CN104455366B - 换挡操纵机构及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换挡操纵机构及汽车，所述换挡操纵机构包括换挡轴、与换挡轴一端连接的换挡结构，换挡结构上设置有第一固定销，变速箱壳体上设置有第二固定销，第一固定销和第二固定销之间设置有弹性元件；当挡位为空挡时，换挡轴的轴线、第一固定销的轴线及第二固定销的轴线处于同一平面内，且弹性元件处于拉伸状态；换挡时，第一固定销以换挡轴为轴心向靠近第二固定销的方向转动，当挡位为在挡时，换挡轴的轴线、第一固定销的轴线及第二固定销的轴线不在同一平面内。本发明提供的换挡操纵机构能够协助驾驶者确定换挡轴是否切换到位。

Description

换挡操纵机构及汽车

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种换挡操纵机构及汽车。

背景技术

参照图1所示，图1为现有技术的换挡操纵机构，包括换挡轴、用于换挡的换挡结构及用于选挡的选挡结构，旋转选挡结构可使换挡轴沿其轴向运动，以此选定所需挡位，旋转换挡结构可使换挡轴沿其周向旋转，以此挂入所选定的挡位。

具体地，结合图1和图2所示，为便于驾驶者确定所需要切换的挡位是否切换到位，现有技术中在换挡轴的挡型体上设置与定位座的钢球接触的曲线面，如图所示，换挡轴为空挡状态时，钢球位于该曲线面的中间凹槽内，当换挡轴从空挡切换至所需挡位时，钢球从该曲线面的中间凹槽向左或向右移动，钢球经过图示的该曲线面的最低点时，弹簧被压缩，钢球继续运动至该曲线面的左侧面或右侧面的过程中，弹簧的压缩量被释放，该释放过程即为换挡轴从空挡切换入所需挡位提供吸入感。

现有技术至少存在以下问题：挡型体上的曲线面为简单的拟合曲线，定位座仅由弹簧与钢球构成，钢球与挡型体的曲线面产生相对运动时，仅利用弹簧压缩量的释放过程为汽车换挡过程提供吸入感，由于结构及原理较为简单，该方法提供的吸入感较弱，驾驶者在切换挡位时的手感较弱，以致无法确定换挡轴是否切换到位。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种换挡操纵机构，以解决驾驶者在驾驶汽车过程中无法确定换挡轴是否切换到位的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种换挡操纵机构，包括换挡轴、与所述换挡轴一端连接的换挡结构，所述换挡结构上设置有第一固定销，变速箱壳体上设置有第二固定销，所述第一固定销和所述第二固定销之间设置有弹性元件；

当挡位为空挡时，所述换挡轴的轴线、所述第一固定销的轴线及所述第二固定销的轴线处于同一平面内，且所述弹性元件处于拉伸状态；

换挡时，所述第一固定销以所述换挡轴为轴心向靠近所述第二固定销的方向转动，当挡位为在挡时，所述换挡轴的轴线、所述第一固定销的轴线及所述第二固定销的轴线不在同一平面内。

进一步的，当挡位为空挡时，所述弹性元件与所述换挡轴的轴线、所述第一固定销的轴线及所述第二固定销的轴线均垂直。

进一步的，所述换挡结构上设置有换挡拉锁销，且所述换挡轴的轴线与所述换挡拉锁销的轴线之间的距离大于所述换挡轴的轴线与所述第一固定销的轴线之间的距离。

进一步的，所述第一固定销的轴线与所述第二固定销的轴线之间的距离大于所述换挡轴的轴线与所述第二固定销的轴线之间的距离。

进一步的，所述第二固定销上与弹性元件连接的位置高于所述换挡轴的最高点。

进一步的，所述变速箱壳体上设有定位支架，所述第二固定销与所述定位支架固定连接。

进一步的，所述第二固定销与所述定位支架一体成型。

相对于现有技术，本发明所述的换挡操纵机构具有以下优势：

本发明提供的换挡操纵机构，在现有换挡操纵机构的结构基础上增设弹性元件，该弹性元件设置于第一固定销和第二固定销之间。当挡位为空挡时，换挡轴的轴线、第一固定销的轴线及第二固定销的轴线处于同一平面内，且弹性元件处于拉伸状态；换挡时，换挡结构与换挡轴同步转动，第一固定销以换挡轴为轴心向靠近第二固定销的方向转动，第二固定销保持不动，弹性元件由拉伸状态向原始状态恢复，在此过程中，弹性元件给予换挡轴一个与其旋转方向相同的力，使换挡轴的旋转变得更加容易，即弹性元件释放拉伸量的过程为换挡过程提供吸入感；当挡位为在挡时，换挡轴的轴线、第一固定销的轴线及第二固定销的轴线不在同一平面内。

现有技术中，钢球与挡型体的曲线面产生相对运动时，仅利用弹簧压缩量的释放过程为汽车换挡过程提供吸入感，该方法提供的吸入感较弱。而本发明提供的换挡操纵机构在现有技术的基础上，增设与之同步为换挡过程提供吸入感的弹性元件，使汽车换挡过程的吸入感更加强烈，提高驾驶者在切换挡位时的手感强度，助其确认换挡轴是否切换到位。

本发明的另一目的在于提出一种汽车，其上设置有变速器和如上所述的换挡操纵机构，所述换挡操纵机构与所述变速器连接。

所述汽车与所述换挡操纵机构相对于现有技术所具有的优势相同，此处不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的换挡操纵机构的整体结构示意图；

图2为现有技术中换挡轴处于空挡状态时挡型体上的曲线面与钢球的配合示意图；

图3为本发明实施例提供的换挡操纵机构的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的换挡操纵机构中的换挡轴从空挡状态切换入在挡状态时弹性元件的状态变化示意图；

图5为图4中弹性元件的变化状态所对应的几何示意图。

附图标记说明：

10-换挡轴，11-挡型体；

20-换挡结构，21-换挡拉锁销；

30-变速器壳体，31-定位支架；

40-第一固定销；

50-第二固定销；

60-弹性元件；

70-选挡结构；

80-定位座，81-钢球，82-弹簧。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供的换挡操纵机构，在对换挡结构自身没有变更的基础上，对换挡结构增加一个换挡时的辅助力矩，该辅助力矩可以为换挡过程提供吸入感。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图3示出了本发明提供的最佳实施例。从图3中可以看出，本发明最佳实施例中，换挡操纵机构包括换挡轴10、与换挡轴10一端连接的换挡结构20及选挡结构70，选挡结构70旋转可使换挡轴10沿其轴向运动，以此选定挡位，换挡结构20旋转可使换挡轴10沿其周向旋转，以此切换入已选定的挡位。

换挡轴10伸入变速器箱体内的部分设置有挡型体11，挡型体11上的曲线面与定位座80上的钢球81的一端接触，钢球81的另一端与弹簧82连接，挡位为空挡时，钢球81位于该曲线面的中间凹槽内，换挡时，钢球81从该曲线面的中间凹槽向左或向右移动，此过程中弹簧82先压缩后释放，弹簧82释放压缩量的过程为换挡过程提供吸入感。

为进一步提高该换挡操纵机构的换挡时的吸入感，在换挡结构20上设置第一固定销40，在变速箱壳体上设置第二固定销50，并且第一固定销40和第二固定销50之间设置处于拉伸状态的弹性元件60；具体地，可使第一固定销40的下端与换挡结构20连接且与换挡轴10间隔预定距离、上端与弹性元件60的一端连接，可使第二固定销50的下端与变速箱壳体30连接、上端与弹性元件60的另一端连接，换挡时，第一固定销40随换挡轴10同步转动，相应的，弹性元件60由拉伸状态向原始状态恢复，弹性元件60释放拉伸量的过程为换挡过程进一步提供吸入感。

与图3提供的实施例不同，本发明还提供了一个能够实现本发明目的的最简实施例。在本发明提供的最简实施例中，所述换挡操纵机构包括换挡轴10、与换挡轴10一端连接的换挡结构20，换挡结构20上设置有第一固定销40，变速箱壳体30上设置有第二固定销50，第一固定销40和第二固定销50之间设置有弹性元件60；当挡位为空挡时，换挡轴10的轴线、第一固定销40的轴线及第二固定销50的轴线处于同一平面内，且弹性元件60处于拉伸状态；换挡时，第一固定销40以换挡轴10为轴心向靠近第二固定销50的方向转动，当挡位为在挡时，换挡轴10的轴线、第一固定销40的轴线及第二固定销50的轴线不在同一平面内。

本发明最简实施例提供的换挡操纵机构，在现有换挡操纵机构的结构基础上增设弹性元件，该弹性元件设置于第一固定销和第二固定销之间。参照图4所示，当挡位为空挡时，换挡轴10的轴线、第一固定销40的轴线及第二固定销50的轴线处于同一平面内，且弹性元件60处于拉伸状态；换挡时，换挡结构20与换挡轴同步转动，第一固定销40以换挡轴10为轴心向靠近第二固定销50的方向转动，第二固定销50保持不动，弹性元件60由拉伸状态向原始状态恢复，在此过程中，弹性元件60给予换挡轴10一个与其旋转方向相同的力，使换挡轴的旋转变得更加容易，即弹性元件60释放拉伸量的过程为换挡过程提供吸入感；当挡位为在挡时，换挡轴10的轴线、第一固定销40的轴线及第二固定销50的轴线不在同一平面内。

现有技术中，钢球与挡型体的曲线面产生相对运动时，仅利用弹簧压缩量的释放过程为汽车换挡过程提供吸入感，该方法提供的吸入感较弱。而本发明提供的换挡操纵机构在现有技术的基础上，增设与之同步为换挡过程提供吸入感的弹性元件，使汽车换挡过程的吸入感更加强烈，提高驾驶者在切换挡位时的手感强度，助其确认换挡轴是否切换到位。

上述最简实施例提供的换挡操纵机构的挡位为空挡时，可使弹性元件60与换挡轴的轴线、第一固定销40的轴线及第二固定销50的轴线均垂直，如此可提升整个换挡操纵机构在换挡时的稳定性与平衡性，提高换挡操纵机构协助驾驶者精确判断换挡轴10是否切换到所需挡位的性能。

进一步的，换挡结构20上设置有换挡拉锁销21，为防止换挡过程中换挡拉锁销21与弹性元件60发生干涉而影响弹性元件60为换挡过程提供的吸入感的强度，可使换挡轴10的轴线与换挡拉锁销21的轴线之间的距离大于换挡轴10的轴线与第一固定销40的轴线之间的距离，如此，在换挡轴的旋转角度内，弹性元件60不会与换挡拉锁销21发生干涉。

继续参照图3所示，第一固定销40的轴线与第二固定销50的轴线之间的距离大于换挡轴10的轴线与第二固定销50的轴线之间的距离，以使换挡轴位于第一固定销40与第二固定销50之间，换挡时，第一固定销40以换挡轴10为轴心向靠近第二固定销50的方向转动，弹性元件60的恢复力方向与换挡轴10的旋转方向相同，如此设置，可使弹性元件60的恢复力最大限度地为换挡过程提供吸入感。

具体地，参照图4和图5所示，图4为弹性元件60在换挡轴10从空挡状态切入在挡状态过程中的状态变化图，图5为图4中弹性元件60的变化状态所对应的几何示意图，如图所示，空挡状态时，设定第一固定销40的轴线与第二固定销50的轴线之间的连线为a+b，第一固定销40的轴线与换挡轴10的轴线之间的连线为b，弹性元件60处于拉伸状态；在挡状态时，设定第一固定销40的轴线与第二固定销50的轴线之间的连线为c，第一固定销40的轴线与换挡轴10的轴线之间的连线不变，根据三角形的固有属性，a+b的长度大于c的长度，由此可知，在换挡过程中，弹性元件60的拉伸量在减小，弹性元件60释放拉伸量的过程为换挡过程提供吸入感。

选挡时，换挡轴沿其轴向运动，在换挡操纵机构上增设弹性元件60之后，弹性元件60与第一固定销40连接的一端随换挡轴同步运动，在此过程中，为防止换挡轴的端头与弹性元件60发生干涉，设置第二固定销50上与弹性元件60连接的位置高于换挡轴的最高点。

优选的，所述变速箱壳体上可设定位支架31，使第二固定销50与定位支架31固定连接。并且，为简化安装工艺，可使第二固定销50与定位支架31为一体成型件。

本发明的另一目的在于提出一种汽车，其上设置有变速器和如上所述的换挡操纵机构，所述换挡操纵机构与所述变速器连接。所述汽车与所述换挡操纵机构相对于现有技术所具有的优势相同，此处不再赘述。

以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种换挡操纵机构，包括换挡轴(10)、与所述换挡轴(10)一端连接的换挡结构(20)，其特征在于，所述换挡结构(20)上设置有第一固定销(40)，变速箱壳体(30)上设置有第二固定销(50)，所述第一固定销(40)和所述第二固定销(50)之间设置有弹性元件(60)；

当挡位为空挡时，所述换挡轴(10)的轴线、所述第一固定销(40)的轴线及所述第二固定销(50)的轴线处于同一平面内，且所述弹性元件(60)处于拉伸状态；

换挡时，所述第一固定销(40)以所述换挡轴(10)为轴心向靠近所述第二固定销(50)的方向转动，所述第二固定销(50)保持不动，所述弹性元件(60)由拉伸状态向原始状态恢复；

当挡位为在挡时，所述换挡轴(10)的轴线、所述第一固定销(40)的轴线及所述第二固定销(50)的轴线不在同一平面内。

2.根据权利要求1所述的换挡操纵机构，其特征在于，当挡位为空挡时，所述弹性元件(60)与所述换挡轴(10)的轴线、所述第一固定销(40)的轴线及所述第二固定销(50)的轴线均垂直。

3.根据权利要求1所述的换挡操纵机构，其特征在于，所述换挡结构(20)上设置有换挡拉锁销(21)，且所述换挡轴(10)的轴线与所述换挡拉锁销(21)的轴线之间的距离大于所述换挡轴(10)的轴线与所述第一固定销(40)的轴线之间的距离。

4.根据权利要求1所述的换挡操纵机构，其特征在于，所述第一固定销(40)的轴线与所述第二固定销(50)的轴线之间的距离大于所述换挡轴(10)的轴线与所述第二固定销(50)的轴线之间的距离。

5.根据权利要求1所述的换挡操纵机构，其特征在于，所述第二固定销(50)上与弹性元件(60)连接的位置高于所述换挡轴(10)的最高点。

6.根据权利要求1所述的换挡操纵机构，其特征在于，所述变速箱壳体(30)上设有定位支架(31)，所述第二固定销(50)与所述定位支架(31)固定连接。

7.根据权利要求6所述的换挡操纵机构，其特征在于，所述第二固定销(50)与所述定位支架(31)一体成型。

8.一种汽车，包括变速器，其特征在于，所述汽车上还设置有如权利要求1-7任一项所述的换挡操纵机构，所述换挡操纵机构与所述变速器连接。