CN112360969B - 换挡器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换挡器，包括轴承座，轴承座形成有通孔，通孔内设置有轴承；换挡件，换挡件包括换挡杆和安装于换挡杆的相对设置的两侧板；连杆，连杆穿过轴承中心孔和两块侧板设置；轴承座面对换挡杆的一侧设置有多个档位，换挡杆内安装有限位件，限位件能够在换挡件的驱动下与多个档位的任意一个配合以调整档位。上述方案中，限位件安装于换挡杆内，通过换挡杆的移动可以使得限位件与轴承座面上的档位配合，档位主要起定位作用，限位件主要起限位作用。该换挡器具有挂挡点位清晰，挂挡行程受控和方便设计的优点。本发明还提供一种汽车。

Description

换挡器及汽车

技术领域

本发明涉及换挡器领域，尤其涉及一种换挡器及汽车。

背景技术

目前市场上商用车机械换挡器主要由换挡杆、选挡摇臂、换挡摇臂、摇臂连接杆、关节轴承和轴承座等结构组成。通过前、后、左、右拨动换挡杆，关节轴承、连接杆等结构带动选挡摇臂和换挡摇臂进行杠杆运动，并经选换挡软轴等操纵机构实现变速箱的选/换挡操作。现有换挡器在进行选换挡操作时，主要存在以下问题：一、因换挡杆操作过程中由于没有定位结构，导致挂挡点位不清晰，挡位难挂；二、因换挡杆操作过程中无限位结构，导致挂挡行程不受控，行程不足时难挂挡，行程过大时易造成系统结构件损坏等问题。三、因没有限位结构和定位结构，选换挡行程匹配设计时误差较大，无法进行精确设计。

鉴于此，有必要提供一种新型的换挡器及汽车，以解决或至少缓解上述技术缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种换挡器及汽车，旨在解决现有技术中挂挡点位不清晰、挂挡形成不受控的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供一种换挡器，包括：

轴承座，所述轴承座形成有通孔，所述通孔内设置有轴承；

换挡件，所述换挡件包括换挡杆和安装于所述换挡杆的相对设置的两侧板；

连杆，所述连杆穿过所述轴承中心孔和两块所述侧板设置；

所述轴承座面对所述换挡杆的一侧设置有多个档位，所述换挡杆内安装有限位件，所述限位件能够在所述换挡件的驱动下与多个所述档位的任意一个配合以调整档位。

优选地，所述轴承座上设置有换挡部，所述换挡部上设置有多个换挡轨道和与所述换挡连通的选挡轨道，所述换挡轨道和所述选挡轨道均设置有与所述限位件配合的凹陷部，每一个所述凹陷部对应所述一个档位。

优选地，所述换挡杆形成有凹槽，所述限位件包括支撑杆和限位球，所述支撑杆的一端与所述凹槽抵接，所述支撑杆的另一端连接有所述限位球，所述支撑杆上还套装有弹性伸缩件。

优选地，所述限位球与所述支撑杆之间还设置有隔板，所述凹槽为阶梯型凹槽，所述凹槽包括靠近所述轴承座设置的第一凹槽和远离所述轴承座设置的第二凹槽，所述第一凹槽的直径大于所述第二凹槽的直径，所述弹性伸缩件的一端抵接于所述隔板，所述弹性件的另一端抵接于所述第一凹槽的底面，所述支撑杆穿过所述第一凹槽与所述第二凹槽的底面抵接。

优选地，所述限位球伸出所述第一凹槽的开口设置，所述限位球与所述第一凹槽开口的侧壁间隔预设距离。

优选地，所述限位球为半球头，所述半球头的圆弧面面向所述换挡部设置。

优选地，所述限位件包括弹性伸缩件和限位球，所述换挡杆内形成有凹槽，所述弹性伸缩件的一端与所述凹槽的底面抵接，所述弹性伸缩件的另一端与所述限位球连接，所述限位球还与所述凹槽开口的侧壁抵接以通过所述侧壁的挤压卡紧所述限位球。

优选地，所述凹槽开口的侧壁与所述限位球之间还设置有弹性耐磨层。

优选地，所述弹性伸缩件为限位弹簧。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种汽车，所述汽车包括上述所述的换挡器。

本发明的上述技术方案中，换挡器包括轴承座，轴承座形成有通孔，通孔内设置有轴承；换挡件，换挡件包括换挡杆和安装于换挡杆的相对设置的两侧板；连杆，连杆穿过轴承中心孔和两块侧板设置；轴承座面对换挡杆的一侧设置有多个档位，换挡杆内安装有限位件，限位件能够在换挡件的驱动下与多个档位的任意一个配合以调整档位。上述方案中，限位件安装于换挡杆内，通过换挡杆的移动可以使得限位件与轴承座面上的档位配合，档位主要起定位作用，限位件主要起限位作用，这样设计使得挂挡点位清晰，挂挡形成受控，不会出现因挂挡点位不清晰导致档位难挂，挂挡行程不受控导致难挂挡，或者挂挡行程过大造成系统部件损会的技术问题。并且，通过限位件和档位的配合，方便进行精确的设计。该发明具有挂挡点位清晰，挂挡行程受控和方便设计的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例换挡器的爆炸图；

图2为本发明一实施例换挡器的部分剖面图；

图3为本发明另一实施例换挡器的爆炸图；

图4为本发明另一实施例换挡器的部分剖面图；

图5为本发明实施例轴承座的立体结构示意图。

附图标号说明：

1、轴承；2、轴承座；21、通孔；22、换挡轨道；23、选挡轨道；24、凹陷部；25、换挡部；3、换挡件；31、侧板；32、横板；33、换挡杆；34、凹槽；35、第一凹槽；36、第二凹槽；4、连杆；5、限位件；51、支撑杆；52、限位球；53、隔板；54、弹性伸缩件；6、选挡摇臂；7、换挡摇臂；8、弹性耐磨层。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1-图5，根据本发明的一个方面，本发明提供一种换挡器，包括：

轴承座2，轴承座2形成有通孔21，通孔21内设置有轴承1；

换挡件3，换挡件3包括换挡杆33和安装于换挡杆33的相对设置的两侧板31；

连杆4，连杆4穿过轴承1中心孔和两块侧板31设置；

轴承座2面对换挡杆33的一侧设置有多个档位，换挡杆33内安装有限位件5，限位件5能够在换挡件3的驱动下与多个档位的任意一个配合以调整档位。

需要说明的是，连杆4穿过轴承1和两块侧板31，同时在换挡杆33上还连接有换挡摇臂7，在连杆4的一端还套装有选挡摇臂6，换挡杆33移动时，通过连杆4和轴承1等带动选挡摇臂6和换挡摇臂7进行杠杆作用，并经选挡软轴和换挡软轴等操纵机构实现变速箱的选挡操作和换挡操作。

上述实施例中，限位件5安装于换挡杆33内，通过换挡杆33的移动可以使得限位件5与轴承座2面上的档位配合，档位主要起定位作用，限位件5主要起限位作用，这样设计使得挂挡点位清晰，挂挡形成受控，不会出现因挂挡点位不清晰导致档位难挂，挂挡行程不受控导致难挂挡，或者挂挡行程过大造成系统部件损会的技术问题。并且，通过限位件5和档位的配合，方便进行精确的设计。该实施例具有挂挡点位清晰，挂挡行程受控和方便设计的优点。

根据本发明的优选实施方式，轴承座2上设置有换挡部25，换挡部25上设置有多个换挡轨道22和与换挡连通的选挡轨道23，换挡轨道22和选挡轨道23均设置有与限位件5配合的凹陷部24，每一个凹陷部24对应上述的一个档位。具体地，换挡轨道22和选挡轨道23都可以是弧形的球面轨道，换挡轨道22和选挡轨道23可以垂直设置，凹陷部24用于起到定位和限位作用，凹陷部24可以设置在换挡轨道22的两端和换挡轨道22和选挡轨道23的连通处。

参照图1、图2和图5，根据本发明的一个优选实施方式，换挡杆33形成有凹槽34，限位件5包括支撑杆51和限位球52，支撑杆51的一端与凹槽34抵接，支撑杆51的另一端连接有限位球52，支撑杆51上还套装有弹性伸缩件54。支撑杆51与凹槽34抵接是的支撑杆51能够在换挡杆33的驱动下移动，限位球52用于与凹陷部24配合。具体地，凹陷部24可以是从换挡轨道22或选挡轨道23部分向内凹陷形成的盲孔，盲孔的形状与限位球52的形状相适应。当限位球52与盲孔配合时，说明挂挡到位完成。

进一步地，限位球52与支撑杆51之间还设置有隔板53，凹槽34为阶梯型凹槽34，凹槽34包括靠近轴承座2设置的第一凹槽35和远离轴承座2设置的第二凹槽36，第一凹槽35的直径大于第二凹槽36的直径，弹性伸缩件54的一端抵接于隔板53，弹性件的另一端抵接于第一凹槽35的底面，支撑杆51穿过第一凹槽35与第二凹槽36的底面抵接。将凹槽34设置成阶梯形状主要是为了安装弹性伸缩件54，弹性伸缩件54主要起缓冲和储能作用，弹性伸缩件54的一端抵接在第一凹槽35的底面上，弹性伸缩件54的另一端抵接在隔板53上。

进一步地，限位球52伸出第一凹槽35的开口设置，限位球52与第一凹槽35开口的侧壁间隔预设距离。限位球52与第一凹槽35采取间隙配合，既不会阻挡限位球52的移动，又能对限位球52的运动过程起到导向和支撑的作用。

进一步地，限位球52为半球头，半球头的圆弧面面向换挡部25设置，圆弧面设置运动过程中所受的阻力较小，方便移动。

参照图3-图5，根据本发明的另一个优选实施方式，限位件5包括弹性伸缩件54和限位球52，换挡杆33内形成有凹槽34，弹性伸缩件54的一端与凹槽34的底面抵接，弹性伸缩件54的另一端与限位球52连接，限位球52还与凹槽34开口的侧壁抵接以通过侧壁的挤压卡紧限位球52。该实施例通过凹槽34开口的抵接卡紧限位球52，使得限位球52会随着换挡件3一起运动，从而实现换挡作用，并且限位球52分别抵接在凹槽34开口相对的两侧壁上，可以对限位球52起到支撑作用。

进一步地，凹槽34开口的侧壁与限位球52之间还设置有弹性耐磨层8，由于换挡过程中凹槽34侧壁与限位球52之间会存在磨损，磨损过后会影响换挡效果，故在限位球52与凹槽34侧壁之间设置一个弹性耐磨层8，在起到缓冲作用的同时减小磨损。具体地，弹性耐磨层8可以是橡胶层。

需要说明的是，为提高限位球52的表面硬度，可以对球头表面进行淬火处理，限位球52表面硬度要求大于等于55HRC。为方便限位球52的移动，选挡轨道23和换挡轨道22的宽度以及凹陷部24的直径与限位球52的直径相同，并采用公差配合。同时，为提高轨道表面的硬度，同样需要对轨道表面进行淬火处理，轨道表面硬度要求与限位球52硬度要求相同，均为大于等于55HRC，避免异常磨损。轴承座2表面轨道及球面限位点的设计位置及数量等参数应根据具体匹配变速器的挡位要求及变速操纵系统匹配参数来确定。

同时，为保证限位效果，选挡轨道23和换挡轨道22表面最深处与换挡杆33的连接板(连接板指安装于换挡杆33并连接两块侧板31的横板32)内侧间隙应小于球头直径的1/2，确保在轴承座2轨道表面与限位球52接触后，限位球52与横板32存在一定间隙，便于弹簧对限位球52充分受力。为避免换挡限位点阻力过大，轴承座2轨道与凹陷部24的深度差值不宜过大，应控制在球头直径的1/3以内。

进一步地，弹性伸缩件54为限位弹簧。采用弹簧制作简单，并且制作成本低。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种汽车，汽车包括上述的换挡器。由于汽车包括了上述换挡器的所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述全部技术方案带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。具体地，汽车为商用汽车。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种换挡器，其特征在于，包括：

轴承座，所述轴承座形成有通孔，所述通孔内设置有轴承；

换挡件，所述换挡件包括换挡杆和安装于所述换挡杆的相对设置的两侧板；

连杆，所述连杆穿过所述轴承中心孔和两块所述侧板设置；

所述轴承座面对所述换挡杆的一侧设置有多个档位，所述换挡杆内安装有限位件，所述限位件能够在所述换挡件的驱动下与多个所述档位的任意一个配合以调整档位；

所述轴承座上设置有换挡部，所述换挡部上设置有多个换挡轨道和与所述换挡连通的选挡轨道，所述换挡轨道和所述选挡轨道均设置有与所述限位件配合的凹陷部，每一个所述凹陷部对应所述一个档位；

所述换挡杆形成有凹槽，所述限位件包括支撑杆和限位球，所述支撑杆的一端与所述凹槽抵接，所述支撑杆的另一端连接有所述限位球，所述支撑杆上还套装有弹性伸缩件；

所述限位球与所述支撑杆之间还设置有隔板，所述凹槽为阶梯型凹槽，所述凹槽包括靠近所述轴承座设置的第一凹槽和远离所述轴承座设置的第二凹槽，所述第一凹槽的直径大于所述第二凹槽的直径，所述弹性伸缩件的一端抵接于所述隔板，所述弹性伸缩 件的另一端抵接于所述第一凹槽的底面，所述支撑杆穿过所述第一凹槽与所述第二凹槽的底面抵接。

2.根据权利要求1所述的换挡器，其特征在于，所述限位球伸出所述第一凹槽的开口设置，所述限位球与所述第一凹槽开口的侧壁间隔预设距离。

3.根据权利要求2所述的换挡器，其特征在于，所述限位球为半球头，所述半球头的圆弧面面向所述换挡部设置。

4.根据权利要求1所述的换挡器，其特征在于，所述限位件包括弹性伸缩件和限位球，所述换挡杆内形成有凹槽，所述弹性伸缩件的一端与所述凹槽的底面抵接，所述弹性伸缩件的另一端与所述限位球连接，所述限位球还与所述凹槽开口的侧壁抵接以通过所述侧壁的挤压卡紧所述限位球。

5.根据权利要求4所述的换挡器，其特征在于，所述凹槽开口的侧壁与所述限位球之间还设置有弹性耐磨层。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的换挡器，其特征在于，所述弹性伸缩件为限位弹簧。

7.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-6中任一项所述的换挡器。

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