CN104074969B - 选挡换挡结构及具有该选挡换挡结构的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种选挡换挡结构及具有该选挡换挡结构的车辆。所述选挡换挡结构包括：选挡轴和换挡轴，所述选挡轴和所述换挡轴相连且同轴设置，所述换挡轴可随所述选挡轴沿轴向移动，所述选挡轴可相对所述换挡轴转动；驱动电机，所述驱动电机通过传动件与所述换挡轴相连；用于检测所述选挡轴相对所述换挡轴的转动相位的相位检测装置，所述转动相位包括转动方向和转动角度；以及控制器，所述控制器分别与所述驱动电机以及所述相位检测装置相连以根据所述相位检测装置检测到的所述转角相位来控制所述驱动电机驱动所述换挡轴转动。根据本发明实施例的选挡换挡结构，换挡时手球不会感受到同步器处的力，换挡舒适。

Description

选挡换挡结构及具有该选挡换挡结构的车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种选挡换挡结构以及具有该选挡换挡结构的车辆。
背景技术
相关技术中，车辆的选挡换挡结构中，同步器和拨叉连接，拨叉和换挡轴连接，换挡轴是一个整体，通过拉线和手球连接，换挡过程中，同步器上的力通过换挡轴会间接传递给手球，因而手球处能感应到卡涩、二次冲击，换挡感觉差、用户使用不舒适、影响用户体验，存在改进空间。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有换挡时手球不会感受到同步器处的力的选挡换挡结构。
本发明的另一个目的在于提出一种具有上述选挡换挡结构的车辆。
根据本发明第一方面的实施例提出一种选挡换挡结构。所述选挡换挡结构包括：选挡轴和换挡轴，所述选挡轴和所述换挡轴相连且同轴设置，所述换挡轴可随所述选挡轴沿轴向移动，所述选挡轴可相对所述换挡轴转动；驱动电机，所述驱动电机通过传动件与所述换挡轴相连；用于检测所述选挡轴相对所述换挡轴的转动相位的相位检测装置，所述转动相位包括转动方向和转动角度；以及控制器，所述控制器分别与所述驱动电机以及所述相位检测装置相连以根据所述相位检测装置检测到的所述转角相位来控制所述驱动电机驱动所述换挡轴转动。
换挡时，相位检测装置检测选挡轴的转动相位，相位检测装置将选挡轴的转动方向和转动角度的信号传递给控制器，控制器控制驱动电机通过传动件4驱动换挡轴转动，由此同步器处的力不会直接传递给手球，换挡感觉好，操作舒适。也就是说，根据本发明实施例的选挡换挡结构是半自动的选挡换挡结构，换挡时，手球不能直接操纵换挡轴转动。
另外，根据本发明上述实施例的选挡换挡结构还可以具有如下附加的技术特征：
可选地，所述相位检测装置设在所述选挡轴上。
根据本发明的一个实施例，所述选挡轴上设有销，所述换挡轴上设有槽，所述选挡轴相对所述换挡轴转动时，所述销在所述槽内滑动，从而使所述换挡轴不会随所述选挡轴转动。
可选地，所述相位检测装置设在所述销上。
根据本发明的一个实施例，所述选挡换挡结构还包括：换挡摇臂，所述换挡摇臂与所述选挡轴相连以驱动所述选挡轴相对所述换挡轴转动。
可选地，所述相位检测装置设在所述换挡摇臂上。
可选地，所述相位检测装置为无接触角度传感器。
根据本发明的一个实施例，所述传动件包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设在所述驱动电机的输出轴上，所述第二齿轮套设在所述换挡轴上。由此，结构简单，布置容易。
根据本发明的一个实施例，所述传动件为减速器，所述减速器的输入端与所述驱动电机相连，所述减速器的输出端与所述换挡轴相连。
根据本发明第二方面的实施例提出一种车辆。所述车辆包括第一方面所述的选挡换挡结构，从而具有换挡舒适、用户体验好等优点。
附图说明
图1是根据本发明实施例的选挡换挡结构的结构示意图。
图2是图1在A处的放大图。
附图标记：
选挡换挡结构100、选挡轴1、销11、换挡轴2、槽21、驱动电机3、输出轴31、传动件4、第一齿轮41、第二齿轮42、换挡摇臂5
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照图1-图2描述根据本发明实施例的选挡换挡结构100。如图1和图2所示，根据本发明实施例的选挡换挡结构100包括选挡轴1、换挡轴2、驱动电机3、用于检测选挡轴1相对换挡轴2的转动相位的相位检测装置(图未示出)和控制器(图未示出)。
选挡轴1和换挡轴2相连且同轴设置，也就是说，选挡轴1的中心轴线与换挡轴2的中心轴向重合。换挡轴2可随选挡轴1沿轴向移动以完成选挡。选挡轴1可相对换挡轴2转动，也就是说选挡轴1转动时，换挡轴2不转动。驱动电机3通过传动件4与换挡轴2相连。控制器分别与驱动电机3以及相位检测装置相连。控制器根据相位检测装置检测到的转动相位来控制驱动电机3驱动换挡轴2转动，从而完成换挡。
具体而言，控制器根据相位检测装置检测到的转动相位来控制驱动电机3通过传动件4驱动换挡轴2转动，从而完成换挡。可选地，如图1所示，传动件4可以包括相互啮合的第一齿轮41和第二齿轮42，第一齿轮41套设在驱动电机3的输出轴31上以随输出轴31同步旋转，第二齿轮42套设在换挡轴2上，例如第二齿轮42通过花键结构套设在换挡轴2上。当然，本发明并不限于此，为了增加结构强度，第二齿轮42与换挡轴2也可以做成一体的齿轮轴结构。在本发明的另一些可选的实施例中，传动件4还可以为减速器，减速器的输入端与驱动电机3的输出轴31相连，减速器的输出端与换挡轴2相连。
其中，转动相位包括转动方向和转动角度，也就是说选挡轴1相对换挡轴2转动方向和选挡轴1相对换挡轴2转动角度。
下面参照图1描述根据本发明实施例的选挡换挡结构100的工作过程：
当车辆需要换挡时，选挡轴1相对换挡轴2顺时针或逆时针旋转，相位检测装置将检测到的选挡轴1的转动方向和转动角度转换为电信号传送给控制器，控制器接受到该信号后，控制驱动电机3通过传动件4驱动换挡轴2以与选挡轴1旋转方向相同的方向转动，并带动相应的拨叉运动，使相应挡位的同步器与该挡位的齿轮接合。也就是说，通过使驱动电机3正转或反转，可以使换挡轴2正转或反转，从而满足不同挡位的换挡需求。
本发明对选挡轴1的转动角度为多大时，驱动电机3开始工作不作特殊限定，只要相位检测装置满足在选挡轴1相对换挡轴2转动时，能将该转动方向以及转动角度检测出并转化为电信号传递给控制器即可。同时，选挡轴1的转动角度与换挡轴2在驱动电机3通过传动件4驱动下转动的角度可以相同也可以不同，本发明对此不作具体限定。
可选地，相位检测装置可以为无接触角度传感器。
选挡轴1与换挡操纵机构的手球相连。用户换挡时，选挡轴1在手球的操纵下相对换挡轴2转动，而换挡轴2是由驱动电机3通过传动件4驱动转动的，而不是由选挡轴1带动转动的。具体地，换挡时，相位检测装置检测选挡轴1的转动相位，相位检测装置将选挡轴1的转动方向和转动角度的信号传递给控制器，控制器控制驱动电机3通过传动件4驱动换挡轴2转动，由此同步器处的力不会直接传递给手球，换挡感觉好，操作舒适。也就是说，根据本发明实施例的选挡换挡结构100是半自动的选挡换挡结构100，换挡时，手球不能直接操纵换挡轴2转动。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，选挡轴1上设有销11，销11从选挡轴1的外周面向外延伸。换挡轴2上设有槽21，选挡轴1相对换挡轴2转动时，销11在槽21内滑动，由此选挡时，换挡轴2可随选挡轴1一起沿轴向移动。当手球操纵选挡轴1相对换挡轴2转动时，换挡轴2不随选挡轴1一起转动。
如图1和图2所示，换挡轴2的朝向选挡轴1的一端具有中空结构，选挡轴1的具有销11的一端伸入所述中空结构内使销11配合在槽21内。可选地，中空结构为孔，由此不仅利于减轻换挡轴2的重量，还便于销11与槽21的安装。
当然，本发明不限于此，在本发明的另一些实施例中，销11可以设在换挡轴2上，与销11配合的槽21可以设在选挡轴1上，选挡轴1的朝向换挡轴2的一端可以具有中空结构，换挡轴2的设有销11的一端可以伸入该中空结构中。
进一步地，如图1所示，根据本发明实施例的选挡换挡结构100还可以包括换挡摇臂5，换挡摇臂5与选挡轴1相连，具体地换挡摇臂5的一端与选挡轴1相连，另一端通过传动组件(例如，拉线)与手球相连，由此用户操作手球时会带动换挡摇臂5动作，即手球带动换挡摇臂5绕选挡轴1的中心轴线转动，进而通过换挡摇臂5驱动选挡轴1相对换挡轴2转动。
相位检测装置可以根据换挡选挡结构的布置需求以及精度要求，布置在选挡轴1上、销11上或者换挡摇臂5上。本发明对相位检测装置的具体设置位置不作限定，只要相位检测装置的设置位置能够满足检测选挡轴1相对换挡轴2的转动相位的需求即可。
简言之，根据本发明实施例的选挡换挡结构100，换挡时手球处不会感受到冲击，换挡舒适，用户体验好且结构简单。
本发明还提供了一种车辆。所述车辆包括上述实施例所述的选挡换挡结构100，从而具有换挡舒适、用户体验好等优点。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种选挡换挡结构，其特征在于，包括：
选挡轴和换挡轴，所述选挡轴和所述换挡轴相连且同轴设置，所述换挡轴可随所述选挡轴沿轴向移动，所述选挡轴可相对所述换挡轴转动；
驱动电机，所述驱动电机通过传动件与所述换挡轴相连；
用于检测所述选挡轴相对所述换挡轴的转动相位的相位检测装置，所述转动相位包括转动方向和转动角度；以及
控制器，所述控制器分别与所述驱动电机以及所述相位检测装置相连以根据所述相位检测装置检测到的所述转角相位来控制所述驱动电机驱动所述换挡轴转动。
2.根据权利要求1所述的选挡换挡结构，其特征在于，所述相位检测装置设在所述选挡轴上。
3.根据权利要求1所述的选挡换挡结构，其特征在于，所述选挡轴上设有销，所述换挡轴上设有槽，所述选挡轴相对所述换挡轴转动时，所述销在所述槽内滑动。
4.根据权利要求3所述的选挡换挡结构，其特征在于，所述相位检测装置设在所述销上。
5.根据权利要求1所述的选挡换挡结构，其特征在于，还包括：换挡摇臂，所述换挡摇臂与所述选挡轴相连以驱动所述选挡轴相对所述换挡轴转动。
6.根据权利要求5所述的选挡换挡结构，其特征在于，所述相位检测装置设在所述换挡摇臂上。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的选挡换挡结构，其特征在于，所述相位检测装置为无接触角度传感器。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的选挡换挡结构，其特征在于，所述传动件包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮套设在所述驱动电机的输出轴上，所述第二齿轮套设在所述换挡轴上。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的选挡换挡结构，其特征在于，所述传动件为减速器，所述减速器的输入端与所述驱动电机相连，所述减速器的输出端与所述换挡轴相连。
10.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1-9中任一项所述的选挡换挡结构。
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