CN112105832A - 用于车辆传动系统的停车锁定系统 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆传动系统(12)的停车锁定系统(10)，包括传动系统齿轮(14)和齿轮锁定部(22)，该齿轮锁定部具有多个间隔开的齿轮锁定部齿(24)和对齐齿(38)。锁定齿轮从锁定位置至释放位置可轴向地移动。齿轮锁定部(22)也可切向运动布置并且通过偏置装置偏置在初始位置中。对齐齿的末端相对于齿轮锁定部齿(24)的末端切向地偏移，并且朝向齿轮(14)突出超过齿轮锁定部齿，使得始终保证齿轮锁定部齿(24)和齿轮齿(16)之间正确并且无冲击地啮合。

Description

用于车辆传动系统的停车锁定系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆传动系统的停车锁定系统。

背景技术

停车锁定系统用于在车辆停车且不使用时使车辆不动。这些系统锁定车辆的车轮使它们无法旋转，并且使车辆保持停住。对于手动变速器和自动变速器都是如此。在具有手动变速器的车辆中，发动机通过将变速器放置到驱动齿轮之一中，可以在停车时用于使车辆不动。但是即使如此，也希望辅助装置来使车辆不动。最常见的是手刹。

对于自动变速器，不可能使用发动机来使车辆不动。在具有自动变速器的车辆中，由于常用的流体联接(fluid coupling)的构造，在发动机和车轮之间没有直接固定的机械联接。同样，对于双离合器变速器，发动机与车轮之间没有直接的机械联接。在这两种情况下，停车锁定系统都是使车辆不动的方式。

停车锁定系统通常集成到变速器和/或其它车辆传动系统部件中，并且用于使车辆传动系统的可旋转部分不动和将之固定。为此，已知停车锁定系统联接至变速器自身的一部分(例如变速器齿轮)，或联接至另一齿轮(其为共同旋转而联接至变速器)。

这种已知系统的一个示例是US 3,990,541(US’541)。US’541公开了一种用于变速器的停车锁定机构，其中当车辆停车时，可枢转的闩锁可与车辆变速器中的齿轮啮合，因而将齿轮固定在不可旋转的位置中。可枢转的闩锁包括两个凸耳，所述两个凸耳间隔开的距离与供闩锁啮合以锁定来防止旋转的齿轮的齿的节距的一个或多个不同。以这种方式，该发明的机构可确保闩锁借助其两个凸耳之一将在需要时始终并且立即被设置在闩锁及固定位置，并且不需要将齿轮旋转到特定位置以实现描述的闩锁。

这种已知系统的另一个示例是US 2016/0097443 A1(US’443)。在US’443中，差速器壳能旋转地安装在传动系统部件壳体中。差速器壳设置有多个齿轮齿，这些齿轮齿围绕差速器壳周向地延伸，并且由驱动小齿轮啮合以使差速器壳在传动系统部件壳体内旋转。为了停车锁定功能，差速器壳设置有多个第一面齿。传动系统部件壳体设置有多个第一径向齿。环形锁定元件包括与第一径向齿啮合的多个第二径向齿。环形锁定元件还包括第二面齿，第二面齿在环形锁定元件的第一轴向位置中与第一面齿啮合，该第一轴向位置形成锁定位置。因此，差速器壳相对于传动系统部件壳体能旋转地锁定。环形锁定元件轴向可滑动地安装，并且可以滑动到第二轴向位置，在该第二轴向位置中，环形元件的第二面齿与第一面齿脱离，使得差速器壳在传动系统部件壳体内可旋转。

已知系统的解决方案存在其自身的问题。在US’541中，仅使用一个齿(凸耳)来啮合，由于接触表面较小，因此需要相当大的啮合力。US2016/0097443的问题在于，当第一面齿的顶部与第二面齿的顶部相对时，环形元件不能滑动到第一轴向位置中，并且因此不能实现锁定位置。只有在差速器壳旋转了一些之后，即在车辆经过一定的运动之后，才能使环形元件进入第一轴向位置中，以实现锁定功能，这在许多情况下可能导致冲击载荷和不希望的运动。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有改进的锁定机构的、用于车辆传动系统的停车锁定系统。

为此，本发明提供了根据权利要求1的用于车辆传动系统的停车锁定系统。

更具体地，根据本发明的停车锁定系统包括：齿轮，其联接至传动系统的可旋转构件，该齿轮包括多个周向地间隔开的齿轮齿，这些齿轮齿沿具有齿轮圆半径的齿轮齿圆对齐；齿轮锁定部，其包括多个间隔开的齿轮锁定部齿，其中，齿轮锁定部齿的末端以齿轮锁定部齿的节距间隔开。齿轮锁定部沿第一轴线可移动地布置，使得其可以朝向和远离齿轮移动。齿轮锁定部具有锁定位置，在该锁定位中，齿轮锁定部齿与齿轮齿啮合，因而阻止齿轮的旋转，并且齿轮锁定部具有释放位置，在该释放位置中，齿轮锁定部从齿轮脱离，因而使齿轮锁定部齿与齿轮齿脱开，从而使齿轮可旋转。齿轮锁定部沿圆形线的一部分可移动地布置，该圆形线具有半径，该半径基本等于齿轮圆半径。齿轮锁定部包括对齐齿，该对齐齿具有末端(齿尖)，该末端相对于齿轮锁定部的末端切向地偏移。对齐齿具有突出位置，其中对齐齿的末端朝向齿轮突出超过齿轮锁定部齿的末端(齿尖)。

齿轮锁定部可以沿着圆形线的一部分在两个方向上移动。

齿轮锁定部可以包括环形主体，并且齿轮锁定部齿可以沿整个圆间隔开。

停车锁定系统可以包括偏置装置，该偏置装置构造成用于将齿轮锁定部偏置在初始位置，并且允许齿轮锁定部沿着圆形线的一部分运动。

偏置装置可包括将齿轮锁定部推到初始位置中的至少一个偏置弹簧，其中，至少一个偏置弹簧允许齿轮锁定部在沿圆形线的一部分的方向上移动。

对齐齿能相对于齿轮锁定部齿在基本平行于第一轴线的方向上移动。

对齐齿可在对齐位置和突出位置之间移动，在对齐位置中，对齐齿的末端在齿轮锁定部齿的齿顶平面中与齿轮锁定部齿的末端对齐。

停车锁定系统还可包括对齐齿弹簧，该对齐齿弹簧将对齐齿推动到突出位置中。

对齐齿弹簧可以设置在齿轮锁定部中。

对齐齿可以有利地具有与齿轮锁定部齿的轮廓不同的轮廓。

此外，对齐齿可具有非对称轮廓。

停车锁定系统还可包括致动器组件，该致动器组件在被致动时把齿轮锁定部推动到锁定位置中。

致动器组件可以包括包括压块、自锁梯形心轴以及致动器，压块的外表面直接在齿轮锁定部的外表面上推动，致动器连接到自锁梯形心轴，并被构造成使自锁梯形心轴旋转。自锁梯形心轴可以与压块中的螺纹孔旋转地连接。当自锁梯形主轴在第一方向上旋转时，其将压块推向并且推到齿轮锁定部上，使得压块把齿轮锁定部从释放位置推动到锁定位置。当梯形心轴在与第一方向相反的方向上旋转时，其将压块拉动远离齿轮锁定部。

替代地或附加地，致动器组件可以包括至少一个拉簧，其在释放位置的方向上拉动齿轮锁定部。

至少一个拉簧还可以构成偏置装置，该偏置装置构造成用于将齿轮锁定部偏置在初始位置中，并且允许齿轮锁定部沿着圆形线的一部分运动。

齿轮锁定部齿可以倒圆和/或倒角。

齿轮锁定部可以安装在由齿轮锁定部壳体界定的齿轮锁定部腔室中。优选地，齿轮锁定部壳体可以与车辆的离合器或变速器壳体成一体。

齿轮锁定部沿着圆形线的一部分的运动可以由齿轮锁定部壳体的壁限制。

本发明还提供了一种车辆，其包括根据本发明的停车锁定系统。

当齿轮锁定部朝着齿轮移动时，齿轮锁定部齿和齿轮齿将啮合。本发明的一个优点是使用多个齿来啮合，不同于仅使用一个齿或凸耳，每个齿的旋转力或扭矩较小。仅当齿轮锁定部齿的末端在齿轮齿的末端之间的中部精确对齐时，齿轮锁定部才可以到达其锁定位置，而无需沿齿轮齿圆的切向方向的相对位移。当这种对齐不发生时，在锁定齿轮到达其锁定位置之前，齿轮锁定部齿和齿轮齿将啮合，并且由此迫使齿轮锁定部处于切向位置，在该切向位置齿轮锁定部的末端在齿轮齿的末端之间的中部精确地对齐。借助于可切向移动的齿轮锁定部，在啮合期间齿轮不必旋转。这具有的优点是车辆传动系统不旋转。因为齿轮可以停在任何给定的任意位置，所以齿轮锁定部齿和齿轮齿的末端彼此直接相对地对齐。在那种情况下，使齿轮锁定部沿着第一轴线从释放位置朝向齿轮移动将相当于将两组齿的末端推到彼此上。这种情况可能会阻止有效的停车锁定啮合。替代地，一组齿可以让位，导致齿轮和/或齿轮锁定部的之一或两者运动，并且因此导致齿轮锁定部朝向其锁定位置突然且快速地运动，伴随有产生的冲击载荷。对齐齿与可切向移动的齿轮锁定部的结合的存在可解决这种不希望的运动，并且可确保在所有情况下均有效的停车锁定啮合。

本发明将参照示例性实施例的附图进一步阐明。实施例可以彼此组合或可以彼此分开应用。

附图说明

图1示出了车辆传动系统的变速器的立体侧视图，其上安装有停车锁定系统的实施例；

图2示出了图1的变速器的俯视图；

图3是沿图2中所示的箭头A和A’的方向的图2的停车锁定系统的侧视立体图；

图4示出了沿线A-A’截取的停车锁定系统的剖视图；

图5示出了图4的剖视图的放大细节；以及

图6示出根据图3的实施例的停车锁定系统的仰视图，其中齿轮被去除；

图7示出了安装在齿轮上的根据本发明的齿轮锁定部和压块的示例的立体俯视图/侧视图；

图8示出了图7的齿轮锁定部、压块和齿轮的分解俯视/侧视图；

图9示出了图7的齿轮锁定部、压块和齿轮的分解仰视/侧视图。

具体实施方式

在本申请中，相似或对应的特征由相似或对应的附图标记表示。各种实施例的说明不限于附图中所示的示例，并且在详细说明和权利要求书中使用的附图标记不旨在限制实施例的说明而是包括在内，以通过参考图中所示的示例来阐明实施例。

一般而言，本发明涉及一种用于车辆传动系统12的停车锁定系统10，该停车锁定系统10包括：齿轮14，其被连接至传动系统12的可旋转构件，该齿轮包括多个周向间隔开的齿轮齿16，这些齿轮齿沿具有齿轮圆半径20的齿轮齿圆(teeth circle)18对齐；齿轮锁定部22，其包括多个间隔开的齿轮锁定部齿24，其中齿轮锁定部齿24的末端以齿轮锁定部的节距间隔开。齿轮锁定部22沿第一轴线26可移动地布置，使得其可以朝向和远离齿轮14移动。齿轮锁定部22具有锁定位置，在该锁定位置中，齿轮锁定部齿24与齿轮齿16啮合，因而阻止齿轮14的旋转，并且齿轮锁定部22具有释放位置，在该释放位置中，齿轮锁定部22从齿轮14脱离，因而使齿轮锁定部齿24与齿轮齿16脱开，从而使齿轮14可旋转。齿轮锁定部22沿圆形线30的一部分可移动地布置，该圆形线具有半径32，该半径基本等于齿轮圆半径20。齿轮锁定部22还包括对齐齿38，该对齐齿的末端相对于齿轮锁定部的齿末端(齿尖)切向地偏移。对齐齿38具有突出位置，其中对齐齿38的末端朝向齿轮14突出超过齿轮锁定部齿24的末端。显然，以上还覆盖了其中齿轮锁定部22包括多于一个对齐齿38的实施例。

当驾驶员停放车辆时，通常优选的是，直至驾驶员返回之前，车辆不移动。如果车辆例如在斜坡上，则重力将使车辆趋向于要移动，从而引起车轮旋转并且因此传动系统12也旋转。停车锁定系统10的目标是防止这种不期望的运动。停车锁定系统10借助于齿轮锁定部22与齿轮14的啮合来操作，或者更具体地，借助于齿轮锁定部齿24与齿轮齿16的啮合来操作。齿轮14是车辆传动系统12的一部分或者可以连接至传动系统。停车锁定系统10意指的传动系统部件可以是例如车辆的差速器组件或轴组件。换言之，齿轮14可以是例如车辆的差速器组件或轴组件的一部分或者可以连接至该处。但是，也可以使用车辆传动系统12的其他部件。

本发明的一个优点是使用多个齿来啮合，使得与仅使用一个齿或凸耳不同，每个齿的力或扭矩较小。当然，齿16、24的啮合应当优选地仅在车辆完全停住时才进行。只有这样，齿轮14才不会旋转。将齿轮锁定部齿24与仍然旋转的齿轮14的齿轮齿16啮合将冒着损坏停车锁定系统10或者甚至损坏车辆传动系统12的风险。

当齿轮锁定部22朝向齿轮14移动时，齿轮锁定部齿24和齿轮齿16将啮合。仅当齿轮锁定部齿24的末端在齿轮齿16的末端之间的中部精确地对齐时，齿轮锁定部22才可以到达其锁定位置，而无需沿齿轮齿圆18的切向方向的相对位移。当这种对齐不发生时(这将是经常的)，在齿轮锁定部22到达其锁定位置之前，齿轮锁定部齿24和齿轮齿16啮合，并且由此迫使齿轮锁定部22处于切向位置，其中齿轮锁定部22的末端在齿轮齿16的末端之间的中部精确地对齐。借助于可切向移动的齿轮锁定部22，齿轮14不必旋转。如果齿轮锁定部22不能切向移动，则齿轮锁定部齿24与齿轮齿16的啮合将导致齿轮14旋转。该旋转是不期望的，因为这将意味着车辆传动系统12的旋转和车辆的运动。

因为齿轮14可以停在任何给定的任意位置，这是齿轮锁定部齿24和齿轮齿16的末端直接相对于彼此对齐的一个机会。在那种情况下，使齿轮锁定部22沿第一轴线26从释放位置朝向齿轮16移动将相当于将两组齿16、24的末端推到彼此上，使啮合不稳定。这可以防止齿轮锁定部22到达其锁定位置，使得不能实现停车锁定。替代地，一组齿16、24可以让位，导致齿轮16和/或齿轮锁定部22的之一或两者运动，并且因此导致齿轮锁定部22朝向其锁定位置突然且快速地运动，伴随有产生的冲击载荷。这将是不受控制且不希望的运动，这可能潜在地对停车锁定系统10和车辆传动系统12造成损害。对齐齿38的存在抵消了这种不希望的运动。该对齐齿38朝向齿轮齿16突出超过齿轮锁定部齿24的末端。该突起可以是例如约1至5mm，优选地约2.25mm。

对齐齿38的工作如下。关于齿轮锁定部齿24相对于齿轮齿16的对齐存在三种可能性。

齿轮锁定部齿24相对于齿轮齿16的第一种可能的对齐是，齿轮锁定部齿24的末端与齿轮齿16之间的空间的中部对齐。在该对齐中，成组的齿16、24将啮合并且将不使用对齐齿24，也不需要使齿轮锁定部22沿圆形线30的部分移动。

齿轮锁定部齿24相对于齿轮齿16的第二种可能的对齐是，齿轮锁定部齿24的末端既不与齿轮齿16之间的空间的中部对齐，也不与齿轮齿16的末端直接相对对齐。在这种对齐中，齿轮锁定部齿24的末端将与齿轮齿16的侧面部啮合，其中，这种相互作用将沿圆形线30的一部分在切向方向上推动齿轮锁定部22。

齿轮锁定部齿24相对于齿轮齿16的第三种可能的对齐是，齿轮锁定部齿24的末端与齿轮齿16的末端直接相对地对齐。在该对齐中，由于对齐齿38的末端相对于齿轮锁定部齿24的末端切向地偏移，因此对齐齿38的末端将不与齿轮齿16之一的末端直接相对。在齿轮锁定部22和齿轮14啮合期间，突出的对齐齿38将与齿轮齿16的一个齿接触，随后其余的齿轮锁定部齿24将与齿轮齿16接触。齿轮齿16的齿的侧面部将沿圆形线30的一部分在切向方向上推动对齐齿38。这样一来，它还将沿圆形线30的一部分在该切向方向上推动齿轮锁定部22。因此，突出的对齐齿38与齿轮齿24之间的相互作用将使齿轮锁定部22运动，使得成组的齿16、24的末端将不再直接相对于彼此对齐。随后，齿轮锁定部齿24将与齿轮齿16啮合。齿轮锁定部齿24将与齿轮齿16的侧面部啮合，其中相互作用将沿切向方向进一步地推动齿轮锁定部22。齿轮锁定部22沿圆形线30的一部分的切向运动可以例如由其中可以安装齿轮锁定部22的齿轮锁定部腔室28的构造来引导。可切向移动的齿轮锁定部22和对齐齿38一起工作，以使齿轮锁定部22与齿轮14受控地啮合。对齐齿38将在其余的齿轮锁定部齿24与齿轮齿16啮合之前将齿轮锁定部22偏置在有利于啮合的位置。

上述发明具有若干优点。如前所述，一个优点是使用多个齿来啮合，使得与仅使用一个齿或凸耳相反，每个齿的旋转力或扭矩较小。另一个优点是，使用对齐齿允许齿轮锁定部22与齿轮14的受控啮合，而与齿轮14相对于齿轮锁定部22的位置无关。

在本发明的实施例中，齿轮锁定部22可沿圆形线30的一部分在两个方向上移动。

齿轮锁定部22的运动优选地在需要最小量的行程以达到齿轮锁定部齿24和齿轮齿16的所需对齐的方向。当齿轮锁定部齿24啮合齿轮齿16时，齿轮锁定部齿24将啮合齿轮齿16的侧面部。由于齿轮14相对于齿轮锁定部22的任意对齐，该啮合可以在齿轮齿16的一个侧面部或另一个侧面部上。这意味着，当齿轮锁定部齿24啮合在齿轮齿16的一个侧面部时，齿轮14可以沿一个方向推动齿轮锁定部22，或者当齿轮锁定部齿24啮合在齿轮齿16的另一个侧面部时，齿轮14沿另一个方向推动齿轮锁定部22。

在本发明的一个实施例中，齿轮锁定部22包括环形主体，并且齿轮锁定部齿24沿整个圆间隔开。

齿轮锁定部22可以包括部分圆形部分或整个圆形部分。齿轮锁定部22沿圆形线30的一部分的运动相当于使齿轮锁定部22沿圆形线30的一部分旋转。该旋转围绕轴线，轴线优选地与第一轴线26重合。图1至5的示例中示出了包括部分圆形部分的齿轮锁定部22的示例。图7至9的示例中示出了包括整个圆形部分的齿轮锁定部22的示例。

在本发明的一个实施例中，停车锁定系统10还包括偏置装置34，该偏置装置34构造成用于将齿轮锁定部22偏置在初始位置中，并且允许齿轮锁定部22沿圆形线30的一部分移动。

这些偏置装置34促使齿轮锁定部22位于初始位置中。但是，当齿轮锁定部齿24和齿轮齿16的啮合导致齿轮锁定部22运动时，偏置装置34将允许可切向移动的齿轮锁定部22在沿圆形线30的一部分的方向上运动。该运动可以沿圆形线30的一部分在两个方向上，优选地在从初始位置开始的，需要最小量的行程以达到齿轮锁定部齿24和齿轮齿16的所需对齐的方向。

在本发明的一个实施例中，偏置装置包括将齿轮锁定部22推到初始位置中的至少一个偏置弹簧34，其中，该至少一个偏置弹簧34允许齿轮锁定部22在沿圆形线30的一部分的方向上移动。

当偏置装置包括至少一个偏置弹簧34时，该至少一个偏置弹簧34在成组的齿16、24未啮合时将使得齿轮锁定部22对中在初始位置中。至少一个偏置弹簧34的弹簧常数必须足够小，以使得由于齿轮锁定部22相对于初始或搁置位置的偏移或偏置而导致的弹簧力小于齿轮14和随即联接的传动系统12的静旋转摩擦力。只有这样，齿轮14才会在啮合期间向侧方推动齿轮锁定部22。偏置弹簧34可以是例如板簧或螺旋弹簧。在图4中，板簧示出成与部分齿轮锁定部22结合，并且在图8中，示出了与整圆齿轮锁定部22组合的螺旋弹簧。但是这些组合不是限制性的，还可以使用具有整圆的齿轮锁定部22的板簧并且可以使用具有部分齿轮锁定部22的螺旋弹簧。

在本发明的一个实施例中，对齐齿38可相对于齿轮锁定部齿24在基本上平行于第一轴线26的方向上移动。对齐齿38可在对齐位置和突出位置之间移动，在对齐位置中，对齐齿38的末端在齿轮锁定部齿24的齿顶平面40中与齿轮锁定部齿22的末端对齐。

因为对齐齿38突出超过其他齿轮锁定部齿24，所以其可以构造成大于其他齿轮锁定部齿24。为了使得齿轮锁定部齿24和齿轮齿16之间能够良好啮合，必须考虑该额外的尺寸。例如，这可以通过使齿轮锁定部齿24的高度小于齿轮齿16之间的间隙的高度来实现，使得较大的对齐齿38也将装配在两个齿轮齿16之间的间隙中。另一种解决方案是使对齐齿38相对于齿轮锁定部齿24在基本平行于第一轴线26的方向上可移动。这样，在两组齿16、24啮合期间，对齐齿38的末端可以与齿顶平面40中的齿轮锁定部齿22上的末端对齐，因此，对齐齿38不具有任何要考虑的额外高度。

在本发明的另一实施例中，停车锁定系统10还可以包括对齐齿弹簧42，该对齐齿弹簧42将对齐齿38推动到突出位置中。对齐齿弹簧42可以设置在齿轮锁定部22中。

当齿轮锁定部22处于释放位置中时，对齐齿弹簧42把对齐齿38推动到突出位置中。在齿轮锁定部22与齿轮14啮合期间，齿轮14将抵抗对齐齿弹簧42的推动作用将突出的对齐齿38推动到对齐位置中。对齐齿弹簧42的弹簧常数应当仔细选择。该弹簧常数应当足够高，以使齿轮齿16在齿轮锁定部22与齿轮14啮合期间可沿直线30的一部分在切向方向上推动对齐齿38，并且因此推动整个齿轮锁定部22。另一方面，弹簧常数应当足够低，以使得在齿轮锁定部22与齿轮16啮合期间，对齐齿38将被向内推动，并且不会在齿轮16上施加不必要的力而导致齿轮16不希望的旋转。当使用至少一个偏置弹簧34作为偏置装置时，对齐齿弹簧42的弹簧常数和至少一个偏置弹簧34的弹簧常数将必需与锁定齿轮22的静态旋转摩擦相平衡。

在本发明的一个实施例中，对齐齿38的轮廓与其余的齿轮锁定部齿24的轮廓不同。这可以是例如非对称轮廓。

为了使对齐齿38的末端相对于齿轮锁定部齿的末端在切向方向上偏移，对齐齿38可以具有与齿轮锁定部齿24完全相同的构造，但是简单地是切向偏移。为了使对齐齿38的末端相对于齿轮锁定部齿的末端偏置，对齐齿38的另一种可能性是使对齐齿的轮廓与齿轮锁定部齿24的轮廓不同。这可以是例如非对称轮廓。以此方式，对齐齿38的任一侧上的间隙可以保持基本相同，使得与齿轮齿16的啮合不那么复杂。

在本发明的实施例中，停车锁定系统10还可以包括致动器组件46，该致动器组件在被致动时把齿轮锁定部22推动到锁定位置中。

在该实施例的进一步说明中，致动器组件46可以包括压块51、自锁梯形心轴48以及致动器50，压块的外表面直接在齿轮锁定部22的外表面上推动，致动器50连接到自锁梯形心轴48。致动器50可以构造成旋转自锁梯形心轴48。自锁梯形心轴48与压块51中的梯形螺纹孔旋转地连接。当自锁梯形心轴48在第一方向上旋转时，其将压块51推向并且推到齿轮锁定部22上，使得压块51把齿轮锁定部22从释放位置推动到锁定位置。当梯形心轴48在与第一方向相反的方向上旋转时，其将压块51拉离齿轮锁定部22。

压块51可以例如接合齿轮锁定部22的与齿轮锁定部齿24相对的外表面。在锁定位置中，压块51推动抵靠齿轮锁定部22。

通过使用自锁梯形心轴48，由压块51施加在心轴48上的轴向力将不会导致心轴旋转。这意味着致动器可以用于旋转心轴48，并且因此把压块51平移到期望的位置中，在压块51无需致动器50在心轴上施加力即可保持在该位置处。仅当致动器50旋转自锁梯形心轴48时，这将导致压块51在沿第一轴线26的方向上平移。

压块51在平行于圆形线30的方向上不可移动，而齿轮锁定部22沿圆形线30是可移动的。这意味着，当压块51在平行于圆形线30的方向上不可移动时，齿轮锁定部22需要在该方向上能够相对于压块51移动。例如，这可以通过将齿轮锁定部22布置成抵靠压块51滑动来完成。当然，这意味着偏置装置34将必须允许齿轮锁定部22相对于压块51滑动。这也意味着，偏置装置34必须足够坚固以在齿轮锁定部22还未到达锁定位置时克服齿轮锁定部22和压块51之间的摩擦。

当然，致动器组件46在车辆停住时仅必须将齿轮锁定部22推动到锁定位置中。只有这样，车辆传动系统12以及齿轮14才会停住不动，使得锁定齿轮零件齿24和齿轮齿16可以啮合，而不会冒着损坏停车锁定系统10的风险。这可以通过确保致动器仅使成组的齿16、24在车辆传动系统12的停住时啮合以电子方式实现。在配备有线控换挡系统(电子换档系统)的自动齿轮车辆中，由于传动系统的旋转已经被电子地测量并且知悉，因此这可以容易地实现。

在致动器组件的另一种设计中，它可以包括至少一个拉簧44，其在释放位置的方向上拉动齿轮锁定部22。

在该实施例中，齿轮锁定部22沿第一轴线26的运动通过拉簧44和致动器组件46的协作配合而成为可能。前者将齿轮锁定部22拉动到释放位置中，后者将齿轮锁定部22推动到锁定位置中。当然也可以设计致动器组件46，使得它也可以将齿轮锁定部22拉动到释放位置中，使拉簧44变得多余。

在本发明的一个实施例中，至少一个拉簧44还构成偏置装置，该偏置装置构造成用于将齿轮锁定部22偏置在初始位置中，并且允许齿轮锁定部22沿圆形线30的一部分移动。

将停车锁系统10的多个功能组合在单个部件中，这可提供简单且优雅的设计。较少的部件意味着停车锁定系统10将更容易且更便宜地制造。

在本发明的实施例中，齿轮锁定部齿24被倒圆和/或被倒角。

为了便于齿轮锁定部齿24与齿轮齿16之间的啮合，可以调整齿轮锁定部齿24的轮廓。当然，齿轮齿16也一样。

在本发明的一个实施例中，齿轮锁定部22可以安装在由齿轮锁定部壳体54界定的齿轮锁定部腔室28中。该齿轮锁定部壳体54可以与车辆的离合器或变速器壳体56成一体。

停车锁定系统10可以被实现成如下装置，即，具有其自己的齿轮锁定部壳体54。随后，该壳体可以安装在靠近车辆传动系统12的任何合适的位置上，以使齿轮锁定部22可以与齿轮14啮合。停车锁定系统10也可被实现成如下装置，即，不具有其自己的分离的齿轮锁定部壳体54，而是被放置在车辆的离合器或变速器壳体56内并且成为其一部分。

在本发明的该实施例的进一步阐述中，齿轮锁定部22沿圆形线30的一部分的运动可以由齿轮锁定部壳体54的壁限制。

当齿轮锁定部22和齿轮14啮合时，齿轮锁定部22阻止齿轮14运动。在该实施例中，齿轮锁定部22的运动由齿轮锁定部壳体54的壁来界定。这意味着齿轮14可以使齿轮锁定部22移动，直到齿轮锁定部22撞击齿轮锁定部壳体54的壁为止。进一步移动则是不可能的。

在图7至9的示例中示出了防止齿轮锁定部22运动的另一种选择。在那里，齿轮锁定部22设有凸轮(凸方部)58，凸轮各自定位在压块51中的关联的凸轮腔室60中。在该示例中，螺旋偏置弹簧34与凸轮58和凸轮腔室60的侧壁接合。

本发明的另一方面提供了一种车辆，其包括根据本发明的停车锁定系统10。

上面描述的各种实施例可以彼此独立地使用，并且可以以各种方式彼此组合。在详细说明和权利要求中使用的附图标记不限制实施例的说明，也不限制权利要求。附图标记仅用于阐明。

图例

10– 停车锁定系统

12– 车辆传动系统

14– 齿轮

16– 齿轮齿

18– 齿轮齿圆

20– 齿轮圆半径

22– 齿轮锁定部

24– 齿轮锁定部齿

26– 第一轴线

28– 齿轮锁定部腔室

30– 圆形线

32– (圆形线的)半径

34– 偏置装置

38– 对齐齿

40– (齿轮锁定部齿的)齿顶平面

42– 对齐齿弹簧

44– 拉簧

46– 致动器组件

48–自锁梯形心轴

50– 致动器

51– 压块

54– 齿轮锁定部壳体

56– 变速器壳体；

58– 凸轮

60– 凸轮腔室

Claims (21)

1.一种用于车辆传动系统(12)的停车锁定系统(10)，包括：

-齿轮(14)，所述齿轮(14)联接至传动系统(12)的可旋转构件，所述齿轮包括多个周向地间隔开的齿轮齿(16)，所述齿轮齿(16)沿具有齿轮圆半径(20)的齿轮齿圆(18)对齐；以及

-齿轮锁定部(22)，所述齿轮锁定部(22)包括多个间隔开的齿轮锁定部齿(24)，其中，所述齿轮锁定部齿(24)的末端以齿轮锁定部齿的节距间隔开，

其中，所述齿轮锁定部(22)沿第一轴线(26)能移动地布置，使得能朝向和远离所述齿轮(14)移动，

其中，所述齿轮锁定部(22)具有锁定位置，在所述锁定位置中，所述齿轮锁定部齿(24)与所述齿轮齿(16)啮合，使得阻止所述齿轮(14)的旋转，

其中，所述齿轮锁定部(22)具有释放位置，在所述释放位置中，所述齿轮锁定部(22)从所述齿轮(14)移开，使得所述齿轮锁定部齿(24)从所述齿轮齿(16)脱开，这样所述齿轮(14)能旋转，

其中，所述齿轮锁定部(22)能沿具有半径(32)的圆形线(30)的一部分可移动地布置，所述半径(32)基本上等于所述齿轮圆半径(20)，

其中，所述齿轮锁定部(22)还包括对齐齿(38)，所述对齐齿(38)的末端相对于所述齿轮锁定部齿的末端切向地偏移，并且

其中，所述对齐齿(38)具有突出位置，其中，所述对齐齿(38)的末端朝向所述齿轮(14)的突出超过所述齿轮锁定部齿(24)的末端。

2.根据权利要求1所述的停车锁定系统，其特征在于，所述齿轮锁定部(22)能沿所述圆形线(30)的一部分在两个方向上移动。

3.根据权利要求1或2所述的停车锁定系统，其特征在于，所述齿轮锁定部(22)包括环形主体，并且其中，所述齿轮锁定部齿(24)沿整个圆间隔开。

4.根据前述权利要求中任一项所述的停车锁定系统，其特征在于，还包括偏置装置(34)，所述偏置装置(34)构造成用于将所述齿轮锁定部(22)偏置在初始位置中，并且允许所述齿轮锁定部(22)沿所述圆形线(30)的一部分移动。

5.根据权利要求4所述的停车锁定系统，其特征在于，所述偏置装置(34)包括将所述齿轮锁定部(22)推到所述初始位置中的至少一个偏置弹簧(34)，并且其中，所述至少一个偏置弹簧(34)允许齿轮锁定部(22)在沿所述圆形线(30)的一部分的方向上移动。

6.所述对齐齿(38)相对于所述齿轮锁定部齿(24)在基本平行于所述第一轴线(26)的方向上能移动。

7.根据权利要求6所述的停车锁定系统，其特征在于，所述对齐齿(38)能在对齐位置和突出位置之间移动，在所述对齐位置中，所述对齐齿(38)的末端在所述齿轮锁定部齿(24)的齿顶平面(40)中与所述齿轮锁定部齿(22)的末端对齐。

8.根据权利要求7所述的停车锁定系统，其特征在于，所述停车锁定系统(10)还包括对齐齿弹簧(42)，所述对齐齿弹簧将所述对齐齿(38)推动到所述突出位置中。

9.根据权利要求8所述的停车锁定系统，其特征在于，所述对齐齿弹簧(42)设置在所述齿轮锁定部(22)中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的停车锁定系统，其特征在于，所述对齐齿(38)的轮廓与所述齿轮锁定部齿(24)的轮廓不同。

11.根据前述权利要求中任一项所述的停车锁定系统，其特征在于，所述对齐齿(38)具有非对称轮廓。

12.根据前述权利要求中任一项所述的停车锁定系统，其特征在于，还包括：

-致动器组件(46)，所述致动器组件(46)在被致动时将所述齿轮锁定部(22)推动到所述锁定位置中。

13.根据权利要求12所述的停车锁定系统，其特征在于，所述致动器组件(46)包括：

-压块(51)，所述压块(51)的外表面直接在所述齿轮锁定部(22)的外表面上推动；

-自锁梯形心轴(48)；

-致动器(50)，所述致动器(50)连接至所述自锁梯形心轴(48)，并且被构造成使所述自锁梯形心轴(48)旋转；

其中，所述自锁梯形心轴(48)与所述压块(51)中的梯形螺纹孔旋转地连接，

其中，旋转的所述自锁梯形心轴(48)在第一方向上将所述压块(51)推向所述齿轮锁定部(22)并且推到所述齿轮锁定部(22)上，使得所述压块(51)把所述齿轮锁定部(22)从所述释放位置推动到所述锁定位置，以及

其中，在与所述第一方向相反的方向上旋转的所述梯形心轴(48)将所述压块(51)拉离所述齿轮锁定部(22)。

14.根据权利要求12或13所述的停车锁定系统，其特征在于，所述致动器组件包括：

-至少一个拉簧(44)，所述至少一个拉簧(44)在所述释放位置的方向上拉动齿轮锁定部(22)。

15.根据权利要求14并且至少从属于权利要求4所述的停车锁定系统，其特征在于，所述至少一个拉簧(44)还构成所述偏置装置，所述偏置装置构造成用于将所述齿轮锁定部(22)偏置在初始位置中，并且允许所述齿轮锁定部(22)沿所述圆形线(30)的一部分运动。

16.根据前述权利要求中任一项所述的停车锁定系统，其特征在于，所述齿轮锁定部齿(24)被倒圆。

17.根据前述权利要求中任一项所述的停车锁定系统，其特征在于，所述齿轮锁定部齿(24)被倒角。

18.根据前述权利要求中任一项所述的停车锁定系统，其特征在于，所述齿轮锁定部(22)安装在由齿轮锁定部壳体(54)界定的齿轮锁定部腔室(28)中。

19.根据权利要求18所述的停车锁定系统，其特征在于，所述齿轮锁定部(22)沿所述圆形线(30)的所述一部分的运动由所述齿轮锁定部壳体(54)的壁限制。

20.根据权利要求18或19所述的停车锁定系统，其特征在于，所述齿轮锁定部壳体(54)与车辆的离合器或变速器壳体(56)成一体。

21.一种车辆，包括根据前述权利要求中任一项所述的停车锁定系统(10)。

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