[0001] 本发明涉及一种驻车机构，具体涉及一种自动变速器电子驻车机构。

[0002] 随着汽车市场的发展，自动变速器在变速器市场的占比不断提高。自动变速器安全性是自动档汽车需要考虑的重要因素。驻车机构的作用是在车辆静止时将传动系统锁死以确保停车安全，是自动变速器汽车必备的重要装置，其性能优劣直接关系到车主生命、财产的安全。现在市场上大多采用的驻车机构为手动驻车机构，手动驻车机构通常由手动驻车机构中复杂的传动机构将手刹的运动传递给驻车棘爪，驻车力在传递过程中出现机械损失，驾驶员需要使用较大力气拉动手刹完成驻车动作。另一方面，会因车辆上坡、下坡、平路等路况的不同而影响换档手柄驻车力从而影响驾驶人员挂入或退出驻车档的舒适度；另外，如果要使换档力使其大小适中，还需要增加设计一些零件或结构来调节换档力。由于手动驻车机构中各种零部件和结构的布置会影响手柄、变速器和车辆的整体结构布置，导致驻车机构设计和布置时不够灵活。

[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种自动变速器电子驻车机构，它占用空间少、结构紧凑，便于驻车机构设计和布置，还能提高提升驻车操作的舒适度。

[0004] 本发明的目的是这样实现的：一种自动变速器电子驻车机构，包括驻车电机、驻车棘轮和驻车棘爪，所述驻车电机安装固定在变速器箱体上，驻车电机的转轴通过减速齿轮机构与一螺杆连接，所述螺杆与一内螺纹套管一端螺纹配合且留有内螺纹套管的运动行程，一直线伸缩推杆滑动配合在内螺纹套管的另一端内且外伸，所述直线伸缩推杆的外伸端设置滚子，直线伸缩推杆的外伸段上套有一压缩弹簧，所述直线伸缩推杆上的滚子的上端面与固定在变速器箱体上的导向板的下端导向面接触且能沿导向板的导向面滚动，所述驻车棘爪的尾端为固定端，该固定端铰接在变速器箱体上，所述驻车棘爪的头端为自由端，该自由端的下部设有向下延伸的爪齿，该自由端的上部设有供滚子滚动驱使驻车棘爪自由端运动的斜坡面，该斜坡面的低端对应驻车棘爪的尾端，所述驻车棘轮周向固定在变速器轴系的转轴上，所述驻车棘轮的圆周均布有若干供驻车棘爪的爪齿插入的齿槽，所述变速器箱体上设有一解锁复位装置与驻车棘爪的自由端对应。

[0005] 所述直线伸缩推杆的外伸端设置一滚子支架，所述滚子通过横销支承于滚子支架，使滚子在直线伸缩推杆的带动下沿导向板的下端导向面和驻车棘爪上的斜坡面滚动，并驱动驻车棘爪自由端运动。

[0006] 所述直线伸缩推杆的外伸端设置一滚子支架，该滚子支架上分别设置上、下横销，两横销上各自安装滚子，其中，上滚子沿导向板的下端导向面滚动，下滚子沿驻车棘爪上斜坡面滚动。

[0007] 所述直线伸缩推杆上设有沿轴向延伸的条形孔，所述内螺纹套管设置的径向销插入直线伸缩推杆上的条形孔形成周向定位。

[0008] 所述条形孔的长度大于套在直线伸缩推杆上的压缩弹簧的压缩变形量。

[0009] 所述减速齿轮机构包括支承板、输入齿轮、减速双联齿轮、输出齿轮，所述支承板上设有一中间轴，所述减速双联齿轮滑动配合在中间轴上，所述螺杆可转动的支承于支承板上，所述输出齿轮与螺杆固联且与减速双联齿轮的小齿轮啮合，驻车电机与支承板固定连接，驻车电机的输出轴穿过支承板与输入齿轮固联，所述输入齿轮与双联齿轮的大齿轮啮合。

[0010] 所述斜坡面与驻车棘爪轴线之间夹角为20−30°。

[0011] 所述斜坡面包括一初始斜坡面、过渡台阶段、后段斜坡面，所述初始斜坡面通过过渡台阶段向后段斜坡面圆滑过渡。

[0012] 所述解锁复位装置为一回位弹簧，所述回位弹簧一端作用在驻车棘爪自由端的安装孔内，另外一端作用在一弹簧座上，该弹簧座与变速器箱体固定连接。

[0013] 采用上述方案，所述驻车电机安装固定在变速器箱体上，驻车电机的转轴通过减速齿轮机构与一螺杆连接，所述螺杆与一内螺纹套管一端螺纹配合且留有内螺纹套管的运动行程，一直线伸缩推杆滑动配合在内螺纹套管的另一端内且外伸，所述直线伸缩推杆的外伸端设置滚子，直线伸缩推杆的外伸段上套有一压缩弹簧，所述直线伸缩推杆上的滚子的上端面与固定在变速器箱体上的导向板的下端导向面接触且能沿导向板的导向面滚动，所述驻车棘爪的尾端为固定端，该固定端铰接在变速器箱体上，所述驻车棘爪的头端为自由端，该自由端的下部设有向下延伸的爪齿，该自由端的上部设有供滚子滚动驱使驻车棘爪自由端运动的斜坡面，该斜坡面的低端对应驻车棘爪的尾端，所述驻车棘轮周向固定在变速器轴系的转轴上，所述驻车棘轮的圆周均布有若干供驻车棘爪的爪齿插入的齿槽，所述变速器箱体上设有一解锁复位装置与驻车棘爪的自由端对应。驻车电机通过线束接收换挡手柄输出的电信号，驻车电机在电信号的控制下，驻车电机的转轴输出扭矩，驻车电机的转轴通过减速齿轮机构与一螺杆连接，通过设置减速齿轮机构能够起到减速增扭作用，能降低对电机的使用要求，能够便于电机的设计布置。该扭矩传递给螺杆，螺杆的回转运动通过螺杆与内螺纹套管的的螺纹配合转换为直线伸缩推杆的直线运动，通过控制驻车电机的正、反转能够实现直线伸缩推杆的往复直线运动。螺杆与内螺纹套管的的螺纹配合还能起到增力效果，能使输出扭矩较小的驻车电机满足使用要求，便于节约驻车电机布置空间，螺旋传动配合具有结构简单、传动平稳、噪音低等特点。直线输出端的往复直线运动传递给压缩弹簧，压缩弹簧压缩既而将推力传递给滚子，滚子在斜坡面上滚动，驱使驻车棘爪自由端运动，该自由端的上部设有供滚子滚动驱使驻车棘爪自由端运动的斜坡面，滚子在斜坡面滚动配合还能起到增力效果，能使输出扭矩较小的驻车电机满足使用要求。滚子和斜坡面之间为滚动摩擦，机械损失小，磨损较小，可提高斜坡面、直线伸缩推杆使用寿命，从而延长整个驻车机构的使用寿命。采用滚动摩擦也便于传递较大的用于驱使驻车棘爪自由端运动的驱动力，从而增大用于驱动爪齿与齿槽配合的驻车力，提高驻车可靠性。驻车棘爪的自由端设置的爪齿与驻车棘轮上齿槽相互啮合，驻车棘轮锁止，驻车棘轮通过螺栓连接到变速器轴系或者差速器外壳上，从而实现变速器的锁止。当棘轮爪齿作用在棘轮的棘齿的齿顶时，压缩弹簧作用在直线输出端的一端行程与正常挂驻车挡时候一样，而作用在直线伸缩推杆一端的行程小于爪齿与驻车棘轮上齿槽直接啮合情况下的行程，此时压缩弹簧内部储存较爪齿与驻车棘轮上齿槽直接啮合情况下多余弹性势能，爪齿滑划过棘齿顶后，多余的弹性势能释放，驱使滚滚子向前移动，进而驱使驻车棘爪转动，使爪齿与驻车棘轮上齿槽相互啮合，完成驻车棘轮的锁止。设置压缩弹簧能够吸收整个机构的震动，还能使爪齿与齿槽持续贴合、进而降低噪声，提高操作舒适性。所述直线伸缩推杆上的滚子的上端面与固定在变速器箱体上的导向板的下端导向面接触且能沿导向板的导向面滚动，导向板用于承载滚子受到斜坡面施加的反作用力，防止滚子侧向偏移，使滚子移动方向与直线输出端轴向一致。设置解锁复位结构能够使滚子撤离斜坡面后，使驻车棘爪转动回位并使爪齿从相啮合的齿槽撤出。驻车机构在驻车过程中全部依靠驻车电机提供换挡动力，驻车电机通过线束和整车线束与换档手柄连接，其传输的是电信号没有拉索或者其他传动机构，无论任何工况驾驶员驻车时感觉都一样，提升了驾驶员驻车舒适度；因为驻车机构与换档手柄传输的是电信号，相对于手动驻车机构没有拉索和换档力的传递，所以取消原来设计的调节换档力的零件和结构，减小了设计难度和减少了零部件，节约了空间、结构紧凑。取消了换档手柄和驻车机构之间的拉索，换档手柄的位置不影响驻车机构的布置，提高了驻车机构布置的灵活性。

[0014] 所述直线伸缩推杆的外伸端设置一滚子支架，所述滚子通过横销支承于滚子支架，使滚子在直线伸缩推杆的带动下沿导向板的下端导向面和驻车棘爪上的斜坡面滚动，并驱动驻车棘爪自由端运动，所述滚子支架通过滚子与导向板滚动配合，滚子和导向板的导滑面之间为滚动摩擦，采用这种结构滚子与斜坡面磨损较小，可提高导向板及滚子支架的使用寿面，从而延长整个驻车机构的使用寿命。采用滚动摩擦也便于传递较大的侧向力，能够承载滚子支架受到斜坡面施加的较大反作用力。

[0015] 所述直线伸缩推杆的外伸端设置一滚子支架，该滚子支架上分别设置上、下横销，两横销上各自安装滚子，其中，上滚子沿导向板的下端导向面滚动，下滚子沿驻车棘爪上斜坡面滚动。下横销上的滚子和斜坡面之间为滚动摩擦，下横销上滚子和斜坡面之间为滚动摩擦，采用这种结构，横销采用两端支承结构能够有效提高横销的刚度和使用寿命，导向板、斜坡面、直线伸缩推杆磨损较小，可提高斜坡面、导向板、直线伸缩推杆使用寿命，从而延长整个驻车机构的使用寿命，采用滚动摩擦也便于传递较大的侧向力，能够承载滚子支架受到斜坡面施加的较大反作用力。

[0016] 所述直线伸缩推杆上设有沿轴向延伸的条形孔，所述内螺纹套管设置的径向销插入直线伸缩推杆上的条形孔形成周向定位，径向销与条形孔滑动配合。

[0017] 所述条形孔的长度大于套在直线伸缩推杆上的压缩弹簧的压缩变形量，采用这种结构，内螺纹套管的轴向推力全部依靠压缩弹簧传递。

[0018] 所述减速齿轮机构包括支承板、输入齿轮、减速双联齿轮、输出齿轮，所述支承板上设有一中间轴，所述减速双联齿轮滑动配合在中间轴，所述螺杆可转动的支承于支承板上，所述输出齿轮与螺杆固联且与减速双联齿轮的小齿轮啮合，驻车电机与支承板固定连接，驻车电机的输出轴穿过支承板与输入齿轮固联，所述输入齿轮与双联齿轮的大齿轮啮合，采用上述结构，通过两级齿轮传动达到两次减速增扭的目的。

[0019] 所述斜坡面包括一初始斜坡面、过渡台阶段、后段斜坡面，所述初始斜坡面通过过渡台阶段向后段斜坡面圆滑过渡。设置初始斜坡面。滚子在在初始斜坡面、过渡台阶段上滑动阶段，驻车棘爪的爪齿未插入齿槽，驻车棘爪转动时所受的转动阻力较小，通过设置过渡台阶段能够在滚子支架移动较小距离情况下能够使驻车棘爪克服较小的转动圆周方向的阻力情况下并使爪齿具有较大的行程；滚子越过过渡台阶段在后段斜坡面滑动时，驻车棘爪的爪齿能够在较小行程下在转动圆周方向产生较大的锁止力，该锁止力有利于爪齿插入齿槽。由于在一个驻车操作中，压缩弹簧的压缩量一定，储存的弹性势能一定，采用这种结构也能将较多的弹性势能分配用于爪齿插入齿槽的锁止动作，提高驻车的可靠性。

[0020] 所述解锁复位装置为一回位弹簧，所述回位弹簧一端作用在驻车棘爪自由端的安装孔内，另外一端作用在一弹簧座上，该弹簧座与变速器箱体固定连接。滚子在斜坡面滚动过程中对斜坡面施加一个驱使驻车棘爪绕驻车棘爪铰接端转动的力，该力促使所述回位弹簧压缩，设置解锁复位结构能够使滚子撤离斜坡面后，使驻车棘爪转动回位并使爪齿从相啮合的齿槽撤出。

[0021] 采用上述发明，它占用空间少、结构紧凑，便于驻车机构设计和布置，还能提高提升驻车操作的舒适度下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

[0022] 图1为本发明的结构示意图；图2为驻车机构挂假P档时结构示意图；
图3为驻车机构退出P档结构示意图；
图4为图1中螺杆结构示意图；
图5为图1中驻车棘爪结构示意图；
图6为图1中减速齿轮机构结构示意图；
图7为图1中滚子支架结构示意简图。

[0023] 附图中，1为驻车电机，1a为输出轴，2为减速齿轮机构，3为螺杆，4为内螺纹套管，5为压缩弹簧，6为直线伸缩推杆，8为滚子支架，7为导向板，6a为条形孔，8b为横销，8a为安装侧板，9为滚子，10为回位弹簧，11为驻车棘爪，11a为爪齿，11b为斜坡面，11ba为初始斜坡面，11bb为过渡台阶段，11bc为后段斜坡面，12为驻车棘轮，13为锁止销，18为径向销，19为输入齿轮，20为大齿轮，21为小齿轮，22为输出齿轮，23为支承板，24为中间轴。

[0024] 参照附图，将详细描述本发明的具体实施方案。

[0025] 参见图1至图7，自动变速器电子驻车机构的一种实施例，自动变速器电子驻车机构，包括驻车电机1、驻车棘轮12和驻车棘爪11，所述驻车电机1安装固定在变速器箱体上，驻车电机1的转轴通过减速齿轮机构2与一螺杆3连接。所述减速齿轮机构2包括支承板23、输入齿轮19、减速双联齿轮、输出齿轮22，所述支承板23上设有一中间轴24，所述减速双联齿轮滑动配合在中间轴24上，所述螺杆3可转动的支承于支承板23上，所述输出齿轮22与螺杆3固联且与减速双联齿轮的小齿轮21啮合，驻车电机1与支承板23固定连接，驻车电机1的输出轴1a穿过支承板23与输入齿轮19固联，所述输入齿轮19与双联齿轮的大齿轮20啮合，采用上述结构，通过两级齿轮传动达到两次减速增扭的目的。所述螺杆3与一内螺纹套管4一端螺纹配合且留有内螺纹套管4的运动行程，一直线伸缩推杆6滑动配合在内螺纹套管4的另一端内且外伸，所述直线伸缩推杆6的外伸端设置滚子9，直线伸缩推杆6的外伸段上套有一压缩弹簧5。所述直线伸缩推杆6上设有沿轴向延伸的条形孔6a，所述内螺纹套管4设置的径向销18插入直线伸缩推杆6上的条形孔6a形成周向定位，径向销18与条形孔6a滑动配合。所述条形孔6a的长度大于套在直线伸缩推杆6上的压缩弹簧5的压缩变形量，采用这种结构，内螺纹套管4的轴向推力全部依靠压缩弹簧5传递。所述直线伸缩推杆6上的滚子9的上端面与固定在变速器箱体上的导向板7的下端导向面接触且能沿导向板7的导向面滚动。所述直线伸缩推杆6的外伸端也可设置一滚子支架8，所述滚子9通过横销8b支承于滚子支架8，使滚子9在直线伸缩推杆6的带动下沿导向板7的下端导向面和驻车棘爪11上的斜坡面
11b滚动，并驱动驻车棘爪11自由端运动，所述滚子支架8通过滚子9与导向板7滚动配合，滚子9和导向板7的导滑面之间为滚动摩擦，采用这种结构滚子9与斜坡面11b磨损较小，可提高导向板7及滚子支架8的使用寿面，从而延长整个驻车机构的使用寿命。采用滚动摩擦也便于传递较大的侧向力，能够承载滚子支架8受到斜坡面11b施加的较大反作用力。优选地，所述滚子支架8可为一U形件，该U形件的两折边上端固定一安装侧板8a，该U形件的一折边与压缩弹簧5固定连接，该滚子支架8上分别设置上、下横销8b，所述横销8b一端支承于U形件中段底部，所述横销8b另外一端支承于安装侧板8a上，两横销8b上各自安装滚子9，其中，上滚子9沿导向板7的下端导向面滚动，下滚子9沿驻车棘爪11上斜坡面11b滚动。下横销8b上的滚子9和斜坡面11b之间为滚动摩擦，下横销8b上滚子9和斜坡面11b之间为滚动摩擦，采用这种结构，横销8b采用两端支承结构能够有效提高横销8b的刚度和使用寿命，导向板
7、斜坡面11b、直线伸缩推杆6磨损较小，可提高斜坡面11b、导向板7、直线伸缩推杆6使用寿命，从而延长整个驻车机构的使用寿命，采用滚动摩擦也便于传递较大的侧向力，能够承载滚子支架8受到斜坡面11b施加的较大反作用力。所述驻车棘爪11的尾端为固定端，该固定端通过锁止销13铰接在变速器箱体上，所述驻车棘爪11的头端为自由端，该自由端的下部设有向下延伸的爪齿11a，该自由端的上部设有供滚子9滚动驱使驻车棘爪11自由端运动的斜坡面11b，该斜坡面11b的低端对应驻车棘爪11的尾端，所述斜坡面11b与驻车棘爪11轴线之间夹角为20−30°，滚子9在斜坡面滚动配合还能起到增力效果，能使输出扭矩较小的驻车电机满足使用要求。优选地，所述斜坡面11b包括一初始斜坡面11ba、过渡台阶段11bb、后段斜坡面11bc，所述初始斜坡面11ba通过过渡台阶段11bb向后段斜坡面11bc圆滑过渡。设置初始斜坡面11ba。滚子9在在初始斜坡面11ba、过渡台阶段11bb上滑动阶段，驻车棘爪11的爪齿11a未插入齿槽，驻车棘爪11转动时所受的转动阻力较小，通过设置过渡台阶段11bb能够在滚子支架8移动较小距离实现驻车棘爪11克服较小的转动阻力情况下，使爪齿11a具有较大的行程，滚子9越过过渡台阶段11bb在后段斜坡面11bc滑动时，驻车棘爪11的爪齿11a能够在较小行程下克服较大的转动圆周方向的锁止力，该锁止力有利于爪齿11a插入齿槽驻车棘爪11的自由端设置的爪齿11a与驻车棘轮12上齿槽相互啮合，由于在一个驻车操作中，压缩弹簧5的压缩量一定，储存的弹性势能一定，采用这种结构也能将较多的弹性势能分配用于爪齿11a插入齿槽的锁止动作，提高驻车的可靠性。所述驻车棘轮12通过键或者花键与变速器的输出轴周向固定，所述驻车棘轮12也可通过键或者花键与变速器的中间转轴周向固定，所述驻车棘轮12的圆周均布有若干供驻车棘爪11的爪齿11a插入的齿槽，所述变速器箱体上设有一解锁复位装置与驻车棘爪11的自由端对应，所述解锁复位装置为一回位弹簧10，所述回位弹簧10一端作用在驻车棘爪11自由端的安装孔内，另外一端作用在一弹簧座上，该弹簧座与变速器箱体固定连接，滚子9在斜坡面11b滚动过程中对斜坡面11b施加一个驱使驻车棘爪11绕驻车棘爪11铰接端转动的力，该力促使所述回位弹簧10压缩，设置解锁复位结构能够使滚子9撤离斜坡面11b后，使驻车棘爪11转动回位并使爪齿11a从相啮合的齿槽撤出。

[0026] 采用上述方案进行驻车时，驻车电机1通过线束接收换挡手柄输出的电信号，驻车电机1在电信号的控制下，输出轴1a输出扭矩，输出扭矩传递给减速齿轮机构2的输入齿轮19，经过该减速齿轮机构2减速增扭后，减速齿轮机构2的输入齿轮19输出扭矩传递给螺杆
3，螺杆3的回转运动转换为内螺纹套管4直线运动，通过控制电机的正、反转能够实现内螺纹套管4直线运动往复直线运动，内螺纹套管4直线运动的往复直线运动传递给压缩弹簧5，压缩弹簧5压缩既而将推力传递给滚子支架8。挂驻车档时，所述滚子支架8一侧通过滚子支架8上铰接的可自由转动的滚子9与斜坡面11b滚动配合，滚子9在斜坡面11b滚动配合过程中对斜坡面11b滚动配合施加一个驱使驻车棘爪11绕驻车棘爪11铰接端转动的力，滚子9与斜坡面11b滚动配合起到增力效果，滚子9在在初始斜坡面11ba、过渡台阶段11bb上滑动，驻车棘爪11的爪齿11a未插入齿槽，驻车棘爪11转动时所受的转动阻力较小，滚子支架8移动较小距离实现驻车棘爪11克服较小的转动阻力情况下，使爪齿11a具有较大的行程，滚子9越过过渡台阶段11bb在后段斜坡面11bc滑动时，驻车棘爪11的爪齿11a能够在较小行程下克服较大的转动圆周方向的锁止力，该锁止力有利于爪齿11a插入齿槽驻车棘爪11的自由端设置的爪齿11a与驻车棘轮12上齿槽相互啮合，驻车棘轮12锁止，从而实现变速器的锁止。当爪齿11a作用在驻车棘轮12的齿顶时，齿顶挡住爪齿11a，未挂入驻车档（假P档）时，压缩弹簧5作用在内螺纹套管4的一端行程与正常挂挡时候一样，而作用在滚子支架8一端的行程小于爪齿11a与驻车棘轮12上齿槽直接啮合情况下的行程，此时压缩弹簧5内部储存较爪齿11a与驻车棘轮12上齿槽直接啮合情况下多余弹性势能，爪齿11a滑划过棘齿顶后，多余的弹性势能释放，驱使滚子支架8向前移动，进而驱使驻车棘爪11转动，使爪齿11a与驻车棘轮12上齿槽相互啮合，完成驻车棘轮12的锁止，设置压缩弹簧5能够吸收整个机构的震动，还能使爪齿11a与齿槽持续贴合、进而降低噪声，所述滚子支架8另一侧在承载滚子支架
8侧向力的导向板7上滚动，用于承载滚子支架8受到斜坡面11b施加的反作用力，防止滚子支架8侧向偏移，使滚子支架8的移动方向与直线输出端轴向一致。驻车机构退出P档时，驻车电机1反向旋转通过减速齿轮机构2的减速增扭传递到螺杆3上，内螺纹套管4后撤，压缩弹簧5施加给滚子支架8的弹力减小，驻车棘爪11会在解锁复位结构的回位力作用下退出驻车棘轮12齿轮槽，驻车棘轮12可以自由转动达到退出P档的目的。驻车机构在驻车过程中全部依靠电机提供换挡动力，驻车电机1通过线束和整车线束与换档手柄连接，其传输的是电信号没有拉索或者其他传动机构，无论任何工况驾驶员驻车时感觉都一样，提升了驾驶员驻车舒适度；因为驻车机构与换档手柄传输的是电信号，相对于手动驻车机构没有拉索和换档力的传递，所以取消原来设计的调节换档力的零件和结构，减小了设计难度和减少了零部件，节约了空间少、结构紧凑，取消了换档手柄和驻车机构之间的拉索，换档手柄的位置不影响驻车机构的布置，提高了驻车机构布置的灵活性。

[0027] 采用上述发明，它占用空间少、结构紧凑，便于驻车机构设计和布置，还能提高提升驻车操作的舒适度。