CN110953341A - 一种电子驻车机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子驻车机构。所述电子驻车机构包括驻车凸轮组件、棘爪组件和驻车齿轮；所述驻车凸轮组件包括驻车导轴和驻车凸轮，所述驻车凸轮套设在所述驻车导轴上，所述驻车凸轮的一侧在周向上设置有弧形凸起，使得所述棘爪组件随着所述驻车凸轮的旋转分别处于与所述驻车齿轮驻入的第一位置和与所述驻车齿轮驻出的第二位置；所述棘爪组件包括：棘爪、棘爪轴，所述棘爪的上部可与所述驻车凸轮接触，所述棘爪轴设置在棘爪的一侧，所述棘爪可绕所述棘爪轴旋转。本发明提供了一种新型的电子驻车机构，能够实现柔性接触和柔性驱动；并且在驻车电机断电情况下，也可在驾驶室内对驻车机构进行机械解锁操作，安全性高且操作舒适性好。

Description

一种电子驻车机构
技术领域
本发明涉及驻车控制领域，具体涉及一种电子驻车机构。
背景技术
变速箱电子驻车机构是使汽车在路面上或坡道上停驻时，防止车辆滑行或向后溜车的机构。当前大多数新能源变速箱电子驻车机构的结构柔性不足，产品生命周期有限；且机械解锁机构布置在驻车电机的蜗杆处，在驻车电机失去电源后，这种解锁方式需要驾驶员在车底操作，才可以实施机械解锁，安全性低，舒适度差。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种电子驻车机构，以便解决或者部分解决上述问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种电子驻车机构，所述电子驻车机构包括驻车凸轮组件、棘爪组件和驻车齿轮；
所述驻车凸轮组件包括驻车导轴和驻车凸轮，所述驻车凸轮套设在所述驻车导轴上，所述驻车凸轮的一侧在周向上设置有弧形凸起；
所述棘爪组件包括棘爪、棘爪轴，所述棘爪的上部可与所述驻车凸轮设置有所述弧形凸起的一侧接触，所述棘爪轴设置在所述棘爪的一侧，所述棘爪可绕所述棘爪轴旋转；
所述驻车齿轮，根据所述棘爪组件随着所述驻车凸轮的旋转分别处于与所述驻车齿轮驻入的第一位置和与所述驻车齿轮驻出的第二位置，所述驻车齿轮能够固定或旋转。
进一步地，所述驻车凸轮的凸起部上设置有沿所述驻车导轴的轴向延伸的周向轮廓，所述弧形凸起设置在所述周向轮廓的外边侧上，且所述驻车凸轮组件还包括轴向限位块、驻车凸轮限位板；
所述驻车凸轮限位板固定在所述驻车导轴上，所述轴向限位块过盈套设在所述驻车导轴上，所述驻车凸轮套设在所述轴向限位块和驻车凸轮限位板之间的所述驻车导轴上，所述驻车凸轮限位板可带动所述驻车凸轮转动。
进一步地，所述驻车凸轮限位板至少包括间隔设置的第一叶片部和第二叶片部，所述第一叶片部和第二叶片部分别设置在所述凸起部的两侧，所述第一叶片部朝向所述凸起部的一侧设有第一弹簧柱，所述凸起部上设置有对应的第二弹簧柱，所述第一弹簧柱和第二弹簧柱上套设有弹簧；所述第二叶片部形成有曲爪，所述曲爪与所述凸起部的另一侧抵接。
进一步地，所述驻车导轴一端为扁轴，另一端为圆轴，所述驻车导轴贯穿变速箱箱体，所述驻车导轴的扁轴端与驻车电机连接，所述驻车电机带动所述驻车导轴转动。
进一步地，所述驻车凸轮组件还包括推力轴承，所述推力轴承套设在所述驻车导轴上，且所述推力轴承外缘过盈固定在变速箱左侧箱体上。
进一步地，所述棘爪组件还包括滚子、滚子销、扭簧；
所述棘爪的上部设置有凹槽，所述滚子通过所述滚子销固定在所述凹槽内，所述滚子与所述驻车凸轮接触，所述棘爪下部设置有凸块可与所述驻车齿轮啮合；所述棘爪的一侧套设在所述棘爪轴上，所述棘爪轴固定在变速箱的两侧箱体上，所述棘爪可绕所述棘爪轴转动；所述扭簧的一端固定在变速箱箱体上，另一端固定在所述棘爪上，使得所述棘爪与所述驻车凸轮预压紧。
进一步地，所述电子驻车机构还包括机械解锁装置，所述机械解锁装置包括弹性件和执行机构，所述执行机构驱动所述驻车导轴沿轴向移动，使得所述驻车凸轮与所述棘爪的上部分别抵接于所述弧形凸起或所述驻车凸轮在所述弧形凸起轴向的一侧。
进一步地，所述执行机构为拉线或拉杆，所述拉线或所述拉杆的一端连接在所述驻车导轴的一端，所述拉线或所述拉杆的另一端连接在驾驶室内的控制件上，所述拉杆或所述拉线为所述驻车导轴轴向移动提供轴向力。
进一步地，所述弹性件为弹簧包，所述弹簧包设置在所述驻车凸轮组件和变速箱右侧箱体之间，且所述弹性件在安装时预设有预紧力。
进一步地，所述变速箱右侧箱体内侧设置容纳所述驻车导轴的导向槽，所述导向槽内设置用于密封所述驻车导轴的密封圈。
采用上述电子驻车机构具有以下优点：
通过上述驻车凸轮组件、棘爪组件的特定结构，保证了电子驻车机构的连接以及驱动过程的柔性，从而增加了电子驻车机构的可操作性和使用寿命；
且上述电子驻车机构可提供驻车电机断电情况下的紧急机械解锁功能；驻车导轴与变速箱外的拉杆或拉线相连接，可以实现驾驶员在驾驶室内实现机械解锁；由于电子驻车机构可以实现纯机械、无电源动力下的驾驶室内解锁，不需要驾驶员下车操作，安全性能高和操作舒适性好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明一个实施例中电子驻车机构的结构示意图；
图2示出了本发明一个实施例中电子驻车机构驻入状态时的剖面示意图；
图3示出了本发明一个实施例中电子驻车机构机械解锁后的剖面示意图；
图4示出了本发明一个实施例中驻车凸轮与棘爪在驻入状态时的结构示意图；
图5示出了本发明一个实施例中驻车凸轮与棘爪在机械解锁后的结构示意图。
图中附图标记含义如下：1、弹性件，2、驻车凸轮，3、轴向限位块，4、驻车凸轮限位板，5、弹簧，6、驻车导轴，7、推力轴承，8、滚子，9、滚子销，10、棘爪，11、驻车齿轮，12、棘爪轴，13、扭簧，14、密封圈，15、变速箱右侧箱体，16、变速箱左侧箱体。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了本发明一个实施例中电子驻车机构的结构示意图；图2示出了本发明一个实施例中电子驻车机构驻入状态时的剖面示意图；图3示出了本发明一个实施例中电子驻车机构机械解锁后的剖面示意图；图4示出了本发明一个实施例中驻车凸轮与棘爪在驻入状态时的结构示意图；图5示出了本发明一个实施例中驻车凸轮与棘爪在机械解锁后的结构示意图。
如图1所示，本发明的一个实施例提出了一种电子驻车机构，电子驻车机构包括驻车凸轮组件、棘爪组件和驻车齿轮11。
驻车凸轮组件包括驻车导轴6和驻车凸轮2，驻车凸轮2套设在驻车导轴6上，驻车凸轮2的一侧在周向上设置有弧形凸起，通过棘爪组件是否与驻车凸轮2上的弧形凸起抵接，控制棘爪组件随着驻车凸轮2的旋转分别处于与驻车齿轮11驻入的第一位置和与驻车齿轮11驻出的第二位置。
棘爪组件包括棘爪10、棘爪轴12，棘爪10的上部可与驻车凸轮2接触，棘爪轴12设置在棘爪10的一侧，棘爪10可绕棘爪轴12旋转。
驻车齿轮11随着驻车凸轮2的旋转以及棘爪10沿棘爪轴12的旋转，分别处于固定或者可旋转的两种状态，从而实现驻车或行车。
综上，本发明的该实施例通过驻车导轴6转动，带动驻车凸轮2旋转，驻车凸轮2上设置的弧形凸起，当弧形凸起与棘爪组件接触时，弧形凸起下压棘爪组件使其处于与驻车齿轮11驻入的第一位置，当弧形凸起与棘爪组件分离时，棘爪组件与驻车齿轮11分离，处于与驻车齿轮11驻出的第二位置，从而实现了车辆的柔性驻车，获得了较好的驻车效果。
在一个实施例中，驻车凸轮2的凸起部上设置有沿驻车导轴6的轴向延伸的周向轮廓，弧形凸起设置在周向轮廓的外边侧上，当驻车凸轮2上的周向轮廓与驻车棘爪组件接触时，驻车棘爪组件处于与驻车齿轮11驻出的第二位置，周向轮廓起到对驻车棘爪组件位置限定的作用，使驻车棘爪组件在一定范围内活动。且驻车凸轮组件还包括轴向限位块3、驻车凸轮限位板4；
驻车凸轮限位板4固定在驻车导轴6上，轴向限位块3过盈套设在驻车导轴6上，驻车凸轮2套设在轴向限位块3和驻车凸轮限位板4之间的驻车导轴6上，驻车凸轮限位板4可带动驻车凸轮2转动。轴向限位块3对驻车凸轮2的位置进行限定，驻车凸轮2在轴向限位块3和驻车凸轮限位板4之间的驻车导轴6上可以灵活转动。
在一个实施例中，如图1所示，驻车凸轮限位板4至少包括间隔设置的第一叶片部和第二叶片部，第一叶片部和第二叶片部分别设置在凸起部的两侧，第一叶片部朝向凸起部的一侧设有第一弹簧柱，凸起部上设置有对应的第二弹簧柱，第一弹簧柱和第二弹簧柱上套设有弹簧5；第二叶片部形成有曲爪，曲爪与凸起部的另一侧抵接。当由驻入转为驻出状态时，驻车导轴6逆时针转动，带动驻车限位板4逆时针旋转，驻车限位板4上的曲爪通过与驻车凸轮2抵接，进而带动驻车凸轮2逆时针旋转，此时弧形凸起与棘爪组件分离，周向轮廓与棘爪组件接触，棘爪组件与驻车齿轮11分离，实现驻出动作。当由驻出转为驻入状态时，驻车导轴6顺时针转动，带动驻车限位板4顺时针旋转，驻车限位板4上的第一弹簧柱通过下压弹簧5，由于弹簧5力的作用，使驻车凸轮2顺时针旋转，此时周向轮廓与棘爪组件分离，弧形凸起与棘爪组件接触，下压棘爪组件与驻车齿轮11啮合，实现驻入动作。驻车凸轮2与棘爪10在驻入状态下的位置关系见图4。
在一个实施例中，驻车导轴6一端为扁轴，另一端为圆轴，驻车导轴6贯穿变速箱箱体，驻车导轴6的扁轴端与驻车电机连接，驻车电机带动驻车导轴6转动。该实施例中的扁轴的设置便于驻车电机的连接与驱动，当然，扁轴的设置并非必须，只要能够实现与驻车电机的可拆卸连接的结构均在本发明的保护范围内。
在一个实施例中，驻车凸轮组件还包括推力轴承7，推力轴承7套设在驻车导轴6上，且推力轴承7外缘过盈固定在变速箱左侧箱体16上。推力轴承7的设置保证驻车凸轮组件可以灵活转动。
在一个实施例中，如图1所示，棘爪组件还包括滚子8、滚子销9、扭簧13。
其中，为了提高棘爪10与驻车凸轮2的连接可靠性，减少棘爪10上部与驻车凸轮2接合部的摩擦力和磨损，提高其使用寿命，棘爪10的上部设置有凹槽，滚子8通过滚子销9固定在凹槽内，滚子8与驻车凸轮2接触，棘爪10下部设置有凸块可与驻车齿轮11啮合。
当电子驻车机构处于驻车状态时，棘爪10被驻车凸轮2下压，使棘爪10下部的凸块与驻车齿轮11啮合，实现驻车；棘爪10的一侧套设在棘爪轴12上，棘爪轴12固定在变速箱的两侧箱体上，棘爪10可绕棘爪轴12转动；扭簧13的一端固定在变速箱箱体上，另一端固定在棘爪10上，扭簧13安装时具有一定的预紧力，预紧力使棘爪10始终向上抬起，使得棘爪10与驻车凸轮2预压紧。滚子8可沿滚子销9径向滚动，减小驻车凸轮2与棘爪10之间的摩擦力，滚子8与驻车凸轮2上的周向轮廓或弧形凸起接触。
在一个实施例中，电子驻车机构还包括机械解锁装置，机械解锁装置包括弹性件11和执行机构，执行机构与驻车导轴6的圆轴端连接，执行机构驱动驻车导轴6沿轴向移动，使得驻车凸轮2与棘爪10的上部分别抵接于弧形凸起或驻车凸轮2在弧形凸起轴向的一侧。
当驻车电机失去电源，且电子驻车机构处于驻车状态时，可通过执行机构带动驻车导轴6轴向移动，进而带动驻车凸轮2轴向移动，使驻车凸轮2上的弧形凸起与滚子8分离，周向轮廓与滚子8接触，棘爪10在扭簧13力的作用下就会上抬，棘爪10下部的凸块与驻车齿轮11分离，实现驻出，保证车辆在没有电能的情况下，实现驻车机构的解锁。驻车凸轮2与棘爪10在机械解锁后的位置关系见图5。
由此可知，根据棘爪10和驻车凸轮2周向轮廓的抵接关系，当驻车齿轮11处于驻入的固定状态时，棘爪10的上部与驻车凸轮2上周向轮廓上的弧形凸起抵接；当驻车电机正常工作的情况下，棘爪10的上部与弧形凸起在圆周方向上的一侧的周向轮廓抵接；利用机械解锁装置解锁后，棘爪10的上部与弧形凸起在轴向方向的一侧的周向轮廓抵接。
在一个实施例中，执行机构为拉线或拉杆，拉线或拉杆的一端连接在驻车导轴6的一端，拉线或拉杆的另一端连接在驾驶室内的控制件上，拉杆或拉线为驻车导轴6轴向移动提供轴向力，使驻车导轴6向圆轴端轴向移动，拉线或拉杆的另一端设置在驾驶室内，方便驾驶人员在驾驶室内就能通过拉线或拉杆实现驻车机构的解锁。
在一个实施例中，弹性件1为弹簧包，如图2和图3所示，弹簧包设置在驻车凸轮组件和变速箱右侧箱体15之间，且弹性件1在安装时预设有预紧力。弹性件1由于预紧力的作用，紧挨着变速箱右侧箱体15，当对电子驻车机构进行机械解锁时，驻车凸轮组件向驻车导轴6的圆轴端轴向移动，弹性件1被进一步向变速箱右侧箱体15压缩。
在一个实施例中，如图2和图3所示，变速箱右侧箱体15内侧设置有圆柱形凸起，其中包括容纳驻车导轴6的导向槽，导向槽内设置用于密封驻车导轴6的密封圈14。驻车导轴6的圆轴端可在导向槽内轴向移动，实现机械解锁，密封圈14设置在导向槽内部与驻车导轴6的接触处，起到密封作用，防止灰尘进入变速箱箱体内。
综上，本发明提供一种电子驻车机构，电子驻车机构包括驻车凸轮组件、棘爪组件和驻车齿轮；驻车凸轮组件包括驻车导轴和驻车凸轮，驻车凸轮套设在驻车导轴上，驻车凸轮的一侧在周向上设置有弧形凸起，使得棘爪组件随着驻车凸轮的旋转分别处于与驻车齿轮驻入的第一位置和与驻车齿轮驻出的第二位置；棘爪组件包括棘爪、棘爪轴，棘爪的上部可与驻车凸轮接触，棘爪轴设置在棘爪的一侧，棘爪可绕棘爪轴旋转。本发明提供的电子驻车机构能够实现柔性接触和驱动；且提供了驻车电机断电情况下的紧急机械解锁功能，驻车导轴与变速箱外的拉杆或拉线相连接，可以实现驾驶员在驾驶室内实现机械解锁；该电子驻车机构可以实现纯机械、无电源动力下的驾驶室内解锁，不需要驾驶员下车操作；安全性能高和操作舒适性好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化、替换或改进，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

Claims (10)

1.一种电子驻车机构，其特征在于，所述电子驻车机构包括驻车凸轮组件、棘爪组件和驻车齿轮；
所述驻车凸轮组件包括驻车导轴和驻车凸轮，所述驻车凸轮套设在所述驻车导轴上，所述驻车凸轮的一侧在周向上设置有弧形凸起；
所述棘爪组件包括棘爪、棘爪轴，所述棘爪的上部可与所述驻车凸轮设置有所述弧形凸起的一侧接触，所述棘爪轴设置在所述棘爪的一侧，所述棘爪可绕所述棘爪轴旋转；
所述驻车齿轮，根据所述棘爪组件随着所述驻车凸轮的旋转分别处于与所述驻车齿轮驻入的第一位置和与所述驻车齿轮驻出的第二位置，所述驻车齿轮能够固定或旋转。
2.根据权利要求1所述的电子驻车机构，其特征在于，所述驻车凸轮的凸起部上设置有沿所述驻车导轴的轴向延伸的周向轮廓，所述弧形凸起设置在所述周向轮廓的外边侧上，且所述驻车凸轮组件还包括轴向限位块、驻车凸轮限位板；
所述驻车凸轮限位板固定在所述驻车导轴上，所述轴向限位块过盈套设在所述驻车导轴上，所述驻车凸轮套设在所述轴向限位块和驻车凸轮限位板之间的所述驻车导轴上，所述驻车凸轮限位板可带动所述驻车凸轮转动。
3.根据权利要求2所述的电子驻车机构，其特征在于，所述驻车凸轮限位板至少包括间隔设置的第一叶片部和第二叶片部，所述第一叶片部和第二叶片部分别设置在所述凸起部的两侧，所述第一叶片部朝向所述凸起部的一侧设有第一弹簧柱，所述凸起部上设置有对应的第二弹簧柱，所述第一弹簧柱和第二弹簧柱上套设有弹簧；所述第二叶片部形成有曲爪，所述曲爪与所述凸起部的另一侧抵接。
4.根据权利要求2所述的电子驻车机构，其特征在于，所述驻车导轴一端为扁轴，另一端为圆轴，所述驻车导轴贯穿变速箱箱体，所述驻车导轴的扁轴端与驻车电机连接，所述驻车电机带动所述驻车导轴转动。
5.根据权利要求2所述的电子驻车机构，其特征在于，所述驻车凸轮组件还包括推力轴承，所述推力轴承套设在所述驻车导轴上，且所述推力轴承外缘过盈固定在变速箱左侧箱体上。
6.根据权利要求1所述的电子驻车机构，其特征在于，所述棘爪组件还包括滚子、滚子销、扭簧；
所述棘爪的上部设置有凹槽，所述滚子通过所述滚子销固定在所述凹槽内，所述滚子与所述驻车凸轮接触，所述棘爪下部设置有凸块可与所述驻车齿轮啮合；所述棘爪的一侧套设在所述棘爪轴上，所述棘爪轴固定在变速箱的两侧箱体上，所述棘爪可绕所述棘爪轴转动；所述扭簧的一端固定在变速箱箱体上，另一端固定在所述棘爪上，使得所述棘爪与所述驻车凸轮预压紧。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电子驻车机构，其特征在于，所述电子驻车机构还包括机械解锁装置，所述机械解锁装置包括弹性件和执行机构，所述执行机构驱动所述驻车导轴沿轴向移动，使得所述驻车凸轮与所述棘爪的上部分别抵接于所述弧形凸起或所述驻车凸轮在所述弧形凸起轴向的一侧。
8.根据权利要求7所述的电子驻车机构，其特征在于，所述执行机构为拉线或拉杆，所述拉线或所述拉杆的一端连接在所述驻车导轴的一端，所述拉线或所述拉杆的另一端连接在驾驶室内的控制件上，所述拉杆或所述拉线为所述驻车导轴轴向移动提供轴向力。
9.根据权利要求7所述的电子驻车机构，其特征在于，所述弹性件为弹簧包，所述弹簧包设置在所述驻车凸轮组件和变速箱右侧箱体之间，且所述弹性件在安装时预设有预紧力。
10.根据权利要求9所述的电子驻车机构，其特征在于，所述变速箱右侧箱体内侧设置容纳所述驻车导轴的导向槽，所述导向槽内设置用于密封所述驻车导轴的密封圈。
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