中，使得第二盘160在用于脱接驻车锁止器的旋转方向上的旋转被转换成连杆50在适合于将锁止元件40拔出其锁止位置的方向上的轴向运动。
在在此所示实施例中，第二盘160附加地具有第二支腿166，位置传感器180的信号发射器181设置在该第二支腿上。信号发射器181以有利的方式与位置传感器180的信号接收器182无接触地通信，信号接收器182例如集成在固定于电液控制器上的传感器支架183中。位置传感器180将当前测得的驻车锁止器切换位置经由电线传输给电液控制器的在此未示出的电子控制单元，使得驻车锁止器的实际切换位置可供电子控制单元用于控制任务。
用于接合驻车锁止器的接合弹簧80构造为由弹簧钢丝制成的螺旋扭力弹簧，其弹簧圈在第一盘的远离第二盘160的一侧上同心地包围套筒92(并因此也同心地包围选择轴90)，接合弹簧的第一支腿沿选择轴纵向方向看轴向贯穿第二盘160的孔165和第一盘150的凹口155并且其第二支腿例如通过固定在壳体上的传感器支架183支撑在变速器壳体上。在此重要的是，第一盘150的凹口155具有圆弧形轮廓，其位置和其弧长这样定义，使得当致动器活塞120处于其配置给驻车锁止器脱接状态P_aus的第二终端位置A中时，接合弹簧80的弹力作用在两个盘150、160上，相反，当致动器活塞120处于其配置给驻车锁止器接合状态P_ein的第一终端位置E中并且同时操作紧急解锁装置170时，接合弹簧80的弹力仅作用在第二盘160上。因此，圆弧形凹口155的位置和弧长定义了第一盘150上用于接合弹簧80的第二支腿的空隙，该空隙在紧急解锁驻车锁止器的范围中被使用。
在在此所示实施例中，驻车锁止器附加地包括作用在棘爪20上的下压弹簧190，该下压弹簧在棘爪20处于脱接状态P_aus中时防止棘爪20接触驻车锁止器轮10。下压弹簧190例如构造为螺旋扭力弹簧，其弹簧圈同心地围绕棘爪销30，下压弹簧的第一支腿挂在棘爪20的凹口22中并且其第二支腿支撑在变速器壳体的在此未详细示出的区段上。在在此所示实施例中，下压弹簧190低成本地由弹簧钢丝制成。
如已经指出的，驻车锁止器还包括由附图标记170表示的紧急解锁装置，借助其可在致动器100的液压和/或电气控制发生故障时以机械的方式使驻车锁止器从状态P_ein进入状态P_aus。在此紧急解锁装置170直接机械地作用在驻车锁止器的第二盘160上。在在此所示实施例中，紧急解锁装置170构造为可手动操作的操纵杆，其与选择轴90不可相对旋转地连接。因此，在用于紧急脱接驻车锁止器的方向上操作操纵杆170可直接引起第二盘160也在驻车锁止器脱接方向上旋转。这在尽管致动器活塞120被机械锁止在其配置给状态P_ein的终端位置E中时也是可能的，原因将在后面详细说明。
由于在所示实施例中紧急解锁操纵杆170设置在变速器壳体外部，因此选择轴90穿过变速器壳体的在此未详细示出的壳体壁。因此相应设置用于密封该通过位置的密封环96，其嵌入匹配的壳体壁孔中并且选择轴90从其中心穿过。
如已经详细解释的，用于使驻车锁止器在变速器正常运行中脱接的致动器100包括可电磁操作的双稳态卡锁装置140，当卡锁装置140的电磁铁141断电时，卡锁装置根据驻车锁止器的当前切换位置将致动器活塞120机械地锁定在其终端位置E(相应于状态P_ein)或其终端位置A(相应于状态P_aus)中、即阻止轴向运动。
只有该通过一个定义的空隙彼此机械耦合的两个盘150和160的特殊设计(其中第一盘150可通过致动器100旋转并且第二盘永久与作用在驻车锁止器锁止元件40上的连杆50铰接连接)才能实现在操作紧急解锁装置170的情况下使连杆50轴向移动以脱接驻车锁止器，且在此不需要释放卡锁的活塞120，其仍固定在其相应于驻车锁止器接合状态P_ein的活塞位置中，这在下面将参考图6至8以及在驻车锁止器接合和脱接时的功能过程详细解释。
图6示出处于切换位置“驻车锁止器接合”中的本发明驻车锁止器的操作装置视图，该切换位置以附图标记P_ein表示，配置给切换位置P_ein的活塞120终端位置设有附图标记E。图7示出该操作装置在切换位置“驻车锁止器脱接”中的视图，该切换位置具有附图标记P_aus，配置给切换位置P_aus的活塞120终端位置设有附图标记A。最后，图8示出处于切换位置“驻车锁止器紧急解锁”中的操作装置视图，在此驻车锁止器已经基于操作紧急解锁装置而脱接，该切换位置以附图标记P_aus_not表示，活塞120在该切换位置P_aus_not中再次处于其终端位置E中。在下述说明中提到驻车锁止器的一些部件，其为了简化显示而未在图6至8中示出，但在图1至4的描述中已被解释并且因此在下述说明中也具有相应附图标记。
从驻车锁止器接合的状态P_ein开始，根据本发明的致动器100的设计在驻车锁止器于自动变速器正常运行中脱接且致动器100具有可靠的液压和电力供应时引起以下功能过程：
在初始状态P_ein中，致动器100的压力室130在控制器侧泄压。致动器100的活塞120处于其第一终端位置E中，如图1、2和6所示，活塞120被卡锁装置140机械地固定。卡锁装置140的电磁铁141无电流。锁止元件40处于其锁止位置中，在该位置中锁止元件40被夹紧在导向板70和棘爪20之间。
为了使驻车锁止器能够从切换位置P_ein完全脱接，首先为电磁铁141通电，由此卡锁装置140释放先前被其卡锁的活塞120。大约在同时，致动器100之前无压的压力室130被加压，由此活塞120通过作用于其的压力克服接合弹簧80的弹力轴向朝向电磁铁141方向移动直至到达其通过止挡123预定义的终端位置A。在在此所示实施例中，该止挡123构造为嵌入活塞杆121中的销，该销在终端位置A中抵靠在为其设置的控制壳体110表面上。活塞120的轴向运动通过嵌入活塞杆121中的销122和第一盘150的带动部154转换成第一盘150围绕其旋转轴线91在用于脱接驻车锁止器的旋转方向上的旋转运动。
第一盘150的该旋转运动又从第一盘150的接触表面153传递到第二盘160的接触表面163上，使得第一盘150在用于脱接驻车锁止器的旋转方向上的旋转运动引起第二盘160在相同方向上的旋转运动。
第二盘160的旋转运动通过铰接地挂入第二盘160的第二凹口164中的连杆50传递到锁止元件40上，从而机械地将锁止元件40拉出其锁止位置，这使得棘爪20基于作用于其的力矢量转动并且在此棘齿21从驻车锁止器轮10的锁止齿部的齿隙11中转动出。驻车锁止器现在处于P_aus状态中；所有参与部件现在处于图7所示的位置中。在该状态中现在再次将电磁铁141断电，因此卡锁装置140将致动器100的活塞120机械地固定在其终端位置A中。机械地卡锁活塞120可保证驻车锁止器系统防止驻车锁止器意外接合，意外接合例如可能发生在有些情形下压力水平不足时或在致动器100的压力室130的压力供应出现液压故障的情况下。
从驻车锁止器脱接的状态P_aus开始，根据本发明的致动器100设计在驻车锁止器于自动变速器正常运行中接合且致动器100具有可靠的液压和电力供应时导致以下功能过程：在初始状态P_aus中，致动器100的作用在活塞120上的压力室130是被压力加载的。如图7所示，致动器100的活塞120处于其终端位置A中，活塞120通过卡锁装置140机械地固定。卡锁装置140的电磁铁141是无电流的。
为了使驻车锁止器能够从切换位置P_aus完全接合，首先为电磁铁141通电，由此卡锁装置140释放先前被其卡锁的致动器100的活塞120。大约在同时，致动器100的之前被压力加载的压力室130在控制器侧泄压，因此活塞120通过接合弹簧80的弹力轴向在与电磁铁141相反的方向上移动直至到达其终端位置E，该终端位置通过设置在第一盘150上的壳体止挡156预定义。
活塞120的该轴向运动通过嵌入活塞杆121中的销122和第一盘150的带动部154转换成第一盘150围绕其旋转轴线91在用于接合驻车锁止器的旋转方向上的旋转运动。第一盘150的旋转运动从第一盘150的接触表面153传递到第二盘160的接触表面163，使得第一盘150在用于接合驻车锁止器的旋转方向上的旋转运动引起第二盘160在相同方向上的旋转运动。第二盘160的旋转运动又通过铰接地挂入第二盘160第二凹口164中的连杆50传递到锁止元件40上并且通过锁止元件40传递到棘爪20上，由此，当棘齿21与驻车锁止器轮10的锁止齿部的齿隙11接触并且未基于驻车锁止器轮10的过大转速再次从锁止齿部外径退开时，棘齿21形锁合地嵌入该齿隙11中并由此固定驻车锁止器轮10。
驻车锁止器现在处于状态P_ein中；所有参与部件现在再次处于图1、2和6所示的位置中。致动器100的活塞120处于其终端位置E中，在该终端位置中第一盘150的止挡156在在此所示实施例中抵靠在电液控制器的壳体壁上。在该状态P_ein中现在将电磁铁141再次断电，因此卡锁装置140将活塞120机械地固定在其远离电磁铁141的第一终端位置E中。
在驻车锁止器脱接的状态P_aus中，致动器100的控制失效不是问题，因为驻车锁止器基于始终仍存在的活塞120机械卡锁不会自动改变其切换位置，因此自动变速器保持在驾驶员已知的切换位置P_aus中不变并且具有自动变速器的机动车可不变地移动。
当致动器100的控制在驻车锁止器接合的状态P_ein中发生故障时，为安装有包括本发明驻车锁止器的自动变速器的机动车的驾驶员提供紧急解锁装置170，以便使驻车锁止器也可无致动器100地脱接。在初始状态P_ein中，参与部件处于其如图1、2和6所示的相应位置中。
在此构造为操纵杆的紧急解锁装置170的操作引起与紧急解锁装置170不可相对旋转地连接的选择轴90围绕选择轴纵轴线91在用于脱接驻车锁止器的旋转方向上的旋转并且由此也使与选择轴90不可相对旋转地连接的第二盘160在相同方向上旋转。由紧急解锁装置170引起的第二盘160的旋转被转换成连杆50在用于脱接驻车锁止器的旋转方向上的轴向运动，从而铰接地挂入第二盘160的第二凹口164中的连杆50如同在正常运行中那样将锁止元件40从其锁止位置中拉出并由此使驻车锁止器脱接。
重要的是，第二盘160的旋转基于在旋转方向上作用的空隙——其由设置在第一盘150中的圆弧形凹口155实现——对于第一盘150不具有反作用。致动器100的活塞120在其端部位置E中保持机械地卡锁在其终端位置E中，但现在不妨碍驻车锁止器脱接。驻车锁止器现在处于状态P_aus_not中，在该状态中驻车锁止器通过操作紧急解锁装置170紧急解锁；所有参与部件都处于图8所示位置中。
如果现在终止操作紧急解锁装置170，则接合弹簧80的弹力引发车锁止器的接合。
附图标记列表
10 驻车锁止器轮
11 驻车锁止器轮的锁止齿部的齿隙
20 棘爪
21 棘爪的棘齿
22 棘爪的凹口
30 棘爪销
31 棘爪销纵轴线；棘爪-旋转轴线
40 锁止元件；锁止锥
50 连杆
51 连杆的弯折端部
60 弹簧元件；压缩弹簧
70 固定在壳体上的导向板
80 接合弹簧；螺旋扭力弹簧
90 选择轴
91 选择轴纵轴线
92 选择轴的套筒
93 套筒的圆柱形区段；选择轴的支承区段
94 套筒的扁平区段；选择轴的带动区段
95 开口销
96 密封环
100 致动器
110 致动器的控制壳体
120 致动器活塞
121 活塞的活塞杆
122 活塞带动部；销
123 活塞止挡；销
124 活塞空腔
130 致动器的压力室
140 致动器的卡锁装置
141 卡锁装置的电磁铁
142 卡锁装置的可电磁操作的活塞
143 卡锁装置的卡锁元件
150 第一盘
151 第一盘的支承孔
152 第一盘的支腿
153 第一盘支腿上的接触表面
154 第一盘支腿上的带动区段；第一盘的活塞杆-带动部
155 第一盘中用于螺旋扭力弹簧的凹口
156 第一盘的壳体止挡
160 第二盘
161 第二盘中的第一凹口；第二盘的选择轴-带动部
162 第二盘的折弯支腿
163 第二盘支腿上的接触表面
164 第二盘中的第二凹口；第二盘支腿上的连杆带动部；
165 第二盘中用于螺旋扭力弹簧的孔
166 第二盘的第二支腿
170 紧急解锁装置；操纵杆
180 位置传感器
181 位置传感器的信号发射器
182 位置传感器的信号接收器
183 位置传感器的传感器支架
190 下压弹簧
A 活塞的第一终端位置；活塞在“驻车锁止器脱接”状态中的位置
E 活塞的第二终端位置；活塞在“驻车锁止器接合”状态中的位置
P_aus 驻车锁止器的脱接状态
P_aus_not 驻车锁止器的脱接状态
P_ein 驻车锁止器的接合状态

Claims (8)

1.一种用于机动车自动变速器的驻车锁止器，该驻车锁止器包括：
棘爪(20)，该棘爪在支承于自动变速器壳体中的棘爪销(30)上围绕棘爪销纵轴线(31)可旋转地支承并且具有棘齿(21)，该棘齿在驻车锁止器的接合状态(P_ein)中嵌入自动变速器的驻车锁止器轮(10)的锁止齿部的齿隙(11)中并且由此防旋转地锁止驻车锁止器轮(10)；
连杆(50)，该连杆具有逆着驻车锁止器脱接方向弹动支撑的锁止元件(40)，该锁止元件在驻车锁止器接合时促成棘爪的棘齿嵌入驻车锁止器轮的锁止齿部的齿隙中并且在驻车锁止器的接合状态(P_ein)中阻止棘爪(20)的棘齿(21)被压出驻车锁止器轮(10)的锁止齿部的齿隙(11)；
接合弹簧(80)，该接合弹簧的弹力能够被传递到连杆(50)上以接合驻车锁止器；
能被液压操作的致动器(100)，该致动器具有可轴向移动地设置在致动器(100)的控制壳体(110)中的活塞(120)，该活塞能够被加载液压压力以脱接驻车锁止器并且该活塞的轴向运动能够被传递到连杆(50)上；以及
能手动从自动变速器外部被操作的紧急解锁装置(170)，当致动器(100)发生故障时，紧急解锁装置的力能被传递到连杆(50)上以紧急解锁驻车锁止器；
其特征在于，
所述致动器(100)具有能被电磁铁(141)操作的卡锁装置(140)，当电磁铁(141)未通电时，该卡锁装置能将致动器(100)的活塞(120)机械地卡锁在其配置给驻车锁止器的脱接状态(P_aus)的第一终端位置(A)中或其配置给驻车锁止器的接合状态(P_ein)的第二终端位置(E)中，其中，为释放在相应活塞位置中的卡锁，电磁铁(141)必须被通电；
紧急解锁装置(170)与选择轴(90)不可相对旋转地连接，该选择轴(90)在自动变速器壳体中围绕选择轴纵轴线(91)可旋转地支承，使得在操作紧急解锁装置(170)时该选择轴(90)围绕选择轴纵轴线(91)在用于脱接驻车锁止器的旋转方向上旋转预定义角度；
驻车锁止器具有围绕选择轴纵轴线(91)可旋转地支承在选择轴(90)上的第一盘(150)，该第一盘与致动器(100)的活塞(120)连接或作用连接，使得活塞(120)的轴向运动总是引起第一盘(150)围绕选择轴纵轴线(91)的旋转，反之亦然；并且
驻车锁止器具有与选择轴(90)不可相对旋转地连接的第二盘(160)，该第二盘与连杆(50)的远离锁止元件(60)的端部(51)铰接连接，使得第二盘(160)的旋转总是引起连杆(50)的轴向运动，反之亦然；
接合弹簧(80)在第二盘(160)和自动变速器壳体之间夹紧成，使得接合弹簧(80)的弹力经由第二盘(160)机械地在用于接合驻车锁止器的方向上作用于连杆(50)；并且
第一盘(150)和第二盘(160)通过接触表面(153、163)彼此机械地作用连接成，使得由接合弹簧(80)引发的第二盘(160)在用于接合驻车锁止器的方向上的旋转引起第一盘(150)在相同方向上的旋转，由致动器(100)的活塞(120)引发的第一盘(150)在用于脱接驻车锁止器的方向上的旋转引起第二盘(160)在相同方向上的旋转，但由紧急解锁装置(170)引发的第二盘(160)的旋转不引起第一盘(150)的任何旋转。
2.根据权利要求1所述的驻车锁止器，其特征在于，所述接合弹簧(80)构造为螺旋扭力弹簧，该接合弹簧的弹簧圈同心地围绕选择轴(90)或与选择轴(90)不可相对旋转地连接的套筒(92)的一个区段，所述接合弹簧的第一支腿支撑在自动变速器的壳体上或支撑在固定在壳体上的部件(183)上，并且所述接合弹簧的第二支腿不仅嵌入第一盘(150)的圆弧形的凹口(155)中而且也嵌入第二盘(160)的孔(165)中，第一盘(150)的凹口(155)的弧长构成用于接合弹簧(80)的第二支腿的定义的空隙。
3.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述选择轴(90)贯穿自动变速器壳体的外壁，并且紧急解锁装置(170)构造为设置在壳体外部的操纵杆，该操纵杆在壳体外部与选择轴(90)不可相对旋转地连接。
4.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述紧急解锁装置(170)构造为设置在壳体内部的操纵杆，该操纵杆与选择轴(90)不可相对旋转地连接并且能够借助工具从壳体外部被操作。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的驻车锁止器，其特征在于，在第二盘(160)上设有位置传感器(180)的传感器发射器(181)，借助位置传感器能够检测驻车锁止器是否处于接合状态(P_ein)或脱接状态(P_aus)中。
6.根据权利要求5所述的驻车锁止器，其特征在于，所述位置传感器(180)构造为非接触式测量传感器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的驻车锁止器，其特征在于，在所述棘爪(20)上固定或悬挂下压弹簧(190)，该下压弹簧在驻车锁止器的脱接状态(P_aus)中阻止棘爪(20)与驻车锁止器轮(10)接触。
8.根据权利要求7所述的驻车锁止器，其特征在于，所述下压弹簧(190)构造为螺旋扭力弹簧，该下压弹簧的弹簧圈同心地围绕棘爪销(30)，该下压弹簧的第一支腿嵌入棘爪(20)的凹口(22)中并且该下压弹簧的第二支腿支撑在自动变速器的壳体上或支撑在固定在壳体上的部件上。
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