CN103174824B - 一种汽车换挡机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车换挡机构，属于汽车技术领域。它解决了现有的换挡机构稳定性不够的问题。本汽车换挡机构包括底座、副轴、选换挡摆臂和安装在选换挡摆臂上的换挡臂，该换挡机构还包括万向器，万向器具有相互垂直设置的长轴和短轴，长轴两端设有轴承和安装轴承的轴承座，长轴通过轴承座安装在上述的底座上，两轴承座内侧的长轴上分别套设有能绕长轴转动的选挡臂，选挡臂具有输出端和传动端且选挡臂的中部位置套设在长轴上，传动端上设有钢球活动槽，选换挡摆臂安装在上述的短轴上，副轴穿设在选换挡摆臂上且两端设有钢球，两钢球分别安装在两钢球活动槽中。本汽车换挡机构具有稳定性好、使用寿命长的优点。

Description

一种汽车换挡机构

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车换挡机构。

背景技术

现有在汽车行业中，通过操作汽车上的换挡机构来实现汽车发动机的转速变化，因此对换挡机构的稳定性及质量提出了更高的要求。

随着科技的不断进步，人们发明了一种名称为“一种减少软轴承载峰值的汽车软轴变速操纵器”，专利号为ZL200910201916.2，授权公告号为CN101737486B，该变速操纵器包括操纵器底座并在操纵器底座上安装与操纵杆相连的选换挡组合机构，操纵杆轴在平行于主轴的左、右方向或垂直于主轴的前、后方向运动，所述的选换挡组合机构包括选换挡摆臂、选换挡摇臂、主轴、副轴、交角轴和钢球，主轴两端设有轴承和安装所述轴承的轴承座，主轴通过轴承座水平固结在操纵器底座上，两轴承座内侧的主轴上配有选换挡摇臂，选换挡摇臂为L形结构，两个L形结构的一臂设有输出端A、输出端B，另一臂分别设有钢球活动槽，选换挡摆臂呈Y型结构，操纵杆与Y型结构的一端相连，Y型结构的叉口部设有相垂直并通过选换挡摆臂相连的交角轴和副轴，其中交角轴纵向穿过主轴中心，并与主轴活动链接，副轴的两端设有钢球，钢球空间位置设定在选换挡摇臂的钢球活动槽内。该技术方案虽然能很好地实现了对发动机转速的调节控制，但仍存在着一些问题：主要是其起主要动力传动作用的交角轴和副轴在实际工作中轴向窜动大，导致整个换挡机构稳定性不够及动力平缓传动效果不佳。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种在实际工作中稳定性好从而使得动力传动连续性且更加平缓的汽车换挡机构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车换挡机构，包括底座、副轴、选换挡摆臂和安装在选换挡摆臂上的换挡臂，其特征在于：该换挡机构还包括万向器，所述的万向器具有相互垂直设置的长轴和短轴，长轴两端设有轴承和安装所述轴承的轴承座，长轴通过轴承座安装在上述的底座上，两轴承座内侧的长轴上分别套设有能绕长轴转动的选挡臂，选挡臂具有输出端和传动端且选挡臂的中部位置套设在长轴上，传动端上设有钢球活动槽，上述的选换挡摆臂安装在上述的短轴上，所述的副轴穿设在选换挡摆臂上且两端设有钢球，所述的两钢球分别安装在上述的两钢球活动槽中。

在上述的一种汽车换挡机构中，所述的长轴的长度比短轴的长。

在上述的一种汽车换挡机构中，所述的选挡臂为L形结构。

在上述的一种汽车换挡机构中，所述的选挡臂上的输出端上开有连接孔，定义连接孔靠近上述轴承座的那端为外端部，所述的连接孔的外端部形状为圆孔，其内端部形状为与六角螺栓上的头部形状相匹配的六角螺孔。

在上述的一种汽车换挡机构中，所述的底座为铝合金材料制作而成。

在上述的一种汽车换挡机构中，所述的底座上开有四个通孔和四个安装孔，所述的通孔和安装孔上均内嵌有具有内螺纹结构的螺纹件，上述的轴承座一个对应所述的四个通孔中的两个且两轴承座分别通过螺栓分别固定安装在四个通孔中。

在上述的一种汽车换挡机构中，所述的螺纹件由不锈钢材料制作而成。

在上述的一种汽车换挡机构中，所述的换挡臂平行于长轴的左、右方向运动为选挡运动，换挡臂的动作带动选换挡摆臂绕短轴转动，选换挡摆臂带动副轴转动，副轴两端的钢球的双向摆动分别带动两选挡臂绕长轴摆动，两选挡臂上的两输出端产生推、拉异向传动。

在上述的一种汽车换挡机构中，所述的换挡臂垂直于长轴的前、后方向运动为换挡运动，换挡臂的动作带动选换挡摆臂、短轴、副轴、钢球和两选挡臂共同绕长轴一起摆动，两选挡臂上的两输出端产生推、拉同向传动。

与现有技术相比，本汽车换挡机构具有如下几个优点：

1、本汽车换挡机构采用万向器结构来替代原先的主轴和交角轴结构，万向器结构是一体式的，而主轴和交角轴是两个独立的结构，从而万向器在实际工作中轴向窜动相对更小一点，从而稳定性更好，使用寿命更长；同时，由于万向器是整体的一个结构，在换挡机构装配中也更为省事方便，提高工作效率；

2、选挡臂的输出端上的连接孔中的六角螺孔结构的设置，使得将软轴固定安装在输出端上更加方便，提高安装效率，只需将六角螺栓伸过连接孔，其头部留在六角螺孔的位置上，其六角螺孔会对六角螺栓的头部限位防止其头部周向旋转，只需一个扳手将螺帽拧紧在六角螺栓的另一端即可，而不需要两个扳手，非常方便及快捷；

3、制作底座的材料采用铝合金替代原先的铸造铸铁，一是更加轻便，二是成型制造更为方便，提高生产效果；由于铝合金材质的强度不是很好，其不锈钢的螺纹件保证了螺栓连接处的强度，使安装连接更加牢固、稳定。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的另一立体结构示意图。

图3是本发明的剖视图。

图中，1、底座；2、换挡臂；3、万向器；31、长轴；32、短轴；4、选换挡摆臂；5、副轴；51、钢球；6、选挡臂；61；输出端；61a、连接孔；61b、六角螺孔；61c、圆孔；62、钢球活动槽；7、轴承；8、轴承座；9、通孔；10、安装孔；11、螺纹件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、2和3所示，本汽车换挡机构包括底座1、副轴5、万向器3、选换挡摆臂4和安装在选换挡摆臂4上的换挡臂2，底座1为铝合金材料制作而成，且底座1上开有四个通孔9和四个安装孔10，通孔9和安装孔10上均内嵌有具有内螺纹结构的螺纹件11，螺纹件11由不锈钢材料制作而成。铝合金便于铸造及成型，采用铝合金材料使得加工成型更加方便及高效率，但是铝合金材料的强度不是很好，对于机械结构的连接处对强度要求更高，强度不够的话会导致连接处受力变形从而产生间隙、不牢固，稳定性不好，为了解决这个问题，在通孔9和安装孔10等用来连接的孔中内嵌由强度较大的不锈钢材料制作的螺纹件11来加强其连接处的强度，保证机械结构之间连接的牢固及稳定性，从而保证整个换挡机构的工作时的稳定及牢固。

万向器3具有相互垂直设置的长轴31和短轴32，长轴31的长度比短轴32的长，长轴31两端设有轴承7和安装轴承7的轴承座8，一个轴承座8对应四个通孔9中的两个且两轴承座8分别通过螺栓分别固定安装在四个通孔9中。长轴31通过轴承座8安装在底座1上，两轴承座8内侧的长轴31上分别套设有能绕长轴31转动的选挡臂6，选挡臂6为L形结构，选挡臂6具有输出端61和传动端且选挡臂6的中部位置套设在长轴31上，传动端上设有钢球活动槽62，选挡臂6上的输出端61上开有连接孔61a，连接孔61a的外端部形状为圆孔61c，其内端部形状为与六角螺栓上的头部形状相匹配的六角螺孔61b，六角螺孔61b结构使得安装连接软轴更为方便及快捷。选换挡摆臂4安装在短轴32上，副轴5穿设在选换挡摆臂4上且两端设有钢球51，两钢球51分别安装在两钢球活动槽62中。

本汽车换挡机构的工作原理如下：

1、异向

操作换挡臂2沿平行于长轴31的左、右方向运动，换挡臂2带动选换挡摆臂4绕短轴32转动，选换挡摆臂4转动带动副轴5转动，副轴5两端上的钢球51分别带动两选挡臂6绕长轴31以相反方向摆动，两选挡臂6上的两输出端61分别产生推、拉运动，实现软轴的异向传动，即选挡运动。

2、同向

操作换挡臂2沿垂直于长轴31的前、后方向运动，换挡臂2带动选换挡摆臂4从而带动短轴32、副轴5、钢球51和两选挡臂6共同绕长轴31一起转动，其主轴也在两端轴承7的支撑下自身也在转动，两选挡臂6上的两输出端61同时产生推或拉的运动，实现软轴的同向传动，即换挡运动。

3、双向复合

根据以上两点所述，选挡运动时一根软轴推，一根软轴拉，换挡运动时两根软轴同时推或同时拉，由此实现两根软轴共同承受选挡和换挡的负荷。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种汽车换挡机构，包括底座(1)、副轴(5)、选换挡摆臂(4)和安装在选换挡摆臂(4)上的换挡臂(2)，其特征在于：该换挡机构还包括万向器(3)，所述的万向器(3)具有相互垂直设置的长轴(31)和短轴(32)，长轴(31)两端设有轴承(7)和安装所述轴承(7)的轴承座(8)，轴承座横截面呈“凸”字型，轴承座插设在轴承中，长轴(31)通过轴承座(8)安装在上述的底座(1)上，两轴承座(8)内侧的长轴(31)上分别套设有能绕长轴(31)转动的选挡臂(6)，选挡臂(6)具有输出端(61)和传动端且选挡臂(6)的中部位置套设在长轴(31)上，传动端上设有钢球活动槽(62)，上述的选换挡摆臂(4)安装在上述的短轴(32)上，所述的副轴(5)穿设在选换挡摆臂(4)上且两端设有钢球(51)，所述的两钢球(51)分别安装在上述的两钢球活动槽(62)中，所述的换挡臂(2)平行于长轴(31)的左、右方向运动为选挡运动，换挡臂(2)的动作带动选换挡摆臂(4)绕短轴(32)转动，选换挡摆臂(4)带动副轴(5)转动，副轴(5)两端的钢球(51)的双向摆动分别带动两选挡臂(6)绕长轴(31)摆动，两选挡臂(6)上的两输出端(61)产生推、拉异向传动，所述的换挡臂(2)垂直于长轴(31)的前、后方向运动为换挡运动，换挡臂(2)的动作带动选换挡摆臂(4)、短轴(32)、副轴(5)、钢球(51)和两选挡臂(6)共同绕长轴(31)一起摆动，两选挡臂(6)上的两输出端(61)产生推、拉同向传动；

所述的选挡臂(6)上的输出端(61)上开有连接孔(61a)，定义连接孔(61a)靠近上述轴承座(8)的那端为外端部，所述的连接孔(61a)的外端部形状为圆孔(61c)，其内端部形状为与六角螺栓上的头部形状相匹配的六角螺孔(61b)；

所述的长轴(31)的长度比短轴(32)的长，所述的选挡臂(6)为L形结构，所述的底座(1)为铝合金材料制作而成；

所述的底座(1)上开有四个通孔(9)和四个安装孔(10)，所述的通孔(9)和安装孔(10)上均内嵌有具有内螺纹结构的螺纹件(11)，上述的轴承座(8)一个对应所述的四个通孔(9)中的两个且两轴承座(8)分别通过螺栓分别固定安装在四个通孔(9)中，所述的螺纹件(11)由不锈钢材料制作而成。