CN109307066A - 一种汽车不踩离合挂挡的操作系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，包括汽车变档杆无触感应机构和离合器分离装置，前者包括壳体、底板、变档杆选档挂挡装置、变档杆锁定装置、感应装置、应急开关、控制装置；离合器分离装置包括电磁阀、气缸和气管；壳体内水平设置有十字铰轴，十字铰轴固定在四块立板上，立板固定在一块水平设置的固定平板上，在十字铰轴的两个轴上分别设置有带弧形齿条的立板和联结挂挡感应探头的立板，所述固定平板上设置有锥齿轮，锥齿轮与弧形齿条啮合，锥齿轮轴上设置有选档霍尔感应探头，选档感应探头下面设置有感应块，感应块设置在线路板上，拨动手柄可以使得选档探头旋转选档，推动手柄可以将选定的档位挂挡。优点：不踩离合挂挡，操作轻便，反应灵敏。

Description

一种汽车不踩离合挂挡的操作系统

技术领域

本发明涉及汽车挂挡机构设计，具体为一种汽车不踩离合挂挡的操作系统。

背景技术

重型汽车车队作业时，车辆多，车距小，中间车辆的驾驶操作出现失误，尤其是行驶中的变档失误会影响多辆车甚至是整个车队的正常工作，造成很大的时间、人力、财力损失；山路行驶中，经常会有较长、较陡的坡路，如果变档失误会造成严重的交通事故；手动档汽车在变档时受人为因素影响明显。操作生疏的司机很容易发生变档失败，操作熟练的司机有时会违规操作（不踩离合变档），这些行为都容易造成交通事故。本发明提供了一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，对机械式手动变档杆装置及离合器分离进行了改良，利用霍尔电磁感应实现变档及离合器分离，操作轻便，反应灵敏，无损耗，还有配套应急装置，在变档装置侧面设置备用操作系统，可以对变档装置进行应急操作。应急装置功能包括：变档装置线路板通、断电和应急装置启动，在应急装置启动后，可以对汽车进行三个档位操作：空挡、前进三挡、倒挡。保证车辆不会因变档装置失灵堵塞交通。本发明感应灵敏，信号传输快，内置微电脑，可编辑性强，无磨损，操作轻巧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车不踩离合挂挡的操作系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，包括汽车变档杆无触感应机构和离合器分离装置，所述汽车变档杆无触感应机构包括壳体、底板、变档杆选档挂挡装置、变档杆锁定装置、感应装置、应急开关、控制装置；所述离合器分离装置包括电磁阀、气缸和气管；

所述变档杆选档挂挡装置包括手柄、中心块、一字块、U型块、固定立板、固定平板，所述固定立板共四块，呈矩形状固定在固定平板上，四块固定立板各布置在矩形的一个边上，所述手柄与中心块固定联结，所述中心块用一个短轴安装在一字块中间的轴向长槽内，一字块两端有轴，用轴承固定在两块相对的固定立板的轴承孔内，所述U型块为U型结构的钢板，U型块底部开有轴向长槽，U型上部两端有轴，用轴承固定在另外两块固定立板的轴承孔内，U型中间是一字块，所述中心块下面固定一根销轴，销轴上固定有一个滑块，所述滑块的宽度与U型块底部的长槽宽度相近，滑块设置在长槽内，在中心块做垂直于U型块长槽方向的运动时，所述滑块带动U型块绕其本身的轴转动，中心块做平行于U型块长槽的运动时，U型块不动，在所述固定平板上面的中心设置有一个锥齿轮，在锥齿轮下面设置有一个直齿轮，锥齿轮中心设置有一根齿轮轴，所述齿轮轴与锥齿轮及直齿轮固定联结，齿轮轴末端设置有一个横杆，所述横杆末端设置有一个竖杆，竖杆上设置有选档霍尔感应探头，所述锥齿轮转动时，设置有感应探头的竖杆做圆周运动，锥齿轮下面的直齿轮随锥齿轮转动，在所述U型块上部的两个轴中的一个轴上，固定联结一个带弧形齿条的立板，所述弧形齿条与所述固定平板中心的锥齿轮啮合，在所述一字块两端的轴上，分别设置有一个与轴固定连接的立板，其中一个立板上设置有一根探杆，探杆长度穿过所述固定平板上设置的长槽，接近下面感应装置的线路板，探杆头部设置有挂挡霍尔感应探头，另一个立板朝向所述锥齿轮的一侧底部呈圆形凹槽状，与固定平板上的其它零件构成变挡杆锁定装置；

所述变档杆锁定装置为两套锁定装置，第一套是在所述一字块两端的轴上固定连接的两块立板朝向所述固定立板的一侧，设置有一个带三个槽孔的定位板，在所述固定立板中心设置有一个弹簧孔，所述弹簧孔内放置一个钢球，钢球用弹簧压紧，当所述立板上三个槽孔中的任一个移动到中间位置时，钢球都正好嵌入槽孔中，将槽孔锁定，第二套锁定装置是在所述一字块两端的轴上固定的底部呈圆形凹槽状的钢板内侧的固定板上，设置有一个锁舌和导向槽，所述锁舌朝向固定板中心的一端为尖头，正好可以插入所述锥齿轮下面的直齿轮的齿间，另一侧朝向所述立板的圆形凹槽，在其端部设有一个可以转动的圆形轮子，所述轮子轴上挂有一根拉簧，所述拉簧另一端挂在所述固定平板边缘，所述立板的圆形凹槽边缘与立板内侧面为圆滑过度；

所述感应装置包括探头和线路板，所述线路板用设置在所述固定立板下面的数根支撑杆固定在固定立板下面，与固定立板平行，所述探头分选档探头和挂挡探头，所述选档探头安装在前述固定平板上面的锥齿轮轴下面的横杆末端的立杆上，所述线路板上在所述立杆下面的立杆旋转半径的位置上，环形布置有选档感应块，所述挂挡探头设置在前述一字块轴上固定连接的立板上设置的探杆头部，在探杆对应的线路板上，设置有三组感应块，中间是空挡感应块，上面是1、3、5、倒挡感应块，下面是2、4、6档感应块；

所述应急开关设置在变速器壳体侧面，共有两个，所述控制装置包括微电脑等，设置在线路板上；

所述离合器分离装置包括电磁阀、气缸和气管，所述气缸固定在汽车底盘上，气缸的推杆与离合器的分离杠杆铰接，用气管将电磁阀和气缸进排气口连通，电磁阀控制气缸进气和排气，控制器与电磁阀电性连接，进气管与汽车的高压储气罐连通。

优选的，所述线路板上的挂挡感应块的档位设置沿感应杆转动的圆弧线顺序为5、6档，3、4档，1、2档，倒挡，共计四个感应块，除倒挡外每次能感应到两个档位。

优选的，在操作手柄上，设置有高低档开关，开启高低档开关，共有12各档位可选，加上倒挡，合计共13各档位。

优选的，当手柄在选档时，带动与手柄固定联结的中心块左右摆动，中心块下面的销轴上的滑块带动U型块摆动，U型块摆动带动与其同轴的带弧形齿条的立板摆动，齿条摆动带动锥齿轮转动，锥齿轮转动带动齿轮轴转动，齿轮轴转动带动固定在齿轮轴上的横杆末端的竖杆上的探头随之转动，探头感应到选档感应块的位置时，控制装置传递信号到选档控制器，即可选定档位。

优选的，当选档时，挂档感应杆处于空挡位置，控制器指令离合器分离装置将离合器分离，从空挡位置推动手柄挂挡时，挂挡感应探头只能感应到已经选定的两个档位，所选定的档位分布在空挡档位上面和下面两个挂挡感应块组，当挂挡杆推送到位后，控制器指令挂挡装置选择挂挡杆感应到的一个档位挂挡。

优选的，所述一字块两端的轴上固定连接的两块立板上的定位板的三个槽孔，正好对应线路板上挂挡感应块空挡及两个挂挡档位。

优选的，当所述第二套锁定装置锁舌上的圆形轮子，在选档时轮子在凹槽内，当挂挡时，所述固定立板向轮子两侧任一侧移动，所述固定立板内侧面移动到轮子下面，此时锁舌尖头部分正好插入固定平板上的直齿轮齿间内，将直齿轮锁定，直齿轮与锥齿轮同轴固定，所以将锥齿轮锁定，即将选定的档位锁定。

优选的，所述变档应急开关共两个，一个设置有控制变档装置线路板通电、断电和应急装置启动的三个按钮，另一个应急开关只能在选择应急开关启动后才能起作用，设置有空挡、前进三挡、倒挡，可以对汽车进行三个档位操作。

优选的，当汽车的挂挡杆处于空挡位置时，控制器指令电磁阀进气口打开，排气口关闭，高压气进入气缸，气缸推杆推动离合器分离杠杆，将离合器分离；当挂挡动作完毕，控制器指令电磁阀进气口关闭，排气口打开，活塞在离合器弹簧的压力下后退复位，缸内的气体经排气口排出，汽车正常行驶。

本发明的技术效果和优点：利用霍尔电磁感应实现离合器分离和变档，达到汽车不踩离合挂挡，操作轻便，反应灵敏，无损耗，还有配套应急装置，可以对汽车进行空挡、前进三挡、倒挡三个档位操作，可靠性高。

附图说明

附图1为本发明的外观结构示意图。

附图2为本发明去除外壳及底板后的结构示意图。

附图3为本发明线路板结构示意图。

附图4为本发明选档机构结构示意图。

附图5为本发明变档杆锁定装置结构示意图。

附图6为本发明变档杆结构示意图。

附图7为附图6的A向视图。

附图8为离合器分离装置结构示意图。

附图中，1操作手柄，2锁定按钮，3高低档开关，4外壳，5底板，6线路板，7固定平板，8固定立板，9U型块，10移动立板，11固定立板，12一字块，13固定立板，14操作手柄杆，15固定立板，16中心块，17应急开关，18应急开关，19选挡3、4档感应块，20选挡感应探头，21选挡1、2档感应块，22圆形轮，23锁舌，24移动立板，25弧形齿条，26锥齿轮，27直齿轮，28定位板，29钢球，30弹簧，31挂挡感应杆，32挂挡感应块，33空挡感应块，34挂挡感应块，35挂挡感应探头，36挂挡倒挡感应块，37挂挡5、6档感应块，38支撑杆，39锥齿轮轴，40支撑杆，41导向块，42拉簧，43轴，44导向块，45滑块，46销轴，47销轴，48移动立板,

49离合器壳，50离合器分离拉杆，51支撑杆，52轴，53分离杠杆，54轴，55气缸推杆，56气缸，57气缸进排气接头，58进气管，59排气管，60电磁阀,61传动轴。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例进行详细说明。

附图1-7中，操作手柄1上设置有锁定按钮2,和高低档转换开关3，外壳4固定在底板5上，线路板6固定在支撑杆38、40上，固定平板7上设置有固定立板8、11、13、15，一字块12用轴承安装在固定立板8、13上，U型块9用轴承安装在固定立板11、15上，U型块9的轴上设置有移动立板10，操作手柄杆14固定在中心块16上，应急开关17、18固定在线路板6上，线路板6上设置有选档感应块19、21、36、37，锁舌23上设置有圆形轮22，锁舌两边是导向块41、44（参考图5），圆形轮22轴43上挂有拉簧42，拉簧42另一端挂在固定平板7上，移动立板10上设置有弧形齿条25，固定平板7上设置有直齿轮27和锥齿轮26，一字块12的轴上固定联接移动立板24和48，移动立板24、48上设置有定位板28，在固定立板8、11、13上均设置用弹簧孔，弹簧孔内均设置有钢球29和弹簧30，移动立板48下面设置有挂挡感应杆31，感应杆31上设置有挂挡感应探头35，线路板6上设置有挂挡感应块32、34和空挡感应块33，锥齿轮轴39上设置有选档感应探头20，中心块16下端设置有销轴46，销轴46上设置有滑块45，中心块16用销轴47套装在一字块12上。

附图8中，离合器分离杠杆53用销轴52铰接在支撑杆51上，分离杠杆53左端卡装在离合器分离拉杆50上，离合器分离拉杆50套装在传动轴61外面，传动轴61安装在离合器壳49内，气缸56、推杆55用轴54与分离杠杆53铰接，进气管58和排气管59一端连接气缸56的进排气接头57，一端连通电磁阀60，进气管58连通高压储气罐。

当汽车的挂挡杆处于空挡位置时，控制器指令电磁阀60进气口打开，排气口关闭，高压气进入气缸，气缸推杆55推动离合器分离杠杆53将离合器分离；当挂挡动作完毕，控制器指令电磁阀60进气口关闭，排气口打开，活塞在离合器弹簧的压力下后退复位，缸内的气体经排气口排出，汽车正常行驶。

开车时，搬动操作手柄1，操作手柄杆14带动中心块16绕轴47摆动，中心块16带动其下面的滑块45摆动，滑块45带动U型块9摆动，U型块9带动同轴的移动立板10摆动，移动立板10带动弧形齿条25摆动，弧形齿条带动锥齿轮26转动，锥齿轮26带动固定在其轴39上的选挡感应探头20绕中心转动，可以感应到挂挡感应块19、21、36、37，选定其中一个，控制器将信号传递给选档控制器完成选档，当选档时，挂档感应探头35处于空挡位置，控制器指令离合器分离装置将离合器分离，从空挡位置推动手柄挂挡时，挂挡感应探头只能感应到已经选定的两个档位，所选定的档位分布在空挡档位上面和下面两个挂挡感应块组，当挂挡杆推送到位后，控制器指令汽车上的挂挡装置选择挂挡杆感应到的一个档位挂挡。挂上档后，移动立板24推动锁舌尖头插入直齿轮27齿间，将档位锁定，同时离合器复位。当遇到紧急情况时，启动应急开关，可以对汽车进行空挡、前进三挡、倒挡三个档位操作。

Claims (9)

1.一种汽车不踩离合挂挡的操作系统,其特征在于：其包括汽车变档杆无触感应机构和离合器分离装置，所述汽车变档杆无触感应机构包括壳体、底板、变档杆选档挂挡装置、变档杆锁定装置、感应装置、应急开关、控制装置；所述离合器分离装置包括电磁阀、气缸和气管；

所述变档杆选档挂挡装置包括手柄、中心块、一字块、U型块、固定立板、固定平板，所述固定立板共四块，呈矩形状固定在固定平板上，四块固定立板各布置在矩形的一个边上，所述手柄与中心块固定联结，所述中心块用一个短轴安装在一字块中间的轴向长槽内，一字块两端有轴，用轴承固定在两块相对的固定立板的轴承孔内，所述U型块为U型结构的钢板，U型块底部开有轴向长槽，U型上部两端有轴，用轴承固定在另外两块固定立板的轴承孔内，U型中间是一字块，所述中心块下面固定一根销轴，销轴上固定有一个滑块，所述滑块的宽度与U型块底部的长槽宽度相近，滑块设置在长槽内，在中心块做垂直于U型块长槽方向的运动时，所述滑块带动U型块绕其本身的轴转动，中心块做平行于U型块长槽的运动时，U型块不动，在所述固定平板上面的中心设置有一个锥齿轮，在锥齿轮下面设置有一个直齿轮，锥齿轮中心设置有一根齿轮轴，所述齿轮轴与锥齿轮及直齿轮固定联结，齿轮轴末端设置有一个横杆，所述横杆末端设置有一个竖杆，竖杆上设置有选档霍尔感应探头，所述锥齿轮转动时，设置有感应探头的竖杆做圆周运动，锥齿轮下面的直齿轮随锥齿轮转动，在所述U型块上部的两个轴中的一个轴上，固定联结一个带弧形齿条的立板，所述弧形齿条与所述固定平板中心的锥齿轮啮合，在所述一字块两端的轴上，分别设置有一个与轴固定连接的立板，其中一个立板上设置有一根探杆，探杆长度穿过所述固定平板上设置的长槽，接近下面感应装置的线路板，探杆头部设置有挂挡霍尔感应探头，另一个立板朝向所述锥齿轮的一侧底部呈圆形凹槽状，与固定平板上的其它零件构成变挡杆锁定装置；

所述变档杆锁定装置为两套锁定装置，第一套是在所述一字块两端的轴上固定连接的两块立板朝向所述固定立板的一侧，设置有一个带三个槽孔的定位板，在所述固定立板中心设置有一个弹簧孔，所述弹簧孔内放置一个钢球，钢球用弹簧压紧，当所述立板上三个槽孔中的任一个移动到中间位置时，钢球都正好嵌入槽孔中，将槽孔锁定，第二套锁定装置是在所述一字块两端的轴上固定的底部呈圆形凹槽状的钢板内侧的固定板上，设置有一个锁舌和导向槽，所述锁舌朝向固定板中心的一端为尖头，正好可以插入所述锥齿轮下面的直齿轮的齿间，另一侧朝向所述立板的圆形凹槽，在其端部设有一个可以转动的圆形轮子，所述轮子轴上挂有一根拉簧，所述拉簧另一端挂在所述固定平板边缘，所述立板的圆形凹槽边缘与立板内侧面为圆滑过度；

所述感应装置包括探头和线路板，所述线路板用设置在所述固定立板下面的数根支撑杆固定在固定立板下面，与固定立板平行，所述探头分选档探头和挂挡探头，所述选档探头安装在前述固定平板上面的锥齿轮轴下面的横杆末端的立杆上，所述线路板上在所述立杆下面的立杆旋转半径的位置上，环形布置有选档感应块，所述挂挡探头设置在前述一字块轴上固定连接的立板上设置的探杆头部，在探杆对应的线路板上，设置有三组感应块，中间是空挡感应块，上面是1、3、5、倒挡感应块，下面是2、4、6档感应块；

所述应急开关设置在变速器壳体侧面，共有两个，所述控制装置包括微电脑等，设置在线路板上；

所述离合器分离装置包括电磁阀、气缸和气管，所述气缸固定在汽车底盘上，气缸的推杆与离合器的分离杠杆铰接，用气管将电磁阀和气缸进排气口连通，电磁阀控制气缸进气和排气，控制器与电磁阀电性连接，进气管与汽车的高压储气罐连通。

2.根据权利要求1所述的一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，其特征在于：所述线路板上的挂挡感应块的档位设置沿感应杆转动的圆弧线顺序为5、6档，3、4档，1、2档，倒挡，共计四个感应块，除倒挡外每次能感应到两个档位。

3.根据权利要求1所述的一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，其特征在于：在操作手柄上，设置有高低档开关，开启高低档开关，共有12各档位可选，加上倒挡，合计共13各档位。

4.根据权利要求1所述的一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，其特征在于：当手柄在选档时，带动与手柄固定联结的中心块左右摆动，中心块下面的销轴上的滑块带动U型块摆动，U型块摆动带动与其同轴的带弧形齿条的立板摆动，齿条摆动带动锥齿轮转动，锥齿轮转动带动齿轮轴转动，齿轮轴转动带动固定在齿轮轴上的横杆末端的竖杆上的探头随之转动，探头感应到选档感应块的位置时，控制装置传递信号到选档控制器，即可选定档位。

5.根据权利要求1、2所述的一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，其特征在于：当选档时，挂档感应杆处于空挡位置，控制器指令离合器分离装置将离合器分离，从空挡位置推动手柄挂挡时，挂挡感应探头只能感应到已经选定的两个档位，所选定的档位分布在空挡档位上面和下面两个挂挡感应块组，当挂挡杆推送到位后，控制器指令挂挡装置选择挂挡杆感应到的一个档位挂挡。

6.根据权利要求1所述的一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，其特征在于：所述一字块两端的轴上固定连接的两块立板上的定位板的三个槽孔，正好对应线路板上挂挡感应块空挡及两个挂挡档位。

7.根据权利要求1所述的一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，其特征在于：当所述第二套锁定装置锁舌上的圆形轮子，在选档时轮子在凹槽内，当挂挡时，所述固定立板向轮子两侧任一侧移动，所述固定立板内侧面移动到轮子下面，此时锁舌尖头部分正好插入固定平板上的直齿轮齿间内，将直齿轮锁定，直齿轮与锥齿轮同轴固定，所以将锥齿轮锁定，即将选定的档位锁定。

8.根据权利要求1所述的一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，其特征在于：所述变档应急开关共两个，一个设置有控制变档装置线路板通电、断电和应急装置启动的三个按钮，另一个应急开关只能在选择应急开关启动后才能起作用，设置有空挡、前进三挡、倒挡，可以对汽车进行三个档位操作。

9.根据权利要求1所述的一种汽车不踩离合挂挡的操作系统，其特征在于：当汽车的挂挡杆处于空挡位置时，控制器指令电磁阀进气口打开，排气口关闭，高压气进入气缸，气缸推杆推动离合器分离杠杆，将离合器分离；当挂挡动作完毕，控制器指令电磁阀进气口关闭，排气口打开，活塞在离合器弹簧的压力下后退复位，缸内的气体经排气口排出，汽车正常行驶。