CN113994126B - 驻车锁止器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的驻车锁止器，所述驻车锁止器包括切换元件(1)以及锁止单元(2)的锁止杆元件(3)，其中所述锁止杆元件(3)至少间接地支承在驻车锁止器壳体(4)上并且能够由操纵元件(5)操纵，使得所述锁止杆元件(3)围绕枢转轴线(6)从锁止位置枢转到解锁位置中，其中所述锁止杆元件(3)在所述锁止位置中径向接合到所述切换元件(1)的环绕的锁止凹槽(7)中，以便能够将所述切换元件(1)形状配合地锁定到轴向位置中，并且其中所述驻车锁止器具有用于防止所述锁止杆元件(3)倾斜的机构(8)。

Description

驻车锁止器

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的驻车锁止器，所述驻车锁止器包括切换元件以及锁止单元的锁止杆元件，所述锁止杆元件设置为用于能够以形状配合的方式将切换元件锁定在轴向位置中。

背景技术

驻车锁止器设置为用于能够在由机动车的驾驶员操纵时借助锁止杆元件接合到切换元件中，以便能够通过锁止杆元件的这种接合阻止机动车的与切换元件有效连接的驱动轴或从动轴旋转，进而防止机动车溜车。

例如，DE 10 2015 008 709 A1公开了一种用于安装到机动车变速器中的驻车锁止器模块，所述驻车锁止器模块具有至少一个可轴向移动的操纵锥体，该操纵锥体设置为用于能够操纵设置为用于形状配合地接合到驻车锁止轮中的锁止元件。驻车锁止器模块还包括至少一个可轴向移动的活塞元件，所述活塞元件在运动方面与操纵锥体连接。提供至少部分地对压力室进行限界的压力室壳体，在该压力室壳体中可移动地设置有活塞元件。借助于至少一个固定在压力室壳体上的锥体引导元件支撑用于操纵锁止元件的操纵锥体。

在DE 10 2010 043 260 A1和DE 10 2017 003 599 A1中能够得出其它驻车锁止器。CN 208 024 839U公开了一种这种类型的驻车锁止器。现有技术的驻车锁止器的共同之处在于，即使在高负载下，所述驻车锁止器也必须安全地置入和取出。因此，对驻车锁止器进行解锁的执行器的尺寸能够配有足够的功率储备，以便能够确保在每种状态下——尤其在不同的温度和润滑条件下——都能正确运转。如果锁止元件倾斜，则所需的力和力矩会显著增加。然而，因结构引起的倾斜是不可避免的，因为否则锁止杆将必须支承在轴的中心处。因此，驻车锁止器的锁定力必须通过杠杆支承件或在驻车锁止器壳体中的轴向止挡来引出。

发明内容

本发明的目的在于，如下改进一种驻车锁止器，使得能够使用功率尽可能低的执行器来操纵驻车锁止器。

本发明所基于的认知是，对于驻车锁止器的设计令人意外的是，绝对倾斜或绝对摩擦系数无关紧要，而是更确切地说摩擦系数波动使得系统的可靠的协调更加困难。因此根据本发明提出，在不同的运行状态下，优先消除摩擦系数波动，并且仅在之后才寻求尽可能低的摩擦系数水平。为此，用于防止倾斜的机构经由点接触或线接触支撑在锁止杆元件上。

锁止单元具有锁止杆元件、操纵元件以及用于防止锁止杆元件倾斜的机构。切换元件能够相对于驻车锁止器壳体沿轴向方向或纵向地移位，其中例如能够机械地、通过直线电机、气动地或液压地进行操纵。还能够设想的是，切换元件具有一个或多个锁止凹槽。所述锁止凹槽能够构成为部分或完全环绕的、轴向间隔开的槽，以便能够将切换元件固定在不同的轴向位置中。

优选的是，锁止杆元件由钢合金构成。尤其，锁止杆元件由钢板制成。在这种情况下，锁止杆元件能够作为金属板冲压而成或以其它方式通过冷成型制成。此外优选的是，锁止杆元件构成为枢转杆。在另一实施形式中，所述锁止杆元件构成为紧凑的闭锁元件。

锁止杆元件的枢转轴线平行于切换元件或切换元件的位移轴线设置，由此尤其在锁止杆元件的锁止位置中通过作用到切换元件上的轴向力将锁定力作用到锁止杆元件上，所述锁定力引起锁止杆元件的侧向倾斜。换言之，锁定力引起锁止杆元件相对于假想的平面倾斜，该假想的平面垂直于切换元件的位移轴线定向。

通过用于防止锁止杆元件倾斜的机构防止锁止杆元件的侧向倾斜。换言之，通过用于防止锁止杆元件倾斜的机构吸收锁定力并且将其导出到驻车锁止器壳体中。在此有利的是，即使在相互共同作用的构件的润滑和/或表面状态变化的情况下，摩擦波动也在很大程度上被防止并且整体上降低在驻车锁止器的系统内的总摩擦系数。因此，驻车锁止器能够在恒定的边界条件下运行，即至少在恒定的摩擦系数下运行，并且能够更好地估计驻车锁止器的使用寿命。因此简化了驻车锁止器的设计。

如果锁止杆元件未被操纵进而在初始位置中至少部分地接合到锁止凹槽中，优选支承在锁止凹槽中，则存在锁止杆元件的锁止位置。因此，通过在锁止杆元件和切换元件之间的形状配合来阻止切换元件的运动。锁止杆元件因此在锁止位置中是被动的，其中锁定机动车的相应的与切换元件有效连接的驱动轴或从动轴。

与此相反，如果通过优选构成为提升磁体的操纵元件来操纵锁止杆元件并且其闭锁臂在此围绕偏心的枢转轴线从锁止凹槽向外枢转，则存在解锁位置。换言之，锁止杆元件在解锁位置中是主动的，并且在此其闭锁臂不接合到切换元件的锁止凹槽中，使得不置入驻车锁止器，进而不锁定机动车的分别至少间接地与切换元件有效连接的驱动轴或从动轴。

优选的是，锁止凹槽的至少一个侧面构成为相对于锁止杆元件的端面倾斜。换言之，在锁止位置和解锁位置之间枢转期间，锁止杆元件在锁止凹槽的侧面上滑动。尤其，在锁定力的作用方向上的那个侧面是倾斜的。由于相应的侧面的倾斜，根据其相对于锁止杆元件的端面的倾斜实现了摩擦系数补偿。优选的是，相对于垂直于切换元件的位移轴线伸展的假想的平面，锁止凹槽的相应倾斜的侧面倾斜5°至15°，更优选倾斜10°的角度。

优选的是，锁止杆元件至少在与锁止凹槽的接触面的区域中被表面处理，以用于减少摩擦。替选地或补充地，锁止凹槽至少在与锁止杆元件的接触面的区域中被表面处理以减少摩擦。为此，锁止杆元件和/或锁止凹槽能够在接触点的区域中具有减少摩擦的覆层。其它减少摩擦的措施也是可设想的。

本发明包括如下技术教导：锁止杆元件具有凹槽，限位销至少部分地接合到所述凹槽中，以便能够限制锁止杆元件在锁止位置和解锁位置之间的枢转运动。换言之，凹槽构成为，使得在锁止杆元件从锁止位置枢转至解锁位置或者相反时，限位销能够在第一止挡件和第二止挡件之间在凹槽内移位或在其中引导。当限位销支承在第一止挡件上时，锁止杆元件位于锁止位置中。当限位销在锁止杆元件枢转之后支承在第二止挡件上时，锁止杆元件位于解锁位置中。

为了能够在锁止杆元件从锁止位置到解锁位置的枢转运动期间产生复位力，锁止单元能够具有在解锁位置中预紧的弹簧元件。换言之，弹簧元件在解锁位置中加载有轴向力并且在此基本上被轴向压缩。弹簧元件的轴向预应力引起：在操纵元件被停用或在终止借助操纵元件操纵锁止杆元件时，通过弹簧元件的释压引发锁止杆元件朝向锁止位置的方向复位。弹簧元件优选构成为轴向压缩弹簧或螺旋弹簧并且相对于锁止杆元件设置成，使得弹簧元件的释压引发复位，以及锁止杆元件从解锁位置到锁止位置中的枢转运动。

根据一个实施例，用于防止锁止杆元件倾斜的机构包括至少一个滚动元件，例如滚轮，其至少部分地容纳在驻车锁止器壳体上，其中下文假设为球。锁止杆元件轴向支撑在相应的球上并且在锁止位置和解锁位置之间的枢转运动期间在相应的球上滚动。锁止杆元件在此例如能够可转动地支承在支承栓上，该支承栓又牢固地与驻车锁止器壳体连接。

优选地，用于防止倾斜的机构是锁定装置。锁定装置具有带有设置在端面上的球的锁定壳体，所述球被容纳和保持在基本上半球形的圆顶中，其中球能够通过设置在圆顶和球之间的多个较小的球围绕每个任意的转动轴线旋转。这能够实现：优选构成为具有平行的端面的锁止杆元件在其围绕枢转轴线在锁止位置和解锁位置之间枢转时通过相应的球引导，并且沿着该球滑动。换言之，相应的球能够在锁止杆元件上滚动，其中由于球的可转动的支承，锁止杆元件的枢转能够有利地几乎是无摩擦，并且同时将作用到所述锁止杆元件上的基本上轴向的锁定力传递到相应的球上，以导出所述力。锁定力从相应的球分布到任意地可转动地支承相应的球的滚动体上，并且随后转移到驻车锁止器壳体中。

根据一个替选的实施例，用于防止锁止杆元件倾斜的机构包括至少一个至少部分地容纳在驻车锁止器壳体上的倒圆的栓，其中锁止杆元件轴向支撑在相应的栓上并且在锁止位置和解锁位置之间的枢转运动期间在相应的栓上滑动。相应的栓位置固定地固定在驻车锁止器壳体上并且以其倒圆的滑动面朝向锁止杆元件轴向地定向，其中锁止杆元件轴向支承在相应的栓上并且在围绕枢转轴线枢转期间能够在其上滑动。换言之，锁止杆元件通过栓在其枢转运动中引导。与能够任意转动的球相比，防倾斜的这种设计方案能够更简单且更低成本地制造，并且尤其适用于相对低的锁定力。

根据另一实施例，用于防止锁止杆元件倾斜的机构包括构成在枢转轴线的区域中的贯通部，其中锁止杆元件轴向地支撑在贯通部的突出部上并且在锁止位置和解锁位置之间的枢转运动期间在突出部上被引导。换言之，锁止杆元件在枢转轴线的区域中，意即在锁止杆元件被支承栓穿过以用于将锁止杆元件围绕枢转轴线可转动地支承的区域中塑性变形，使得锁止杆元件借助贯通部的突出部轴向地支撑在驻车锁止器壳体上。

如果锁止杆元件构成为板并且用于限位销的轮廓、用于防止倾斜的机构的配合面及其转动轴线在环周方向上彼此间隔开地设置，则锁止杆元件特别紧凑地构造。

附图说明

下面与本发明的四个优选的实施例的说明一起借助附图示出其它改进本发明的措施。在此示出：

图1示出用于图解说明根据第一实施形式的根据本发明的驻车锁止器的结构的示意性立体剖视图；

图2示出根据图1的根据本发明的驻车锁止器的简化的示意性纵剖视图；

图3示出根据第二实施形式的根据本发明的驻车锁止器的简化的示意性纵剖视图；

图4示出根据第三实施形式的根据本发明的驻车锁止器的简化的示意性局部剖视图；和

图5示出根据第四实施形式的根据本发明的驻车锁止器的简化的示意性局部剖视图。

具体实施方式

根据图1至5，用于——在此未示出的——机动车的驻车锁止器包括能够在驻车锁止器壳体4中轴向移动并且穿过驻车锁止器壳体4中的开口18的切换元件1。此外，驻车锁止器包括锁止单元2，所述锁止单元构成为用于在锁止位置中锁定切换元件1相对于驻车锁止器壳体4的轴向位置。

驻车锁止器的锁止单元2在当前情况下由锁止杆元件3、操纵元件5、弹簧元件11以及用于防止锁止杆元件3倾斜的机构8组成。当前情况下由钢板构成的锁止杆元件3能够由构成为提升磁体的操纵元件5操纵，使得所述锁止杆元件围绕枢转轴线6从锁止位置枢转到解锁位置中。锁止杆元件3基本上构成为新月形的并且尤其在锁止位置中在切换元件的环周的大部分上包围切换元件1。

在当前情况下，锁止位置应理解为锁止杆元件3的初始位置，在该初始位置中，操纵元件5不起作用，即未被操纵。因此，提升磁体在锁止位置中不通电。在锁止位置中，锁止杆元件3径向地接合到切换元件1的锁止凹槽7中，以便能够以形状配合的方式将切换元件1锁定在轴向位置中，如示例性地在图2中示出的。换言之，在锁止位置中阻止切换元件1在轴向运动方向17上的轴向运动。在当前情况下，切换元件1具有两个轴向间隔开的、环绕的锁止凹槽7，以便能够将切换元件1固定在两个不同的轴向位置中。

每个锁止凹槽7具有第一和第二侧面16a、16b，其中在当前情况下，相应的第二侧面16b构成为相对于锁止杆元件3的相应的端面15倾斜大约10°，以便能够实现摩擦系数补偿。因此，第二侧面16b位于驻车锁止器的作用方向上。换言之，锁止杆元件3能够以相对较小的摩擦被引入锁止凹槽7中或者从其中引出。因此，操纵元件5必须提供相对小的力和行程，进而尤其能够设计成细长的。锁止杆元件3和锁止凹槽7至少在彼此的接触面的区域中被表面处理，以便能够进一步降低系统的总摩擦系数。

由于枢转轴线6的相对于切换元件1的纵轴线19的偏心布置，在锁止位置中或在锁止杆元件3和切换元件1之间的形状配合的连接期间，锁定力作用到锁止杆元件3上，这引起锁止杆元件3围绕垂直于切换元件1的纵轴线19的或者平行于其设置的枢转轴线6的平面倾斜。所述锁定力被用于防止倾斜的机构8拦截，使得防止在驻车锁止器中摩擦系数的波动。

如在图1中能够清楚地看出，锁止杆元件3还具有凹槽9，所述凹槽设置在锁止杆元件3的外环周20上并且部分地沿锁止杆元件3的环周方向延伸。限位销10接合到凹槽9中，以便能够限制锁止杆元件3在锁止位置和解锁位置之间的枢转运动。在当前情况下，限位销10固定在驻车锁止器壳体4上并且沿轴向方向延伸。替选地，凹槽9也能够设置在锁止杆元件3的内环周上。凹槽9在环周方向上的长度确定：在由操纵元件5进行操纵时，锁止杆元件3能够以何种角度范围枢转，其中当限位销10支承在第一止挡件21a上时，所述锁止杆元件3位于锁止位置中，并且当限位销10支承在第二止挡件21b上时，所述锁止杆元件位于解锁位置中。

在通过提升磁体操纵锁止杆元件3时，锁止杆元件3围绕枢转轴线6扭转并且沿径向位移方向24从锁止凹槽7中向外引出。在锁止杆元件3的相对置的侧上，由于锁止杆元件3的扭转，存在作用到支撑在驻车锁止器壳体4上的、构成为螺旋弹簧的弹簧元件11，使得其通过锁止杆元件3的作用被轴向压缩。为此，锁止杆元件3具有突出部22，所述突出部部分地接合到弹簧元件11中，以便能够确保弹簧元件11的可靠的压缩。在到达解锁位置时，弹簧元件11被最大程度地压缩和预紧。换言之，锁止单元2包括弹簧元件11，所述弹簧元件在锁止杆元件3从锁止位置到解锁位置中的枢转运动期间被轴向预紧并且产生复位力。

如果结束提升磁体的通电，弹簧元件11的复位力引起锁止杆元件3从解锁位置向回进入锁止位置中，使得锁止杆元件3再次接合到锁止凹槽7中，并且将机动车的驻车锁止器激活。

根据图1和2的第一实施例，锁止杆元件3经由支承栓14支承在驻车锁止器壳体4上。用于防止锁止杆元件3倾斜的机构8包括球12，所述球部分地容纳和任意可转动地支承在驻车锁止器壳体4上。球12容纳在单独的容纳件26中，该容纳件被容纳在形成在驻车锁止器壳体4上的通孔27中。锁止杆元件3轴向相对于球12支撑并且在锁止位置和解锁位置之间的枢转运动期间在球12上滑动，所述球吸收来自锁止杆元件3的锁定力并且将所述锁定力转移到驻车锁止器壳体4中。在此，球12在锁止杆元件3的端面15上滚动并且沿环周方向引导锁止杆元件3。因此通过球12防止了锁止杆元件3的倾斜。球12通过多个滚动体25任意可转动地支承在驻车锁止器壳体4中。

根据图3，第二实施例的视图，用于防止锁止杆元件3倾斜的机构8包括栓13，所述栓轴向地容纳在驻车锁止器壳体4上的通孔27中并且在其尖端处被倒圆。锁止杆元件3类似于第一实施例支承在驻车锁止器壳体4上并且轴向地支承在栓13的倒圆的尖端上，并且在锁止杆元件3在锁止位置和解锁位置之间的枢转运动期间在其上滑动。此外，锁止杆元件3通过栓13沿环周方向引导。栓13吸收来自锁止杆元件3的锁定力并且将其引入驻车锁止器壳体4中。因此通过栓13防止了锁止杆元件3的倾斜。

图4示出驻车锁止器的第三实施例，其中借助于支承栓14实现了防止锁止杆元件3的倾斜，其中支承栓14牢固地与锁止杆元件3连接并且可转动地支承在驻车锁止器中4。因此，防倾斜仅通过支承在驻车锁止器壳体4中的支承栓14实现。

按照根据图5的第四实施例，用于防止锁止杆元件3倾斜的机构8包括构成在枢转轴线6的区域中的贯通部28，其中锁止杆元件3轴向地支撑在贯通部28上并且在锁止位置和解锁位置之间的枢转运动期间，在贯通部28上被引导。锁止杆元件3横向于枢转方向，意即沿枢转轴线6的方向借助于形状配合的接合方法塑性变形，其中在锁止杆元件3上在贯通部28的区域中构成平行于锁止杆元件3的端面15的突出部，所述突出部支承在驻车锁止器壳体4上，并且锁止杆元件3在枢转运动中在不接触驻车锁止器壳体4的情况下被引导。在锁止杆元件3的与突出部相对置的侧上，锁止杆元件3具有因制造引起的凹部。

当然可设想的是，实施例的组合也是可行的。尤其，将与锁止杆元件3抗扭地连接并且容纳在驻车锁止器壳体4中的支承栓与至少一个任意可转动地支承的球12或与栓13组合。还可设想的是，设有多个任意可转动地支承的球12和/或多个栓13，以用于引导锁止杆元件3并且用于吸收作用到锁止杆元件3上的锁定力。

附图标记列表：

1 切换元件

2 锁止单元

3 锁止杆元件

4 驻车锁止器壳体

5 操纵元件

6 枢转轴线

7 锁止凹槽

8 用于防止锁止杆元件倾斜的机构

9 凹槽

10 限位销

11 弹簧元件

12 球

13 栓

14 支承栓

15 端面

16a、16b 锁止凹槽的侧面

17 轴向运动方向

18 开口

19 切换元件的纵轴线

20 锁止杆元件的外环周

21a、21b 止挡件

22 突出部

23 在贯通部上的凹部

24 径向位移方向

25 滚动体

26 容纳件

27 通孔

28 贯通部

29 在贯通部上的突出部

Claims (9)

1.一种用于机动车的驻车锁止器，包括：

-驻车锁止器壳体(4)，

-具有锁止凹槽(7)的切换元件(1)，

-具有锁止杆元件(3)的锁止单元(2)，所述锁止杆元件支承在所述驻车锁止器壳体(4)上，所述锁止杆元件能够由操纵元件(5)围绕枢转轴线(6)从锁止位置枢转到解锁位置中，其中所述锁止杆元件(3)在所述锁止位置中接合到所述锁止凹槽(7)中，其特征在于，

所述驻车锁止器具有用于防止所述锁止杆元件(3)倾斜的机构(8)，所述倾斜的机构(8)借助倒圆部支撑在所述锁止杆元件(3)上，所述倾斜的机构(8)包括构成在所述枢转轴线(6)的区域中的贯通部(28)，其中所述锁止杆元件(3)通过所述贯通部(28)的突出部(29)轴向地支撑在所述驻车锁止器壳体(4)上并且在所述锁止位置和所述解锁位置之间的枢转运动期间在所述突出部(29)上引导。

2.根据权利要求1所述的驻车锁止器，其特征在于，所述锁止杆元件(3)具有端面(15)，并且所述锁止凹槽(7)具有侧面(16a、16b)，所述侧面中的至少一个相对于所述锁止杆元件(3)的端面(15)倾斜地构成。

3.根据权利要求1所述的驻车锁止器，其特征在于，所述锁止杆元件(3)具有凹槽(9)，限位销(10)至少部分地接合到所述凹槽中，以便能够限制所述锁止杆元件(3)在所述锁止位置和所述解锁位置之间的枢转运动。

4.根据权利要求1所述的驻车锁止器，其特征在于，所述锁止单元(2)包括弹簧元件(11)，其中所述弹簧元件(11)在所述锁止杆元件(3)从所述锁止位置到所述解锁位置中的枢转运动中预紧并且产生复位力。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的驻车锁止器，其特征在于，所述用于防止所述锁止杆元件(3)倾斜的机构(8)包括至少部分地容纳在所述驻车锁止器壳体(4)上的滚动体(12)，其中所述锁止杆元件(3)轴向地支撑在所述滚动体(12)上并且在所述锁止位置和所述解锁位置之间的枢转运动期间在所述滚动体(12)上滚动。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的驻车锁止器，其特征在于，所述用于防止所述锁止杆元件(3)倾斜的机构(8)包括至少一个至少部分地容纳在所述驻车锁止器壳体(4)上的并且倒圆的栓(13)，其中所述锁止杆元件(3)轴向地支撑在相应的栓(13)上并且在所述锁止位置和所述解锁位置之间的枢转运动期间在所述相应的栓(13)上滑动。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的驻车锁止器，其特征在于，所述用于防止所述锁止杆元件(3)倾斜的机构(8)包括锁定装置(26)。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的驻车锁止器，其特征在于，所述操纵元件(5)构成为提升磁体。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的驻车锁止器，其特征在于，所述锁止杆元件(3)至少在与所述锁止凹槽(7)的接触面的区域中被表面处理，和/或所述锁止凹槽(7)至少在与所述锁止杆元件(3)的接触面的区域中被表面处理，以用于减少摩擦。

Images