CN116018473A

CN116018473A - 用于具有驻车锁定齿轮的变速器的驻车锁

Info

Publication number: CN116018473A
Application number: CN202180054824.5A
Authority: CN
Inventors: 利昂内尔·胡贝尔; 乌利·施瓦布
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Holding China Co Ltd
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2021-10-07
Publication date: 2023-04-25
Also published as: WO2022073559A1; DE102020126399B4; DE102020126399A1

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的变速器的驻车锁(1)，所述变速器具有驻车锁定齿轮(2)，所述驻车锁包括·棘爪(3)，所述棘爪构成用于与驻车锁定齿轮(2)的齿部共同作用，以便在解锁位置中释放驻车锁定齿轮(2)的旋转，以及在锁定位置中接合到驻车锁定齿轮(2)的齿部中并且锁定驻车锁定齿轮(2)的旋转，其中棘爪(3)可以经由操纵单元(4)来操纵并且以可围绕旋转轴线(5)枢转的方式设置在第一栓销(6a)处；·第一板元件(7a)和第二板元件(7b)，所述第一板元件和所述第二板元件构成用于在棘爪(3)接合到驻车锁定齿轮(2)的齿部中时吸收力，其中第一栓销(6a)容纳在两个板元件(7a，7b)中的每个板元件处的相应的孔(8a，8b)中；以及·第二栓销(6b)和第三栓销(6c)，所述第二栓销和所述第三栓销分别容纳在两个板元件(7a，7b)中的每个板元件处的孔(8c，8d，8e，8f)中并且构成用于将两个板元件(7a，7b)支承在变速器的壳体(9)处。

Description

用于具有驻车锁定齿轮的变速器的驻车锁

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的变速器的驻车锁，所述变速器具有驻车锁定齿轮，所述驻车锁包括棘爪，所述棘爪配置用于与驻车锁定齿轮的齿部共同作用，以便在解锁位置中释放驻车锁定齿轮的旋转，以及在锁定位置中接合到驻车锁定齿轮的齿部中并且锁定驻车锁定齿轮的旋转。

背景技术

在通过机动车辆的驾驶员操纵的情况下，驻车锁借助于棘爪接合到驻车锁定齿轮中，以便阻止机动车辆的与驻车锁定齿轮有效连接的驱动轴或从动轴的旋转从而防止机动车辆的溜车。

例如，从DE 101 44 056A1中获知一种用于机动车辆的自动变速器的驻车锁，所述驻车锁具有设置在变速器轴上的锁定环和在装置的闭锁状态中接合到锁定环的锁定留空部中的、可枢转运动地支承的卡爪。此外，驻车锁包括同样可枢转地支承的变速杆，所述变速杆作用在连杆处，所述连杆在其一个端部处容纳滚子，其中第一滚子作用于在卡爪的背离锁定环的背部处的斜坡轮廓。设置用于操纵棘爪的操纵单元基本上平行于棘爪设置。其他驻车锁可以从EP 3 744 586 A1、CN 108 087 545A、DE 10 2019 134 432A1和DE 102010 061 171A1中获知。为了能够在驻车锁突然挂入时可靠地支撑产生的最大力矩，许多驻车锁要么实心地构造要么需要足够的结构空间，借此可以通过构件的刚性及其内部摩擦使最大力矩降低或在时间上拉长，使得驻车锁是耐久的。

发明内容

本发明的目的在于实现一种替选的驻车锁，所述驻车锁需要小的结构空间、是安装友好的并且具有改进的耐久性。所述目的通过权利要求1的主题来实现。优选的实施方式可以在从属权利要求中获知。

驻车锁通常是车辆的变速器的一部分。所述驻车锁也可以在没有变速器的情况下设置在车辆的电动车桥处。所述驻车锁包括可以与驻车锁定齿轮形状配合地接合的棘爪。棘爪可以围绕轴线枢转。为此，所述棘爪可以设置在栓销上。如果棘爪经由唯一的栓销直接支承在变速器的壳体处，使得在棘爪接合到驻车锁定齿轮的齿部中时产生的力矩经由栓销直接引入到变速器的壳体处的支承部位中，则由于该所谓的转子冲击，变速器的壳体处的支承部位可能受损伤。栓销可以独立于壳体销状地构成，但是也可以构成为在壳体中的柱形的突起部。

由于容纳有棘爪的第一栓销不直接地支承在变速器的壳体处，而是经由两个板元件和第二和第三栓销间接地支承在变速器的壳体处的方式，在棘爪接合到驻车锁定齿轮的齿部中时产生的力分布成，使得转子冲击的一小部分到达第二和第三栓销在壳体处的四个支承部位处。由此，在变速器的壳体处的支承部位可以更简单地实施，其中尤其不必设有在壳体处的支承部位的用于容纳栓销的附加的增强部。该优化的力流在棘爪处开始并且经由第一栓销延伸到两个板元件中，进一步经由第二和第三栓销延伸到变速器的壳体处的四个支承部位中。此外，连接栓销的板元件可以受限地可逆变形从而减小转子冲击的一部分。另一优点在于，棘爪、两个板元件、三个栓销和操纵单元形成一个单元，即驻车锁，所述驻车锁可以预安装地置入到变速器的壳体中。

在一个优选的设计方案中，驻车锁仅通过第二和第三栓销附接到壳体上，使得无需其他栓销。

驻车锁的两个板元件用作护板并且容纳栓销。为此，所述板元件可以设有留空部，例如通道或孔。优选地，两个板元件冷成型技术地制造。所述两个板元件可以构成为二维的板并且优选地彼此平行地设置。

当通过操纵单元操纵棘爪时，存在棘爪的锁定位置，使得棘爪围绕旋转轴线枢转并且以锁定部段至少部分地接合到在驻车锁定齿轮处的齿部中，以便形成形状配合。通过棘爪与驻车锁定齿轮之间的形状配合来阻止驻车锁定齿轮的旋转。因此，棘爪阻止机动车辆的与驻车锁定齿轮有效连接的相应的轴，尤其机动车辆的驱动轴或从动轴。

根据所述示例，当棘爪不通过操纵单元操纵从而也不围绕旋转轴线枢转时，存在棘爪的解锁位置。解锁位置对应于棘爪的输出位置或中立位置。换言之，棘爪在解锁位置中是被动的并且在此不以其锁定部段接合到驻车锁定齿轮处的齿部中，使得驻车锁不置入从而不阻止机动车辆的驱动轴或从动轴。因此，棘爪在其解锁位置中释放驻车锁定齿轮的旋转。

优选地，操纵单元包括滚子箱、引导杆和弹簧元件，其中滚子箱贴靠在棘爪处并且可以在引导杆的纵向方向上轴向移动以用于操纵棘爪。换言之，操纵单元的滚子箱在锁定位置与解锁位置之间操纵棘爪。滚子箱可以经由执行器切换或可以在引导杆的纵向方向上轴向移动。

根据本发明的一个优选的实施方式，滚子箱包括第一滚子和第二滚子、滚轨壁、用于容纳和支承两个滚子的两个侧壁以及与引导杆有效连接的支撑壁，其中第一滚子贴靠在滚轨壁处，并且其中第二滚子贴靠在棘爪处。此外，滚子箱的两个滚子彼此贴靠。第二滚子支撑在棘爪的斜坡上。斜坡处于棘爪的与接合到驻车锁定齿轮处的齿槽中的棘爪齿相反的一侧处。

例如，在滚子箱在引导杆的纵向方向上抵抗弹簧元件的弹簧力轴向移动时，引入棘爪的解锁位置。在此，滚子箱经由在滚轨壁处的第一滚子以及经由第二滚子沿着棘爪处的斜坡滑动，使得棘爪齿从齿槽中移开。根据本示例，在滚子箱在引导杆的纵向方向上和在弹簧元件的弹簧力的方向上轴向移动时，引入棘爪的锁定位置。在此，滚子箱经由滚轨壁处的第一滚子以及经由第二滚子沿着棘爪处的斜坡滑动，使得棘爪齿被压入到齿槽中。

根据本发明的一个优选的实施方式，在两个板元件处分别构成有止挡面，用于在解锁位置中贴靠滚子箱。两个止挡面配置用于限制用于滚子箱的调节路径。尤其地，滚子箱在解锁位置中借助于两个侧壁贴靠在板元件的两个止挡面处。

优选地，在棘爪处设置有用于将棘爪复位到解锁位置中的张紧弹簧，其中张紧弹簧至少贴靠在棘爪处和两个板元件中的至少一个板元件处。例如，张紧弹簧构成为扭转弹簧并且容纳在第一栓销处，其中张紧弹簧的第一端部部段设置在棘爪处，并且其中张紧弹簧的第二端部部段设置在两个板元件中的至少一个板元件处。在滚子箱抵抗弹簧元件的弹簧力移动时，棘爪借助于张紧弹簧从驻车锁定齿轮处的齿槽中拉出并且由此释放驻车锁定齿轮的旋转。

根据本发明的一个优选的实施方式，第二栓销和第三栓销分别与第一栓销轴线平行地设置，其中第一栓销在空间上设置在第二栓销与第三栓销之间。为此，第二栓销、第一栓销和第三栓销可以共线地设置。如果第一栓销不直接处于连接直线上，而是与所述连接直线略微错开，则所述第一栓销在空间上也仍处于两个另外的栓销之间。偏移优选小到，使得通过三个栓销展开的三角形在第一栓销处具有钝角。

此外，优选地，至少第二和第三栓销相同地构成。尤其地，两个板元件相同地构成。优选地，在两个板元件处的所有孔基本上不包括距相应的栓销的间隙或包括距相应的栓销的最小间隙。相应的孔与栓销之间的间隙配合越小，在操纵时的驻车锁的精度就越高。

根据本发明的一个优选的实施方式，两个板元件由金属板冲压制成并且经受热处理。热处理尤其包括板元件的硬化。板元件用作护板并且可以实现棘爪在变速器的壳体中的非刚性的、而是略微弹簧弹性的悬挂，由此缓冲力峰值并且减小壳体中的支承部位的负载。

优选地，操纵单元在空间上容纳在第一侧板与第二侧板之间，其中两个侧板分别包括用于容纳和穿引第三栓销的孔。因此，两个侧板经由第三栓销与两个板元件和变速器的壳体连接。

优选地，两个侧板分别包括用于引导滚子箱的引导凹槽。尤其地，滚子箱的引导壁至少部分地接合到两个引导凹槽中。

根据本发明的另一优选的实施方式，第一板元件与第一侧板一件式地连接，其中第二板元件与第二侧板一件式地连接。通过板元件和侧板的整体式构成减少了驻车锁的构件的数量。用于板元件和侧板的整体式构成的原始材料优选地是金属板，对所述金属板进行冲压和热处理，尤其硬化。

在另一构成方案中，板元件和侧元件分别独立制造。由此，所述构造中的转子冲击可以比一件式的构成方案中的转子冲击更好地被拦截。

附图说明

改进本发明的其他措施在下文中与本发明的两个优选的实施例的描述共同地根据附图详细示出。在此示出：

图1示出用于图解说明根据第一实施方式的根据本发明的驻车锁的构造的示意性立体图，

图2示出用于图解说明根据第二实施方式的根据本发明的驻车锁的构造的示意性立体图，

图3示出根据第一实施方式的根据本发明的驻车锁的另一示意性立体图，

图4示出根据第一实施方式的根据本发明的驻车锁的示意性截面图，以及

图5示出根据第一实施方式的根据本发明的驻车锁的另一强烈简化的示意性截面图。

具体实施方式

图1、图3、图4和图5示出驻车锁1的第一实施方式，其中图2示出驻车锁1的第二实施方式。由于驻车锁1在图中不同的视角，未在每个图中绘制所有附图标记。

根据图1，驻车锁1包括棘爪3，所述棘爪构成用于与未详细示出的变速器的驻车锁定齿轮2的齿部共同作用，以便在解锁位置中释放驻车锁定齿轮2的旋转，以及在锁定位置中接合到驻车锁定齿轮2的齿部中并且锁定驻车锁定齿轮2的旋转。当前，驻车锁定齿轮2强烈简化地以及与棘爪3间隔开地示出，其中棘爪3在所有图中处于锁定位置中。棘爪3可以经由在图3和图4中更好地示出的操纵单元4来操纵并且以可围绕旋转轴线5枢转的方式设置在第一栓销6a处。操纵单元4在空间上容纳在第一侧板13a与第二侧板13b之间。此外，两个间隔套筒16a、16b设置在两个侧板之间并且容纳在所述侧板处。

驻车锁1包括第一板元件7a和第二板元件7b，所述第一板元件和第二板元件构成用于在棘爪3接合到驻车锁定齿轮2的齿部中时吸收力。两个板元件7a、7b由金属板冲压制成并且经受热处理，尤其硬化。除了第一栓销6a之外，驻车锁也包括第二栓销6b和第三栓销6c，所述第二栓销和所述第三栓销配置用于将驻车锁容纳在变速器的壳体9中。

驻车锁1在变速器的壳体9中的支承在图5中示出。第一栓销6a容纳在两个板元件7a、7b中的每个板元件处的相应的孔8a、8b中。第二栓销6b容纳在两个板元件7a、7b中的每个板元件处的相应的孔8c、8d中。第三栓销6c容纳在两个板元件7a、7b中的每个板元件处的相应的孔8e、8f中。第二栓销6b和第三栓销6c支承两个板元件7a、7b，并且此外在变速器的壳体9处支承整个驻车锁1。当前，壳体9多件式地构成并且包括用于容纳第二和第三栓销6b、6c的四个支承部位18。两个侧板13a、13b分别包括用于容纳和穿引第三栓销6c的孔8g、8h。驻车锁1可以作为预安装单元安装到变速器的壳体9中并且是特别安装友好的。

由于容纳有棘爪3的第一栓销6a不直接地支承在变速器的壳体9处，而是经由两个板元件7a、7b和第二和第三栓销6b、6c间接地支承在变速器的壳体9处，在棘爪3接合到驻车锁定齿轮2的齿部中时产生的力分布成，使得转子冲击的一小部分到达第二和第三栓销在壳体9处的四个支承部位18处。

图2示出驻车锁1的一个替选的实施例，其中根据图2，第一板元件7a与第一侧板13a一件式地连接，并且其中第二板元件7b与第二侧板13b一件式地连接。

在图1和图3中可清楚地看出，在棘爪3处设置有用于将棘爪3复位到解锁位置中的张紧弹簧12。张紧弹簧12在此贴靠在棘爪3处和第一板元件7a处。

根据图3和图4，操纵单元4包括滚子箱4g、引导杆10和弹簧元件11，其中滚子箱4g贴靠在棘爪3处并且可以在引导杆10的纵向方向上轴向移动以用于操纵棘爪3。滚子箱4g包括第一和第二滚子4a、4b、滚轨壁4c、用于容纳和支承两个滚子4a、4b的两个侧壁4d、4e、引导壁4h以及与引导杆10有效连接的支撑壁4f。两个侧板13a、13b分别包括用于引导滚子箱4g、尤其用于引导和容纳引导壁4h的相应的部段的引导凹槽14a、14b。

根据图4，第一滚子4a贴靠在滚轨壁4c处并且第二滚子4b贴靠在棘爪3处。此外，两个滚子4a、4b也彼此贴靠。在两个板元件7a、7b处分别构成有止挡面15，用于滚子箱4g的贴靠、尤其用于相应的侧壁4e、4f在解锁位置中的贴靠。当前，滚子箱4g在锁定位置中示出。第二栓销6b和第三栓销6c分别与第一栓销6a轴线平行地设置，其中第一栓销6a在空间上设置在第二栓销6b与第三栓销6c之间。引导杆10轴向可运动地容纳在容纳元件17处，所述容纳元件将两个侧板13a、13b与两个板元件7a、7b连接。弹簧元件11轴向支撑在容纳元件17和支撑壁4f上。

附图标记列表

1 驻车锁

2 驻车锁定齿轮

3 棘爪

4 操纵单元

4a 第一滚子

4b 第二滚子

4c 滚轨壁

4d 侧壁

4e 侧壁

4f 支撑壁

4g 滚子箱

4h 引导壁

5 旋转轴线

6a 第一栓销

6b 第二栓销

6c 第三栓销

7a 第一板元件

7b 第二板元件

8a-8h孔

9 壳体

10 引导杆

11 弹簧元件

12 张紧弹簧

13a 第一侧板

13b 第二侧板

14a，14b引导凹槽

15止挡面

16a，16b间隔套筒

17 容纳元件

18 支承部位

Claims

1.一种用于机动车辆的变速器的驻车锁(1)，所述变速器具有驻车锁定齿轮(2)，所述驻车锁包括：

·棘爪(3)，所述棘爪构成用于与所述驻车锁定齿轮(2)的齿部共同作用，以便在解锁位置中释放所述驻车锁定齿轮(2)的旋转，以及在锁定位置中接合到所述驻车锁定齿轮(2)的齿部中并且锁定所述驻车锁定齿轮(2)的旋转，其中所述棘爪(3)能够经由操纵单元(4)来操纵并且以可围绕旋转轴线(5)枢转的方式设置在第一栓销(6a)处，

·第一板元件(7a)和第二板元件(7b)，所述第一板元件和所述第二板元件构成用于在所述棘爪(3)接合到所述驻车锁定齿轮(2)的齿部中时吸收力，其中所述第一栓销(6a)容纳在两个板元件(7a，7b)中的每个板元件处，以及

·第二栓销(6b)和第三栓销(6c)，所述第二栓销和所述第三栓销分别容纳在两个板元件(7a，7b)中的每个板元件处的孔(8c，8d，8e，8f)中并且构成用于将两个板元件(7a，7b)支承在所述变速器的壳体(9)处，其中所述第一栓销(6a)在空间上设置在所述第二栓销(6b)与所述第三栓销(6c)之间。

2.根据权利要求1所述的驻车锁(1)，

其特征在于，所述操纵单元(4)包括滚子箱(4g)、引导杆(10)和弹簧元件(11)，其中所述滚子箱(4g)贴靠在所述棘爪(3)处并且能够在所述引导杆(10)的纵向方向上轴向移动以用于操纵所述棘爪(3)。

3.根据权利要求2所述的驻车锁(1)，

其特征在于，所述滚子箱(4g)包括第一和第二滚子(4a，4b)、滚轨壁(4c)、用于容纳和支承两个滚子(4a，4b)的两个侧壁(4d，4e)以及与所述引导杆(10)有效连接的支撑壁(4f)，其中所述第一滚子(4a)贴靠在所述滚轨壁(4c)处，并且其中所述第二滚子(4b)贴靠在所述棘爪(3)处。

4.根据权利要求2或3所述的驻车锁(1)，

其特征在于，在两个板元件(7a，7b)处分别构成有止挡面(15)，用于在所述解锁位置中贴靠所述滚子箱(4g)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，

其特征在于，在所述棘爪(3)处设置有用于将所述棘爪(3)复位到所述解锁位置中的张紧弹簧(12)，其中所述张紧弹簧(12)至少贴靠在所述棘爪(3)处和两个板元件(7a，7b)中的至少一个板元件处。

6.根据上述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，

其特征在于，所述第二栓销(6b)和所述第三栓销(6c)分别与所述第一栓销(6a)轴线平行地设置，其中所述第一栓销(6a)在空间上设置在所述第二栓销(6b)与所述第三栓销(6c)之间。

7.根据上述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，

其特征在于，两个板元件(7a，7b)由金属板冲压制成并且经受热处理。

8.根据上述权利要求中任一项所述的驻车锁(1)，

其特征在于，至少所述操纵单元(4)在空间上容纳在第一侧板(13a)与第二侧板(13b)之间。

9.根据权利要求8所述的驻车锁(1)，

其特征在于，两个侧板(13a，13b)分别包括用于容纳和穿引所述第三栓销(6c)的孔(8g，8h)。

10.根据权利要求8所述的驻车锁(1)，

其特征在于，所述第一板元件(7a)独立于所述第一侧板(13a)制造并且与所述第一侧板连接，以及所述第二板元件(7b)独立于所述第二侧板(13b)制造并且与所述第二侧板连接。