CN105020382B - 一种基于手动挡汽车的自动换挡机构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车技术及机器人领域，具体地说是一种基于手动挡汽车的自动换挡机构。包括控制端、拉线A、基座I、滑轨、换挡手杆、导轨座、基座II、可旋转的导向机构及拉线B，其中滑轨设置于基座I上，所述导轨座与滑轨滑动连接，所述换挡手杆设置于导轨座内、并可沿竖直方向移动，所述拉线B设置于基座I上，拉线B的一端与导轨座固接，另一端与控制端连接；所述拉线A通过可旋转的导向机构安装在基座II上，拉线A的一端通过球头与换挡手杆连接，另一端与控制端连接；所述换挡手杆通过拉线A的驱动沿竖直方向移动，所述导轨座通过拉线B的驱动沿水平方向移动。本发明结合汽车自身变速机构的限位装置，保证系统安全可靠，结构设计简单。

Description

一种基于手动挡汽车的自动换挡机构
技术领域
本发明属于汽车技术及机器人领域，具体地说是一种基于手动挡汽车的自动换挡机构。
背景技术
手动挡汽车一般采用传动效率高的机械式变速箱，其主要依靠人力踩离合器来完成变换档位的操作，由于操作比较麻烦，要求驾驶者需具有较高的驾驶技术。另外在无人驾驶汽车领域，手动挡汽车控制一直没有得到很好的突破，本发明结合先进的控制技术和可靠的机构系统，配合自动控制离合、油门装置，实现各种状况下的档位更换。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于手动挡汽车的自动换挡机构，用于自动驾驶系统，实现档位的高效率更换。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于手动挡汽车的自动换挡机构，包括控制端、拉线A、基座I、滑轨、换挡手杆、导轨座、基座II、可旋转的导向机构及拉线B，其中滑轨设置于基座I上，所述导轨座与滑轨滑动连接，所述换挡手杆设置于导轨座内、并可沿竖直方向移动，所述拉线B设置于基座I上，拉线B的一端与导轨座固接，另一端与控制端连接；所述拉线A通过可旋转的导向机构安装在基座II上，拉线A的一端通过球头与换挡手杆连接，另一端与控制端连接；所述换挡手杆通过拉线A的驱动沿竖直方向移动，所述导轨座通过拉线B的驱动沿水平方向移动。
所述可旋转的导向机构包括旋转法兰、紧固件II、托辊架及托辊，其中旋转法兰转动安装在基座II上，所述拉线A由紧固件II夹紧、并固定在旋转法兰上，所述托辊架的一端与紧固件II连接，另一端连接有托辊，所述拉线A穿过托辊、并由托辊导向。所述拉线B通过两个紧固件I固定在基座I上。
所述导轨座内沿水平方向设有两个导杆，所述换挡手杆设置于两个导杆之间、并可沿两个导杆之间的空间滑动，从而实现换挡动作。
所述拉线A和拉线B结构相同，均包括拉杆、套筒及钢丝绳，其中钢丝绳插设于套筒内、并一端穿出套筒与控制端连接，所述拉杆的一端插设于套筒内、并与钢丝绳的另一端连接，所述拉杆的另一端外表面设有螺纹。所述拉杆与套筒间隙配合，所述拉杆可在套筒内沿轴向滑动。
所述控制端主要控制拉线A和拉线B实现推拉动作，其控制方式可采用电动、液动或气动方式实现。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明主要应用于手动挡汽车的自动驾驶。其应用多样化，适用范围广。
2.本发明可以采用多种驱动方式，利用拉线的传动特性及其优点，保证汽车能够在短时间内配合离合器实现自动更换档位。
3.本发明针对手动挡汽车的5个前进挡和1个倒车档，合理设计，机构采用两个方向的精确位置自动控制，实现汽车档杆的前后左右的四个动作，运转可靠。结合汽车自身变速机构的限位装置，保证系统安全可靠，结构设计简单。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中拉线的结构示意图；
图3为本发明的档位位置示意图。
其中：1为控制端，2为拉线A，201为球头，202为拉杆，203为套筒，204为钢丝绳，3为紧固件I，4为基座I，5为滑轨，6为换挡手杆，7为导轨座，8为托辊架，9为紧固件II，10为旋转法兰，11为托辊，12为基座II，13为拉线B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明包括控制端1、拉线A2、基座I4、滑轨5、换挡手杆6、导轨座7、基座II12、可旋转的导向机构及拉线B13，其中滑轨5设置于基座I4上，所述导轨座7与滑轨5滑动连接，保证其运动方向。所述换挡手杆6设置于导轨座7内、并可沿竖直方向移动，所述拉线B13通过两个紧固件I3固定在基座I4上，拉线B13的一端通过螺母与导轨座7固接，另一端与控制端1连接；所述拉线A2通过可旋转的导向机构安装在基座II12上，拉线A2的一端通过球头201与换挡手杆6连接，另一端与控制端1连接。所述换挡手杆6通过拉线A2的驱动沿竖直方向移动，所述导轨座7通过拉线B13的驱动沿水平方向移动。
所述可旋转的导向机构包括旋转法兰10、紧固件II9、托辊架8及托辊11，其中旋转法兰10通过轴承转动安装在基座II12上，所述拉线A2由紧固件II9夹紧、并固定在旋转法兰10上，所述托辊架8的一端与紧固件II9连接，另一端连接有托辊11，所述拉线A2穿过托辊11、并由托辊11导向。所述导轨座7内沿水平方向设有固定间距的两个导杆，所述换挡手杆6设置于两个导杆之间、并可沿两个导杆之间的空间范围内滑动，从而实现换挡动作。
如图2所示，所述拉线A2和拉线B13结构相同，均包括拉杆202、套筒203及钢丝绳204，其中钢丝绳204插设于套筒203内、并一端穿出套筒203与控制端1连接。所述拉杆202的一端插设于套筒203内、并与钢丝绳204的另一端连接，所述拉杆202的另一端外表面设有螺纹。所述拉杆202与套筒203间隙配合，即拉杆202和套筒203可产生一定的角度，所述拉杆202可在套筒203内沿轴向滑动，所述套筒203对拉杆202进行导向。
所述控制端1的功能主要控制拉线A2和拉线B13的拉杆202实现推拉动作，其控制方式可采用电动、液动、气动等多种方式实现，其中液动和气动需采用直线运动的控制方式，电动可额外采用旋转运动的方式，如通过电机正反转转动悬臂杆控制位置。
本发明的工作原理是：
如图3所示，拉线B13控制换挡手杆6的1-2、3-4、5-R(R表示倒退档位)档的水平位置，另外换挡手杆6在1-2和5-R位置时，固定拉线A2的旋转法兰10相应发生旋转以保证运动不发生干涉，再通过拉线A2控制换挡手杆6到达各个档位上。

Claims (7)

1.一种基于手动挡汽车的自动换挡机构，其特征在于：包括控制端(1)、拉线A(2)、基座I(4)、滑轨(5)、换挡手杆(6)、导轨座(7)、基座II(12)、可旋转的导向机构及拉线B(13)，其中滑轨(5)设置于基座I(4)上，所述导轨座(7)与滑轨(5)滑动连接，所述换挡手杆(6)设置于导轨座(7)内、并可沿竖直方向移动，所述拉线B(13)设置于基座I(4)上，拉线B(13)的一端与导轨座(7)固接，另一端与控制端(1)连接；所述拉线A(2)通过可旋转的导向机构安装在基座II(12)上，拉线A(2)的一端通过球头(201)与换挡手杆(6)连接，另一端与控制端(1)连接；所述换挡手杆(6)通过拉线A(2)的驱动沿竖直方向移动，所述导轨座(7)通过拉线B(13)的驱动沿水平方向移动。
2.按权利要求1所述的基于手动挡汽车的自动换挡机构，其特征在于：所述可旋转的导向机构包括旋转法兰(10)、紧固件II(9)、托辊架(8)及托辊(11)，其中旋转法兰(10)转动安装在基座II(12)上，所述拉线A(2)由紧固件II(9)夹紧、并固定在旋转法兰(10)上，所述托辊架(8)的一端与紧固件II(9)连接，另一端连接有托辊(11)，所述拉线A(2)穿过托辊(11)、并由托辊(11)导向。
3.按权利要求1所述的基于手动挡汽车的自动换挡机构，其特征在于：所述拉线B(13)通过两个紧固件I(3)固定在基座I(4)上。
4.按权利要求1所述的基于手动挡汽车的自动换挡机构，其特征在于：所述导轨座(7)内沿水平方向设有两个导杆，所述换挡手杆(6)设置于两个导杆之间、并可沿两个导杆之间的空间滑动，从而实现换挡动作。
5.按权利要求1-4任一项所述的基于手动挡汽车的自动换挡机构，其特征在于：所述拉线A(2)和拉线B(13)结构相同，均包括拉杆(202)、套筒(203)及钢丝绳(204)，其中钢丝绳(204)插设于套筒(203)内、并一端穿出套筒(203)与控制端(1)连接，所述拉杆(202)的一端插设于套筒(203)内、并与钢丝绳(204)的另一端连接，所述拉杆(202)的另一端外表面设有螺纹。
6.按权利要求5所述的基于手动挡汽车的自动换挡机构，其特征在于：所述拉杆(202)与套筒(203)间隙配合，所述拉杆(202)可在套筒(203)内沿轴向滑动。
7.按权利要求1所述的基于手动挡汽车的自动换挡机构，其特征在于：所述控制端(1)主要控制拉线A(2)和拉线B(13)实现推拉动作，其控制方式可采用电动、液动或气动方式实现。
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