CN101195344A - 换档操纵机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车工程技术领域的换档操纵机构，其中：选档拉索穿过选换档拉索支架上的选档拉索孔，由选档联接销与选档摇臂销联连，选档拉索通过选档拉线牵接头稳定在选档拉索孔的位置，而选档摇臂又通过选档轴与选档扭簧、变速器内部的选档机构销联，选换档拉索支架固定在变速后盖的前端，换档拉索穿过选换档拉索支架上的换档拉索孔，由换档联接销与换档摇臂销联结，换档拉索由换档拉线牵接头稳定在换档拉索孔的位置，而换档摇臂又通过换档轴与变速器内部的换档机构相连。本发明简化了结构，降低了成本，并大大提高了变速器的换档效率，使变速箱的操纵轻便，减轻驾驶人的劳动强度。

Description

换档操纵机构

技术领域

本发明涉及一种汽车工程技术领域的装置，具体是一种换档操纵机构。

背景技术

换档操纵机构主要领域是在机械式方面的。这类机构主要有杆系传动和绳索传动两种形式。杆系传动机构结构简单，工作可靠，广泛用于各型汽车上，但机械效率低，质量大，车架和驾驶室的变形会影响其正常工作，在某些情况下(如远距离操纵)杆系布置比较困难；而绳索传动可消除上述缺点，但寿命较短，机械效率不高。本发明结合上述两种传动机构的优点，利用拉索进行传动，经过巧妙的整车的结构布置，使得该操纵机构在机械传动效率上大大提高了。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利名称：一种换档操纵机构，专利号：ZL200620111273.4。具体描述为：具有转轴(1)、回转臂(2)、限位座(3)及限位柱(4)，回转臂(2)的一端设有脚踏板(2a)，另一端设有轴套(2b)，限位座(3)固套在转轴(1)上，回转臂(2)的轴套(2b)端活套在转轴(1)上，限位座(3)与该轴套(2b)相对的侧面上设有弧形凹槽或扇环缺口(3a)，限位柱(4)一端固定在轴套(2b)上并位于限位座(3)与波形弹簧片(5)之间，另一端限位于弧形凹槽或扇环缺口(3a)中。本实用新型结构更加紧凑、简单、合理，不影响主机整体外观，使用中不会发出碰撞噪声。该专利仍然是传统的远距离操纵机构，选换档中间都要经过机构繁多，造成换档困难，影响换档品质，最终影响到换档效率。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种换档操纵机构，简化了结构，降低了成本，并大大提高了变速器的换档效率，使变速箱的操纵轻便，减轻驾驶人的劳动强度。

本发明是通过以下技术方案实现，本发明包括：选档拉索、换档拉索、选换档拉索支架、选档摇臂、换档摇臂、变速后盖的前端、选档拉索轴孔、选档联接销、选档轴、选档扭簧、换档拉索轴孔、换档联接销、换档轴、选档拉线牵接头、换档拉线牵接头，变速器内部的换档机构。连接关系为：选档拉索穿过选换档拉索支架上的选档拉索孔，由选档联接销与选档摇臂销联连。选档拉索通过选档拉线牵接头稳定在选档拉索孔的位置。而选档摇臂又通过选档轴与选档扭簧、变速器内部的选档机构销联，并通过作用于选档扭簧上不同的力带动变速器内部的选档机构完成选档。选换档拉索支架固定在变速后盖的前端。换档拉索穿过选换档拉索支架上的换档拉索孔，由换档联接销与换档摇臂销联连。换档拉索由换档拉线牵接头稳定在换档拉索孔的位置。而换档摇臂又通过换档轴与变速器内部的换档机构相连，并通过作用于换档轴上的力带动变速器内部的换档机构，完成换档。

所述选换档拉索支架是一体成型的，由三个面组成，类似h型，一边是带选档拉索轴孔和换档拉索轴孔的向上90°的平面，选换档拉索轴孔分别位于此平面的两边，换档拉索轴孔与水平保持一致，选档拉索轴孔与水平成12.5°。另一边是带两个螺栓孔的向下90°的平面，两个螺栓孔分别位于此平面的两边，用于固定换档拉索支架。

所述选档摇臂也是一体成型的，形状类似U型，U型的一端是向上的选档联接销，用于与选档拉索销联连，另一端是向下的选档轴，用于通过选档扭簧与变速器内部的选档机构销联。

所述换档摇臂同样是一体成型的，是一个有四折的条状物，一端是向右的换档联接销，用于与换档拉索相连，另一端的圆形的配重块，用于稳定换档摇臂，并增加换档的手感。在第二折处有向右的换档轴，用于与变速器内部的换档机构销联。

本发明将原来纷繁复杂的机构改进简单，相应的部件数量也减少。改进的操纵机构在整车布局上明显结构紧凑，各连接件的间隙也了减少很多。经过整车的装配跑路试验，整套机构的布置受车架变形小，汽车的震动对其影响也小。由于机构数量减少，一套机构的制造成本费用明显减少了。

附图说明

图1换档操纵机构结构示意图

图2选换档拉索支架示意图

图3选档摇臂示意图

图4换档摇臂示意图

图5选档受力示意图

图6换档受力示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：选档拉索1、换档拉索2、选换档拉索支架3、选档摇臂4、换档摇臂5、变速后盖的前端6、选档拉索轴孔7、选档联接销8、选档轴9、选档扭簧10、换档拉索轴孔12、换档联接销13、换档轴14、选档拉线牵接头17、换档拉线牵接头18，变速器内部的换档机构19。连接关系为：选档拉索1穿过选换档拉索支架3上的选档拉索孔7，由选档联接销8与选档摇臂4销联连。选档拉索1通过选档拉线牵接头17稳定在选档拉索孔7的位置。而选档摇臂4又通过选档轴9与选档扭簧10、变速器内部的选档机构销联，并通过作用于选档扭簧10上不同的力带动变速器内部的选档机构完成选档。选换档拉索支架3通过两个螺栓16固定在变速后盖的前端6。换档拉索2穿过选换档拉索支架3上的换档拉索孔12，由换档联接销13与换档摇臂5销联连。换档拉索2由换档拉线牵接头18稳定在换档拉索孔12的位置。而换档摇臂5又通过换档轴14与变速器内部的换档机构相连，并通过作用于换档轴14上的力带动变速器内部的换档机构19，完成换档。

选换档拉索支架3是一体成型的，由三个面组成，类似h型，一边是带选档拉索轴孔7和换档拉索轴孔12的向上90°的平面，选换档拉索轴孔分别位于此平面的两边，选档拉索轴孔7和换档拉索轴孔12的位置根据两个摇臂的位置来确定，换档拉索轴孔12与水平保持一致，选档拉索轴孔7与水平成12.5°。选档拉索1穿过选档拉索轴孔7时，通过选档拉线牵接头17来稳定。换档拉索2穿过换档拉索轴孔12时，通过换档拉线牵接头18来稳定。另一边是带两个螺栓孔11的向下90°的平面，两个螺栓孔11分别位于此平面的两边，用于固定换档拉索支架3。

选档摇臂4也是一体成型的，形状类似U型，U型的一端是向上的选档联接销8，用于与选档拉索1销联连，另一端是向下的选档轴9，用于通过选档扭簧10与变速器内部的选档机构销联。

换档摇臂5同样是一体成型的，是一个有四折的条状物，一端是向右的换档联接销13，用于与换档拉索2相连，另一端的圆形的配重块15，用于稳定换档摇臂，并增加换档的手感。在第二折处有向右的换档轴14，用于与变速器内部的换档机构销联。

选换档拉索支架3，选档摇臂4，换档摇臂5的各尺寸的大小由不同的变速器的尺寸大小来决定。

当要选档时，作用力使选档拉索1受力，选档拉索1经过选档拉索轴孔7，作用在选档联接销8上，使选档摇臂4受力，并带动选档轴9旋转，而选档轴9则通过选档扭簧10，拨动了变速器内的选档拨头，从而实现一/二、三/四、五/倒档位的选档。

如图5所示，通常选档时一般选档力的大小在15N左右。现设手作用力为T1，选档作用力为F1，那么按照作用力与反作用力的关系，作用在选档联接销联接销8上的F1’等于的大小和方向。此外，F1’力的方向和选档轴9与选档联接销8之间的连线成90°，产生的力矩没有额外损失，完全作用在选档轴9上，使得选档轴9上产生力矩M’，力矩M’克服选档扭簧10上弹性力矩M，由选档扭簧10可以得出，根据扭簧10的材料、截面积、匝数等测出扭簧10所能提供的力矩：五/倒档为2100N·mm；一/二档为1600N·mm。校核五/倒的受力，手作用力T1，可以得到：

由50·F1’＝M，

M＝2100

得

${F1}^{,}\frac{M}{50}=42N\·\mathrm{mm}$

而F1＝F1’＝42N·mm

通过操纵杆的杠杆比得到：

65F1＝243T1

$T1=\frac{65}{243}\·F1,$

将上式F1代入后得：

T1＝11.2N·mm

结果证明，该机构选档力要比预期小。

当要换档时，作用力使换档拉索2受力，选档拉索2经过换档拉索轴孔12，作用在换档联接销13上，使换档摇臂5受力，并带动换档轴14旋转，拨动了变速器内的换档机构19上实现了齿轮换高、低档。

如图6所示，一般换档力要大些，在65N左右。设作用力T2，换档作用力为F2，拉力F2即作用在选档拉索2上，到达换档联接销13，由于作用力与反作用力的关系，产生力F2’，方向相反、大小相等，换档联接销13、换档轴14和变速器内的换档机构19中的换档拨头球头在结构上又形成了一组杠杆比(如图3)，通过这组杠杆比后，在变速器内的换档机构19的换档拨头球头处产生推力N2，推力N2最后作用在换档拨块上实现了齿轮换高、低档。

根据材料、换档拨头球头的截面积等因素的影响，变速器内的换档机构19的换档拨头球头的最大承受力为250N，即N2的最大力为[250]N：

32·N2＝35.5·F2’

将N2值代入得：

${F2}^{,}=\frac{32}{35.5}\×\left[250\right]=\left[225.4\right]N\·\mathrm{mm}$

而F2＝F2’＝[225.4]N·mm

由通过操纵杆的杠杆比得到：

65·F2＝243·T2

$T2=\frac{65}{243}\·F2,$ 将上式F1代入后得：

T2＝[60.3]N·mm

即T2的力极限值不超过60 N·mm左右。

通过计算得到比预期得值要小，换档力小。

所以，本发明结构的选、换档力小，使用起来轻便。

Claims (7)

1.一种换档操纵机构，包括：选档拉索、换档拉索、选换档拉索支架、选档摇臂、换档摇臂、变速后盖的前端、选档拉索轴孔、选档联接销、选档轴、选档扭簧、换档拉索轴孔、换档联接销、换档轴、选档拉线牵接头、换档拉线牵接头，其特征在于，选档拉索穿过选换档拉索支架上的选档拉索孔，由选档联接销与选档摇臂销联连，选档拉索通过选档拉线牵接头稳定在选档拉索孔的位置，而选档摇臂又通过选档轴与选档扭簧、变速器内部的选档机构销联，并通过作用于选档扭簧上的力带动变速器内部的选档机构完成选档，选换档拉索支架固定在变速后盖的前端，换档拉索穿过选换档拉索支架上的换档拉索孔，由换档联接销与换档摇臂销联连，换档拉索由换档拉线牵接头稳定在换档拉索孔的位置，而换档摇臂又通过换档轴与变速器内部的换档机构相连，并通过作用于换档轴上的力带动变速器内部的换档机构，完成换档。

2.根据权利要求1所述的换档操纵机构，其特征是，所述选换档拉索支架形状为h型，由三个面组成，一边是带选档拉索轴孔和换档拉索轴孔的向上90°的平面，选换档拉索轴孔分别位于此平面的两边，换档拉索轴孔与水平保持一致，选档拉索轴孔与水平成12.5°，另一边是带两个螺栓孔的向下90°的平面，两个螺栓孔分别位于此平面的两边，用于固定换档拉索支架。

3.根据权利要求1或2所述的换档操纵机构，其特征是，所述选换档拉索支架是一体成型的。

4.根据权利要求1所述的换档操纵机构，其特征是，所述选档摇臂形状为U型，U型的一端是向上的选档联接销，用于与选档拉索销联连，另一端是向下的选档轴，用于通过选档扭簧与变速器内部的选档机构销联。

5.根据权利要求1或4所述的换档操纵机构，其特征是，所述选档摇臂是一体成型的。

6.根据权利要求1所述的换档操纵机构，其特征是，所述换档摇臂是一个有四折的条状物，一端是向右的换档联接销，用于与换档拉索相连，另一端设圆形的配重块，用于稳定换档摇臂，在第二折处有向右的换档轴，用于与变速器内部的换档机构销联。

7.根据权利要求1或6所述的换档操纵机构，其特征是，所述换档摇臂是一体成型的。

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