CN111853231A - 驻车装置及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驻车装置及具有其的车辆，涉及车辆领域。驻车装置包括驻车机构和执行机构，驱动机构包括驱动机构、执行机构和传动机构，传动机构包括传动轴和驻车棘轮，驻车棘轮设于传动轴的外圈，驻车棘轮上设有多个棘轮齿槽；执行机构包括壳体和设于壳体内的驻车执行件，驻车执行件与驻车棘轮同轴，驻车执行件的内圈上设有多个能够与棘轮齿槽啮合的棘爪齿；驱动机构包括驱动件和与驱动件相连的滑杆组件，驻车执行件能够在滑杆组件的驱动下相对壳体移动，以使棘爪齿与棘轮齿槽啮合锁止或解除锁止。本发明提供的驻车装置及具有其的车辆具有结构紧凑简单、运行成本低、便于操作的优点。

Description

驻车装置及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种驻车装置及具有其的车辆。

背景技术

随着近年来经济的不断发展，车辆在各个城市大量普及，越来越多的家庭选择车辆作为出行工具，车辆成为人们日常生活中越来越必不可少的交通工具。车辆的驻车装置作为车辆的变速器防止车辆滑行的一种安全装置，用于使车辆可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至斜坡上，是车辆的变速器乃至整个车辆系统中关系到安全的关键装置。因此，需要驻车装置在结构简单可靠的基础上，还对其驻车性能提出了很高的要求，如对安全驻车车速、不能自动脱档、防止意外驻车、P档顺利拔出等方面均与较高的要求。

目前市场上存在的驻车机构主是通过棘轮棘爪结构，通过推杆或者拉杆拉动棘爪齿，棘爪齿绕着驻车轴锁住驻车棘轮，从而实现驻车功能。而目前现有的驻车装置存在结构复杂，占用空间大，布置受限，功能不稳定，容易挂不进档和脱档等问题。

因此，亟需设计一种结构简单、占用空间小、运行成本低及便于挂挡的驻车装置及具有其的车辆来解决现有驻车装置存在的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供了一种驻车装置，该驻车装置具有结构简单、占用空间小、运行成本低、便于挂挡及不易脱档的优点。

本发明提供了一种驻车装置，包括传动机构，所述传动机构包括传动轴和驻车棘轮，所述驻车棘轮设于所述传动轴的外圈，所述驻车棘轮上设有多个棘轮齿槽；执行机构，所述执行机构包括壳体、第二弹性件和驻车执行件，驻车执行件和所述第二弹性件设于所述壳体内，所述第二弹性件连接所述壳体和所述驻车执行件，所述驻车执行件与所述驻车棘轮同轴，驻车执行件的内圈上设有多个能够与所述棘轮齿槽啮合的棘爪齿；驱动机构，所述驱动机构包括驱动件和滑杆组件，所述滑杆组件的一端与所述驱动件连接，所述滑杆组件的另一端与所述驻车执行件的端面相对；所述驻车执行件能够在所述滑杆组件的驱动下相对所述壳体移动，以使所述棘爪齿与所述棘轮齿槽啮合锁止或解除锁止。

进一步地，所述棘爪齿与棘轮齿槽啮合锁止时的锁止角为第一夹角，所述第一夹角的角度范围为20°～40°。

进一步地，所述驱动件为电磁阀，所述滑杆组件、所述驻车执行件与所述驻车棘轮顺次沿所述传动轴的轴向平行设置。

进一步地，所述滑杆组件包括沿所述传动轴的径向顺次相连的推杆、连接杆和滑杆。

进一步地，所述滑杆组件还包括第一弹性件，所述第一弹性件套设在所述连接杆上，所述第一弹性件的一端与所述推杆抵接，所述第一弹性件的另一端与所述滑杆的第一端部抵接。

进一步地，所述滑杆还包括与所述第一端部相对的第二端部，所述第二端部向所述第一端部延伸形成滑杆斜面，所述滑杆斜面向所述驻车执行件的方向倾斜，所述滑杆斜面与所述驻车执行件的端面相对。

进一步地，所述第一端部具有第一端面，所述第一端面与所述滑杆斜面相交并形成第二夹角，所述第二夹角的角度范围为10°～80°。

进一步地，所述壳体靠近所述驻车执行件的一端为开口端，所述壳体上设有与所述开口端连通的壳体缺口部，所述壳体缺口部用于与所述滑杆配合。

进一步地，所述驻车执行件的外圈通过花键与所述壳体的内圈相连，所述驻车棘轮与所述传动轴以焊接或一体成型的方式固定连接。

采用上述技术方案，本发明所述的驻车装置通过将驻车执行件与驻车棘轮同轴设置，在驻车执行件的内圈上设置多个棘爪齿，多个棘爪齿分别与驻车棘轮上的多个棘爪齿槽啮合以实现驻车，可以避免出现现有技术单个棘爪齿与驻车棘轮配合驻车时存在驻车不稳定、容易脱档的问题；本发明所述的驻车装置的驻车执行件和驻车棘轮均设置在变速器的壳体内，驻车棘轮直接与变速器内的传动轴固连，无需再增加支撑驻车执行件和驻车棘轮的驻车轴，因此本发明所述驻车装置结构简单、占用空间小、运行成本低；同时，本发明所述的驻车装置的驻车执行件直接与变速器的壳体固定连接，驻车棘轮通过传动轴与变速器的壳体固定连接，驻车装置的刚性得到大幅度的提升，便于操作和挂挡，进而提升驻车装置及具有其的车辆的使用体验。

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括上述驻车装置。

采用上述技术方案，本发明所述的车辆的驻车装置具有结构简单、占用空间小、运行成本低、便于挂挡及不易脱档的优点，因而车辆的操纵性、可靠性和用户体验也得到了有效地保证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中驻车装置的立体爆炸图；

图2是本发明实施例中驻车装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中棘爪齿和棘轮齿对位时的立体图；

图4是本发明实施例中棘爪齿和棘轮齿对位时的投影示意图；

图5是本发明实施例中棘爪齿和棘轮齿错位时的立体图；

图6是本发明实施例中棘爪齿和棘轮齿错位时的投影示意图；

图7是本发明实施例中棘爪齿和棘轮齿锁止配合时的投影示意图；

图8是本发明实施例中驱动机构的立体爆炸图；

图9是本发明实施例中驻车装置的传动路线示意图；

图中，

1-驻车机构，11-驱动件，12-滑杆组件，121-推杆，122-连接杆，123-第一弹性件，124-滑杆，1241-第一端部，1242-第二端部，1243-滑杆斜面，1244-第一端面；

2-执行机构，21-驻车执行件，211-棘爪齿，22-壳体，221-壳体缺口部，23-第二弹性件；

3-传动机构，31-传动轴，32-驻车棘轮，321-棘轮齿，322-棘轮齿槽；

X-径向；

Y-轴向。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此处所称的“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“一个示例”、“一些示例”或“示例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“左”、“右”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。在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本发明所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。

请参照图1-图9详细描述根据本发明实施例的驻车装置。驻车装置包括驱动机构1、执行机构2和传动机构3。其中，驱动机构1包括驱动件11和滑杆组件12，滑杆组件12的一端与驱动件11相连。执行机构2包括驻车执行件21、壳体22和第二弹性件23，驻车执行件21和第二弹性件23均设于壳体22内，通过第二弹性件23连接壳体22和驻车执行件21。传动机构3包括传动轴31和设于传动轴31外圈的驻车棘轮32，在驻车棘轮32上交错设有多个棘轮齿槽322。执行机构2的驻车执行件21与驻车棘轮32同轴设置，在驻车执行件21的内圈上设置有多个棘爪齿211，多个棘爪齿211用于与驻车棘轮32上的多个棘轮齿槽322啮合，且驻车执行件21的端面与滑杆组件12远离驱动件11的另一端相对设置。当驱动件11驱动滑杆组件21移动时，驻车执行件21能够在滑杆组件12的驱动下相对壳体22移动，以使棘爪齿211与棘轮齿槽322啮合锁止或解除锁止。

其中，执行机构2的壳体22为车辆的变速器外壳的一部分或者与车辆的变速器外壳固定连接；传动机构3的传动轴31可以是变速器的输入轴、输出轴或者差速器轴等传动轴。驱动机构1、执行机构2和传动机构3均设置在车辆的变速器外壳内，通过车辆的变速器外壳直接支撑驻车装置的驻车执行件21和驻车棘轮32，可以提升驻车装置的驻车强度；且驻车棘轮32直接与车辆变速器的传动轴31固连，无需再增加用于支撑驻车执行件31和驻车棘轮32单独的驻车轴，因此本发明的驻车装置具有结构简单、占用空间小、运行成本低的优点。同时驻车执行件21和驻车棘轮32之间通过多个棘爪齿211和多个棘轮齿槽322逐一啮合配合，能够提高驻车装置驻车时驻车执行件21和驻车棘轮32连接后的刚性，使得驻车装置不易发生变形，提升了驻车装置及具有其的车辆的运行稳定性和使用寿命，避免了发生驻车时驻车装置因为刚性和强度不足而引起的脱档和挂不进档的问题。

在本发明的一些实施例中，如图3-图4所示，脱档时，驻车执行件21的棘爪齿211和驻车棘轮32的棘轮齿321逐一对位，棘爪齿211与棘轮齿槽322无法啮合，驻车执行件21和驻车棘轮32无法锁止。如图5-图6所示，挂挡时，驻车执行件21的棘爪齿211和驻车棘轮32的棘轮齿321逐一错位，棘爪齿211与棘轮齿槽322可以啮合配合，驻车执行件21和驻车棘轮32可以锁止。

如图7所示，棘爪齿211与棘轮齿槽322啮合锁止时形成的锁止角为第一夹角(图未标注)，第一夹角的角度范围为20°～40°。优选地，将驻车执行件21和驻车棘轮32的锁止时形成的第一夹角设计成30度。当车辆在行车过程中出现误挂挡时，因为棘爪齿211与棘轮齿槽322啮合时存在第一夹角，棘爪齿211和棘轮齿槽322之间可以通过扭转产生的轴向的脱档力转动一定角度，进而使得驻车执行件21和驻车棘轮32脱开挂挡，以避免因为误挂挡而对驻车装置及具有其的车辆造成损坏，保证驻车装置及具有其的车辆的使用可靠性和安全性。

在本发明的一些实施例中，如图1、图2和图8所示，驱动件11为电磁阀，滑杆组件12、驻车执行件21和驻车棘轮32沿着传动轴31的周向Y顺次平行设置。

滑杆组件12包括沿传动轴22的径向X顺次相连的推杆121、连接杆122和滑杆124，在连接杆122的外围套设有第一弹性件123，第一弹性件123的一端与推杆121抵接，第一弹性件123的另一端与滑杆124的第一端部1241抵接。滑杆124的第二端部1232与第一端部1241相对，滑杆123上沿着第二端部1242向第一端部1241延伸形成有滑杆斜面1243，滑杆斜面1243延伸时向驻车执行件21的方向倾斜，滑杆斜面1243与驻车执行件21的端面相对。滑杆124为三角锥形滑杆，滑杆124靠近驻车执行件21一侧的滑杆斜面1243与驻车执行件21的一端抵接。滑杆124的第一端部1241具有第一端面1244，在滑杆斜面1243倾斜延伸时与第一端面1244相交形成第二夹角(图未标注)，第二夹角为锐角，第二夹角优选地角度范围为10°～80°。当需要驻车时，驱动件11驱动滑杆组件12沿径向X移动，滑杆124在驱动件11的驱动下沿径向X移动，驻车执行件21的一端与滑杆斜面1243配合，驻车执行件21沿着滑杆斜面1243相对壳体22向轴向Y的方向移动，进而使得驻车执行件21内圈的棘爪齿211与驻车棘轮32上的棘轮齿槽322啮合锁止。

在本发明的一些实施例中，如图1、图2和图9所示，壳体22靠近驻车执行件21的一端为开口端(图未标注)，壳体22上设有与壳体22的开口端连通的壳体缺口部221，壳体缺口部221用于与所述滑杆124配合。具体地，滑杆124的第二端部1242与壳体缺口部221相对，第二端部1242可以设于靠近壳体缺口部22入口的位置或者设于壳体缺口部221内。通过在壳体22上设置的壳体缺口部221即可实现驱动机构1的滑杆124与执行机构2的驻车执行件21的配合，结构简单，且便于生产和安装，增加了驻车装置的驱动机构1布置的灵活性和简便性，同时还减少了用于安装驱动机构1和执行机构2的零部件的数量和成本。壳体缺口部221的形状可以是梯形、矩形、弧形或者其他的规则形状与不规则形状，只要壳体缺口部221限定的缺口空间能够容纳滑杆124沿径向X的移动即可。同时，壳体缺口部221沿径向X的投影的形状和尺寸与滑杆124沿径向X的投影的形状和尺寸相匹配，即滑杆124正好能够沿径向X移动时可以穿过壳体缺口部221与驻车执行件21配合即可，此时，当滑杆124沿着径向X移动时受到壳体缺口部221的限制，不会出现在移动过程中因晃动和偏移而无法与驱动执行件21相配合的情况，进而也可以避免出现驻车执行件21无法在滑杆124的驱动下沿轴向Y移动与驻车棘轮32无法啮合锁止的问题。

具体挂挡和脱档操作过程如下：当需要挂档时，驻车执行件21的棘爪齿211和驻车棘轮32的棘轮齿321处于错位状态，如图9所示，驱动件11驱动推杆121、连接杆122和滑杆124沿着径向X运动，滑杆124进入壳体缺口部221内且滑杆124的第二端部1232与驻车执行件21的一端抵接配合，驻车执行件21沿着滑杆斜面1243向驻车棘轮32沿着轴向X运动，直至驻车执行件21的棘爪齿211到达与驻车棘轮32的棘轮齿槽322啮合的位置，实现驻车功能；当需要脱档时，驱动件11控制推杆121、连接杆122和滑杆124沿径向X的反方向运动，滑杆124的第二端部1232与驻车执行件21的一端不再抵接，此时驻车执行件21在第二弹性件23提供的弹性力作用下沿着轴向X的反方向运动，驻车执行件21的棘爪齿211与驻车棘轮32的棘轮齿槽322脱离，驻车执行件21与驻车棘轮32解除锁止，实现脱档功能。

当需要驻车时，若驻车执行件21的棘爪齿211和驻车棘轮32的棘轮齿321处于对位状态，传动轴31带动驻车棘轮32沿传动轴的周向转动，以使棘爪齿211与棘轮齿321切换至错位状态。可以理解地是，驻车装置上设置有位置传感器(图未示出)，通过位置传感器感应棘爪齿211与棘轮齿321的位置关系，进而控制传动轴31转动，以保证需要驻车时驻车执行件21的棘爪齿211和驻车棘轮32的棘轮齿321错位。位置传感器可以设于执行机构2上监控棘爪齿211的位置，也可以设于传动机构3上监控棘轮齿321的位置；或者位置传感器数量可以是2个，在执行机构2和传动机构3上各设置一个位置传感器。位置传感器可以与车辆的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)电连接，通过ECU控制位置传感器，进而控制驻车执行件21的棘爪齿211和驻车棘轮32的棘轮齿321之间的位置关系。

在本发明的一些实施例中，第一弹性件123和第二弹性件23可以是由螺旋盘绕的多个螺旋圈组成的螺旋弹簧，也可以是一组分别设于连接杆122两侧和设于壳体22和驻车执行件21之间的弹片。只要第一弹性件123和第二弹性件23能够提供滑杆124和驻车执行件21在脱档时所需的弹性力即可，在此不做其他限制。

在本发明的一些实施例中，驻车执行件21的外圈通过花键与壳体22的内圈紧固连接，驻车棘轮32与述传动轴31以焊接或一体成型的方式固定连接，可以有效地提高驻车装置整体的连接刚度，进而提升驻车装置在驻车时的强度，避免因为驻车装置刚度和强度不足而导致的脱档和挂挡困难的问题，进而可以提升驻车装置的可靠性。同时，在装配时，只需要将驻车执行件21通过花键与壳体22实现固接即可，降低了装配难度和装配成本，提升了装配效率。

根据本发明的第二方面提供了一种车辆，包括如上任一实施例的驻车装置，驻车装置安装于车辆的变速器外壳内，其中驻车装置的壳体22与变速器外壳一体形成或者通过粘接、焊接、机械紧固件连接等方式固定连接。

根据本发明的第二方面的车辆，由于根据本发明上述实施例的驻车装置具有结构简单、占用空间小、运行成本低及便于挂挡的优点，因此，根据本发明实施例的车辆也具有相应的技术效果，且车辆的操纵性、可靠性及用户体验也得到了有效地提高。

根据本发明实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驻车装置，其特征在于，包括：

传动机构(3)，所述传动机构(3)包括传动轴(31)和驻车棘轮(32)，所述驻车棘轮(32)设于所述传动轴(31)的外圈，所述驻车棘轮(32)上设有多个棘轮齿槽(322)；

执行机构(2)，所述执行机构(2)包括壳体(22)、第二弹性件(23)和驻车执行件(21)，驻车执行件(21)和所述第二弹性件(23)设于所述壳体(22)内，所述第二弹性件(23)连接所述壳体(22)和所述驻车执行件(21)，所述驻车执行件(21)与所述驻车棘轮(32)同轴，驻车执行件(21)的内圈上设有多个能够与所述棘轮齿槽(322)啮合的棘爪齿(211)；

驱动机构(1)，所述驱动机构(1)包括驱动件(11)和滑杆组件(12)，所述滑杆组件(12)的一端与所述驱动件(11)连接，所述滑杆组件(12)的另一端与所述驻车执行件(21)的端面相对；

所述驻车执行件(21)能够在所述滑杆组件(12)的驱动下相对所述壳体(22)移动，以使所述棘爪齿(211)与所述棘轮齿槽(322)啮合锁止或解除锁止。

2.根据权利要求1所述的驻车装置，其特征在于：所述棘爪齿(211)与棘轮齿槽(322)啮合锁止时的锁止角为第一夹角，所述第一夹角的角度范围为20°～40°。

3.根据权利要求1所述的驻车装置，其特征在于：所述驱动件(11)为电磁阀，所述滑杆组件(12)、所述驻车执行件(21)与所述驻车棘轮(32)顺次沿所述传动轴(31)的轴向(Y)平行设置。

4.根据权利要求3所述的驻车装置，其特征在于：所述滑杆组件(12)包括沿所述传动轴(22)的径向(X)顺次相连的推杆(121)、连接杆(122)和滑杆(124)。

5.根据权利要求4所述的驻车装置，其特征在于：所述滑杆组件(12)还包括第一弹性件(123)，所述第一弹性件(123)套设在所述连接杆(122)上，所述第一弹性件(123)的一端与所述推杆(121)抵接，所述第一弹性件(123)的另一端与所述滑杆(124)的第一端部(1241)抵接。

6.根据权利要求5所述的驻车装置，其特征在于：所述滑杆(124)还包括与所述第一端部(1241)相对的第二端部(1242)，所述第二端部(1242)向所述第一端部(1241)延伸形成滑杆斜面(1243)，所述滑杆斜面(1243)向所述驻车执行件(21)的方向倾斜，所述滑杆斜面(1243)与所述驻车执行件(21)的端面相对。

7.根据权利要求6所述的驻车装置，其特征在于：所述第一端部(1241)具有第一端面(1244)，所述第一端面(1244)与所述滑杆斜面(1243)相交并形成第二夹角，所述第二夹角的角度范围为10°～80°。

8.根据权利要求6所述的驻车装置，其特征在于：所述壳体(22)靠近所述驻车执行件(21)的一端为开口端，所述壳体(22)上设有与所述开口端连通的壳体缺口部(221)，所述壳体缺口部(221)用于与所述滑杆(124)配合。

9.根据权利要求1所述的驻车装置，其特征在于，所述驻车执行件(21)的外圈通过花键与所述壳体(22)的内圈相连，所述驻车棘轮(32)与所述传动轴(31)以焊接或一体成型的方式固定连接。

10.一种车辆，其特征在于：包括根据权利要求1-9任一项所述的驻车装置。

Images