CN112969871B - 一种机动车用驻车锁 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机动车用驻车锁(1)，其中，所述驻车锁(1)具有止动爪(4)，其布置为可以绕着旋转轴(a)回转，并且设计有止动爪齿(5)，它可以和驻车锁定轮(2)形成自锁啮合。所述止动爪(4)可以通过独立设计的线性执行器(8)致动，使得所述止动爪能够通过所述止动爪齿(5)和所述驻车锁定轮(2)形成可逆的啮合。液压减震器在柱塞缸(18)中布置有柱塞(19)，在所述驻车锁(1)解锁时会对所述线性执行器(8)的动作进行制动。其中，所述柱塞(19)设计形成所述线性执行器(8)。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动车用驻车锁，其中，驻车锁具有：一个止动爪，其布置为可以绕着旋转轴回转，并且设计有一个止动爪齿，它可以和一个驻车锁定轮形成自锁啮合；一个线性执行器，它具有一个致动止动爪的滑架，使得止动爪能够通过其止动爪齿和驻车锁定轮形成可逆的啮合；一个独立于壳体制造的滑架导向件以及一个滑架终端止挡。
背景技术
在DE 10 2010 053 857 A1和DE 10 2011 080 498 A1中分别已知一种驻车锁。在后一种解决方案中，为了将执行器的运动传递到止动爪上，采用了一台行星式滚动接触传动装置作为机械传动元件。这样一来，就可以实现相对较高的力传递。
在车辆停放在斜坡上时，根据车轮直径、变速箱传动比和锁止轮(锁止啮合部)的半径，车辆的重量会产生一个力，作用在闭合的止动爪上，并继而作用在驻车锁止机构上。这样一来，当驻车锁在斜坡上解锁时，驻车锁就必须克服施加的这股力。
也就是说，这种类型的驻车锁在松开止动爪，即将其置于解锁位置时可能需要一股相对较大的力。
这是由止动爪齿和锁止啮合部中的齿槽之间的几何结构决定的，确切地说是由对应的后靠角决定的。而具体的摩擦情况和所实现的摩擦楔块同样也可能导致需要相对较大的力。这样一来，需要对致动止动爪的执行器进行剧烈的加速。为了避免作动弹簧断裂，必须通过终端止挡限制弹簧的行程，并且在壳体上对在止挡时产生的力加以吸收。
必须可靠地吸收力，而另一方面，驻车锁和变速箱必须尽可能采用轻量化的设计。尤其是在力较大并且安装空间狭窄的情况下，驻车锁的活动部件可能会撞击驻车锁的壳体，而壳体会传导结构声。如果操作人员尝试在超出转向速度的情况下挂入驻车锁，则会发出撞击声，并且会传播不受欢迎的振动。为了解决这一问题，在DE 10 2016 223 460 A1中设计了一块复式弹簧板，其中一块实现了具有止挡缓冲功能的终端止挡。但基于内部摩擦的弹簧组的缓冲效果并不非常高。为了避免卸载冲击，在DE 10 2008 000 177 A1和EP 1817 516 B1中推荐了液压缓冲的驻车锁，但它们相比较而言造价昂贵，并且需要大量安装空间。
此外，当前技术中采用液压缓冲的驻车锁存在下面的缺点，即它们在锁止和解锁方向上不能始终确保低摩擦的运行，从而不能始终确保快速的锁止或者解锁，同时仅仅在行程结束时设计有缓冲功能。此类驻车锁在DE 10 2006 012 343 A1、DE 10 2013 213 678A1、US 2014/0 216 885 A1或者DE 10 2014 208 374 A1中已知。但所述的驻车锁部分需要大量安装空间，这对于日益紧凑化的变速箱而言几乎无法满足要求。
发明内容
本发明的任务在于，实现一种驻车锁，不仅具有紧凑的结构，而且能够克服上文所述的缺点。
该项任务如下驻车锁来解决。通过液压减震器可以显著减少撞击和产生的结构声。独立于壳体和止动爪加工的线性执行器能够均匀地引开峰值力。
将柱塞设计为止动爪的致动执行器，从而实现了特别紧凑的布置。在这里，柱塞不必自行直接作用在止动爪上，而是可以间接地通过一个在中间起作用且带有滚轮组的滑架加以实现。为此，柱塞可以固定在另外一个部件，例如一根柱塞杆上。这样一来，柱塞就具有双重功能：一方面它是液压减震器的组成部分，另一方面它形成了转动止动爪的线性执行器。
线性执行器通过一根弹簧预张紧。作为螺旋压缩弹簧，它围绕柱塞和柱塞缸。柱塞缸在弹簧内部的布置使得驻车锁在轴向上不会突出于带有转动轴的止动爪，因而无需额外的轴向安装空间。作为成型弹簧，弹簧具有长度可变的螺旋直径，以便在缩短安装空间的同时提供尽可能高的弹簧力，并且不会对止动爪的运动造成限制。
在本发明的一个设计中，将一个滑架和柱塞固定连接。滑架可以设计为滚动元件用滚轮箱，滚动元件可以在止动爪和/或壳体上滚动。这样一来，实现了顺畅的致动。
优选地，设计为螺旋压缩弹簧的弹簧支撑在驻车锁壳体的端壁板上。而柱塞缸则可以以同轴的方式支撑在弹簧上。端壁板也可以具有通孔，柱塞缸可以通过一个圆柱形连接件固定在其中。此外，在圆柱形连接件中可以集成一个节流阀，柱塞在做功时需要克服节流阀产生的影响。
在另外一个设计中，柱塞缸具有排气道。优选地，排气道呈轴向布置，因而朝向柱塞的运动方向。
如果柱塞的运动方向和垂直于止动爪转动轴的转动轴与止动爪的连接线位于同一平面上，则驻车锁就可以形成一个紧凑的单元。此处可以理解为它们相互之间不歪斜。优选地，两条线相互平行，因为这样就可以形成特别紧凑的布置。同样也可以令两条线相互呈很小的夹角，此时，安装空间优势会相应减小。
驻车锁可以具有单独的壳体，即驻车锁壳体。此时，驻车锁壳体和变速箱壳体一起共用一个大壳体，或者驻车锁壳体布置在变速箱壳体内部。驻车锁同样也可以没有单独的壳体，此时，驻车锁壳体就是变速箱壳体。
在滑架导向件和壳体之间的两个部件之间，也可以额外设计涂层、弹性体或者其他减震元件，进一步削弱结构声。
在一个实施例中，对于由止动爪的止动爪齿和驻车锁定轮的啮合部的锁止力矩和啮合角产生的止动爪支撑力，可以通过一个滚轮或者一个滚轮组偏转并由壳体吸收，而滚轮或者滚轮组则布置在滑架上。优选地，滚轮组的一个滚轮在止动爪的背部滚动，而另一个滚轮则在滑架导向件上滚动。为了最大程度降低摩擦，滚轮可以设计成滚针轴承或者滚珠轴承，在一个简单实施例中也可以设计为实心滚轮。
驻车锁可以安装到多种不同的变速箱中。它适用于配有手动变速箱的机动车、配有自动变速箱的机动车，或者电动车的变速箱。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例。附图简要说明：
图1第一种驻车锁主要部件的透视图和
图2第二种驻车锁的透视图。
具体实施方式
图1中示出了驻车锁1及其主要功能部件。驻车锁1具有可以绕着转动轴a回转的止动爪4，其具有止动爪齿5，可以和驻车锁定轮2啮合。所述驻车锁定轮2具有锁止啮合部，其在周向上分布有一定数量的齿槽3，使得所述止动爪4的所述止动爪齿5可以以自锁的方式锁止所述驻车锁定轮2。
图4中，示出了位置朝下的止动爪4(朝向锁止啮合部2锁止方向)，止动爪4的止动爪齿5可以啮合入锁止啮合部2的其中一个齿槽3中，从而锁止装置。
驻车锁1的锁止或者解锁通过此处示出为驱动轴的驱动装置6进行，其在锁止或者解锁时会绕着转动轴c转动。
从驱动装置6至止动爪4的运动传递借助传动元件7进行，它具有可以借助线性执行器8直线移动的滑架12，其中支承有三个滚轮13、14和15。滚轮13和斜坡17接触，后者设计在止动爪4上远离止动爪齿5的一侧，即背侧。滚轮13在止动爪4上滚动，而滚轮14、15则在加强件27上滚动。随着滑架12的直线运动，止动爪4会转动。
传动元件7包含曲柄臂传动装置，可以直线带动传动元件7的部件9。在部件9和滑架12之间，布置了一根杆16，将部件9的直线运动传递到滑架12上。杆16被一根压缩弹簧20包围，后者会预张紧止动爪4并且保持在锁止位置上。在这里，曲柄臂传动装置具有曲柄臂10和连杆11，它们通过活节连接在一起，并且可以绕着回转轴b转动。曲柄臂10和驱动装置6形成抗扭连接。连杆11和部件9通过活节连接。驱动装置6运行时，即绕着轴c转动时，曲柄臂10会相应移动并且带动连杆11。
图2中的驻车锁1示出了图1中未示出的液压减震器，它由柱塞19和柱塞缸18构成。柱塞19在柱塞缸中可以轴向移动，并且可以克服液压液体做功。柱塞缸18具有在端面上缩径的柱塞连接件27，柱塞缸通过它固定在驻车锁壳体21的端壁板22上。在柱塞连接件中心布置了一个钻孔形式的节流阀23。通过柱塞连接件27的缩径部分所形成的环形法兰，柱塞缸22支撑在端壁板22上。
柱塞缸18具有排气道26，它们呈轴向布置，并且在靠近柱塞19的一侧排气。柱塞19和柱塞缸18在径向上均被弹簧20环绕，其一端支撑在端壁板22上，另一端支撑在一块板28上，该板和滑架12以及与柱塞19一体成型的柱塞杆29形成固定连接。
附图标记说明
1驻车锁 2驻车锁定轮 3齿槽 4止动爪 5止动爪齿 6驱动装置 7传动元件 8线性执行器 9部件 10曲柄臂 11连杆 12滑架 13滚轮 14滚轮 15滚轮 16杆 17斜坡 18柱塞缸19柱塞 20弹簧 21壳体 22端壁板 23节流阀 24通孔 25转轴 26排气道 27柱塞连接件 28板 29柱塞杆 a止动爪的转动轴 b曲柄臂和连杆之间的连接的回转轴 C执行器的转动轴。
Claims (8)
1.一种机动车变速箱用驻车锁(1)，带有壳体(21)，具有：
-止动爪(4)，其布置为能绕着旋转轴(a)回转，并且设计有止动爪齿(5)，它能和驻车锁定轮(2)形成自锁啮合；
-线性执行器(8)，其设计为独立于所述止动爪(4)并且用于致动所述止动爪，使得所述止动爪能够通过所述止动爪齿(5)和所述驻车锁定轮(2)形成可逆的啮合；
-液压减震器，带有布置在柱塞缸(18)中的柱塞(19)，其中，所述液压减震器在驻车锁解锁时会制动所述线性执行器(8)的运动，并且所述线性执行器(8)设计为所述柱塞(19)，
其特征在于，
-所述线性执行器(8)在所述驻车锁(1)解锁的状态下借助弹簧(20)预张紧，所述弹簧在所述驻车锁(1)解锁时扭转所述止动爪(4)，并且在径向上围绕所述柱塞和所述柱塞缸。
2.根据权利要求1所述的驻车锁(1)，其特征在于，在所述柱塞(19)和所述止动爪(4)之间布置了和所述柱塞(19)固定连接的滑架(12)。
3.根据权利要求2所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述滑架(12)固定有滚轮(13)，其在所述止动爪(4)上滚动。
4.根据权利要求1所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述驻车锁具有壳体(21)，它带有端壁板(22)，在其上支撑着所述弹簧(20)和所述柱塞缸(18)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述柱塞缸(18)在其远离所述柱塞(19)的一段上具有节流阀(23)。
6.根据权利要求4所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述端壁板(22)具有通孔(24)，其中布置有节流阀(23)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述柱塞缸(18)具有轴向排气道(26)，它们在朝向所述柱塞(19)的端面上为所述柱塞缸(18)排气。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的驻车锁(1)，其特征在于，所述柱塞(19)的运动方向和由所述止动爪(4)的旋转轴(a)和所述止动爪齿(5)形成的连接线位于同一个平面上。
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