CN111094806B - 用于阻止传动机构的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于阻止传动机构的装置，其中同轴地布置在轴上的止动轮利用可相对转动的连接部与待阻止的传动机构的轴进行连接。

Description

用于阻止传动机构的装置

技术领域

本发明涉及一种用于阻止传动机构、例如车辆传动机构的装置，或用于门驱动器的传动机构。

背景技术

在机动车的自动传动机构中，用于阻止传动机构的装置用作驻车锁，以便防止停止的车辆的不期望的滚动。通常为此，具有齿隙的止动轮抗相对转动地整合到驱动系中，止动轮借助形状配合地嵌入齿隙中的可操纵的止动爪阻止或释放驱动器的转动运动。当自动传动机构的换挡杆被引入位置P中时，用作驻车锁的用于阻止传动机构的装置被置入。前提条件是，在马达静止时，例如释放点火锁中的车辆钥匙以将其取下。

在WO 2009/074389中提出了一种驻车锁装置，其通过抗相对转动地并且与驱动轴同轴地布置的驻车止动轮来阻止传动机构。

该装置在机动车的电动驱动器中导致的是，在置入驻车锁时，由于驱动轴的突然的减速，大的力矩冲击施加到驱动电机的转子上。该力矩冲击超过在驱动电机的常见的运行中出现的力矩冲击，并且可以导致驱动电机和传动机构上的损坏。

在具有内燃机的驱动器中，该效应没有出现，因为内燃机通过液压转矩转换器与驻车锁分离。

在电动驱动的车辆中，驱动电机的转子持续与传动机构嵌接，并且因此在置入驻车锁时没有与传动机构分离。

因此存在对稳定的、功能安全的、有利于结构空间和成本的、用于阻止传动机构的装置的需求，该装置避免了力矩冲击。

发明内容

根据本发明的设备具有如下优点，即提供用于阻止传动机构的装置，该装置避免力矩冲击，并且是稳定的、功能安全的、有利于结构空间和成本的。

为此，根据本发明设置了用于阻止传动机构的装置，其具有至少一个轴、至少一个同轴地布置在轴上的止动轮，其中同轴地布置在轴上的止动轮利用可相对转动的连接部来与待阻止的传动机构的轴连接。可相对转动的连接部具有如下优点，即在置入传动机构的阻止时出现的力矩冲击通过可相对转动的连接部被弹性缓冲，并且因此避免在驱动器的部件上的通过高于正常运行的力矩冲击的力矩冲击导致的损坏。尤其是在持续嵌接的电动驱动器中，通过止动轮的可相对转动的连接部防止驱动电机上的损坏。

通过其他提到的措施能够实现在独立权利要求中说明的设备的有利的改进方案。

对于用于阻止传动机构的装置有利地，空心轴安装在止动轮与传动机构的轴之间。通过具有直径、长度和壁厚的空心轴的几何设计和材料选择，可以非常简单地确定空心轴的要求的机械特性。

对于阻止传动机构特别有利地，具有弹性辐条的可相对转动的止动轮安装在轮毂（作为与轴的连接）与承载止动啮合部的轮周边之间。具有弹性辐条的止动轮提供止动轮与轴之间的可相对转动的连接部的特别节约结构空间的布置的优点。

优选地，止动轮和可相对转动的空心轴同轴地布置在传动机构的轴上。该布置能够实现将驻车止动轮节约结构空间地整合到传动机构中，并且是非常廉价的，因为使用了存在的轴和其支承件。

特别有利的是用于阻止传动机构的装置通过空心轴的抗相对转动的连接与第一圆柱齿轮级的布置在驱动器的驱动轴上的驱动小齿轮的连接。最小的转矩作用在驱动器的驱动小齿轮上，因此，空心轴和止动轮以有利的方式也只能针对这些转矩进行设计。有利地，由于与驱动小齿轮的抗相对转动的连接而不需要空心轴与驱动轴之间的附加的轴-轮毂连接。

以有利的方式，用于阻止传动机构的装置的空心轴可相对转动地支承在驱动轴上。通过构造为滑动轴承或滚动轴承的支承部位，以有利的方式避免止动轮的止动力导致弯曲应力并且因此导致空心轴的塑性变形。因此排除基于变形的空心轴导致的不平衡。有利的是将支承部位设计为间隙配合，因为驱动轴和空心轴以相同的转速转动。空心轴的可能出现的弯曲通过间隙配合支持，其中空心轴的弯曲导致空心轴贴靠到驱动轴上。通过设计空心轴与驱动轴之间的间隙配合限制空心轴在弹性范围内的尽可能大的弯曲。另一方面，间隙配合能够实现在置入传动机构的阻止时使空心轴扭转，因为没有传输力矩。通过使间隙配合用作轴承，空心轴可以在安装时简单地，在没有力耗费的情况下移动到驱动轴上。

优选地，具有弹性辐条的止动轮抗相对转动地与第一圆柱齿轮级的布置在驱动轴上的驱动小齿轮连接。这具有紧凑的结构的优点，并且是非常廉价的，因为不需要用于止动轮的另外的支承件。具有弹性辐条的止动轮的使用此外提供节约重量的优点。

优选地，止动轮和可相对转动的空心轴同轴地布置在传动机构的中间轴上。该布置能够实现将驻车止动轮节约结构空间地整合到传动机构中，并且是非常廉价的，因为使用了任意的已经存在的轴和其支承件。

特别有利的是，用于阻止传动机构的装置通过空心轴的抗相对转动的连接与布置在驱动器的中间轴上的圆柱齿轮的连接。该圆柱齿轮与传动机构的其他的圆柱齿轮持续作用连接，因此，空心轴通过该圆柱齿轮同样与传动机构持续作用连接。有利地，由于与圆柱齿轮的抗相对转动的连接而不需要空心轴与传动机构轴之间的附加的轴-轮毂连接。

以有利的方式，用于阻止传动机构的装置的空心轴可相对转动地支承在中间轴上。通过构造为滑动轴承或滚动轴承的支承部位，以有利的方式避免了，在布置在中间轴上时止动轮的更高的止动力导致弯曲应力并且因此导致空心轴的塑性变形。因此排除基于变形的空心轴导致的不平衡。有利的是将支承部位设计为间隙配合，因为中间轴和空心轴以相同的转速转动。空心轴的可能出现的弯曲通过间隙配合支持，其中空心轴的弯曲导致空心轴贴靠到中间轴上。通过设计空心轴与中间轴之间的间隙配合限制空心轴在弹性范围内的尽可能大的弯曲。另一方面，间隙配合能够实现在置入传动机构的阻止时使空心轴扭转，因为没有传输力矩。通过使用间隙配合作为轴承，空心轴可以在安装时简单地、在没有力耗费的情况下移动到中间轴上。

附图说明

本发明的另外的特征和优点对于本领域技术人员来说从对示例性的实施方式的随后的描述参考附图得到，实施方式然而不解释为对本发明的限制。

其中：

图1示出了穿过驱动器的截面的示意图，驱动器具有用于利用布置在空心轴上的止动轮阻止传动机构的可相对转动的装置；

图2示出了穿过驱动器的示意性的截面图，驱动器具有用于利用布置在空心轴上的止动轮阻止传动机构的可相对转动的装置；

图3示出了在被电驱动的轴中，止动轮的与转子在传动机构侧相邻的布置的示意图；

图4示出了在被电驱动的轴中，止动轮的与转子在转子侧相邻的布置的示意图；

图5示出了在被电驱动的轴中，在驱动轴上止动轮的传动机构侧的悬臂的布置的示意图；

图6示出了在被电驱动的轴中，在驱动轴上止动轮的转子侧的悬臂的布置的示意图；

图7示出了在被电驱动的轴中，在中间轴上止动轮的悬臂的布置的示意图；

图8示出了在被电驱动的轴中，在中间轴上止动轮的与圆柱齿轮相邻的布置的示意图；

图9示出了在被电驱动的轴的中间轴上，通过空心轴与圆柱齿轮连接的止动轮的布置的示意图；

图10示出了以抗相对转动地与被电驱动的轴的传动机构的中间轴连接的方式，在自身的轴上的止动轮的布置的示意图；

图11示出了以在传动机构侧抗相对转动地与被电驱动的轴的驱动轴连接的方式，在自身的轴上止动轮的布置的示意图；

图12示出了以在转子侧抗相对转动地与被电驱动的轴的驱动轴连接的方式，在自身的轴上止动轮的布置的示意图；

图13示出了以抗相对转动地与嵌入传动机构中的圆柱齿轮连接的方式，在自身的轴上止动轮的布置的示意图。

具体实施方式

根据本发明的实施例，所有附图仅是根据本发明的设备或其组成部分的示意图。距离和大小关系尤其在附图中没有按正确比例示出。在不同的附图中，相应的元件设有相同的附图标记。

图1示出了穿过由电动机和传动机构2构成的驱动单元14的截面的示意图。电动机17以其转子15和驱动轴5示出。电动机17通过布置在其驱动轴5上的驱动小齿轮6驱动圆柱齿轮级9的作用连接的圆柱齿轮8。圆柱齿轮级9的输出装置21驱动作用连接的补偿传动机构18。在多轨道车辆中，通过补偿传动机构18补偿在内部和外部运行的轮的不同的运行路径。驱动小齿轮6与相对于驱动轴5同轴布置的空心轴11抗相对转动地连接，止动轮3与驱动小齿轮6通过空心轴可相对转动地连接。在需要时通过具有止动元件19的止动爪阻止传动机构2。驱动轴5通过滚动轴承22、23和24支承，其中，至少其中一个滚动轴承22、23和24设计为用于接收驱动轴5的纵向力的固定轴承。

图2示出了穿过电动轴驱动器的驱动单元14的示意性的截面图。驱动单元14由电动机17和传动机构2构成。电动机17以其定子25和其转子15以及驱动轴5示出。驱动小齿轮6利用抗相对转动的连接布置在驱动轴5上。为此可以使用榫槽连接、楔轴连接或其他的适当的形状配合的轴-轮毂连接。驱动小齿轮6驱动中间级9的布置在中间轴10上的并且与驱动小齿轮6作用连接的输入圆柱齿轮8。输入圆柱齿轮8抗相对转动地通过榫槽连接或楔轴连接或其他的适当的形状配合的轴-轮毂连接与中间级9的中间轴10连接。在中间轴10上同样抗相对转动地布置有中间级9的输出圆柱齿轮21。为此可以使用榫槽连接、楔轴连接或其他的适当的形状配合的轴-轮毂连接。替代形状配合的连接地，也可以分别选择材料锁合的连接。中间轴10例如可以与输入圆柱齿轮8和输出圆柱齿轮21一起由单件式的坯件制成。由中间轴10和输入圆柱齿轮8以及输出圆柱齿轮21构成的部件同样可以通过焊接两个或更多个坯件产生。输出圆柱齿轮21驱动作用连接的补偿传动机构18。驱动小齿轮6与相对于驱动轴5同轴布置的空心轴11抗相对转动地连接，止动轮3与驱动小齿轮6通过空心轴可相对转动地连接。在需要时通过具有止动元件19的止动爪阻止传动机构2。驱动轴5通过滚动轴承22、23和24支承，其中，至少其中一个滚动轴承22、23和24设计为所谓的用于接收驱动轴5的纵向力的固定轴承。为了将空心轴11和止动轮3可相对转动地支承在驱动轴5上而设置有支承部位26。通过支承部位26以有利的方式避免了止动轮3的止动力通过弯曲应力导致空心轴11的不允许的变形。因此排除基于损坏地变形的空心轴11导致的不平衡。支承部位26设计为间隙配合是有利的，因为驱动轴5和空心轴11以相同的转速转动。空心轴11的可能出现的弹性的弯曲通过间隙配合支持，其中空心轴11的弯曲导致空心轴11贴靠到驱动轴5上。通过设计空心轴11与驱动轴5之间的间隙配合限制空心轴11的尽可能大的弯曲。另一方面，间隙配合能够实现在置入传动机构的具有止动元件19的止动爪时使空心轴11扭转，因为通过支承部位26不传输力矩。通过使用间隙配合作为支承部位26，空心轴11可以在安装时简单地，在没有力耗费的情况下移动到驱动轴5上。

图3示出了在被电驱动的轴14的驱动单元中，在驱动轴5上止动轮3的与转子15在传动机构侧相邻的布置的示意图。在该特别节约结构空间的实施方案中，具有弹性辐条的止动轮3的使用适合于可相对转动地阻止传动机构2。整个驱动单元由电动机17和传动机构2构成。电动机17以其定子25和其转子15以及驱动轴5示出。驱动小齿轮6以抗相对转动的连接布置在驱动轴5上。驱动轴通过滚动轴承22、23和24支承。传动机构2作为两级的圆柱齿轮传动机构示出。驱动小齿轮6与输入圆柱齿轮8作用连接。抗相对转动地布置在中间轴10上的输入圆柱齿轮8通过中间轴10驱动抗相对转动地布置在中间轴10上的输出圆柱齿轮21。该输出圆柱齿轮21与补偿传动机构18作用连接。

图4示出了在被电驱动的轴14的驱动单元的驱动轴5上，止动轮3的与转子15在转子侧相邻的布置的示意图。在该同样特别节约结构空间的实施方案中，如在图3中那样，具有弹性辐条的止动轮3的使用同样适合于可相对转动地阻止传动机构2。在该布置中，止动轮3可以和具有止动元件的止动爪19一起整合到电动机17中。该布置除了使用在整合的驱动单元14中以外还适合于使用在具有单独的电动机17和传动机构2的驱动器中。

图5示出了在被电驱动的轴14的驱动单元的驱动轴5上，止动轮3的传动机构侧的悬臂的布置的示意图。在该实施方案中，如在图3和4中那样，具有弹性辐条的止动轮3的使用同样适合于可相对转动地阻止传动机构2。在该布置中，止动轮3可以和具有止动元件的止动爪19一起整合到传动机构2中。该布置除了使用在整合的驱动单元14中以外还适合于使用在具有单独的电动机17和传动机构2的驱动器中。

图6示出了在被电驱动的轴14的驱动单元的驱动轴5上，止动轮3的转子侧的悬臂的布置的示意图。在该实施方案中，如在图3、4和5中那样，具有弹性辐条的止动轮3的使用同样适合于可相对转动地阻止传动机构2。在该布置中，止动轮3可以和具有止动元件的止动爪19一起安装到电动机17上。该布置除了使用在整合的驱动单元14中以外还适合于使用在具有单独的电动机17和传动机构2的驱动器中。

图7示出了在被电驱动的轴14的驱动单元的中间轴10上，止动轮3的悬臂的布置的示意图。在该实施方案中，具有弹性辐条的止动轮3的使用适合于可相对转动地阻止传动机构2。在此，止动轮3的轮毂、输入圆柱齿轮8和输出圆柱齿轮21抗相对转动地与中间轴10连接。在该布置中，止动轮3可以和具有止动元件的止动爪19一起安装到传动机构2上。该布置除了使用在整合的驱动单元14中以外还适合于使用在具有单独的电动机17和传动机构2的驱动器中。

图8示出了在被电驱动的轴14的驱动单元的中间轴10上，止动轮3的整合的布置的示意图。在该实施方案中，具有弹性辐条的止动轮3的使用适合于可相对转动地阻止传动机构2。在此，止动轮3的轮毂、输入圆柱齿轮8和输出圆柱齿轮21抗相对转动地与中间轴10连接。在该布置中，止动轮3可以和具有止动元件的止动爪19一起整合到传动机构2中。该布置除了使用在整合的驱动单元14中以外还适合于使用在具有单独的电动机17和传动机构2的驱动器中。

图9示出了在被电驱动的轴14的驱动单元的中间轴10上，止动轮3与空心轴11的整合的布置的示意图。用于可相对转动地阻止传动机构2的空心轴11抗相对转动地与输出圆柱齿轮21连接，输出圆柱齿轮本身抗相对转动地与中间轴10连接。输入圆柱齿轮8同样抗相对转动地与中间轴10连接。在该布置中，止动轮3可以和具有止动元件的止动爪19一起整合到传动机构2中。该布置除了使用在整合的驱动单元14中以外还适合于使用在具有单独的电动机17和传动机构2的驱动器中。

图10示出了在自身的轴上，止动轮3的抗相对转动的布置的示意图，自身的轴抗相对转动地与被电驱动的轴14的驱动单元的传动机构2的中间轴10连接。抗相对转动的离合器27连接中间轴10的端部与支承轴28，在支承轴上布置有止动轮3。在该布置中，止动轮3可以和具有止动元件的止动爪19一起安装到传动机构2中。在该实施方案中，具有弹性辐条的止动轮3的使用适合于可相对转动地阻止传动机构2。

图11示出了在自身的轴上，止动轮3的抗相对转动的布置的示意图，止动轮在传动机构2这侧上抗相对转动地与被电驱动的轴14的驱动单元的驱动轴5连接。抗相对转动的离合器27连接驱动轴5的传动机构侧的端部与支承轴28，在支承轴上布置有止动轮3。在该布置中，止动轮3可以和具有止动元件的止动爪19一起安装到传动机构2中。在该实施方案中，具有弹性辐条的止动轮3的使用适合于可相对转动地阻止传动机构2。

图12示出了在自身的轴上，止动轮3的抗相对转动的布置的示意图，止动轮在电动机17这侧上抗相对转动地与被电驱动的轴14的驱动单元的驱动轴5连接。抗相对转动的离合器27连接驱动轴5的转子侧的端部与支承轴28，在支承轴上布置有止动轮3。在该布置中，止动轮3可以和具有止动元件的止动爪19一起安装到电动机17中。在该实施方案中，具有弹性辐条的止动轮3的使用适合于可相对转动地阻止传动机构2。

图13示出了在自身的支承轴28上止动轮3的示意图，止动轮抗相对转动地与止动圆柱齿轮29连接。该止动圆柱齿轮29与驱动小齿轮6作用连接。在该实施方案中，止动轮3和支承轴28以及具有止动元件19的未示出的止动爪形成一单元。该单元可以作为单独的单元安装到传动机构2中。在该实施方案中，具有弹性辐条的止动轮3的使用适合于可相对转动地阻止传动机构2。具有弹性辐条的止动轮3的轮毂与止动圆柱齿轮29抗相对转动地连接，因此，提供传动机构2的可相对转动的阻止。

Claims (9)

1.用于阻止传动机构（2）的装置（1），具有至少一个轴和至少一个同轴地布置在所述轴上的止动轮（3），其特征在于，同轴地布置在所述轴上的止动轮（3）利用自身能相对转动的连接部来与待阻止的传动机构（2）的轴进行连接，在止动轮（3）与轴之间的自身能相对转动的连接部是空心轴（11）。

2.根据权利要求1所述的用于阻止传动机构（2）的装置（1），其特征在于，所述止动轮（3）和能相对转动的空心轴（11）同轴地布置在所述传动机构（2）的轴上。

3.根据权利要求2所述的用于阻止传动机构（2）的装置（1），其特征在于，所述空心轴（11）抗相对转动地与第一圆柱齿轮级（9）的布置在驱动器的驱动轴（5）上的驱动小齿轮（6）连接。

4.根据权利要求3所述的用于阻止传动机构（2）的装置（1），其特征在于，所述空心轴（11）能相对转动地支承在驱动轴（5）上。

5.根据权利要求1所述的用于阻止传动机构（2）的装置（1），其特征在于，所述空心轴（11）同轴地布置在所述传动机构（2）的中间轴（10）上。

6.根据权利要求5所述的用于阻止传动机构（2）的装置（1），其特征在于，所述空心轴（11）抗相对转动地与所述传动机构（2）的第一圆柱齿轮级（9）的布置在所述传动机构（2）的中间轴（10）上的圆柱齿轮（8）连接。

7.根据权利要求3所述的用于阻止传动机构（2）的装置（1），其特征在于，所述空心轴（11）能相对转动地支承在中间轴（10）上。

8.用于阻止传动机构（2）的装置（1），具有至少一个轴和至少一个同轴地布置在所述轴上的止动轮（3），其特征在于，同轴地布置在所述轴上的止动轮（3）利用自身能相对转动的连接部来与待阻止的传动机构（2）的轴进行连接, 在止动轮（3）与轴之间的自身能相对转动的连接部是具有辐条的止动轮（3）。

9.根据权利要求8所述的用于阻止传动机构（2）的装置（1），其特征在于，具有辐条的止动轮（3）抗相对转动地与第一圆柱齿轮级（9）的布置在驱动器的驱动轴（5）上的驱动小齿轮（6）连接。

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