CN118242418A - 具有阻挡机构的齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的齿轮箱，包括变速器壳体(2)和阻挡机构(1)，该阻挡机构包括棘爪(3)，该棘爪包括能够接合在锁定凹部中的锁定指状物(4)，移动具有第一和第二辊(9、10)的活动托架(8)的致动器(7)，附接到壳体的导轨(11)，该导轨形成附接壁(12)和导向壁(13)，第一辊被置于与第二辊和棘爪接触，第二辊与导向壁接触，导轨通过附接装置(16)附接到壳体，导轨和附接装置以这样的方式协作，使得附接壁保持抵靠壳体，同时能够相对于该附接装置移动。

Description

具有阻挡机构的齿轮箱

技术领域

本发明涉及齿轮箱，其包括变速器壳体和阻挡机构，该阻挡机构用于旋转地阻挡机动设备例如机动车辆的传动系的轴。

背景技术

阻挡机构例如被用作驻车制动器，用于固定静止的机动车辆。在这种情况下，它们使得可以旋转地阻挡机动车辆的传动轴。这种阻挡机构尤其用于具有自动变速器的机动车辆、混合动力车辆或电动车辆中。阻挡机构特别用于在车辆例如汽车停放时使其不能移动。

当阻挡机构被激活时，其部件可能会承受很大的载荷。因此，阻挡机构的部件必须能够承受相当大的力，以确保可靠的阻挡。

已知的阻挡机构包括具有锁定指状物的棘爪，锁定指状物在释放位置和锁定位置之间可枢转地安装在变速器壳体上，在锁定位置，锁定指状物插入到锁定凹部中，该锁定凹部固定到待阻挡的传动轴上，以便与其一体旋转。阻挡机构还包括线性致动器，该线性致动器移动活动托架，该活动托架通过导轨在变速器壳体上被平移引导。活动托架包括第一辊，该第一辊与活动棘爪的凸轮表面相互作用，使得活动托架的平移运动导致活动棘爪枢转。托架还包括布置在第一辊和导轨之间的第二辊。导轨是一块冲压金属板。一方面，它包括附接壁，该附接壁通过诸如螺钉之类的附接构件附接到变速器壳体的相应壁上，另一方面，它包括导向壁，活动托架的第二辊靠着该导向壁滚动，并且该导向壁基本垂直于附接壁在其中延伸的另一平面。导向壁被放置成背对背地抵靠变速器壳体的相应另一个壁。每个辊具有基本垂直于附接壁定位的旋转轴线。

现在，由于弯曲工件过程所需的制造公差，工件中可能存在几何缺陷。因此，附接壁和导向壁之间形成的角度易于在90°左右变化。此外，这种导轨在各种机械应力下有变形的趋势。特别是，在导向壁和导向壁所压靠的变速器壳体的该壁之间可能会出现缺乏平行度。这导致两个辊的两个旋转轴线之间缺乏平行度。这意味着存在这样的风险，即所有载荷将仅集中在第二辊的一部分上，而不是分布在其整个高度上。辊可能相对于彼此卡住，并且不能正确地执行它们的功能。

然而，重要的是确保导轨的导向壁相对于棘爪的精确定位，以便一方面确保可靠的阻挡，另一方面防止过高载荷通过阻挡机构并因此潜在地损坏其。

因此，有必要提出一种可靠、廉价、易于实施并能承受高载荷的阻挡机构。

发明内容

形成本发明基础的一个想法是用于旋转阻挡车辆轴的阻挡机构。

形成本发明基础的一个想法是包括变速器壳体和阻挡机构的齿轮箱，其使得可以解决现有技术中遇到的一个或多个技术问题，例如上述问题。

本发明涉及一种齿轮箱，其包括变速器壳体和容纳在变速器壳体中的阻挡机构，该阻挡机构能够旋转地阻挡具有至少一个锁定凹部的机动装置的传动轴，该阻挡机构包括：

-包括锁定指状物的活动棘爪，该活动棘爪在锁定位置和释放位置之间围绕变速器壳体上的枢转轴线可枢转地安装在平面中，在锁定位置，锁定指状物接合在锁定凹部中，在释放位置，锁定指状物从所述锁定凹部脱离，该活动棘爪包括凸轮表面，

-移动活动托架的线性致动器，该活动托架包括第一辊和第二辊，

-附接到变速器壳体的导轨，活动托架由导轨引导，

-导轨形成背对背抵靠变速器壳体的相应壁的附接壁和导向壁，附接壁和导向壁彼此正交定位，

-第一辊被放置成具有垂直于附接壁的第一旋转轴线，同时被放置成与第二辊和活动棘爪接触，

-第二辊被放置成具有垂直于附接壁布置的第二旋转轴线，同时被放置成与导向壁接触，

-导轨通过附接装置附接到变速器壳体，导轨和附接装置彼此协作，使得附接壁保持抵靠变速器壳体，同时能够相对于该附接装置移动。

齿轮箱的含义是任何类型的支撑。在一优选示例中，变速器壳体是包含至少两个传动轴和至少一个齿轮的外壳，两个传动轴中的一个是能够连接到电机的转子轴的主传动轴。

由于这些特征，导轨被保持抵靠变速器壳体，同时允许有一些游隙，以便补偿工件的几何形状中的缺陷。通过根据本发明的这种类型的附接，是活动棘爪的操作力将第二辊压在适当位置，而不是现有技术中的附接装置。

由于一方面在附接壁和附接装置之间，另一方面在附接壁和变速器壳体之间存在游隙，导轨的导向壁的位置可被不断地调整以适应壳体的相应壁，同时保持永久地背对背抵靠变速器壳体的同一壁。这确保第一辊和第二辊尽可能有效地协作，它们各自的旋转轴线Y1、Y2彼此平行。这就确保了由活动棘爪施加的载荷将尽可能均匀地沿着辊和导向壁分布。

根据本发明的一实施例，阻挡机构的附接壁附接到变速器壳体，在附接装置和变速器壳体之间具有预定游隙量。游隙量是预先确定的，使得附接壁可以在空间中四处移动，以便允许在平行于变速器壳体的相应壁的平移运动中调节导向壁。

根据本发明的一实施例，阻挡机构的导轨以这样的方式附接到变速器壳体，即导向壁可以抵靠着壳体的相应壁移动，而不会从该壁上脱离，这与可以从壳体的相应壁上脱离的附接壁不同。

根据一实施例，阻挡机构的导轨的附接壁的厚度在1.5mm和3.5mm之间，优选在2.5mm和3mm之间。

由于这些特征，当活动托架相对于导轨移动时，活动托架和导轨之间的摩擦力减小。因此，确保活动托架的移动，而没有活动托架或导轨的磨损。

根据本发明的一实施例，阻挡机构的附接装置由具有螺钉头部、阶梯部和柄部的阶梯螺钉形成，柄部用于被驱动到变速器壳体中，阶梯部用于定位在变速器壳体上方，螺钉头部和变速器壳体之间的阶梯部的长度大于导轨的附接壁的厚度。阶梯部的长度沿着阶梯螺钉的延长轴线测量。附接壁的厚度沿着平行于阶梯螺钉的延长轴线的轴线测量。

根据本发明的一实施例，阻挡机构的阶梯螺钉被插入通过形成在附接壁的厚度中的孔，孔的第一直径大于螺钉的阶梯部的第二直径并且小于螺钉头部的第三直径。因此，导向壁不能完全从壳体上拆下，因为它被螺钉头部保持，防止它从变速器壳体上拆下。

根据另一实施例，孔也可以是椭圆形的。这种形状允许在平行于托架的行进方向的方向上有较小的移动自由度，而在垂直方向上有较大的移动自由度。

根据本发明的一实施例，阻挡机构的导轨由弯曲金属带制成单件。

本发明还涉及一种传动系统，其包括具有至少一个锁定凹部的轴和如上所述的齿轮箱的阻挡机构。

根据一实施例，轴包括轮子，该轮子包括至少一个锁定凹部。例如，轮子是棘轮。

根据一实施例，轮子包括1至12个锁定凹部。

根据一实施例，多个凹部均匀间隔。

本发明还涉及一种包括如上定义的传动系统的机动车辆。

本发明还涉及一种传动系统，其包括具有至少一个锁定凹部的轴和如上所述的齿轮箱的阻挡机构。

本发明还涉及一种包括如上所述的齿轮箱的机动车辆。

通过阅读下面的描述和检查附图，将会更好地理解本发明。这些图仅仅是作为本发明的完全非限制性的说明给出的。

附图说明

图1是根据一实施例的包括阻挡机构的齿轮箱的透视图；

图2A和2B示出了根据一实施例的阻挡机构的一部分的截面示意图；

图3以透视图示出了根据图1的实施例的导轨。

具体实施方式

图1示出了根据本发明一实施例的齿轮箱41，其包括用于阻挡车辆传动轴旋转的阻挡机构1。阻挡机构1安装在变速器壳体2上，并且包括活动棘爪3，其包括锁定指状物4。活动棘爪3在锁定位置和释放位置之间围绕变速器壳体2上的枢转轴线X可枢转地安装在平面中，在锁定位置，锁定指状物4接合在锁定凹部5中，在释放位置，锁定指状物4从所述锁定凹部5脱离。活动棘爪3包括凸轮表面6。阻挡机构1还包括移动活动托架8的线性致动器7。活动托架8包括第一辊9和第二辊10。导轨11连接到变速器壳体2。活动托架8由导轨11引导。

在图2A和2B中，导轨11形成附接壁12和导向壁13。附接壁12和导向壁13与变速器壳体2的相应壁14、15背对背。附接壁12和导向壁13各自在一平面中延伸，一个垂直于另一个。第一辊9被放置成具有垂直于附接壁12布置的第一旋转轴线Y1，同时被放置成与第二辊10和活动棘爪3接触。第二辊10被放置成具有垂直于附接壁12布置的第二旋转轴线Y2，同时被放置成与导向壁13接触。

在图2A和2B中，导轨11通过阶梯螺钉16安装成附接到变速器壳体2。阶梯螺钉16具有螺钉头部17、阶梯部18和柄部19。柄部19被驱动到变速器壳体2中。阶梯部18位于变速器壳体2的上方。阶梯部18在螺钉头部17和变速器壳体2之间具有长度L1，该长度沿着阶梯螺钉16的延长轴线Z测量。该长度L1大于导轨11的附接壁12的厚度E。附接壁12的厚度E沿着平行于阶梯螺钉16的延长轴线Z的轴线测量。延长轴线Z、旋转轴线Y1和Y2基本相互平行。

阶梯螺钉16被插入穿过形成在附接壁12的厚度E中的孔20。孔20的直径D1大于阶梯螺钉16的阶梯部18的直径D2，并且小于螺钉头部17的直径D3。因此，附接壁12通过螺钉头部17保持抵靠变速器壳体2。在另一示例中，孔可以是椭圆形的(未示出)。

在图3中，导轨11具有侧壁21和第一纵向壁22，第一纵向壁22面对并远离第二纵向壁23。如上所述，第二纵向壁23对应于导向壁13。

参见图1、2A和2B，导轨11的第二纵向壁23、13配置成与由变速器壳体2形成的相应壁15接触。

此外，侧壁21包括凹口25，用于允许线性致动器7通过，如图1所示。凹口25具有“U”形。

导轨11的第一纵向壁22具有开口26，该开口26允许位于导轨11中的活动托架8和与开口26平齐的活动棘爪3之间的接触。

导轨11的侧壁21是活动托架8的止回挡块，从而活动托架8通过导轨11保持在变速器壳体2中平移。

导轨11用于引导活动托架8，并确保其仅执行将锁定指状物4致动到锁定凹部5中所需的平移运动，使得阻挡机构1处于锁定位置。例如，锁定位置允许机动车辆停放。

导轨11例如由金属带制成，金属带一方面被切割以形成凹口25，然后沿其长度弯曲三次，以形成构成该导轨的所述壁。金属带在弯曲之前具有矩形形状。在弯曲之前，金属带还可以包括用于在导轨中形成凹口25的凹口。

在图1中，活动棘爪3具有细长形状，并具有第一端31和与第一端31相距一定距离的第二端32。

第一端31使得可以将活动棘爪3附接到变速器壳体2，同时允许所述活动棘爪3的旋转运动。

第二端32位于导轨11中的开口26的高度。第二端32包括凸轮表面6，其位于活动棘爪3的第一侧面上，朝向变速器壳体2的内部。第二端32还包括从活动棘爪3的第二侧面远离导轨11突出的锁定指状物4。当阻挡机构被触发时，锁定指状物4将被插入锁定凹部5中。锁定凹部5例如位于棘轮33上，棘轮33能够接收所述锁定指状物4，如图1所示，并且为了与传动轴34一体旋转，棘轮33固定到传动轴34上，传动轴34将被旋转阻挡。

活动棘爪3还包括扭簧35。扭簧35缠绕在活动棘爪3的第一端31。扭簧35包括第一端部36和第二端部37，第一端部36抵靠变速器壳体的支承表面，第二端部37抵靠活动棘爪3的第二侧面。扭簧35布置成在活动棘爪3上施加回复力，从而使活动棘爪3朝向释放位置返回。在图1中部分示出的附接到变速器壳体2的线性致动器7包括能够在正交于旋转轴线Y1和Y2的方向上移动的杆38。

杆38延伸穿过导轨11中的凹口25，直至导轨11中的内部空间。杆38附接到位于导轨11中的活动托架8上。

在活动托架8在动态阶段被活动棘爪3推回的情况下，活动托架8抵靠导轨11的侧壁21，从而形成活动托架8的止回挡块。在这种情况下，活动托架8被压缩弹簧39施加的回复力推靠在活动棘爪3上，压缩弹簧39围绕杆38，并且包括附接到致动器7的主体的第一端和附接到活动托架8的第二端。例如，在试图以过高的速度接合时，可能会产生这种效果。超过阈值速度，例如在3km/h和5km/h之间，活动棘爪3弹回以防止接合，并且活动托架8因此被推到邻接。

活动托架8的第二辊10能够沿着导轨11的第二纵向壁23、13移动。活动托架8还包括由第一辊9形成的凸轮从动件，该凸轮从动件与移动棘爪3的凸轮表面6接触，并且能够沿着该凸轮表面6移动。

活动托架8还包括位于活动棘爪3的第二端32的凸耳40。凸耳40旨在将活动棘爪3保持在平面p中。

为了将活动棘爪3移动到锁定位置，线性致动器7的杆38移动穿过导轨11中的凹口25，从而在纵向方向上移动活动托架8。活动托架8从导轨11的侧壁21沿与其相反的方向移动。活动托架8的移动导致第二移动辊10沿着导轨11的第二纵向壁23、13移动，并导致第一辊9沿着移动棘爪3的凸轮表面6移动。凸轮表面6具有斜面，因此活动托架8通过其运动向活动棘爪3的凸轮表面6施加压力。该压力导致活动棘爪3的第二端32朝向锁定凹部5旋转运动，使得锁定指状物4接合在锁定凹部5中，从而锁定棘轮33。

棘轮33具有围绕棘轮33彼此均匀隔开的多个凹部5。多个凹部中的每个凹部5的尺寸使得可以接收活动棘爪3的锁定指状物4。

为了将阻挡机构从锁定位置移动到释放位置，杆38以这样的方式移动，以便将活动托架3朝向侧壁21移动，直到它抵靠导轨11的侧壁21。锁定指状物4从棘轮33上存在的锁定凹部5脱离，这释放了该棘轮33，从而允许传动轴34旋转。

动词“包括”或“包含”及其变化形式的使用不排除存在权利要求中描述的那些之外的元件或步骤。

在权利要求中，括号之间的任何参考符号都不应被解释为限制权利要求。

Claims (8)

1.一种齿轮箱，包括变速器壳体(2)和容纳在变速器壳体中的锁定机构(1)，锁定机构能够旋转地阻挡具有至少一个锁定凹部(5)的机动装置的传动轴，该阻挡机构包括：

-包括锁定指状物(4)的活动棘爪(3)，该活动棘爪在锁定位置和释放位置之间绕变速器壳体上的枢转轴线X可枢转地安装在平面中，在锁定位置，锁定指状物接合在锁定凹部中，在释放位置，锁定指状物从所述锁定凹部脱离，活动棘爪包括凸轮表面(6)，

-移动活动托架(8)的线性致动器(7)，该活动托架包括第一辊(9)和第二辊(10)，

-附接到变速器壳体的导轨(11),活动托架由导轨引导，

-导轨形成背对背地抵靠变速器壳体的相应壁(14、15)的附接壁(12)和导向壁(13)，附接壁和导向壁彼此正交定位，

-第一辊被放置成具有垂直于附接壁布置的第一旋转轴线(Y1),同时被放置成与第二辊和活动棘爪接触，

-第二辊被放置成具有垂直于附接壁布置的第二旋转轴线(Y2),同时被放置成与导向壁接触，

-导轨通过附接装置(16)附接到变速器壳体，导轨和附接装置以这样的方式相互协作，使得附接壁保持抵靠变速器壳体，同时能够相对于该附接装置移动。

2.根据权利要求1所述的齿轮箱，其中，所述阻挡机构的附接装置由具有螺钉头部(17)、阶梯部(18)和柄部(19)的阶梯螺钉(16)形成，柄部用于被驱动到所述变速器壳体中，阶梯部用于位于变速器壳体上方，阶梯部的长度(L)大于所述导轨的附接壁的厚度(E)。

3.根据权利要求2所述的齿轮箱，其中，所述阻挡机构的阶梯螺钉被插入穿过形成在所述附接壁的厚度中的孔(20)，所述孔的第一直径(D1)大于所述螺钉的阶梯部的第二直径(D2)，并且小于所述螺钉头部的第三直径(D3)。

4.根据权利要求2所述的齿轮箱，其中，所述阻挡机构的阶梯螺钉被插入穿过形成在所述附接壁的厚度中的孔，所述孔为椭圆形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的齿轮箱，其中，所述阻挡机构的导轨由弯曲金属带制成单件。

6.一种传动系统，包括具有至少一个锁定凹部的轴和根据权利要求1至4中任一项所述的齿轮箱的阻挡机构。

7.一种包括根据权利要求1至5所述的齿轮箱的机动车辆。

8.一种包括根据权利要求6的传动系统的机动车辆。