变速箱液压驱动驻车机构的制作方法

本实用新型涉及一种驻车机构，特别涉及一种变速箱液压驱动驻车机构。

背景技术：

汽车在进行泊车时为防止其意外溜车，需要为其设计泊车制动安全机构。目前大多数汽车采用的驻车制动形式为手动拉锁式驻车制动，其实现原理为通过拉锁对车辆的后轮进行制动，这种制动方式的制动力较小，且会随着使用次数的增加不可避免的减小。当车辆在坡道上进行泊车时，车辆极有可能会因为没有完全锁死而发生溜车现象，从而造成车主的生命财产安全。另外，现有的自动变速箱驻车机构多采用手动拉杆式操作机构，而手动拉锁式驻车机构的布局空间较大，零部件数量较多，普遍集成设计程度低。随着汽车动力系统的电气化发展，整车对用户操作便利性和安全性的要求越来越高，自动化、智能化特性需求明显，手动进行操作将为整车电驱系统和智能控制系统带来极大的不便。同时，市场上驻车系统功能单一，安全性较低，无法完全实现紧急驻车，紧急解锁等功能。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种结构新颖、通过液压装置驱动从而实现驻车的变速箱液压驱动驻车机构。通过以下方案实现：

一种变速箱液压驱动驻车机构，包括驻车棘轮、驻车棘爪和棘爪回位弹簧，驻车棘爪的一端通过第一固定装置固定在变速箱箱体上且驻车棘爪可绕第一固定装置转动，驻车棘爪另一端的爪头与驻车棘轮相对放置且驻车棘爪的爪头与驻车棘轮的齿槽相互配套啮合，棘爪回位弹簧的中心固定在第一固定装置上，棘爪回位弹簧的一端卡在驻车棘爪上，棘爪回位弹簧的另一端固定在变速箱箱体上，还包括液压驱动装置、凸轮作动块、驻车摇臂和作动扭转弹簧，所述液压驱动装置包括活塞缸和活塞杆，所述活塞杆垂直套在活塞缸内且部分外露，所述活塞杆外露的一端端头开设U型通槽，所述活塞杆外露的一端上套有驱动弹簧，所述驱动弹簧远离U型通槽的一端与活塞缸相接触，所述驱动弹簧靠近U型通槽的一端超过U型通槽的底部，所述U型通槽口设置有第一限位装置，所述驻车摇臂固定在传动轴的一端上，传动轴安装在变速箱箱体上且传动轴的另一端穿过变速箱箱体并露出变速箱箱体外，所述驻车摇臂的一端穿过活塞杆的U型通槽且被驱动弹簧压紧在第一限位装置和驱动弹簧之间，驻车摇臂与U型通槽底部之间间隔一定距离且驻车摇臂可在U型通槽内摆动，所述凸轮作动块通过第二固定装置固定在变速箱箱体上，所述凸轮作动块的凸起部分正对驻车棘爪上的与爪头位置相对的凹槽且凸轮作动块可绕第二固定装置在凹槽范围内转动，所述作动扭转弹簧的中心固定在传动轴上，作动扭转弹簧的一端固定在驻车摇臂上，作动扭转弹簧的另一端固定在凸轮作动块上。

进一步地，所述活塞缸为内部中空结构，所述活塞缸固定在变速箱上，所述活塞缸内设置有液压油腔，所述液压油腔的一端端口设置有活塞端盖，所述活塞缸上设置有一个液压油进出口，所述液压油腔与液压油进出口相连通形成解锁驻车油路，活塞杆套入活塞缸的一端套入活塞端盖后穿过活塞缸内的液压油腔，套在所述活塞杆上的活塞与液压油腔内壁相接触且活塞在液压油腔内移动，所述驱动弹簧远离U型通槽的一端与活塞端盖相接触。液压油进出口的位置可根据需要进行设计。活塞缸可根据实际情况固定在变速箱的任何位置上，例如固定在变速箱后箱盖上。

进一步地，所述活塞杆穿过液压油腔的一端外侧形成高低两个台阶平面，在高台阶平面的一侧并排设置有两个键槽；所述活塞缸上设置有锁止装置安置腔，所述锁止装置安置腔内安置有锁止装置，所述锁止装置的一端正对设置在活塞缸上的电磁铁的顶针，所述锁止装置的另一端设置有锁止弹簧，所述锁止装置的朝外一侧上设置缺口，所述缺口靠近锁止弹簧的一端上设置有锁止键，所述活塞杆的高台阶平面垂直置于锁止装置的缺口内且锁止键与键槽相互配套嵌合。一般情况下，锁止装置采用锁止销。

进一步地，所述活塞缸上靠近电磁铁的位置上设置有紧急驻车进油口，所述紧急驻车进油口与所述锁止装置安置腔相连通。在电磁铁失效时，高压油可以从紧急驻车进油口进入锁止装置安置腔内，实现车辆紧急驻车功能。

进一步地，还包括位置传感器，所述位置传感器安装在变速箱箱体靠近驻车摇臂的位置上，用于感应驻车摇臂的位置并发送相关信息至控制器。

所述活塞端盖与驱动弹簧之间设置有卡环，所述驱动弹簧与驻车摇臂之间设置有传动块。

在变速箱箱体靠近驻车棘爪的凹槽的远离凹槽所在端端头的一侧位置上固定有第二限位装置，可限制凸轮作动块的运动范围，避免凸轮作动块在力的惯性下远离驻车棘爪的凹槽。

还包括驻车紧急解锁拨杆，所述驻车紧急解锁拨杆固定在传动轴露出变速箱箱体外的一端上，当液压驱动装置失效情况下可使用驻车紧急解锁拨杆通过带动传动轴转动强制带动驻车摇臂摆动，从而实现强制紧急解锁。

考虑到紧密性，活塞端盖外圈、套在活塞杆上的活塞外圈均套有O型圈。

一般情况下，第一固定装置、第二固定装置均采用固定销，第一限位装置和第二限位装置均采用限位销。

本实用新型的变速箱液压驱动驻车机构，具有以下优点：

1、结构紧凑、新颖，布局合理，占用空间小，通过高压油使得活塞杆直线运动，活塞杆直线运动产生的力使得驻车摇臂摆动从而带动转动轴转动，此时作动扭转弹簧随着传动轴转动带动凸轮作动块转动并顶住驻车棘爪的凹槽靠近端头的一侧，推动驻车棘爪转动，使得驻车棘爪的爪头卡入驻车棘轮的齿槽内，最终实现锁止驻车；

2、采用液压驱动的形式，换挡动力充足，驻车机构能够由控制单元直接通过对液压驱动装置的油路控制以及对电磁铁的控制实现驻车机构的P挡驻入功能、解除P挡功能、保持P挡驻入功能以及保持解除P挡功能，更好地适应电驱动动力系统的控制需求。

3、本驻车机构的紧急驻车功能，使顾客能在电磁铁等故障时驻入P挡，更好的提升了整车安全性；本驻车机构的紧急解锁功能，为液压油路等故障时拖车等提供了方便；本驻车机构的电磁铁锁止活塞杆结构能够有效地防范由于液压油路等故障所导致的驻车或者非驻车状态的意外解除，从而更好的提升了整车安全性。

附图说明

图1为实施例1中变速箱液压驱动驻车机构打开状态的结构示意图；

图2为实施例1中变速箱液压驱动驻车机构锁止状态的结构示意图；

图3为实施例1中活塞杆的结构示意图；

图4为实施例1中锁止销的结构示意图；

图5为实施例1中变速箱液压驱动驻车机构打开状态下液压驱动装置及其连接件的剖视图；

图6为实施例1中变速箱液压驱动驻车机构锁止状态下液压驱动装置及其连接件的剖视图；

图7为实施例1中变速箱液压驱动驻车机构电磁铁失效紧急驻车时液压驱动装置及其连接件的剖视图；

图8为实施例1中变速箱液压驱动驻车机构锁止时紧急解锁液压驱动装置及其连接件的剖视图。

具体实施方式

实施例只是为了说明本实用新型的一种实现方式，不作为对本实用新型保护范围的限制性说明。

实施例1

一种变速箱液压驱动驻车机构，如图1、图2所示，包括驻车棘轮1、驻车棘爪2、棘爪回位弹簧3、液压驱动装置4、凸轮作动块5、驻车摇臂6、作动扭转弹簧7、位置传感器10和驻车紧急解锁拨杆8，驻车棘爪1的一端通过第一固定销9固定在变速箱箱体上(图中未示出变速箱箱体)且驻车棘爪2可绕第一固定销9转动，驻车棘爪2另一端的爪头与驻车棘轮1相对放置且驻车棘爪2的爪头与驻车棘轮1的齿槽相互配套啮合，棘爪回位弹簧3的中心固定在第一固定销9上，棘爪回位弹簧3的一端卡在驻车棘爪2上，棘爪回位弹簧3的另一端固定在变速箱箱体上。

如图5、图6所示，液压驱动装置4包括活塞缸41和活塞杆42，活塞缸41为内部中空结构，活塞缸41固定在变速箱后箱盖上(图中未示出变速箱后箱盖)，活塞缸41内设置有液压油腔410，液压油腔410的一端端口设置有活塞端盖411，活塞缸41上设置有一个液压油进出口412，液压油腔410与液压油进出口412相连通形成解锁驻车油路，活塞杆42垂直套在活塞缸41内且部分外露，活塞杆42套入活塞缸41的一端套入活塞端盖411后穿过活塞缸41内的液压油腔410，套在活塞杆42上的活塞420与液压油腔410内壁相接触且活塞420在液压油腔410内移动，活塞杆42外露的一端端头开设U型通槽421，活塞杆42外露的一端上套有驱动弹簧422，驱动弹簧422远离U型通槽421的一端与活塞端盖411相接触，活塞端盖411与驱动弹簧422之间设置有卡环13，驱动弹簧422远离U型通槽421的一端与活塞缸41相接触，驱动弹簧422靠近U型通槽421的一端超过U型通槽421的底部，U型通槽421口设置有第一限位销423；如图3所示，活塞杆42穿过液压油腔410的一端外侧形成高低两个台阶平面，在高台阶平面424的一侧并排设置有两个键槽425；活塞缸41上设置有锁止装置安置腔413，锁止装置安置腔413内安置有锁止销414，锁止销414的一端正对设置在活塞缸41上的电磁铁415的顶针，锁止销414的另一端设置有锁止弹簧416，如图4所示，锁止销414的朝外一侧上设置缺口417，缺口417靠近锁止弹簧416的一端上设置有锁止键418；活塞杆42的高台阶平面424垂直置于锁止销414的缺口417内且锁止键418与键槽425相互配套嵌合；如图5所示，活塞缸41上靠近电磁铁415的位置上设置有紧急驻车进油口419，紧急驻车进油口419与锁止装置安置腔413相连通；活塞端盖411外圈、套在活塞杆42上的活塞420外圈均套有O型圈14。

如图1、图2所示，驻车摇臂6固定在传动轴11的一端上，传动轴11安装在变速箱箱体上且传动轴的另一端穿过变速箱箱体并露出变速箱箱体外(图中未示出变速箱箱体)，驻车紧急解锁拨杆8固定在传动轴11露出变速箱箱体外的一端上，当液压驱动装置失效情况下可使用驻车紧急解锁拨杆通过带动传动轴转动强制带动驻车摇臂摆动，从而实现强制紧急解锁；驻车摇臂6的一端穿过活塞杆42的U型通槽421且被驱动弹簧422压紧在第一限位销423和驱动弹簧422之间，驱动弹簧422与驻车摇臂6之间设置有传动块12，驻车摇臂6与U型通槽421底部之间间隔一定距离且驻车摇臂6可在U型通槽421内摆动，凸轮作动块5通过第二固定销(图中未示出第二固定销)固定在变速箱箱体上，凸轮作动块5的凸起部分正对驻车棘爪2上的与爪头位置相对的凹槽且凸轮作动块5可绕第二固定销在凹槽范围内转动，作动扭转弹簧7的中心固定在传动轴11上，作动扭转弹簧7的一端固定在驻车摇臂6上，作动扭转弹簧的另一端固定在凸轮作动块5上，位置传感器10安装在变速箱箱体靠近驻车摇臂6的位置上，用于感应驻车摇臂的位置并发送相关信息至控制器，在变速箱箱体靠近驻车棘爪2的凹槽的远离凹槽所在端端头的一侧位置上固定有第二限位销15。

在执行解锁操作时，整车控制器控制电磁铁使其顶针伸出顶开锁止销，锁止键与键槽脱离，解除对活塞杆的锁止，高压油从液压油进出口流入解锁驻车油路，使高压油通入液压油腔内，高压油推动活塞杆左移即活塞移动到液压油腔的最左端，压缩驱动弹簧，此时驱动弹簧在压缩过程中生产的作用力压紧在U型通槽内摆动回位的驻车摇臂，驻车摇臂摆动的同时也带动传动轴转动，此时在作动扭转弹簧的作用力下带动凸轮作动块回位，凸轮作动块作用在驻车棘爪的力消除，此时在驻车棘爪的爪头在棘爪回位弹簧的作用下离开驻车棘轮的齿槽，从而完成解锁，即变速箱液压驱动驻车机构处于打开状态，如图5所示，图中的黑色箭头表示液压油的流动方向，此时驻车摇臂摆动到位，位置传感器将位置信息传递至整车控制器，整车控制器控制电磁铁的顶针缩回，锁止销在锁止弹簧的作用力下将锁止键与活塞杆上靠右端的键槽相互配套嵌合在一起，活塞杆位置锁止，活塞缸中保持充满高压油状态，从而实现非P挡的保持功能。

在执行锁止操作时，整车控制器控制电磁铁使其顶针伸出顶开锁止销，锁止键与键槽脱离，解除对活塞杆的锁止，整车控制器控制高压油从液压油进出口流出解锁驻车油路，使得液压油腔泄压，活塞杆在驱动弹簧的作用下右移，驱动弹簧通过作动块推动驻车摇臂在U型通槽内摆动，驻车摇臂摆动的同时传动轴也跟着转动，此时作动扭转弹簧对凸轮作动块产生作用力从而带动凸轮作动块在驻车棘爪的凹槽内转动，直至凸轮作动块的凸起部分顶住凹槽靠近端头的一侧并推动驻车棘爪转动，从而使驻车棘爪的爪头卡入驻车棘轮的齿槽内实现锁止驻车，或者使得驻车棘爪的爪头正对驻车棘轮的齿顶待整车移动后驻车棘爪移动后在作动扭转弹簧的作用下卡入驻车棘轮，从而实现锁止驻车，如图6所示，图中的黑色箭头表示液压油的流动方向，此时驻车摇臂摆动到位，位置传感器将位置信息传递至整车控制器，整车控制器控制电磁铁的顶针缩回，锁止销在锁止弹簧的作用力下将锁止键与活塞杆上靠左端的键槽相互配套嵌合在一起，活塞杆位置锁止，从而实现P挡的保持功能。

在非P挡向P挡动作时，若电磁铁出现故障，整车控制器控制油路切换，高压油从紧急驻车进油口进入锁止装置安置腔内，高压油直接推动锁止销使其脱离键槽，活塞杆解除锁止，同时液压油腔内的高压油从液压油进出口流出，使得液压油腔泄压，变速箱液压驱动驻车机构在驱动弹簧作用下驻入P挡，从而实现紧急驻车功能，如图7所示，图中的黑色箭头表示液压油的流动方向。如何在驱动弹簧作用力下实现驻车锁止，具体步骤同常规的执行锁止操作。

在液压驱动装置失效情况下，手动旋转驻车紧急解锁拨杆，通过传动轴带动驻车摇臂顺时针推动作动块朝左移动，克服驱动弹簧力作用，带动作动扭簧运动，同时驻车摇臂通过作动扭转弹簧带动凸轮作动块顺时针转动，此时凸轮作动块的凸起部分作用在驻车棘爪上的力消除，此时在驻车棘爪的爪头在棘爪回位弹簧的作用下离开驻车棘轮的齿槽，从而实现变速箱液压驱动驻车机构紧急解锁功能，如图8所示。