驻车棘爪模块的制作方法

本公开涉及内部电子驻车致动器。

背景技术：

车辆变速器是车辆最重要的部件之一，因为变速器允许来自发动机的动力到达车辆的车轮，允许车轮旋转并移动车辆。诸如自动变速器的变速器有多种操作模式，例如驻车、倒档、空档、行进以及手动换档特征。驻车棘爪是装配到车辆的自动变速器并被配置成接合变速器的装置。当驾驶员将变速器换档杆置于驻车位置时，即当车辆驾驶员想要将车辆驻车并因此将变速器换档杆换档至驻车位置时，驻车棘爪接合变速器。由于汽车工程师协会(sae)早在1965年的一项标准，驻车位置通常是所有在美国销售的汽车中的第一个位置。

变速器的驻车位置配置通常通过防止变速器中各种部件的移动来实现。大多数致动器通过将齿轮拨叉附接到变速器内的驻车棘爪的缆线或机械联动装置来控制驻车模式。当驾驶员将变速器换档杆置于驻车位置时，机械联动装置致动驻车棘爪并与变速器上的外齿接合，从而锁定所有旋转部件。在其它已知的电子致动变速器系统中，机械联动装置被位于变速器上或变速器内的动力致动换档模块所取代。然而，这样的现有技术系统具有低效率的机械联动装置，或者涉及齿轮减速和蜗轮传动装置，这在模块外部占据了更多的空间。因此，需要一种占用较少空间且更高效的驻车棘爪模块。

技术实现要素：

本公开的一个方面提供了一种驻车棘爪模块，其包括第一致动器。驻车棘爪模块还包括齿轮箱，该齿轮箱包括至少一个齿轮架，该至少一个齿轮架支撑轮毂，该轮毂被配置成当第一致动器旋转时旋转。驻车棘爪模块还包括断开模块。断开模块包括：输出联接器，其具有第一表面和第二表面；致动特征，其设置在输出联接器的第一表面上；扭转弹簧，其具有连接到输出联接器的第一端和连接到轮毂或至少一个齿轮架的第二端。断开模块还包括设置在输出联接器的第二表面上并远离输出联接器延伸的致动机构。致动机构被配置成与齿轮箱的轮毂啮合。第一致动器控制至少一个轮毂、致动特征和致动机构的移动。

本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，驻车棘爪模块还包括：肘节杆，其限定了杆孔，该杆孔被配置成接纳致动特征并允许致动特征在杆孔内移动；和轴，其附接到肘节杆。致动特征的移动导致轴的移动。在一些示例中，致动特征在沿着弓形路径的弓形运动中的移动导致轴围绕限定弓形运动的弧的弦路径的线性运动。

在一些实施方式中，输出联接器包括远离输出联接器的中心延伸的至少一个凸缘。所述至少一个凸缘包括第一和第二边缘，其中第一和第二边缘在两者间限定至少一个谷部。在一些示例中，驻车棘爪模块还包括凸轮联接器。凸轮联接器可包括：皮带安装台阶，其具有第一皮带安装台阶侧和第二皮带安装台阶侧；第一台阶，其远离第一皮带安装台阶侧延伸并具有小于皮带安装台阶的直径的直径；和第二台阶，其远离第二皮带安装台阶侧延伸。第二台阶包括在第二台阶的没有连接到皮带安装台阶的远端上的台阶表面。凸轮联接器还可以包括远离台阶表面延伸的至少一个凸轮。至少一个凸轮被配置成与由第一和第二边缘限定的至少一个谷部啮合。

在一些实施方式中，驻车棘爪模块还包括通过皮带连接到凸轮联接器的辅助马达。辅助马达被配置成使凸轮联接器相对于输出联接器旋转。凸轮联接器的旋转导致输出联接器的第一和/或第二边缘之一爬过凸轮联接器的至少一个凸轮，这导致输出联接器轴向移动远离凸轮联接器。在一些示例中，当输出联接器轴向偏移远离凸轮联接器时，扭转弹簧导致输出联接器在触发车辆的驻车配置的方向上旋转。

本公开的另一方面提供了一种驻车棘爪模块，其包括：第一太阳齿轮；第一致动器，其被配置成致动第一太阳齿轮；和齿轮箱。齿轮箱包括：齿轮箱壳体；和由齿轮箱壳体容纳的至少一个齿轮架。所述至少一个齿轮架具有第一齿轮架侧和第二齿轮架侧。齿轮箱还包括：至少一个多个行星齿轮，其支撑在至少一个齿轮架的第一齿轮架侧上，该至少一个多个行星齿轮与第一太阳齿轮啮合；和致动特征，其连接到齿轮箱。驻车棘爪模块还包括：肘节杆，其限定杆孔，该杆孔被配置成接纳致动特征并允许致动特征在杆孔内移动。驻车棘爪模块还包括附接到肘节杆的轴。第一致动器控制至少一个齿轮架、多个行星齿轮和致动特征的旋转移动，以及肘节杆和轴的线性运动。

本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，驻车棘爪模块，其中致动特征是致动销。在一些示例中，驻车棘爪模块连接到驻车棘爪，其中致动特征在第一方向上的移动触发驻车棘爪处于驻车配置，并且致动特征在与第一方向相反的第二方向上的移动触发驻车棘爪脱离驻车配置。

在一些实施方式中，至少一个齿轮架包括：第一齿轮架，其具有第一齿轮架侧和第二齿轮架侧；以及第二齿轮架，其具有第一齿轮架侧和第二齿轮架侧。第二齿轮架包括定位在第一齿轮架侧上的第二太阳齿轮。在一些示例中，至少一个多个行星齿轮包括支撑在第一齿轮架的第一齿轮架侧上的第一多个行星齿轮。第一多个行星齿轮与第一太阳齿轮啮合。至少一个多个行星齿轮还包括支撑在第二齿轮架的第一齿轮架侧上的第二多个行星齿轮，其中第二多个行星齿轮与第二太阳齿轮啮合。致动特征可以连接到第二齿轮架的第二齿轮架侧。在一些示例中，致动特征的弓形运动导致轴围绕限定弓形运动的弧的弦路径的线性运动。

在一些实施方式中，驻车棘爪模块还包括整体形成在齿轮箱壳体的内侧上的齿圈。齿圈与至少一个多个行星齿轮啮合。

本公开的一个或多个实施方式的细节在附图中和下文的描述中阐述。其它方面、特征和优点将从描述和附图以及权利要求显而易见。

附图说明

图1是示例性变速器驻车棘爪模块的透视图。

图2是示例性变速器驻车棘爪模块的侧视图。

图3是示例性变速器驻车棘爪模块的分解图。

图4a-4d是图1-3的示例性变速器驻车棘爪模块的运动的透视图。

图5是包括断开模块的示例性变速器驻车棘爪模块的分解图。

图6a是与图5所示的断开模块一起使用的示例性第二齿轮架的分解图。

图6b是包括扭转弹簧的示例性断开模块的分解图。

图6c是包括凸轮联接器的示例性断开模块的分解图。

图7a是处于接合位置的示例性断开模块的透视图。

图7b是处于脱离位置的示例性断开模块的透视图。

在各个附图中，相同的参考符号表示相同的元件。

具体实施方式

在一些实施方式中，希望有一种驻车棘爪模块，该驻车棘爪模块被配置为容易地移入和移出驻车位置配置，该驻车棘爪模块紧凑、具有高功率密度、模块化，并且能够输出线性和旋转运动两者，同时节省成本。此外，在某些条件下和在某些应用中，希望有一种驻车棘爪模块，当驾驶员在关闭车辆之前忘记将变速器换档杆置于驻车位置时，该模块可以在无动力的情况下将自身棘轮移动到驻车位置。这是防止车辆滚动的安全要求。

参考图1–3，在一些实施方式中，驻车棘爪模块10包括第一致动器100和齿轮箱200。驻车棘爪模块10还可以包括第二致动器300。第一致动器100可包括马达110，诸如但不限于电动马达。马达110连接到齿轮箱200。齿轮箱200包括齿轮箱壳体210。在一些示例中，如图所示，齿圈212一体地形成在齿轮箱壳体210的内侧上。齿轮箱200可包括至少一个齿轮架220。在一些示例中，齿轮箱200包括第一齿轮架220、220a和第二齿轮架220、220b。第一齿轮架220、220a在第一齿轮架220a面对马达110的第一侧221a上支撑第一多个行星齿轮222、222a。换句话说，第一多个行星齿轮222a可旋转地安装在第一齿轮架220a上。如图所示，第一齿轮架220a支撑三个行星齿轮222a，然而，第一齿轮架220a可以支撑额外的行星齿轮222a。在其中齿轮箱200包括第二齿轮架220b的示例中，第二齿轮架220b可以支撑第二多个行星齿轮222、222b。齿轮架220和行星齿轮222的其它配置也是可能的。

如图所示，在一些示例中，马达110通过第一太阳齿轮230、230a连接到齿轮箱200。第一太阳齿轮230a连接到马达110并与第一多个行星齿轮222a啮合。这样，第一太阳齿轮230a定位成使得它与第一多个行星齿轮222a中的每个行星齿轮222啮合。此外，第一多个行星齿轮222a与齿轮箱壳体210的齿圈212啮合。因此，马达110旋转第一太阳齿轮230a，这又导致第一多个行星齿轮222a的行星齿轮222旋转，这又导致第一齿轮架220a在齿轮箱壳体210内旋转。

第一齿轮架220a支撑定位在第一齿轮架220a的与支撑第一多个行星齿轮222a的第一侧221a相对的第二侧221b上的第二太阳齿轮230、230b。在一些示例中，第二太阳齿轮230、230b与第一齿轮架220a一体化。第二太阳齿轮230、230b与第二多个行星齿轮222b啮合。第二齿轮架220b包括致动特征，例如与第二齿轮架220b一体形成的致动销240。致动销240远离第二齿轮架220b的与面对第一齿轮架220a的第一侧221a相对的第二侧221b延伸。如前所述，其它齿轮箱200配置也是可能的。

在一些实施方式中，齿轮箱200包括端板250。端板250通过一个或多个连接机构，诸如但不限于螺钉252，可释放地连接到齿轮箱壳体210。端板250限定了孔254，孔254被配置成在组装驻车棘爪模块10时接纳致动销240。这样，当组装驻车棘爪模块10时，致动销240延伸穿过孔254。孔254的尺寸设计成允许致动销240在孔254内移动，使得致动销240根据致动销行进的需要遵循弓形路径242(如图4a-4d所示)。孔254可以被设计成允许致动销240的不同行程长度，如由所需的马达容量或行程余量所限制的。

第二致动器300包括肘节杆310。肘节杆310限定杆孔312，杆孔312被配置成在组装驻车棘爪模块10时接纳致动销240。肘节杆孔312的尺寸设计成允许肘节杆310相对于致动器销240沿着弓形路径242移动(如图4a-4d所示)。该机构允许肘节杆310遵循由致动销240画出的弓形路径242的弦路径320。

在一些实施方式中，肘节杆310附接到致动轴314。肘节杆310可以限定孔313，孔313被配置成接纳销(未示出)以保持到轴314，如图1所示。在其他示例中，轴314和肘节杆310是一体的。轴314可包括多个凹口/凹槽(未示出)，这些凹口/凹槽可以用于将轴314保持在期望的位置。在一些示例中，利用螺线管通过螺线管柱塞将轴314位置保持在接合或脱离状态，螺线管柱塞自身位于该凹口/凹槽内。根据致动策略，螺线管将柱塞从凹口/凹槽中拉出，并且加载的弹簧(未示出)将轴314棘轮移动到驻车或默认位置。在一些示例中，第二致动器300包括至少一个衬套316，衬套316被配置成提供反作用于轴壳体/框架330以实现轴314的线性运动的轴承表面。

第二致动器300可包括如图3所示的轴壳体330。轴壳体330可以支撑至少一个衬套316。轴314在轴壳体330内滑动并相对于轴壳体330移动，使得轴314能够在第一轴方向ds1和第二轴方向ds2上移动。这样，轴314在如图4a所示的第一位置和如图4d所示的第二位置之间移动。第二位置(图4d)被配置成防止变速器中的部件移动，因此，将与变速器相关联的车辆置于驻车配置。在一些实施方式中，复位弹簧(未示出)与轴314同心安置，并且在加载并与螺线管(未示出)结合时反作用于轴壳体330，并允许轴棘轮移动到默认或驻车位置。

在一些示例中，轴314的未附接到肘节杆310的端部附接到在两个位置之间移动的变速箱中的驻车棘爪。轴314可以首先附接到鸡冠件(roostercomb)，鸡冠件又通过限定在车辆中的设备/联动装置附接到驻车棘爪。由轴314引起的非零力通过肘节杆310、致动器销240、第二齿轮架220b反作用，并最终通过装配在第二齿轮架220b和端板250之间的中心衬套/轴承(未示出)作用于端板250。该力然后被传递到齿轮箱壳体210。这样，非零力不会导致齿轮箱200的行星齿轮啮合不对准，从而导致齿轮箱200卡滞或卡住。

图4a–4d示出了致动销240的旋转运动到轴314的线性运动的转换。附图提供了包括致动销240的第二齿轮架220b和肘节杆310的前视图，肘节杆310限定杆孔312并连接到轴314。参考图4a，肘节杆310和轴314处于第一位置，该第一位置是肘节杆310和轴314在第一轴方向ds1上移动，直到它们不再可以在第一轴方向ds1上移动的位置。当在步骤1中致动销240在与第一轴方向ds1相反的第二轴方向ds2上移动时，随致动销240的移动，第二齿轮架220b围绕旋转中心c顺时针旋转，导致肘节杆310和轴314沿着致动销240正在关于其移动的弓形路径242的弦路径320在第二轴方向ds2上移动。因此，在步骤1，致动销240在第一销方向dp1上相对于杆孔312并沿着弓形路径242移动，而轴314沿着第二轴方向ds2移动。在步骤2，致动销240继续相对于杆孔312并沿着弓形路径242在第一销方向dp1上移动，同时轴314也继续沿着第二轴方向ds2移动。图4c示出了致动销240在弓形路径242的顶部的位置，轴314在其弦路径320的一半处。在步骤3，致动销240相对于杆孔312并沿着弓形路径242在第二销方向dp2上移动，同时轴314继续其沿第二轴方向ds2的移动，这在图4d结束了轴314在第二轴方向ds2上的移动，并且行程由端板250上的孔254的设计控制。当到达该位置时，驻车棘爪模块10将车辆置于驻车位置。为了回到它的初始位置，遵循相同的弓形路径242出现相反的情况。因此，通过步骤4至6，致动销240导致杆310和轴314在线性路径320中行进到初始位置，导致车辆返回脱离驻车位置。换句话说，致动销240在第一销方向dp1上相对于杆孔312并沿着弓形路径242移动，而轴314沿着第一轴方向ds1移动，导致图4c所示的位置。在步骤5，致动销240在第二销方向dp2上相对于杆孔312并沿着弓形路径242移动，同时轴314继续其沿着第一轴方向ds1的移动，导致图4b所示的位置。最后，在步骤6，致动销240在第一销方向dp1上相对于杆孔312并沿着弓形路径242移动，同时轴314继续其沿着第一轴方向ds1的移动，导致图4a所示的位置，这完成了致动销240和因此轴314的整个移动周期。如图所示，致动销240沿其移动的弓形路径242的旋转角度α被配置成提供轴314的特定线性运动。在一些示例中，旋转角度α允许轴314在ds1和ds2方向上线性移动。因此，旋转角度α可以被调节，以根据致动器的需要提供在ds1和ds2方向上的另一范围的线性运动。然而，应该记住的是，设计者受到实际可供使用的弓形长度的限制，因为在极限位置的有用力仅是由马达-齿轮箱组合提供的旋转扭矩的分量。旋转角度α和从中心c到弧的距离“r”(即弧半径)的组合可以被调节，以使给定空间和马达容量的设计工作可用。

如图所示，轴314与致动销240形成基本垂直的角度，这允许将旋转运动转换为结合图4a-4d描述的线性运动。然而，在一些示例中，肘节杆310被配置成将轴314定位成基本平行于致动销240，从而提供轴314的不同运动。在一些示例中，轴314被直接输出代替，以提供弓形运动。在又一些示例中，致动销240可以位于第二齿轮架220b的中心c。在这种情况下，轴314可以从致动销240延伸，从而提供旋转运动(图7a和7b)。这样，驻车棘爪模块10可以根据车辆的特定致动器要求进行调节，以提供线性运动、弓形运动或旋转运动。

在某些情况下，为了允许在没有动力的情况下牵引车辆，可能需要将驻车致动器移至脱离驻车或默认位置。考虑到这一点，为了减小旋转质量惯性矩，可以将断开机构(例如，断开模块400)添加到前述设计中。这将允许更快的反应时间以在位置之间行进，并且在设计棘轮机构以在无动力的情况下恢复到默认位置时，也不需要考虑马达齿槽转矩。参考图5–7，在一些实施方式中，驻车棘爪模块10包括定位在齿轮箱200和第二致动器300之间的断开模块400。如将描述的，断开模块400与上述齿轮箱200一起使用。然而，断开模块400可以与任何其它齿轮箱200一起使用，使得齿轮箱200包括以下描述的特征。在该示例中，齿轮箱200包括类似于上文所述的齿轮箱壳体210。然而，参考图6a，第二齿轮架220b包括致动特征，例如轮毂260。轮毂260可以与第二齿轮架220b是一体的，或者通过销接接头或花键特征安装，以便于组装。轮毂260与第二齿轮架220b轴向同心，并包括远离轮毂260的表面263延伸的两个舌状特征264。舌状特征264在功能上类似于奥尔德姆联轴器的一半；然而，也可以使用其它联接器。

如图5所示，端板250包括端板轴承座256，该端板轴承座256被配置成接纳断开模块400(即，凸轮联接器460的第一轴承台阶464，如将在图6c中示出和描述的)。凸轮联接器460和端板250之间在表面465和257处的配合表面用于形成滑动轴承/衬套，以允许凸轮联接器460在端板250内旋转。凸轮联接器460与齿轮箱200同心，但不机械附接到齿轮箱200。此外，端板250还用作推力轴承表面，以防止凸轮联接器460朝齿轮箱200向后滑动。

断开模块400包括具有第一表面412和与第一表面412相对的第二表面414的输出联接器410。输出联接器410可包括远离中心c延伸的一个或多个凸缘416。在一些示例中，输出联接器410包括至少一个凸缘416。如图所示，输出联接器410包括关于从第一表面412延伸到第二表面414并穿过输出联接器410的中心的平面(未示出)对称定位的两个凸缘416。其它凸缘416配置也是可能的。每个凸缘416包括具有大致倒角形状的边缘419。边缘419和输出联接器410限定了在边缘419之间延伸的谷部417。

在一些实施方式中，驻车棘爪模块10提供旋转输出，即，致动销240位于驻车棘爪模块10的中心c处，并且在图7a和7b中显示为240c。在这种情况下，输出联接器410可以通过阳花键(未示出)花键连接到输出轴314，而不是通过致动销240。

在一些示例中，在驻车棘爪模块10提供线性输出的情况下，输出联接器410包括致动特征，例如远离第一表面412延伸并偏离中心定位的致动销240，如图5、6b和6c所示。在这种情况下，输出联接器410的致动销240被配置成类似于图1–4d所示第二齿轮架220b的致动销240。这样，输出联接器410的致动销240被配置成装配在由肘节杆310限定的杆孔312内，并在杆孔312内移动，如图4a-4d中所述。

输出联接器410包括远离输出联接器410的第二表面414延伸的致动机构430。输出联接器致动机构430在输出联接器致动机构430的、远离连接到输出联接器410的一侧、的一侧上限定凹槽432或围绕输出联接器410中心轴线c等间距的多个凹槽432。凹槽432具有与轮毂260上的舌状特征264的形状互补的形状，并且被配置成在锁定位置接纳舌状特征264。在一些示例中，舌状特征264和凹槽432形成奥尔德姆联轴器的相对配合部分；然而，也可以使用其它联接器，使得轮毂260在配合时联接到输出联接器致动机构430。多个舌状特征264在数量上等于多个凹槽特征432，以令人满意地配合。

舌状特征264和凹槽432联接在一起，舌状特征264位于凹槽432内，这样，轮毂260(和因此第二齿轮架220b)的旋转运动也导致输出联接器410沿相同方向旋转。当输出联接器410轴向移离时，舌状特征264和凹槽432不联接，这使输出联接器410与轮毂260脱离。这样，轮毂260和/或输出联接器410可以自由移动而不移动另一个。如前所述，输出联接器410和输出轴之间的花键接头有助于输出联接器410的轴向移动。

为了允许该旋转机构棘轮移动到默认或驻车位置，断开模块400包括将轮毂260连接到输出联接器410的扭转弹簧450。扭转弹簧450包括连接到输出联接器410的第二表面414的第一成形端452和在连接点255处连接到轮毂260的表面或连接到第二齿轮架220b并邻近轮毂260的第二成形端453。扭转弹簧450的第一端452平行于弹簧轴线并垂直于输出联接器410的表面414，以允许输出联接器410在仍然附接到扭转弹簧450的同时轴向滑动。第二端453径向靠近扭转弹簧轴线，并装配到表面262上的孔中。这将扭转弹簧450确实地接合到轮毂260，防止它们之间的相对角运动。如图6b中明显看出的，扭转弹簧450与轮毂260的轴线、输出联接器410、轮毂260、齿轮箱200和第一致动器100(即马达110)同心。

参考图6c，在一些实施方式中，凸轮联接器460容纳扭转弹簧450并与扭转弹簧450同心。凸轮联接器460包括皮带安装台阶462、远离皮带安装台阶462延伸的第一轴承台阶464和第二台阶466。皮带安装台阶462以及第一台阶464和第二台阶466形成圆柱形并限定通孔468。在一些示例中，皮带安装台阶462的外径大于第一台阶464和/或第二台阶466的直径。在通孔468的内径内，扭转弹簧450安置到凸轮联接器460上，并且不以任何方式机械连接到凸轮联接器460。

第二台阶466包括远离台阶表面467延伸的凸轮470。如图所示，第二台阶466包括两个凸轮470；然而，额外的凸轮470也是可能的。为了成功地工作，多个凸轮470和谷部417必须相等。当凸轮470安置在谷部417内时，舌状特征264与凹槽432接合，并且扭转弹簧450被加载或存储其最大势能。

当组装驻车棘爪模块10时，凸轮联接器460的第一轴承台阶464被接纳并容纳在轴承座256内，如图7a和7b所示。轴承座256的内径(未示出)大于凸轮联接器460的第一轴承台阶464的内径。在其他示例中，轴承座256的内径(未示出)小于凸轮联接器460的第一轴承台阶464的内径。此外，凸轮联接器460的凸轮470被输出联接器410的谷部417接纳。在一些实施方式中，凸轮联接器460由辅助马达(未示出)通过皮带安装台阶462皮带驱动。在其它实施方式中，皮带安装台阶可以是带链轮齿的或带齿的，以允许对辅助马达的轻链或齿轮驱动。当凸轮联接器460旋转时，凸轮470在谷部417中横贯，直到它们到达谷部末端，然后爬上倒角边缘419到达凸缘416的顶部。当凸轮联接器460抵靠端板250安置并且不能轴向移动时，输出联接器410轴向移出。这使凹槽432与舌状特征264脱离。当舌-凹槽接头分离时，加载的扭转弹簧450释放，这将输出联接器410(因此输出轴)转到默认或驻车位置。

在某些情况下，在关闭车辆之前，驾驶员可能无法将车辆置于驻车配置。在这种情况下，驻车棘爪模块10被触发以迫使车辆进入驻车位置配置，这防止车辆在例如在斜坡上驻车时滚动。诸如电池的外部能量源为辅助马达供电，辅助马达驱动凸轮联接器460引入上述事件。图7a示出了驻车棘爪模块10的正常操作。因此，当驾驶员在关闭车辆之前将变速器换档杆置于驻车位置时，驻车棘爪模块10保持在该位置。然而，图7b示出了当驾驶员在关闭车辆之前没有将变速器换档杆置于驻车位置时，驻车棘爪模块10被触发。

当驻车棘爪模块10被触发时，扭转弹簧450的功能是允许输出联接器410远离端板250棘轮移动。因此，扭转弹簧450可以处于未加载位置(图7b)或加载位置(图7a)。当扭转弹簧450处于未加载位置时，舌状特征264和凹槽432不对准，或者换句话说不对齐，如图7b所示。当扭转弹簧450处于加载位置时，舌状特征264和凹槽432对准并啮合，或者换句话说，凹槽432接纳舌状特征264。因此，在扭转弹簧450的加载位置，第二齿轮架220b的轮毂260与输出联接器致动机构430啮合，因此第二齿轮架220b连接到输出联接器410。当处于加载位置(图7a)时，扭转弹簧450存储能量，由于第二齿轮架220b的轮毂260与输出联接器致动机构430啮合，所以不使用该能量。然而，当处于加载位置(图7a)时存储在扭转弹簧450中的能量被用于棘轮移动/旋转输出联接器410，而不移动或旋转第二齿轮架220b，这使得驻车棘爪模块10在舌-凹槽接头脱离时切换到未加载位置(图7b)。输出联接器410的旋转导致输出轴也旋转。如果致动器具有线性机构，则输出联接器410将导致致动销240旋转，这又导致轴314线性移动，从而迫使车辆进入驻车位置。

在正常功能期间，即，当驾驶员在车辆关闭之前将变速器换档杆置于驻车位置时，输出联接器410的凸缘416相对于输出联接器410在凸轮联接器460的凸轮470之间移动，并且输出联接器410相对于凸轮联接器460沿顺时针或逆时针方向旋转，而不在远离凸轮联接器460的方向上轴向移动。这是因为角谷部417的宽度允许凸轮470横贯而不越过凸缘416。

在棘轮移动到默认或驻车位置后的后续加电循环中(在驾驶员关闭车辆而不将变速器换档杆置于驻车位置后触发)，辅助马达(未示出)开启，导致凸轮联接器460旋转，使得输出联接器410的边缘419不再位于凸轮联接器460的凸轮470上方。当凸轮联接器460旋转时，输出联接器410的凸缘416位于凸轮联接器460的凸轮470之间。此外，当发动机开启并且马达110有动力时，马达110旋转。马达110的旋转使得扭转弹簧450也通过齿轮架220、220a、220b的旋转而旋转，这导致第二齿轮架220b的轮毂260相对于固定输出联接器410的旋转以与由输出联接器致动机构430限定的凹槽432对准。当对准时，轴向弹簧(未示出)导致第二齿轮架220b的轮毂260和凹槽432啮合，从而加载扭转弹簧450，因此扭转弹簧450变得再次加载。

在一些实施方式中，驻车棘爪模块10包括用于确定输出联接器410相对于第二齿轮架220b的位置的传感器(未示出)。基于输出联接器410相对于第二齿轮架220b的位置的确定，驻车棘爪模块10确定在驾驶员关闭车辆而不将变速器换档杆置于驻车位置之后的下一个动力循环期间/之后车辆电池是否加载马达110，以允许扭转弹簧450返回到加载位置。传感器也可以工作良好地放置在凸轮联接器处，以识别其旋转/角向位置，从而根据需要接通/断开辅助马达，以将凸轮联接器460相对于输出联接器410定位在正确的取向。

尽管上述模块10与驻车棘爪致动器相关联，但是模块10可以采用具有适当闭环控制的多个位置输出，例如齿轮拨叉和电子换档器或驻车制动器致动器。

已经描述了多个实施方式。然而，应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，其它实施方式在所附权利要求的范围内。