CN102463890A - 一种自动换挡操纵机构 - Google Patents

Abstract

一种自动换挡操纵机构，包括安装座、固定设置在安装座上部的换挡杆以及锁止装置，所述锁止装置包括与安装座连接的换挡杆组件和固定设置在换挡操纵机构箱体上的电磁锁，所述电磁锁包括电磁铁，电磁铁具有铁芯，所述换挡杆组件具有锁止臂，锁止臂的末端设有通孔，所述铁芯靠近通孔的一端在换挡杆处于P挡位置时正对通孔，且在电磁铁通电时，所述铁芯靠近通孔的一端退出通孔中，在电磁铁断电时，所述铁芯靠近通孔的一端伸入通孔中，根据本发明提供的自动换挡操纵机构，可以简化自动换挡操纵机构的结构，减少零部件，并使零部件之间没有强烈的运动撞击，减小解锁噪音。

Description

一种自动换挡操纵机构

技术领域

本发明属于汽车变速换挡领域，尤其涉及一种自动换挡操纵机构。 

背景技术

变速换挡操纵机构是汽车的重要组成部分，是实现挡位切换的功能机构。随着汽车技术的不断发展，自动变速箱的出现，换挡操纵机构有最初的单一手动换挡操纵机构，发展出自动、手自一体、序列式等多种换挡操纵机构。各种换挡操纵机构不仅提供了操纵的舒适性，也同时成了重要的安全部件。其中，换挡自动换挡操纵机构的P挡锁止机构是自动换挡操纵机构的重要安全部件；换挡操纵机构的锁止机构让车辆在解锁条件未完全满足的情况下，能够对换挡操纵机构换挡操纵杆进行限制控制，限制换挡操纵杆的运动，起防止误操作的作用，避免出现乱挡，有效的防止误操作对汽车零部件的伤害和一些险情及车祸的发生。 

现在中国专利中有公开号为CN200620166461的名称为汽车用挡位锁止装置及包括该挡位锁止装置的变速器的专利，如其摘要附图所示，该挡位锁止装置包括支架，该汽车用挡位锁止装置还包括电磁体、磁芯、卡簧和弹簧，磁芯的一端位于电磁体内，磁芯的另一端穿过支架，卡簧和弹簧套装在电磁体与支架之间的磁芯上，卡簧与磁芯固定连接，磁体与支架固定连接。这种挡位锁止装置安装在变速换挡装置侧面，造成变速换挡装置结构体积变大，并且结构复杂，另外此装置没有设置手动解锁装置，在车辆断电状态下，无法实现解锁。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的自动换挡操纵机构结构复 杂、零部件多的缺陷，提供一种结构简单、零部件之间没有强烈的运动撞击以及解锁噪音小的自动换挡操纵机构。 

本发明的上述技术问题通过以下技术方案得以实现：一种自动换挡操纵机构，包括安装座、固定设置在安装座上部的换挡杆以及锁止装置，所述锁止装置包括与安装座连接的换挡杆组件和固定设置在换挡操纵机构箱体上的电磁锁，所述电磁锁包括电磁铁，电磁铁具有铁芯，所述换挡杆组件具有锁止臂，锁止臂的末端设有通孔，所述铁芯靠近通孔的一端在换挡杆处于P挡位置时正对通孔，在电磁铁通电时，所述铁芯靠近通孔的一端退出通孔，在电磁铁断电时，所述铁芯靠近通孔的一端伸入通孔中。 

进一步地，所述换挡杆组件设置有向安装座方向突出的连接部，所述安装座设有与连接部插接配合的通槽。 

进一步地，所述换挡杆组件中间部位具有穿孔，所述换挡杆组件在穿孔朝向安装座的一侧的位置上设置有一套筒，所述套筒的中轴线方向插接有一连接轴，所述连接轴伸出穿孔的一端可转动地连接在换挡操纵机构的箱体上。 

进一步地，所述安装座的下端具有U形连接体，所述U形连接体套设在套筒的圆周表面上，所述U形连接体具有与套筒的圆周表面相切设置的两个臂，两个臂上各设有一圆孔，所述套筒中插接有一转动轴，所述转动轴的中轴线与套筒中轴线垂直，并且所述转动轴垂直于U形连接体的两个臂，所述转动轴两端分别插入相应的圆孔中以使得安装座可相对套筒转动。 

进一步地，所述锁止臂末端朝向电磁锁的一侧设有倾斜部，所述倾斜部上设有引导槽，所述引导槽沿倾斜部的倾斜方向上延伸。 

进一步地，所述锁止臂末端设置有锁止件，所述锁止件包括第一斜部，所述第一斜部设置有引导槽，所述引导槽沿第一斜部的倾斜方向上延伸。 

进一步地，所述锁止件还包括上配件、下配件和第二斜部，所述上配件与下配件连接一体且与锁止臂末端配合，所述第一斜部和第二斜部连接成V形，所述第一斜部连接在上配件上。 

进一步地，所述第二斜部上连接第一斜部的一端可挠曲，所述第二斜部的另一端设有平面部，所述平面部具有锁止立柱，所述锁止立柱正对锁止臂末端的通孔，锁止立柱的半径小于通孔的半径。 

进一步地，还包括手动解锁装置，所述手动解锁装置包括解锁按钮和摆臂组件，所述解锁按钮底端设有解锁按钮斜部，所述摆臂组件包括横向摆臂和纵向摆臂，所述纵向摆臂上端设置有与解锁按钮斜部配合的摆臂斜部，所述横向摆臂设置有一转轴，所述转轴贯穿横向摆臂，并固定在换挡操纵机构的箱体上，所述横向摆臂的自由端正对锁止立柱。 

进一步地，所述转轴的自由端设置有复位弹簧。 

进一步地，所述横向摆臂和纵向摆臂一体成型。 

进一步地，所述电磁锁还包括容纳电磁铁的安装盒，所述安装盒固定在换挡操纵机构的箱体上，所述电磁铁还包括管状线圈，所述管状线圈固定在安装盒内，所述铁芯为阶梯形并插入管状线圈中，所述铁芯可相对管状线圈轴向移动，所述电磁铁的安装盒内设有回位弹簧、挡板和O形橡胶垫，所述铁芯远离锁止臂末端通孔的一端连接O形橡胶垫，所述挡板紧贴O形橡胶垫，所述回位弹簧沿铁芯的延伸方向设置在挡板和安装盒一侧壁之间。 

进一步地，所述铁芯具有一锁止位置和解锁位置，所述锁止位置为铁芯靠近通孔的一端完全伸入通孔时铁芯所处的位置，所述铁芯在锁止位置时，在其长度方向上相对于管状线圈向锁止臂方向突出一部分，所述解锁位置为电磁铁通电时铁芯向回位弹簧方向移动的最大位置处，铁芯靠近通孔的一端在解锁位置时完全退出通孔。 

根据本发明的自动操纵机构，电磁铁的铁芯与锁止臂末端的通孔插接配合，从而限制换挡杆的运动，避免了通过电磁铁铁芯的伸缩运动带动其他部件的摆动来实现锁止或解锁功能，而且简化了结构，避免了零部件之间强烈的撞击运动，另外在电磁铁不能通电的情况下，通过按下解锁按钮可以达到P挡解锁的目的。 

附图说明

图1是本发明所提供的一种自动换挡操纵机构其安装座与换挡杆组件连接的结构示意图； 

图2a是本发明所提供的一种自动换挡操纵机构其安装座的结构示意图； 

图2b是图2a另一视角图； 

图3是本发明所提供的一种自动换挡操纵结构所能限制和允许的换挡杆的运动状态示意图； 

图4是本发明所提供的一种自动换挡操纵机构其电磁锁的结构示意图； 

图5是本发明所提供的一种自动换挡操纵机构第一实施例锁止臂的结构示意图； 

图6是本发明所提供的一种自动换挡操纵机构第二实施例锁止臂的结构示意图； 

图7是本发明所提供的一种自动换挡操纵机构第三实施例的自动换挡操纵机构的结构示意图； 

图8a是图7所示实施例锁止件的结构示意图； 

图8b是图8a的另一视角图； 

图9a是图7所示实施例自动换挡操纵机构锁止状态示意图； 

图9b是图7所示实施例自动换挡操纵机构非锁止状态示意图； 

图10a是图7所示实施例手动解锁装置的一种状态示意图； 

图10b是图7所示实施例手动解锁装置的另一种状态示意图。 

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

如图1所示，一种自动换挡操纵结构，包括安装座、固定设置在安装座上部的换挡杆以及锁止装置，所述锁止装置包括与安装座连接的换挡杆组件，在本实施例中，换挡杆组件3设置有向安装座方向突出的连接部31，所述安装座2设有与连接部31插接配合的通槽21，所述换挡杆组件3中间部位具有穿孔32，所述换挡杆组件3在穿孔朝向安装座2的一侧的位置上设置有一套筒33，套筒33的中轴线方向插接一连接轴34，连接轴34伸出穿孔32的一端可转动地连接在换挡操纵机构的箱体上，所述连接轴34在套筒33内的轴半径大于在穿孔32内的轴半径；如图2a和图2b所示的安装座不同视角的结构示意图，所述安装座2的下端具有U形连接体23，U形连接体23套设在套筒33的圆周表面上，U形连接体23具有与套筒33的圆周表面相切设置的两个臂231，两个臂上各设有一圆孔232，所述套筒33中插接有一转动轴22，转动轴22的中轴线与套筒33中轴线垂直，并且所述转动轴22垂直于U形连接体23的两个臂231，所述转动轴22两端分别插入相应的圆孔232中以使得安装座2可相对套筒33转动，所述转动轴22也贯穿连接轴34，由于转动轴22的一端采用了锥形结构，并被U形连接体上23的卡环233固定，使转动轴22不会有水平方向上的位移；图3所示的是限制和允许换挡杆1的运动状态示意图，1a为P挡锁止位置，1b为P挡解锁位置，采用图1所示的连接方式，使安装座2和换挡杆组件3在换挡杆从1a到1b的方向上实现联动，并且当换挡杆1在1a到1b的垂直方向上运动时，换挡杆组件3不能运动，安装座2相对于换挡杆组件3可实现转动，使换挡杆能够在1a到1b方向的垂直方向上转动；图4所示的实施例中，锁止装置包括电磁锁6，电磁锁6包括电磁铁61和容纳电磁铁的安装盒62，安装盒62固定在换挡操纵机构的箱体上，电磁铁61包括铁芯611和管状线圈612，所述管状线圈612固定在安装盒内62，所述铁芯611为阶梯形并插入管状线圈612中，所述铁芯611可相对管状线圈612轴向移动，电磁铁61的安装盒内设有回位弹簧65、挡板64和O形橡胶垫63，所述铁芯611远离锁止臂末端通孔41的一端连接O形橡胶垫63，所述挡板64紧贴O形橡胶垫63，所述回位弹簧65在铁 芯的延伸方向设置在挡板64和安装盒62侧壁之间，所述铁芯611具有一锁止位置和解锁位置，所述铁芯的锁止位置为铁芯611靠近通孔41的一端完全伸入通孔41时铁芯611所处的位置，所述铁芯在锁止位置时，在其长度方向上相对于管状线圈向锁止臂方向突出一部分，所述铁芯的解锁位置为电磁铁61通电时铁芯611向回位弹簧65方向移动的最大位置处，铁芯611靠近通孔41的一端在解锁位置时完全退出通孔41，所述铁芯611在断电状态下处于锁止位置，此时，如图4所示，由于铁芯611在其长度方向上相对于管状线圈612向锁止臂方向突出一部分，因此此时铁芯611不在管状线圈612的中间位置，所以当电磁铁61刚通电时，铁芯611两端所受电磁力不等，铁芯611向管状线圈612中间位置移动，压缩回位弹簧65，最终铁芯611收缩至解锁位置，当电磁铁61断电后，铁芯611所受的电磁力消失，同时在回位弹簧65的作用下，铁芯611回到通电之前的锁止位置。 

图5所示的是本发明所提供的一种自动换挡操纵机构第一种实施例其锁止臂4的结构示意图，所述换挡杆组件3具有锁止臂4，锁止臂4的末端设有通孔41，所述铁芯611的半径小于通孔41半径，所述铁芯611靠近通孔41的一端在换挡杆1处于P挡位置时正对通孔41，在电磁铁61通电时，所述铁芯611靠近通孔41的一端退出通孔41，在电磁铁61断电时，所述铁芯611靠近通孔41的一端伸入通孔41中。在本实施例中，车辆停止时，换挡杆1处于P挡锁止位置，电磁铁61处于断电状态，铁芯611伸出，此时启动车辆，若没有踩下制动踏板，制动踏板上的开关断开，电磁铁61仍处于断电状态，铁芯611伸入锁止臂末端的通孔41中，从而锁住换挡杆1，防止误操作，当踩下制动踏板时，连接在制动踏板上的开关闭合接通，电磁铁61通电，铁芯611收缩至铁芯的解锁位置，换挡杆1处于解锁状态，换挡杆1可以从P挡锁止位置1a运动到P挡解锁位置1b，然后松开制动踏板，电磁铁61处于断电状态，铁芯611伸出，因为锁止臂4末端离开原来位置，所以换挡杆1仍处于解锁状态，可以实现其他换挡操作；当需要停车时，踩下制动踏板，连接在制动踏板上的开关闭合接通，电 磁铁6通电，铁芯611收缩至铁芯的解锁位置，换挡杆1可以换入P挡锁止位置，此时松开制动踏板，电磁铁61处于断电状态，铁芯611伸出，插入锁止臂末端通孔41中，实现P挡锁止。 

图6所示的是本发明所提供的一种自动换挡操纵机构第二种实施例其锁止臂4的结构示意图，第二种实施例和第一种实施例在相同的部件上采用相同的附图标示，相同的部件不再赘述，第二种实施例与第一种实施例不同的是：锁止臂4末端朝向电磁锁6的一侧设有倾斜部42，所述倾斜部42上设有引导槽43，所述引导槽43沿倾斜部的倾斜方向上延伸，本实施例在第一种实施例的基础上，对停车时P挡锁止的工作方式进行了改进，当需要车辆停车时，在不踩刹车制动的情况下，电磁铁61处于断电状态，铁芯611伸出，换挡杆1从1b位置运动到P挡锁止位置1a，倾斜部42上的引导槽43将电磁铁61的铁芯611引导至锁止臂末端的通孔41中，使换挡杆1处于锁止状态。 

图7所示本发明所提供的一种自动换挡操纵机构第三种实施例自动换挡操纵机构的结构示意图，第三种实施例和第一种实施例在相同的部件上采用相同的附图标示，相同的部件不再赘述，在本实施例中，对第一种实施例作了进一步的改进，所述锁止臂4末端设置有锁止件5，如图8a和图8b所示的锁止件不同视角的结构示意图，所述锁止件5包括第一斜部53，第一斜部设有引导槽531，所述引导槽531沿第一斜部53的倾斜方向上延伸，所述锁止件5还包括上配件51、下配件52和第二斜部54，所述上配件53与下配件54连接一体，所述第一斜部53和第二斜部54连接成V形，第一斜部53连接在上配件51上，第二斜部54上连接第一斜部53的一端可挠曲，第二斜部54在外力作用下，能够产生弹性变形，并且在外力撤消以后，第二斜部54能够回复到原来的位置，所述第二斜部54的自由端设有平面部55，平面部55具有锁止立柱551，所述锁止立柱551正对锁止臂末端的通孔41，锁止立柱551的半径小于通孔41的半径，所述上配件51和下配件52与锁止臂4末端配合并固定在锁止臂4末端，所述上配件51的自由端设有第一连接耳510，所述第一连接耳510设有定位立柱511， 所述下配件52的自由端设有第二连接耳520，所述第二连接耳520设有定位孔521，通过定位销固定在锁止臂末端4，图9a所示的是自动换挡操纵机构锁止状态示意图，图9b所示的是自动换挡操纵机构非锁止状态示意图，当需要车辆停车时，在不踩刹车制动的情况下，电磁铁61处于断电状态，铁芯611伸出，换挡杆1从1b位置运动到P挡锁止位置1a，锁止件5上的引导槽531将电磁铁的铁芯611引导至锁止臂末端的通孔41中，使换挡杆1处于锁止状态，在本实施例中，自动换挡操纵机构还包括手动解锁装置，如图10a和图10b所示的是手动解锁不同状态的结构示意图，所述手动解锁装置包括解锁按钮10和摆臂组件7，所述解锁按钮10底端设有解锁按钮斜部101，还设有限位杆102，所述纵向摆臂72的上端设置与解锁按钮斜部101配合的摆臂斜部721，所述摆臂组件7包括横向摆臂71和纵向摆臂72，横向摆臂71和纵向摆臂72一体成型，优选的，摆臂组件7连接呈直角，所述横向摆臂71设置有一转轴8，转轴8贯穿横向摆臂71，并固定在换挡操纵机构的箱体上，摆臂组件7可绕转轴8转动，所述转轴8的自由端设置有复位弹簧9，所述横向摆臂7的自由端正对锁止立柱551，在本实施例中，当车辆断电，需要手动解锁时，按下解锁按钮10，所述解锁按钮斜部101向下运动，并作用于摆臂斜部721，运动一段距离时，受到限位杆102的限制作用，停止向下运动，因为纵向摆臂72和横向摆臂71一体成型，所以摆臂组件7绕转轴8转动，纵向摆臂72压迫转轴8自由端的复位弹簧9，横向摆臂71上对应锁止件5的一端压下锁止立柱551，锁止立柱551被推入锁止臂4末端的通孔41中，并将电磁铁的铁芯611推出通孔41，从而换挡杆1处于解锁状态，能够从P挡锁止位置1a运动到P挡解锁位置1b，当松开手动解锁按钮10时，摆臂组件7在复位弹簧9的作用力下，绕转轴8转动，按原来路径返回到手动解锁前的位置，横向摆臂71上对应锁止件5的一端不再推压锁止立柱551，所述锁止立柱551退出锁止臂4末端的通孔41，在本实施例中，对锁止立柱551的长度有一定要求，所述锁止立柱551要能够将铁芯611推出锁止臂末端的通孔41，在第二种实施例和第三种实施例中，所述引导槽的深度既可以保 持不变，也可以设置成深度逐渐变化的斜槽。 

在本发明中，通过踩下或松开刹车制动，控制刹车制动上的开关闭合或断开，进而给车辆的ECU提供信号，控制电磁铁的通断电，当然，也可以采用其他合适的方式控制电磁铁的通断电。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (13)

1.一种自动换挡操纵机构，包括安装座、固定设置在安装座上部的换挡杆以及锁止装置，所述锁止装置包括与安装座连接的换挡杆组件和固定设置在换挡操纵机构箱体上的电磁锁，所述电磁锁包括电磁铁，电磁铁具有铁芯，其特征在于，所述换挡杆组件具有锁止臂，锁止臂的末端设有通孔，所述铁芯靠近通孔的一端在换挡杆处于P挡位置时正对通孔，在电磁铁通电时，所述铁芯靠近通孔的一端退出通孔，在电磁铁断电时，所述铁芯靠近通孔的一端伸入通孔中。

2.如权利要求1所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述换挡杆组件设置有向安装座方向突出的连接部，所述安装座设有与连接部插接配合的通槽。

3.如权利要求2所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述换挡杆组件中间部位具有穿孔，所述换挡杆组件在穿孔朝向安装座的一侧的位置上设置有一套筒，所述套筒的中轴线方向插接有一连接轴，所述连接轴伸出穿孔的一端可转动地连接在换挡操纵机构的箱体上。

4.如权利要求3所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述安装座的下端具有U形连接体，所述U形连接体套设在套筒的圆周表面上，所述U形连接体具有与套筒的圆周表面相切设置的两个臂，两个臂上各设有一圆孔，所述套筒中插接有一转动轴，所述转动轴的中轴线与套筒中轴线垂直，并且所述转动轴垂直于U形连接体的两个臂，所述转动轴两端分别插入相应的圆孔中以使得安装座可相对套筒转动。

5.如权利要求1所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述锁止臂末端朝向电磁锁的一侧设有倾斜部，所述倾斜部上设有引导槽，所述引导槽沿倾斜部的倾斜方向上延伸。

6.如权利要求1所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述锁止臂末端设置有锁止件，所述锁止件包括第一斜部，所述第一斜部设置有引导槽，所述 引导槽沿第一斜部的倾斜方向上延伸。

7.如权利要求6所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述锁止件还包括上配件、下配件和第二斜部，所述上配件与下配件连接一体且与锁止臂末端配合，所述第一斜部和第二斜部连接成V形，所述第一斜部连接在上配件上。

8.如权利要求7所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述第二斜部上连接第一斜部的一端可挠曲，所述第二斜部的另一端设有平面部，所述平面部具有锁止立柱，所述锁止立柱正对锁止臂末端的通孔，锁止立柱的半径小于通孔的半径。

9.如权利要求8所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，还包括手动解锁装置，所述手动解锁装置包括解锁按钮和摆臂组件，所述解锁按钮底端设有解锁按钮斜部，所述摆臂组件包括横向摆臂和纵向摆臂，所述纵向摆臂上端设置有与解锁按钮斜部配合的摆臂斜部，所述横向摆臂设置有一转轴，所述转轴贯穿横向摆臂，并固定在换挡操纵机构的箱体上，所述横向摆臂的自由端正对锁止立柱。

10.如权利要求9所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述转轴的自由端设置有复位弹簧。

11.如权利要求9所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述横向摆臂和纵向摆臂一体成型。

12.如权利要求1至11任意一项所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述电磁锁还包括容纳电磁铁的安装盒，所述安装盒固定在换挡操纵机构的箱体上，所述电磁铁还包括管状线圈，所述管状线圈固定在安装盒内，所述铁芯为阶梯形并插入管状线圈中，所述铁芯可相对管状线圈轴向移动，所述电磁铁的安装盒内设有回位弹簧、挡板和O形橡胶垫，所述铁芯远离锁止臂末端通孔的一端连接O形橡胶垫，所述挡板紧贴O形橡胶垫，所述回位弹簧沿铁芯的延伸方向设置在挡板和安装盒一侧壁之间。

13.如权利要求12所述的自动换挡操纵机构，其特征在于，所述铁芯具有 一锁止位置和解锁位置，所述锁止位置为铁芯靠近通孔的一端完全伸入通孔时铁芯所处的位置，所述铁芯在锁止位置时，在其长度方向上相对于管状线圈向锁止臂方向突出一部分，所述解锁位置为电磁铁通电时铁芯向回位弹簧方向移动的最大位置处，铁芯靠近通孔的一端在解锁位置时完全退出通孔。 

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