锁定机构、电机动力单元、车辆和用于锁定动力传动系的轴的方法与流程

本发明涉及一种锁定机构、一种电机动力单元、一种车辆以及一种用于锁定动力传动系的轴的方法。

背景技术：

技术实现思路

1、本发明的目的是，提供一种特别是用于车辆的改进的锁定机构。

2、该目的通过根据权利要求1提出并要求保护的锁定机构实现。

3、提出了一种特别是用于车辆或车辆驻车锁的在锁定执行器和动力传动系的可锁定的轴之间的锁定机构。

4、在此，提出一种能以轴向往复运动的方式相对于轴沿纵向被致动的形锁合元件，形锁合元件可至少在局部形锁合地与在形锁合区域之内的轴侧的互补部接合，以便锁定轴，并且在形锁合元件在端侧贴靠在轴侧的互补部上的状态中，形锁合元件可相对于轴沿纵向借助至少一个弹性的力传递件以限定的方式朝向轴侧的互补部以可卡锁的方式被施加预载。

5、在此有利地，至少一个弹性的力传递件被集成到形锁合元件中。也就是说，至少一个弹性的力传递件与形锁合元件构造或设计为一体的或一件式的。

6、在此，在形锁合元件和轴侧的互补部在锁定机构的形锁合区域中彼此接合的轴锁定状态中，形锁合元件支撑在电机动力单元的壳体区段上，在该壳体区段上安置有锁定执行器。

7、在此，在形锁合区域中并且在轴的周向方向上，锁定机构具有在形锁合元件和轴侧的互补部之间的运动间隙，与所述的或者说以上所述的形锁合元件朝向轴侧的互补部的施加预载相结合，该运动间隙能够实现形锁合元件卡锁到轴侧的互补部中或者说能够实现形锁合元件与轴侧的互补部接合。

8、在此，轴侧的互补部理解为与形锁合元件的轴侧的配合件，该配合件相应地以与形锁合元件互补的方式构造或成型在形锁合区域中。在此，配合件可以是与形锁合元件形锁合地共同作用的、轴自身的相应地成型的区段或者与轴相接合的、独立的且相应地成型的元件。

9、在此，弹性的力传递件理解为用于朝向轴侧的互补部弹性地对形锁合元件施加预载的机械蓄能器，更确切地说以至少一个被集成到形锁合元件中的弹簧元件区段为形式的机械蓄能器。

10、该蓄能器朝向轴侧的互补部对形锁合元件施加预载，直至轴相对于形锁合元件占据或获得适合于形锁合的定向。一旦出现这种定向，该蓄能器就将形锁合元件压入轴侧的互补部中以实现卡锁，从而锁定或锁住轴。

11、所提出的锁定机构能够实现在特别是车辆的动力传动系之内的紧凑的、节省结构空间的并且成本适宜的实施方案。

12、此外，所提出的锁定机构能够以节能的方式实施，因为不需要由执行器施加高的调整力用于所述施加预载。因此，在形锁合元件与轴侧的互补部接合时，仅仅使形锁合元件运动，并且不使还尚待锁定的动力传动系元件运动。

13、在一个实施方案中，轴侧的互补部布置在轴的端部的区域中。在此，锁定执行器可以与轴的端部相对地安置在壳体区段上。

14、此外在另一个实施方案中，形锁合元件布置成与轴同轴。这能够实现具有这种锁定机构的特别是车辆的电机动力单元的特别紧凑的实施方案。

15、在此，形锁合元件可以成型为封闭地环绕的、环形的元件的形式，有利地，该元件可以布置成与可锁定的轴同轴。

16、在此，形锁合元件具有内部轮廓，该内部轮廓在形锁合区域中与轴侧的互补部的与该内部轮廓互补的轮廓形锁合地共同作用。

17、此外，形锁合元件具有外部轮廓，该外部轮廓成型为与引导区段互补。该引导区段可以是锁定执行器自身的被安置或紧固在壳体区段上的区段。对此替代地，引导区段可以成型在壳体区段自身上或被集成到壳体区段中。通过该引导区段，可相对于轴沿纵向引导形锁合元件以用于进行轴向往复运动。由此，形锁合元件——根据引导区段的实施方案——间接或直接地支撑在所述壳体区段上。

18、在另一个实施方案中，形锁合元件支撑在电机壳体的或(减速)传动机构壳体的壳体区段上。在此有利地，锁定机构被集成到电机壳体或(减速)传动机构壳体中。

19、此外提出，形锁合元件设计为可被电致动。

20、形锁合元件通过至少一个弹性的力传递件或至少一个机械的蓄能器联接在引起其轴向往复运动的锁定执行器运动机构上。

21、在此，运动机构可以具有用于产生轴向往复运动的螺纹传动机构。

22、在一个实施方案中，该螺纹传动机构有利地同时以支承部位的方式起作用，该支承部位面向可锁定的轴并且在轴侧接纳电机的转子轴。在此，螺纹传动机构的螺母或螺纹螺母也被集成到形锁合元件中，更确切地说以形锁合元件的毂区段的形式。在此，该功能集成附加地也有利于锁定执行器的以及进而锁定机构的小型化。

23、对此替代地，运动机构可以具有用于产生轴向往复运动的动圈。

24、此外，提出一种具有以上描述的类型的锁定机构的电机动力单元(权利要求13)。

25、此外，提出一种具有这种电机动力单元或以上描述的类型的锁定机构的车辆(权利要求14)。

26、在此，车辆理解为任意类型的电动运行的车辆或机动车，但特别是理解为乘用汽车和/或商用汽车。在此，车辆优选地是半自动运行的车辆并且特别是全自动运行的车辆。

27、此外，提出一种用于利用以上描述的类型的锁定机构锁定特别是车辆的动力传动系的轴的方法(权利要求15)。

28、在该方法中，通过以下方式在利用运动间隙的情况下直至与运动间隙相关的轴最高转速使形锁合元件与轴侧的互补部卡锁，即，在形锁合元件在端侧贴靠在轴侧的互补部上的状态中，相对于轴沿纵向通过所述至少一个弹性的力传递件以可限定的力朝向轴侧的互补部对形锁合元件施加预载，直至卡锁。

29、在一个实施方案中，直至与运动间隙相关的车辆最高速度，都锁定车辆的轴以避免从停止状态溜车。

30、在此，为了施加预载，仅需由锁定执行器施加相对小的力。在此，所施加的预紧力仅需大到以下程度，即，该预紧力使形锁合元件——在利用所述运动间隙的情况下——在与轴转速或车辆速度相关的可供使用的时间内与轴侧的互补部形锁合。

31、在此，同样仅仅使锁定执行器的形锁合元件运动，并且不使动力传动系的还尚待锁定的轴运动。

技术特征：

1.一种特别是用于车辆的在锁定执行器(4)和动力传动系的可锁定的轴(6)之间的锁定机构(2)，其中，形锁合元件(8)能以轴向往复运动(x-x)的方式相对于轴(6)沿纵向被致动，该形锁合元件在端侧贴靠在轴侧的互补部(10)上的状态中，能相对于轴(6)沿纵向借助至少一个弹性的力传递件(12)以限定的方式朝向轴侧的互补部(10)以可卡锁的方式被施加预载，该轴侧的互补部能与形锁合元件(8)在局部形锁合地接合，

2.根据权利要求1所述的锁定机构(2)，其中，轴侧的互补部(10)布置在轴(6)的端部的区域中。

3.根据权利要求2所述的锁定机构(2)，其中，锁定执行器(4)与轴(6)的端部相对地安置在壳体区段(em-g)上。

4.根据权利要求3所述的锁定机构(2)，其中，形锁合元件(8)布置成与轴(10)同轴。

5.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(2)，其中，形锁合元件(8)成型为封闭地环绕的、环形的元件的形式。

6.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(2)，其中，形锁合元件(8)具有内部轮廓(ip)，该内部轮廓在形锁合区域(fb)中与轴侧的互补部的互补的轮廓(10)形锁合地共同作用。

7.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(2)，其中，形锁合元件(8)具有与锁定执行器(4)的或壳体区段(em-g)的引导区段(fa)互补的外部轮廓(ap)，通过引导区段沿纵向引导形锁合元件(8)以用于进行轴向往复运动(x-x)，并且形锁合元件(8)通过引导区段间接或直接地支撑在壳体区段(em-g)上。

8.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(2)，其中，形锁合元件(8)支撑在电机壳体(em-g)的或(减速)传动机构壳体(rg-g)的壳体区段上。

9.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(2)，其中，形锁合元件(8)能被电致动。

10.根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(2)，其中，形锁合元件(8)通过所述至少一个弹性的力传递件(12)联接在锁定执行器(4)的、引起形锁合元件的轴向往复运动(x-x)的运动机构上。

11.根据权利要求10所述的锁定机构(2)，其中，运动机构具有用于产生轴向往复运动的螺纹传动机构(st)。

12.根据权利要求10所述的锁定机构(2)，其中，运动机构具有用于产生轴向往复运动(x-x)的动圈。

13.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的锁定机构(2)的电机动力单元(em-ae)。

14.一种具有根据权利要求13所述的电机动力单元(em-ae)或根据权利要求1至12中任一项所述的锁定机构(2)的车辆。

15.一种用于利用根据权利要求1至12中任一项所述的锁定机构(2)锁定特别是车辆的动力传动系的轴(6)的方法，其中，通过以下方式在利用运动间隙(bs)的情况下直至与运动间隙(bs)相关的轴(6)最高转速使形锁合元件(8)与轴侧的互补部(10)卡锁，即，在形锁合元件(8)在端侧贴靠在轴侧的互补部(10)上的状态中，相对于轴(6)沿纵向通过所述至少一个弹性的力传递件(12)以可限定的力朝向轴侧的互补部(10)对形锁合元件(8)施加预载，直至卡锁。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，直至与运动间隙(bs)相关的车辆最高速度，都锁定车辆的轴(6)以避免从停止状态溜车。

技术总结
本发明涉及一种特别是车辆的在锁定执行器(4)和动力传动系的可锁定的轴(6)之间的锁定机构(2)，其中，形锁合元件(8)能以轴向往复运动(X‑X)的方式相对于轴(6)沿纵向被致动，该形锁合元件在端侧贴靠在轴侧的互补部(10)上的状态中，能相对于轴(6)沿纵向借助至少一个弹性的力传递件(12)以限定的方式朝向轴侧的互补部(10)以可卡锁的方式被施加预载，该轴侧的互补部能与形锁合元件(8)在局部形锁合地接合。在此，弹性的力传递件(12)被集成到形锁合元件(8)中。在此，在形锁合元件(8)和轴侧的互补部(10)在锁定机构(2)的形锁合区域(FB)中彼此接合的轴(6)锁定状态中，形锁合元件(8)支撑在电机动力单元(EM‑AE)的壳体区段(EM‑G)上，在该壳体区段上安置有锁定执行器(4)。在此，在形锁合区域(FB)中并且在轴(6)的周向方向上，锁定机构(2)具有在形锁合元件(8)和轴侧的互补部之间的运动间隙(BS)。

技术研发人员：C·赫格尔,K·M·弗里奇
受保护的技术使用者：纬湃科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9