(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201820889262.1
(22)申请日 2018.06.08
(73)专利权人 中国第一汽车股份有限公司
地址 130011 吉林省长春市西新经济技术
开发区东风大街2259号
(72)发明人 白秀超 周志红 刘君祺 姜德政
付超 贾明博 朱伟 刘彦超
李纯洁 周邦羽
(74)专利代理机构 长春吉大专利代理有限责任
公司 22201
代理人 牟风平
(51)Int.Cl.
F16H 63/34(2006.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
一种新型的变速器驻车凸轮机构，它包括驻
(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，驻车凸轮总成
(1)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
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，同时具有结构简单，安装方便，
成本低廉和工作可靠的特点。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 208845705 U 2019.05.10
C N 208845705
U
1.一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，其特征为：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)。
2.根据权利要求1所述的一种新型的变速器驻车凸轮机构，其特征为：所述的定位弹簧销(6)上的滚球(601)同扇形板(102)凹槽配合。
3.根据权利要求1所述的一种新型的变速器驻车凸轮机构，其特征为：所述的钢被复合衬套(7)内部有PTFE涂层。
4.根据权利要求1所述的一种新型的变速器驻车凸轮机构，其特征为：所述的驻车棘爪凹槽(201c)的底面(201a)设计成弧形，并与驻车轴(105)同心。
5.根据权利要求1所述的一种新型的变速器驻车凸轮机构，其特征为：所述的驻车棘爪回位扭簧(4)的回位扭矩是驻车棘爪(201)重力的6～7倍。
权 利 要 求 书1/1页CN 208845705 U
一种新型的变速器驻车凸轮机构
技术领域
[0001]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
[0002]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。
[0003]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。[0004]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
《CN201120089293.7》(一种电动汽车的驻车机构)采用重增加的情况下摘挡力将急剧增大；
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。
发明内容
[0005]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。[0006]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；
[0007]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。
[0008]进一步的所述的驻车轴105和扇形板102焊接在一起；
[0009]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；
[0010]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。
[0011]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
[0012]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0013]图2为P挡状态下本实用新型各部件的位置示意图；
[0014]图3为摘P挡过程中本实用新型各部件的位置示意图；
[0015]图4为非P挡状态下本实用新型各部件的位置示意图；
[0016]图5为本实用新型驻车棘爪总成的结构示意图。
[0017]图6为本实用新型驻车棘爪总成的侧视结构示意图。
[0018]图7为本实用新型驻车凸轮总成的结构示意图。
[0019]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
[0020]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。
[0021]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10
5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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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
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