CN104696506B - 一种换挡操纵器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换挡操纵器，其包括操纵器支座、换档限位块、限位锁舌、换档轴、换档摇臂和选档摇臂；换档限位块活动式安装于操纵器支座的顶端，其由横向限位部和纵向限位轴组成；换档摇臂包括基部和连接臂；基部顶端穿设有换档操纵杆；基部和连接臂的连接处开设有锁舌卡槽；限位锁舌设有柱形腔，另一端与空档限位槽活动式接触连接；柱形腔内嵌设有弹簧；限位锁舌设有至少一对防转挡块；换档限位块在进、退档过程中分别与换档限位挡垫发生碰撞；选档摇臂上端一侧与换档轴一端轴体装配连接，上端另一侧固设有选档摇臂转轴。本发明结构设计合理，操作使用简单，操纵感觉良好，选档、换档方便可靠，可有效避免挂档后出现脱档的问题。

Description

一种换挡操纵器

技术领域

本发明属于汽车零部件技术领域，涉及一种换挡操纵器，尤其涉及一种具有限位装置的可有效避免挂档后出现脱档、找不到空档等问题的换挡操纵器。

背景技术

手动档换档操纵器一般没有设计换挡操纵器，在实际使用中手动档换档操纵器特别是卡车手动档换档操纵器因车辆颠簸等原因经常会出现脱档；一些操纵器因为没有空档限位装置而出现空档位置难找，换档时需要反复摇动换档杆找到感觉后再换档，操纵感觉很不好。

手动档换档操纵器在选档时换档摇臂左、右摇动，通过换档轴使选档摇臂产生绕选档摇臂轴转动。由于选档摇臂的旋转，会拉动换档摇臂产生一个偏转。近年来，国内外有手动档换档操纵器增加了换档限位结构，这类操纵器限位结构与操纵器座体是一体的，因此换档摇臂的偏转导致限位锁舌与限位块之间发生干涉或非正常摩擦，影响操纵手感或非预期的提前磨损失效。

鉴于此，在中国专利201220132603.3中提到一种换档定位操纵器总成，包括支架以及安装在支架上的换档摆臂、换位摇臂和操纵杆，换档摆臂与操纵杆的底端固定为一体，换位摇臂铰接于支架上，支架上设有可沿自身的轴线转动的横轴，横轴上设有回位装置，横轴上固定有轴线与其垂直的纵轴，操纵杆的底端铰接于纵轴上，横轴与操纵杆之间设有定位装置，换位摇臂的末端开有长槽，横轴上固定有联动臂，联动臂的端部伸入长槽内。虽然该操纵器总成结构原理简单，但是定位装置是与横轴和纵轴固定的，在推动操纵杆的过程中，定位装置也一起运动，定位球与定位装置的定位凹口接触时会发生很大的摩擦、碰撞声，噪音大，而且定位球与定位凹口长时间发生摩擦、碰撞很容易磨损，长此以往，就会影响整个换档手感，也容易出现脱档问题；同时，采用横轴和纵轴充当换档轴结构，这种结构过于复杂，要求零件制造精度高，间隙不容易控制，要么操纵有紧、涩感，要么有松旷感，且成本较高，实际使用会受限。

在另一中国专利200710186909.0中提到一种换档和选择装置，该装置包括变速杆，该变速杆设置为在主体上枢转，并可在所述主体上相对于主体锁定在其至少一个相对位置中。该发明提供锁定特征，该锁定特征包括锁定区域以及锁定元件，该锁定区域形成在主体上的变速杆侧上并设置有锁定凹部，该锁定元件形成为以便对应于该锁定凹部并支承为在变速杆上沿纵向移动。虽然，该发明虽然也能实现换档限位操作，但是锁定区域为一体的铸件结构且为球形结构，这种结构设计很容易使锁定元件在换档后卡在锁定区域一侧无法有效回位，同时，由于在选档过程中锁定元件随换档臂有一定的偏转角度，而锁定区域为一体的铸件结构，无法与换档臂一起匹配偏转，这个偏转角度无法进行有效过度，旋转过程中对锁定区域、锁定元件均会造成非预期磨损；同时在操纵器摘档回空档时会出现锁定元件没有及时回正，出现卡在限位凹槽上从而找不到空档的情况，影响了换档效率和换档感觉。

综上所述，本发明旨在解决换档器没有换档限位，换档感觉不好、摘档后找不到空档的问题，同时解决操纵器在因选档时换档摇臂偏转导致换档限位结构与换档限位锁舌的干涉问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种具有限位装置的操纵感觉良好，选档、换档方便可靠且效率高，可有效避免挂档后出现脱档、找不到空档的问题的换挡操纵器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

上述的换挡操纵器，包括操纵器支座、换档限位块、限位锁舌、换档轴、换档摇臂和选档摇臂；所述操纵器支座自一侧面中部向相对另一侧面水平贯通开设有轴承孔，沿所述轴承孔径向向上开设有限位轴孔，顶部位于所述限位轴孔两侧对称设有具有弹性的换档限位挡垫；所述换档限位块活动式安装于所述操纵器支座的顶端，其由顶端的横向限位部和自所述横向限位部底部中央向下竖直延伸形成的纵向限位轴组成；所述横向限位部的背部中央设有空档限位槽，底部与所述操纵器支座的顶部之间通过衬垫活动式接触连接；所述纵向限位轴匹配嵌设于所述限位轴孔内且与所述限位轴孔的内壁之间设置有轴衬套；所述换档轴穿设于所述轴承孔内，其中部与所述轴承孔的内孔壁呈活动式接触连接且两端轴体装配连接于所述换档摇臂；所述换档摇臂装设于所述换档轴上，其包括基部和由所述基部一端向两侧外弯曲延伸形成的连接臂；所述基部的顶端穿设有换档操纵杆；所述连接臂与所述换档轴的两端轴体装配连接；所述基部和连接臂的连接处开设有锁舌卡槽；所述限位锁舌位于所述横向限位部的顶部，其一端匹配活动式穿入所述基部的底端内侧且自端部中央轴向开设有柱形腔，另一端与所述空档限位槽匹配活动式接触连接；所述柱形腔内匹配嵌设有弹簧；所述限位锁舌与所述横向限位部接触的一端相对两侧外壁对称设有至少一对防转挡块，所述一对防转挡块沿着所述限位锁舌的轴向对称布置；所述换档限位块在进档或退档过程中分别与所述限位轴孔两侧的换档限位挡垫发生碰撞；所述选档摇臂上端一侧与所述换档轴一端装配连接，上端另一侧固设有选档摇臂转轴。

所述换挡操纵器，其中：所述限位锁舌的底端与所述空档限位槽呈弧面或球面活动式接触连接。

所述换挡操纵器，其中；所述空档限位槽为沿所述轴承孔轴线的垂直方向截面趋近于V字形的流线形凹槽结构；所述换档限位块的背部在位于所述空档限位槽两侧还对称设有进档限位槽；所述进档限位槽为沿所述轴承孔轴线的垂直方向截面微凹的流线形凹槽结构，形成进档趋势曲面。

所述换挡操纵器，其中：所述换档轴采用的是球头轴结构，其中部与所述轴承孔的中部内孔壁通过关节轴承接触连接，两端轴体套设有轴向定位轴套并与所述换档摇臂装配连接。

所述换挡操纵器，其中：所述球状体套活动式嵌设于所述轴承孔的中部内孔壁。

所述换挡操纵器，其中：所述基部的上部沿轴向设有换档操纵杆安装孔，下部沿轴向设有限位锁舌安装孔；所述换档操纵杆匹配穿设于所述换档操纵杆安装孔内；所述限位锁舌一端匹配嵌入所述限位锁舌安装孔内。

所述换挡操纵器，其中：所述连接臂包括左臂和右臂；所述右臂的下段部位中部开设有安装槽，所述安装槽的顶端装设有换档摇臂铰轴。

所述换挡操纵器，其中：所述选档摇臂为一体的板状结构，其下端装设有选档摇臂铰轴。

所述换挡操纵器，其中：所述操纵器支座顶部在位于所述轴承孔两侧还对称设有一对呈V字形的凹槽；所述一对换档限位挡垫设于所述一对凹槽的一侧。

有益效果：

本发明换挡操纵器由于增加了换挡限位块与限位锁舌构成的限位装置，可有效避免挂档后出现脱档和选档时限位锁舌不能自适应偏转出现空档回位时不能回正的问题，且结构设计简单、合理，操作使用简单，操纵感觉良好；其中，换档限位块是活动式安装于操纵器支座的顶端，其底部与操纵器支座的顶部之间通过衬垫活动式接触连接，同时，使用了分体式的自适应旋转换档限位块，带有弹簧的限位锁舌在换档摇臂内可以沿换档臂上下轴向移动，不能相对转动，在弹力的作用下，限位锁舌一直紧压在可自由旋转的换档限位块的空档限位槽内，使限位锁舌始终与换档限位块同步摆动，不致于出现脱档问题；尤其，通过在换档限位块上增设衬垫和轴承套，可有效过度换档限位块在换档过程中偏转的角度，避免了选档时换档摇臂偏转与限位锁舌发生干涉，也能够有效降低换档限位块与操纵器支座发生的磨损，同时也便于限位锁舌有效回位，提高了换档效率；当因选档操纵造成换档摇臂产生偏转时，限位锁舌随换档摇臂一起偏转，带动换档限位块一起旋转，由于限位锁舌的底端与空档限位槽呈活动式接触连接，从而解决限位锁舌与换档限位块之间不同步偏转的干涉或非正常摩擦，整个换挡操纵器选档、换档方便可靠，可有效避免挂档后出现脱档的问题，有效解决选档时限位锁舌不能自适应偏转出现空档回位时不能回正，找不到空档的问题，适于推广与应用。

附图说明

图1为本发明换挡操纵器的结构示意图；

图2为本发明换挡操纵器的局部剖视图；

图3为本发明换挡操纵器的图2中A区域的放大图；

图4为本发明换挡操纵器的空档状态示意图；

图5为本发明换挡操纵器的进档状态示意图；

图6为本发明换挡操纵器的局部装配示意图。

具体实施方式

如图1至6所示，本发明换挡操纵器，包括操纵器支座1、换档限位挡垫2、换档限位块3、限位锁舌4、换档轴5、换档摇臂6和选档摇臂7。

该操纵器支座1呈块状体结构，顶部设有一对V字形的凹槽11，同时，该操纵器支座1自一侧面中部向相对另一侧面水平贯通开设有轴承孔12，沿该轴承孔12的径向向上开设有限位轴孔13，该轴承孔12一端孔口倒有斜面；该一对V字形的凹槽11对称位于限位轴孔13两侧且均在靠近限位轴孔13一侧设有具有弹性的换档限位挡垫2。

该换档限位块3活动式安装于该操纵器支座1的顶端，其由顶端的横向限位部31和自横向限位部31底部中央向下竖直延伸的纵向限位轴32组成；其中，该横向限位部31呈活动式接触连接于该操纵器支座1顶部，该纵向限位轴32嵌设于该操纵器支座1的限位轴孔13内；该横向限位部31的顶部中央设有空档限位槽312，顶部在位于空档限位槽312两侧的部位对称设有进档限位槽；空档限位槽312为沿轴承孔12轴线的垂直方向截面趋近于V字形的流线形凹槽结构；进档限位槽313也为沿所述轴承孔轴线的垂直方向截面微凹的流线形凹槽结构，形成进档趋势曲面；该横向限位部31的底部与操纵器支座1的顶部之间夹设有衬垫311；该纵向限位轴32与该操纵器支座1的限位孔13之间夹设有轴承套321。其中，在进档过程中，换档摇臂6与换档限位块3两侧之一的换档限位挡垫2发生碰撞，由于换档限位挡垫2的具有弹性，避免了换档摇臂6与操纵器支座1发生刚性碰撞，可以降低换档碰撞产生的噪音；同时，通过增设衬垫311和轴承套321，在换档过程中，便于过渡换档限位块3与操纵器支座1发生的偏转，能够有效降低换档限位块3与操纵器支座1发生的磨损。

该限位锁舌4设置于该换档限位块3的横向限位部31顶部，其整体呈柱状结构，一端匹配嵌入换档摇臂6内侧，另一端与横向限位部31顶部活动接触连接；其中，该限位锁舌4与横向限位部31接触的一端相对两侧外壁对称设有一对防转挡块41，该限位锁舌4自嵌入换档摇臂6内侧的一端端部中央轴向开设有柱形腔42，同时，该限位锁舌4与横向限位部31接触的一端端部内凹成弧形槽结构且活动式接触连接于空档限位槽312，与空档限位槽312的活动接触面为弧形面或球面；该一对防转挡块41是沿着该限位锁舌4的轴向对称布置；该柱形腔42内匹配嵌设有弹簧43；在换档过程中，该限位锁舌4在换档限位块3上接触滑动，且选档时换档摇臂6偏转带动限位锁舌4偏转，限位锁舌4可带动换档限位块3同步偏转；在回空档时换档摇臂6逐步回正带动限位锁舌4回正，限位锁舌4因与换档限位块3的紧密接触连接从而带动换档限位块3也同步回正，限位锁舌4可以在回空档时顺利卡入空档限位槽312中；再加上增设衬垫311和轴承套321，换档限位块3的旋转、回位更加方便。

该换档轴5穿设于该操纵器支座1的轴承孔12内，其中部与轴承孔12的中部内孔壁通过关节轴承51接触连接，两端轴体套设有轴向定位轴套52并与换档摇臂6装配连接；本实施例中该换档轴5采用的是球头轴结构，其端部球头53与选档摇臂7连接。

该换档摇臂6为一体的拨叉状结构且装设于该换档轴5上，其包括基部61和连接臂62；其中，该基部61呈柱状体结构，其上部沿轴向设有换档操纵杆安装孔611，下部沿轴向设有限位锁舌安装孔612；该换档操纵杆安装孔611内匹配穿设有换档操纵杆613，该限位锁舌4的与横向限位部31顶部活动接触端相对的另一端匹配嵌入限位锁舌安装孔612内。该连接臂62为由该基部61根部向两侧外弯曲延伸形成的一对，即包括左臂621和右臂622，该左臂621的端部与换档轴5的轴体52穿出操纵器支座1外侧的一端装配连接，该右臂622的中上段（即与左臂621端部对应的部位）与换档轴5的轴体52穿出操纵器支座1外侧的另一端装配连接，该轴体52穿出操纵器支座1外侧的另一端还向右臂622外壁穿出；同时，该右臂622下段部位中部开设有安装槽623，该安装槽623的顶端装设有第一换档摇臂铰轴624；再则，该基部61和连接臂62的连接部位自下而上还开设有锁舌卡槽63，该锁舌卡槽63的槽底与限位锁舌安装孔612贯通；该限位锁舌4一端嵌入限位锁舌安装孔612内，另一端两侧的防转挡块41匹配嵌入锁舌卡槽63内，以实现限位锁舌4防转限位。

该选档摇臂7为一体的板状结构，其上端一侧设有球头座71并通过球头座71与该轴体52向右臂622外壁穿出的另一端的端部球头53装配连接，上端另一侧固设有选档摇臂转轴72，下端装设有第二换档摇臂铰轴73。

本发明的使用原理：

该换档限位挡垫2为前、后换档进档的限位；该换档限位块3为中间空档限位，其背部的进档趋势曲面加限位锁舌4上的弹簧43压紧力，可以保证换档摇臂6进档后不脱档，摘档时需克服此力直至回到换档限位块3中间空档的空档限位槽312。空档限位槽312两侧的换档限位挡垫2可以根据不同变速箱需要的换档角度进行调整，增大该换档器的适应范围；进档后换档限位挡垫2限制换档摇臂6继续进档，换档限位块3的进档限位槽及限位锁舌4压紧力产生的脱档锁止力阻止换档摇臂6脱离档位。

本发明换挡操纵器由于增加了换挡限位块与限位锁舌构成的限位装置，可有效避免挂档后出现脱档和选档时限位锁舌不能自适应偏转出现空档回位时不能回正的问题，且结构设计简单、合理，操作使用简单、方便且可靠，操纵感觉良好；同时限位锁舌在换档摇臂内可以上下轴向移动，不能相对转动，当因选档操纵造成换档摇臂产生偏转时，限位锁舌随换档摇臂一起偏转，带动换档限位块一起旋转，从而有效解决限位锁舌与换档限位块之间的干涉或非正常摩擦。

Claims (8)

1.一种换挡操纵器，其特征在于：所述换挡操纵器包括操纵器支座、换档限位块、限位锁舌、换档轴、换档摇臂和选档摇臂；

所述操纵器支座自一侧面中部向相对另一侧面水平贯通开设有轴承孔，沿所述轴承孔径向向上开设有限位轴孔，顶部位于所述限位轴孔两侧对称设有具有弹性的换档限位挡垫；

所述换档限位块活动式安装于所述操纵器支座的顶端，其由顶端的横向限位部和自所述横向限位部底部中央向下竖直延伸形成的纵向限位轴组成；所述横向限位部的背部中央设有空档限位槽，底部与所述操纵器支座的顶部之间通过衬垫活动式接触连接；所述纵向限位轴匹配嵌设于所述限位轴孔内且与所述限位轴孔的内壁之间设置有轴衬套；

所述换档轴穿设于所述轴承孔内，其中部与所述轴承孔的内孔壁呈活动式接触连接且两端轴体装配连接于所述换档摇臂；

所述换档摇臂装设于所述换档轴上，其包括基部和由所述基部一端向两侧外弯曲延伸形成的连接臂；所述基部的顶端穿设有换档操纵杆；所述连接臂与所述换档轴的两端轴体装配连接；所述基部和连接臂的连接处开设有锁舌卡槽；

所述限位锁舌位于所述横向限位部的顶部，其一端匹配活动式穿入所述基部的底端内侧且自端部中央轴向开设有柱形腔，另一端与所述空档限位槽匹配活动式接触连接；所述柱形腔内匹配嵌设有弹簧；所述限位锁舌与所述横向限位部接触的一端相对两侧外壁对称设有至少一对防转挡块，所述一对防转挡块沿着所述限位锁舌的轴向对称布置；所述换档限位块在进档或退档过程中分别与所述限位轴孔两侧的换档限位挡垫发生碰撞；

所述选档摇臂上端一侧与所述换档轴一端装配连接，上端另一侧固设有选档摇臂转轴。

2.如权利要求1所述的换挡操纵器，其特征在于：所述限位锁舌的底端与所述空档限位槽呈弧面或球面活动式接触连接。

3.如权利要求1或2所述的换挡操纵器，其特征在于；所述空档限位槽为沿所述轴承孔轴线的垂直方向截面趋近于V字形的流线形凹槽结构；

所述换档限位块的背部在位于所述空档限位槽两侧还对称设有进档限位槽；所述进档限位槽为沿所述轴承孔轴线的垂直方向截面微凹的流线形凹槽结构，形成进档趋势曲面。

4.如权利要求1所述的换挡操纵器，其特征在于：所述换档轴采用的是球头轴结构，其中部与所述轴承孔的中部内孔壁通过关节轴承接触连接，两端轴体套设有轴向定位轴套并与所述换档摇臂装配连接。

5.如权利要求1所述的换挡操纵器，其特征在于：所述基部的上部沿轴向设有换档操纵杆安装孔，下部沿轴向设有限位锁舌安装孔；

所述换档操纵杆匹配穿设于所述换档操纵杆安装孔内；

所述限位锁舌一端匹配嵌入所述限位锁舌安装孔内。

6.如权利要求1所述的换挡操纵器，其特征在于：所述连接臂包括左臂和右臂；所述右臂的下段部位中部开设有安装槽，所述安装槽的顶端装设有换档摇臂铰轴。

7.如权利要求1所述的换挡操纵器，其特征在于：所述选档摇臂为一体的板状结构，其下端装设有选档摇臂铰轴。

8.如权利要求1所述的换挡操纵器，其特征在于：所述操纵器支座顶部在位于所述轴承孔两侧还对称设有一对呈V字形的凹槽；所述凹槽的一侧设有换档限位挡垫。