專利名稱：一種汽車變速器p擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車變速器駐車機(jī)構(gòu)，特別是一種適用于在坡道上停車時(shí)防止汽車意外移動的汽車駐車系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車?？吭谡Ｆ铰飞蠒r(shí)，駕駛員只需拉上手剎就能對整車起到制動作用；然而， 如果汽車停靠在較陡的坡道上時(shí)，僅靠手剎就不能完全起作用了，可能會出現(xiàn)移動的現(xiàn)象。 普通的手動變速器可以通過掛入擋位保證車輛不致滑動，但是對于自動變速器或者由電機(jī)驅(qū)動的變速器，就必須采取措施來防止意外情況的發(fā)生，所以需要駐車機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對車輪制動。駐車機(jī)構(gòu)是防止車輛滑行的一種安全裝置，它作用于汽車變速器，將變速器的傳動軸鎖死，使汽車可靠而無時(shí)間限制地停駐在一定位置甚至是斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步。因此，駐車機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于自動變速器以及由電機(jī)驅(qū)動的變速器中。目前，在已經(jīng)運(yùn)用的汽車變速器駐車機(jī)構(gòu)中，存在以下問題駐車電機(jī)轉(zhuǎn)速一般較高，不能直接將動力傳遞給駐車凸輪，所以需要在駐車凸輪與電機(jī)之間布置一個微小減速器，這就使得駐車電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高、控制難度大；有些則采用凸輪結(jié)構(gòu)來驅(qū)動駐車棘爪，存在安裝定位困難、駐車不可靠等問題；另外，多數(shù)駐車機(jī)構(gòu)的駐車棘輪都是安裝在差速器半軸上，駐車機(jī)構(gòu)受到的阻力矩較大，使得駐車機(jī)構(gòu)在強(qiáng)度方面要求較高等。綜上所述，現(xiàn)有的駐車機(jī)構(gòu)存在強(qiáng)度要求高，安裝定位困難，控制難度大、駐車電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高等不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有駐車機(jī)構(gòu)的不足，實(shí)用新型了一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡明、使用方便、制動效果好，能增加汽車駐車的可靠性，適宜大規(guī)模推廣使用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)及控制方式如下本實(shí)用新型所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括設(shè)在變速器箱體外面的駐車電機(jī)、設(shè)在變速器箱體內(nèi)的蝸輪組件、齒條組件、駐車棘輪和駐車棘爪，其特征是所述齒條組件由齒條軸和依次設(shè)在齒條軸光桿部分上的駐車凸輪限位套、駐車凸輪和駐車彈簧組成，駐車彈簧的一端與齒條軸中部的臺階緊靠、另一端與駐車凸輪緊靠；所述蝸輪組件由設(shè)在蝸輪軸上的蝸輪和齒輪組成，蝸輪軸的一端伸出變速器箱體并與P擋傳感器連接，該P(yáng)擋傳感器與擋位控制器電連接，P擋傳感器通過檢測蝸輪組件旋轉(zhuǎn)角度來判斷駐車凸輪位置，并將電壓信號傳遞給擋位控制器，擋位控制器通過接收P擋傳感器輸出的電壓信號來判斷駐車凸輪位置，從而決定何時(shí)對駐車電機(jī)發(fā)出工作信號，以此實(shí)現(xiàn)對P擋的控制；蝸輪組件的齒輪與齒條組件的齒條軸上的齒條部分嚙合；駐車電機(jī)的輸出端與一蝸桿連接，該蝸桿與蝸輪組件上的蝸輪嚙合；[0010]所述齒條組件的駐車凸輪與駐車棘爪的一端緊靠，駐車棘爪另一端的棘齒與配合連接在變速器輸入軸上的駐車棘輪外圓周上的齒槽對應(yīng)配合。所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其所述的駐車棘爪通過駐車棘爪銷與變速器箱體連接的，并置于變速器箱體內(nèi)，駐車棘爪銷兩端與箱體上的銷孔配合；在棘爪銷上套有一駐車棘爪回位彈簧，該駐車棘爪回位彈簧一端定位連接在駐車棘爪上、另一端定位連接在變速器箱體的圓柱孔中。所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其所述的駐車電機(jī)是直流有刷永磁電機(jī)。 可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。通過控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)拉索式駐車機(jī)構(gòu)的功能，從而有效避免出現(xiàn)誤操作后(車未靜止即掛P擋)損壞變速箱或減少變速箱壽命的可能。所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其所述P擋傳感器為角位移傳感器。所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其所述駐車彈簧為圓柱螺旋彈簧。所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其所述駐車棘爪回位彈簧為扭轉(zhuǎn)彈簧，安裝在駐車棘爪銷上，用于在退出P擋時(shí)駐車棘爪回位，同時(shí)也可防止駐車棘爪在未掛P擋時(shí)自由轉(zhuǎn)動，撞擊變速器內(nèi)部的齒輪或者箱體內(nèi)壁。本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)由于駐車電機(jī)、P擋傳感器及擋位控制器均在變速器箱體外，其他機(jī)械構(gòu)件在變速器箱體內(nèi)，所以，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、整體性能好， 提高了汽車駐車的可靠性高；并且易于制造和控制，產(chǎn)生成本低，可大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

圖1為本實(shí)用新型的示意圖(圖中省略了變速器箱體、變速器輸入軸和擋位控制器)；圖2為圖1所示汽車的駐車機(jī)構(gòu)從另一角度的示意圖；圖3為齒條軸的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。參見圖1、圖2和圖3所示的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括設(shè)在變速器箱體外面的駐車電機(jī)13、設(shè)在變速器箱體內(nèi)的蝸輪組件、齒條組件、駐車棘輪1和駐車棘爪2 ；所述齒條組件由齒條軸8和依次設(shè)在齒條軸光桿部分上的駐車凸輪限位套5、駐車凸輪6和駐車彈簧7組成，駐車彈簧7的一端與齒條軸中部的臺階緊靠、另一端與駐車凸輪緊靠；所述蝸輪組件由設(shè)在蝸輪軸上的蝸輪10和齒輪9組成，蝸輪軸的一端伸出變速器箱體并與P擋傳感器11連接，該P(yáng)擋傳感器與擋位控制器電連接；P擋傳感器通過檢測蝸輪組件旋轉(zhuǎn)角度來判斷駐車凸輪位置，并將電壓信號傳遞給擋位控制器，擋位控制器通過接收P擋傳感器輸出的電壓信號來判斷駐車凸輪位置，從而決定何時(shí)對駐車電機(jī)發(fā)出工作信號，以此實(shí)現(xiàn)對P擋的控制；蝸輪組件的齒輪9與齒條組件的齒條軸8上的齒條部分嚙合； 駐車電機(jī)13的輸出端與一蝸桿12連接，該蝸桿與蝸輪組件上的蝸輪10嚙合；所述齒條組件的駐車凸輪6與駐車棘爪2的一端緊靠，駐車棘爪另一端的棘齒與配合連接在變速器輸入軸上的駐車棘輪1外圓周上的齒槽對應(yīng)配合。[0025]進(jìn)一步，所述的駐車棘爪2通過駐車棘爪銷4與變速器箱體連接的，并置于變速器箱體內(nèi)，駐車棘爪銷4兩端與箱體上的銷孔配合；在棘爪銷4上套有一駐車棘爪回位彈簧 3，該駐車棘爪回位彈簧一端定位連接在駐車棘爪2上、另一端定位連接在變速器箱體的圓柱孔中。當(dāng)駕駛員將擋位掛入P擋后，駐車電機(jī)工作，齒條組件向前運(yùn)動，駐車凸輪擠壓駐車棘爪旋轉(zhuǎn)，駐車棘爪上的棘齒進(jìn)入駐車棘輪的齒槽內(nèi)，此時(shí)駐車棘爪回位彈簧被扭轉(zhuǎn)變形；當(dāng)駕駛員將擋位退出P擋時(shí)，駐車電機(jī)反轉(zhuǎn)，駐車凸輪脫離駐車棘爪，駐車棘爪在駐車棘爪回位彈簧的作用下脫離與駐車棘輪的嚙合。進(jìn)一步，所述的駐車電機(jī)13是直流有刷永磁電機(jī)。可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。通過控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)拉索式駐車機(jī)構(gòu)的功能，從而有效避免出現(xiàn)誤操作后(車未靜止即掛P擋)損壞變速箱或減少變速箱壽命的可能。進(jìn)一步，所述P擋傳感器11為霍爾式角位移傳感器。進(jìn)一步，所述駐車彈簧7為圓柱螺旋彈簧。安裝在齒條組件上后駐車彈簧有一定的預(yù)緊力，當(dāng)掛P擋時(shí)，若駐車棘爪未卡入駐車棘輪的齒槽中，駐車凸輪不能前進(jìn)，而電機(jī)將繼續(xù)工作，齒條軸將繼續(xù)向前移動，此時(shí)駐車彈簧在原有預(yù)緊力的基礎(chǔ)上進(jìn)一步壓縮。當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，駐車棘爪在駐車彈簧的作用下滑入駐車棘輪齒槽內(nèi)，掛入P擋，實(shí)現(xiàn)鎖止功能。如此設(shè)計(jì)，避免了延緩駐車時(shí)電機(jī)或其他零部件的損壞。進(jìn)一步，所述駐車棘爪回位彈簧3為扭轉(zhuǎn)彈簧，安裝在駐車棘爪銷上，用于在退出 P擋時(shí)駐車棘爪回位，同時(shí)也可防止駐車棘爪在未掛P擋時(shí)自由轉(zhuǎn)動，撞擊變速器內(nèi)部的齒輪或者箱體內(nèi)壁。本實(shí)用新型是鎖止汽車變速器的輸入軸，將駐車棘輪安裝在汽車變速器的輸入軸上，駐車電機(jī)經(jīng)過蝸輪蝸桿減速，之后齒輪和齒條將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為駐車凸輪的直線運(yùn)動， 進(jìn)而推動駐車棘爪進(jìn)入或退出駐車棘輪，從而實(shí)現(xiàn)P擋的駐車功能。駐車機(jī)構(gòu)工作原理如下(1)立即駐車；當(dāng)擋位掛入P擋后，駐車機(jī)構(gòu)中的駐車棘爪2不經(jīng)停滯的直接落入駐車棘輪1的齒槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)駐車功能稱之為立即駐車。當(dāng)汽車停穩(wěn)后，將擋位掛入P擋，擋位控制器控制駐車電機(jī)13起動，駐車電機(jī)13 帶動蝸桿12旋轉(zhuǎn)，蝸桿12旋轉(zhuǎn)帶動蝸輪10旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，之后齒輪9和齒條軸8將蝸輪10的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動。駐車彈簧7推動駐車凸輪6向前運(yùn)動，駐車凸輪6對駐車棘爪2 進(jìn)行擠壓，使得駐車棘爪2繞駐車棘爪銷4旋轉(zhuǎn)，駐車棘爪2進(jìn)入駐車棘輪1的齒槽內(nèi)。當(dāng)蝸輪組件上的P擋傳感器11檢測到蝸輪轉(zhuǎn)過的角度，將其信號傳遞給擋位控制器，擋位控制器發(fā)出控制指令，使駐車電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。駐車棘爪旋轉(zhuǎn)使駐車棘爪回位彈簧3扭轉(zhuǎn)變形。 當(dāng)車在斜坡上由于重力或其他外力作用時(shí)，車輪會自然緩慢的滾動，駐車棘輪1轉(zhuǎn)動與駐車棘爪2相接觸，當(dāng)駐車棘爪2對駐車棘輪1產(chǎn)生的反向力矩與轎車行進(jìn)過程中車輪的轉(zhuǎn)動力矩相平衡時(shí)，車輪經(jīng)過瞬間的減速后停止運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)對輸入軸的鎖止，完成駐車動作。(2)延緩駐車；當(dāng)擋位掛入P擋后，駐車棘爪2先停止在駐車棘輪1的齒頂部位一段時(shí)間后才落入駐車棘輪1的齒槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)駐車功能稱之為延緩駐車。當(dāng)汽車停穩(wěn)后，將擋位掛入P擋，擋位控制器控制駐車電機(jī)13起動，駐車電機(jī)13帶動蝸桿12旋轉(zhuǎn)，蝸桿12旋轉(zhuǎn)帶動蝸輪組件的蝸輪10旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，之后齒輪9和齒條軸8 將蝸輪10的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動。駐車彈簧7推動駐車凸輪6向前運(yùn)動，駐車凸輪6 對駐車棘爪2進(jìn)行擠壓，使得駐車棘爪2繞駐車棘爪銷4旋轉(zhuǎn)，當(dāng)駐車棘爪2碰到駐車棘輪 1齒頂時(shí)停止運(yùn)動。而與此同時(shí)齒條8繼續(xù)前進(jìn)，壓縮駐車彈簧7，直至P擋傳感器11檢測到蝸輪組件轉(zhuǎn)動到特定的角度，將信號傳遞給擋位控制器，擋位控制器發(fā)出控制指令，使駐車電機(jī)立即停止轉(zhuǎn)動。當(dāng)車在斜坡上由于重力或其他外力作用時(shí)，車輪會自然緩慢的滾動， 駐車棘輪1齒頂轉(zhuǎn)離駐車棘爪2時(shí)，駐車棘爪2受駐車凸輪6的擠壓，使得其進(jìn)入駐車棘輪 1的棘槽內(nèi)。當(dāng)駐車棘爪2對駐車棘輪1產(chǎn)生的反向力矩與轎車行進(jìn)過程中車輪的轉(zhuǎn)動力矩相平衡時(shí)，車輪經(jīng)過瞬間的減速停止運(yùn)動，駐車動作完成，實(shí)現(xiàn)駐車功能。(3)退出 P 擋；汽車在啟動前，將擋位退出P擋。擋位控制器控制駐車電機(jī)13反轉(zhuǎn)，此時(shí)齒條組件后退，駐車棘爪2在駐車棘爪回位彈簧3的作用下繞駐車棘爪銷4旋轉(zhuǎn)，駐車棘爪2從駐車棘輪1槽內(nèi)退出。當(dāng)P擋傳感器11檢測到蝸輪轉(zhuǎn)動到特定的角度，將信號傳遞給擋位控制器，擋位控制器控制駐車電機(jī)13停止轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)退出駐車功能。
權(quán)利要求1.一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括設(shè)在變速器箱體外面的駐車電機(jī)(13)、設(shè)在變速器箱體內(nèi)的蝸輪組件、齒條組件、駐車棘輪(1)和駐車棘爪(2)，其特征是所述齒條組件由齒條軸(8)和依次設(shè)在齒條軸光桿部分上的駐車凸輪限位套(5)、駐車凸輪(6)和駐車彈簧(7)組成，駐車彈簧(7)的一端與齒條軸中部的臺階緊靠、另一端與駐車凸輪緊靠；所述蝸輪組件由設(shè)在蝸輪軸上的蝸輪(10)和齒輪(9)組成，蝸輪軸的一端伸出變速器箱體并與P擋傳感器(11)連接，該P(yáng)擋傳感器(11)與擋位控制器電連接，蝸輪組件的齒輪 (9)與齒條組件的齒條軸(8)上的齒條部分嚙合；駐車電機(jī)(13)的輸出端與一蝸桿(12)連接，該蝸桿與蝸輪組件上的蝸輪(10)嚙合；所述齒條組件的駐車凸輪(6)與駐車棘爪(2)的一端緊靠，駐車棘爪另一端的棘齒與配合連接在變速器輸入軸上的駐車棘輪(1)外圓周上的齒槽對應(yīng)配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述的駐車棘爪 (2)通過駐車棘爪銷(4)與變速器箱體連接的，并置于變速器箱體內(nèi)，駐車棘爪銷(4)兩端與箱體上的銷孔配合；在棘爪銷(4)上套有一駐車棘爪回位彈簧(3)，該駐車棘爪回位彈簧一端定位連接在駐車棘爪(2)上、另一端定位連接在變速器箱體的圓柱孔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述的駐車電機(jī)(13)是直流有刷永磁電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述P擋傳感器(11)為角位移傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述駐車彈簧(7)為圓柱螺旋彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述駐車棘爪回位彈簧(3)為扭轉(zhuǎn)彈簧。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種汽車變速器P擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括設(shè)在變速器箱體外面的駐車電機(jī)、設(shè)在變速器箱體內(nèi)的蝸輪組件、齒條組件、駐車棘輪和駐車棘爪等；齒條組件由齒條軸、駐車凸輪限位套、駐車凸輪和駐車彈簧組成；蝸輪組件由設(shè)在蝸輪軸上的蝸輪和齒輪組成，蝸輪軸的一端伸出變速器箱體并與P擋傳感器連接；蝸輪組件的齒輪與齒條組件的齒條軸上的齒條部分嚙合；駐車電機(jī)的輸出端與一蝸桿連接，該蝸桿與蝸輪組件上的蝸輪嚙合；駐車凸輪與駐車棘爪的一端緊靠，駐車棘爪另一端的棘齒與配合連接在變速器輸入軸上的駐車棘輪上的齒槽對應(yīng)配合。本實(shí)用新型的有益效果結(jié)構(gòu)簡單緊湊、整體性能好，提高了汽車駐車的可靠性高；并且易于制造和控制，產(chǎn)生成本低。
文檔編號F16H59/50GK202065461SQ201120174470
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者嚴(yán)皓, 周朝東, 汪訓(xùn)定, 胡松, 金良寬, 陳嗣國, 陳四奇 申請人:重慶青山工業(yè)有限責(zé)任公司