CN117052900A - 用于变速箱的驻车锁装置和补偿加速度峰值的方法 - Google Patents

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Abstract

用于车辆中的变速箱的驻车锁装置(1)，所述驻车锁装置具有驻车锁的经由机构进行致动的电致动装置和紧急致动器(2)，所述紧急致动器具有往复式电磁铁(2b)和弹簧储能器(5)以插入驻车锁。弹簧储能器(5)具有可围绕旋转点(4a)旋转的棘爪(4)，所述棘爪与所述往复式电磁铁(2b)和质量元件(6)连接，所述质量元件围绕第二旋转点(D1，12)可旋转地与所述棘爪(4)连接。

Description

用于变速箱的驻车锁装置和补偿加速度峰值的方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆中的变速箱的驻车锁装置，所述驻车锁装置具有驻车锁的经由机构进行致动的电致动装置和紧急致动器，所述紧急致动器在弹簧储能器处具有往复式电磁铁(Hubmagnet)以插入驻车锁。
本发明还涉及一种方法，所述方法用于防止因作用到驻车锁装置的往复式电磁铁的可运动的衔铁上的加速度而导致的无意释放。
背景技术
从DE 10 2012 012 673 A1中已知一种机动车传动系设备，具有：变速箱，所述变速箱具有至少一个变速箱轴和变速箱壳体；设置用于形状配合地锁定机动车传动系的驻车锁，所述驻车锁具有抗扭地设置在变速箱轴上的驻车棘轮和联接在变速箱壳体上的锁止元件，所述锁止元件设置用于形状配合地接合到驻车棘轮中；换档鼓致动机构，所述换档鼓致动机构具有换档鼓，用于操作驻车锁和变速箱。
WO 2021 121 484A1涉及一种用于机动车的驻车锁，所述驻车锁具有：用于可逆地接合到驻车棘轮中的棘爪；弹簧预紧的操作元件，所述操作元件用于将棘爪插入驻车锁中；用于移动操作元件的致动器；和在致动器和操作元件之间的耦联元件。
机电式驻车锁示出：用于可逆地接合到驻车棘轮中的锁止元件；可通过操作弹簧预紧的操作元件，所述操作元件用于将锁止元件插入驻车棘轮中；电动机，所述电动机具有调节单元，所述调节单元用于将操作元件从锁止位置中克服操作弹簧的弹簧力移动到解锁位置中；和往复式电磁铁，所述往复式电磁铁在解锁位置中经由安全元件预紧地保持操作元件。驻车锁具有紧急锁定位置，在所述紧急锁定位置中，驻车锁被解锁，并且在所述紧急锁定位置中，即使在往复式电磁铁失去功能从而不起作用的情况下，锁定元件也可通过电动机移动。通过将安全元件移动出其安全位置，能够放开操作元件的预紧，使得该操作元件能够移动到锁止位置中并从而锁定驻车锁。往复式电磁铁和切换马达能够是主要和/或次要的插入路径。
在车辆在极端条件下使用时，加速度峰值作用到车辆的所有部件上。出于安全原因，一些车辆制造商因此要求直至100g的驻车锁在不同的空间方向上的全功能。全功能性在此意味着：驻车锁不允许无意地插入。往复式电磁铁的无意释放导致紧急锁定装置的解锁，从而导致驻车锁的插入。如果在行驶期间发生这种情况，那么引起驻车棘轮上的棘爪的无意的咔咔作响并且引起无意的噪音生成。如果驻车锁在低于所允许的插入转数时插入，那么导致车辆停车。
发明内容
目的在于，防止在行驶期间，尤其在越野行驶期间，由于冲击或振动所引起的往复式电磁铁无意释放。
所述目的通过一种用于车辆中的变速箱的驻车锁装置来实现，所述驻车锁具有驻车锁的经由机构进行致动的电致动装置和紧急致动器，所述紧急致动器在弹簧储能器处具有往复式电磁铁以插入驻车锁，其中弹簧储能器具有可围绕旋转点旋转的棘爪，所述棘爪与往复式电磁铁和质量元件连接，所述质量元件围绕第二旋转点可旋转地与棘爪连接。
有利的是，弹簧机构可经由棘爪利用第一旋转运动释放，其中补偿旋转运动以经由具有惯性质量的质量元件的第二旋转运动开始。
质量元件抵抗往复式电磁铁的衔铁的由车辆引起的无意的加速度。
在此，质量元件利用球接合件接合到棘爪中并且围绕铰接在弹簧储能器的壳体上的旋转元件执行旋转运动。
质量元件在此平衡为使得作用到质量元件上的惯性力仅围绕所期望的轴线产生旋转运动。该惯性矩与衔铁的要补偿的质量惯性相配合。
此外，所述目的通过一种用于补偿驻车锁装置中的加速度峰值的方法来实现，其中加速度峰值向着通过往复式电磁铁和弹簧储能器操作紧急致动器装置来补偿并且往复式电磁铁的衔铁的由此触发的运动通过弹簧储能器处的相向的运动来补偿。
附图说明
图1示意性地示出本发明的功能原理，
图2示出具有紧急致动器组件的驻车锁设施的一部分，
图3示出贯穿紧急致动器的剖面，
图4示出紧急致动器的一个视图，
图5示出另一视图。
具体实施方式
除了具有锁止棘爪3的驻车锁的通过(在图2中未示出的)电动机的常规的操作装置之外，驻车锁装置1还包含紧急致动器组件21，所述紧急致动器组件实现独立地释放锁止棘爪3。如果出现电动机未释放锁止棘爪的情况(尽管车辆和/或驾驶员想要触发该功能)，那么使用往复式电磁铁2。该功能是冗余的安全功能。
驻车锁的正常操作以已知的方式经由齿形元件7进行，所述齿形元件与驻车锁操作装置连接。在驻车锁装置1中标明杠杆机构20，所述杠杆机构用于通过锁止棘爪3围绕轴线3b的旋转来插入锁止棘爪3。棘爪齿3a接合到车辆的变速箱的驻车棘轮中并且固定所述驻车棘轮。
齿形元件7为此还用于预紧弹簧储能器5。在图2中看到，齿形元件7经由铰接件7b与活塞杆11连接并且利用铰接点7a固定在壳体上。齿形元件7围绕铰接点7a的运动使活塞杆11线性地在弹簧储能器5的壳体9中移动。因此，在插入驻车锁之后，弹簧储能器5的弹簧10预紧。
紧急操作经由往复式电磁铁2进行。往复式电磁铁2的衔铁2a经由耦联杆2d与弹簧储能器5的锁止棘爪4连接，并且在给往复式电磁铁通电时能够使所述锁止棘爪围绕其旋转轴线4a旋转。
耦联杆2d具有球头2e，所述球头作用在锁止棘爪4的球4c上。棘爪4在端侧安置在弹簧储能器5的壳体9上。弹簧储能器5的壳体9包含柱形空间，在所述柱形空间中弹簧10将活塞杆11压靠止动盘13。壳体9在用于杠杆的联接部9a中终止。
锁定棘爪4围绕旋转点4a可旋转地安置在壳体9上。当给往复式电磁铁2通电并且衔铁2a经由耦联杆2d将锁止棘爪4从活塞杆11的锁止槽中围绕旋转点4a旋转出来并从而解锁活塞杆时，进行紧急操作。然后，在壳体9的内部中伸展的弹簧10能够使活塞杆11相对于壳体9移动，这操作杠杆机构20。
为了防止车辆由于极度加速而使往复式电磁铁2的衔铁2a沿着衔铁纵向移动，即向着常规紧急操作运动，并从而无意地释放弹簧储能器5，安装有质量元件6，所述质量元件补偿衔铁2a的惯性力。
在图1中示意性地示出质量和加速度。衔铁的无意地被加速的质量m1在衔铁纵向方向上运动，这应被防止。棘爪4的球4c处的加速力是F1＝m1*a。质量元件6可旋转地支承在旋转点D1上。质量元件6具有质量m2，其中主质量在质量元件的下端部处延伸。旋转点D1非居中地位于质量元件6的纵向延伸部中，使得产生从旋转点至棘爪4处的作用点的半径r2。存在从旋转点D1至质量m2的质量重心的半径r3。为了补偿球4c处的加速力F1，必须存在加速力F3。该加速力F3由加速力F2组成，所述加速力F2通过惯性质量m2*a定义并且通过杠杆臂比来转换。因此F3是m2*a*(r3/r2)。
由此，防止棘爪4的扭转并且弹簧储能器不被释放。
对于常规的释放，棘爪4围绕旋转点4a旋转并从而解锁活塞杆11。弹簧10能够放松并且使活塞杆11运动到壳体中。由此在齿形元件7直立时杠杆机构20运动并且插入驻车锁。
附图标记列表
1驻车锁装置
2往复式电磁铁
2a衔铁
2d耦联杆
2e球头
3锁止棘爪
3b轴线
3a锁止齿
4锁止棘爪
4a旋转点
4b凹槽
4c球
5弹簧储能器
6质量元件
6a球体接合件
7齿形元件
7a铰接点
7b铰接件
8弹簧
9壳体
9a轴的联接部
10弹簧
11活塞杆
12旋转元件
13止动盘
20杠杆机构
21紧急致动器组件

Claims (7)

1.一种用于车辆中的变速箱的驻车锁装置(1)，所述驻车锁装置具有驻车锁的经由机构进行致动的电致动装置和紧急致动装置，所述紧急致动装置具有往复式电磁铁(2)和可解锁的弹簧储能器(5)以插入所述驻车锁，其特征在于，所述弹簧储能器(5)具有可围绕旋转点(4a)旋转的棘爪(4)，所述棘爪与所述往复式电磁铁(2b)和质量元件(6)连接，所述质量元件(6)围绕第二旋转点(D1，12)可旋转地与所述棘爪(4)连接。
2.根据权利要求1所述的驻车锁装置(1)，其特征在于，所述弹簧储能器(5)能够经由所述棘爪(4)利用第一旋转运动释放，其中通过所述棘爪(4)的扭转引起具有惯性质量(m2)的质量元件(6)的第二旋转运动。
3.根据权利要求1或2所述的驻车锁装置(1)，其特征在于，所述质量元件(6)抵抗所述往复式电磁铁(2)的衔铁(2a)由车辆引起的加速度。
4.根据上述权利要求中任一项所述的驻车锁装置(1)，其特征在于，所述质量元件(6)利用球接合件(6a)接合到所述棘爪(4)中，并且围绕铰接在所述弹簧储能器(5)的壳体(9)上的旋转元件(12)执行旋转运动。
5.一种用于补偿驻车锁装置(1)中的加速度峰值的方法，其特征在于，向着利用所述往复式电磁铁(2)和弹簧储能器(5)操作所述衔铁(2a)来均衡加速度峰值，并且通过所述质量元件(6)的惯性力均衡所述往复式电磁铁(2)的衔铁(2a)由此触发的作用到所述棘爪(4)上的惯性力。
6.根据权利要求5所述的用于补偿驻车锁装置(1)中的加速度峰值的方法，其中作用到所述质量元件上的惯性力仅围绕所期望的轴线产生旋转运动，其中该惯性矩与所述衔铁(2a)的要补偿的质量惯性相配合。
7.根据权利要求5或6所述的用于补偿驻车锁装置(1)中的加速度峰值的方法，其中加速度峰值除Y方向外在所有其他空间方向上没有力被施加到所述棘爪(4)上，所述力引起无意的释放。
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