本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的驻车锁定装置。用于具有电驱动的机动车辆的所述类型的驻车锁定装置包括与驻车锁定轮相互作用的锁定元件以及用于在锁定位置和释放位置之间调节锁定元件的驻车锁定致动器。驻车锁定装置用于在锁定位置防止机动车辆意外滑走。
背景技术：
在已知的驻车锁定装置中，通常情况下，传动系通过驻车锁定轮锁定，该驻车锁定轮可旋转结合地布置在传动系的轴上并且具有齿，并且通过可枢转地安装在平行轴上并且具有锁定齿形式的锁定元件的驻车锁定棘爪可以形状配合的方式锁定在齿上。在此，通过复位弹簧的力使驻车锁定棘爪预加载，使其远离驻车锁定轮进入解锁位置，或者朝向驻车锁定轮进入锁定位置。为了逆着复位弹簧的作用使驻车锁定棘爪枢转，除了液压驻车锁定致动器外，还可以使用电气或机电驻车锁定致动器，其用于产生线性运动或至少基本线性运动，致动元件可通过该运动朝向驻车锁定棘爪移动，以使其枢转。
这种驻车锁定装置从现有技术中是已知的。在这方面，de102007010940b4公开了一种具有锁定元件的驻车锁定装置，该锁定元件由可旋转安装的棘爪的锁定齿形成，该棘爪借助于以基本线性的方式可来回移动的控制元件可在释放位置和抓住齿轮的锁定位置之间调节。在此，控制元件由包括两个冗余电磁体的致动器致动。
权利要求1在序言中从其出发的文件de102009023498a1公开了在引言中提到的用于具有电驱动的机动车辆的类型的驻车锁定装置。所述驻车锁定装置包括滑动元件，其可通过致动器以平移的方式移动并且经由圆锥形压力表面与可枢转安装的棘爪相互作用。棘爪在内部具有锁定齿，其作为锁定元件可以在棘爪沿圆形运动路径枢转运动期间在锁定位置和解锁位置之间调节。在锁定位置，锁定齿以形状配合的方式接合到分布在驻车锁定轮的圆周上的多个闩锁切口之一中。驻车锁定轮可旋转结合地连接到机动车辆的传动系的轴，从而在棘爪的锁定位置或在锁定元件的锁定位置，防止传动系执行旋转运动，从而防止机动车辆滑走。相反，在棘爪的解锁位置(可通过致动器选择性地致动)，或者在锁定元件的相关释放位置，消除了这种形状配合接合，从而使传动系的部件可以自由旋转。
技术实现要素：
本发明基于的目的是提出一种具有尽可能简单设计的用于电动驱动的机动车辆(也称为电动车辆)的驻车锁定装置。
根据本发明，所述目的通过根据权利要求1的驻车锁定装置来实现。本发明的有利构造和有利改进将从从属权利要求、说明书或附图中得出，其中，在此描述或示出的特征可以单独地或以任何期望的彼此组合构成本发明的主题，除非上下文另外明确指出。
对于用于具有电驱动的机动车辆的驻车锁定装置，其包括以下：
-驻车锁定轮，具有在其圆周上分布的多个切口并且可旋转结合地连接到在机动车辆的电驱动和机动车辆的从动轮之间的传动系中的轴，
-锁定元件，其可沿着运动路径在锁定位置和释放位置之间移动，并且在锁定位置以形状配合的方式接合到驻车锁定轮的切口中，并以此阻止相对于驻车锁定轮可旋转结合的轴以及因此机动车辆的可操作地连接至所述轴的车轮的旋转运动，并且在释放位置不与驻车锁定轮的切口接合，从而释放相对于驻车锁定轮可旋转结合的轴以及机动车辆的可操作地连接至所述轴的车轮，以及
-驻车锁定致动器，用于沿其运动路径在锁定位置和释放位置之间调节锁定元件，
根据本发明规定，锁定元件的运动路径是直线的。
换句话说，这意味着锁定元件仅在锁定位置和释放位置之间以平移的方式移动。
在根据本发明的实施例中的主要优点是不需要驻车锁定棘爪。因此，除了特别简单的构造之外，根据本发明的驻车锁定装置还特别以紧凑的设计为特征，从而即使在有限的安装空间条件下也允许简单的容纳。
另一优点在于，在这种情况下，由于省去了弹簧加载的棘爪，所以驻车锁定致动器也可以具有特别简单的设计。
特别有利的是，锁定元件是棒或圆柱销，其安装在驻车锁定致动器的框架或壳体中并且可沿其纵向范围轴向移位。在此，销或棒可以直接或间接地安装，特别是通过紧固至其的杆。优选地，销或连接至后者的杆经由滑动轴承以轴向可移位的方式安装在驻车锁定致动器的壳体中。
优选地，驻车锁定致动器具有壳体，其特别是多部分设计的并且锁定元件以可轴向移位的方式安装在其中，其中至少在锁定位置，锁定元件的自由端从壳体突出并在壳体外部以形状配合的方式接合到驻车锁定轮的切口中。
根据一特别优选实施例提出，驻车锁定轮中的切口沿轴向方向形成，其中锁定元件安装成使得可平行于驻车锁定轮的旋转轴线移位，并且在锁定位置轴向接合到切口之一中。在这种情况下，轴向切口也可以形成为通孔。
根据一替代实施例提出，驻车锁定轮中的切口沿径向方向形成，其中锁定元件安装成使得可垂直于驻车锁定轮的旋转轴线移位，并且在锁定位置径向接合到切口之一中。在此，与在采用棘爪操作的常规驻车锁的情况下一样，切口以类似于带齿的齿轮的方式布置在驻车锁定轮的外圆周中。
优选地，驻车锁定致动器是机电致动器。
根据特别优选的实施例，在此提出，驻车锁定致动器包括呈螺线管形式的电磁体，螺线管具有与线圈相互作用的螺线管柱塞，其中螺线管柱塞固定地连接至锁定元件或者与其子区域形成锁定元件。因此，通过轴向固定线圈的通电或不通电，可以在锁定位置和释放位置之间调节锁定元件。
在此特别有利的是，驻车锁定执行器包括两个轴向相邻布置的螺线管，其分别具有一个线圈，或者换向螺线管，其作用在两个方向上并且具有两个轴向相邻定位的线圈。在本身已知的这种双作用螺线管中，两个线圈可以彼此分开地通电，以便以此方式在锁定位置和释放位置之间调节锁定元件。
为了确保锁定位置和释放位置，特别有利的是，设置有以形状配合和/或力配合的方式起作用的锁定装置，通过该锁定装置，锁定元件可以分别在这两个位置机械地固定，特别是以闩锁的方式。因此，仅短暂地需要螺线管的线圈的通电以用于调节锁定元件，而锁定元件被牢固机械地保持在这两个位置，在每种情况下，即使没有线圈的通电也是如此。
在此实现了锁定装置的特别简单的实施例，这些包括由压缩弹簧特别是弹簧加载的球加载的锁定主体，该锁定主体在锁定位置和释放位置分别以闩锁的方式接合到固定地连接至锁定元件的切口中，特别是接合到球形帽状或球形圆顶状凹部中。在此，压缩弹簧与螺线管匹配，从而可以采用线圈的通电克服由所述压缩弹簧施加的保持力。可替代地，锁定装置也可以包括附加电磁体，通过该附加电磁体在通电的情况下可以将用于释放锁定元件的弹簧加载的锁定主体调节到解锁位置中。
根据替代实施例，机电驻车锁定致动器包括电动机，其输出轴通过齿轮机构可操作地连接至锁定元件，其中齿轮机构用于将电动机的输出轴的旋转运动转换成锁定元件的轴向运动。替代于此，还可以使用电动机，代替旋转运动，其直接产生平移运动并由此形成线性驱动。
特别有利的是，形成为角度传感器的至少一个传感器布置成用于检测驻车锁定轮的位置。在这种情况下，在接合驻车锁之前，可以检测驻车锁定轮的切口之一是否位于锁定元件的前面，从而可以容易地将其调整到锁定位置，特别是在不与限制切口的驻车锁定轮的壁部分接触的情况下。如果传感器检测到驻车锁定轮的不同于该状态的位置，则可以首先通过驻车锁定装置的控制单元激活车辆的电动机，使得驻车锁定轮稍微旋转到所需位置，其中切口恰好指向锁定元件。
还有利的是，在驻车锁定装置中设置一个或两个传感器用于锁定元件的位置检测。通过这种位移传感器，可以向驻车锁定装置的控制单元指示锁定元件是处于锁定位置还是处于释放位置。
本发明还涉及一种具有电驱动的机动车辆，其包括上述类型的驻车锁定装置。在这种情况下，机动车辆可以是纯电动驱动的或者是混合动力驱动的，也就是说，除了电动机之外还具有内燃机。
附图说明
通过以下关于附图中示出的示例性实施例的描述，本发明的其他优点和特征将变得明显。在图中：
图1示出了根据本发明的驻车锁定装置的示意图，
图2示出了根据本发明的用于驻车锁定装置的机电驻车锁定致动器的透视图，其中锁定元件处于释放位置，
图3示出了图2中的驻车锁定致动器的剖视图，
图4示出了根据本发明的用于驻车锁定装置的机电驻车锁定致动器的透视图，其中锁定元件处于锁定位置，
图5示出了图4中的驻车锁定致动器的剖视图，以及
图6示出了不是根据本发明的驻车锁定装置的示意图。
具体实施方式
图1示出了驻车锁定装置10，其旨在安装在由电动机驱动的机动车辆中。驻车锁定装置10以本身已知的方式具有驻车锁定轮12，其旋转结合且轴向固定的方式布置在机动车辆的传动系中的轴14上。与常规实施例不同的是，驻车锁定轮12在其外圆周16和轴14之间具有多个切口18，这些切口在此由通孔形成并且在所述驻车锁定轮的圆周上均匀地分布。
为了形状配合地抓住传动系，驻车锁定装置10包括锁定元件20，其在此由销形成。锁定元件20安装在致动器壳体22(仅在图2至5中示出)中，该致动器壳体相对于机动车辆的底盘固定，从而可在所述锁定元件的纵向范围的方向上沿着直线运动路径24在锁定位置s(图1、4和5)和释放位置f(图2和3)之间以平移的方式调节。在锁定位置s，锁定元件20以形状配合的方式接合到驻车锁定轮12的切口18之一中，从而防止驻车锁定轮12和传动系中的可旋转结合地连接至其的轴14以及最终可操作旋转地连接至其的机动车辆的车轮旋转运动。在释放位置f，锁定元件20处于从驻车锁定轮12的切口18完全缩回的状态，从而所述锁定元件与所述切口脱离接合，并且驻车锁定轮20且因此机动车辆的可操作地连接至其的传动系和车轮也可自由旋转。
为了调节锁定元件20，还设置了电磁驻车锁定致动器26，其在此包括换向螺线管28，其具有两个轴向相邻布置的线圈30a和30b并且具有可移位地容纳在其中的螺线管柱塞32。两个线圈30a和30b布置成与锁定元件20的纵向范围平行(图1)或与之同轴(图2至5)，从而螺线管柱塞32可以与锁定元件20平行或同轴的直线方式来回移动。螺线管柱塞32固定地连接至锁定元件20，从而通过两个线圈30a或30b之一的选择性通电，螺线管柱塞32被拉入相应的线圈30a或30b，并且在该过程中，锁定元件20也沿其直线运动路径24相应地调节。线圈30a、30b的通电通过驻车锁定装置10的控制单元(在此未示出)实现。
在图2的示例性实施例中示出的驻车锁定致动器26包括致动器壳体22，其优选地由塑料注塑成型，并且可以通过紧固凸耳(这里未详细示出)以本身已知的方式例如通过螺钉紧固在机动车辆中。在其前侧(位于图3和5的左侧)，致动器壳体22被由金属制成的壳体盖34封闭。在壳体盖34上一体地形成有具有内管道的套环36，形成锁定元件的销20以轴向可移位的方式容纳在其中。为此，将销紧固到致动杆38的前端，该致动杆38通过两个滑动轴承40以轴向可移位的方式安装在致动器壳体22中。
同样在致动器壳体22中，换向螺线管28的两个线圈30a和30b分别容纳一个线圈架42中，线圈架就其本身而言分别容纳在一个磁体壳体44中，该磁体壳体在此是多部分的设计。换向螺线管28的由铁芯形成的螺线管柱塞32沿径向紧固在两个磁体壳体44内的致动杆38上。螺线管柱塞32轴向地位于两个滑动轴承40之间，该滑动轴承附接至两个磁体壳体44的内侧。
通过使位于图3和5右侧的后线圈30a通电，将螺线管柱塞32和致动杆38一起向右拉，直到螺线管柱塞抵靠着后滑动轴承40的肩部，该肩部形成轴向止动件。形成锁定元件的销16然后在释放位置f(图2和3)完全位于套环36的管道中。刮板46布置在套环36的前部，并且以其径向向内指向的唇缘支承在销16上。
相反，如果对位于图3和5左侧的前线圈30b通电，则将螺线管柱塞32和致动杆38一起向左拉，直到螺线管柱塞抵靠着前滑动轴承40的肩部，该肩部形成轴向止动件。这样，形成锁定元件的销16轴向突出于套环36(图4和5)，从而在锁定位置s用于阻挡传动系的所述销可以形状配合的方式接合到驻车锁定轮12的切口18中。
为了在线圈30a和30b不通电的情况下确保锁定位置s和释放位置f，设置有锁定装置48，其以形状配合和力配合的方式作用在套环36上。为此，由压缩弹簧50加载的球52容纳在横向孔中，并且在锁定位置s和释放位置f分别以闩锁的方式分别接合在销20的一个凹口54s或54f。
在致动器壳体22中还布置有两个磁作用位置传感器56s和56f，其响应于紧固在致动杆38上的位置磁体58。以这种方式，可以检测销16是处于锁定位置s还是处于释放位置f。
为了将换向螺线管28的线圈30a和30b以及两个位置传感器56连接到外部控制单元，驻车锁定致动器26具有集成到致动器壳体22中的公共电接口60，该接口布置在致动器壳体22的后区域中。
在图6所示的非根据本发明的实施例中，驻车锁定装置包括可枢转安装的棘爪62和驻车锁定轮12，该驻车锁定轮在外圆周侧上具有齿64。棘爪62具有锁定齿66，其形成锁定元件20，并且在锁定位置s以常规方式从外部接合到驻车锁定轮12的形成在齿64中的切口18中。在此，棘爪62被弹簧68预加载到锁定位置s中。为了将棘爪62以及因此也将锁定元件20调节到释放位置f中，将螺线管70布置为驻车锁定致动器。在其线圈72通电时，螺线管柱塞74被拉入线圈72，并且在此过程中，与之连接的棘爪62抵抗由弹簧68施加的预紧力而枢转成使得锁定齿66不再与驻车锁定轮12的齿64接合。
为了确保释放位置f，设置了附加电锁定磁体76作为锁定装置，其具有弹簧加载的螺线管柱塞78，其将螺线管70的螺线管柱塞74阻挡在其被拉入线圈72的位置。仅通过锁定磁体76的线圈80的通电，抵抗作用在其上的弹簧82的力，其螺线管柱塞78被拉入线圈80中，使得螺线管70的螺线管柱塞74被释放，且棘爪62由于弹簧68施加的预加载力而枢转回到锁定位置。