CN110748639A - 电子驻车机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子驻车机构，包括驻车棘轮、驻车棘爪、棘爪回位弹簧、驻车电机、齿轮、齿条、齿条导轨和作动杆，驻车电机安装在变速箱箱体外且驻车电机的电机轴穿过变速箱箱体与齿轮轴的一端相连接，齿轮固定套装在齿轮轴上，齿条位于齿轮的正下方且齿轮与齿条相啮合在一起，齿条安装在齿条导轨上且齿条可沿齿条导轨轴向移动，齿条的一端与作动杆的一端相固定，作动杆的另一端套装有作动块，作动杆上设置有作动弹簧，作动块的作动面与驻车棘爪顶部的朝内侧面相接触。本发明布局合理，动力传递精确顺畅，稳定性、精确性较好，可避免驻车卡滞、卡死的风险。

Description

电子驻车机构

技术领域

本发明涉及一种电子驻车机构。

背景技术

驻车机构是汽车上的一个重要部件，有液压式驻车机构、电子式驻车机构和机械式驻车机构等。目前，对于电子式驻车机构，多数都采用驱动螺杆直接与驻车电机相连接实现将驻车电机的动力传递，由于要实现运动自锁，驱动螺杆一般采用丝杠螺母机构(如公开号CN205101548U的专利文献)，但丝杠螺母机构加工精度要求高，在机构内部存在杂质的情况下容易产生驻车卡滞或驻车不到位的风险。

发明内容

本发明旨在提供一种布局合理、动力传递精确顺畅、稳定性、精确性较好、可避免驻车卡滞、卡死风险的电子驻车机构。

本发明通过以下方案实现：

一种电子驻车机构，包括驻车棘轮、驻车棘爪和棘爪回位弹簧，驻车棘爪的一端通过第一固定装置固定在变速箱箱体上且驻车棘爪可绕第一固定装置转动，驻车棘爪另一端的爪头位于驻车棘轮的上方且驻车棘爪的爪头与驻车棘轮的齿槽相互配套啮合，棘爪回位弹簧的中心空套在第一固定装置上，棘爪回位弹簧的一端卡在驻车棘爪上，棘爪回位弹簧的另一端固定在变速箱箱体上，还包括驻车电机、齿轮、齿条、齿条导轨和作动杆，所述驻车电机安装在变速箱箱体外且驻车电机的电机轴穿过变速箱箱体与齿轮轴的一端相连接，所述齿轮固定套装在齿轮轴上，所述齿条位于齿轮的正下方且齿轮与齿条相啮合在一起，所述齿条安装在齿条导轨上且齿条可沿齿条导轨轴向移动，所述齿条导轨固定在变速箱箱体上，所述齿条的一端与作动杆的一端相固定，所述作动杆的另一端套装有作动块，所述作动杆上设置有作动弹簧，所述作动块的朝外端面为作动面，所述作动块的外侧面为锁止面，所述作动块的作动面与驻车棘爪顶部的朝内侧面相接触。实际制作时，所述齿轮与齿轮轴之间通过平键固定，齿轮内侧面上设置有键槽，齿轮轴外侧面上设置有平键，所述平键与键槽相配套嵌合在一起。

进一步地，还包括卡爪和卡爪回位弹簧，所述卡爪通过第二固定装置固定在变速箱箱体上且卡爪可绕第二固定装置转动，所述卡爪回位弹簧的中心空套在第二固定装置上，卡爪回位弹簧的一端卡在卡爪上，卡爪回位弹簧的另一端固定在变速箱箱体上，在机构驻车锁止时，所述卡爪的一端顶面与齿条远离作动杆的一端端面相接触。卡爪的一端顶面与齿条远离作动杆的一端端面相接触，可实现驻车机构的反向制动。

进一步地，所述齿条远离作动杆的一端端面为自上而下朝内倾斜的斜面。

进一步地，在所述卡爪靠近齿条的一端正下方设置有磁力装置，所述磁力装置固定在变速箱箱体上，在机构驻车锁止和驻车过程中，所述磁力装置时不通电；在机构需要驻车解锁时，所述磁力装置通电。磁力装置一般选择为电磁铁。

进一步地，所述齿条的底部开设有通槽，所述齿条导轨的两侧面设置有限位挡板，所述齿条的通槽卡装在齿条导轨两侧面限位挡板之间，所述齿条轴向移动时通过齿条通槽的两侧面与齿条导轨两端面的接触进行限位，所述通槽侧面与齿条导轨相正对端面之间的距离为机构驻车行程。齿条通槽与齿条导轨的设置，可防止混入杂质后出现齿条卡滞。

进一步地，所述齿条导轨位于两侧面限位挡板之间的位置上、两侧面限位挡板朝内的侧面上分别设置有滚轮。滚轮的数量可根据需要进行调整设计，滚轮的设置，可减小齿条移动过程中的摩擦力。

进一步地，所述齿条的一端端面上设置有限位槽，所述限位槽的底部开设有螺纹孔，所述螺纹孔用于安装固定作动杆的一端，所述限位槽用于作动弹簧的限位。

本发明的电子驻车机构，布局合理，通过齿轮与齿条的啮合将驱动电机的正向旋转运动转换为直线运动，通过齿条带动作动杆做直线运动并通过作动块作用于驻车棘爪上，驻车棘爪旋转至与驻车棘轮卡合时实现驻车。通过卡爪的设置，实现驻车机构的反向制动。当反向制动解除时，驻车电机反向运动，此时作动块不再作用于驻车棘爪，驻车棘爪在棘爪回位弹簧的作用下旋转至与驻车棘轮分离，实现驻车解锁。本发明的电子驻车机构，通过齿轮与齿条的啮合，动力传动精确、顺畅，不会出现驻车卡滞的风险，同时依靠齿条和齿条导轨自身可以实现限位，不需要增加额外的限位机构，排除了驻车卡死的风险，驻车稳定性、精确性较好。

附图说明

图1为实施例1中电子驻车机构的结构示意图；

图2为实施例1中齿轮与齿条相啮合的结构示意图；

图3为实施例1中齿轮轴的结构示意图；

图4为实施例1中齿条导轨的结构示意图；

图5为实施例1中作动杆、作动块与作动弹簧的装配示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种电子驻车机构，如图1所示，包括驻车棘轮1、驻车棘爪2、棘爪回位弹簧3、驻车电机4、齿轮5、齿条6、齿条导轨7、作动杆8、卡爪9和卡爪回位弹簧10，驻车棘爪2的一端通过第一固定销11固定在变速箱箱体(图中未示意出变速箱箱体)上且驻车棘爪2可绕第一固定销11转动，驻车棘爪2另一端的爪头位于驻车棘轮1的上方且驻车棘爪2的爪头与驻车棘轮1的齿槽相互配套啮合，棘爪回位弹簧3的中心空套在第一固定销11上，棘爪回位弹簧3的一端卡在驻车棘爪2上，棘爪回位弹簧3的另一端固定在变速箱箱体上，驻车电机4安装在变速箱箱体外且驻车电机4的电机轴穿过变速箱箱体与齿轮轴12的一端相连接，如图3所示，齿轮轴12外侧面上设置有平键121；齿轮5内侧面上设置有键槽51，齿轮5配套套装在齿轮轴12上，齿轮5的键槽51与齿轮轴12的平键121相配套嵌合在一起，齿条6位于齿轮5的正下方且齿轮6与齿条6相啮合在一起，齿轮与齿条相啮合的结构示意图如图2所示，齿条6的一端端面上设置有限位槽61，限位槽61的底部开设有螺纹孔62，螺纹孔62用于安装固定作动杆8的一端，限位槽61用于作动弹簧14的限位，齿条6的另一端端面为自上而下朝内倾斜的斜面，齿条6的底部开设有通槽63，如图4所示，齿条导轨7的两侧面设置有限位挡板71，齿条导轨7位于两侧面限位挡板71之间的位置上、两侧面限位挡板71朝内的侧面上分别设置有滚轮72，齿条导轨7固定在变速箱箱体上，齿条6的通槽63卡装在齿条导轨7两侧面限位挡板71之间且齿条6可沿齿条导轨7轴向移动，齿条6轴向移动时通过齿条6通槽63的两侧面与齿条导轨7两端面的接触进行限位，通槽63侧面与齿条导轨7相正对端面之间的距离为机构驻车行程，齿条6的一端通过螺纹孔62与作动杆8的一端相固定，作动杆8的另一端套装有作动块13，作动杆8上设置有作动弹簧14且作动弹簧14的一端卡装在齿条6的限位槽61内，作动杆、作动块与作动弹簧的装配示意图如图5所示，作动块13的朝外端面为作动面131，作动块13的外侧面为锁止面132，作动块13的作动面131与驻车棘爪2顶部的朝内侧面相接触，卡爪9通过第二固定销15固定在变速箱箱体上且卡爪9可绕第二固定销转动，卡爪回位弹簧10的中心空套在第二固定销15上，卡爪回位弹簧10的一端卡在卡爪9上，卡爪回位弹簧10的另一端固定在变速箱箱体上，在机构驻车锁止时，卡爪9的一端顶面与齿条6远离作动杆8的一端端面相接触，在卡爪9靠近齿条6的一端正下方设置有电磁铁16，电磁铁16固定在变速箱箱体上，在机构驻车锁止和驻车过程中，电磁铁时不通电；在机构需要驻车解锁时，电磁铁通电。

在需要执行驻车锁止操作即此时整车处于N、D或R挡时，驾驶员按下P挡键，整车控制器接收到驻车信号后直接控制驻车电机正向驱动，驻车电机通过齿轮轴带动齿轮转动，齿轮直接带动齿条朝远离卡爪方向即向左运动，齿条向左移动时，带动导杆、作动弹簧、作动块向左移动，作动块推动驻车棘爪转动，当驻车棘爪的爪头对着驻车棘轮的齿槽时，作动块的锁止面与驻车棘爪爪头的顶面接触产生锁止力，当齿条向左移动至齿条通槽左侧面与齿条导轨左端面接触时实现驻车限位，此时驻车达到最大行程，驻车棘爪在作动块的作用下克服棘爪回位弹簧力卡入驻车棘轮的齿槽，驻车电机动力源被切断，齿条不再移动，从而使整车进入P挡状态，实现驻车锁止。在此过程中，电磁铁不通电，卡爪在卡爪回位弹簧的作用下顺时针转动，当驻车行程达到最大时，卡爪旋转至水平位置，此时卡爪在卡爪回位弹簧的作用下仍具有顺时针转动趋势，卡爪与齿条的端面接触贴合，实现驻车机构的反向制动，保证驻车挡位的准确性。

在需要执行解锁操作即此时整车处于P挡时，驾驶员按下N、D或R挡键，整车控制器接收到驻车解锁信号，先使电磁铁通电，卡爪在电磁吸力的作用下逆时针转动与电磁铁吸合，然后使驻车电机反向驱动，通过齿轮轴带动齿轮反向转动，齿轮直接带动齿条朝靠近卡爪方向即向右运动，齿条向右移动时，带动导杆、作动弹簧、作动块向右移动，作动块不再压紧驻车棘爪爪头的顶面，作动块作用在驻车棘爪的力消除，驻车棘爪在棘爪回位弹簧的作用下离开驻车棘轮的齿槽，当齿条向右移动至齿条通槽右侧面与齿条导轨右端面接触时实现驻车解锁限位，此时，电磁铁断电，同时驻车电机动力源被切断，齿条不再移动，从而使整车从P挡状态解除，实现驻车解锁。

特殊情况下，在执行驻车锁止操作过程中，在驻车棘爪的爪头与驻车棘轮的齿顶相对时，齿轮的转动不会停止，齿轮继续转动，齿条继续带动作动杆、作动弹簧向左移动，作动块不再向左移动，作动弹簧此时被压缩，进行能量存储，直到齿条向左移动至齿条通槽左侧面与齿条导轨左端面接触时实现驻车限位，此时驻车电机动力源被切断，齿条不再移动，在此过程中，卡爪一直限制齿条向右移动。当车辆发生滑动时，将带动驻车棘轮转动，驻车棘轮转动到齿槽与驻车棘爪的爪头齿顶相对时，作动弹簧便会释放储存的能量，使作动块快速向左移动，作动块压住驻车棘爪爪头，使得驻车棘爪克服棘爪回位弹簧力向下转动且驻车棘爪爪头卡入驻车棘轮的齿槽，从而阻止车辆继续滑移，实现驻车锁止。

Claims (7)

1.一种电子驻车机构，包括驻车棘轮、驻车棘爪和棘爪回位弹簧，驻车棘爪的一端通过第一固定装置固定在变速箱箱体上且驻车棘爪可绕第一固定装置转动，驻车棘爪另一端的爪头位于驻车棘轮的上方且驻车棘爪的爪头与驻车棘轮的齿槽相互配套啮合，棘爪回位弹簧的中心空套在第一固定装置上，棘爪回位弹簧的一端卡在驻车棘爪上，棘爪回位弹簧的另一端固定在变速箱箱体上，其特征在于：还包括驻车电机、齿轮、齿条、齿条导轨和作动杆，所述驻车电机安装在变速箱箱体外且驻车电机的电机轴穿过变速箱箱体与齿轮轴的一端相连接，所述齿轮固定套装在齿轮轴上，所述齿条位于齿轮的正下方且齿轮与齿条相啮合在一起，所述齿条安装在齿条导轨上且齿条可沿齿条导轨轴向移动，所述齿条导轨固定在变速箱箱体上，所述齿条的一端与作动杆的一端相固定，所述作动杆的另一端套装有作动块，所述作动杆上设置有作动弹簧，所述作动块的朝外端面为作动面，所述作动块的外侧面为锁止面，所述作动块的作动面与驻车棘爪顶部的朝内侧面相接触。

2.如权利要求1所述的电子驻车机构，其特征在于：还包括卡爪和卡爪回位弹簧，所述卡爪通过第二固定装置固定在变速箱箱体上且卡爪可绕第二固定装置转动，所述卡爪回位弹簧的中心空套在第二固定装置上，卡爪回位弹簧的一端卡在卡爪上，卡爪回位弹簧的另一端固定在变速箱箱体上，在机构驻车锁止时，所述卡爪的一端顶面与齿条远离作动杆的一端端面相接触。

3.如权利要求2所述的电子驻车机构，其特征在于：所述齿条远离作动杆的一端端面为自上而下朝内倾斜的斜面。

4.如权利要求2所述的电子驻车机构，其特征在于：在所述卡爪靠近齿条的一端正下方设置有磁力装置，所述磁力装置固定在变速箱箱体上，在机构驻车锁止和驻车过程中，所述磁力装置时不通电；在机构需要驻车解锁时，所述磁力装置通电。

5.如权利要求1所述的电子驻车机构，其特征在于：所述齿条的底部开设有通槽，所述齿条导轨的两侧面设置有限位挡板，所述齿条的通槽卡装在齿条导轨两侧面限位挡板之间，所述齿条轴向移动时通过齿条通槽的两侧面与齿条导轨两端面的接触进行限位，所述通槽侧面与齿条导轨相正对端面之间的距离为机构驻车行程。

6.如权利要求1所述的电子驻车机构，其特征在于：所述齿条导轨位于两侧面限位挡板之间的位置上、两侧面限位挡板朝内的侧面上分别设置有滚轮。

7.如权利要求1～6任一所述的电子驻车机构，其特征在于：所述齿条的一端端面上设置有限位槽，所述限位槽的底部开设有螺纹孔，所述螺纹孔用于安装固定作动杆的一端，所述限位槽用于作动弹簧的限位。

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