CN113700852A - 换挡器、换挡变速系统以及自动挡汽车 - Google Patents

换挡器、换挡变速系统以及自动挡汽车 Download PDF

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黄金云
王明
周凌侃
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宋延平
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Abstract

本发明提供一种换挡器、换挡变速系统以及自动挡汽车，换挡器包括换挡杆，所述换挡杆的两端分别为驱动端和传动端，还包括换挡杠杆、传动部，所述换挡器还设有转动支点，所述换挡杠杆的中部绕所述转动支点转动；所述换挡杠杆的一端和所述换挡杆的所述传动端通过所述传动部连接，所述换挡杆通过所述传动部带动所述换挡杠杆转动，换挡杠杆的任一端能够用于带动变速器内的换挡摇臂转动。在换挡器中设置换挡杠杆和传动部，换挡杆通过传动部带动换挡杠杆转动，根据变速器中换挡摇臂的运动形式设置，可选择将换挡杠杆的第一端或第二端连接变速器的换挡摇臂，以保证换挡杆和换挡摇臂的挡位切换相匹配，增加了变速器在整车中布置方向和形式的灵活性。

Description

换挡器、换挡变速系统以及自动挡汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种换挡器、换挡变速系统以及自动挡汽车。
背景技术
如图1所示，图1为一种换挡变速系统的结构原理图。
自动挡汽车的换挡变速系统包括换挡器01和变速器03，换挡器01包括换挡杆011，换挡杆011的一端为驱动端011a，为换挡手柄，其PRND换挡方向一般为整车ZX平面内的顺时针方向，另一端为传动端011b，与换挡拉索02连接。换挡传动形式如图1所示：换挡杆011绕固定支点旋转，带动换挡拉索02推拉运动，换挡拉索02推拉运动带动换挡摇臂031绕固定点旋转。为了匹配换挡手柄的换挡方向，变速器01的换挡摇臂011运动形式只能为逆时针方向，变速器01的布置方向和形式受到一定限制。
发明内容
本发明提供一种换挡器，包括换挡杆，所述换挡杆的两端分别为驱动端和传动端，还包括换挡杠杆、传动部，所述换挡器还设有转动支点，所述换挡杠杆的中部绕所述转动支点转动；所述换挡杠杆的一端和所述换挡杆的所述传动端通过所述传动部连接，所述换挡杆通过所述传动部带动所述换挡杠杆转动，所述换挡杠杆的任一端能够用于带动变速器内的换挡摇臂转动。
可选地，所述传动部为换挡连接件，所述换挡连接件一端转动连接于所述换挡杆的所述传动端，另一端转动连接于所述换挡杠杆的一端。
可选地，所述换挡连接件为换挡连杆或换挡连接拉索。
可选地，所述换挡连接件与所述换挡杆以及所述换挡杠杆的转动连接方式为铰接或球接。
可选地，所述传动部为滑块，所述换挡杠杆或所述换挡杆设有所述滑块，所述换挡杆转动时，带动所述换挡杠杆转动，且二者同时通过所述滑块相对滑动。
本发明还提供一种换挡变速系统，包括换挡器、变速器，所述换挡器为上述任一项所述的换挡器，所述换挡杠杆的两端能够分别带动所述变速器内的换挡摇臂沿不同方向转动。
可选地，还包括换挡拉索，所述换挡杠杆通过换挡拉索带动所述换挡摇臂转动，所述换挡拉索能够连接所述换挡杠杆的任一端。
本发明还提供一种自动挡汽车，包括换挡变速系统，所述换挡变速系统为上述任一项所述的换挡变速系统。
本发明所提供的自动挡汽车、换挡变速系统以及换挡器，在换挡器中设置换挡杠杆和传动部，换挡杆通过传动部带动换挡杠杆转动，而根据变速器中换挡摇臂的运动形式设置，可选择将换挡杠杆的第一端或第二端连接变速器的换挡摇臂，以保证换挡杆的挡位切换设置和换挡摇臂的挡位切换相匹配。即，换挡器增加了换挡杠杆后，可以匹配逆时针方向的变速器换挡摇臂，也可以匹配顺时针方向的变速器换挡摇臂，不受变速器换挡摇臂运动形式的限制，增加了变速器在整车中布置方向和形式的灵活性。
附图说明
图1为一种换挡变速系统的结构原理图；
图2为本发明所提供换挡变速系统一种具体实施例的结构原理图，其中，换挡拉索与换挡杠杆的右端连接；
图3为本发明所提供换挡变速系统另一种具体实施例的结构原理图，其中，换挡拉索与换挡杠杆的左端连接；
图4为本发明所提供换挡变速系统第三种具体实施例的结构原理图；
图5本发明所提供换挡变速系统第四种具体实施例的结构原理图。
图1中附图标记说明如下：
01-换挡器；011-换挡杆；011a-驱动端；011b-传动端；
02-换挡拉索；
03-变速器；031-换挡摇臂。
图2-3中附图标记说明如下：
10-换挡器；101-换挡杆；101a-驱动端；101b-传动端；102-第一转动支点；103-换挡连杆；104-换挡杠杆；104a-第一端；104b-第二端；105-第二转动支点；106-滑轨；
20-换挡拉索；
30-变速器；301-换挡摇臂。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图2，图2为本发明所提供换挡变速系统第一种具体实施例的结构原理图，其中，换挡拉索20与换挡杠杆104的右端连接。
如图2所示，该变速换挡系统包括换挡器10、变速器30，以及换挡拉索20。
换挡器10包括换挡杆101，换挡杆101的一端为驱动端101a，驱动端101a露出换挡器10之外，换挡杆101的另一端为传动端101b，位于换挡器10内，换挡杆101的中部转动连接于设置在换挡器10上的第一转动支点102，驾驶人员在进行换挡操作时，可以手动操作驱动端101a，以使换挡杆101绕第一转动支点102转动。图2中，换挡杆101的驱动端101a位置标有P、R、N、D四个挡位，即驻车挡、倒车挡、空挡、前进挡，驾驶人员在操作换挡杆101的驱动端101a到达相应挡位时，体现出其需要换挡的意图，图2中，换挡杆101沿顺时针方向转动时，换挡意图是依次切换为P、R、N、D。
变速器30包括换挡摇臂301，换挡摇臂301转动时将变速器30的挡位进行切换，以将驾驶人员的换挡意图实际转化到变速器30上的挡位变化。图2中，变速器30的设置方式为，当换挡摇臂301逆时针转动时，挡位依次切换为P、R、N、D。
换挡拉索20是将换挡器10的换挡杆101的转动传递到换挡摇臂301，当然，也可以设置其他结构实现换挡驱动力的传递。
值得注意的是，本实施例中换挡器10内设有换挡杠杆104和换挡连杆103，还设置第二转动支点105，第二转动支点105可以固定于换挡器10的壳体内部，可以与换挡器10壳体分体设置，通过例如紧固件紧固或焊接的方式固定，或者直接一体成型在换挡器10壳体内，都是可行的方案。换挡杠杆104的中部可绕该第二转动支点105转动，这里的中部指的是换挡杠杆104两端之间的部分，不限于换挡杠杆104的中间部分，只要换挡杠杆104位于第二转动支点105两侧的杠杆段能够和对应的结构连接并实现所需要的转动传递即可。第二转动支点105和第一转动支点102的具体结构形式都不做限制，只要能够实现换挡杆101、换挡杠杆104的转动即可。
为了实现转动的传递，换挡连杆103、换挡杆101、换挡杠杆104、换挡摇臂301都在整车ZX平面内转动，Z为竖向，X为车辆的纵向。换挡连杆103与换挡杆101、换挡杠杆104可以铰接或者球接，球接具有更高的灵活性，易于补偿传动链中可能存在的偏差，保证转动的顺利传递，为相对优选的连接方式，铰接时，显然为了实现转动的传递，铰接的轴线和换挡杆101绕第一转动支点102、换挡杠杆104绕第二转动支点105的转动轴线方向平行，即均在ZX平面内转动。
换挡连杆103作为换挡杆101和换挡杠杆104的连接件，为了便于描述，这里定义换挡杠杆104的两端分别为第一端104a和第二端104b，对应于图2中的右端和左端。换挡连杆103的一端连接换挡杆101的传动端101b，另一端连接换挡杠杆104的第一端104a，则换挡杆101在转动时，会带动换挡连杆103动作，继而带动换挡杠杆104转动，实现联动。
具体操作流程如下：
操作换挡杆101的驱动端101a顺时针转动，换挡意图依次为P、R、N、D；
换挡杆101的传动端101b也顺时针转动，带动换挡连杆103动作，继而带动换挡杠杆104的第一端104a(即右端)逆时针转动；
由于换挡拉索20连接于换挡杆101的第一端104a，在换挡拉索20的推动作用下，换挡摇臂301逆时针转动，依次实现P、R、N、D的切换，与换挡意图一致；
如果反向逆时针转动换挡杆101，则换挡连杆103、换挡杠杆104也反向转动，换挡拉索20拉动换挡摇臂301顺时针转动，依次实现D、N、R、P的切换，与换挡意图一致，详细不再赘述。
请再参考图3，图3为本发明所提供换挡变速系统第二种具体实施例的结构原理图，其中，换挡拉索20与换挡杠杆104的左端连接。
该实施例中，与上述实施例的结构相同，只是变速器30换挡摇臂301的运动形式反向设置，即换挡摇臂301逆时针转动时，对应挡位依次是D、N、R、P，顺时针转动时，挡位依次是P、R、N、D。此时，为了匹配该换挡摇臂301的运动设置方式，将换挡拉索20连接到换挡杠杆104的第二端104b(即图3中左端)，与图2的连接方式不同。
具体操作流程如下：
操作换挡杆101的驱动端101a顺时针转动，换挡意图依次为P、R、N、D；
换挡杆101的传动端101b也顺时针转动，带动换挡连杆103动作，继而带动换挡杠杆104的第二端104b(即左端)逆时针转动；
由于换挡拉索20连接于换挡杠杆104的第二端104b，在换挡拉索20的拉动作用下，换挡摇臂301顺时针转动，依次实现P、R、N、D的切换，与换挡意图一致；
如果反向逆时针转动换挡杆101，则换挡连杆103、换挡杠杆104也反向转动，换挡拉索20推动换挡摇臂301逆时针转动，依次实现D、N、R、P的切换，与换挡意图一致，详细不再赘述。
可见，由于在换挡器10中设置换挡杠杆104，换挡杆101的转动带动换挡杠杆104转动，根据变速器30中换挡摇臂301的运动形式设置，可将连接换挡摇臂301和换挡器10的换挡拉索20，选择与换挡杠杆104的第一端104a或第二端104b连接，以保证换挡杆101的挡位切换设置和换挡摇臂301的挡位切换相匹配。即，本实施例中的换挡器10增加了换挡杠杆104后，可以匹配逆时针方向的变速器30换挡摇臂301，也可以匹配顺时针方向的变速器30换挡摇臂301，不受变速器30换挡摇臂301运动形式的限制，增加了变速器30在整车中布置方向和形式的灵活性。
可以理解，上述实施例中，主要是在换挡杆101和变速器30的传动链中增设一能够转动的换挡杠杆104，换挡杠杆104的任一端均能够驱动换挡摇臂301转动，不同端的驱动方向不同，图2、3中为了清晰示明该功能，在换挡杠杆104的第一端104a标出D、N、R、P，即与第一端104a连接，可匹配沿顺时针方向运行实现D、N、R、P切换的变速器30，在换挡杠杆104的第二端104b标出P、R、N、D，即与第二端104b连接，可匹配沿顺时针方向运行实现P、R、N、D切换的变速器30。
这里进一步设置换挡连杆103，是为了将换挡杆101的转动传递到换挡杠杆104。应知，换挡杆101和换挡杠杆104分别绕不同的转动支点转动，必须借助传动部实现二者的联动，补偿转动时换挡杆101和换挡杠杆104的相对距离变化，以上实施例设置换挡连杆103作为传动部实现转动的传递，结构简单，易于实现。可以理解，传动部也可以是其他的传动连接件，不限于传动连杆，比如，传动连接件也可以是换挡连接拉索，当然，换挡连杆103的传动性能更为可靠，为相对更为优选的方案。
换挡杠杆104和换挡杆101之间的传动部也不限于上述的传动连接件，还可以是滑块和滑轨106，即换挡杠杆104和换挡杆101通过滑块副实现连接。
请参考图4，图4为本发明所提供换挡变速系统第三种具体实施例的结构原理图，其中，换挡拉索20与换挡杠杆104的左端连接。
具体地，换挡杠杆104和换挡杆101的任一者可以设置有滑块，另一者设有滑轨106，滑块与滑轨106滑动配合，则换挡杆101转动时，可带动换挡杠杆104转动，二者同时通过滑块相对滑动，以补偿转动时二者的相对距离变化。滑块可以分体或一体固定在换挡杆101的传动端101b，图4中，传动端101b本身即形成滑块，即滑块一体成型于传动端101b，或换挡杠杆104的第一端104a分体或一体固定有滑块；未设置滑块的换挡杆101或换挡杠杆104，可以设置匹配的滑轨106，滑轨106同样可以是一体或分体设于换挡杆101或换挡杠杆104。图4中，换挡杠杆104的靠近第一端104a的杆体位置设有滑轨106，换挡杠杆104的第一端104a用于和换挡拉索20连接。
具体操作流程如下：
操作换挡杆101的驱动端101a顺时针转动，换挡意图依次为P、R、N、D；
换挡杆101的传动端101b也顺时针转动，带动换挡杠杆104的第一端104a(即右端)逆时针转动，转动的距离变化由滑块、滑轨106的滑动予以抵消；
由于换挡拉索20连接于换挡杆101的第一端104a，在换挡拉索20的推动作用下，换挡摇臂301逆时针转动，依次实现P、R、N、D的切换，与换挡意图一致；
如果反向逆时针转动换挡杆101，则换挡连杆103、换挡杠杆104也反向转动，换挡拉索20拉动换挡摇臂301顺时针转动，依次实现D、N、R、P的切换，与换挡意图一致，详细不再赘述。
请参考图5，图5本发明所提供换挡变速系统第四种具体实施例的结构原理图，其中，换挡拉索20与换挡杠杆104的左端连接。
该实施例中，与第三实施例的结构相同，只是变速器30换挡摇臂301的运动形式反向设置，即换挡摇臂301逆时针转动时，对应挡位依次是D、N、R、P，顺时针转动时，挡位依次是P、R、N、D。此时，为了匹配该换挡摇臂301的运动设置方式，将换挡拉索20连接到换挡杠杆104的第二端104b(即图5中左端)，与图4的连接方式不同。
具体操作流程如下：
操作换挡杆101的驱动端101a顺时针转动，换挡意图依次为P、R、N、D；
换挡杆101的传动端101b也顺时针转动，带动换挡杠杆104的第二端104b(即左端)逆时针转动，转动的距离变化由滑块、滑轨106的滑动予以抵消；
由于换挡拉索20连接于换挡缸杆104的第二端104b，在换挡拉索20的拉动作用下，换挡摇臂301顺时针转动，依次实现P、R、N、D的切换，与换挡意图一致；
如果反向逆时针转动换挡杆101，则换挡连杆103、换挡杠杆104也反向转动，换挡拉索20推动换挡摇臂301逆时针转动，依次实现D、N、R、P的切换，与换挡意图一致，详细不再赘述。
本方案还提供一种自动挡汽车，包括上述的换挡变速系统，具有与上述换挡变速系统相同的技术效果，不再赘述。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.换挡器，包括换挡杆(101)，所述换挡杆(101)的两端分别为驱动端(101a)和传动端(101b)，其特征在于，还包括换挡杠杆(104)、传动部，所述换挡器(10)还设有转动支点，所述换挡杠杆(104)的中部绕所述转动支点转动；所述换挡杠杆(104)的一端和所述换挡杆(101)的所述传动端(101b)通过所述传动部连接，所述换挡杆(101)通过所述传动部带动所述换挡杠杆(104)转动，所述换挡杠杆(104)的任一端能够用于带动变速器内的换挡摇臂转动。
2.如权利要求1所述的换挡器，其特征在于，所述传动部为换挡连接件，所述换挡连接件一端转动连接于所述换挡杆(101)的所述传动端(101b)，另一端转动连接于所述换挡杠杆(104)的一端。
3.如权利要求2所述的换挡器，其特征在于，所述换挡连接件为换挡连杆(103)或换挡连接拉索。
4.如权利要求2或3所述的换挡器，其特征在于，所述换挡连接件与所述换挡杆(101)以及所述换挡杠杆(104)的转动连接方式为铰接或球接。
5.如权利要求1所述的换挡器，其特征在于，所述传动部为相配合的滑块和滑轨(106)，所述换挡杠杆(104)和所述换挡杆(101)，一者设有所述滑块，另一者设有所述滑轨(106)；所述换挡杆(101)转动时，带动所述换挡杠杆(104)转动，且二者同时通过所述滑块、所述滑轨(106)相对滑动。
6.换挡变速系统，包括换挡器(10)、变速器(30)，其特征在于，所述换挡器(10)为权利要求1-5任一项所述的换挡器(10)，所述换挡杠杆(104)的两端能够分别带动所述变速器(30)内的换挡摇臂(301)沿不同方向转动。
7.如权利要求6所述的换挡变速系统，其特征在于，还包括换挡拉索(20)，所述换挡杠杆(104)通过换挡拉索(20)带动所述换挡摇臂(301)转动，所述换挡拉索(20)能够连接所述换挡杠杆(104)的任一端。
8.自动挡汽车，包括换挡变速系统，其特征在于，所述换挡变速系统为权利要求6或7所述的换挡变速系统。
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