CN115560069A - 驻车锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车变速器的驻车锁(1)，驻车锁具有能围绕转动轴线(2)转动的锁棘爪(3)、锁定元件(7)、引导杆(8)和致动器(9)，锁棘爪具有锁定齿(4)，锁定齿构造成在锁定位置(P)中锁定驻车锁定齿轮(5)并且在解锁位置(nP)中释放驻车锁定齿轮(6)，锁棘爪(3)借助锁定元件可运动到锁定位置(P)中，锁定元件(7)布置在引导杆上，致动器具有操作元件(10)，通过操作元件使得引导杆(8)能线性移动，其中，操作元件(10)和引导杆(8)形成铰接头(11)。

Description

驻车锁

技术领域

本发明涉及用于机动车变速器的驻车锁，驻车锁具有能围绕转动轴线转动的锁棘爪、锁定元件、引导杆和致动器，锁棘爪具有锁定齿，锁定齿构造成在锁定位置中锁定驻车锁定齿轮并且在解锁位置中释放驻车锁定齿轮，锁棘爪借助锁定元件可运动到锁定位置中，锁定元件布置在引导杆上，致动器具有操作元件，通过操作元件使得引导杆能线性移动。

背景技术

由DE 101 44 063 A1已知一种驻车锁。此处提出的驻车锁在机动车的自动变速器中具有布置在变速器轴上的锁紧环，锁紧环具有锁紧凹口。借助可摆动的变速杆和在其上铰接的连杆使得棘爪在装置处于锁定状态下与锁紧凹口接合。连杆在其端部处具有滚轮，其中第二滚轮在L形的引导板上引导连杆。引导板固定在自动变速器的壳体中。在连杆纵向运动时，第二滚轮在引导板上滚动。在此，引导板包括侧壁和水平伸延的壁。引导板的水平伸延的壁具有长形孔。引导板的侧壁是单独的构件并且在一边缘处具有平屋顶状的突出部。突出部的尺寸匹配水平伸延的壁的长形孔并且可借助压配合接合到水平的壁的开口中。

其他的驻车锁由CN 104 534 087 A和DE 101 44 058 A1中已知。后者呈现这种类型的驻车锁。包括锁棘爪和操作元件的驻车锁与变速器壳体固定地安装，由此可支撑布置在驱动系上的驻车锁定齿轮。由不同的固定基准点得到必须被补偿的公差。尤其由于制造引起在壳体中的对中孔和使锁棘爪运动的操作单元的贴靠面之间出现尺寸变化。因此在安装驻车锁时始终必须进行调节工作来使得棘爪相对于驻车锁定齿轮精确定位。虽然可想到将调节工作从驻车锁定齿轮-棘爪的接口转移到棘爪-棘爪的操作机构、例如电动机的接口，但是引起驻车锁的致动机构不可作为预制模块提供的缺点，这又增加了安装工作量。

在DE 10 2018 131 263 B4中提出一种可运动的板，板可倾斜并且进而能补偿制造公差。通过在棘爪接触中引入载荷以及在锁定元件的两个未相对的接触部位处在变速器壳体/板接触处引出载荷可使锁定元件倾斜，直至两个接触力矢量再次在锁定元件的中轴线上相汇。已经发现，这种公差补偿不是在每种情况下都足够。由于锁定元件在引导杆上的普通引导和其之间不足够的自由度不能全面地实现角补偿。因此被引入载荷的锁定元件支撑在引导杆上并且引导杆弯曲。这使得严重限制了驻车锁的功能。

发明内容

本发明的目的是改进驻车锁并且避免前述缺点。

该目的通过具有根据权利要求1的特征的驻车锁实现。

根据本发明的驻车锁具有铰接头结构，铰接头结构由引导杆和操作元件形成。由此两个元件在没有轴向错位的情况下在接口的相应端侧处接触。在此操作元件例如构造成致动器杆，致动器杆在接触面处球状地凸出。引导杆相应地设计为球状地凹入。由此两个杆能够滑动并且在所有三个转动轴线方向上摆动。由此得出所需的自由度，以避免在接口和构件上的约束条件。此外通过一排布置经由两个杆使力流居中，在此防止引入弯曲力矩。

与现有技术的实现方案相对，铰接头结构不仅实现了较大的间隙调整，而且也实现了在不同方向上的间隙调整。

这种驻车锁尤其适用于引导杆的轴线和操作元件的运动轴线彼此不对齐的应用。因此引导杆在侧面挂入操作元件上并且由此必须设有一定的轴向错位。前述驻车锁可承受由此得到的弯曲力矩和剪切力。

在本发明的一种设计方案中，引导杆和操作元件之间的接口实施成，在两个元件之间由于结构形式仅可围绕一个轴线摆动。因为锁定元件与引导杆基于在锁定元件、其支座和锁棘爪之间的接触条件也可围绕第二转动轴线摆动，产生约束条件。根据本发明的铰接头结构提供额外的自由度，以解除约束条件并且由此保护材料。

在本发明的另一设计方案中，铰接头结构不仅在锁定位置中进行角补偿，而且在一区域上在锁定锥的可能的位置处进行角补偿。理想地，在锁定元件从脱出的位置、即解锁位置“nP”直至接入的位置、即锁定位置“P”的完整移动路径上进行角补偿。由此降低了驻车锁构件的最大载荷，使得驻车锁构件能够实施得更简单且更小。

铰接头结构同样能够使得所需的调节工作从锁棘爪-驻车锁定齿轮接口转移到驻车锁中。此外，锁定锥在锁定位置中可支撑在支撑元件上，支撑元件带有间隙地与驻车锁壳体连接。该间隙在此选择为，通过该间隙可补偿通常出现的制造公差。因此支撑元件的边界处“浮动的”布置执行额外的自由度，该自由度允许内部补偿制造公差。支撑元件的自调节的自动定向由此允许整个驻车锁作为预制的单元安装，而在安装时无需补偿制造不精确性。更多地还通过该自调节额外地实现了驻车锁可在解锁位置nP中安装，因为即使在操作锁棘爪时也可进行公差补偿。

在另一设计方案中，引导杆具有指向操作元件的第一端侧并且操作元件具有指向引导杆的第二端侧，其中，两个端侧都被倒圆。例如其中一个端侧构造成凸形的并且另一端侧构造成凹形的。在此表面的曲率相对应，因此互补地构造。替代地，凸形的端侧的曲率例如比凹形一侧的曲率稍微更大。

可选地，驻车锁具有驻车锁壳体。驻车锁壳体可在一侧或多个侧面围住驻车锁。驻车锁壳体可保持支撑元件并且额外地承担其他功能。例如驻车锁壳体可引导操作单元，支承锁棘爪和/或容纳锁棘爪的回位弹簧。

在又一设计方案中，锁定元件构造成锁定锥。锁定锥可在锁定位置中进入套筒中并且支撑在其上。优选地，锁定元件可运动地布置在引导杆上。

锁棘爪是可围绕转动点运动的棘爪，棘爪在其背离转动点的一端上具有锁定齿，锁棘爪借助锁定齿可形状锁合地锁止到布置在驻车锁定齿轮上的齿构型中。锁棘爪在沿驻车锁定齿轮的径向背离锁定齿的一侧上具有包括棘爪构型的棘爪后部，在驻车锁接入时棘爪构型被操作单元加载。棘爪构型在狭义方面可形成构造为构型脊的构型。在变型方案中棘爪构型是平坦的面。

借助操作单元将外部引入的力传递到锁棘爪上以操作驻车锁。在此，操作单元线性地沿一个方向运动，通常该方向大致平行于处于锁定位置中的锁棘爪。由此获得特别紧凑构造的驻车锁。

在大多情况下锁定元件被弹簧预紧，使得在电气故障时可自动地触发驻车锁。可通过激活弹簧进行弹簧预紧，激活弹簧包围引导杆。引导杆可在其弹簧支座点处直接地支撑在锁定元件上并且在其另一支座点处支撑在引导杆上。

锁定元件可构造成圆锥体并且可选地具有滑块。锁定元件一方面支撑在棘爪构型上并且另一方面支撑在驻车锁壳体上或在变速器壳体上。

车辆可为机动车。车辆可为混合动力车辆或电动车辆。车辆可具有包括变速器的驱动系。变速器可安装在E轴中。变速器可为专用的混合动力变速器。变速器可为自动变速器。

驻车锁可限定或防止车辆从驻车位置运动出来。例如可防止在斜坡上的车辆运动。驻车锁可与变速器连接。驻车锁可布置在变速器中。驻车锁可与变速器的变速器壳体连接。驻车锁可至少经由驻车锁壳体与变速器壳体连接、例如螺旋连接。

驻车锁可通过致动器操作。致动器可具有电动机、尤其伺服电动机。致动器也可构造液压致动器。优选地，后者具有活塞，活塞同时形成操作元件。单元由此紧凑地构造。

本发明的其他优点和有利的设计方案由附图描述和附图中得出。

附图说明

下面参考附图描述本发明。详细示出：

图1示出了根据本发明的驻车锁在锁定位置P中的纵剖面，

图2示出了根据图1的驻车锁在解锁位置nP中的纵剖面，

图3示出了根据图1的驻车锁的经转动的视图的局部，以及

图4示出了根据本发明的另一驻车锁的缩小的立体图。

具体实施方式

图4示出了具有能围绕转动轴线2转动的锁棘爪3的驻车锁1。在锁棘爪3转动时，与其一件式构造的锁定齿4基本上沿着关于(未示出的)变速器主轴径向的方向运动。驻车锁1用于安装到机动车的车辆变速器中并且固定驻车锁定齿轮5，驻车锁定齿轮与变速器主轴抗扭连接。驻车锁定齿轮5为此具有布置在其外周上的锁定啮合部，锁定齿4能形状锁合地锁止到锁定啮合部中。

锁棘爪3通过回位弹簧6保持，回位弹簧防止锁棘爪3在未受载荷的状态中由于重力无意地相对于驻车锁定齿轮5锁止。通过锁定元件7操作锁棘爪3，锁定元件在此具有圆锥形状并且在引导杆8上能线性地并且基本上与驻车锁定齿轮5相切地移动。在锁定位置P中(驻车锁被锁止)，锁定元件7支撑在锁棘爪3的后部以及相对地支撑在套筒14上。套筒14可与驻车锁壳体固定连接并且具有倒棱部17，倒棱部在驻车锁1锁止时使得锁定元件7更容易插入。

通过致动器9使引导杆8线性移动，致动器借助操作元件10作用到引导杆8上。为此，引导杆8具有指向操作元件10的、与操作元件一件式构造的第一端侧12，并且操作元件10具有指向引导杆8并且与其一件式构造的第二端侧13。端侧12是凹形的，并且端侧13凸形地构造。在此两个端侧12、13的曲率相对应。由此两个端侧12、13形成可围绕所有三个转动轴线方向运动的铰接头结构11。在安装时引导杆8以第一端侧12通过致动器套筒18插接，紧接具有相应的球形配对轮廓的操作元件10安装/压紧致动器套筒。

在锁止和解锁时，引导杆8围绕接头11摆动，端侧12、13彼此沿多个方向滑动。在图1中示出的锁定位置P中，引导杆8和同样杆形的操作元件10彼此共线。在图2示出的未锁止的解锁位置nP中，引导杆8朝操作元件10摆动。通过该摆动运动提供防止引导杆8弯曲的自由度。

在驻车锁1锁止时，通过操作元件10沿方向P(在附图中向右)挤压引导杆8，在解锁时通过致动器套筒18的凸肩20沿方向nP拉动引导杆8。因此在两个状态P和nP之间切换期间确保锁定元件7的接入和脱出。

致动器在此构造成具有活塞15的液压致动器，其中，活塞形成操作元件10。在解锁位置nP中锁定锥7通过布置在引导杆8上的激活弹簧16机械预紧，从而即使在致动器9失效的情况下也能可靠地锁止驻车锁1。图3示出了锁定元件21，锁定元件或者能经由磁体20操作或者经由活塞15操作。经由磁体20的操作能设置成冗余或作为紧急解锁。

附图标记列表

1 驻车锁

2 转动轴线

3 锁棘爪

4 锁定齿

5 驻车锁定齿轮

6 回位弹簧

7 锁定元件

8 引导杆

9 致动器

10 操作元件

11 铰接头结构

12 第一端侧

13 第二端侧

14 套筒

15 活塞

16 激活弹簧

17 倒棱部

18 致动器套筒

19 凸肩

P 锁定位置

nP 解锁位置

Claims (10)

1.用于机动车变速器的驻车锁(1)，所述驻车锁具有：

-能围绕转动轴线(2)转动的锁棘爪(3)，所述锁棘爪具有锁定齿(4)，所述锁定齿在锁定位置(P)中锁定驻车锁定齿轮(5)并且在解锁位置(nP)中释放所述驻车锁定齿轮(5)，

-锁定元件(7)，所述锁棘爪(3)借助所述锁定元件能运动到所述锁定位置(P)中，

-引导杆(8)，所述锁定元件(7)布置在所述引导杆上，

-致动器(9)，所述致动器具有操作元件(10)，通过所述操作元件使得所述引导杆(8)能线性移动，

其特征在于，

-所述操作元件(10)和所述引导杆(8)形成铰接头结构(11)。

2.根据权利要求1所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述引导杆(8)具有指向所述操作元件(10)的第一端侧(12)，所述第一端侧被倒圆，所述操作元件(10)具有指向所述引导杆(8)的第二端侧(13)，所述第二端侧被倒圆，并且所述铰接头结构(11)形成两个经倒圆的端侧(12、13)。

3.根据权利要求2所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述端侧(12、13)中的其中一个端侧是凸形的，并且所述端侧(12、13)中的另一端侧是凹形的。

4.根据权利要求3所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述倒圆的半径相等。

5.根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述锁定元件(7)是锁定锥，所述锁定锥在所述驻车锁的接入状态中布置在套筒(14)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述锁定元件(7)能运动地布置在所述引导杆(8)上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述致动器(9)是具有活塞(15)的液压致动器(9)，其中，所述活塞(15)形成操作元件(10)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述引导杆(8)被激活弹簧(16)包围，所述激活弹簧抵靠在所述锁定元件(7)上并且支撑在引导杆(8)上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述操作元件(10)是杆件，所述杆件在所述驻车锁的解锁位置(nP)中相对于所述引导杆(8)弯成角度地布置并且在所述驻车锁(1)的锁定位置(P)中共线地布置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述操作元件(10)是杆件，所述杆件相对于所述引导杆(8)具有轴向错位。

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