CN104179957A - 改进的齿轮换档器 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于与变速器一起使用的齿轮换档器的设备。所述齿轮换档器包括限定出门道的壳体以及具有第一端部和第二端部的换档杆。所述换档杆被至少部分地接收在所述壳体内,使得所述第一端部被所述门道引导。所述齿轮换档器包括换档器块,其被接收在壳体内并包括多个止动部。所述多个止动部中的一个包括至少一个袋部,其被限定成相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便与所述多个止动部中的所述一个连通。所述至少一个袋部和所述多个止动部各自定尺寸为接收所述换档杆的第二端部的一部分。
Description
技术领域
本技术领域主要涉及用于变速器的齿轮换档器,并且更特别地涉及防止由于横向作用力而造成意外换档的改进的电子齿轮换档器。
背景技术
某些机动交通工具包括电子换档装置或换档器,其允许用户电子地控制机动交通工具的变速器。在具有换档杆的电子齿轮换档器的情况下,换档杆的操控可向变速器发送电子信号,以改变变速器的档位(range)。
在交通工具的使用期间,可能会向齿轮换档器的换档杆给予横向作用力。例如,可能会通过在客舱内移动物体的用户或从客舱内的其它乘员向换档杆施加横向作用力。因此,希望提供一种改进的齿轮换档器,其防止由于施加横向作用力而造成变速器意外换档。此外,从后续详细描述和所附权利要求书,结合附图和前述技术领域和背景技术来理解,本发明的其它所需特征和特性将变得清楚明了。
发明内容
提供了一种设备来用于与变速器一起使用的齿轮换档器。所述齿轮换档器包括限定出门道的壳体以及具有第一端部和第二端部的换档杆。所述换档杆被至少部分地接收在所述壳体内,使得所述第一端部被所述门道引导。所述齿轮换档器包括换档器块,其被接收在壳体内并包括多个止动部。所述多个止动部中的一个包括至少一个袋部,其被限定成相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便与所述多个止动部中的所述一个连通。所述至少一个袋部和所述多个止动部各自定尺寸为接收所述换档杆的第二端部的一部分。
还提供了一种交通工具。所述交通工具包括:变速器,其可在多个档位内操作;和控制模块,其与所述变速器连通,以控制所述变速器在所述多个档位内的操作。所述交通工具包括齿轮换档器。所述齿轮换档器包括限定出门道的壳体,以及具有第一端部和第二端部的换档杆。所述换档杆被至少部分地接收在所述壳体内,使得所述第一端部被所述门道引导。所述齿轮换档器进一步包括至少一个传感器,其与所述控制模块通信,以观测所述换档杆在所述壳体内的位置,并向所述控制模块传输信号,其指示用于所述变速器的操作的所选档位。所述齿轮换档器包括被接收在壳体内的换档器块。所述换档器块包括多个止动部,且所述多个止动部中的至少两个对应于用于所述变速器的操作的所选档位,并且所述多个止动部中的每个具有从所述换档器块的底表面起的不同高度。所述多个止动部中的一个对应于用于所述换档杆的零位位置,并且所述多个止动部中的所述一个包括至少一个袋部,所述至少一个袋部被限定成相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便与所述多个止动部中的所述一个连通,使得在向所述换档杆的第一端部施加横向作用力时,所述换档杆的第二端部可移动到所述至少一个袋部中。
本公开还提供以下技术方案:
1. 一种用于变速器的齿轮换档器,包括:
壳体,其限定出门道;
换档杆,其具有第一端部和第二端部,所述换档杆被至少部分地接收在所述壳体内,使得所述第一端部被所述门道引导;和
换档器块,其被接收在所述壳体内并包括多个止动部,且所述多个止动部中的一个包括至少一个袋部,所述至少一个袋部被限定成相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便与所述多个止动部中的所述一个连通,所述至少一个袋部和所述多个止动部各自定尺寸为接收所述换档杆的第二端部的一部分。
2. 如技术方案1所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部中的每个具有从所述换档器块的底表面起的不同高度。
3. 如技术方案2所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部中的所述一个具有小于所述多个止动部中其余各个的从所述换档器块的底表面起的高度。
4. 如技术方案3所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部中的所述一个对应于用于所述换档杆的零位或息止位置,并且所述多个止动部中的其余各个对应于倒档档位、驱动档位和空档档位。
5. 如技术方案1所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部沿着纵向轴线延伸,并且所述至少一个袋部进一步包括两个袋部,这两个袋部形成为相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便围绕所述纵向轴线是大致对称的。
6. 如技术方案5所述的齿轮换档器,其中,所述袋部中的每个经由开口与所述多个止动部中的所述一个连通,所述开口定尺寸为接收所述换档杆的第二端部的至少一部分。
7. 如技术方案6所述的齿轮换档器,其中,所述袋部中的每个包括从所述开口向外延伸的表面。
8. 如技术方案7所述的齿轮换档器,其中,所述袋部中的每个的表面形成为相对于所述换档器块的底表面成大约10度~大约40度的角度。
9. 一种用于变速器的齿轮换档器,包括:
壳体,其限定出门道;
换档杆,其具有第一端部和第二端部,所述换档杆被至少部分地接收在所述壳体内,使得所述第一端部被所述门道引导;和
换档器块,其被接收在所述壳体内并包括多个止动部,且所述多个止动部中的一个对应于用于所述换档杆的零位位置,多个止动部中的所述一个包括被限定成相邻于多个止动部中的所述一个的一对袋部,这对袋部中的每个袋部与多个止动部中的所述一个连通,使得在向所述换档杆的第一端部施加横向作用力时,所述换档杆的第二端部可移动到这对袋部的一个中。
10. 如技术方案9所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部中的每个具有从所述换档器块的底表面起的不同高度。
11. 如技术方案10所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部中的所述一个具有小于所述多个止动部中其余各个的从所述换档器块的底表面起的高度。
12. 如技术方案9所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部沿着纵向轴线延伸,并且所述一对袋部形成为相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便围绕所述纵向轴线是大致对称的。
13. 如技术方案12所述的齿轮换档器,其中,所述一对袋部中的每个经由开口与所述多个止动部中的所述一个连通,所述开口定尺寸为接收所述换档杆的第二端部的至少一部分。
14. 如技术方案13所述的齿轮换档器,其中,所述一对袋部中的每个包括从所述开口向外延伸的表面。
15. 如技术方案10所述的齿轮换档器,其中,所述一对袋部中的每个的表面形成为相对于所述换档器块的底表面成大约10度~大约40度的角度。
16. 一种交通工具,包括:
变速器,其可在多个档位内操作;
控制模块,其与所述变速器连通,以控制所述变速器在所述多个档位内的操作;和
齿轮换档器,其包括:
壳体,其限定出门道;
换档杆,其具有第一端部和第二端部,所述换档杆被至少部分地接收在所述壳体内,使得所述第一端部被所述门道引导;
至少一个传感器,其与所述控制模块通信,以观测所述换档杆在所述壳体内的位置,并向所述控制模块传输信号,其指示用于所述变速器的操作的所选档位;和
换档器块,其被接收在所述壳体内并包括多个止动部,且所述多个止动部中的至少两个对应于用于所述变速器的操作的所选档位,并且所述多个止动部中的每个具有从所述换档器块的底表面起的不同高度,且所述多个止动部中的一个对应于用于所述换档杆的零位位置,并且所述多个止动部中的所述一个包括至少一个袋部,所述至少一个袋部被限定成相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便与所述多个止动部中的所述一个连通,使得在向所述换档杆的第一端部施加横向作用力时,所述换档杆的第二端部可移动到所述至少一个袋部中。
17. 如技术方案16所述的交通工具,其中,所述多个止动部沿着纵向轴线延伸,并且所述至少一个袋部进一步包括两个袋部,这两个袋部形成为相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便围绕所述纵向轴线是大致对称的。
18. 如技术方案16所述的交通工具,其中,所述多个止动部呈大致L形。
19. 如技术方案16所述的交通工具,进一步包括:用户输入装置,其联接至所述壳体,并与所述控制模块连通,所述控制模块接收用户输入,以选择用于所述变速器的档位。
20. 如技术方案19所述的交通工具,其中,所述用户输入装置是可致动的,以选择用于所述变速器的驻停档位。
附图说明
下面将结合以下附图来描述示例性实施例,附图中相似附图标记表示相似要素,并且附图中:
图1是功能框图,示出了依据多个实施例的包括一种改进的齿轮换档器的交通工具;
图2是依据多个实施例的图1的齿轮换档器的透视图;
图3是沿图2的线路3-3所取的图2的齿轮换档器的截面图;
图4是图2的齿轮换档器的换档器块的俯视图;
图5是沿图4的线路5-5所取的图4的换档器块的截面图;并且
图6是沿图4的线路6-6所取的图4的换档器块的示意性截面图,并且包括图3的换档杆的一部分。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅仅是示例性的,并不旨在限制应用和用途。此外,没有意图被在前面的技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中给出的任何明示或暗示的理论限制。如本文中所使用的,术语模块是指任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置,其为单独的或以任意组合,包括但不限于:专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的存储器和处理器(共享、专用或组)、组合逻辑电路、和/或提供所描述功能的其它适当部件。
参考图1,示出了交通工具10的简化功能框图。交通工具10可包括用于推进的动力总成12。动力总成12可包括推进装置,其可向变速器14供应动力。变速器14可将该动力传递至联接至交通工具10的一个或多个轮子(和轮胎)的适当传动系,以允许交通工具10移动。如本领域的技术人员公知的,变速器14可包括适当的齿轮变速器,其可在包含一个或多个齿轮的多个档位中被操作,包括但不限于驻停档位、空档档位、倒档档位、驱动档位等。在一个示例中,变速器14可为线控换档变速器,其中对换档器16的用户输入被传输至控制模块18,并且控制模块18生成信号来基于用户输入在所选档位的一个或多个齿轮中控制变速器14的操作。
参考图2和3,示出了用于变速器14的一示例性换档器16。在该实施例中,换档器16可包括壳体20、一个或多个档位选择输入装置22、至少一个传感器23(图3)和换档器块24(图3)。壳体20可包括门道(gate)26、视觉档位指示器28,并且可限定出用于接收换档器块24(图3)的凹腔30。在一个示例中,壳体20可包括多件式部件,然而,壳体20可一体地形成。壳体20可联接至交通工具10,以将换档器16固定至交通工具10。
参考图2,门道26可成形为引导档位选择输入装置22中的一个相对于换档器块24的移动。在一个示例中,门道26可大致为L形,然而,门道26可具有任何所需的形状,包括但不限于直线、大致T形等。另外,如众所周知的,门道26还可包括一个或多个防护性装置,其可大致环绕档位选择输入装置22中的所述一个,以防止碎屑进入凹腔30。
视觉档位指示器28可定位成邻近门道26,并且可联接至壳体20,以向用户示出或通知用户可供选择的档位和档位的位置。在一个示例中,视觉档位指示器28可包括文字,比如用于倒档档位的“R”、用于空档档位的“N”、用于零位或息止位置的“.”和用于驱动档位的“D”。然而,应该指出的是:视觉档位指示器28可包括但不限于图形表达、背光式发光二极管(LED)显示器及其任何适当的组合。此外,应该指出的是:视觉档位指示器28不一定联接至壳体20,但是视觉档位指示器28可设置在交通工具10内的任何适当的位置处。
一个或多个档位选择输入装置22可允许用户选择用于变速器14的操作的所需档位。在一个示例中,一个或多个档位选择输入装置22可包括驻停按钮32和换档杆34。驻停按钮32可与控制模块18通信,并且在用户输入被接收到时,驻停按钮32可输出用户希望变速器14在驻停档位中被操作的信号。应当指出的是:按钮的使用仅仅是示例性的,因为任何适当的用户输入装置都可以用于选择驻停档位,包括但不限于可旋转的旋钮、肘节开关等。在一个示例中,驻停按钮32可包括指示器32'。指示器32'可指示可经由驻停按钮32选择的用于变速器14的操作的档位,并且可包括文字或图形指示器。例如,指示器32'可包括“P”。另外,驻停按钮32可具有一种颜色,其可不同于壳体20的颜色,这可协助用户识别驻停按钮32。应当指出的是:用于驻停档位的按钮的使用仅仅是示例性的,因为可以经由相似的用户输入装置选择用于变速器14的操作的其它档位。
换档杆34在图3中示意性地示出。在一个实施例中,换档杆34可包括第一杆部36、第二部分38、枢转点(pivot)40、偏压构件或弹簧42以及弹丸(bullet)或凸轮44。应当指出的是:换档杆34的该实施例仅仅是示例性的,因为任何适当的换档杆都可与换档器块24协同操作,来允许选择用于变速器14的操作的所需档位。在该实施例中,杆部36可定尺寸为延伸超出壳体20的表面,以允许用户操控换档杆34。杆部36可包括位于第一端部36'处的可抓握部分45,并且可在第二端部36''处经由枢转点40枢转地联接至第二部分38。第二部分38可在第一端部38'处联接至枢转点40,并在第二端部38''处联接至弹簧42。弹簧42可偏压凸轮44,以协助凸轮44沿着换档器块24的移动,如在本文中将以更详细的细节论述的。
参考图3,至少一个传感器23可定位在壳体20的凹腔30内,并且可用于确定用于变速器14的所选档位。在一个示例中,至少一个传感器23可包括用于检测换档杆34在壳体20的凹腔30内的位置的至少一个传感器。在这点上,至少一个传感器23可观测换档杆34的至少一部分的位置,并基于此生成信号。由至少一个传感器23生成的信号可通过任何适当的通信结构比如通过总线传输至控制模块18。由于可由换档杆34选择的每个档位可对应于换档杆34的特定位置,所以控制模块18可分析来自至少一个传感器23的信号,并确定由用户经由换档杆34所选的档位。
继续参考图3,并且附加参考图4,换档器块24可包括多个止动部(detent)46,其可取向在不同位置或高度,如图5中示出的。多个止动部46可通过任何适当的技术形成在换档器块24中,包括但不限于模制、切割、雕刻、蚀刻等。多个止动部46可配置为大致L形,然而,多个止动部46可配置为任何所需形状,包括但不限于直线、大致T形等。一般来说,多个止动部46的配置可与门道26的形状相对应。在一个示例中,换档器块24可包括:第一或驱动止动部48,其与用于变速器14的“驱动”档位相对应;第二或零位止动部50,其不与用于变速器14的档位相对应;第三或空档止动部52,其与用于变速器14的“空档”档位相对应;和第四或倒档止动部54,其与用于变速器14的“倒档”档位相对应。一般来说,多个止动部46中的每个可定尺寸为允许接收凸轮44,以允许选择用于变速器14的相关联档位。
零位止动部50可包括用于换档杆34的息止位置或换档杆34在选择至少“空档”档位或“驱动”档位之后所返回的位置。一般来说,驱动止动部48、空档止动部52和倒档止动部54中的每个可处于大于零位止动部50的高度,使得弹簧42被压缩抵靠凸轮44,以允许选择驱动止动部48、空档止动部52和倒档止动部54之一,并且在选择了档位之后从换档杆34移除作用力时,弹簧42扩张以将凸轮44移动回到零位止动部50。
在一个示例中,如图5中示出的,驱动止动部48可具有从换档器块24的底表面62起的高度,其可大于空档止动部52的从换档器块24的底表面62起的高度。倒档止动部54可具有从换档器块24的底表面62起的高度,其可大于空档止动部52和驱动止动部48两者。零位止动部50可具有从底表面62起的高度,其可小于驱动止动部48、空档止动部52和倒档止动部54的高度。
参考图4和6,零位止动部50可包括至少一个袋部(pocket)56。至少一个袋部56可被限定成相邻于零位止动部50,以便与零位止动部50连通。当换档杆34处于零位止动部50中时,在向换档杆34施加横向作用力的情况下,至少一个袋部56可捕捉凸轮44。因此,在向换档杆34施加横向作用力时,至少一个袋部56可防止换档杆34被意外地移动到空档止动部52或倒档止动部54中。在一个示例中,至少一个袋部56可包括第一袋部56'和第二袋部56''。一般来说,袋部56'、56''可形成在零位止动部50的相对侧上,以便相对于多个止动部46的纵向轴线58对称,然而,袋部56'、56''可以形成为围绕纵向轴线58相对于彼此错位,若需要的话。另外,至少一个袋部56可以包括单个袋部,其可形成在零位止动部50的任一侧。此外,袋部56''、56''可形成在多个止动部46的其它止动部处,因此,袋部56''、56''不必局限于零位止动部50和所示构造。
袋部56'、56''可具有任何适当的形状,以便于在横向作用力被施加至换档杆34时捕捉凸轮44。一般来说,袋部56'、56''可成形为不妨碍有意的换档,而在施加无意的横向作用力期间捕捉凸轮44。在该示例中,袋部56'、56''中的每个具有大致锥形的形状,且开口59通向向上的、正斜率或倾斜的表面60(图6)。开口59可定尺寸为在横向作用力的施加期间至少接收凸轮44。一般来说,开口59可具有长度64(图4),其至少大于凸轮44(图6)的宽度66,以允许凸轮44被接收在袋部56''、56''内。
倾斜表面60可从开口59向外延伸。倾斜表面60的使用可有助于吸收横向作用力,因为倾斜表面60的增加的斜率可需要弹簧42的附加压缩。另外,倾斜表面60的增加斜率还可与弹簧42协同操作,来在横向作用力移除时将凸轮44移动回到零位止动部50。倾斜表面60从零位止动部50起的斜率可变化,以便要求所需的作用力阈值来将凸轮44移动到袋部56'、56''中。
在一个示例中,倾斜表面60可形成为相对于换档器块24的底表面62成大约0o~大约90o的角度。因此,袋部56'、56''的表面可为平面,若需要的话。此外,如果倾斜表面60形成为相对于换档器块24的底表面62成大约90o的角度,则倾斜表面60可用作挡壁。一般来说,倾斜表面60可形成为相对于换档器块24的底表面62成大约10o~大约40o的角度。倾斜表面60相对于换档器块24的底表面62的角度可选择成与弹簧42的刚度协同操作。例如,在弹簧42具有大刚度(即刚性弹簧)的情况下,倾斜表面60可形成有浅角度,比如相对于换档器块24的底表面62处于大约10o~大约25o之间。一般来说,倾斜表面60相对于换档器块24的底表面62的角度可选择成使得进入袋部56'、56''的努力与在多个止动部46之间移动所需的努力相同或更容易。
应当指出的是:袋部56''、56''的形状仅仅是示例性的,因为袋部56'、56''可具有用以在意外施加横向作用力的期间捕捉换档杆34的任何所需形状。例如,袋部56''、56''可为大致矩形形状、大致弓形、圆形或半球形形状、大致三角形形状,或者可具有用以促进捕捉凸轮44的任何其它适当的多边形形状。
就形成于换档器块24中的多个止动部46、以及组装在壳体20内并联接至控制模块18的换档器块24和换档杆34而言,换档杆34可用于选择用于变速器14的一个或多个档位。例如,就处于零位止动部50中的换档杆34的凸轮44而言,为了选择“驱动”档位,换档杆34可在门道26内移动至如视觉档位指示器28所指示的驱动档位。换档杆34的移动可使凸轮44沿着多个止动部46跟随至驱动止动部48。凸轮44向驱动止动部48中的移动可压缩弹簧42,使得在“驱动”档位被选择并且作用力从换档杆34被移除之后,弹簧42可扩张,并朝零位止动部50移动凸轮44。凸轮44朝零位止动部50的移动可将换档杆34移动到“零位”位置。
在凸轮44处于零位止动部50中的状态下,如果交通工具10的乘员例如通过伸手去拿客舱中的物件而向换档杆34施加横向作用力,则横向作用力向换档杆34的施加可使凸轮44移动到袋部56''、56''的相应一个中。因此,袋部56'、56''可防止凸轮44意外地移动到相邻止动部比如空档止动部52或驱动止动部48中。
虽然在前述详细描述中给出了至少一个示例性实施例,但是应该理解的是存在大量的变型。还应该理解的是:一个示例性实施例或多个示例性实施例只是示例,并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或构造。相反,前述详细描述将为本领域技术人员提供便利的线路图来实施一个示例性实施例或多个示例性实施例。应该明白的是:可在要素的功能和配置中做出各种变化,而不背离如在所附权利要求及其法律等同方案中阐述的本公开的范围。
Claims (10)
1. 一种用于变速器的齿轮换档器,包括:
壳体,其限定出门道;
换档杆,其具有第一端部和第二端部,所述换档杆被至少部分地接收在所述壳体内,使得所述第一端部被所述门道引导;和
换档器块,其被接收在所述壳体内并包括多个止动部,且所述多个止动部中的一个包括至少一个袋部,所述至少一个袋部被限定成相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便与所述多个止动部中的所述一个连通,所述至少一个袋部和所述多个止动部各自定尺寸为接收所述换档杆的第二端部的一部分。
2. 如权利要求1所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部中的每个具有从所述换档器块的底表面起的不同高度。
3. 如权利要求2所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部中的所述一个具有小于所述多个止动部中其余各个的从所述换档器块的底表面起的高度。
4. 如权利要求3所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部中的所述一个对应于用于所述换档杆的零位或息止位置,并且所述多个止动部中的其余各个对应于倒档档位、驱动档位和空档档位。
5. 如权利要求1所述的齿轮换档器,其中,所述多个止动部沿着纵向轴线延伸,并且所述至少一个袋部进一步包括两个袋部,这两个袋部形成为相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便围绕所述纵向轴线是大致对称的。
6. 如权利要求5所述的齿轮换档器,其中,所述袋部中的每个经由开口与所述多个止动部中的所述一个连通,所述开口定尺寸为接收所述换档杆的第二端部的至少一部分。
7. 如权利要求6所述的齿轮换档器,其中,所述袋部中的每个包括从所述开口向外延伸的表面。
8. 如权利要求7所述的齿轮换档器,其中,所述袋部中的每个的表面形成为相对于所述换档器块的底表面成大约10度~大约40度的角度。
9. 一种用于变速器的齿轮换档器,包括:
壳体,其限定出门道;
换档杆,其具有第一端部和第二端部,所述换档杆被至少部分地接收在所述壳体内,使得所述第一端部被所述门道引导;和
换档器块,其被接收在所述壳体内并包括多个止动部,且所述多个止动部中的一个对应于用于所述换档杆的零位位置,多个止动部中的所述一个包括被限定成相邻于多个止动部中的所述一个的一对袋部,这对袋部中的每个袋部与多个止动部中的所述一个连通,使得在向所述换档杆的第一端部施加横向作用力时,所述换档杆的第二端部可移动到这对袋部的一个中。
10. 一种交通工具,包括:
变速器,其可在多个档位内操作;
控制模块,其与所述变速器连通,以控制所述变速器在所述多个档位内的操作;和
齿轮换档器,其包括:
壳体,其限定出门道;
换档杆,其具有第一端部和第二端部,所述换档杆被至少部分地接收在所述壳体内,使得所述第一端部被所述门道引导;
至少一个传感器,其与所述控制模块通信,以观测所述换档杆在所述壳体内的位置,并向所述控制模块传输信号,其指示用于所述变速器的操作的所选档位;和
换档器块,其被接收在所述壳体内并包括多个止动部,且所述多个止动部中的至少两个对应于用于所述变速器的操作的所选档位,并且所述多个止动部中的每个具有从所述换档器块的底表面起的不同高度,且所述多个止动部中的一个对应于用于所述换档杆的零位位置,并且所述多个止动部中的所述一个包括至少一个袋部,所述至少一个袋部被限定成相邻于所述多个止动部中的所述一个,以便与所述多个止动部中的所述一个连通,使得在向所述换档杆的第一端部施加横向作用力时,所述换档杆的第二端部可移动到所述至少一个袋部中。
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