CN216478866U - 一种驻车装置及变速系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驻车装置及变速系统，该驻车装置包括驱动轴、传动组件，以及匹配的驻车棘爪和驻车棘轮，驱动轴通过传动组件连接驻车棘爪，传动组件设置为在驱动轴旋转时带动驻车棘爪旋转，以在驻车状态和非驻车状态之间切换；传动组件包括导向槽和导向销，导向销设置在驱动轴和驻车棘爪之一上，导向槽设置在另一上，导向销设置为沿导向槽滑动。该变速系统包括上述的驻车装置，本实用新型涉及变速系统技术领域，提供了一种驻车装置及变速系统，省去了棘爪回位弹簧，避免棘爪回位弹簧设计要求高、通用性差和长时间使用导致性能下降的问题，而且精简了零部件数量，提升了驻车装置的NVH性能。

Description

一种驻车装置及变速系统

技术领域

本文涉及变速系统技术领域，尤指一种驻车装置及变速系统。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，汽车的安全性能也被提到了首位，驻车装置作为变速系统内部的安全机构，也受到了越来越多的关注。

当前市场售卖的车型中，驻车装置主要分为手动驻车装置、电子驻车装置以及液压驻车装置，而其上的执行机构都采用棘轮、棘爪的形式来实现锁止功能。在汽车正常行驶时，驻车棘爪与驻车棘轮保持一定的间隙，不影响汽车的正常功能，而在驻车时，驻车棘爪与驻车棘轮又以齿槽的形式卡住，实现锁止。

目前，驻车棘爪多采用棘爪回位弹簧来保持非驻车挡状态，因此要求棘爪回位弹簧必须能克服汽车的颠簸，始终保持驻车棘爪与驻车棘轮的间隙，而棘爪回位弹簧的力值设计过大时，又会导致在脱挡时驻车棘爪回位造成冲击，影响整车的NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能；棘爪回位弹簧的力值过小时，整车颠簸可能会导致驻车棘爪与驻车棘轮接触，发生打齿。针对不同的车型，由于底盘形式、整车布置、变速箱位置不同，悬置结构设计不同，棘爪回位弹簧的力值设计也有所不同，必须针对不同车型设计不同的棘爪回位弹簧，生产成本上升。而且扭簧自身的特性决定，在使用过程中棘爪回位弹簧的力值会逐渐衰减，这也将影响到驻车装置的非驻车挡保持性能。

实用新型内容

本申请提供了一种驻车装置，具有驻车状态和非驻车状态，包括驱动轴、传动组件，以及匹配的驻车棘爪和驻车棘轮，所述驱动轴通过传动组件连接所述驻车棘爪，所述传动组件设置为在所述驱动轴旋转时带动所述驻车棘爪旋转，以在所述驻车状态和所述非驻车状态之间切换；

所述传动组件包括导向槽和导向销，所述导向销设置在所述驱动轴和所述驻车棘爪之一上，所述导向槽设置在另一上，所述导向销设置为沿所述导向槽滑动，以带动所述驻车棘爪旋转。

与相关技术相比，本申请的技术方案省去了棘爪回位弹簧，避免棘爪回位弹簧设计要求高、通用性差和长时间使用导致性能下降的问题，而且精简了零部件数量，提升了驻车装置的NVH性能。

一种可能的设计，所述驱动轴包括主轴体和换挡齿轮，所述换挡齿轮固定在所述主轴体上，所述导向销的一端固定在所述换挡齿轮上，另一端插入所述导向槽内。

一种可能的设计，所述导向槽设置在所述驻车棘爪面向所述换挡齿轮的端面上，所述导向槽靠近所述主轴体的槽壁设有导向面，所述导向销与所述导向面相抵，以引导所述驻车棘爪脱离所述驻车棘轮。

一种可能的设计，还包括凸轮、扭簧和换挡毂，所述凸轮旋转设置在所述主轴体上，所述凸轮设置为在所述驻车状态下与所述驻车棘爪抵接，以保持所述驻车状态；

所述换挡毂与所述换挡齿轮固定，以在所述非驻车状态下驱动所述换挡毂进行脱开或非驻车换挡过程；

所述扭簧套设在所述主轴体上，所述扭簧的一端与所述凸轮连接，另一端连接所述换挡毂，以在所述主轴体旋转时带动所述凸轮转动。

一种可能的设计，还包括非驻车保持组件，所述非驻车保持组件包括设置在所述换挡齿轮上的保持槽，以及设置在所述驻车棘爪上的连接销，所述连接销设置为在所述保持槽内滑动，以在脱开或非驻车换挡过程中保持所述非驻车状态。

一种可能的设计，所述导向槽的一端延伸至所述棘爪的边沿并形成豁口。

一种可能的设计，所述保持槽包括圆弧槽和扇形槽，所述圆弧槽绕所述换挡齿轮的轴心设置，所述圆弧槽的一端与所述扇形槽连通；

在所述驻车状态下，所述连接销的自由端设置在所述扇形槽内；在所述非驻车状态下，所述连接销的自由端设置在所述圆弧槽内。

一种可能的设计，所述凸轮在面向所述换挡齿轮的端面设有凸台，所述凸轮贴在所述换挡齿轮上，所述换挡齿轮上设有通孔，所述凸台插入所述通孔内且与所述扭簧连接。

一种可能的设计，还包括电机和齿轮组，所述电机的输出端通过所述齿轮组与所述换挡齿轮连接，以驱动所述换挡齿轮转动。

一种可能的设计，所述换挡齿轮设有径向突出的凸块，所述导向销的一端固定在所述凸块上。

本申请提供了一种变速系统，包括上述的驻车装置。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的驻车装置示意图；

图2为图1中的驻车装置截面示意图；

图3为图1中的驻车棘爪第一示意图；

图4为图1中的驻车棘爪第二示意图；

图5为图1中的换挡齿轮示意图；

图6为图1中的凸轮示意图；

图7为图1中的驻车装置局部剖视图。

附图标号说明：

1-电机、2-一级减速齿轮、3-第一安装轴、4-第二安装轴、5-二级减速齿轮、6-主轴体、7-换挡齿轮、8-换挡毂、9-凸轮、10-驻车棘爪、11-棘爪轴、 12-输出轴、13-驻车棘轮、14-扭簧、15-导向销、16-棘爪柄、17-棘爪齿、18- 导向槽、19-豁口、20-连接销、21-导向面、22-保持槽、23-凸块、24-通孔、 25-圆弧槽、26-扇形槽、27-凸台、28-配合孔、29-弧形面、30-第一平面、31- 不规则凹槽、32-弧形凹槽。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

相关的驻车棘爪多采用棘爪回位弹簧来切换和保持非驻车挡状态，该棘爪回位弹簧的设计要求高、通用性差，而且长时间使用会导致性能下降。

请参照图1、图2、图3和图5，本实用新型一实施例的驻车装置，该驻车装置具有驻车状态和非驻车状态，该驻车装置包括驱动轴、传动组件，以及匹配的驻车棘爪10和驻车棘轮13，其中，该驱动轴通过传动组件连接驻车棘爪13，该传动组件可在驱动轴旋转时带动驻车棘爪13旋转，以在驻车状态和非驻车状态之间切换。具体地，该传动组件包括导向槽18和导向销15，该导向销15设置在驱动轴和驻车棘爪10之一上，而导向槽18设置在另一上，同时导向销15设置为沿导向槽18滑动，以带动驻车棘爪13旋转。由此，驻车装置省去了棘爪回位弹簧，避免了棘爪回位通用性差、性能易下降等缺陷，而且精简了零部件数量，另外可提升驻车装置的NVH性能。

如图1和图2所示，该驻车装置为电子驻车装置，其设置在壳体(图中未示出)内，驱动轴可绕其轴线转动，该驻车装置还包括电机1和齿轮组，该电机1通过齿轮组与驱动轴连接，其中，齿轮组包括啮合的一级减速齿轮2 和二级减速齿轮5，该一级减速齿轮2和二级减速齿轮5分别通过第一安装轴 3和第二安装轴4旋转安装在壳体内，一级减速齿轮2和电机1的输出端连接，二级减速齿轮5又和驱动轴连接，从而可通过电机1带动驱动轴转动。同时，驱动轴又与驻车棘爪10连接，可带动驻车棘爪10旋转而靠近和远离驻车棘轮13。

就驻车棘爪10和驻车棘轮13而言，该驻车棘爪10的一端通过棘爪轴10 旋转设置在壳体内，而驻车棘轮13固定在贯穿其的输出轴12上。驻车棘爪 10的一端卡在驻车棘轮13上，可限制输出轴12的旋转，即限制车辆输出。由此，上述驻车状态指正如图1所示的驻车棘爪10卡在驻车棘轮13，使得驻车棘轮13无法旋转，车辆无法移动；而上述非驻车状态指驻车棘爪10脱离驻车棘轮13，驻车棘轮13无束缚，输出轴12可在驱动装置(如发动机等) 的带动下旋转，车辆可移动。另外，在非驻车状态下，该驻车装置可配合完成动力脱开或非驻车换挡，动力脱开(即脱开)指驱动装置断开前桥或后桥的连接，非驻车换挡指变速系统由前进挡、倒车挡、低速挡等除了驻车挡以外的挡位之间切换。

如图1、图2所示，该驱动轴包括主轴体6和换挡齿轮7，该主轴体6旋转安装在壳体内，该换挡齿轮7固定在主轴体6上，可同步主轴体6旋转，其上设有齿，以与二级减速齿轮5配合。该主轴体6上还设有凸轮9和换挡毂8，凸轮9、换挡齿轮7和换挡毂8在主轴体6上依次设置，其中，凸轮9 套在主轴体6上，可绕主轴体6旋转，而换挡毂8可与换挡齿轮7固定，从而能跟随换挡齿轮7转动。另外，该换挡毂8可通过拨叉、同步器等进行脱开和非驻车换挡。另外，该凸轮9还通过扭簧14连接换挡毂8，具体地，该扭簧14套在主轴体6上，该换挡毂8设有安装腔，该扭簧14处于安装腔内，其一端的弹簧臂与换挡毂8固定，另一端与凸轮9固定，该扭簧14不但完成了换挡毂8与凸轮9的连接，使得凸轮9可在换挡齿轮7的带动下转动，而且可使得凸轮9预压在换挡齿轮7上。为了方便凸轮9与扭簧14的连接，如图5和图6所示，该凸轮9在面向换挡齿轮7的端面设有凸台27，凸台27上又设有配合孔28，扭簧14的一弹簧臂可插入该配合孔28形成连接，同时，换挡齿轮7上设有通孔24，使得凸台27可插入通孔内，换挡齿轮7不会阻挡扭簧14与凸台的连接。而且，该通孔24为圆弧形孔，使得凸台27在通孔24 内具有一定的活动空间。

如图5所示，换挡齿轮7的周向边缘设有齿，并设有径向突出的凸块23，凸块23上固定有圆柱型的导向销15，该导向销15垂直于换挡齿轮7。又如图3和图4所示，该驻车棘爪的棘爪柄16的一端设有与棘爪轴11连接的圆孔，另一端设有棘爪齿17，该棘爪齿17与驻车棘轮13上的齿槽匹配。上述导向槽18处于换挡齿轮7一侧端面上，该端面在安装时面向换挡齿轮7，具体地，该导向槽18由设有棘爪齿17的一端向另一端延伸，且延伸至棘爪柄 16的一侧边沿，形成豁口19；该导向槽18可分为连通的不规则凹槽31和弧形凹槽32，该弧形凹槽32处于靠近棘爪轴11的一侧。该导向槽18的不规则凹槽31的槽壁设有导向面21，该导向面21在装配完成后靠近上述主轴体6，并延伸至弧形凹槽32处。该导向面21包括相接的圆弧面29和第一平面30，该圆弧面29的轴线与主轴体6的轴线重合。

在驻车状态下，如图1、图2和图7所示，该驻车棘爪10的棘爪齿17卡入驻车棘轮13的齿槽内，而凸轮9抵在驻车棘爪10背向棘爪齿17的一侧，使得驻车装置保持驻车状态。此时，导向销15处于导向槽18的不规则凹槽 31内，且抵在导向面21上。在需要脱离驻车状态时，该电机1带动换挡齿轮 7逆时针转动，凸轮9也跟随转动，从而在转动一定角度后完全失去对驻车棘爪10的挤压，驻车棘爪10失去顺时针旋转的束缚。同时，导向销15也绕主轴体6的轴线逆时针转动，导向销15挤压导向面21，导向面21具有一段与导向销15运动弧形匹配的端面(即圆弧面29)，使得在凸轮9完全脱离驻车棘爪10前，导向销15不会驱动驻车棘爪10，驻车棘爪10保持静止。而导向面21还具有向驻车棘轮13倾斜的平面(即第一平面30)，该导向销15抵在该第一平面30上并沿其滑动时，可驱使驻车棘爪10顺时针转动而远离驻车棘轮13，直至导向销15移动至不规则凹槽31和弧形凹槽32的交接处，驻车棘爪10位于距离驻车棘轮13的最远位置，该棘爪齿17已完全脱离驻车棘轮13且相距一定尺寸，形成非驻车状态。该导向销15继续转动，脱离不规则凹槽31，形成导向销15在弧形凹槽32内滑动，弧形凹槽32与导向销15的运动轨迹一致，使得驻车棘爪10在该过程中保持静止。而此后，电机1带动换挡齿轮7和凸轮9顺时针转动，导向销15又可沿弧形凹槽32重回不规则凹槽31，而凸轮9又将驻车棘爪10压向驻车棘轮13，直至棘爪齿17卡在驻车棘轮13的齿槽内，重新形成驻车状态。由此，导向面21可引导驻车棘爪10 脱离驻车棘轮13，而凸轮9配合导向槽18又可引导驻车棘爪10压向驻车棘轮13，从而实现驻车状态和非驻车状态之间的切换，即挂入驻车挡和解除驻车挡。另外，该凸轮9由扭簧14带动，避免在驻车时驻车棘爪10和驻车棘轮13之间产生卡齿。

在一些示例性实施例中，如图1至图7所示，该驻车装置还包括非驻车保持组件，使得电机1带动主轴体6驱动脱开或非驻车换挡时，该驻车装置还保持非驻车状态，即保持驻车棘爪10脱离驻车棘轮13。该非驻车保持组件包括设置在换挡齿轮7上的保持槽22，以及设置在驻车棘爪10上的连接销 20。其中，连接销20为圆柱型，其固定在棘爪柄16设有棘爪齿17的一端且远离该棘爪齿17。该保持槽22包括圆弧槽25和扇形槽26，该圆弧槽25绕换挡齿轮7的轴心设置，所述圆弧槽25的一端与扇形槽26连通，圆弧槽25 处于扇形槽26远离导向销15的一侧。上述导向销15在导向槽18内滑动时，该连接销20的自由端处于扇形槽26内，在导向销15处于豁口19处时，该连接销20的自由端滑至圆弧槽25与扇形槽26的交接处。由此，在形成非驻车状态后，该电机1带动换挡齿轮7继续逆时针转动，从而使得换挡毂8可驱动拨叉、同步器等进行脱开和非驻车换挡，导向销15在弧形凹槽32内滑动，驻车棘爪10在该过程中保持静止，此后，导向销15由豁口19脱出导向槽18，驻车棘爪10失去导向销15给其的束缚，但是连接销20也进入到了圆弧槽25内，使其能够束缚驻车棘爪10，保持驻车棘爪10位置不变。而需要重回驻车挡时，该电机1带动换挡齿轮7顺时针旋转，连接销20滑向扇形槽 26，导向销15也由豁口重回导向槽内，而凸轮9又将驻车棘爪10压向驻车棘轮13，直至棘爪齿17卡在驻车棘轮13的齿槽内，重新形成驻车状态。

由上述可知，该导向槽18和导向销15的配合，可实现驻车棘爪的回位，取代棘爪回位弹簧，而连接销20和保持槽22的配合，可实现脱开或换挡过程中的非驻车状态保持，由此，形成采用双形线槽控制，可在完成解除驻车挡后，保证更好的非驻车挡控制。另外，导向槽18和保持槽22可更改延伸尺寸，适应驻车挡需求和换挡需求

在一些示例性实施例中，该换挡毂8未连接拨叉等连接，仅为提供扭簧 14的连接。同时，该驻车装置未设有非驻车保持组件，另外，导向槽18的两端封闭，不具有豁口19，使得导向销15只能在导向槽18内滑动，不可脱出。由此，该驻车装置的电机1只能驱动换挡齿轮7进行非驻车状态和驻车状态之间的切换，不可驱动脱开或换挡过程。

在一些示例性实施例中，该导向销15设置在驻车棘爪10上，而导向槽 18设置换挡齿轮上，导向槽18内也具有导向面21，同样可进行非驻车状态和驻车状态之间的切换。

在一些示例性实施例中，该驻车装置为液压驻车装置，具有液压机构(图中未示出)，代替电机1和齿轮组，该液压机构的输出端与换挡齿轮7连接，可带动换挡齿轮7转动。

在一些示例性实施例中，一种变速系统包括上述的驻车装置。在驻车棘爪10回位过程中不会冲击其他构件，这能降低脱挡噪音，而且导向槽18和导向销15的配合，避免了因整车布置，底盘形式，悬置不同，耐久时间等外在因素对非驻车挡保持性能的影响。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种驻车装置，具有驻车状态和非驻车状态，其特征在于，包括驱动轴、传动组件，以及匹配的驻车棘爪和驻车棘轮，所述驱动轴通过传动组件连接所述驻车棘爪，所述传动组件设置为在所述驱动轴旋转时带动所述驻车棘爪旋转，以在所述驻车状态和所述非驻车状态之间切换；

所述传动组件包括导向槽和导向销，所述导向销设置在所述驱动轴和所述驻车棘爪之一上，所述导向槽设置在另一上，所述导向销设置为沿所述导向槽滑动，以带动所述驻车棘爪旋转。

2.根据权利要求1所述的驻车装置，其特征在于，所述驱动轴包括主轴体和换挡齿轮，所述换挡齿轮固定在所述主轴体上，所述导向销的一端固定在所述换挡齿轮上，另一端插入所述导向槽内。

3.根据权利要求2所述的驻车装置，其特征在于，所述导向槽设置在所述驻车棘爪面向所述换挡齿轮的端面上，所述导向槽靠近所述主轴体的槽壁设有导向面，所述导向销与所述导向面相抵，以引导所述驻车棘爪脱离所述驻车棘轮。

4.根据权利要求2所述的驻车装置，其特征在于，还包括凸轮、扭簧和换挡毂，所述凸轮旋转设置在所述主轴体上，所述凸轮设置为在所述驻车状态下与所述驻车棘爪抵接，以保持所述驻车状态；

所述换挡毂与所述换挡齿轮固定，以在所述非驻车状态下驱动所述换挡毂进行脱开或非驻车换挡过程；

所述扭簧套设在所述主轴体上，所述扭簧的一端与所述凸轮连接，另一端连接所述换挡毂，以在所述主轴体旋转时带动所述凸轮转动。

5.根据权利要求4所述的驻车装置，其特征在于，还包括非驻车保持组件，所述非驻车保持组件包括设置在所述换挡齿轮上的保持槽，以及设置在所述驻车棘爪上的连接销，所述连接销设置为在所述保持槽内滑动，以在脱开或非驻车换挡过程中保持所述非驻车状态。

6.根据权利要求5所述的驻车装置，其特征在于，所述导向槽的一端延伸至所述棘爪的边沿并形成豁口。

7.根据权利要求5所述的驻车装置，其特征在于，所述保持槽包括圆弧槽和扇形槽，所述圆弧槽绕所述换挡齿轮的轴心设置，所述圆弧槽的一端与所述扇形槽连通；

在所述驻车状态下，所述连接销的自由端设置在所述扇形槽内；在所述非驻车状态下，所述连接销的自由端设置在所述圆弧槽内。

8.根据权利要求4所述的驻车装置，其特征在于，所述凸轮在面向所述换挡齿轮的端面设有凸台，所述凸轮贴在所述换挡齿轮上，所述换挡齿轮上设有通孔，所述凸台插入所述通孔内且与所述扭簧连接。

9.根据权利要求2-8任一项所述的驻车装置，其特征在于，还包括电机和齿轮组，所述电机的输出端通过所述齿轮组与所述换挡齿轮连接，以驱动所述换挡齿轮转动。

10.根据权利要求2-8任一项所述的驻车装置，其特征在于，所述换挡齿轮设有径向突出的凸块，所述导向销的一端固定在所述凸块上。

11.一种变速系统，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的驻车装置。

Images