一种驻车机构及汽车变速器的制作方法

本实用新型涉及汽车驻车技术领域，尤其涉及一种驻车机构及汽车变速器。

背景技术：

驻车机构是防止车辆滑行的一种安全机构，应用于汽车变速器中，通过锁死变速器传动轴，使汽车可以安全的停驻在平路或者是坡道上。

目前，市场上常见的驻车机构，一般包括推动件、驻车棘爪和驻车棘轮，变速器传动轴穿设于驻车棘轮中，推动件与驻车棘爪连接，通过推动件驱使驻车棘爪旋转驻入棘轮两齿之间，来锁止变速器传动轴，实现驻车功能。但传统的驻车机构存在以下问题：驻车档需要在车辆完全停止的情况下才能够挂入，驻车效率低，特别是在坡道上驻车容易滑行导致安全事故等安全问题。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种提高驻车效率的的驻车机构。

一种驻车机构，包括棘轮、棘爪、推杆总成及销轴总成；

所述推杆总成包括推杆、推头和推力弹簧；所述推杆包括推杆本体及设于所述推杆本体上的安装部，所述推头套设于所述安装部，且能沿所述推杆轴向运动；所述推力弹簧设于所述安装部上且限位于所述推杆本体和所述推头之间；

所述棘爪安装于所述销轴总成上，所述棘爪可绕销轴总成转动，所述棘爪上设有锁合部和抵接部，所述锁合部用于与所述棘轮锁合；所述抵接部用于与所述推头抵接；

所述推杆可在外力作用下沿轴向运动，以使所述推头与所述棘爪抵接并压缩所述推力弹簧，进而使所述棘爪在绕所述销轴总成转动时且在所述推力弹簧的作用下带动所述锁合部与所述棘轮啮合。

该驻车机构可在车辆未完全停止的情况下实现驻车挂档，原理如下：当车辆未完全停止时，棘爪可压紧在棘轮的齿顶处，通过推块弹簧储存压力，当车辆继续前行或者倒退时，棘轮与棘爪处于正确的啮合位置时，推块弹簧释放出弹簧力，推动推块继而推动棘爪与棘轮正确啮合，实现驻车挂档。如此避免了传统驻车机构需在车辆完全停止的情况下才能够挂入导致的安全问题。

在其中一个实施例中，所述锁合部和抵接部沿所述棘爪的长度方向布置，所述销轴总成位于所述锁合部和抵接部之间。

在其中一个实施例中，所述推头包括挂入部和驻车部，所述挂入部为圆柱形，所述驻车部为圆锥台形。

在其中一个实施例中，所述抵接部设有用于与所述推头抵接的抵顶面，所述抵顶面为弧形面。

在其中一个实施例中，所述推力弹簧套设于所述安装部上，所述推头具有内腔，所述推头通过内腔套设于所述安装部上，所述内腔壁上设有用于支撑所述推力弹簧的支撑台阶，所述安装部上设有用于支撑所述推力弹簧的第一轴肩。

在其中一个实施例中，所述推头的内腔壁上还设有用于限制所述推杆轴向位移的限位台阶，所述安装部上还设有第二轴肩，所述第二轴肩用于与所述限位台阶形成限位配合。

在其中一个实施例中，所述销轴总成包括穿设于所述棘爪中的销轴。

在其中一个实施例中，所述销轴总成还包括回拉弹簧，所述回拉弹簧套设于所述销轴上，所述回拉弹簧包括作用端和固定端，所述作用端固连于所述棘爪上，所述固定端用于固定。

在其中一个实施例中，所述销轴总成还包括设于所述回拉弹簧两端的弹簧限位套。

作为一个总的发明构思，本实用新型还提供一种汽车变速器，包括传动轴及上述的驻车机构，所述传动轴穿设于所述棘轮中并与所述棘轮传动连接。

附图说明

图1为一实施方式的驻车机构的结构示意图；

图2为一实施方式的驻车机构另一视角的结构示意图；

图3为一实施方式的推杆总成的结构示意图；

图4为一实施方式的推头的结构示意图；

图5为另一实施方式的销轴总成的结构示意图；

图6为第三实施方式的销轴总成的结构示意图；

图7为I型回拉弹簧的结构示意图；

图8为L型回拉弹簧的结构示意图；

图9为勾型回拉弹簧的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，本实用新型提供了一实施方式的驻车机构10，包括棘轮100、棘爪200、推杆总成300及销轴总成400。

棘爪200安装于销轴总成400上且可绕销轴总成400转动，棘爪200上设有锁合部210和抵接部220，所述锁合部210用于与棘轮100锁合；抵接部220用于与推杆总成300抵接；

推杆总成300可在外力作用下沿轴向运动至与棘爪200的抵接部220抵接，进而使棘爪200绕销轴总成400转动时带动锁合部210与棘轮100啮合。

可以理解，棘轮100通过过盈连接或者花键连接等形式固连在汽车变速器的传动轴上，可以理解，棘轮100可位于变速器包括输入轴、中间轴、输出轴在内的任意一个传动轴上。推杆总成300和销轴总成400通过变速器壳体上预置的孔位安装于变速器中，通过壳体限制，使得销轴总成400绕其轴线做周向转动，推杆总成300沿其轴线进行直线运动。因而，驻车时，在外力的推动下，推杆总成300沿其轴向向靠近棘爪200的方向运动，继而与棘爪200发生接触，棘爪200以销轴总成400为支点发生转动，使得棘爪200与棘轮100发生啮合，实现驻车挂档。解锁驻车时，推杆总成300在外力作用下沿其轴向向远离棘爪200的方向移动，使棘轮200和棘爪100脱离啮合，实现解锁驻车。

进一步地，请参阅图3，推杆总成300包括推杆310、推头320和推力弹簧330；推杆310包括推杆本体及设于推杆本体上的安装部，推头320套设于安装部，且能沿推杆310的轴向运动；推力弹簧320设于安装部上且限位于推杆本体和推头320之间；

推杆310可在外力作用下沿轴向运动，以使推头320与棘爪200抵接并压缩推力弹簧330，进而使棘爪200在绕销轴总成400转动时且在推力弹簧330的作用下带动锁合部210与棘轮100啮合。

该驻车机构利用杠杆原理使得棘爪200与棘轮100发生锁合，由于推杆总成300包括推力弹簧330，当车辆未完全停止时，棘爪200可压紧在棘轮100的齿顶处，通过推力弹簧330储存压力，当车辆继续前行或者倒退时，棘轮100与棘爪200处于正确的啮合位置时，推力弹簧330释放出弹簧力，推动推头320继而推动棘爪200与棘轮100正确啮合，实现驻车挂档。如此避免了传统驻车机构需要在车辆完全停止的情况下才能够驻车挂档所带来的安全问题。

在本实施方式中，锁合部210和抵接部220沿棘爪200的长度方向布置，销轴总成400位于锁合部210和抵接部220之间。

在其他实施方式中，锁合部210可位于销轴总成400和抵接部220之间。

在本实施方式中，请参阅图4，推头320包括挂入部321和驻车部322，挂入部321为圆柱形，挂入部321用于挂挡过程中与棘爪200的抵接部220实现动摩擦，驻车部322为圆锥台形，驻车部322用于驻车时与棘爪200的抵接部220实现摩擦自锁。

进一步地，挂入部321通过一过渡部323与驻车部321相连，过渡部323为圆锥台形，驻车部322的锥度小于过渡部323的锥度。

可以理解，在驻车挂挡过程中，挂入部321先与棘爪200的抵接部220，在外力作用下，挂入部321、过渡部323与抵接部220之间均为动摩擦，因而推头320继续沿推杆310轴向运动，同时带动棘爪200绕销轴总成400转动，继而带动锁合部210靠近棘轮100的啮合槽；当锁合部210与棘轮100实现啮合时，推头320已运动至驻车部322与抵接部220抵接，啮合处的反作用力传递至抵接处，实现摩擦自锁。

在本实施方式中，抵接部220设有用于与推头320抵接的抵顶面，抵顶面为弧形面。

可以理解，驻车后，本实施方式中棘爪200的抵顶面与推头320的驻车部321之间为点接触摩擦自锁，能够保证车辆在坡道挂入驻车档之后，不会因为坡道驻车脱档力过大而发生脱档，从而避免了传统驻车机构因为坡道驻车脱档力过大，驻车机构容易发生脱档，导致车辆锁止失效，发生滑行的现象。

另外，在大坡道解锁驻车时，棘爪200的抵接部220与推头320之间将承受较大的脱档力，由于本实施方式中驻车部321采用锥形设计，该驻车部321能将上述脱档力沿脱档方向分解，使得推杆总成300不需要很大的外力就能完成驻车解锁，避免了传统驻车机构在大坡道解锁驻车后，由于车辆反拖，驻车执行机构需要很大的外力才能完成解锁，甚至驻车机构未能正常退出，导致车辆不能前行或后退的问题。本实施方式的驻车机构具有良好的坡道自适应性，通过调整驻车部321的锥度即可调整驻车执行机构的自适应力度。

可以理解，通过改变抵接部220和/或推头320的形状可以将点接触摩擦自锁改为线接触或面接触摩擦自锁，同样可实现良好的摩擦自锁功能。

在本实施方式中，请继续参阅图3，推力弹簧330套设于安装部上，推头320具有内腔，推头320通过内腔套设于安装部上，推头320的内腔壁上设有用于支撑推力弹簧330的支撑台阶324，安装部上设有用于支撑推力弹簧330的第一轴肩311。

进一步地，推头320的内腔壁上还设有用于限制推杆310轴向位移的限位台阶325，相应地，安装部上还设有第二轴肩312，第二轴肩312用于与限位台阶325形成卡接限位配合。

在本实施方式中，销轴总成400包括穿设于棘爪200中的销轴410。

进一步地，销轴总成400还包括回拉弹簧420，回拉弹簧420套设于销轴410上，回拉弹簧420包括作用端和固定端，作用端固连于棘爪200上，固定端用于固定，可以理解，回拉弹簧420通过固定端固连于减速器的壳体上。可以理解，驻车时，回拉弹簧420被压缩，其产生的扭矩促使棘爪200向啮合棘轮100的方向摆动；解锁驻车时，回拉弹簧420被拉伸，其产生的扭矩促使棘爪200向脱离棘轮100的方向摆动。

在其他的实施方式中，回拉弹簧420可脱离销轴410单独设置，如图5和6。

其中，回拉弹簧420有多种不同的实现方式，包括但不限于I型、L型及勾型中的一种，分别如图7、8及9所示。

进一步地，销轴总成400还包括设于回拉弹簧420两端的弹簧限位套430。弹簧限位套430保证回拉弹簧420不会因扭力过大而与销轴410之间出现卡死现象，同时防止回拉弹簧420与棘爪200和/或减速机壳体发生磨损，还可防止回拉弹簧420窜动，调整回拉弹簧420与棘爪200和/或减速机壳体之间的间隙。

本实用新型还提供一实施方式的汽车变速器，包括传动轴及上述的驻车机构10，传动轴穿设于棘轮100中并与棘轮100固连。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。