CN108891259B - 一种换挡执行机构换挡杆快速夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种换挡执行机构换挡杆快速夹具，包括铰接座、杆端球面接头和换挡杆夹紧装置，杆端球面接头包括杆端球面接头夹持器和杆端球面接头带球连杆，杆端球面接头夹持器的一端与铰接座连接，铰接座用于与自动换挡执行机构相连，杆端球面接头带球连杆的一端设有球面接头，杆端球面接头夹持器与球面接头套接，使杆端球面接头夹持器和杆端球面接头带球连杆形成球面铰接，杆端球面接头带球连杆的另一端与换挡杆夹紧装置连接。实现对手动挡汽车换挡杆的自动化控制，结构简单，易于安装，不影响驾驶员的正常驾驶。

Description

一种换挡执行机构换挡杆快速夹具
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种换挡执行机构换挡杆快速夹具。
背景技术
无人驾驶作为汽车未来的研究方向，其对于汽车行业甚至是交通运输业有着深远的影响。无人驾驶汽车的来临将能够解放人类的双手，降低发生交通事故发生的频率，保证了人们的安全。同时随着人工智能、传感检测等核心技术的突破和不断推进，无人驾驶必将更加智能化，同时也能够实现无人驾驶汽车的产业化。手动挡汽车是通过换挡杆带动拨叉轴运动从而实现换档过程，一般来说，换挡杆的运动过程近似为球面运动，因此其运动过程存在三个方向的自由度，其中沿汽车左右和前后方向的运动为主，垂直方向的运动相对较小，但不可忽略。因此在对车辆进行无人驾驶改装的过程中如何实现对换挡杆的控制是一个难点，采用三自由度的执行机构(如三轴机器人)结构过于复杂，而采用二自由度的结构又无法解决换挡杆垂直方向的运动问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种换挡执行机构换挡杆快速夹具，实现对手动挡汽车换挡杆的自动化控制，结构简单，易于安装，不影响驾驶员的正常驾驶。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种换挡执行机构换挡杆快速夹具，包括铰接座、杆端球面接头和换挡杆夹紧装置，杆端球面接头包括杆端球面接头夹持器和杆端球面接头带球连杆，杆端球面接头夹持器的一端与铰接座连接，铰接座用于与自动换挡执行机构相连，杆端球面接头带球连杆的一端设有球面接头，杆端球面接头夹持器与球面接头套接，使杆端球面接头夹持器和杆端球面接头带球连杆形成球面铰接，杆端球面接头带球连杆的另一端与换挡杆夹紧装置连接。
按照上述技术方案，换挡杆夹紧装置包括紧固夹块A和紧固夹块B，紧固夹块A和紧固夹块B相互平行设置，紧固夹块A与杆端球面接头带球连杆连接，紧固夹块B的两端通过第二螺栓与紧固夹块A连接，紧固夹块A和紧固夹块B的内侧设有相互对称布置的档杆夹槽，换挡杆从两个档杆夹槽穿过，锁紧第二螺栓通过紧固夹块A和紧固夹块B从两侧锁紧夹持换挡杆。
按照上述技术方案，档杆夹槽为V型槽。
按照上述技术方案，铰接座为U型。
按照上述技术方案，铰接座的材料为高强度不锈钢。
按照上述技术方案，球面接头为高精度的轴承用钢球。
按照上述技术方案，夹持杆通过第一螺栓与铰接座连接。
按照上述技术方案，铰接座上设有固定铰接开孔，铰接座通过固定铰接开孔用于与自动换挡执行机构相连。
本发明具有以下有益效果：
通过杆端球面接头夹持器和杆端球面接头带球连杆形成球面铰接，将换挡杆三个方向的自由度简化为水平面上前后和左右两个方向的自由度，减小了换挡执行机构的设计难度和结构复杂程度，与二自由度的无人驾驶汽车辅助换挡装置结合，代替手动换挡，实现对手动挡汽车换挡杆的自动化控制，结构简单，易于安装，安装位置在换挡杆手柄下方，不影响驾驶员的正常驾驶。
附图说明
图1是本发明实施例中换挡执行机构换挡杆快速夹具的结构示意图；
图2是图1的A向旋转示意图；
图中，1-铰接座，2-第一螺栓，3-杆端球面接头夹持器，4-杆端球面接头带球连杆，5-第二螺栓，6-紧固夹块A，7-紧固夹块B，8-换挡杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图2所示，本发明提供的一个实施例中的换挡执行机构换挡杆快速夹具，包括铰接座1、杆端球面接头和换挡杆夹紧装置，杆端球面接头包括杆端球面接头夹持器3和杆端球面接头带球连杆4，杆端球面接头夹持器3的一端与铰接座1连接，铰接座1用于与自动换挡执行机构相连，传递推力和拉力，杆端球面接头带球连杆4的一端设有球面接头，杆端球面接头夹持器3与球面接头套接，使杆端球面接头夹持器3和杆端球面接头带球连杆4形成球面铰接，杆端球面接头带球连杆4的另一端与换挡杆夹紧装置连接，换挡杆夹紧装置用于夹持换挡杆8。
进一步地，换挡杆夹紧装置包括紧固夹块A6和紧固夹块B7，紧固夹块A6和紧固夹块B7相互平行设置，紧固夹块A6与杆端球面接头带球连杆4连接，紧固夹块B7的两端通过第二螺栓5与紧固夹块A6连接，紧固夹块A6和紧固夹块B7的内侧设有相互对称布置的档杆夹槽，换挡杆8从两个档杆夹槽穿过，锁紧第二螺栓5通过紧固夹块A6和紧固夹块B7从两侧锁紧夹持换挡杆8；通过调整第二螺栓，进而调整两个紧固夹块A6与紧固夹块B7之间的距离，可以适用不同直径的换挡杆的安装和固定要求。
进一步地，档杆夹槽为V型槽。
进一步地，铰接座1为U型。
进一步地，铰接座1的材料为高强度不锈钢。
进一步地，球面接头为高精度的轴承用钢球。
进一步地，夹持杆通过第一螺栓2与铰接座1连接。
进一步地，铰接座1上设有固定铰接开孔，铰接座1通过固定铰接开孔用于与自动换挡执行机构相连。
本发明的工作原理：
本发明装置U型铰接座1与其他执行机构连接，起到传递对换挡杆的推力和拉力的作用。采用杆端球面接头作为中间连接部件，一方面球面部使用高精度的轴承用钢球，具有三个方向的自由度，但由于受到夹持器的限制，带球连杆的容许倾斜角较小，在左右和前后方向的位移很小，而在垂直方向可以上下旋转以适应换挡杆在该方向上的运动，同时还能够减小摩擦阻力；另一方面夹持器承受来自铰接座1的推拉力可以向夹持器轴向和带球连杆两个方向传递。换挡杆夹紧装置通过两个紧固夹块中间的V形槽连接换挡杆，从而带动换挡杆运动实现换挡过程，通过调整紧固螺栓可以应用于不同直径的换挡杆。
杆端球面接头夹持器3通过铰接座1与换挡执行机构相连，起到传递对换挡杆的推力和拉力的作用；杆端球面接头带球连杆4与换挡杆夹紧装置的紧固夹块A6相连。换挡杆夹紧装置的紧固夹块A6和紧固夹块B7上相对位置有V形槽，两个夹块配合夹紧换挡杆，通过调整紧固螺栓可以适用不同直径的换挡杆的安装和固定要求。换挡执行机构的运动机构通过铰接座1带动杆端球面接头，进而带动夹紧装置和换挡杆运动。该装置可以传递沿杆端球面接头夹持器3轴向和沿杆端球面接头带球连杆4轴向的拉力和推力，实现换挡杆前后和左右方向上的移动。杆端球面接头具有三个方向的自由度，但由于受到夹持器的限制，带球头连杆的容许倾斜角较小，在左右和前后方向的位移很小，而在垂直方向可以上下旋转以适应换挡杆在该方向上的运动，从而实现换挡杆在垂直方向上的位移，实现换挡过程。
综上所述，本装置采用杆端球面接头作为中间连接部件，一方面球面部使用高精度的轴承用钢球，具有三个方向的自由度，但由于受到夹持器的限制，带球连杆的容许倾斜角较小，在左右和前后方向的位移很小，而在垂直方向可以上下旋转以适应换挡杆在该方向上的运动。这样就可以将换挡杆三个方向的自由度简化为水平面上前后和左右两个方向的自由度，减小了换挡执行机构的设计难度和结构复杂程度；两个紧固夹块采用V型槽与换挡杆接触，通过调整紧固螺栓可以适用不同直径的换挡杆的安装和固定要求。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种换挡执行机构换挡杆快速夹具，其特征在于，包括铰接座、杆端球面接头和换挡杆夹紧装置，杆端球面接头包括杆端球面接头夹持器和杆端球面接头带球连杆，杆端球面接头夹持器的一端与铰接座连接，铰接座用于与自动换挡执行机构相连，杆端球面接头带球连杆的一端设有球面接头，杆端球面接头夹持器与球面接头套接，使杆端球面接头夹持器和杆端球面接头带球连杆形成球面铰接，杆端球面接头带球连杆的另一端与换挡杆夹紧装置连接。
2.根据权利要求1所述的换挡执行机构换挡杆快速夹具，其特征在于，换挡杆夹紧装置包括紧固夹块A和紧固夹块B，紧固夹块A和紧固夹块B相互平行设置，紧固夹块A与杆端球面接头带球连杆连接，紧固夹块B的两端通过第二螺栓与紧固夹块A连接，紧固夹块A和紧固夹块B的内侧设有相互对称布置的档杆夹槽，换挡杆从两个档杆夹槽穿过，锁紧第二螺栓通过紧固夹块A和紧固夹块B从两侧锁紧夹持换挡杆。
3.根据权利要求2所述的换挡执行机构换挡杆快速夹具，其特征在于，档杆夹槽为V型槽。
4.根据权利要求1所述的换挡执行机构换挡杆快速夹具，其特征在于，铰接座为U型。
5.根据权利要求1所述的换挡执行机构换挡杆快速夹具，其特征在于，铰接座的材料为高强度不锈钢。
6.根据权利要求1所述的换挡执行机构换挡杆快速夹具，其特征在于，球面接头为高精度的轴承用钢球。
7.根据权利要求1所述的换挡执行机构换挡杆快速夹具，其特征在于，铰接座上设有固定铰接开孔，铰接座通过固定铰接开孔用于与自动换挡执行机构相连。
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