一种新型的变速器驻车凸轮机构的制作方法

本实用新型属于汽车制造业的变速器技术领域，特别涉及一种新型的变速器驻车凸轮机构。

背景技术：

为使车辆在坡路停车时实现驻车功能，防止车辆溜车。在自动变速器和减速器中通常会安装驻车机构，实现车辆在平路和坡路上的可靠锁止功能。驻车机构由变速器外部驻车作动器和内部机械驻车机构两部分组成，驻车作动器可以是纯机械式，靠驾驶员手动操作；也可是电机或液压式，替代传统拉线和手柄。无论外部作动器采用何种驱动方式，内部的机械驻车机构在原理上几乎没有变化，都为棘轮和棘爪结构，只是推动棘爪运动的机构不尽相同，分为凸轮式、拉杆销式和双滚轮对滚式。本实用新型就凸轮式驻车机构的一些问题进行创新和改进。

当P挡接合时，驻车作动器带动驻车凸轮总成转动，驻车凸轮总成推动驻车棘爪总成，将其推入驻车齿轮的齿槽中，实现P挡驻车状态；当P挡分离时，驻车作动器带动驻车凸轮总成沿反方向转动，保证驻车棘爪总成从驻车齿轮的齿槽中脱离，实现解除驻车功能。

驻车凸轮机构空间紧凑，制造成本低，但因其原理限制，摘挡时多个运动件之间存在滑动摩擦，在坡路摘挡时摘挡力矩偏大，为降低坡路摘挡力矩，多个专利提出相应方案：专利《US 2009/0193931 A1》(Parking Lock Arrangement)将驻车齿轮布置在中间轴，降低驻车齿轮的负荷，采用了小半径凸轮，降低坡路摘挡力矩，但凸轮和棘爪为滑动摩擦，在车重增加的情况下摘挡力将急剧增大；《CN201120089293.7》(一种电动汽车的驻车机构)采用电机作为摘挡作动器，虽然不用人力换挡，但凸轮和棘爪仍为滑动摩擦，对作动器的扭矩要求较高；专利《CN 207093744U》(一种双离合器式自动变速器驻车机构)由于驻车齿轮布置在差速器上，驻车齿轮坡路负荷极大，因此提出了多种方式降低摘挡扭矩：采取偏心凸轮、驻车轴与壳体转动摩擦面增加减磨衬套、驻车棘爪和凸轮通过滚轮接触。但滚轮和驻车销轴仍为滑动摩擦，且此处摩擦力对摘挡力矩影响很大。本实用新型将滚轮和驻车棘爪的相对运动由滑动改为滚动，极大的降低了坡路摘挡力矩；此外本实用新型提出了新的凸轮摘挡方式。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于为自动变速器或减速器提供驻车制动器机构，解决一般凸轮驻车机构坡路摘挡力矩大的问题，特别提供了一种新型的变速器驻车凸轮机构。

一种新型的变速器驻车凸轮机构，它包括驻车凸轮总成1、驻车棘爪总成2、驻车棘爪轴 3、驻车棘爪回位扭簧4、驻车齿轮5、定位弹簧销6以及钢被复合衬套7，钢被复合衬套7 过盈压装在变速器壳体孔内，定位弹簧销6压装在变速器壳体孔内，驻车凸轮总成1与钢被复合衬套7活动安装在一起，驻车棘爪轴3安装在变速器孔内，驻车棘爪总成2与驻车棘爪轴3活动安装在一起，驻车齿轮5刚性的连接在与车轮成一定速比的轴上，驻车凸轮总成1 与驻车棘爪总成2匹配安装在一起；

所述的驻车凸轮总成1由驻车凸轮101，扇形板102，凸轮回位扭簧103，限位套104，驻车轴105组成，驻车轴105和扇形板102焊接在一起，限位套104过盈安装在驻车轴105 上，驻车凸轮101安装在驻车轴105上的轴肩105a与限位套104中间，扇形板102与驻车凸轮凸缘101a接触，所述的驻车棘爪总成2由驻车棘爪201，滚轮202、驻车棘爪销203、滚轮支架204、支架弹簧205和弹簧支撑销206组成，驻车棘爪销203与滚轮202过盈装配，一起安装在驻车棘爪201的凹槽201c内，支架弹簧205一端安装在弹簧支撑销206上，一端挤推滚轮支架204，驻车棘爪201通过滚轮202与驻车凸轮101接触，滚轮支架内侧204a包住滚轮侧面202a，弹簧支撑销206一端压装在驻车棘爪201上，另一端外套支架弹簧205。

进一步的所述的驻车轴105和扇形板102焊接在一起；

进一步的所述的定位弹簧销6上的滚球601同扇形板102凹槽配合实现P挡位置和非P 挡位置的转换；

进一步的所述的钢被复合衬套7内部有PTFE涂层，可有效降低摩擦，避免驻车轴105 和变速器壳体孔直接接触，在受力情况下出现胶合现象。

本实用新型涉及一种新型的变速器驻车凸轮机构，将驻车棘爪总成中滚轮和驻车棘爪的相对运动由滑动改为滚动，极大的降低了坡路摘挡力矩。本实用新型具有结构简单，安装方便，成本低廉和工作可靠的特点。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为P挡状态下本实用新型各部件的位置示意图；

图3为摘P挡过程中本实用新型各部件的位置示意图；

图4为非P挡状态下本实用新型各部件的位置示意图；

图5为本实用新型驻车棘爪总成的结构示意图。

图6为本实用新型驻车棘爪总成的侧视结构示意图。

图7为本实用新型驻车凸轮总成的结构示意图。

附图标记：驻车棘爪总成(2)，驻车棘爪(201)，驻车棘爪凹槽底面(201a)，驻车棘爪侧边开槽(201b)，驻车棘爪凹槽侧面(201c)，滚轮(202)，滚轮侧面(202a)，驻车棘爪销 (203)，滚轮支架(204)，滚轮支架内侧(204a)，支架弹簧(205)，弹簧支撑销(206)；驻车凸轮总成(1)，驻车凸轮(101)，驻车凸轮凸缘(101a)，扇形板(102)，凸轮回位扭簧(103)，限位套(104)，驻车轴(105)，驻车轴凸台(105a)，驻车棘爪轴(3)、驻车棘爪回位扭簧(4)、驻车齿轮(5)，定位弹簧销(6)，滚球(601)，钢被复合衬套(7)。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1、图2和图7所示，一种新型的变速器驻车凸轮机构，它包括驻车凸轮总成1、驻车棘爪总成2、驻车棘爪轴3、驻车棘爪回位扭簧4、驻车齿轮5、定位弹簧销6以及钢被复合衬套7，其特征为：驻车凸轮总成1由驻车凸轮101，扇形板102，凸轮回位扭簧103，限位套104，驻车轴105组成，驻车轴105和扇形板102焊接在一起，限位套104过盈安装在驻车轴105上，驻车轴105上的轴肩105a与限位套104共同限制驻车凸轮101的轴向移动，扇形板102与驻车凸轮凸缘101a接触，用作驻车凸轮101的转动限位和摘挡，进一步的驻车棘爪总成2由驻车棘爪201，滚轮202、驻车棘爪销203、滚轮支架204、支架弹簧205和弹簧支撑销206组成，驻车棘爪销203与滚轮202过盈装配，一起安装在驻车棘爪201的凹槽201c 内，支架弹簧205一端安装在弹簧支撑销206上，一端挤推滚轮支架204，驻车棘爪201通过滚轮202与驻车凸轮101接触，滚轮202可以在驻车棘爪凹槽底面201a滚动，驻车棘爪销203 在驻车棘爪侧面开槽201b内运动，在安装状态下，支架弹簧205推动滚轮支架204，滚轮支架204同时也被驻车棘爪侧面开槽201b限制，进而压在驻车棘爪销203上，驻车棘爪销203 的位置则被限定，滚轮侧面202a被驻车棘爪凹槽侧面201c限制，滚轮202的运动轨迹被约束，滚轮支架内侧204a包住滚轮侧面202a，这样滚轮支架204就不能从驻车棘爪侧面开槽201b 中脱出，弹簧支撑销206一端压装在驻车棘爪201上，另一端外套支架弹簧205，钢被复合衬套7过盈压装在变速器壳体孔内，驻车轴105可在其内转动，定位弹簧销6过盈安装在变速器壳体孔内，定位弹簧销6上的滚球601同扇形板102凹槽配合实现P挡位置和非P挡位置的转换。

本实用新型设计了驻车凸轮在驻车凸轮总成中的限位套104、驻车轴105上的轴肩105a 定位结构，包括扇形板102、驻车凸轮凸缘101a的摘挡结构，驻车棘爪总成中滚轮的纯滚动结构，并在驻车轴处安装有钢被复合衬套7。

如图2和图4所示，当P挡结合时，驻车作动器通过花键带动驻车轴105及焊接在其上的扇形板102转动，扇形板102通过凸轮回位扭簧103带动驻车凸轮101(此时，凸轮回位扭簧103起到传力的作用)，驻车凸轮101转动后推动滚轮202和驻车棘爪201向下运动实现驻车功能，此时，由于滚轮202和驻车棘爪销203在支架弹簧205的作用下被驻车棘爪侧面开槽201b限制，因此在当P挡结合时滚轮202相对于驻车棘爪201没有相对运动；如果驻车凸轮101不能将驻车棘爪201压下并落入驻车齿轮5的齿槽中，驻车凸轮101将压在滚轮202 上，这时，驻车凸轮101未在结合的位置，凸轮回位扭簧103变形，起到储能的作用，扇形板102与驻车凸轮凸缘101a分离；当车辆溜车后，驻车凸轮101转动将驻车棘爪201压入驻车齿轮5的齿槽中，实现P挡结合，扇形板102与驻车凸轮凸缘101a重新接触。

如图3所示，当P挡分离时，驻车作动器通过花键带动驻车轴105及其焊接在其上的扇形板102反向转动，扇形板102传力给驻车凸轮凸缘101a使驻车凸轮101转动。

进一步地，如果车辆驻留在平路上，驻车齿轮5无负荷，滚轮202与驻车凸轮101的正压力很小，滚轮202与驻车棘爪凹槽底面201a的正压力亦很小，滚轮202与驻车凸轮101和驻车棘爪凹槽底面201a的摩擦力之和小于支架弹簧205对滚轮202的弹簧力，滚轮202将不会沿驻车棘爪凹槽底面201a滚动。

进一步地，如果车辆驻留在坡路上，驻车齿轮5存在较大负荷，滚轮202与驻车凸轮101 的正压力很大，滚轮202与驻车棘爪凹槽底面201a的正压力亦很大，滚轮202与驻车凸轮101 和驻车棘爪凹槽底面201a的摩擦力之和远大于支架弹簧205对滚轮202的弹簧力，滚轮202 将会沿驻车棘爪凹槽底面201a和驻车凸轮101同时滚动，支架弹簧205被压缩；在P挡驻车位置，驻车棘爪凹槽底面201a应设计成弧形，并与驻车轴105同心。

之后，驻车棘爪201向上弹起，驻车棘爪201从驻车齿轮5的齿槽中脱出，实现P挡分离功能。此时，驻车棘爪滚轮202和驻车凸轮101的圆弧面相接触。驻车棘爪回位扭簧4始终使驻车棘爪滚轮202压在在驻车凸轮101上，驻车棘爪回位扭簧4的回位扭矩是驻车棘爪 201重力的6～7倍，防止其由于整车振动造成驻车棘爪201误落入驻车齿轮5的齿槽中。此时，支架弹簧205推动滚轮202回位。

为降低凸轮驻车机构的摘挡力矩，本专利从以下两个方面实现。

如图1所示，在变速器壳体上过盈安装有钢被复合衬套7，钢被复合衬套内部有PTFE涂层，可有效降驻车轴105的转动摩擦力，避免驻车轴105和变速器壳体孔直接接触，在受力情况下出现胶合现象。

如图3所示，在坡路P挡摘挡时，滚轮202将会沿驻车棘爪凹槽底面201a和驻车凸轮101 同时滚动，变滑动摩擦为滚动摩擦，极大降低了驻车凸轮101和驻车棘爪201之间的摩擦力，极大了降低摘挡力矩。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。