CN107289126A - 手动变速箱及其启停换挡塔 - Google Patents

Abstract

一种手动变速箱及其启停换挡塔，其中启停换挡塔包括换挡套筒、安装于换挡套筒的磁铁支架，换挡套筒的周壁上设有定位孔，定位孔具有沿换挡套筒轴向面对面的第一孔壁和第二孔壁；磁铁支架包括本体，以及连接于本体且安装于定位孔的第一定位部，第一定位部包括：第一部分，伸入定位孔且靠在第一孔壁上；第二部分，连接于第一部分、且靠在第二孔壁上；第三部分，连接于第一部分、伸入换挡套筒内且靠在换挡套筒的内壁上。本发明的磁铁支架不需要工具就可以安装在换挡套筒上，安装成本低。

Description

手动变速箱及其启停换挡塔

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种手动变速箱及其启停换挡塔。

背景技术

自动启停，指的是在汽车行驶过程中临时停车(例如等红灯)的时候，发动机自动熄火，当需要继续前进的时候，系统自动重启发动机的一项技术。

对于带有启停功能的手动挡汽车，在路口遇红灯时，驾驶员踩下制动踏板，停车摘挡，系统检测到发动机处于空转状态、变速箱在空挡且车速为零，此时当停车时间满足预设条件后，发动机自动停止转动。而当信号灯变绿后，驾驶员踩下离合器，系统就可以自动快速地启动发动机，然后驾驶员执行挂挡、踩油门，实现汽车快速启动。

在带有启停功能的手动挡汽车中，其手动变速箱的换挡塔设计为启停换挡塔，该启停换挡塔能够用于检测汽车的挡位情况，其中包括换挡套筒和固定于换挡套筒的磁铁，该磁铁与传感器配套使用，传感器用于探测启停换挡塔是否处于空挡位置，如果启停换挡塔处于空挡位置，则判定启停功能可用，并在其他条件满足时执行自动启停功能。

图1至图3示出了现有的一种启停换挡塔，其包括换挡套筒1和安装在换挡套筒1上的磁铁支架2以及固定在磁铁支架2上的磁铁。换挡套筒1的上端面上开设有定位槽(图中未示出)，周壁上开设有阶梯安装孔101。磁铁支架2具有本体201，以及沿换挡套筒1的轴向连接于本体201上端的第一定位部202、沿换挡套筒1的轴向连接于本体201下端的第二定位部203，第一定位部202抵靠在换挡套筒1的上端面，第二定位部203伸入套筒1的阶梯安装孔101。其中，第一定位部202上设有朝向换挡套筒1凸伸的卡脚a(图2)以及定位块b(图3)，第二定位部203上设有螺纹孔c。安装时，卡脚a伸入换挡套筒1内并抵靠在换挡套筒1的内壁上，定位块b卡入换挡套筒1的定位槽中，螺纹孔c与阶梯安装孔11的收缩段对应，螺栓3穿入螺纹孔c以将第二定位部203固定在换挡套筒1上。

上述启停换挡塔中，在将磁铁支架安装至套筒时，需要用专用工装和拧紧枪来拧紧螺栓3，安装成本高，且第二定位部203的设置增加了磁铁支架的轴向尺寸，使得磁铁支架占用的轴向空间较大。

发明内容

本发明解决的问题是现有手动变速箱的启停换挡塔中，磁铁支架与套筒之间的安装成本高、且磁铁支架占用的轴向空间大。

为解决上述问题，本发明提供一种手动变速箱的启停换挡塔，包括换挡套筒、安装于所述换挡套筒的磁铁支架，所述换挡套筒的周壁上设有定位孔，所述定位孔具有沿所述换挡套筒轴向面对面的第一孔壁和第二孔壁；所述磁铁支架包括本体，以及连接于所述本体且安装于所述定位孔的第一定位部，所述第一定位部包括：第一部分，伸入所述定位孔且靠在所述第一孔壁上；第二部分，连接于所述第一部分、且靠在所述第二孔壁上；第三部分，连接于所述第一部分、伸入所述换挡套筒内且靠在所述换挡套筒的内壁上。

可选的，所述第二部分在径向上还靠在所述换挡套筒的外周面上。

可选的，所述本体沿所述换挡套筒的周向两侧分别设有所述第一定位部。

可选的，所述第一孔壁为平面，所述第一部分具有以面接触的方式靠在所述第一孔壁上的第一定位面；或者，所述第一孔壁上设有卡槽，所述第一部分上设有卡设在所述第一孔壁的卡槽中的卡爪。

可选的，所述第二孔壁为平面，所述第二部分具有以面接触的方式靠在所述第二孔壁上的第二定位面，以及以面接触的方式靠在所述换挡套筒的外周面的第三定位面；或者，所述第二孔壁、所述外周面的至少一个上开设有卡槽，所述第二部分设有卡设在所述第二孔壁、所述外周面的卡槽中的卡爪。

可选的，所述第二部分朝向所述换挡套筒倾斜，所述第二部分具有弹性且能够沿所述换挡套筒的径向发生弹性变形，并通过弹性力将所述第三定位面压在所述外周面上。

可选的，所述第二定位面、所述第三定位面均位于所述第二部分的自由端且相交。

可选的，所述第三部分具有以面接触的方式靠在与所述换挡套筒的内壁上的第四定位面；或者，所述内壁上设有卡槽，所述第三部分上设有卡设在所述内壁的卡槽中的卡爪。

可选的，所述换挡套筒轴向一端的端面上设有定位槽，所述本体上还设有安装于所述定位槽的第二定位部；所述第二定位部具有卡设于所述定位槽中的卡块。

可选的，所述第二定位部还包括连接于所述卡块远离所述本体一端的止挡块，所述止挡块伸入所述换挡套筒内且靠在所述换挡套筒的内壁上。

本发明还提供一种手动变速箱，其包括上述任一项所述的启停换挡塔。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的磁铁支架在与换挡套筒的定位孔配合时，通过沿径向延伸的第一部分、连接于第一部分径向外端的第二部分分别抵靠于定位孔的第一孔壁、第二孔壁，从而实现轴向的限位和固定，通过第二部分和连接于第一部分径向内端的第三部分分别抵靠于换挡套筒的外周面和内壁上，从而实现径向的限位和固定，安装时徒手就可以完成，不需要工具就可以非常方便地实现快速拆装，相比于现有的固定方式，安装成本更低。

进一步，第一定位部设置在本体的周向两侧，相比于现有的磁铁支架来说，轴向长度更小，占用的轴向安装空间更小。

附图说明

图1是现有启停换挡塔的立体结构示意图，其中示出了磁铁支架处的结构；

图2-图3是现有启停换挡塔中安装有磁铁的磁铁支架的立体结构示意图；

图4是本发明实施例启停换挡塔的换挡套筒的立体结构示意图；

图5-图6分别是本发明实施例启停换挡塔的磁铁支架在不同视角的立体结构示意图；

图7是本发明实施例启停换挡塔在轴向方向的剖面结构示意图；

图8示出了本发明实施例启停换挡塔在第一定位部的第二部分的局部放大图；

图9示出了本发明实施例启停换挡塔中磁铁支架与换挡套筒的安装步骤。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供一种用于手动变速箱的启停换挡塔，参照图4以及图5、图6所示，该启停换挡塔包括换挡套筒10、安装于换挡套筒10的磁铁支架20以及固定于磁铁支架20的磁铁(图中未示出)，该磁铁能够产生足够的磁场，可以选用永磁磁铁。

其中，启停换挡塔还包括外壳(图中未示出)，用于容纳换挡套筒10。外壳上安装有与磁铁相对设置的传感器，传感器通过对磁铁的磁场的感应来判断启停换挡塔是否处于挂挡状态或空挡状态，并将判断结果输出至发动机控制单元(Electrical control unit，简称ECU)，由发动机控制单元结合其他条件来判断是否需要执行自动启停功能。

继续参照图4，换挡套筒10的周壁上设有定位孔11，定位孔11具有沿换挡套筒10轴向(图4中Y方向)面对面设置的第一孔壁111和第二孔壁112。其中，定义位于定位孔11底部的为第一孔壁111，位于定位孔11顶部的为第二孔壁112。

如图5、图6，磁铁支架20包括靠在换挡套筒10外周面上的本体20a，以及连接于本体20a、且安装于所述定位孔11的第一定位部21，即第一定位部21与定位孔11配合连接。

参照图6所示，第一定位部21包括第一部分211以及分别连接于第一部分211的第二部分212、第三部分213。如图6所示实施例，第二部分212、第三部分213分别位于第一部分211的两端。

其中第一部分211伸入定位孔11且靠在第一孔壁111上，第二部分212在轴向靠在第二孔壁112上、在径向靠在换挡套筒10的外周面上，第三部分 213伸入换挡套筒10内且靠在换挡套筒10的内壁上。在其他实施例中，第二部分、第三部分只要能满足上述与换挡套筒之间的位置关系，其与第一部分之间的连接位置可以不作限定。

其中，第一孔壁111、第二孔壁112可以是平面，也可以是曲面。本实施例中，第一孔壁111、第二孔壁112均为平面且与换挡套筒10的轴向垂直。相应地，第一部分211具有与第一孔壁111平行的第一定位面aa，第一部分211通过第一定位面aa靠在第一孔壁111上并与第一孔壁111面接触。在其他实施例中，第一部分211与第一孔壁111之间也可以通过卡爪-卡槽的方式配合、以将第一部分211靠在第一孔壁111上，例如可以在第一部分211上设置卡爪、第一孔壁111上设置卡槽，安装时将卡爪卡入卡槽以实现配合。其中，第一部分211“靠”在第一孔壁111上，在不受外力的状态下，两者之间可以有压应力，也可以只接触而没有压应力。

参照图6并结合图7图8所示，第二部分212连接于第一部分211的径向外端且朝向第二孔壁112延伸，换言之，第二部分212朝向换挡套筒10的顶端延伸，其自由端(即远离第一部分的一端)指向换挡套筒10的顶部。本实施例中，第二部分212具有与第二孔壁112平行的第二定位面bb、以及与换挡套筒10的外周面压紧配合的第三定位面cc，通过第二定位面bb靠在第二孔壁112且与第二孔壁112面接触，并通过第三定位面cc靠在换挡套筒10的外周面且与外周面面接触。其中，第二定位面bb用于在轴向一端对磁铁支架20进行限位，第三定位面cc用于对第二部分212进行径向限位，防止第二部分212沿径向过度伸入定位孔11而脱离第二孔壁112。

在其他实施例中，如果能够保证第二定位面bb不脱离第二孔壁112，也可以省去第三定位面cc的设置。或者，第二部分212与第二孔壁112、第二部分212与外周面之间也可以通过卡爪-卡槽的方式配合、以将第二部分212靠在第二孔壁112、并压靠在外周面上，例如可以在第二部分上设置卡爪，在外周面上设置卡槽，安装时将卡爪卡入卡槽，通过卡爪与卡槽之间的相互限位来实现轴向和径向的限位作用；其中卡爪、卡槽的位置可以互换。其中，在不受外力的状态下，第二部分212的第二定位面bb“靠”在第二孔壁112上，两者之间可以有压应力，也可以只接触而没有压应力；同样的，在不受 外力的状态下，第三定位面cc与外周面之间也可以有压应力，或者只接触而没有压应力。

第三部分213连接于第一部分211的径向内端且沿远离第二孔壁112的方向延伸。参照图5、图7所示，第三部分213具有与换挡套筒10的内壁接触的第四定位面dd(图5)，第四定位面dd与换挡套筒10的内壁之间面接触。在其他实施例中，第三部分213与换挡套筒10的内壁之间也可以通过卡爪-卡槽的方式配合，例如可以在第三部分213上设置卡爪，在内壁上设置卡槽，安装时将卡爪卡入卡槽，以将第三部分213固定在换挡套筒10的内壁上；其中卡爪、卡槽的位置可以互换。其中，在不受外力的状态下，第三部分213的第四定位面dd“靠”在内壁上，两者之间可以有压应力，也可以只接触而没有压应力。

通过上述分析可以看到，本实施例的第一定位部21安装至定位孔11中时，通过第一定位面aa与第一孔壁111之间的配合、第二定位面bb与第二孔壁112之间的配合来进行轴向限位，阻止磁铁支架20的轴向的运动，通过本体20a与换挡套筒10的外周面的配合、第四定位面dd与换挡套筒10的内壁的配合来进行径向限位，阻止磁铁支架20的径向运动。在装配状态下，第一定位部21能够在径向和轴向稳固地固定在换挡套筒10上。

由此可见，本发明的磁铁支架20在与换挡套筒10的定位孔11配合时，通过沿径向延伸的第一部分211、连接于第一部分211径向外端的第二部分212分别抵靠于定位孔11的第一孔壁111、第二孔壁112，从而实现轴向的限位和固定，通过本体20a和连接于第一部分211径向内端的第三部分213分别抵靠于换挡套筒10的外周面和内壁上，从而实现径向的限位和固定，安装时徒手就可以完成，不需要工具就可以非常方便地实现快速拆装，相比于现有的固定方式，安装成本更低。

另外，由于第一定位面aa、第二定位面bb分别与第一孔壁111、第二孔壁112平行且面接触，第一孔壁111、第二孔壁112可以与换挡套筒10的径向平面平行或成一定夹角，“径向平面”指的是垂直于轴向的平面。本实施例中，如图7、图8，第一孔壁111、第二孔壁112与换挡套筒10的径向平面平行，相应地第一定位面aa、第二定位面bb也与径向平面平行。在其他实施例 中，如果设置第一孔壁111、第二孔壁112与径向平面呈一定夹角，那么从沿轴向方向的剖视图中看，第一孔壁111、第二孔壁112与外周面的轮廓线之间的夹角为锐角为宜。

进一步地，本实施例的磁铁支架20中，本体20a沿换挡套筒10的周向两侧分别设有第一定位部21。也就是说，第一定位部21至少有两个，且分别设置于本体20的周向两侧。这样可以保证安装的稳定性和可靠性。并且，由于第一定位部21设置在本体20的周向两侧，相比于现有的磁铁支架来说，轴向长度更小，占用的安装空间更小。

进一步地，第一定位部21的第二部分212呈倾斜状，其自与第一部分211的连接处朝向换挡套筒10倾斜。具体可参照图6，沿朝向自由端的方向，第二部分212逐渐倾向换挡套筒10，其与换挡套筒10的外周面的距离逐渐减小。

第二部分212为弹性件且能够沿换挡套筒10的径向发生弹性变形，使得第二部分212能够具有类似于弹性片的功能。第二部分212具有弹性，那么在安装时，第二部分212的自由端顶在换挡套筒10的外周面上，第二部分受到来自套筒10的径向向外的力，驱使第二部分212发生径向向外的弹性变形，同时产生一个始终指向换挡套筒10的径向内部的回复力，当第一部分211靠在第一孔壁111上时，第二部分212在回复力的作用下将第二定位面bb推入定位孔11并靠在第二孔壁112上，同时第三定位面cc压紧在换挡套筒10的外周面上，此时第三定位面cc与外周面之间具有压应力。

其中，当第二部分212的第二定位面bb通过弹性力靠在第二孔壁112上时，第一定位面aa、第二定位面bb均与对应的孔壁相互紧贴。

第二定位面bb、第三定位面cc均位于第二部分212的自由端且相交形成类似于L形的形状。在其他实施例中，第二定位面bb、第三定位面cc可以相互间隔地设置。

如图6，本实施例中第一定位部21的第三部分213的延伸方向基本与换挡套筒10的轴向平行，并且第一部分211、第三部分213均没有弹性。但在其他实施例中，第一定位部21的第三部分213也可以设置为呈倾斜状的弹性件，其倾斜方向朝向换挡套筒10的内壁，以在安装完成后通过弹性力将第三 部分213压紧在内壁上。

进一步地，继续参照图4并结合图6所示，换挡套筒10轴向一端的端面上设有定位槽12，磁铁支架20的本体20a上设有固定于定位槽12中的第二定位部22。第二定位部22与第一定位部21具有轴向间隔，以与第一定位部21一起形成多点定位，防止磁铁支架20发生偏转。

本实施例中，第一定位部21位于本体20a沿换档套筒10轴向的一端，第二定位部22设于本体20a的另一端且位于第一部分211沿轴向面向第二部分212的一侧。在使用状态下，第二定位部22位于磁铁支架20的上端，定位槽12相应地位于换挡套筒10的上端面。

其中，第二定位部22具有卡设于定位槽12中的卡块221，以及连接于卡块221远离本体20a一端的止挡块222，止挡块222伸入换挡套筒10内。卡块221与定位槽12为小间隙配合、以保证卡块221能够在定位槽12中定位。卡块221与定位槽12为小间隙配合、以保证卡块221能够在定位槽12中定位而不发生晃动。挡块222与换挡套筒10的内壁接触，同时，磁铁本体20在第二定位部22的一端与换挡套筒10的外周面相接触，通过止挡块222与内壁、第二定位部22与外周面接触来实现第二定位部22的径向限位和固定。在其他实施例中，如果卡块221与定位槽12之间的卡紧力足够，使得第二定位部22不会发生径向偏移，也可以不设置止挡块。

安装时，参照图9，如图9a，将磁铁支架20的第二定位部22对准定位槽11，第一定位部21对准定位孔11；然后如图9b，将第二定位部22的卡块卡入定位槽12，同时将第一定位部21的下半部分(包括第二部分212和第三部分213)伸入定位孔11，并将磁铁支架20往下压(图9b中箭头所示)，以将第二部分22完全装入定位槽12、第一部分21完全装入定位孔11，如图9c，装配完成。

需要注意，本发明所称“轴向”、“径向”，均指换挡套筒10的轴向、径向。

本发明实施例还提供一种手动变速箱，其包括上述启停换挡塔。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不 脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种手动变速箱的启停换挡塔，包括换挡套筒、安装于所述换挡套筒的磁铁支架，其特征在于：

所述换挡套筒的周壁上设有定位孔，所述定位孔具有沿所述换挡套筒轴向面对面的第一孔壁和第二孔壁；

所述磁铁支架包括本体，以及连接于所述本体且安装于所述定位孔的第一定位部，所述第一定位部包括：

第一部分，伸入所述定位孔且靠在所述第一孔壁上；

第二部分，连接于所述第一部分、且靠在所述第二孔壁上；

第三部分，连接于所述第一部分、伸入所述换挡套筒内且靠在所述换挡套筒的内壁上。

2.如权利要求1所述的启停换挡塔，其特征在于，所述第二部分在径向上还靠在所述换挡套筒的外周面上。

3.如权利要求1所述的启停换挡塔，其特征在于，所述本体沿所述换挡套筒的周向两侧分别设有所述第一定位部。

4.如权利要求1所述的启停换挡塔，其特征在于，所述第一孔壁为平面，所述第一部分具有以面接触的方式靠在所述第一孔壁上的第一定位面；或者，所述第一孔壁上设有卡槽，所述第一部分上设有卡设在所述第一孔壁的卡槽中的卡爪。

5.如权利要求2所述的启停换挡塔，其特征在于，所述第二孔壁为平面，所述第二部分具有以面接触的方式靠在所述第二孔壁上的第二定位面，以及以面接触的方式靠在所述换挡套筒的外周面的第三定位面；或者，

所述第二孔壁、所述外周面的至少一个上开设有卡槽，所述第二部分设有卡设在所述第二孔壁、所述外周面的卡槽中的卡爪。

6.如权利要求5所述的启停换挡塔，其特征在于，所述第二部分朝向所述换挡套筒倾斜，所述第二部分具有弹性且能够沿所述换挡套筒的径向发生弹性变形，并通过弹性力将所述第三定位面压在所述外周面上。

7.如权利要求6所述的启停换挡塔，其特征在于，所述第二定位面、所述第三定位面均位于所述第二部分的自由端且相交。

8.如权利要求1所述的启停换挡塔，其特征在于，所述第三部分具有以面接触的方式靠在与所述换挡套筒的内壁上的第四定位面；或者，所述内壁上设有卡槽，所述第三部分上设有卡设在所述内壁的卡槽中的卡爪。

9.如权利要求1所述的启停换挡塔，其特征在于，所述换挡套筒轴向一端的端面上设有定位槽，所述本体上还设有安装于所述定位槽的第二定位部；

所述第二定位部具有卡设于所述定位槽中的卡块。

10.如权利要求9所述的启停换挡塔，其特征在于，所述第二定位部还包括连接于所述卡块远离所述本体一端的止挡块，所述止挡块伸入所述换挡套筒内且靠在所述换挡套筒的内壁上。

11.一种手动变速箱，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的启停换挡塔。