CN210890046U - 齿轮齿条式电子驻车机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种齿轮齿条式电子驻车机构，包括驻车棘轮、驻车棘爪、棘爪回位弹簧、驻车电机、齿轮、齿条、齿条导轨和作动杆，驻车电机安装在变速箱箱体外且驻车电机的电机轴穿过变速箱箱体与齿轮轴的一端相连接，齿轮固定套装在齿轮轴上，齿条位于齿轮的正下方且齿轮与齿条相啮合在一起，齿条安装在齿条导轨上且齿条可沿齿条导轨轴向移动，齿条的一端与作动杆的一端相固定，作动杆的另一端套装有作动块，作动杆上设置有作动弹簧，作动块的作动面与驻车棘爪顶部的朝内侧面相接触。本实用新型结构简单，动力传递精确顺畅，稳定性、精确性较好，可避免驻车卡滞、卡死的风险。

Description

齿轮齿条式电子驻车机构

技术领域

本实用新型涉及一种驻车机构，特别涉及一种齿轮齿条式电子驻车机构。

背景技术

驻车机构是汽车上的一个重要部件，有液压式驻车机构、电子式驻车机构和机械式驻车机构等。目前，对于电子式驻车机构，多数都采用驱动螺杆直接与驻车电机相连接实现将驻车电机的动力传递，由于要实现运动自锁，驱动螺杆一般采用丝杠螺母机构(如公开号CN205101548U的专利文献)，但丝杠螺母机构加工精度要求高，在机构内部存在杂质的情况下容易产生驻车卡滞或驻车不到位的风险。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种结构简单、动力传递精确顺畅、稳定性、精确性较好、可避免驻车卡滞、卡死风险的齿轮齿条式电子驻车机构。

通过以下方案实现：

一种齿轮齿条式电子驻车机构，包括驻车棘轮、驻车棘爪和棘爪回位弹簧，驻车棘爪的一端通过固定装置固定在变速箱箱体上且驻车棘爪可绕固定装置转动，驻车棘爪另一端的爪头位于驻车棘轮的上方且驻车棘爪的爪头与驻车棘轮的齿槽相互配套啮合，棘爪回位弹簧的中心空套在固定装置上，棘爪回位弹簧的一端卡在驻车棘爪上，棘爪回位弹簧的另一端固定在变速箱箱体上，还包括驻车电机、齿轮、齿条、齿条导轨和作动杆，所述驻车电机安装在变速箱箱体外且驻车电机的电机轴穿过变速箱箱体与齿轮轴的一端相连接，所述齿轮固定套装在齿轮轴上，所述齿条位于齿轮的正下方且齿轮与齿条相啮合在一起，所述齿条安装在齿条导轨上且齿条可沿齿条导轨轴向移动，所述齿条导轨固定在变速箱箱体上，所述齿条的一端与作动杆的一端相固定，所述作动杆的另一端套装有作动块，所述作动杆上设置有作动弹簧，所述作动块的朝外端面为作动面，所述作动块的外侧面为锁止面，所述作动块的作动面与驻车棘爪顶部的朝内侧面相接触。实际制作时，所述齿轮与齿轮轴之间通过平键固定，齿轮内侧面上设置有键槽，齿轮轴外侧面上设置有平键，所述平键与键槽相配套嵌合在一起。

进一步地，所述驻车电机的制动机构包括磁轭组件、若干个压紧弹簧、若干个衔铁、摩擦片和电机轴，所述磁轭组件的一端上设置有凸起部分，所述磁轭组件的一端位于凸起部分的周边设置有若干个第一弹簧安装孔，所述凸起部分上开设有通孔，所述衔铁呈方体，所述衔铁的一侧设置有凸起条，所述衔铁的一端设置有第二弹簧安装孔，所述磁轭组件的外侧面与电机壳体的内侧面相固定在一起，若干个压紧弹簧的一端一一对应安装在磁轭组件的第一弹簧安装孔内，若干个压紧弹簧的另一端一一对应安装在若干个衔铁的第二弹簧安装孔内，所述衔铁的凸起条垂直固定在磁轭组件的凸起部分的外侧面上，所述摩擦片固定套装在电机轴上，所述电机轴的一端穿套在磁轭组件的通孔内且电机轴可在通孔内转动，在磁轭组件不通电时，所述衔铁与摩擦片端面接触接合，在磁轭组件通电时，所述衔铁压缩压紧弹簧与摩擦片分离。衔铁的数量可根据需要进行调整设计，压紧弹簧的数量随着衔铁的数量相应变化，磁轭组件的第一弹簧安装孔和衔铁的第二弹簧安装孔的数量随着压紧弹簧的数量相应变化。

进一步地，所述摩擦片的一端面通过电机轴的台阶面限位，所述摩擦片的另一端面通过轴用弹性挡圈限位，所述轴用弹性挡圈固定套在电机轴上。

进一步地，所述齿条的底部开设有通槽，所述齿条导轨的两侧面设置有限位挡板，所述齿条的通槽卡装在齿条导轨两侧面限位挡板之间，所述齿条轴向移动时通过齿条通槽的两侧面与齿条导轨两端面的接触进行限位，所述通槽侧面与齿条导轨相正对端面之间的距离为机构驻车行程。齿条通槽和齿条导轨的设置，可防止混入杂质后出现齿条卡滞。

进一步地，所述齿条导轨位于两侧面限位挡板之间的位置上、两侧面限位挡板朝内的侧面上分别设置有滚轮。滚轮的数量可根据需要进行调整设计，滚轮的设置，可减小齿条移动过程中的摩擦力。

进一步地，所述齿条的一端端面上设置有限位槽，所述限位槽的底部开设有螺纹孔，所述螺纹孔用于安装固定作动杆的一端，所述限位槽用于作动弹簧的限位。

本实用新型的齿轮齿条式电子驻车机构，结构简单，通过齿轮与齿条的啮合将驱动电机的正向旋转运动转换为直线运动，通过齿条带动作动杆做直线运动并通过作动块作用于驻车棘爪上，驻车棘爪旋转至与驻车棘轮卡合时实现驻车。通过驱动电机制动机构的衔铁与摩擦片的端面接触接合实现驻车机构的反向自锁，即防止齿条在驱动电机动力切断以后反向运动。本实用新型的齿轮齿条式电子驻车机构，通过齿轮与齿条的啮合，动力传动精确、顺畅，不会出现驻车卡滞的风险，同时依靠齿条和齿条导轨自身可以实现限位，不需要增加额外的限位机构，排除了驻车卡死的风险，驻车稳定性、精确性较好。

附图说明

图1为实施例1中齿轮齿条式电子驻车机构的结构示意图；

图2为实施例1中驱动电机的制动机构的爆炸示意图；

图3为实施例1中齿轮与齿条相啮合的结构示意图；

图4为实施例1中齿轮轴的结构示意图；

图5为实施例1中齿条导轨的结构示意图；

图6为实施例1中作动杆、作动块与作动弹簧的装配示意图。

具体实施方式

实施例只是为了说明本实用新型的一种实现方式，不作为对本实用新型保护范围的限制性说明。

实施例1

一种齿轮齿条式电子驻车机构，如图1所示，包括驻车棘轮1、驻车棘爪2、棘爪回位弹簧3、驻车电机4、齿轮5、齿条6、齿条导轨7和作动杆8，如图2所示，驻车电机4的制动机构包括磁轭组件41、四个压紧弹簧42、四个衔铁43、摩擦片44和电机轴45，磁轭组件41的一端上设置有凸起部分411，磁轭组件4的一端位于凸起部分411的周边设置有四个均布的第一弹簧安装孔412，凸起部分411上开设有通孔413，衔铁43呈方体，衔铁43的一侧设置有凸起条431，衔铁43的一端设置有第二弹簧安装孔(图中未标注出第二弹簧安装孔)，磁轭组件41的外侧面与电机壳体的内侧面相固定在一起(图中未示意出电机壳体)，四个压紧弹簧42的一端一一对应安装在磁轭组件41的第一弹簧安装孔412内，四个压紧弹簧42的另一端一一对应安装在四个衔铁43的第二弹簧安装孔内，衔铁43的凸起条431垂直固定在磁轭组件41的凸起部分411的外侧面上，摩擦片44固定套装在电机轴45上，摩擦片44的一端面通过电机轴45的台阶面限位，摩擦片44的另一端面通过轴用弹性挡圈46限位，轴用弹性挡圈46固定套在电机轴45上，电机轴45的一端穿套在磁轭组件41的通孔413内且电机轴45可在通孔413内转动，在磁轭组件41不通电时，衔铁43与摩擦片44端面接触接合，在磁轭组件41通电时，衔铁43压缩压紧弹簧42与摩擦片44分离；

如图1所示，驻车棘爪2的一端通过固定销9固定在变速箱箱体(图中未示意出变速箱箱体)上且驻车棘爪2可绕固定销9转动，驻车棘爪2另一端的爪头位于驻车棘轮1的上方且驻车棘爪2的爪头与驻车棘轮1的齿槽相互配套啮合，棘爪回位弹簧3的中心空套在固定销9上，棘爪回位弹簧3的一端卡在驻车棘爪2上，棘爪回位弹簧3的另一端固定在变速箱箱体上；驻车电机4安装在变速箱箱体外且驻车电机4的电机轴45穿过变速箱箱体与齿轮轴10的一端相连接，如图4所示，齿轮轴10外侧面上设置有平键101；齿轮5内侧面上设置有键槽51，齿轮5配套套装在齿轮轴10上，齿轮5的键槽51与齿轮轴10的平键101相配套嵌合在一起，齿条6位于齿轮5的正下方且齿轮6与齿条6相啮合在一起，齿轮与齿条相啮合的结构示意图如图3所示，齿条6的一端端面上设置有限位槽61，限位槽61的底部开设有螺纹孔62，螺纹孔62用于安装固定作动杆8的一端，限位槽61用于作动弹簧12的限位，齿条6的底部开设有通槽63，如图5所示，齿条导轨7的两侧面设置有限位挡板71，齿条导轨7位于两侧面限位挡板71之间的位置上、两侧面限位挡板71朝内的侧面上分别设置有滚轮72，齿条导轨7固定在变速箱箱体上，齿条6的通槽63卡装在齿条导轨7两侧面限位挡板71之间且齿条6可沿齿条导轨7轴向移动，齿条6轴向移动时通过齿条6通槽63的两侧面与齿条导轨7两端面的接触进行限位，通槽63侧面与齿条导轨7相正对端面之间的距离为机构驻车行程，齿条6的一端通过螺纹孔62与作动杆8的一端相固定，作动杆8的另一端套装有作动块11，作动杆8上设置有作动弹簧12且作动弹簧12的一端卡装在齿条6的限位槽61内，作动杆、作动块与作动弹簧的装配示意图如图6所示，作动块11的朝外端面为作动面111，作动块11的外侧面为锁止面112，作动块11的作动面111与驻车棘爪2顶部的朝内侧面相接触。

在需要执行驻车锁止操作即此时整车处于N、D或R挡时，驾驶员按下P挡键，整车控制器接收到驻车信号后直接控制驻车电机正向驱动，此时驻车电机的磁轭组件通电吸合衔铁，使衔铁压缩压紧弹簧与摩擦片分离不实现驱动电机制动，即实现机构的反向自锁，驻车电机通过齿轮轴带动齿轮转动，齿轮直接带动齿条朝远离卡爪方向即向左运动，齿条向左移动时，带动导杆、作动弹簧、作动块向左移动，作动块推动驻车棘爪转动，当驻车棘爪的爪头对着驻车棘轮的齿槽时，作动块的锁止面与驻车棘爪爪头的顶面接触产生锁止力，当齿条向左移动至齿条通槽左侧面与齿条导轨左端面接触时实现驻车限位，此时驻车达到最大行程，驻车棘爪在作动块的作用下克服棘爪回位弹簧力卡入驻车棘轮的齿槽，驻车电机动力源被切断，齿条不再移动，从而使整车进入P挡状态，实现驻车锁止，同时磁轭组件不再产生磁力吸合衔铁，衔铁回复至初始位置，并在压紧弹簧的作用下与摩擦片接合，实现驱动电机制动即实现机构的反向自锁，并防止驻车机构反向运动。

在需要执行解锁操作即此时整车处于P挡时，驾驶员按下N、D或R挡键，整车控制器接收到驻车解锁信号，此时驻车电机内的磁轭组件通电吸合衔铁，使衔铁与摩擦片分离解除制动，然后使驻车电机反向驱动，通过齿轮轴带动齿轮反向转动，齿轮直接带动齿条朝靠近卡爪方向即向右运动，齿条向右移动时，带动导杆、作动弹簧、作动块向右移动，作动块不再压紧驻车棘爪爪头的顶面，作动块作用在驻车棘爪的力消除，驻车棘爪在棘爪回位弹簧的作用下离开驻车棘轮的齿槽，当齿条向右移动至齿条通槽右侧面与齿条导轨右端面接触时实现驻车限位，此时，驻车电机动力源被切断，齿条不再移动，从而使整车从P挡状态解除，实现驻车解锁，同时磁轭组件不再产生磁力吸合衔铁，衔铁回复至初始位置，并在压紧弹簧的作用下与摩擦片接合，实现驱动电机制动即实现机构的反向自锁。

特殊情况下，在执行驻车锁止操作过程中，在驻车棘爪的爪头与驻车棘轮的齿顶相对时，齿轮的转动不会停止，齿轮继续转动，齿条继续带动作动杆、作动弹簧向左移动，作动块不再向左移动，作动弹簧此时被压缩，进行能量存储，直到齿条向左移动至齿条通槽左侧面与齿条导轨左端面接触时实现驻车限位，此时驻车电机动力源被切断，齿条不再移动，同时磁轭组件不再产生磁力吸合衔铁，衔铁回复至初始位置，并在压紧弹簧的作用下与摩擦片接合，实现驱动电机制动即实现机构的反向自锁，并防止驻车机构反向运动。当车辆发生滑动时，将带动驻车棘轮转动，驻车棘轮转动到齿槽与驻车棘爪的爪头齿顶相对时，作动弹簧便会释放储存的能量，使作动块快速向左移动，作动块压住驻车棘爪爪头，使得驻车棘爪克服棘爪回位弹簧力向下转动且驻车棘爪爪头卡入驻车棘轮的齿槽，从而阻止车辆继续滑移，实现驻车锁止。

实施例2

一种齿轮齿条式电子驻车机构，其结构与实施例1中的齿轮齿条式电子驻车机构的结构相类似，其不同之处在于：驱动电机的制动机构中，衔铁的数量为五个，压紧弹簧的数量为五个，磁轭组件的第一弹簧安装孔的数量为五个。

Claims (6)

1.一种齿轮齿条式电子驻车机构，包括驻车棘轮、驻车棘爪和棘爪回位弹簧，驻车棘爪的一端通过固定装置固定在变速箱箱体上且驻车棘爪可绕固定装置转动，驻车棘爪另一端的爪头位于驻车棘轮的上方且驻车棘爪的爪头与驻车棘轮的齿槽相互配套啮合，棘爪回位弹簧的中心空套在固定装置上，棘爪回位弹簧的一端卡在驻车棘爪上，棘爪回位弹簧的另一端固定在变速箱箱体上，其特征在于：还包括驻车电机、齿轮、齿条、齿条导轨和作动杆，所述驻车电机安装在变速箱箱体外且驻车电机的电机轴穿过变速箱箱体与齿轮轴的一端相连接，所述齿轮固定套装在齿轮轴上，所述齿条位于齿轮的正下方且齿轮与齿条相啮合在一起，所述齿条安装在齿条导轨上且齿条可沿齿条导轨轴向移动，所述齿条导轨固定在变速箱箱体上，所述齿条的一端与作动杆的一端相固定，所述作动杆的另一端套装有作动块，所述作动杆上设置有作动弹簧，所述作动块的朝外端面为作动面，所述作动块的外侧面为锁止面，所述作动块的作动面与驻车棘爪顶部的朝内侧面相接触。

2.如权利要求1所述的齿轮齿条式电子驻车机构，其特征在于：所述驻车电机的制动机构包括磁轭组件、若干个压紧弹簧、若干个衔铁、摩擦片和电机轴，所述磁轭组件的一端上设置有凸起部分，所述磁轭组件的一端位于凸起部分的周边设置有若干个第一弹簧安装孔，所述凸起部分上开设有通孔，所述衔铁呈方体，所述衔铁的一侧设置有凸起条，所述衔铁的一端设置有第二弹簧安装孔，所述磁轭组件的外侧面与电机壳体的内侧面相固定在一起，若干个压紧弹簧的一端一一对应安装在磁轭组件的第一弹簧安装孔内，若干个压紧弹簧的另一端一一对应安装在若干个衔铁的第二弹簧安装孔内，所述衔铁的凸起条垂直固定在磁轭组件的凸起部分的外侧面上，所述摩擦片固定套装在电机轴上，所述电机轴的一端穿套在磁轭组件的通孔内且电机轴可在通孔内转动，在磁轭组件不通电时，所述衔铁与摩擦片端面接触接合，在磁轭组件通电时，所述衔铁压缩压紧弹簧与摩擦片分离。

3.如权利要求2所述的齿轮齿条式电子驻车机构，其特征在于：所述摩擦片的一端面通过电机轴的台阶面限位，所述摩擦片的另一端面通过轴用弹性挡圈限位，所述轴用弹性挡圈固定套在电机轴上。

4.如权利要求1所述的齿轮齿条式电子驻车机构，其特征在于：所述齿条的底部开设有通槽，所述齿条导轨的两侧面设置有限位挡板，所述齿条的通槽卡装在齿条导轨两侧面限位挡板之间，所述齿条轴向移动时通过齿条通槽的两侧面与齿条导轨两端面的接触进行限位，所述通槽侧面与齿条导轨相正对端面之间的距离为机构驻车行程。

5.如权利要求1所述的齿轮齿条式电子驻车机构，其特征在于：所述齿条导轨位于两侧面限位挡板之间的位置上、两侧面限位挡板朝内的侧面上分别设置有滚轮。

6.如权利要求1～5任一所述的齿轮齿条式电子驻车机构，其特征在于：所述齿条的一端端面上设置有限位槽，所述限位槽的底部开设有螺纹孔，所述螺纹孔用于安装固定作动杆的一端，所述限位槽用于作动弹簧的限位。

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