用于停车锁的致动系统的制作方法

本发明涉及车辆的停车锁装置的领域。特别地，本发明涉及停车锁在动态车辆情况下的有效操作。

背景技术：

停车锁设置在机动车辆中以防止机动车辆在机动车辆停放状态中运动。停车锁通过防止车轮转动而将车辆保持在停放状态中。为允许车辆运动，需要将停车锁转变成分离状态。

通常，停车锁被致动器致动以在接合构造和分离构造之间转变停车锁。停车锁包括停车齿轮、棘爪和弹簧加载凸轮。致动器致动弹簧加载凸轮以将棘爪可操作地接合到停车齿轮并且将棘爪从停车齿轮分离。当棘爪与停车齿轮接合时，停车锁处于接合构造中。在接合构造中，棘爪通过齿轮和周围壳体之间的正连接防止齿轮转动。另一方面，当棘爪不与停车齿轮上的齿接合时，停车锁处于分离构造中。作用在凸轮上的弹簧力被构造成，如果没有额外的致动力作用在系统上，则通常将停车锁保持在接合构造中。在被致动器致动时，停车锁被构造成借助于辅助动力抵抗弹簧力以移动至分离构造。

停车锁的致动器可以被液压地致动。在这种情况下，由于通常地用于车辆液压系统中的液压流体的粘性作用，停车锁的致动被延迟或限制。这导致停车系统从接合状态到分离状态的运动被延迟。该延迟可以导致机械部件的不利磨损和从分离状态到接合状态的不明显过渡。

因此，需要使停车锁系统从停车锁接合状态到停车锁分离状态的过渡加速的机构。

发明目标

本发明设想实现如下目标中的至少一个：

本发明的目标是尤其在寒冷条件下改善停车锁接合速度。

本发明的另一目标是限制在停车锁的操作过程中在棘爪和停车锁齿轮之间产生的响声力(rattleforce)到停车锁的致动器的传递；并且

本发明的还一目标是提供从分离状态到接合状态的明显过渡。

当与附图结合阅读本发明的说明书时，本发明的其它目标将是显而易见的。本文中提供的附图仅是说明性的并且不旨在限制本发明的范围和界限。

技术实现要素：

根据本发明，提供用于停车锁的致动系统。致动系统包括致动器、弹簧加载式锁定装置、停车锁操作机构。

致动器能够在致动器接合位置和致动器分离位置之间移位通过多个中间位置。弹簧加载式锁定装置能够通过所述致动器在停车锁接合构造和停车锁分离构造之间切换。停车锁操作机构可操作地连接所述致动器和所述锁定装置。停车锁操作机构包括轴、致动器输入元件和凸轮杆。

轴限定弧形连接沟槽。与所述致动器在所述致动器接合位置和所述致动器分离位置之间的位移对应，轴在功能上在轴向可转动构造中协作。弧形延伸部被构造在所述轴上以利用所述轴的圆周限定弧形连接沟槽。轴通过轴弹簧被弹簧加载。轴弹簧施加与由在停车锁分离构造和停车锁接合构造之间的所述致动器施加的力成比例的相反弹簧力。在远离所述致动器输入元件的端部处，轴通过第一连杆件和第二连杆件与所述锁定装置的弹簧加载凸轮协作。第一连杆件在一个端部处与所述轴协作并且在另一个端部处与所述第二连杆件协作。第二连杆件在从与所述第一连杆件协作的端部远离的端部处与所述弹簧加载凸轮协作。第一连杆件和所述第二连杆件能够对应于所述轴的转动方向在停车锁接合构造和停车锁分离构造之间相对地移位。第一连杆件和所述第二连杆件通过所述轴弹簧被锁定在所述停车锁接合构造和所述停车锁分离构造中。第一连杆件和所述第二连杆件通过所述致动器被在所述停车锁接合构造和所述停车锁分离构造之间移位。

致动器输入元件向轴传输致动器的位移。凸轮杆可枢转地安装在致动器输入元件上。致动器是液压致动器、电子致动器和电动液压致动器中的至少一个。

凸轮杆能够移位以相对于弧形连接沟槽选择性地连接和分离凸轮杆。凸轮杆与对应于所述凸轮杆和所述弧形延伸部之间的摩擦力的负载相关联。

弹簧加载从动件与所述凸轮杆恒定接触。弹簧加载从动件被构造成在与所述负载相反的方向上在所述凸轮杆上施加力。

所述凸轮杆相对于所述弧形连接沟槽的选择分离能使所述停车锁接合构造在所述至少一个中间位置处。在达到所述停车锁接合构造和达到所述致动器接合位置之间具有时间延迟。

附图说明

现在将相对于附图描述本发明的停车锁系统，其中：

图1图示了具有致动器的停车锁系统的透视图；

图2图示了图1示出的停车锁系统的剖面图，特别指示了装置、停车锁操作机构和致动器；

图3图示了图2示出的停车锁系统在接合构造中的透视图；

图4图示了如图3所示的在接合构造中的停车锁系统的剖面图；

图5图示了图2示出的停车锁系统在分离构造中的透视图；

图6图示了如图5所示的在分离构造中的停车锁系统的剖面图；

图7图示了在零中心位置处的在接合构造中的停车锁的剖面图；并且

图8到图10图示了停车锁操作机构在分离构造和接合构造之间的移位。

参照在下文描述的非限制性实施例描述本文中的实施例和其各种特征以及有利的细节。已知部件和处理技术的描述被省略以不多余地使本文中的实施例费解。

具体实施方式

当前可获得的具有液压操作致动器的停车锁组件通过实心连杆件与致动器直接地接合。将锁定元件从与停车锁齿轮的分离构造移位至接合构造的时间取决于致动器的操作速度。在寒冷条件下，液压油的粘性增加并且因此降低液压油的流动性。因而，在寒冷条件下，液压致动的致动器的响应时间增加。这增加用于将停车锁致动系统从分离构造切换到接合构造的时间。这在寒冷条件下导致安全问题。

图1图示了根据本发明的通常由数字10表示的用于车辆停车锁的停车锁致动系统的透视图。图2图示了停车锁致动系统10的剖面图。停车锁致动系统10包括锁定装置12、致动器20和停车锁操作机构22。致动器20是液压致动器、电子致动器或电动液压致动器。锁定装置12能够在停车锁接合构造和停车锁分离构造之间移位通过多个中间位置。锁定装置12包括停车齿轮14、锁定元件16和弹簧加载凸轮18。

锁定元件16能够在如图3和图4所示的接合构造和如图5和图6所示的分离构造之间移位。通过锁定元件16从与限定在停车锁齿轮14上的齿轮的接合移位来实现如图1所示的停车锁致动系统10的接合构造。通过锁定元件16从远离限定在停车锁齿轮14上的齿轮移位来实现停车锁致动系统10的分离构造。弹簧加载凸轮18被构造成保持锁定元件16接合在停车锁齿轮14的齿之间。通过利用由致动器20施加的力抵抗弹簧力以移位弹簧加载凸轮18来实现分离构造。因而，在释放导致停车锁致动系统10位于分离构造中的致动器20的力时，弹簧加载凸轮18趋向于使锁定元件16进入与停车锁齿轮14的齿的接合构造中。

停车锁操作机构22可操作地连接在锁定装置12和致动器20之间，这将在下文相对于图4、6和7至10被描述，除非另有所述。停车锁操作机构22包括致动器输入轴24、轴28、凸轮杆30和弹簧加载从动件31。停车锁操作机构22被安装在壳体23中。致动器输入元件24在第一端部24a处通过致动器杆26与致动器20协作。致动器包括致动器复位弹簧20b以用于提供除了液压流体的作用外的弹簧力以在致动器杆26从致动器分离位置位移到致动器接合位置的过程中便于致动器杆的位移。致动器输入元件24在第二端部24b处与轴28在轴28的中心处连接。轴28被轴弹簧(图中未示出)偏压以将轴28配置成返回到停车锁接合构造。致动器输入元件24被构造成将致动器杆26的线性运动转换成轴28的转动运动。轴28具有沿着中心大致正交于致动器杆26的操作轴线y的纵向轴线x。第二端部20b限定凸轮锁定轮廓20c。弧形延伸部28a切向于轴28的圆周延伸。弧形连接沟槽28b由弧形延伸部28a与轴28的圆周限定。弧形连接沟槽28b沿着轴28的长度的至少一部分延伸。凸轮杆30可枢转地安装在轴28上。凸轮杆30的枢转安装点用作支点32。凸轮杆30可沿着枢转轴线z围绕支点32转动。枢转轴线z平行于纵向轴线x并且偏移预定距离。

在停车锁致动系统10的接合构造和分离构造中，凸轮杆30在弧形连接沟槽28a中功能上与弧形延伸部28a协作。在停车锁致动系统10的分离构造中，如图6所示，弧形延伸部28a和凸轮杆30之间的接触点接近致动器20。另一方面，在停车锁致动系统10的接合构造中，如图4所示，弧形延伸部28a和凸轮杆30之间的接触点远离致动器20。凸轮杆30的接触弧形延伸部28a的端部是凸轮杆30的负载端部。凸轮杆30的负载端部上的负载由作用在弧形延伸部28a和凸轮杆30之间的接触点上的摩擦力导致。

由弹簧31a偏压的弹簧加载从动件31安装在壳体23上，使得弹簧加载从动件31在停车锁致动系统10的接合构造和分离构造之间接触凸轮杆30。弹簧加载从动件31在凸轮杆30上施加力。该力是施加在凸轮杆30上以克服作用在凸轮杆30的负载端部上的负载的力。

进一步地，一对连杆件34和36设置在锁定装置12的弹簧加载凸轮18和轴28之间。该对连杆件34和36在一个端部处的枢转点处彼此协作，以相对于彼此能够相对地移位。连杆件34和36分别地在远离枢转点33的端部处与轴28和弹簧加载凸轮18协作。

在致动器20从如图4所示的接合位置行进到如图6所示的分离位置的过程中，致动器20转动致动器输入元件24并且因此轴28也围绕纵向轴线x转动。因为凸轮杆30也安装在致动器输入元件24上，因此致动器20的运动导致凸轮杆30移位与轴28的程度/度数(degree)相同的程度/度数。在凸轮杆30运动的情况下，弹簧加载从动件31继续接触凸轮杆30并且施加等于弹簧加载从动件31的弹簧31a的弹簧力的力。

在停车锁致动系统10的分离构造中，如图6所示，支点32位于由弹簧加载从动件31施加在凸轮杆30上的力和由于弧形延伸部28a和凸轮杆30之间的摩擦力而在凸轮杆30上导致的负载之间。因而，凸轮杆30用作停车锁的分离构造中的1级操纵杆。施加在凸轮杆30上的力在与作用在凸轮杆30上的负载相反的方向上。当致动器20到达分离位置时，弧形延伸部28a和凸轮杆30之间的接触实现最小阈值负载。同时地，如图7所示，连杆件34和36移动成直线构造，并且枢转点33和轴28的中心是成直线的。这是停车锁致动系统10的零中心位置(zero-centerposition)或偏移(offset)构造。在该位置处，锁定元件16从锁定装置12的停车锁齿轮14分离。停车锁致动系统10将保持在零中心位置处，直到停车锁杆(图中未示出)被操作员从分离位置移动到接合位置，从而导致致动器20朝接合位置行进。

在停车锁杆(图中未示出)被操作员从分离位置移动到接合位置时，导致致动器20朝接合位置移动。致动器20的接合位置在与在停车锁致动系统10的分离构造中达到的方向相反的方向上。在停车锁致动系统10的接合构造开始时，随着致动器20朝其接合位置行进，由于致动器输入元件24的移位和由致动器输入元件24导致的轴28的转动，弧形延伸部28a和凸轮杆30被分别地导致在相反方向上远离彼此移动。因而，到达如下的点，在所述点处，弧形延伸部28a和凸轮杆30之间失去接触，如图8所示。虽然图8图示了凸轮杆30被从弧形连接沟槽28b中释放，然而本领域的技术人员将理解，甚至在凸轮杆30位于弧形连接沟槽28b中时，弧形延伸部28a和凸轮杆30之间的接触也可能失去。该情况在弹簧加载从动件31的弹簧力克服弧形延伸部28a和凸轮杆30之间的摩擦力时发生。因此，作用在凸轮杆30上的负载是零。同时地，弹簧加载从动件31沿着凸轮杆30的轮廓横向移动，使得由弹簧加载从动件31施加的力所在的点朝凸轮杆30的负载端部移动。因为凸轮杆30的负载端部处的负载是零，因此由弹簧加载从动件31以及致动器杆26的被传输到轴28和凸轮杆30的运动提供的力导致凸轮杆30移动到弧形连接沟槽28b外。由于弧形延伸部28a和凸轮杆30之间的接触减少(loss)，所以轴28通过致动器20的运动而朝接合位置转动。这导致停车锁致动系统10克服零中心位置，如图7所示，从而导致围绕枢转点33的在连杆件34和36之间的相对运动。图9图示了在被致动器20的运动移位而朝如图10所示的致动器接合位置行进之前，弧形延伸部28a和凸轮杆30的中间位置。在该点处，在致动器20继续朝接合位置横向运动的同时，由于弹簧加载凸轮18将锁定元件16保持在与锁定装置12的停车锁齿轮14的接合构造中的倾向，锁定元件16与锁定装置12的停车锁齿轮14接合，如图3所示。因而，虽然锁定装置12已经移动到接合构造并且车辆的运动被禁止，致动器20仍继续朝接合位置横向运动。因此，在锁定装置12的接合构造和致动器20至其接合位置的运动之间具有延迟。当致动器20移动至接合位置时，凸轮杆30在弧形连接沟槽28b中移动并且与弧形延伸部28a接合。因而，由于凸轮杆30和弧形延伸部28a之间的摩擦力而导致的负载被施加在凸轮杆30的负载端部处。在该位置处，弹簧加载从动件31在凸轮杆30上施加力，使得力和负载在凸轮杆30的相同侧。因而，凸轮杆30用作2级操纵杆。

因而，停车锁操作机构22从致动器20分离锁定装置12。因此，在接合过程中，弹簧加载凸轮18与致动器20分离，因而，导致弹簧加载凸轮18使锁定元件16进入与停车锁齿轮14的接合构造中。同时，致动器20移动到接合构造。在到达接合构造时，致动器20将锁定元件16锁定在与停车锁齿轮14的接合构造中，直到停车锁被停车锁杆致动以移位成分离构造。

技术进步

本发明具有数个技术进步，包括但是不受限于停车锁机构的实现：

改善在寒冷条件下的停车锁性能；

在停车锁的操作过程中限制在棘爪和停车锁齿轮之间产生的响声力到停车锁的致动器的传输；并且

改善停车锁的接合效率。

尽管已经相对于至少一个实施例描述了前述说明书，但是可以在本公开的精神和范围内进一步地改变本发明。本申请因此旨在覆盖本发明的使用其基本原理的任何变化、应用或修改。进一步地，本申请旨在覆盖在本公开所属领域中的已知或习惯实践之中的从本公开的偏离。