CN111140652A - 一种驻车执行器及驻车装置 - Google Patents

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付超
刘彦超
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张小波
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    • F16H63/3466—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire using electric motors

Abstract

本发明涉及车辆领域，公开了一种驻车执行器及驻车装置。其中，驻车执行器包括驱动齿轮，及驱动所述驱动齿轮转动的驱动单元，还包括驻车轴、扭簧和应急解锁臂。本发明增设了扭簧和应急解锁臂，在驻车锁止结构锁定驻车齿轮时，在驱动单元出现故障，无法通过驱动单元驱动驻车锁止结构对驻车齿轮进行解锁。采用本发明提供的驻车执行器可以施加外力于应急解锁臂，通过应急解锁臂带动驻车轴相对于驱动齿轮转动，以使驻车锁止结构解锁驻车齿轮。若施加外力消失，驻车轴将会在扭簧的作用下再次相对于驱动齿轮转动，使驱动驻车锁止结构锁定驻车齿轮，实现安全的情况下摘除P挡。

Description

一种驻车执行器及驻车装置
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种驻车执行器及驻车装置。
背景技术
为使车辆能够停止在坡路上以防止出现溜车现象，在自动变速器或减速器中会安装驻车装置，实现车辆在平路和坡路上能够被可靠地锁止在原地不动。
驻车装置一般包括驻车执行器和驻车锁止结构两部分，其中驻车执行器安装在自动变速器或减速器外部，以电控的形式实现挂P挡或摘除P挡，电控系统出现故障时，电机作为驱动单元将无法工作，从而导致无法摘除P挡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驻车执行器及驻车装置，能够解决驱动单元出现故障时P挡无法摘除的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种驻车执行器，包括驱动齿轮，及驱动所述驱动齿轮转动的驱动单元，还包括：
驻车轴，贯穿所述驱动齿轮，所述驻车轴能够相对于所述驱动齿轮转动预设角度，且能够跟随所述驱动齿轮转动，所述驻车轴的第一端用于驱动驻车锁止结构对驻车齿轮进行锁定或解锁；
扭簧，套设于所述驻车轴外，且其一端连接于或抵接于所述驻车轴，另一端连接于所述驱动齿轮；
应急解锁臂，所述应急解锁臂一端可拆卸连接于所述驻车轴的第二端，在所述驻车齿轮被所述驻车锁止结构锁定时，施加外力于所述应急解锁臂能够带动所述驻车轴相对于所述驱动齿轮转动，以使所述驻车锁止结构解锁所述驻车齿轮。
作为上述驻车执行器的一种优选技术方案，所述驱动齿轮的一轴向端面设有限位槽，所述驻车轴上凸设有限位凸块，所述限位凸块能够插入所述限位槽内使所述驻车轴能够相对于所述驱动齿轮转动预设角度。
作为上述驻车执行器的一种优选技术方案，所述限位凸块上设有插孔，所述扭簧的一端插入所述插孔内。
作为上述驻车执行器的一种优选技术方案，所述驱动齿轮的另一轴向端面上凸设有限位凸起，所述扭簧的一端沿所述驱动齿轮周向抵接于所述限位凸起。
作为上述驻车执行器的一种优选技术方案，还包括罩壳，所述罩壳连接于所述驱动齿轮设有所述限位凸起的一端，所述扭簧夹设于所述罩壳与所述限位凸块之间。
作为上述驻车执行器的一种优选技术方案，所述驱动单元包括电机、一端连接于所述电机输出轴的丝杠及套设于所述丝杠外且与所述丝杠螺纹连接的滑块，所述滑块上设有与所述驱动齿轮啮合的齿条。
作为上述驻车执行器的一种优选技术方案，还包括与所述丝杠转动连接的壳体；
所述壳体的内壁设有第一凸起，所述滑块上设有第一限位面，所述第一凸起能够抵接于所述第一限位面以对所述滑块沿第一方向的移动进行限位；和/或，所述壳体的内壁设有第二凸起，所述滑块上设有第二限位面，所述第二凸起能够抵接于所述第二限位面以对所述滑块沿第二方向的移动进行限位；
所述第一方向和所述第二方向相反。
作为上述驻车执行器的一种优选技术方案，还包括用于检测转轴转动角度的角度传感器。
作为上述驻车执行器的一种优选技术方案，所述应急解锁臂和所述第二端插接。
本发明还提供了一种驻车装置，包括上述的驻车执行器。
本发明的有益效果：本发明增设了扭簧和应急解锁臂，在驻车锁止结构锁定驻车齿轮时，在驱动单元出现故障，无法通过驱动单元驱动驻车锁止结构对驻车齿轮进行解锁。采用本发明提供的驻车执行器可以施加外力于应急解锁臂，通过应急解锁臂带动驻车轴相对于驱动齿轮转动，以使驻车锁止结构解锁驻车齿轮。若施加外力消失，驻车轴将会在扭簧的作用下再次相对于驱动齿轮转动，使驱动驻车锁止结构锁定驻车齿轮，实现安全的情况下摘除P挡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的驻车执行器的结构示意图一；
图2是本发明实施例提供的驻车执行器的爆炸图；
图3是本发明实施例提供的驻车执行器(应急解锁臂未示出)的结构示意图二；
图4是本发明实施例提供的驻车执行器(应急解锁臂未示出)的结构示意图三。
图中：
1、驱动单元；11、电机；12、丝杠；13、滑块；131、第一限位面；132、第二限位面；14、齿条；15、轴承；
2、驱动齿轮；21、限位槽；22、限位凸起；
3、扭簧；
4、驻车轴；41、限位凸块；42、插孔；43、内接孔；44、插接部；
5、应急解锁臂。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
如图1至图4所示，本实施例提供了一种驻车执行器，包括驱动齿轮2、驱动单元1、扭簧3、驻车轴4和应急解锁臂5，其中，驱动单元1用于驱动驱动齿轮2转动，优选地，驱动齿轮2为扇形齿轮。
扭簧3套设于驻车轴4外，扭簧3的一端连接于或抵接于驻车轴4，扭簧3的另一端连接于驱动齿轮2。驻车轴4贯穿驱动齿轮2，驻车轴4能够相对于驱动齿轮2转动预设角度，且能够跟随驱动齿轮2转动，驻车轴4具有沿其轴向相对设置的第一端和第二端，其中，驻车轴4的第一端用于驱动驻车锁止结构对驻车齿轮进行锁定或解锁。本实施例中，驻车轴4的第一端设有内接孔43，驻车锁止结构包括变速器或减速器上的P轴，P轴的一端和内接孔43连接，以将能够驻车轴4连接于P轴。
第二端与应急解锁臂5可拆卸连接，本实施例中，应急解锁臂5和驻车轴4可以采用插接，具体地，驻车轴4未连接P轴的一端设有插接部44，通过插接部44与应急解锁臂5插接，将驻车轴4连接于应急解锁臂5。于其他实施例中，还可以采用销接或卡接等。
在正常情况下，驱动单元1驱动驱动齿轮2转动，驱动齿轮2使扭簧3产生扭矩以推动驻车轴4转动，从而带动驻车锁止结构动作，以对驻车齿轮进行锁定或解锁。
在驻车锁止结构锁定驻车齿轮时，控制电机11动作的电控系统出现故障，将无法通过电机11驱动驻车锁止结构对驻车齿轮进行解锁。此时，可以施加外力于应急解锁臂5，通过应急解锁臂5带动驻车轴4相对于驱动齿轮2转动，以使驻车锁止结构解锁驻车齿轮。若施加外力消失，驻车轴4将会在扭簧3的作用下再次相对于驱动齿轮2转动，使驱动驻车锁止结构锁定驻车齿轮，实现安全的情况下摘除P挡。
进一步地，驱动齿轮2的面朝应急解锁臂5的轴向端面上设有限位槽21，驻车轴4上凸设有限位凸块41，限位凸块41能够插入限位槽21内使驻车轴4能够相对于驱动齿轮2转动预设角度。本实施例中，上述限位槽21设有两个，相应地，上述限位凸块41也设有两个。具体地，在采用应急解锁臂5解锁驻车齿轮时，应急解锁臂5带动驻车轴4转动，最多至限位凸块41抵接于限位槽21相对两侧壁中的一侧壁，此时驻车锁止结构解锁驻车齿轮。在作用于应急解锁臂5上的外力消失时，驻车轴4在扭簧3的作用下相对驱动齿轮2至多转动至限位凸块41抵接于限位槽21相对两侧壁中的另一侧壁，此时驻车锁止结构锁定驻车齿轮。通过设置限位凸块41和限位槽21对驻车锁止结构进行保护，防止驻车轴4转动角度大于预设角度，而对驻车锁止结构造成损坏。
其中，一个限位凸块41上设有插孔42，扭簧3的一端插入插孔42内，以连接驻车轴4和扭簧3。驱动齿轮2背对应急解锁臂5的轴向端面上凸设有限位凸起22，扭簧3的一端抵接于限位凸起22，以对扭簧3的端部进行限位。
上述驻车执行器还包括罩壳，罩壳连接于驱动齿轮2设有限位凸起22的一端，扭簧3夹设于罩壳与限位凸块41之间。
进一步地，上述驻车执行器还包括用于检测驻车轴4转动角度的角度传感器，通过角度传感器测量驻车轴4的转动角度恰好为预设角度，避免驻车轴4转动角度大于预设角度而对驻车锁止结构造成损伤，以及驻车轴4转动角度过小而使驻车锁止结构无法锁定或解锁驻车齿轮。
上述主动执行器还包括通过轴承15与丝杠12转动连接的壳体，壳体的内壁设有第一凸起，滑块13上设有第一限位面131，第一凸起能够抵接于第一限位面131以对滑块13沿第一方向的移动进行限位；和/或，壳体的内壁设有第二凸起，滑块13上设有第二限位面132，第二凸起能够抵接于第二限位面132以对滑块13沿第二方向的移动进行限位；第一方向和第二方向相反，均为丝杠12的轴向。
本实施例中，滑块13上同时设有第一限位面131和第二限位面132，第一限位面131和第二限位面132平行设置，相应地，壳体内壁设有与第一限位面131对应的第一凸起，及与第二限位面132对应的第二凸起。
在角度传感器出现故障无法正常工作时，可以通过第一凸起和第一限位面131配合，以及第二凸起和第二限位面132进行配合，以对驻车轴4的转动角度进行限定，以避免驻车轴4转动角度过大而损坏驻车锁止结构。
进一步地，上述驱动单元1包括电机11、一端连接于电机11输出轴的丝杠12及套设于丝杠12外且与丝杠12螺纹连接的滑块13，滑块13上设有与驱动齿轮2啮合的齿条14。电机11带动丝杠12转动，使滑块13沿丝杠12轴向移动，齿条14和滑块13同步移动，齿条14将会带动驱动齿轮2转动。上述滑块13和齿条14为一体成型的注塑件
本实施例采用丝杠12、滑块13配合齿条14、直齿轮结构替换现有技术中蜗轮蜗杆结构，在大传动比的前提下，将涡轮由斜齿轮变为直齿轮，这样可以采用粉末冶金成型工艺加工直齿轮，可以降低加工成本，而且采用粉末冶金成型工艺制成的驱动齿轮2耐用性较好。
下面对挂P挡、正常摘除P挡和应急摘除P挡的过程中上述驻车执行器的动作过程进行简要描述。
挂P挡：电机11带动丝杠12转动，使滑块13向第一方向移动，齿条14带动驱动齿轮2转动，驱动齿轮2通过扭簧3推动驻车轴4转动，驻车轴4带动P轴转动，使驻车锁止结构锁定驻车齿轮。在该过程中，通过角度传感器检测驻车轴4的转动角度，对驻车轴4的转动角度进行精准控制。同时通过第一凸起进行防护，在电机11转动过位时，第一限位面131将会碰到第一凸起，使电机11强制停止动作，避免损坏驻车锁止结构。
正常摘除P挡：电机11带动丝杠12转动，使滑块13向第二方向移动，齿条14带动驱动齿轮2转动，驱动齿轮2通过扭簧3推动驻车轴4反向转动，驻车轴4带动P轴反向转动，使驻车锁止结构解锁驻车齿轮。在该过程中，通过角度传感器检测驻车轴4的转动角度，对驻车轴4的转动角度进行精准控制。同时通过第二凸起进行防护，在电机11转动过位时，第二限位面132将会碰到第二凸起，使电机11强制停止动作，避免损坏驻车锁止结构。
应急摘除P挡：将应急解锁臂5安装在驻车轴4的第二端上，施加外力于应急解锁臂5，使驻车轴4朝与正常摘除P挡相同的方向转动，驻车轴4带动P轴转动，使驻车锁止结构锁定驻车齿轮。在该过程中，扭簧3将会蓄力，在撤销外力的作用下，扭簧3将驱动使驻车轴4转动以使驻车锁止结构锁定驻车齿轮。
本实施例还提供了一种驻车装置，包括上述的驻车执行器。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种驻车执行器，包括驱动齿轮(2)，及驱动所述驱动齿轮(2)转动的驱动单元(1)，其特征在于，还包括：
驻车轴(4)，贯穿所述驱动齿轮(2)，所述驻车轴(4)能够相对于所述驱动齿轮(2)转动预设角度，且能够跟随所述驱动齿轮(2)转动，所述驻车轴(4)的第一端用于驱动驻车锁止结构对驻车齿轮进行锁定或解锁；
扭簧(3)，套设于所述驻车轴(4)外，且其一端连接于或抵接于所述驻车轴(4)，另一端连接于所述驱动齿轮(2)；
应急解锁臂(5)，所述应急解锁臂(5)一端可拆卸连接于所述驻车轴(4)的第二端，在所述驻车齿轮被所述驻车锁止结构锁定时，施加外力于所述应急解锁臂(5)能够带动所述驻车轴(4)相对于所述驱动齿轮(2)转动，以使所述驻车锁止结构解锁所述驻车齿轮。
2.根据权利要求1所述的驻车执行器，其特征在于，所述驱动齿轮(2)的一轴向端面上设有限位槽(21)，所述驻车轴(4)上凸设有限位凸块(41)，所述限位凸块(41)能够插入所述限位槽(21)内使所述驻车轴(4)能够相对于所述驱动齿轮(2)转动预设角度。
3.根据权利要求2所述的驻车执行器，其特征在于，所述限位凸块(41)上设有插孔(42)，所述扭簧(3)的一端插入所述插孔(42)内。
4.根据权利要求2所述的驻车执行器，其特征在于，所述驱动齿轮(2)的另一轴向端面上凸设有限位凸起(22)，所述扭簧(3)的一端沿所述驱动齿轮(2)周向抵接于所述限位凸起(22)。
5.根据权利要求4所述的驻车执行器，其特征在于，还包括罩壳，所述罩壳连接于所述驱动齿轮(2)设有所述限位凸起(22)的一端，所述扭簧(3)夹设于所述罩壳与所述限位凸块(41)之间。
6.根据权利要求1所述的驻车执行器，其特征在于，所述驱动单元(1)包括电机(11)、一端连接于所述电机(11)输出轴的丝杠(12)及套设于所述丝杠(12)外且与所述丝杠(12)螺纹连接的滑块(13)，所述滑块(13)上设有与所述驱动齿轮(2)啮合的齿条(14)。
7.根据权利要求6所述的驻车执行器，其特征在于，还包括与所述丝杠(12)转动连接的壳体；
所述壳体的内壁设有第一凸起，所述滑块(13)上设有第一限位面(131)，所述第一凸起能够抵接于所述第一限位面(131)以对所述滑块(13)沿第一方向的移动进行限位；和/或，所述壳体的内壁设有第二凸起，所述滑块(13)上设有第二限位面(132)，所述第二凸起能够抵接于所述第二限位面(132)以对所述滑块(13)沿第二方向的移动进行限位；
所述第一方向和所述第二方向相反。
8.根据权利要求1所述的驻车执行器，其特征在于，还包括用于检测转轴转动角度的角度传感器。
9.根据权利要求1所述的驻车执行器，其特征在于，所述应急解锁臂(5)和所述第二端插接。
10.一种驻车装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的驻车执行器。
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