液压驱动式驻车机构、驻车装置及车辆

1.本发明涉及驻车机构技术领域，特别涉及一种液压驱动式驻车机构，还涉及一种驻车装置，还涉及一种车辆。


背景技术：

2.驻车机构广泛应用于各类汽车中，是重要的安全部件。按照驱动方式不同，驻车机构通常分为液压驱动式、气压驱动式、电机驱动式和手动机械式四类。手动机械式驻车机构曾广泛应用于手动变速器、自动变速器中，在推动汽车技术进步的过程中，发挥过重要的作用。搭载自动变速器的常规动力汽车和搭载机电耦合器的节能汽车，常具备液压驱动系统，因此采用液压驱动式的驻车机构具有便利性。纯电动汽车为代表的新能源汽车，通常不搭载液压系统，常采用电机驱动式驻车机构。气压驱动式驻车机构常见于中大型商用车。
3.驻车机构的工作职能是车辆停止后实现机械锁止，车辆运动前完成机械解锁，车辆蠕行时可提供锁停保障。按照各部件工作职能分配，驻车机构内部可划分为棘轮棘爪、棘爪作动和减速驱动三个子系统。其中，棘轮棘爪子系统用于实现驻车和解锁功能，同时以参数设定确保误操作不驻车和极限工况不驻车。棘爪作动子系统推动棘爪摆动，确保锁止后棘爪不退出，实现假锁止蓄能和空间运动转换等功能。减速驱动子系统则负责提供驻车和锁止的驱动力，部分案例中同时提供了机械限位等功能。
4.专利文件(申请号为cn201280048040.2，专利名称为变速器驻车锁定装置)，公开了一种变速器驻车锁定装置，包括能基本上平移移动的带有操作机构的操作杆和能基本上旋转移动的带有锁定机构的锁定杆，为了接合变速器驻车锁定装置，通过操作杆的移动，锁定杆能从其静止位置转动到其锁定位置中，使得锁定机构嵌入到配置给变速器轴的变速器齿轮的凹部中，并且设有器件，该器件将操作杆的操作机构在操作杆的静止位置中从锁定杆上抬起。
5.上述专利文件的技术方案，操作杆通常也称推杆或连接杆；用于实施驻车的锁定杆，通常也称锁定臂或棘爪；布置于车辆传动轴上的变速箱齿轮，通常也成为棘轮。当推杆与棘爪脱离接触关系，并且保持在驻车机构解锁状态下，需依靠器件保持操作杆不与锁定杆偶然接触。上述器件为实现与操作杆及锁定杆的精准相对位置关系，需分别与变速器壳体进行精准定位和安装。这种多个部件相对于变速器壳体的精准定位和安装技术方案，增加了例如壳体等零部件的加工精度，也为避免安装偏差带来了更高的操作难度，进而产生了较高的生产成本，这是不利的。同时，驻车过程中，也不够稳定。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种集成式的液压驱动式驻车机构，驻车机构与壳体通过一次定位即可满足功能需要，保证功能齐备的基础上，降低生产成本，提高生产效率，以及提高驻车的稳定性。
7.本发明实施例还提供一种具有上述液压驱动式驻车机构的驻车装置。
8.本发明实施例还提供一种具有上述驻车装置的车辆。
9.根据本发明第一方面的实施例，提供一种液压驱动式驻车机构，包括用于一体化定位、安装且确保精准工作位置的支架；推杆组件，所述推杆组件包括可在所述支架上作直线移动的推杆；滚轮组件，所述滚轮组件包括安装在所述推杆上的滚轮保持架以及安装在所述滚轮保持架的第二滚轮，所述第二滚轮用于抵靠在棘爪，以驱动棘爪动作；液压组件，所述液压组件包括固定在所述支架上的液压缸，所述液压缸的活塞杆与所述推杆连接，以驱动所述推杆作直线移动，从而使所述第二滚轮移动；以及锁止组件，所述锁止组件包括铰接设置锁止板以及控制所述锁止板动作的电磁铁，以在所述活塞杆伸出或回缩后锁定所述活塞杆。
10.上述的液压驱动式驻车机构，至少包括以下有益效果：上述技术方案，液压缸的活塞杆通过伸出和回缩，带动推杆作直线移动，推杆上的滚轮保持架随之移动，并带动第二滚轮发生位移，第二滚轮是抵靠在棘爪上的，从而推动棘爪动作，棘爪上的凸状部件通过嵌入或脱离齿轮上的齿槽，从而实现驻车功能和解锁功能；且活塞杆伸出或回缩后，锁止板可对活塞杆进行锁定，进一步提高第二滚轮对棘爪作用的稳定性，提高驻车功能和解锁功能的稳定性。本发明的液压驱动式驻车机构，液压组件、推杆组件、滚轮组件、锁止组件各部件直接或间接地安装在支架上，集成式安装，可整体与壳体通过一次定位即可满足功能需要，进一步提高工作的稳定性。
11.根据本发明第一方面的实施例，所述液压缸内设置有活塞，所述活塞杆连接在所述活塞上，所述活塞一侧形成位于所述液压缸内的油腔，以通过油液推动活塞伸出，所述液压缸设置有连通所述油腔的油孔，所述活塞另一侧安装有第一复位弹簧，以使所述活塞在所述油腔泄压后回缩复位。
12.根据本发明第一方面的实施例，所述活塞杆前后设置有两个环形槽，所述锁止板铰接在所述液压缸上，所述电磁铁布置在所述锁止板的一侧，以通过磁吸使所述锁止板转动，所述锁止板具有卡入所述环形槽的锁止臂，以使所述锁止板在转动后锁定所述活塞杆，所述锁止板另一侧连接有第二复位弹簧。
13.根据本发明第一方面的实施例，所述支架具有供所述推杆穿过的第一通孔，以限定所述推杆的装配位置及运动轨迹。
14.根据本发明第一方面的实施例，所述滚轮组件还包括安装在所述滚轮保持架的第一滚轮，所述第一滚轮和所述第二滚轮分别位于所述推杆两侧，所述支架设置有第一限定平面，以限定所述第一滚轮的装配位置及运动轨迹，所述支架设置有第二限定平面，以限定第一滚轮的极限运动位置。
15.根据本发明第一方面的实施例，所述滚轮保持架套在所述推杆上，所述推杆设置有限定所述滚轮保持架行程的凸缘，所述推杆装套有抵压所述滚轮保持架的驻车压簧，以使所述滚轮保持架朝所述液压缸方向移动。
16.根据本发明第一方面的实施例，所述推杆和所述活塞杆通过连接销进行连接。
17.根据本发明第一方面的实施例，所述第一通孔非圆孔。
18.根据本发明第二方面的实施例，一种驻车装置，包括棘轮，所述棘轮具有多个齿槽；转动设置的棘爪，所述棘爪一侧具有嵌入所述齿槽的凸状部件，所述棘爪另一侧设置有相邻的第一卡位和第二卡位；以及本发明第一方面实施例所述的液压驱动式驻车机构，所
述第二滚轮在所述活塞杆回缩时抵靠在第一卡位，以使所述棘爪的凸状部件嵌入所述齿槽中，所述第二滚轮在所述活塞杆伸出时抵靠在第二卡位，以使所述棘爪的凸状部件脱离所述齿槽。
19.上述的液压驱动式驻车装置，至少包括以下有益效果：上述技术方案，液压缸的活塞杆通过伸出和回缩，带动推杆直线移动，推杆上的滚轮保持架随之移动，并带动第二滚轮发生位移，第二滚轮是抵靠在棘爪上的，从而推动棘爪动作；第二滚轮在活塞杆回缩时抵靠在第一卡位，推动棘爪动作，棘爪的凸状部件嵌入齿槽中，完成驻车功能；第二滚轮在活塞杆伸出时抵靠在第二卡位，推动棘爪动作，棘爪的凸状部件脱离齿槽，完成解锁功能。本发明的液压驱动式驻车装置，液集成式安装，可整体与壳体通过一次定位即可满足功能需要。
20.根据本发明第三面的实施例，提供一种车辆，包括本发明第二方面实施例所述的驻车装置。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
22.图1是本发明实施例中驻车装置的透视图；
23.图2是本发明实施例中驻车装置的正视图；
24.图3是本发明实施例中驻车装置的剖视图；
25.图4是图2中a-a向的断面图；
26.图5是本发明实施例中支架的透视图；
27.图6是本发明实施例中支架的正视图；
28.图7是本发明实施例中第二滚轮分别嵌入第一卡位和第二卡位的两个状态的结构示意图。
具体实施方式
29.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
32.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
33.图1至图7，出示了一种液压驱动式驻车机构以及一种驻车装置。其中，液压驱动式
驻车机构，包括液压组件10、锁止组件20、滚轮组件30、支架41以及推杆组件50。驻车装置包括棘轮70、棘爪60以及上述液压驱动式驻车机构。支架41是用于一体化定位、安装且确保精准工作位置的。
34.下面参照图1至图7，推杆组件50包括可在支架41上作直线移动的推杆51。滚轮组件30包括安装在推杆51上的滚轮保持架33以及安装在滚轮保持架33的第二滚轮34，第二滚轮34用于抵靠在棘爪60，以驱动棘爪60动作。可以理解的是，在目前的应用中，棘爪60具有凸状部件61，用于嵌入棘轮7中的齿槽71中，从而达到驻车目的，本实施例通过设计第二滚轮34来控制棘爪60，能实现驻车功能。
35.如图1所示，液压组件10包括固定在支架41上的液压缸11，液压缸11的活塞杆13与推杆51连接，以驱动推杆51作直线移动，从而使第二滚轮34移动。
36.上述技术方案，液压缸11的活塞杆13通过伸出和回缩，带动推杆51作直线移动，推杆51上的滚轮保持架33随之移动，并带动第二滚轮34发生位移。将本实施例的液压驱动式驻车机构安装在驻车装置中时，第二滚轮34抵靠棘爪60安装。第二滚轮34是抵靠在棘爪60上的，从而推动棘爪60动作，在具体的应用中，棘爪60上的凸状部件61通过嵌入或脱离齿轮70上的齿槽71，从而实现驻车功能和解锁功能。
37.锁止组件20包括铰接设置锁止板21以及控制锁止板21动作的电磁铁23，以在活塞杆13伸出或回缩后锁定活塞杆13。且活塞杆13伸出或回缩后，锁止板21可对活塞杆13进行锁定，进一步提高第二滚轮对棘爪作用的稳定性，提高驻车功能和解锁功能的稳定性。进一步优选的，参照图4，活塞杆13前后设置有两个环形槽，前后方向如图3所示，仅为了更好的描述本发明的结构，并非特征某一方向，锁止板21铰接在液压缸11上，电磁铁23布置在锁止板21的一侧，以通过磁吸使锁止板21转动，锁止板21具有卡入环形槽的锁止臂22，以使锁止板21在转动后锁定活塞杆13，锁止板21另一侧连接有第二复位弹簧24。可以理解的是，活塞杆13前后两个环形槽是根据驻车和解锁两个位置进行设置的左止点和右止点，当活塞杆13向前伸出时，到达解锁位置，电磁铁23通电吸附锁止板21转动，使锁止臂22卡入后面的环形槽中，进行锁定；当需要驻车时，电磁铁23不通电，第二复位弹簧24拉动锁止板21复位，活塞杆13向后回缩，到达驻车位置，电磁铁23通电吸附锁止板21转动，使锁止臂22卡入前面的环形槽中，进行锁定。本实施例中，电磁铁23通电吸附锁止板21转动，使得锁止板21处于锁止状态；通过第二复位弹簧24的弹性力，使锁止板21复位，使得锁止板21处于放开状态。
38.本发明的液压驱动式驻车机构，液压组件10、锁止组件20、滚轮组件30、以及推杆组件50各部件直接或间接地安装在支架41上，集成式安装，在安装液压驱动式驻车机构时，可整体与壳体通过一次定位即可满足功能需要。本实施例中，支架41用于一体化定位、安装且确保精准工作位置的，液压驱动式驻车机构可通过支架41进行一体化定位和安装，减少装配的次数和零件数，确保精准工作位置。
39.具体而言，液压缸11内设置有活塞12，活塞杆13连接在活塞12上，活塞12一侧形成位于液压缸内的油腔16，以通过油液推动活塞12伸出，液压缸11设置有连通油腔16的油孔，活塞12另一侧安装有第一复位弹簧14，以使活塞在油腔16泄压后回缩复位。其中，液压缸11后端安装有端盖，以形成油腔16，另外，活塞12环形外周安装有密封圈。
40.可以理解的是，参照图3，为实现解锁功能，通过油孔向油腔16通入高压油液，高压油液推动活塞12向远离端盖方向运动，即图3中所示的前向，再通过活塞杆13将解锁驱动力
传递到推杆51，其后由推杆51进一步传递该解锁驱动力至滚轮保持架33，从而使第二滚轮34施加于棘爪60的压紧力逐渐减小。本领域技术人员知晓，棘爪60是安装有第三复位弹簧的，图中未出示第三复位弹簧，在第三复位弹簧的作用下向远离棘轮70的方向转动，并最终与棘轮70脱离接触关系，完成解锁。
41.为实现驻车功能，高压油液从液压缸11中泄出，活塞12在第一复位弹簧14的作用下向接近端盖方向运动，即图3中所示的后向，活塞杆13通过带动推杆51运动。本实施例中，滚轮保持架33套在推杆51上，推杆51设置有限定滚轮保持架33行程的凸缘，推杆51装套有抵压滚轮保持架33的驻车压簧52，以使滚轮保持架33朝液压缸11方向移动。推杆51通过套在其上的挡圈53将驻车驱动力传递到驻车压簧52，其后驻车压簧52将驻车驱动力传递到滚轮保持架33，使得第二滚轮34对棘爪60施加逐渐增大的压紧力，推动棘爪60向接近棘轮70的方向转动，并最终使得棘爪60的凸状结构61嵌入棘轮70的齿槽71中，完成驻车动作。由于采用高压油液推动活塞解锁、泄油驻车的工作方法，带来了减小活塞回位弹簧压紧力、降低液压驱动力的优点。本领域技术人员知晓，液压缸的注油和泄油可通过液压阀件进行控制，此不再赘述。
42.需要说明的是，若驻车时出现齿对齿状态，棘爪的无法落入齿槽，此时由于活塞在液压缸的第一复位弹簧14的作用下已处于最左端，驻车压簧52处于压紧，滚轮保持架33会持续受到驻车压簧52的压紧力，只要棘轮70滚动一定角度，就会解除齿对齿状态，棘爪将扣入棘轮的齿槽内，完成驻车。
43.本发明的一个实施例中，支架41具有供推杆51穿过的第一通孔42，以限定推杆51的装配位置及运动轨迹。具体的，支架41对推杆51的限定，是折弯出一限定板，在该限定板上开设第一通孔42。进一步的，第一通孔42非圆孔，可防止推杆51作直线移动中转动。
44.支架41还开设了若干个销孔43，用于定位液压缸11，液压缸11最后通过支架41的连接孔44紧固连接。
45.优选的，滚轮组件30还包括安装在滚轮保持架33的第一滚轮31，第一滚轮31和第二滚轮34分别位于推杆51两侧。支架41设置有第一限定平面46，以限定第一滚轮31的装配位置及运动轨迹，支架41设置有第二限定平面45，以限定第一滚轮31的极限运动位置，具体的，支架41折弯出一限定板，该限定板呈直角状，形成第一限定平面46和第二限定平面45。第一滚轮31的约束设置，可以进一步提高推杆51直线移动的稳定性，提高对棘爪50的控制精度，且带来运行平稳、运行阻力小的优点。第一滚轮31通过第一圆柱销32安装在滚轮保持架33，第二滚轮34通过第二圆柱销35安装在滚轮保持架33。
46.另外，推杆51和活塞杆13通过连接销15进行连接。带来了驻车与解锁两个运动方向的精确位置控制优点。
47.本实施例的驻车装置，包括棘轮70、棘爪60以及上述的液压驱动式驻车机构。其中，棘轮70具有多个齿槽71，齿槽71为凹状结构，棘爪60一侧具有嵌入齿槽71的凸状部件61。转动设置的棘爪60，如上文所述，棘爪60是安装有第三复位弹簧的，第三复位弹簧为扭簧，施加棘爪60扭力，具体是施加使棘爪60的凸状部件61远离棘轮70的弹性力。图中未出示第三复位弹簧，自然情况下，棘爪60在第三复位弹簧的作用下向远离棘轮70的方向转动，与棘轮70脱离接触关系。
48.本实施例的驻车装置，控制棘爪60与棘轮70的位置关系，来控制驻车和解锁。如图
7所示，棘爪60另一侧设置有相邻的第一卡位和第二卡位；其中，实线部分表示，第二滚轮34抵靠在第一卡位；虚线部分表示，第二滚轮34抵靠在第二卡位。
49.可以理解的是，为实现驻车功能，高压油液从液压缸11中泄出，活塞杆13在第一复位弹簧14的作用下回缩，推杆51后移，驻车压簧52将驻车驱动力传递到滚轮保持架33，使得第二滚轮34对棘爪60施加逐渐增大的压紧力，第二滚轮34在活塞杆13回缩时抵靠在第一卡位，以使棘爪60的凸状部件61嵌入齿槽71中，完成驻车动作，如图7中的实线部分所示。
50.为实现解锁功能，通过油孔向油腔16通入高压油液，活塞杆13在高压油液的作用下伸出，推杆51前移，其后由推杆51进一步传递该解锁驱动力至滚轮保持架33，从而使第二滚轮34施加于棘爪60的压紧力逐渐减小，棘爪60在第三复位弹簧的作用下向远离棘轮70的方向转动，第二滚轮34在活塞杆13伸出时抵靠在第二卡位，以使棘爪60的凸状部件61脱离齿槽71，完成驻车动作，如图7中的虚线部分所示。
51.本实施例还出示了一种车辆，包括上述的驻车装置。
52.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。