CN111356865B - 驻车锁止器 - Google Patents

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Abstract

一种驻车锁止器，其包括：基部构件；定位销(5)，其安装到所述基部构件，被构造成能够被压缩以及恢复原状的弹性构件，且具有弹动端；棘爪(3)，其能相对于所述基部构件转动地安装；滚子组件(4)，其包括滚子架(41)和固定安装到所述滚子架(41)的型线板(42)，所述定位销(5)的弹动端抵接所述型线板(42)，所述滚子组件(4)经由所述滚子架(41)相对于所述基部构件可移动地安装到所述基部构件，所述滚子组件(4)的移动能够使所述棘爪(3)摆动，所述定位销(5)的复位弹力驱动所述型线板(42)移动，从而使所述滚子组件(4)相对于所述基部构件移动直到驻车锁止状态，所述定位销(5)的弹力方向与所述滚子组件(4)的移动方向相交。

Description

驻车锁止器
技术领域
本发明涉及用于机动车变速器的驻车锁止器。
背景技术
驻车锁止器被应用在机动车变速器内，用于保证车辆驻车时不发生意外的滑移。如图1所示，在一种现有的驻车锁止器中，将导向杆90安装在作为驻车锁止器的基部构件的底板10上，滚子单元30能够沿导向杆90轴向滑动地安装，并且在导向杆90上套有执行弹簧20。棘爪60通过棘爪轴70可转动地安装于底板10上，在棘爪轴70上设置有使棘爪型面40抵在滚子单元30的滚子上的扭簧80。滚子单元30通过凹凸起伏的棘爪型面40使棘爪60绕棘爪轴70摆动。当执行机构(未示出)推动滚子单元30的执行面50使滚子单元30向左移动时，棘爪60向上(逆时针)摆动，实现驻车释放。当执行机构释放，滚子单元30在执行弹簧20的作用下向右移动，棘爪60向下(顺时针)摆动，实现驻车锁止。
上述驻车锁止器具有如下缺点：(1)由于执行弹簧20的长度较大，驻车锁止器的整体长度较长；(2)为了保证棘爪60在非P挡(驻车挡)时的定位，需要较大扭力的扭簧80，导致需要较大力(长度)的执行弹簧20。
发明内容
本发明的一方面旨在提出一种驻车锁止器，其使驻车锁止器的整体尺寸更紧凑，尤其是减小驻车锁止器在滚子组件移动方向上的尺寸。
本发明提供一种驻车锁止器，其包括：
基部构件；
定位销，其安装到所述基部构件，被构造成能够被压缩以及恢复原状的弹性构件，且具有弹动端；
棘爪，其能相对于所述基部构件转动地安装；
滚子组件，其包括滚子架和固定安装到所述滚子架的型线板，所述定位销的弹动端抵接所述型线板，所述滚子组件经由所述滚子架相对于所述基部构件可移动地安装到所述基部构件，所述滚子组件的移动能够使所述棘爪摆动，
所述定位销的复位弹力驱动所述型线板移动，从而使所述滚子组件相对于所述基部构件移动直到驻车锁止状态，所述定位销的弹力方向与所述滚子组件的移动方向相交。
在至少一个实施方式中，所述定位销的弹力方向与所述滚子组件的移动方向垂直。
在至少一个实施方式中，所述定位销的壳体固定安装到所述基部构件，所述定位销的弹动端弹性压抵于所述型线板的表面，所述型线板的至少一部分的表面与所述定位销的弹力方向形成非90度的夹角。
在至少一个实施方式中，在所述滚子组件相对于所述基部构件移动的过程中，所述定位销的弹动端在所述型线板上移动，所述定位销的相对于所述基部构件固定的壳体与所述型线板之间的沿着所述弹力方向的距离发生变化。
在至少一个实施方式中，所述型线板的与所述定位销的弹动端接触的至少部分表面与所述滚子组件的移动方向形成非90度的夹角。
在至少一个实施方式中，所述基部构件设置有引导槽，所述滚子架设置有导向部，所述导向部伸入所述引导槽中，从而使所述滚子组件沿着所述引导槽相对于所述基部构件移动。
在至少一个实施方式中，所述滚子架上能转动地安装有两个或更多个滚子，所述滚子抵接于所述基部构件和所述棘爪。
在至少一个实施方式中，所述型线板包括滑动段和停止段，所述滑动段和所述定位销被构造成使得：在所述定位销与所述滑动段接触的各接触点，所述定位销的复位弹力均具有使所述滚子组件朝所述滚子组件的驻车锁止位置移动的分量。
在至少一个实施方式中，所述型线板包括滑动段和停止段，所述滑动段和所述停止段相对于所述滚子组件的移动方向朝相反的方向倾斜。
在至少一个实施方式中，所述型线板包括滑动段和停止段，所述滑动段与所述滚子组件的移动方向的夹角小于45°且大于5°。
在至少一个实施方式中，所述滑动段与所述滚子组件的移动方向的夹角为15°。
在至少一个实施方式中，所述棘爪包括卡合部，所述滚子架设置有弯折部，所述弯折部被构造成在所述驻车锁止器的非锁止状态钩住所述卡合部。
在至少一个实施方式中，所述卡合部形成于所述棘爪的远离所述棘爪的摆动轴线的一端。
在上述方案中，通过使定位销的弹力方向与滚子组件的移动方向相交，特别是垂直(包括大致垂直)，有效缩短了驻车锁止器在滚子组件移动方向上的尺寸。
在至少一个方案中，通过滚子组件的弯折部在驻车锁止器的非锁止状态钩住棘爪的卡合部，能够减小棘爪的扭簧的扭力，减小扭簧的尺寸。
附图说明
图1示出了一种现有技术的驻车锁止器处在锁止状态的剖视图。
图2示出了根据本发明的实施方式的驻车锁止器的结构示意图。
图3示出了根据本发明的实施方式的驻车锁止器的滚子组件和棘爪的结构示意图。
图4示出了根据本发明的实施方式的驻车锁止器的滚子组件和棘爪的另一角度的结构示意图。
图5示出了根据本发明的实施方式的驻车锁止器处在脱开状态的剖视图。
图6示出了根据本发明的实施方式的驻车锁止器处在锁止状态的剖视图。
图7示出了根据本发明的实施方式的驻车锁止器的型线板的结构示意图。
附图标记说明
10底板 20执行弹簧 30滚子单元 40棘爪型面 50执行面 60棘爪 70棘爪轴 80扭簧 90导向杆
1外壳 11顶板 12侧板 13引导槽 14安装部 2执行机构 3棘爪 31棘齿 32棘爪型面 321凹部 322凸部 33卡合部 4滚子组件 41滚子架 42型线板 421滑动段 422停止段43导向部 44第一滚子 45第二滚子 46弯折部 5定位销 51壳体 52销子 6棘爪轴 7扭簧 F弹力。
具体实施方式
如图2-图6所示，本发明提出了一种驻车锁止器，该驻车锁止器包括外壳1、滚子组件4、棘爪3、定位销5和执行机构2。滚子组件4可相对于作为驻车锁止器的基部构件的外壳1滑动地安装于外壳1，棘爪3通过棘爪轴6可转动地安装于外壳1，定位销5安装于外壳1，执行机构2用于对滚子组件4施加执行力(推力)。
如图2所示，由一块顶板11连接两块侧板12形成截面呈“U”字型的外壳1。定位销5安装于顶板11上的安装部14。定位销5是沿定位销5的轴向具有弹性的弹性构件，定位销5能够沿其轴向被压缩，并具有恢复原状(原长)的弹力(即，复位弹力)。更具体地，定位销5包括壳体51、从壳体51伸出的销子(弹动端)52以及安装于壳体51和销子52之间的弹簧(未示出)。壳体51固定安装于顶板11。两块侧板12中的至少一块设置有引导槽13，引导槽13的延伸方向(滚子组件4的移动方向)与定位销5的轴向垂直(包括大致垂直)。
如图3-图6所示，滚子组件4包括滚子架41、型线板42、第一滚子44和第二滚子45。第一滚子44和第二滚子45上下相抵，并且可转动地安装于滚子架41。第一滚子44和顶板11的内表面相抵，第二滚子45和棘爪3的棘爪型面32相抵。滚子架41设置有突柱形式的导向部43，导向部43能够伸入引导槽13中，使滚子架41能够沿着引导槽13的延伸方向滑动。引导槽13还可以起到限定滚子架41的移动范围的作用。在滚子架41沿着引导槽13的延伸方向滑动的过程中，第一滚子44在顶板11上滚动，第二滚子45在棘爪3的棘爪型面32上滚动。
滚子架41上固定安装有型线板42，型线板42可以连接到滚子架41的两个侧壁。定位销5的销子52抵接于型线板42的表面。
型线板42包括滑动段421和停止段422，滑动段421的表面与引导槽13的延伸方向和定位销5的轴向之间均具有小于90度的夹角。执行机构2推动滚子架41沿引导槽13的延伸方向的第一方向滑动的过程中(滚子架41向左滑动)，定位销5在型线板42的滑动段421上滑动，安装部14与滑动段421的表面的距离连续变化而逐渐变小，定位销5被压缩。
在执行机构2释放(解除对滚子架41的推动)时，在定位销5的弹力F的作用下，滚子组件4可以沿引导槽13的延伸方向的第二方向(向右)滑动。
定位销5的轴向(弹力F的方向，弹力方向)与停止段422形成小于90度的夹角。如图7所示，滑动段421和停止段422相对于滚子组件4的移动方向朝相反的方向倾斜。优选地，滑动段421与滚子组件4的移动方向的夹角小于45°且大于5°，在该角度范围内，角度越小，越节省定位销5的轴向上的空间，相应地，所需要的定位销5的复位弹力也越大，该夹角更优选地为15°。
型线板42在滑动段421和停止段422的交界处形成有凹部。例如，型线板42可以具有大致V字形结构。滚子组件4可以在定位销5的销子52位于该凹部时停止移动。
定位销5的弹力F的方向与滚子组件4在外壳1中滑动的方向相交，特别是垂直，从而缩短驻车锁止器在滚子组件4的移动方向上的长度。
滚子架41设置有弯折部46，在滚子架41沿引导槽13沿第一方向滑动过程中，弯折部46能够与棘爪3上的卡合部33配合，使棘爪3被钩住而不会落下。弯折部46可以形成于连接滚子架41的两个侧壁的横壁的下部。
如图5、图6所示，棘爪3包括棘爪型面32、棘齿31和卡合部33。棘爪型面32包括与第二滚子45相抵的凹部321和凸部322。
第二滚子45抵在棘爪型面32的凹部321时，棘齿31上抬(棘爪3逆时针摆动)。第二滚子45抵在棘爪型面32的凸部322时，棘齿31下压(棘爪3顺时针摆动)。
棘爪型面32的凹部321和凸部322位于棘爪3远离棘爪轴6的一端。棘齿31形成在远离棘齿轴6的一端的棘爪型面32的相反侧，能够卡在驻车锁止齿轮(未示出)的齿隙中实现驻车。棘爪3与外壳1之间设有扭簧7，扭簧7的扭力使棘爪3的棘爪型面32能够抵接于第二滚子45。
卡合部33形成于棘爪3远离棘爪轴6的一端，能够被弯折部46钩住，使棘爪3与驻车锁止齿轮脱开时不仅依靠扭簧7的扭力保持棘爪3位置，通过弯折部46钩住卡合部33更可靠，提高安全性。
下面参照图5和图6进一步说明本实施方式的驻车锁止器的锁止脱开过程和锁止过程。
驻车锁止器的锁止脱开过程
从图6所示的锁止状态开始，执行机构2向左推动滚子组件4，使型线板42向左移动，型线板42的滑动段421的表面与安装部14之间的沿定位销5的弹力F的方向的距离逐渐减小，使定位销5被型线板42的滑动段421压缩。如图5所示，第二滚子45被推至对应于棘爪型面32的凹部321的位置。棘爪3在扭簧7的扭力作用下以棘爪轴6为轴逆时针摆动，使凹部321抵在第二滚子45的表面，从而使棘齿31抬起，脱离驻车锁止齿轮的齿隙。弯折部46钩住卡合部33，防止棘爪3向驻车锁止齿轮移动，驻车锁止器处于最终锁止脱开状态。由于弯折部46可靠地钩住卡合部33，不必仅通过扭簧7的扭力保持棘爪3的位置，从而可以选择扭力较小的扭簧7。
驻车锁止器的锁止过程
从图5所示的状态开始，执行机构2释放，定位销5的弹力F使型线板42带着滚子架41向右移动，定位销5在滑动段421的表面上滑动，逐渐伸长，并且弯折部46与卡合部33脱离。第二滚子45移动到对应于棘爪型面32的凸部322的位置。棘爪3克服扭簧7的扭力以棘爪轴6为轴顺时针摆动，从而使棘齿31下降，卡入驻车锁止齿轮的齿隙中，驻车锁止器处于锁止状态。
当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种改变和变型，而不脱离本发明的范围。
(1)上述实施方式中，设有两个滚子并且两个滚子上下布置在滚子架41上，然而本发明不限于此。例如，还可以设置三个滚子并且三个滚子以三角形的形式布置在滚子架41上。
(2)定位销5的轴向(弹力F的方向)还可以与停止段422形成直角，即定位销5的弹力F能够垂直地施加在型线板42的停止段422的表面上。
另外，型线板42还可以呈现为倾斜设置的平板。
另外，型线板42不限于是平板或多个平板的复合体。例如，型线板42的至少一部分可以呈弧线状。
为使型线板42和滚子组件4能够在定位销5的弹力的作用下朝向驻车锁止状态迁移，至少在最终的锁止脱开状态，定位销5的弹力方向与型线板42的表面不垂直。
(3)在上述实施方式中，定位销5的销子52相对于型线板42滑动，然而，本发明不限于此。例如，可以在定位销5的销子52的顶端安装能够相对于销子52转动的滚子，从而使定位销5的滚子相对于型线板4滚动，进而减小接触阻力。
(4)应当理解，在上述实施方式中，可以不设置卡合部33和弯折部46。
另外，本发明的卡合部33和弯折部46可以用于其它结构的驻车锁止器，例如，应用于图1所示的现有技术的驻车锁止器。在该卡合部33和弯折部46应用于图1所示的驻车锁止器的情况下，可以减小扭簧80的扭力和尺寸，进而减小执行弹簧20的长度和整个驻车锁止器的长度。
(5)应当理解，执行机构2相对于滚子组件4的位置可以适当地改变，而不限于附图中所示的位置。执行机构2可以是电动机构、液压机构等各种类型的机构。
(6)本发明提出的驻车锁止器可以用于、但不限于用于AT(自动变速器)、DCT(双离合变速器)、CVT(无级变速器)和手自一体变速器。
(7)本发明提出的驻车锁止器可以用于、但不限于用于汽油/柴油动力、电动和混合动力车辆。

Claims (13)

1.一种驻车锁止器，其包括：
基部构件；
定位销，其安装到所述基部构件，被构造成能够被压缩以及恢复原状的弹性构件，且具有弹动端；
棘爪，其能相对于所述基部构件转动地安装；
滚子组件，其包括滚子架和固定安装到所述滚子架的型线板，所述定位销的弹动端抵接所述型线板，所述滚子组件经由所述滚子架相对于所述基部构件可移动地安装到所述基部构件，所述滚子组件的移动能够使所述棘爪摆动，
所述定位销的复位弹力驱动所述型线板移动，从而使所述滚子组件相对于所述基部构件移动直到驻车锁止状态，所述定位销的弹力方向与所述滚子组件的移动方向相交。
2.根据权利要求1所述的驻车锁止器，其特征在于，所述定位销的弹力方向与所述滚子组件的移动方向垂直。
3.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述定位销的壳体固定安装到所述基部构件，所述定位销的弹动端弹性压抵于所述型线板的表面，所述型线板的至少一部分的表面与所述定位销的弹力方向形成非90度的夹角。
4.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，在所述滚子组件相对于所述基部构件移动的过程中，所述定位销的弹动端在所述型线板上移动，所述定位销的相对于所述基部构件固定的壳体与所述型线板之间的沿着所述弹力方向的距离发生变化。
5.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述型线板的与所述定位销的弹动端接触的至少部分表面与所述滚子组件的移动方向形成非90度的夹角。
6.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述基部构件设置有引导槽，所述滚子架设置有导向部，所述导向部伸入所述引导槽中，从而使所述滚子组件沿着所述引导槽相对于所述基部构件移动。
7.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述滚子架上能转动地安装有两个或更多个滚子，所述滚子抵接于所述基部构件和所述棘爪。
8.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述型线板包括滑动段和停止段，所述滑动段和所述定位销被构造成使得：在所述定位销与所述滑动段接触的各接触点，所述定位销的复位弹力均具有使所述滚子组件朝所述滚子组件的驻车锁止位置移动的分量。
9.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述型线板包括滑动段和停止段，所述滑动段和所述停止段相对于所述滚子组件的移动方向朝相反的方向倾斜。
10.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述型线板包括滑动段和停止段，所述滑动段与所述滚子组件的移动方向的夹角小于45°且大于5°。
11.根据权利要求10所述的驻车锁止器，其特征在于，所述滑动段与所述滚子组件的移动方向的夹角为15°。
12.根据权利要求1或2所述的驻车锁止器，其特征在于，所述棘爪包括卡合部，所述滚子架设置有弯折部，所述弯折部被构造成在所述驻车锁止器的非锁止状态钩住所述卡合部。
13.根据权利要求12所述的驻车锁止器，其特征在于，所述卡合部形成于所述棘爪的远离所述棘爪的摆动轴线的一端。
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