CN112013111B - 驻车锁定设备 - Google Patents

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Abstract

在根据各实施例的驻车锁定设备(10)中，各部件被放置在一个单个单元中，并且在部件故障的情况下完整的驻车锁定设备(10)可以从而被直接更换。有利地，驻车锁定设备(10)被提供为外壳(11)形式的单个输送单元，该外壳(11)在供应商处预组装有驻车棘爪(12)和弹簧装置(13)，这使输送、处理和组装容易得多。

Description

驻车锁定设备
技术领域
本公开涉及构造成在车辆的驻车锁定系统中使用的驻车锁定设备。
背景技术
具有自动变速器的车辆或电动车辆设有驻车锁定功能，该驻车锁定功能适于锁定自动变速器的输出轴或电动马达的输出轴，这阻止车辆在任何方向上移动。驻车棘爪阻止变速器旋转，并且因此阻止车辆移动。驻车棘爪通过接合与布置在输出轴上的驻车齿轮(凹口轮)接合的棘爪(即楔状元件)而将变速器的输出轴锁定到变速器外壳或电动马达的输出轴，由此阻止齿轮——并且从而阻止驱动轮旋转。当驻车棘爪在驻车齿轮的两个齿之间移动就位时，其将锁定轴。
驻车棘爪被阻止在驾驶期间或当车辆正在移动时接合。在具有自动变速器的车辆上，这可以通过阻挡齿轮选择器直到达到对于车辆的安全接合速度来完成。也可以使用软件来控制避免这种状况，并且棘爪可以仅当车辆已达到静止时才被接合。
驻车锁定系统的部件典型地定位在围绕待锁定的输出轴的各种位置，这使驻车锁定系统的维护和维修困难。
发明内容
一个目的是解决或至少减轻该问题以及从而提供一种改进的驻车锁定设备。
在根据各实施例的驻车锁定设备中，各部件被放置在一个单个单元中，并且在部件故障的情况下完整的驻车锁定设备可以从而被直接更换。有利地，驻车锁定设备被提供为外壳形式的单个输送单元，该外壳在供应商处预组装有驻车棘爪和弹簧装置，这使输送、处理和组装容易得多。
总体上，除非本文中另外明确限定，否则权利要求中使用的所有术语要根据其在技术领域中的普通含义来解释。除非另外明确指出，否则所有提及“一/一个/元件、设备、部件、装置、步骤等”要被公然解释为指代元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个例子。除非明确指出，否则本文中公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。
附图说明
现在通过示例的方式参考附图描述各方面和实施例，在附图中：
图1示出根据一个实施例的驻车锁定设备的透视图，该驻车锁定设备被构造成在车辆的驻车锁定系统中使用；
图2以透视图示出图1的驻车锁定设备，其中第一侧壁被制成透明的；
图3以另一个透视图示出图1的驻车锁定设备，其中第二侧壁被制成透明的；
图4以侧视剖视图示出图1-3的驻车锁定设备，但是其中示出了用于控制驻车棘爪移入驻车锁定位置的致动器；
图5示出阐述一个实施例中的在与车辆的驻车齿轮相互作用以形成驻车锁定系统时的驻车锁定设备的侧视剖视图，驻车棘爪处于驻车释放位置；
图6示出阐述一个实施例中的在与车辆的驻车齿轮相互作用以形成驻车锁定系统时的驻车锁定设备的侧视剖视图，驻车棘爪处于驻车锁定位置；以及
图7阐述其中可以实现根据各实施例的驻车锁定设备和驻车锁定系统的车辆。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开的各方面，在附图中示出了本发明的某些实施例。
然而，这些方面可以以许多不同的形式实施并且不应被解释为限制性的；相反，这些实施例通过示例的方式提供，使得本公开将是透彻和完整的，并将本发明的所有方面的范围完全传达给那些本领域技术人员。在整个说明书中，类似的附图标记指代类似的元件。
图1示出根据一个实施例的驻车锁定设备10的透视图，该设备10被构造成在车辆的驻车锁定系统中使用，如将在下面更详细地描述的。
驻车锁定设备10包括至少容纳驻车棘爪12和弹簧装置13的外壳11。驻车棘爪12围绕枢转轴14可枢转地布置在外壳11中。
驻车棘爪12将围绕枢转轴14枢转以在驻车释放位置移入外壳中以及在驻车锁定位置移出外壳。图1中所示的是驻车棘爪12的锁定端15，当驻车棘爪12通过致动器(未示出)移入锁定位置时，该锁定端15将移动到与待驻车的车辆(诸如例如汽车)的驻车齿轮的两个齿之间的空间接合。
在该特定实施例中，外壳11包括彼此相对的两个平面侧壁，其中连接构件16a-e被布置在两个平面侧壁之间以连接第一侧壁17和第二侧壁18，并且进一步在第一侧壁17与第二侧壁18之间创建适当的距离。
此外，连接构件16a-16e可以设有通孔，所述通孔出于安装目的进一步延伸穿过相应的侧壁17、18，即，以借助于例如螺钉或螺栓将驻车锁定设备10紧固到车辆以供与驻车锁定系统的其余部分相互作用。
图2以透视图示出图1的驻车锁定设备10，其中第一侧壁17被制成透明的，而图3以另一个透视图示出图1的驻车锁定设备10，其中第二侧壁18被制成透明。
如可以看出，驻车棘爪12被构造成围绕枢转轴14枢转以在驻车释放位置与驻车锁定位置之间移动，在驻车锁定位置中，驻车棘爪12的锁定端15将移动到与驻车齿轮的两个齿之间的空间接合。
如将更详细描述的，致动构件(未示出)将按压在驻车棘爪12上以使驻车棘爪12围绕枢转轴14枢转，使得锁定端15向下移出外壳11并移动到与驻车齿轮接合。也就是说，致动构件将在驻车棘爪12上施加压力以使该驻车棘爪12在顺时针方向上枢转使得锁定端15在向下方向上移动。
弹簧装置13被布置成使驻车棘爪12移动到释放位置——即移入外壳11中——并在致动构件未按压在驻车棘爪12上时将该驻车棘爪12保持在释放位置。图2和图3中的弹簧通常已知为复位弹簧，其在一端被固定地附接到外壳11并且在另一端被连接到驻车棘爪12，并且从而将在将驻车棘爪12向下按压到驻车锁定位置的致动构件的压力被释放时在向上方向上拉动驻车棘爪12。
可选地，外壳11可以被布置有狭槽19同时驻车棘爪12被布置有止动构件20，该止动构件20被构造成在驻车棘爪12围绕枢转轴14枢转时在狭槽19中上下滑动。驻车棘爪12从外壳11出来的枢转移动通过止动构件20抵靠外壳11中的狭槽19的末端区段邻接而受到限制。
利用根据各实施例的驻车锁定设备10，解决了驻车锁定系统的包装和组装问题。在当前技术中，取决于包装情形，驻车锁定系统的各部件典型地定位在车辆的变速器内的各种位置。
利用各部件被放置在一个单个单元中的驻车锁定设备10，在部件故障的情况下完整的驻车锁定设备10可以被直接更换。有利地，驻车锁定设备10被提供为外壳11形式的单个输送单元，该外壳11在供应商处预组装有驻车棘爪12和弹簧装置13，这使输送、处理和组装容易得多。作为外壳11的一个或更多平面侧壁17、18的结果，驻车锁定设备10也可以被安装在平坦的表面上，这在行星变速器的情况下可以是特别有用的。
此外，致动器支撑构件27将被用于辅助致动构件将力施加到驻车棘爪12上以在顺时针方向上枢转，并因此造成锁定端15向下移动。致动器支撑构件27可以或可以不被安装在外壳11中，如将在下文中更详细地讨论的。
图4以侧视剖视图示出图1-3的驻车锁定设备10，但是其中示出了用于控制驻车棘爪12移入驻车锁定位置的致动器21。如可以看出，在致动器21上布置有致动构件22，该致动构件22包括带有释放区段23和锁定区段24的本体。
如所理解的，根据一个实施例的驻车锁定设备10的外壳11要求开口，致动器杆25和致动构件22可以经由该开口被插入驻车锁定设备10中。如在图1-3中可以看出，没有将侧壁17、18彼此附接的壁，所以致动器杆25和致动构件22可以容易地从任何方向被插入驻车锁定设备10中。如在图4中可以看出，致动构件22从右手侧被插入外壳11中。
致动构件22被布置在致动器杆25上，该致动器杆25延伸穿过穿过致动构件22的纵向孔。致动构件22能够在致动器杆25上滑动并通过致动器弹簧26被推动到致动杆25的末端。致动器杆25由致动器21控制，该致动器21可以是例如电磁螺线管或旋转马达。致动器21由驻车锁定系统被布置在其中的车辆的控制系统控制并且当变速器换挡选择器被置于驻车位置时或当电动车辆驻车时被激活。
如前所述，在利用图4中所示类型的致动构件22的情况下，驻车锁定设备10的外壳11将在一个实施例中包括致动器支撑构件27以允许致动构件22迫使驻车棘爪12在顺时针方向上枢转，并且因此造成锁定端15向下移动。换句话说，致动器弹簧26的弹簧力将克服复位弹簧13的力和驻车棘爪12的摩擦。
然而，还可以设想，致动器支撑构件27被安装在驻车锁定设备10的外侧在车辆的变速器壳体处，并且驻车锁定设备10的外壳11包括开口，外部致动器支撑构件27被插入该开口中。
在外壳11内侧包括致动器支撑构件27的优点在于，驻车锁定设备10中包括还进一步的部件，其中外壳11可以在供应商处预组装有驻车棘爪12、弹簧装置13和致动器支撑构件27，这使输送、处理和组装容易得多。
致动器支撑构件27的表面应该优选为低摩擦的，以利于致动构件22的来回移动，由此使驻车棘爪12移入和移出驻车锁定位置。在一个实施例中，致动器支撑构件27甚至可以是支撑辊以甚至进一步减小抵抗致动构件22的摩擦。
因此，当致动构件22的释放区段23定位在致动器支撑构件27与驻车棘爪12之间时，即，在致动构件22不在驻车棘爪12上施加任何压力的情况下，弹簧装置13将驻车棘爪12保持在驻车释放位置。然而，在致动构件22被致动器21控制以在左手方向上移动使得锁定区段24移动到致动器支撑构件27与驻车棘爪12之间的位置时，锁定区段24与致动器支撑构件27协作将迫使驻车棘爪12在顺时针方向上枢转，使得锁定端15在向下方向上移动。
应该注意，当驻车棘爪12向上受迫时在车辆例如驻车在车辆的重量有效地作用在驻车棘爪12上的斜坡中时，大的力作用在驻车棘爪12上并且从而作用在致动构件22和致动器支撑构件27上。
致动器支撑构件27将抵靠致动构件22的上支承表面支承，并且将在将驻车棘爪12推入驻车锁定位置时提供支撑。当驻车棘爪12处于驻车释放位置时，致动器支撑构件27也将抵靠致动构件22支承，在这种情况下，致动构件22被复位弹簧13朝向致动器支撑构件27推动。致动器支撑构件27必须当车辆驻车在斜坡中时能够承受来自驻车棘爪12和驻车齿轮的作用在其上的径向力。由于系统适于为自打开的，即，当致动构件22的锁定区段24从驻车棘爪12移除时，驻车棘爪12将退出驻车齿轮，存在作用在致动器支撑构件27上的径向力。
驻车棘爪12、致动构件22和致动器支撑构件27之间的低摩擦将从而利于致动构件22在右手方向上的移动，因为使致动构件22移入驻车释放位置所要求的力减小。
图5和图6示出阐述一个实施例中的在与诸如汽车的车辆的变速器壳体28和驻车齿轮29相互作用以形成驻车锁定系统30时的驻车锁定设备10侧视剖视图。驻车锁定设备10典型地经由连接构件16a-e的通孔被安装到变速器壳体。因此，有利的是，外壳11的面向变速器壳体28的侧壁(或各侧壁均)是平面的，因为变速器壳体28的表面典型地也是平面的或接近平面的。
如在图5中可以看出，致动构件22不在驻车棘爪12上施加任何力并且从而驻车棘爪12通过复位弹簧13保持在驻车释放位置。
然而，如图6所示，在致动器21控制致动器杆25和致动器弹簧26以在左手方向上推动致动构件22由此造成致动构件22的锁定区段24按压驻车棘爪12以在顺时针方向上枢转并且锁定端15向下移动时，驻车棘爪移动到驻车锁定位置。
驻车棘爪12的锁定端15将从而与驻车齿轮29的两个齿之间的空间接合并且车辆的驻车锁定被激活。当致动构件22从驻车释放位置移动到驻车锁定位置并且驻车棘爪12被定位成使得锁定端15将支承在驻车齿轮29的齿的顶表面上时，驻车棘爪12不能在驻车齿轮29的齿之间被向下推动。驻车棘爪12将被略微向下推动，并且致动构件22的锁定区段24将支承在驻车棘爪12上。致动器弹簧26将被压缩，并且致动器杆25将部分地滑动穿过致动构件22中的开口。如果车辆稍微移动，则驻车齿轮29将旋转一些度数，使得驻车棘爪12将通过致动构件22在驻车齿轮29的齿之间向下推动。
驻车棘爪12优选地由金属制成，并且可以例如由锻钢或烧结钢制成。驻车棘爪12必须能够承受例如当车辆驻车(例如在斜坡中)时来自驻车齿轮29的力。
图7阐述汽车40形式的车辆，在该车辆中可以实现根据各实施例的驻车锁定系统30。
以上已经主要参考一些实施例及其示例描述了本公开的各方面。然而，如由本领域技术人员容易理解的，在如由所附专利权利要求限定的本发明的范围内，除了以上公开的实施例以外的其它实施例同样是可能的。
从而，尽管本文中已经公开了各种方面和实施例，但是其它方面和实施例对于那些本领域技术人员将是显而易见的。本文中公开的各种方面和实施例是出于阐述的目的并且不旨在为限制性的，真实的范围和精神由以下权利要求指示。

Claims (14)

1.驻车锁定设备(10)，其被构造成在车辆(40)的驻车锁定系统(30)中使用，所述驻车锁定设备(10)包括：
外壳(11)，其容纳：
驻车棘爪(12)，其被可枢转地布置在所述外壳(11)中并且被构造成在驻车释放位置移入所述外壳中以及在驻车锁定位置移出所述外壳；所述驻车棘爪(12)进一步被构造成由造成所述驻车棘爪(12)枢转的致动构件(22)控制以移动到所述驻车锁定位置；以及
弹簧装置(13)，其被布置成在所述致动构件(22)不造成所述驻车棘爪(12)枢转时使所述驻车棘爪移动到所述驻车释放位置，
其中所述外壳(11)进一步包括狭槽(19)并且所述驻车棘爪(12)进一步包括止动构件(20)，所述止动构件(20)被构造成在所述驻车棘爪(12)移入和移出所述外壳(11)时在所述外壳(11)的狭槽(19)中在所述狭槽(19)的两个末端区段之间滑动。
2.根据权利要求1所述的驻车锁定设备(10)，其中所述弹簧装置(13)包括复位弹簧，所述复位弹簧被构造成在一端被附接至所述驻车棘爪(12)并且在另一端被附接至所述外壳(11)。
3.根据权利要求1或2所述的驻车锁定设备(10)，其中所述外壳(11)包括通过多个连接构件(16a-16e)彼此附接的相对的两个侧壁(17，18)，所述外壳(11)布置有开口，所述致动构件(22)被构造成在所述开口处被插入所述外壳(11)中以造成所述驻车棘爪(12)枢转。
4.根据权利要求3所述的驻车锁定设备(10)，所述连接构件(16a-16e)被构造有用于将所述驻车锁定设备(10)安装在所述车辆(40)中的通孔。
5.根据权利要求1或2所述的驻车锁定设备(10)，其进一步包括：
致动器支撑构件(27)，所述致动构件(22)被构造成抵靠所述致动器支撑构件(27)支承。
6.根据权利要求5所述的驻车锁定设备(10)，所述致动器支撑构件(27)进一步包括：
辊，所述致动构件(22)被构造成抵靠所述辊支承。
7.根据权利要求5所述的驻车锁定设备(10)，所述致动器支撑构件(27)被构造成容纳在所述外壳(11)中。
8.根据权利要求5所述的驻车锁定设备(10)，所述致动器支撑构件(27)被构造成在所述外壳(11)外部被安装在所述车辆(40)中，其中所述外壳(11)被布置有另外的开口，所述致动器支撑构件(27)被构造成在所述另外的开口处被插入所述外壳(11)中。
9.根据权利要求3所述的驻车锁定设备(10)，其中所述两个侧壁(17，18)中的至少一个被构造成平面的。
10.根据权利要求1或2所述的驻车锁定设备(10)，其中所述驻车棘爪(12)包括锁定端(15)，所述锁定端(15)被构造成在所述驻车棘爪(12)通过致动构件(22)移入所述驻车锁定位置时移动到与所述车辆的驻车齿轮(29)的两个齿之间的空间接合。
11.驻车锁定系统(30)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁定设备(10)，其进一步包括致动器(21)，所述致动构件(22)被连接至所述致动器(21)以造成所述驻车锁定设备(10)的驻车棘爪(12)枢转。
12.根据权利要求11所述的驻车锁定系统(30)，其中所述致动构件(22)被构造成为了控制所述驻车棘爪(12)枢转地移动至所述驻车锁定位置而从第一位置水平地移动至第二位置，以及被构造成为了控制所述驻车棘爪(12)枢转地移动至所述驻车释放位置而从所述第二位置水平地移动至所述第一位置。
13.根据权利要求11或12中任一项所述的驻车锁定系统(30)，其中所述驻车棘爪(11)包括锁定端(15)，所述锁定端(15)被构造成在所述驻车棘爪(12)通过所述致动构件(22)移入所述驻车锁定位置时移动到与车辆(40)的驻车齿轮(29)的两个齿之间的空间接合。
14.一种车辆(40)，其包括根据权利要求11-13中任一项所述的驻车锁定系统(30)。
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