CN109654223A - 一种换档选择器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换档选择器或档位选择器，包括封闭连接装置、控制机构、信号发生装置以及操作装置，其特征在于，封闭连接装置至少包括外圈初段和外圈末段以及端盖，控制机构包括选内芯，或者内芯以及安装在内芯内部的选换档轴，以及安装在内芯一端的信号发生装置和安装在内芯上或选换档轴上的档位定位装置；所述操作装置包含操作杆或操作杆总成；所述内芯安装有信号发生装置的部分伸入外圈初段内，所述档位定位装置不安装在外圈初段内。本发明的有益效果为：为需要频繁更换方向和位移的行走机械提供一种档位控制机构，同时信号发生装置与档位定位装置相隔离，提高了工作的可靠性；并且通过路径规划功能使换档过程更贴近实际工况，相应地减少了频繁的换档过程，大大提高了工作效率。

Description

一种换档选择器

技术领域

本发明涉及行走机械如工程车辆或其他工业控制领域，具体涉及换档选择器控制及自锁机构。

背景技术

在行走机械如车辆上的档位操纵机构既是功能件又是运动件。例如授权公告号为CN201992047U的《AMT电子换档机构》, 授权公告号为CN203717887U的《一种汽车换档机构的手动解锁结构》,以及德国采埃孚公司或柳州采埃孚机械有限公司生产的WG 系列动力换档变速箱的操纵手柄，需要检测换档手柄在运动过程中的各个位置并输出相应的信号，以满足不同的使用需求。现有产品存在换档过程与操纵机构的运动过程不协调，换档过程容易出现跳档等误操作且档位无法在特定的档位锁死或锁定。其它许多工业控制领域中满足换档选择器的集成度较低，而且结构复杂，可靠性较差的状况；现有的档位操纵机构结构较为复杂，体积较大，成本也较高，产品零件的通用性较差，导致加工、库存、维修等诸多不便。由于体积及结构的原因，现有的换档选择器的安装位置以及使用方法也过于单一。

发明内容

为解决现有换档选择器本体结构复杂，体积较大，成本较高以及换档过程过于繁杂，功能集成度低，使用不方便等一些技术缺陷，本发明提供一种换档选择器或档位选择器，能够简化结构，减小体积，降低成本，同时提高了换档选择器或者档位选择器的可靠性以及通用性。

本发明的目的可以通过下列技术方案来实现：

一种换档选择器，包括封闭连接装置、控制机构、信号发生装置以及操作装置，其特征在于，封闭连接装置至少包括外圈初段和外圈末段以及端盖，控制机构包括内芯或者内芯以及安装在内芯内部的选换档轴，安装在内芯一端的信号发生装置,安装在内芯上或选换档轴上的档位定位装置；所述操作装置包含操作杆或操作杆总成；所述内芯安装有信号发生装置的部分伸入外圈初段内，所述档位定位装置不安装在外圈初段内，也就是说，所述档位定位装置安装在外圈初段外。

进一步地，所述内芯与所述封闭连接装置以转动副的方式连接。

进一步地，所述内芯被安装在所述封闭连接装置内部并且其轴向位移被所述封闭连接装置限定。

进一步地，所述内芯的轴向位移通过内芯上的轴肩或轴向端面被封闭连接装置限定。

优选地，所述限定方式是通过内芯的轴肩与外圈初段的约束，以及内芯的末端与端盖的约束限定。进一步地，所述内芯的中部位置至少开有一个用于容置操作杆的第一限位孔或槽，所述操作杆的一部分伸入或贯穿所述第一限位孔或槽。

进一步地，在所述内芯的侧面至少开有一内芯支点孔，通过所述内芯支点孔，所述内芯与所述操作杆固定或铰接。优选地,所述支点孔的轴线与所述内芯的轴线在水平方向上垂直。

进一步地，在所述内芯上开有挡板安装孔或挡板安装槽。优选地,所述挡板安装孔的轴线与所述内芯的主体的轴线平行或垂直。

进一步地，所述内芯沿轴线方向开有选换档轴安装孔，所述安装孔内安装有选换档轴。优选地,所述选换档轴与所述内芯以移动副的形式连接。

进一步地，在所述内芯侧面至少开有一限位滑槽。优选地,所述限位滑槽的轴线与所述内芯的轴线在水平方向上垂直。

进一步地，所述选换档轴的主体为圆柱形体或筒状中空结构圆柱形体，所述选换档轴中部至少开有一个第一通孔或槽用于安装操作杆，或者所述操作杆至少开有一个孔或槽用于安装所述选换档轴。

进一步地，在所述内芯或者选换档轴上或其末端至少开有一个第二通孔或槽用于安装档位定位装置的内环部分元件。

进一步地，所述选换档轴中部至少开有一个操作杆连接孔，所述操作杆下部至少开有一个选换档轴滑槽，安装于所述操作杆连接孔内的定位销在所述选换档轴滑槽内实现滑动。

优选地，所述第一通孔或槽和所述第二通孔或槽的轴线与所述选换档轴的轴线在竖直方向上垂直相交。

进一步地，所述选换档轴的一端为伸出薄壁凸缘。

进一步地，所述选换档轴伸入外圈初段的一端至少开有一个走线套筒安装孔。

进一步地，所述选换档轴伸入外圈初段的一端套装有中空的走线套筒。优选地,所述走线套筒上与所述选换档轴的走线套筒安装孔相对应的位置开有一安装孔。

进一步地，所述内芯上或所述选换档轴上或其末端至少开有一个定位装置固定孔。

进一步地，在所述内芯上或者选换档轴的第二通孔或槽用于安装定位装置的内环部分元件；所述内芯或选换档轴通过与定位装置的过盈配合或其上的定位装置固定孔来安装定位装置的内环部分元件。

进一步地，所述定位装置包括内环部分元件和外环部分元件；内环部分元件包括但不限于定位安装元件如小套筒，弹性元件如弹簧，卡位元件如定位珠或摩擦部件，外环部分元件包括定位套筒或摩擦套筒；定位安装元件被安装于内芯上或选换档轴上，弹性元件安装在定位安装元件的内部，安装于定位安装元件内部的弹性元件的一端或两端安装有卡位元件，定位安装元件的外部套装有外环部分元件；在弹性元件的作用下，内环部分元件的卡位元件与外环部分元件挤压在一起，通过相互间的摩擦力定位，或者通过滚动体类型的卡位元件与外环部分元件内表面的定位坑、定位孔或定位槽之间的卡紧力实现定位。

进一步地，所述操作杆、所述选换档轴和所述套装在选换档轴外的内芯通过定位销连接，所述定位销穿过内芯的限位滑槽、选换档轴上的操作杆连接孔以及操作杆上的选换档轴滑槽。

进一步地，所述定位销伸入到安装于操作杆内腔的走线滑块的限位槽内。

进一步地，所述操作杆下端开有支点孔，所述操作杆和所述内芯通过圆柱销连接，所述圆柱销穿过内芯的定位孔以及操作杆上的支点孔伸入到操作杆中。

进一步地，所述定位销以及圆柱销通过一挡板来限制其在自身轴线方向上的位移，所述挡板开有安装孔，所述安装孔与所述内芯上的挡板安装孔相配合。进一步地，所述外圈初段与所述外圈末段以及端盖同轴固定连接。

优选地，所述外圈初段一端具有突出部，所述外圈末段在与所述外圈初段的突出部相对应的位置开有环形槽，所述外圈初段通过突出部与所述外圈末段的环形槽固接。

进一步地，定位装置的外环部分元件如定位套筒和端盖可为一体式结构亦或为单独的两个零件。

进一步地，所述端盖为阶梯式或非阶梯式薄壁圆柱形结构，所述端盖套装在定位装置的内环部分元件外部；所述端盖圆柱形结构的圆周内表面上开有第二定位孔、定位坑或定位槽。

进一步地，所述第二定位孔、定位坑或定位槽部分或者全部均匀分布于圆周内表面。

进一步地，当所述端盖为阶梯式薄壁圆柱形结构，所述端盖第一阶梯初端的过渡部分为类锥形平滑过渡结构。优选地,所述端盖第二阶梯上开有用于与外圈末段相固定的安装孔。所述安装孔的轴线与端盖的轴线在水平方向上垂直相交。所述端盖与所述外圈末段固接。

进一步地，所述外圈初段的内孔为阶梯型孔，所述外圈初段的第一阶梯孔与内芯实现转动副配合连接。

进一步地，所述外圈初段内开有防尘圈或密封圈槽用于安装防尘圈或密封圈。

进一步地，所述的第二阶梯孔的外圆直径小于所述第一阶梯孔，在所述第二阶梯孔上开有一固定环孔。或者在所述外圈初段上开有一固定环孔。

进一步地，所述外圈初段一端安装走线端盖，另一端安装外圈末段。

进一步地，所述信号发生装置包括激发端与电路部分；所述信号发生装置的激发端包括与内芯连接在一起同轴转动的编码盘或选换档轴的薄壁凸缘，所述信号发生装置的电路部分通过电路板定位片或固定圈或其他方式固接在所述外圈初段上。

进一步地，所述信号发生装置的激发端包括光电编码盘或激发霍尔开关的铁磁性编码盘或激发接触式开关的编码盘、所述信号发生装置的电路部分包括电路板以及固接在所述电路板上的开关组；其中，所述信号发生装置的激发端固接在所述内芯的伸入外圈初段的轴向端面上，所述电路板通过固定圈固接在外圈初段内。

进一步地，所述信号发生装置包含但不限于电流，电压或电阻等模拟量信号发生装置，模拟量或离散量的转角传感器。

进一步地，所述编码盘中部开有孔。优选地,所述孔的尺寸大于所述走线套筒左端的直径。

进一步地，所述外圈末段上部开有规则型或者异型槽，所述操作杆或操作杆总成穿过所述规则或者异型槽与所述控制机构本体连接。

进一步地，所述操作杆总成包括空心筒状的操作杆和安放于操作杆内腔的定位针。

进一步地，所述定位针为阶梯型圆柱体，从下端至顶端分别套装定位滑块、走线滑块、第一弹性元件、螺杆滑块、操作杆按钮、第二弹性元件以及手柄滑块。

进一步地，所述外圈末段下部开有沿周向布置的且与所述定位针末端相配合的定位孔、定位坑或定位槽。

进一步地，所述外圈末段沿周向布置的且与定位针末端相配合的定位孔、定位坑或定位槽为锥形或类锥形结构；或者所述定位针末端为锥形或类锥形结构，或者所述定位针末端以及与之相配合的定位孔、定位坑或定位槽均为锥形或类锥形结构。

进一步地,所述外圈末段下部的部分的相邻两定位孔、定位坑或定位槽中间设置有凸台或T形凸台(165)。定位针或定位滑块在所述凸台规划的路径内移动。

进一步地，整个装置包含一固定安装环用于固定换档选择器于外部设备上，固定环为一个圆环形结构与另一个半圆环或类半圆环结构相固接的结构，其中圆环形结构用于套装本体设备，半圆环用于套装或安装于外部设备上，半圆环大小根据外部设备变化的情况而变化，所述固定安装环在与所述外圈初段上的固定环孔相配合的地方开有一安装孔，通过这一安装孔，所述固定安装环与所述外圈初段固接。

进一步地，所述固定安装环在与方向柱或安装柱相配合的地方开定位销安装孔，通过这一定位销安装孔，所述固定安装环与所述方向柱或安装柱固接。

进一步地，所述定位滑块内孔与所述定位针滑动连接。所述定位滑块与所述操作杆或所述操作杆总成固接。优选地,所述定位滑块通过定位孔与所述操作杆的支点孔连接。

进一步地，所述走线滑块下端面置于所述定位针的第一凸台面上，所述走线滑块与所述操作杆内壁滑动连接。所述走线滑块在其圆周面两侧开有走线孔。

优选地，所述走线滑块在圆周面另两侧面开有限位槽，所述走线孔与所述限位槽均不相交。

进一步地，所述第一弹性元件置于所述走线滑块与所述操作杆内的凸台之间；所述第一弹性元件被套装于在所述操作杆的内孔。

进一步地，所述螺杆滑块下端面置于所述定位针的第二凸台面上，所述第二弹性元件置于所述螺杆滑块的上端面，所述手柄滑块置于所述第二弹性元件的上端面；其中，所述螺杆滑块与所述定位针固接或以转动副连接，所述螺杆滑块、手柄滑块与所述操作杆的内孔滑动连接。

进一步地，所述操作杆上端开有一个两边长度不等的类U型槽或类n型槽。所述螺杆滑块中部开有按钮安装孔。所述操作杆按钮通过所述螺杆滑块上的按钮安装孔与所述定位针实现转动副或固定连接。所述操作杆按钮可以在类U型槽或类n型槽中滑动。

进一步地，所述操作杆按钮通过所述螺杆滑块上的按钮安装孔安装到所述定位针的凹槽中。

进一步地，所述手柄滑块两侧开有孔，外部手柄利用连接元件通过操作杆上的滑槽与所述手柄滑块两侧的孔相连接，使手柄、所述手柄滑块一起运动。

优选地，所述操作杆下部开有走线孔。

进一步地，所述定位针与所述定位滑块为一个整体元件亦或为单独的两个部件；当他们为一个整体零件时，所述定位滑块与所述操作杆不固定连接。

进一步地，所述的操作杆总成包含螺杆滑块、手柄滑块之一，或者所述的操作杆总成既包含螺杆滑块也包含手柄滑块。

手柄滑块与操作杆的内腔壁面之间存有间隙供导线通过; 螺杆滑块与操作杆的内腔壁面之间存有间隙供导线通过。

进一步地，所述外圈末端36上包含至少一个安装孔或槽361。优选地，所述安装孔或槽的个数少于等于30个。

进一步地，通过外圈末端上的安装孔或槽361在内芯38上安装挡板37；挡板37则是通过内芯38上的挡板安转孔381来安装；挡板37的主要功能是防止内芯支点孔112或者限位滑槽113中的销或其他部件掉出来。

进一步地，所述端盖17为中空型阶梯式薄壁圆柱结构，所述端盖的轴向两端面为空心结构。

进一步地，端盖薄片通过端盖薄片安装孔401或通过胶接等方式固定在端盖39上。

进一步地，外圈末端采用金属与塑料混合的办法来制作，外圈末端下面包含定位孔或定位坑的地方用金属加工，其他的部分用塑料加工，可以减轻重量，并且节约加工成本。

本发明的有益效果为：为需要频繁更换方向和位移的行走机械提供一种档位控制机构。该换档选择器体积更小，防护性能更高，可靠性集成性更好，操作更方便，适用范围较广。

附图说明

图1是本发明第一实施例所述的换档选择器的结构示意图；

图2是本发明第一实施例所述的换档选择器的爆炸结构示意图；

图3是本发明第一实施例所述的内芯结构示意图；

图4是本发明第一实施例所述的选换档轴结构示意图；

图5是本发明第一实施例所述的选换档轴和小套筒的组合结构示意图；

图6是本发明第一实施例所述的光电编码盘结构示意图；

图7是本发明第一实施例所述的电路板和光电开关组合结构示意图；

图8是本发明第一实施例所述的内芯、选换档轴、光电编码盘、电路板以及光电开关组合的结构示意图；

图9是本发明第一实施例所述的走线套筒结构示意图；

图10是本发明第一实施例所述的定位销和圆柱销结构示意图；

图11是本发明第一实施例所述的外圈初段结构示意图；

图12是本发明第一实施例所述的外圈末段结构示意图；

图13是本发明第一实施例所述的端盖结构示意图；

图14是本发明第一实施例所述的操作杆总成结构示意图；

图15是本发明第一实施例所述的定位滑块结构示意图；

图16是本发明第一实施例所述的走线滑块结构示意图；

图17是本发明第一实施例所述的螺杆滑块结构示意图；

图18是本发明第一实施例所述的手柄滑块结构示意图；

图19是本发明第一实施例所述的定位针结构示意图；

图20是本发明第一实施例所述的固定圈结构示意图；

图21是本发明第一实施例所述的走线端盖结构示意图；

图22是第一实施例内芯与挡板组合结构示意图；

图23是第一实施例小套筒结构示意图；

图24是第一实施例操作杆结构示意图；

图25 是第一实施例固定环结构示意图；

图26是本发明第二实施例所述的换档选择器的结构示意图；

图27是本发明第二实施例所述的外圈末段、挡板、内芯、端盖组装图；

图28是本发明第二实施例所述的外圈末段结构示意图；

图29是本发明第二实施例所述的内芯结构示意图；

图30是本发明第二实施例所述的挡板结构示意图；

图31是本发明第二实施例所述的端盖和端盖薄片组装图；

图32是本发明第二实施例所述的端盖结构示意图；

图33是本发明第二实施例所述的端盖薄片结构示意图。

（以上附图中包含4个图的，其中左上角为主视图、右上角为左视图、左下角为俯视图、右下角为立体结构图）。

图中，10、选换档轴；101、操作杆连接孔；102、第一通孔或槽；103、定位装置固定孔；104、走线套筒安装孔；105、第二通孔或槽；106、伸出薄壁凸缘；11、内芯；111、第一限位孔或槽；112、内芯支点孔；113、限位滑槽；114、编码盘安装孔；115、挡板安装孔；116、轴肩突出部；117、选换档轴安装孔；12、走线套筒；13、光电编码盘；131、安装孔；132、编码盘凸缘；14、电路板；141、周向开关组；142、轴向开关组；143、电路板固定孔；144、走线孔；15、外圈初段；151、第一阶梯孔；152、第二阶梯孔；153、固定环孔；154、外圈末段安装孔；155、固定圈孔；156、走线端盖固定孔；157、防尘圈槽；16、外圈末端；161、规则型或者异型槽；162、定位孔、定位槽或定位坑；163、端盖安装孔；164、外圈初段安装孔；165、凸台或T型凸台；17、端盖；171、第二定位孔、定位坑或定位槽；172、外圈末段安装孔；173、端盖第一阶梯；174、端盖第二阶梯；18、定位针；181、第一凸台面；182、第二凸台面；183、定位针凹槽；19、第一弹性元件；20、定位滑块；201、圆柱销支撑孔；21,、走线滑块；211、走线孔；212、定位销滑槽；22、螺杆滑块；221、按钮安装孔；23、第二弹性元件；24、手柄滑块；241、手柄安装孔；25、操作杆；251、手柄滑槽；252、U型槽；253、操作杆走线孔；254、选换档轴滑槽；255、支点孔；256、操作杆内孔凸台；26、定位销；27、圆柱销；28、挡板；281、内芯安装孔；29、操作杆按钮；30、防尘圈；31、走线端盖；311、外圈初段固定孔；312、螺纹退刀槽；32、固定安装环；321、安装孔；322、定位销安装孔；33、小套筒；331、内芯安装孔；34、定位套筒；35、固定圈；351、电路板安装孔；352、电路板定位孔；36、实施例二外圈末端；361、安装孔；37、实施例二挡板；38、实施例二内芯；381、挡板安装孔；39、实施例二端盖；391、实施例二端盖通道；40、实施例二端盖薄片；401、实施例二端盖薄片安装孔。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的结构进行详细具体的说明。

实施例一：

图1是本发明实施例一中换档选择器的结构示意图。

图2是本发明实施例一中换档选择器的爆炸结构示意图。

图3为本发明实施例一中内芯结构示意图，所述内芯11与所述封闭连接装置以转动副的方式连接。所述内芯11被安装在所述封闭连接装置内部并且其轴向位移被封闭连接装置限定；所述内芯11的轴向位移通过内芯上的轴肩或轴向端面被封闭连接装置限定。

如图3所示，所述内芯左端具有一轴肩突出部116，所述内芯左端的轴肩端面被所述外圈初段15的右端面限制，所述内芯右端端面被所述端盖17的第二阶梯174的轴向端面所限制。

所述内芯中部位置至少开有一个用于容置操作杆25的第一限位孔或槽111，所述操作杆25的一部分伸入或贯穿所述第一限位孔或槽111内。

所述内芯11的侧面至少开有一内芯支点孔112，通过所述内芯支点孔112，所述内芯11与所述操作杆25固定或铰接。

【作用：通过内芯上的支点孔，操作杆总成就在内芯内部有一个支点，所述圆柱销通过内芯上的支点孔伸入操作杆支点孔255,在操作杆总成包含定位滑块的情况下,所述圆柱销进一步伸入定位滑块20的孔201内，操作杆就可以以此为支点带动内芯相对封闭连接装置转动，也可以相对于内芯左右摆动。】

所述内芯11左端轴肩突出部116上开有与光电编码盘固接的孔114。

【作用：由于内芯轴肩端面与外圈初段右端面相配合，因此内芯安装有信号发生装置的部分伸入外圈初段内，达到了很好的防尘效果。】

所述内芯11沿轴线方向开有选换档轴安装孔117，所述安装孔内安装有选换档轴10；所述内芯11侧面至少开有一限位滑槽113。

如图4所示，所述选换档轴10的主体为圆柱形体或筒状中空结构圆柱形体，所述选换档轴10中部至少开有一个第一通孔或槽102用于安装操作杆25。或者所述操作杆25下部至少开有一个通孔或槽用于安装选换档轴10。

如图4、14所示，所述选换档轴10中部至少开有一个操作杆连接孔101，所述操作杆25下部至少开有一个选换档轴滑槽254，安装于所述操作杆连接孔101内的定位销在所述选换档轴滑槽254内实现滑动。

【作用：选换档轴安装于内芯内，内芯上开有限位滑槽，选换档轴上开有操作杆连接孔用于连接操作杆，定位销穿过内芯上的限位滑槽、穿过选换档轴上的操作杆连接孔伸入到操作杆内的选换档轴滑槽，实现三者的连接，操作杆带动内芯以及选换档轴实现相对封闭连接装置的转动，操作杆以圆柱销为支点带动选换档轴在限位滑槽限定的范围内实现轴向方向的左右移动。】

如图3所示，所述内芯11上开有挡板安装孔115，所述挡板安装孔115的轴线与所述内芯11的主体轴线平行，所述挡板如图22所示。

【作用：所述圆柱销与定位销一端伸入了操作杆内，通过将挡板安装在其另一端，则限制了圆柱销与定位销的轴向位移和松脱。】

如图4所示，所述选换档轴10的一端为伸出薄壁凸缘106。

图6是光电编码盘结构示意图，图7是电路板和开关组合结构示意图。开关部分包含周向开关组或周向传感器141、轴向开关组或轴向传感器142和电路板14构成。周向开关组141包括四个周向开关、轴向开关组142包括一个轴向开关。四个周向开关沿圆心均匀布置在电路板14的上部，相邻两个周向开关之间的夹角为40°，周向开关在换档时负责采集编码盘13的转角信号，其配合关系如图8所示；轴向开关位于周向开关的下部沿直径方向竖直布置，轴向开关采集选换档轴10上薄壁凸缘106的轴向位置信号，轴向开关的遮档槽距圆心的距离小于周向开关距圆心的距离。五个开关理论上可以区分32个不同的信号，数量上远远超出一般工程机械和车辆上的档位信号，应用范围更加广泛；开关安装在电路板14上，电路板14安装在固定圈35上，固定圈35安装在外圈初段15上。例如将开关的引脚焊接在电路板14上，并将电路板14通过开关电路板安装孔143固定在固定圈35上。

【作用：开关在光电编码盘13转动过程或选换档轴10移动过程中产生编码盘13相对周向开关组合141不同位置，或者选换档轴10相对轴向开关组142不同位置所对应的信号，将相应的信号传入控制系统，控制相应的档位操作。】

图6是光电编码盘结构示意图，光电编码盘13同轴连接在内芯11的轴向一端上，参与编码的光电编码盘13，圆筒形薄壁凸缘106伸入周向开关组141中每个开关中间的遮档槽之中；所述圆筒形薄壁凸缘106采用不透光的材料，但部分位置采用缺口或开槽的形式使其在该位置处透光。光电编码盘13的遮档部分和缺口部分为20°，中间突起为40°，最右端的缺口也为40°；光电编码盘13为圆环形，圆环形部分中间有圆孔，圆孔直径大于选换档轴10外径以便于选换档轴10通过，圆环形部分上有安装孔可与内芯11的轴向一端连接在一起并同轴转动。

【作用：在随内芯11转动的过程中控制相应的开关是否遮挡或被激发，从而产生与不同档位对应的电信号。】

如图4、5、8所示，选换档轴10的前端为一段薄壁凸缘106，当选换档轴10处于左位时，薄壁凸缘106部分进入开关部分的下端的轴向开关的遮挡槽中，从而产生与遮挡时状态对应的信号；相反的，若在右位时则不产生与遮挡时状态对应的信号。选换档轴10外壁与内芯11的内壁同轴配合，选换档轴10可在内芯11的内孔中左右滑动；选换档轴10末端开有第二通孔或槽105用于安装小套筒33。第二通孔或槽105与小套筒33实现过盈配合或者小套筒上开有与选换档轴相配合的安装孔331，使小套筒33安装在选换档轴10上并随选换档轴10一起运动。优选地,所述第二通孔或槽105的轴线与选换档轴10的轴线垂直相交。

【作用： 1. 选换档轴10末端薄壁凸缘106部分控制轴向开关的激发与否。2. 选换档轴10带动小套筒33，从而带动定位滚动体在端盖17中的第二定位孔,定位坑或定位槽171中运动。】

图13是本发明第一实施例端盖结构示意图，所述端盖17为阶梯式薄壁圆柱形结构，所述端盖17套装于定位装置的内环部分元件；所述端盖17圆柱形结构的圆周内表面上开有第二定位孔,定位坑或定位槽171。所述端盖17的第一阶梯173外壁与内芯11内壁配合；端盖17第二阶梯174外部有沿圆周均匀布置的外圈末段安装孔172，通过外圈末段安装孔与外圈末段16固接；端盖第一阶梯173与第二阶梯174上各有一圈沿圆周上下均匀对称布置的第二定位孔,定位坑或定位槽 171用以定位，每一阶梯上下各9个，每相邻两个定位孔、坑或槽171中心的夹角为20°，在换档过程中用来限制定位滚动体定位的位置，来达到换档定位和卡位的作用，此外端盖17第一阶梯内壁一侧轴向边缘加工出一个如图13的斜面或倒角，以便于装有定位滚动体、和定位弹簧的小套筒33装入端盖17的内部。

【作用：在弹簧力的作用下，定位滚动体在端盖的第二定位孔,坑或槽171中卡紧，实现档位的初步限制与定位。】

图12是本发明第一实施例外圈末段结构示意图，所述外圈末段16上部开有规则型或者异型槽161，所述操作杆25或操作杆总成穿过所述规则或者异型槽161与所述控制机构本体连接；所述外圈末段一侧圆柱面上有沿圆周方向布置的外圈初段安装孔164，另一侧圆柱面上有前后端盖安装孔163。

【作用：通过这些安装孔，外圈初段、外圈末段与端盖同轴固接。】

图14是操作杆总成结构示意图，图19是定位针结构示意图，操作杆总成包括空心筒状的操作杆和贯穿于整个操作杆25内的定位针18。所述外圈末段16下部开有沿周向布置的且与所述定位针18末端相配合的定位孔、定位坑或定位槽162。所述定位孔、定位坑或定位槽162为锥形或类锥形结构。

【作用：定位针随着操作者对操作杆的动作扎入或者脱离定位孔，从而实现档位的锁定与解锁。】

图14是操作杆总成结构示意图，所述定位针18为阶梯型圆柱体，从下端至顶端分别套装定位滑块20、走线滑块21、第一弹性元件19、螺杆滑块22、操作杆按钮29、第二弹性元件23以及手柄滑块24。

图24是操作杆示意图，操作杆25是一根细长的空心杆，上端外表面上有一个类U型槽252，类U型槽252的一边高于另一边，换档过程中操作杆按钮29在槽中滑动；所述操作杆25中部沿内芯轴线方向开有两个操作杆走线孔253；所述操作杆最上端异于走线孔的两侧开有选换档轴滑槽254；所述操作杆内部含有阶梯轴256。

图15是定位滑块结构示意图，所述定位滑块20内孔202与所述定位针18滑动连接，所述定位滑块20与所述操作杆25固接。

【作用：定位滑块用于安装圆柱销，也为操作杆提供一个支点，其末端为类圆锥形结构用于避免与外圈末端内的凸台或T型凸台165相干涉。】

图16是走线滑块结构示意图，所述走线滑块21下端面置于所述定位针18的第一凸台181面上，所述走线滑块21与所述操作杆25内壁滑动连接；所述走线滑块21在其圆周面两侧开有走线孔211和定位销滑槽212。所述走线孔211的位置与操作杆走线孔253的位置相对应；定位销26通过穿过选换档轴10的操作杆连接孔101伸入到定位销滑槽212内，使走线滑块21和选换档轴10相连接，定位销26可以在定位销滑槽212内滑动。

【作用：导线直接从走线滑块的走线孔211中导出,避免第一弹性元件直接作用于导线,起到保护导线的作用。走线滑块21两侧的滑槽可以避免走线滑快21与操作杆25相对转动,切割导线。】

图17是螺杆滑块结构示意图，所述螺杆滑块22下端面置于所述定位针18的第二凸台182面上，档位锁死时，操作按钮29位于操作杆25表面U型槽的较低一侧，在第一弹性元件19的压缩下，带动走线滑块21压在第一凸台面181，此时定位针末端扎入外圈末段的定位孔,定位坑或定位槽162中,使换档机构处于锁死状态，无法换档。需要换档时，将操作杆按钮29拨动至类U型槽252较高一侧，此时操作杆按钮29带动定位针向上移动离开外圈末段定位孔,定位坑或定位槽162，从而使换档机构处于可自由换档状态，继而进行换档操作。

图18是手柄滑块结构示意图，所述手柄滑块24置于第二弹性元件23上端面，所述定位针18顶端开有连接结构如螺纹牙184，通过螺母等固定元件把手柄滑块24与第二弹性元件23压缩在螺杆滑块22的上端面，手柄滑块24两侧开有手柄安装孔241，用于连接外部手柄，所述操作杆上部开有手柄滑槽251，当手柄向上移动带动手柄滑块24向上移动时，将会带动定位针18向上移动，从而实现档位的解锁，当松开手柄时，定位针18又在第一弹性元件19的作用下回落到外圈末段的定位孔,定位坑或定位槽162中，从而实现档位锁止。

【作用：手柄滑块的作用在于可以自由解锁，只要一个方向动作就可以实现档位解锁，松开又可以实现档位锁止，操作杆按钮在U形槽里滑动到另一端的有益效果为可以实现永久解锁。由于在操作杆上端开有手柄滑槽251，而U形滑槽较长一侧比手柄滑槽251还要长，因此在使用手柄滑块解锁的操作过程中不会误操作为永久解锁，从而实现了自由解锁与永久解锁两个功能的分离，大大增加了操作的灵活性和便捷性。】

手柄滑块与操作杆的内腔壁面之间存有间隙供导线通过。螺杆滑块与操作杆的内腔壁面之间存有间隙供导线通过。

本实施例的贡献之处在于：提出了新的换档定位和具有锁死功能的机构使得换档结构得到简化，体积减小，便于灵活的安装与使用，可以根据实际使用要求变化成不同档位的换档装置或其他速度、方向、位置等操纵机构，通用性得到了极大地提高，此外，设计过程中大量使用标准件使得制造成本降低。

实施例二：

实施例二的总体结构及原理与实施例1基本相同，主要区别在于外圈末端和端盖的结构有进一步的改进。所述外圈末端36上包含至少一个安装孔或槽361。便于通过外圈末端在内芯38上安装挡板37。而实施例1中的挡板28容易松脱，且不便安装。

图28和图31分别是本发明第二实施例所述外圈末段36和端盖39结构示意图，对比图12和图13第一实施例所述的外圈末段16和端盖17的结构可知，第二实施例所述的外圈末段和端盖均除去了一部分材料。

图29为本发明第二实施例的内芯结构示意图，对比图3可知内芯结构更稳定、更牢固。

【作用：由图26、27和28可知，外圈末端36上多出了两个安装孔或槽361，其目的主要是便于通过外圈末端在内芯38上安装挡板37，并且也是为了节省外圈末端的材料，挡板37则是通过内芯38上的挡板安转孔381来安装。挡板37的主要功能是防止内芯支点孔112或者限位滑槽113中的销或其他部件掉出来。由图26可知，所述端盖17变为中空型阶梯式薄壁圆柱结构，所述端盖的轴向两端面为空心结构，其主要目的是为了通过端盖通道391便于在操作杆25和内芯38内部布置控制元件的走线（图26中曲线部分），并且有助于其他零部件的安装，并且也是为了降低加工成本，减少加工量并减轻零部件重量。】

图31为与实施例二中的端盖与端盖薄片的组装图，其通过端盖薄片安装孔401或通过胶接等方式固定在端盖39上。

【作用：端盖39有端盖通道391以后，就需要安装端盖薄片40来起到密封的作用。端盖薄片上还可以刻有档位标志等外部标志。】

进一步地，外圈末端采用金属与塑料混合的办法来制作，外圈末端下面包含定位孔或定位坑的地方用金属加工，其他的部分用塑料加工，可以减轻重量，并且节约加工成本。

Claims (10)

1.一种换档选择器，包括封闭连接装置、控制机构、信号发生装置以及操作装置，其特征在于，封闭连接装置至少包括外圈初段和外圈末段以及端盖，控制机构包括内芯或者内芯以及安装在内芯内部的选换档轴，安装在内芯一端的信号发生装置,安装在内芯上或选换档轴上的档位定位装置；所述操作装置包含操作杆或操作杆总成；所述内芯安装有信号发生装置的部分伸入外圈初段内，所述档位定位装置不安装在外圈初段内，也就是说，所述档位定位装置安装在外圈初段外；所述外圈末端36上包含至少一个安装孔或槽361。

2.根据权利要求1所述的换档选择器，所述内芯（11）与所述封闭连接装置以转动副的方式连接。

3.根据权利要求2所述的内芯（11），其特征在于，所述内芯（11）被安装在所述封闭连接装置内部并且其轴向位移被所述封闭连接装置限定。

4.根据权利要求3所述的内芯（11），其特征在于，所述内芯（11）的轴向位移通过内芯上的轴肩或轴向端面被封闭连接装置限定。

5.根据权利要求2所述的换档选择器，所述内芯（11）的中部位置至少开有一个用于容置操作杆（25）的第一限位孔或槽（111），所述操作杆（25）的一部分伸入或贯穿所述第一限位孔或槽（111）。

6.根据权利要求2所述的内芯（11），其特征在于，在所述内芯（11）的侧面至少开有一内芯支点孔（112），通过所述内芯支点孔（112），所述内芯（11）与所述操作杆（25）固定或铰接。

7.根据权利要求2所述的内芯（11），其特征在于，所述内芯（11）上开有挡板安装孔（115）或挡板安装槽。

8.根据权利要求2所述的内芯（11），其特征在于，所述内芯（11）沿轴线方向开有选换档轴安装孔(117)，所述安装孔内安装有选换档轴（10）。

9.根据权利要求8所述的内芯（11），其特征在于，在所述内芯（11）侧面至少开有一限位滑槽（113）。

10.根据权利要求8所述的选换档轴（10），其特征在于，所述选换档轴（10）的主体为圆柱形体或筒状中空结构圆柱形体，所述选换档轴（10）中部至少开有一个第一通孔或槽（102）用于安装操作杆，或者所述操作杆至少开有一个孔或槽用于安装所述选换档轴（10）。