CN106704584B - 一种驻车机构、变速器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驻车机构、变速器及汽车，涉及汽车技术领域，为解决由于无法从驻车状态解锁而导致的汽车的使用性能较低的问题。所述驻车机构包括：驻车齿轮、驻车臂、驱动装置和联动组件，其中，驻车臂与变速器壳体铰接；所述联动组件包括：与驱动装置相连的圆柱状驻车导轨，驻车导轨的外圆周面设置有螺旋状滑槽，安装在所述螺旋状滑槽中的滑块，滑块的另一端滑动安装在驻车臂上，并可沿驻车臂的长度方向滑动，驱动装置驱动驻车导轨旋转，驻车导轨通过滑块带动驻车臂与驻车齿轮卡合或分离。本发明所述的驻车机构用于提高汽车的使用性能。

Description

一种驻车机构、变速器及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种驻车机构、变速器及汽车。

背景技术

驻车机构是变速器中使汽车能可靠地停驻在一定位置上，防止汽车滑行的一种安全装置。

请参阅图1，目前常见的驻车机构包括：驱动电机，与驱动电机相连的推杆91，设置于推杆91旁的驻车臂5，驻车臂5上安装有回位弹簧92，以及设置于驻车臂5旁、且能与驻车臂5卡合的驻车齿轮6。驱动电机驱动推杆91向靠近驻车臂5的方向移动，推杆91推动驻车臂5的一端，使得驻车臂5的另一端向靠近驻车齿轮6的方向摆动，此时与驻车臂5相连的回位弹簧92被压缩，当驻车臂5与驻车齿轮6卡合后完成驻车过程。当对处于驻车状态的车辆进行解锁的时候，驱动电机驱动推杆91反向移动，回位弹簧92带动驻车臂5反向摆动，使得驻车臂5脱离驻车齿轮6，汽车解锁。

但是，回位弹簧92长时间使用后弹性可能降低甚至失效，使得回位弹簧92不足以提供足够的力使得驻车臂5回位，从而使得驻车臂5无法与驻车齿轮6分离，也就是说，此时无法对处于驻车状态的车辆进行解锁，影响汽车的使用，从而影响了汽车的使用性能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种驻车机构，以解决由于无法从驻车状态解锁而导致的汽车的使用性能较低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种驻车机构，包括：驻车齿轮、驻车臂、驱动装置和联动组件，其中，

所述驻车臂与变速器壳体铰接；

所述联动组件包括：与所述驱动装置相连的圆柱状驻车导轨，所述驻车导轨的外圆周面设置有螺旋状滑槽，安装在所述螺旋状滑槽中的滑块，所述滑块的另一端滑动安装在所述驻车臂上，并可沿所述驻车臂的长度方向滑动；

所述驱动装置驱动所述驻车导轨旋转，所述驻车导轨通过所述滑块带动所述驻车臂与所述驻车齿轮卡合或分离。

进一步地，所述驱动装置为电机，所述驻车导轨与所述电机的输出轴相连。

优选地，所述驻车导轨套装在所述电机的输出轴上，所述驻车机构还包括套装在所述电机的输出轴上的扭簧，所述电机的输出轴通过所述扭簧带动所述驻车导轨转动。

进一步地，所述扭簧位于所述驻车导轨靠近所述驻车齿轮的一侧，所述驻车导轨上设置有第一凸起，所述电机的输出轴上设置有防止所述扭簧脱离所述电机的输出轴的限位挡板，所述限位挡板上设置有第二凸起，所述第一凸起随所述电机的输出轴旋转与所述扭簧的一端接触并带动所述扭簧旋转，所述扭簧的另一端与所述第二凸起接触后带动所述驻车导轨旋转。

优选地，所述电机内设置有用于检测所述电机的输出轴的旋转角度的角度传感器，所述驻车机构还包括分别与所述角度传感器和所述电机信号连接的控制器，所述控制器根据所述角度传感器反馈的旋转角度判断是否控制所述电机停止运转。

较佳地，所述驻车机构还包括滑块导向杆，所述滑块导向杆与所述电机的输出轴平行，所述滑块与所述滑块导向杆相连且可沿所述滑块导向杆的长度方向滑动。

可选地，所述驻车臂上沿所述驻车臂的长度方向开设有导向孔，所述滑块安装在所述导向孔中并可沿所述导向孔滑动。

相对于现有技术，本发明所述的驻车机构具有以下优势：

由于在汽车从驻车状态解锁的过程中，本发明提供的汽车通过驱动装置驱动驻车导轨旋转，驻车导轨使滑块带动驻车臂摆动，以使得驻车臂与驻车齿轮分离，从而完成解锁过程。与现有技术中通过回位弹簧带动驻车臂与驻车齿轮分离相比，本发明提供的驻车机构中不需设置回位弹簧，因此避免因回位弹簧失效而无法使汽车从驻车状态解锁的状况发生，从而提高了汽车的使用性能。

本发明的另一目的在于提出一种变速器，以提高汽车的使用性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种变速器，所述变速器中设有上述驻车机构。

相对于现有技术，本发明所述的变速器具有以下优势：

所述变速器与上述驻车机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一目的在于提出一种汽车，以提高汽车的使用性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种汽车，所述汽车中设置有上述变速器。

相对于现有技术，本发明所述的汽车具有以下优势：

所述汽车与上述变速器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中的驻车机构的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的驻车机构处于解锁过程的示意图；

图3为本发明实施例所述的驻车机构处于驻车过程的示意图；

图4为图2中的联动组件的结构示意图；

图5为图4中的电机的输出轴的结构示意图；

图6为图4中的驻车导轨的结构示意图；

图7为图4中的滑块的结构示意图；

图8为图7中的滑块的俯视图。

附图标记说明：

1-电机， 2-输出轴， 21-限位挡板，

22-第一凸起， 3-驻车导轨， 31-螺旋状凹槽，

32-第二凸起， 4-滑块， 41-球状部，

42-连接部， 43-限位部， 5-驻车臂，

51-导向孔， 6-驻车齿轮， 7-扭簧，

8-滑块导向杆， 91-推杆， 92-回位弹簧。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

请参阅图2和图3，本发明实施例提供了一种驻车机构，包括：驻车齿轮6、驻车臂5、驱动装置和联动组件，其中驻车臂5与变速器壳体铰接，联动组件包括：与驱动装置相连的电机的输出轴2，电机的输出轴2上连接有驻车导轨3，驻车导轨3为圆柱状，且驻车导轨3的外圆周面设置有螺旋状滑槽31，安装在螺旋状滑槽31中的滑块4，滑块4的另一端滑动安装在驻车臂5上，并可沿驻车臂5的长度方向滑动，驱动装置驱动电机的输出轴2带动驻车导轨3旋转，驻车导轨3通过滑块4带动驻车臂5与驻车齿轮6卡合或分离。

在汽车的驻车过程中，请参阅图3，驱动装置驱动驻车导轨3旋转，驻车导轨3旋转的过程中，驻车导轨3的螺旋状滑槽与滑块4相对移动，由于驻车导轨3只发生旋转而在竖直方向上的位置不变，因此，在驻车过程，滑块4随着驻车导轨3的旋转而向下移动(从图3中A位置移动到B位置)，从而带动驻车臂5绕驻车臂5与变速器壳体铰接的一端向下摆动，使得驻车臂5与驻车齿轮6卡合，从而完成驻车过程，汽车进入驻车状态。在汽车从驻车状态解锁的过程中，请参阅图2，驱动装置驱动驻车导轨3反向旋转，驻车导轨3反向旋转的过程中，滑块4随着驻车导轨3的反向旋转而向上移动(从图2中B位置移动到A位置)，从而带动驻车臂5绕驻车臂5与变速器壳体铰接的一端向上摆动，使得驻车臂5与驻车齿轮6分离，从而完成解锁过程，汽车进入非驻车状态。

由于在汽车的解锁过程中，本发明实施例提供的驻车机构通过驱动装置驱动驻车导轨3旋转，驻车导轨3使滑块4带动驻车臂5摆动，以使得驻车臂5与驻车齿轮6分离，从而完成解锁过程。与现有技术中通过回位弹簧带动驻车臂5与驻车齿轮6分离的驻车机构相比，本发明实施例提供的驻车机构不需设置回位弹簧，因此避免了由于回位弹簧失效而无法使汽车从驻车状态解锁的状况发生，从而提高了汽车的使用性能。

由于电机1为常用的驱动装置，因此在本发明实施例中驱动装置采用电机1，此时，驻车导轨3与电机1的输出轴2相连，并随电机1的输出轴2旋转而旋转。举例来说，在驻车过程中，电机1驱动输出轴2正转，输出轴2带动驻车导轨3正转，驻车导轨3正转的过程中带动滑块4向下移动，滑块4带动驻车臂5向靠近驻车齿轮6的方向摆动，从而使驻车臂5与驻车齿轮6卡合以完成驻车过程；在汽车的解锁过程中，电机1驱动输出轴2反转，输出轴2带动驻车导轨3反转，驻车导轨3反转的过程中带动滑块4向上移动，滑块4带动驻车臂5向远离驻车齿轮6的方向摆动，从而使驻车臂5与驻车齿轮6脱离以完成解锁过程。

上述驻车导轨3与电机1的输出轴2的连接方式可以为：驻车导轨3与电机1的输出轴2的下端面固定连接，或者，驻车导轨3套装在电机1的输出轴2上。电机1的输出轴2可以直接或间接地带动驻车导轨3旋转。在一种优选实施方式中，驻车导轨3套装在电机1的输出轴2上，且电机1的输出轴2通过扭簧7带动驻车导轨3旋转。如此设计，在驻车的过程中，电机1的输出轴2带动扭簧7旋转，扭簧7带动驻车导轨3旋转，驻车导轨3带动滑块4向下移动，滑块4带动驻车臂5向靠近驻车齿轮6的方向摆动，从而使驻车臂5与驻车齿轮6卡合以完成驻车过程。如此设计，当驻车臂5向下摆动后未与驻车齿轮6的齿槽卡合，而是与驻车齿轮6的齿面接触时，输出轴2带动扭簧7的一端转动，将旋转力储存到扭簧7中，而此时扭簧7不会带动驱动轴旋转，从而在驻车齿轮6的齿槽旋转到与驻车臂5相对的位置之前起缓冲作用，避免驻车导轨3对输出轴2的反作用力直接作用在输出轴2上导致输出轴2损坏。同时，由于扭簧7吸收了输出轴2传递给驻车导轨3的力，使得驻车导轨3带动滑块4向下移动的力减小，从而使得滑块4带动驻车臂5向下摆动的力减小，进而使得驻车臂5作用在驻车齿轮6上的力减小，因而，在驻车齿轮6转动的过程中，驻车齿轮6与驻车臂5之间的摩擦力减小，进而减少了驻车臂5和驻车齿轮6的磨损。

上述扭簧7的两端可以分别与驻车导轨3和电机1的输出轴2固定相连，此时，在驻车过程中，电机1的输出轴2带动扭簧7的一端旋转，扭簧7的另一端带动驻车导轨3旋转，驻车导轨3带动滑块4向下运动，从而使得驻车臂5向下摆动，以与驻车齿轮6卡和；在解锁过程中，电机1的输出轴2带动扭簧7的一端反向旋转，扭簧7的另一端带动驻车导轨3反向旋转，驻车导轨3带动滑块4向上运动，从而使得驻车臂5向上摆动，以与驻车齿轮6分离。

由于在上述驻车机构中，驻车导轨3和电机1的输出轴2分别通过扭簧7的两端对扭簧7施加作用力使得扭簧7扭转，且在驻车过程和解锁过程中扭簧7的扭转方向相反，因而使得扭簧7的使用寿命较短。为了延长扭簧7的使用寿命，请参阅图4、图5和图6，在一种优选实施方式中，扭簧7位于驻车导轨3靠近驻车齿轮6的一侧，驻车导轨3上设置有第二凸起32，电机1的输出轴2上设置有防止弹性件脱离电机1的输出轴2的限位挡板21，限位挡板21上设置有第一凸起22。具体实施时，扭簧7位于驻车导轨3和限位挡板21之间，第二凸起32位于驻车导轨3的底部边缘，第一凸起22位于限位挡板21的顶部边缘，且第一凸起22与输出轴2的轴线之间的距离大于第一凸起与输出轴2的轴线之间的距离。

若扭簧7的两端分别为第一端和第二端，在驻车过程中，第一凸起22随电机1的输出轴2旋转与扭簧7的第一端接触并带动扭簧7旋转，扭簧7的第二端与第二凸起32接触后带动驻车导轨3旋转，驻车导轨3带动滑块4向下运动，从而使得驻车臂5向下摆动，以与驻车齿轮6卡和；在解锁过程中，第一凸起22随电机1的输出轴2反向旋转与扭簧7的第二端接触并带动扭簧7旋转，扭簧7的第一端与第二凸起32接触后带动驻车导轨3旋转，驻车导轨3带动滑块4向上运动，从而使得驻车臂5向上摆动，以与驻车齿轮6分离。如此设计，第一凸起22和第二凸起32分别通过扭簧7的两端对扭簧7施加作用力使得扭簧7扭转，且在驻车过程和解锁过程中扭簧7的扭转方向相同，从而延长了扭簧7的使用寿命。

在上述实施例中，具体可通过控制电机1的转速和时长，来精确控制滑块4的移动距离，从而控制驻车臂5的摆动角度，以实现驻车过程和解锁过程。当然，还可以通过控制电机1输出轴2的旋转角度，来精确控制滑块4的移动距离，从而控制驻车臂5的摆动角度，以实现驻车过程和解锁过程。具体地，电机1内设置有用于检测输出轴2的旋转角度的角度传感器，驻车机构还包括分别与角度传感器和电机1信号连接的控制器，控制器根据角度传感器反馈的旋转角度判断是否控制电机1停止运转。

举例来说，在驻车过程中，控制器控制电机1启动，电机1的输出轴2带驻车导轨3旋转，使滑块4向下移动，从而带动驻车臂5向下摆动；在滑块4向下移动的同时，角度传感器检测输出轴2的旋转角度并将其反馈给控制器，当旋转角度达到第一设定值时，控制器控制电机1停止，此时，滑块4向下移动了第一设定距离，驻车臂5与驻车齿轮6卡合，完成驻车过程。在解锁过程中，控制器控制电机1启动，并使输出轴2带动驻车导轨3反向旋转，滑块4向上移动，从而驻车臂5向上摆动；在滑块4向上移动的同时，角度传感器检测输出轴2的旋转角度并将其反馈给控制器，当旋转角度达到第一设定值时，控制器控制电机1停止，此时，滑块4向上移动了第一设定距离，即滑块4返回到初始位置；相应的，驻车臂5与驻车齿轮6分离，完成解锁过程。值得一提的是，上述控制器可以为单独设置的控制器，如可编程逻辑控制器PLC，或者利用变速箱控制单元进行控制，还可以利用发动机控制单元进行控制。上述角度传感器设置于电机1内部，但不限于此，还可以将角度传感器设置在电机1外部，具体检测原理与将角度传感器设置于电机1内部相同，故此不再描述。

为了更好地控制滑块4移动的方向，请参阅图2，在一种优选实施方式中，驻车机构还包括滑块导向杆8，滑块导向杆8与电机1的输出轴2平行，滑块4与滑块导向杆8相连且可沿滑块导向杆8的长度方向滑动。如此设计，滑块导向杆8给滑块4起到导向作用，使得滑块4只能沿滑块导向杆8的长度方向滑动，例如，在图2中，滑块4只能沿滑块导向杆8向上或向下运动，从而避免了滑块4沿水平方向运动后带动驻车臂5在水平方向产生偏转，导致驻车臂5不能准确与驻车齿轮6卡合的状况发生。

在上述驻车机构中，滑块4向上或向下移动，从而带动驻车臂5向上或向下摆动，在滑块4带动驻车臂5向上或向下摆动的过程中，滑块4相对驻车臂5的位置发生改变，滑块4在驻车臂5上滑动。滑块4与驻车臂5之间的连接方式可以为，驻车臂5上沿驻车臂5的长度方向开设有导向孔51，滑块4安装在导向孔51中，并可沿导向孔51滑动。当然，滑块4与驻车臂5之间的连接方式还可以为其他连接方式，例如：在驻车臂5上沿驻车臂5的长度方向设置有凹槽，滑块4的一端安装在凹槽中，且可在凹槽中滑动。

请参阅图7和图8，在具体实施时，滑块4可分为三个部分，分别为球状部41、连接部42和限位部43，其中，球状部41与驻车导轨3的螺旋状凹槽31接触，并可在螺旋状凹槽31中滑动，限位部43与驻车臂5的导向孔51卡和，并可沿导向孔51滑动，连接部42用于连接球状部41和限位部43，连接部42上可以开设有通孔，滑块4通过连接部42上的通孔套装在滑块导向杆8上。

实施例二

本发明实施例二提供了一种变速器，变速器中设有实施例一提供的驻车机构。由于在汽车从驻车状态解锁的过程中，本发明实施例提供的变速器中的驻车机构通过驱动装置驱动驻车导轨3旋转，驻车导轨3使滑块4带动驻车臂5摆动，以使得驻车臂5与驻车齿轮6分离，从而完成解锁过程。与现有技术中采用通过回位弹簧带动驻车臂5与驻车齿轮6分离的驻车机构的变速器相比，本发明实施例提供变速器中的驻车机构不需设置回位弹簧，因此避免了由于回位弹簧失效而无法使汽车从驻车状态解锁的状况发生，从而提高了汽车的使用性能。

本发明实施例二同时还提供了一种汽车，汽车中设置有上述变速器。汽车与上述变速器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种驻车机构，其特征在于，包括：驻车齿轮(6)、驻车臂(5)、驱动装置和联动组件，其中，

所述驻车臂(5)与变速器壳体铰接；

所述联动组件包括：与所述驱动装置相连的圆柱状驻车导轨(3)，所述驻车导轨(3)的外圆周面设置有螺旋状滑槽(31)，安装在所述螺旋状滑槽(31)中的滑块(4)，所述滑块(4)的另一端滑动安装在所述驻车臂(5)上，并可沿所述驻车臂(5)的长度方向滑动；

所述驱动装置驱动所述驻车导轨(3)旋转，所述驻车导轨(3)通过所述滑块(4)带动所述驻车臂(5)与所述驻车齿轮(6)卡合或分离；

所述驱动装置为电机(1)，所述驻车导轨(3)与所述电机的输出轴(2)相连；所述驻车导轨(3)套装在所述电机的输出轴(2)上，所述驻车机构还包括套装在所述电机的输出轴(2)上的扭簧(7)，所述电机的输出轴(2)通过所述扭簧(7)带动所述驻车导轨(3)转动。

2.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，所述扭簧位于所述驻车导轨(3)靠近所述驻车齿轮(6)的一侧，所述驻车导轨(3)上设置有第二凸起(32)，所述电机的输出轴(2)上设置有防止所述扭簧(7)脱离所述电机的输出轴(2)的限位挡板(21)，所述限位挡板(21)上设置有第一凸起(22)，所述第一凸起(22)随所述电机的输出轴(2)旋转与所述扭簧(7)的一端接触并带动所述扭簧(7)旋转，所述扭簧(7)的另一端与所述第二凸起(32)接触后带动所述驻车导轨(3)旋转。

3.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，所述电机(1)内设置有用于检测所述电机的输出轴(2)的旋转角度的角度传感器，所述驻车机构还包括分别与所述角度传感器和所述电机信号连接的控制器，所述控制器根据所述角度传感器反馈的旋转角度判断是否控制所述电机(1)停止运转。

4.根据权利要求1所述的驻车机构，其特征在于，所述驻车机构还包括滑块导向杆(8)，所述滑块导向杆(8)与所述电机的输出轴(2)平行，所述滑块(4)与所述滑块导向杆(8)相连且可沿所述滑块导向杆(8)的长度方向滑动。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的驻车机构，其特征在于，所述驻车臂(5)上沿所述驻车臂(5)的长度方向开设有导向孔(51)，所述滑块(4)安装在所述导向孔(51)中并可沿所述导向孔(51)滑动。

6.一种变速器，其特征在于，所述变速器中设有如权利要求1-5任意一项所述的驻车机构。

7.一种汽车，其特征在于，所述汽车中设置有如权利要求6所述的变速器。