CN114508587A - 一种商用车的换挡机构及操纵装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种商用车的换挡机构及操纵装置，涉及商用车变速器技术领域，所述换挡机构设置于变数箱，其包含换挡摇臂、传动轴和软轴，所述换挡摇臂朝下设置，其顶端套设在传动轴上；所述换挡摇臂的顶端与传动轴同步转动；所述换挡机构还包含换向杠杆、转动轴和连杆，所述转动轴左右水平固定于变数箱结构，所述换向杠杆的中部可转动穿设于转动轴，且换向杠杆的转动平面垂直于转动轴；所述软轴的后端铰接于所述换向杠杆的顶端；所述连杆的两端分别铰接于换挡摇臂的底端和换向杠杆的底端。本申请的目的在于提供一种商用车的换挡机构及操纵装置，将换挡摇臂向下设计，并不改变档位顺序，为标准化货箱预留了足够的上装空间，大大减小了成本。

Description

一种商用车的换挡机构及操纵装置
技术领域
本申请涉及商用车变速器技术领域，具体涉及一种商用车的换挡机构及操纵装置。
背景技术
目前，商用车的选换挡机构基本相同，如图1所示，现有商用车的换挡机构，变速箱100的换挡摇臂6朝上设置，软轴1的后端铰接于换挡摇臂6的顶端，软轴1伸长或缩短，带动换挡摇臂6向前或向后摆动。而换挡摇臂6与传动轴7同步转动，换挡摇臂6向前或向后摆动，进而带动传动轴7逆时针或顺时针转动(图1中的方向)，达到换挡的目的。
但是，现有的选换挡机构的换挡摇臂6超过了车架的上翼面，车架的上翼面近似水平面，而整体呈长方体壳体状的货箱8需要贴近车架的上翼面安置。由于换挡摇臂6的顶端会与货箱8底板发生干涉，原本底部平整的标准化货箱8需要专门针对换挡摇臂6的顶端设置避位槽，避开换挡摇臂6的顶端。朝上设置的换挡摇臂6，使得货箱8无法实现标准化，需要对货箱8进行改造。针对不同型号的商用车，需要设计出特定的避让槽，对换挡摇臂6进行避让，需要对货箱8进行差异化设计，极大提升了货箱8的模具、制造和组装成本。
本领域的技术人员亟待设计一种换挡机构，解决换挡摇臂6对标准化货箱8干涉的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种商用车的换挡机构及操纵装置，将换挡摇臂向下设计，并不改变档位顺序，为标准化货箱预留了足够的上装空间，大大减小了成本。
为达到以上目的，采取的技术方案是：一种商用车的换挡机构，其包含换挡摇臂、传动轴和软轴，所述换挡摇臂朝下设置，其顶端套设在传动轴上；所述换挡摇臂的顶端与传动轴同步转动；所述换挡机构还包含换向杠杆、转动轴和连杆，所述转动轴左右水平设置，所述换向杠杆的中部可转动穿设于转动轴，且换向杠杆的转动平面垂直于转动轴；所述软轴的后端铰接于所述换向杠杆的顶端；所述连杆的两端分别铰接于换挡摇臂的底端和换向杠杆的底端。
在上述技术方案的基础上，所述换挡机构包含固定支架，所述固定支架固定连接于变速箱结构，所述转动轴可转动安装于固定支架。
在上述技术方案的基础上，所述固定支架包含两个间隔平行设置的竖直板，所述换向杠杆位于两个竖直板之间，所述转动轴可转动设置在两个竖直板之间。
在上述技术方案的基础上，所述转动轴与竖直板的匹配面设置滚动轴承。
在上述技术方案的基础上，所述换向杠杆的摆动范围位于商用车货箱的安装位的前侧。
在上述技术方案的基础上，所述换向杠杆的顶端到转动轴的长度等于换向杠杆的底端到转动轴的长度。
在上述技术方案的基础上，自然状态的软轴长度与连杆长度的比值，等于换向杠杆的底端到转动轴的长度与换向杠杆的顶端到转动轴的长度的比值。
在上述技术方案的基础上，所述换挡摇臂的顶端与传动轴通过键连接。
本申请还公开了一种操纵装置，所述操纵装置包含换挡球头、换挡杆和如权利要求1所述的换挡机构；所述换挡球头顶面排布标记各个档位，其设置在换挡杆的顶端；所述换挡杆通过换挡机构的软轴连接并控制换向杠杆的顶端前后摆动。
在上述技术方案的基础上，所述换挡机构还包含固定支架，所述转动轴可转动安装于固定支架；所述固定支架包含两个间隔平行设置的竖直板，所述换向杠杆位于两个竖直板之间，所述转动轴可转动设置在两个竖直板之间；所述转动轴与竖直板的匹配面设置滚动轴承。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请的商用车的换挡机构及操纵装置，本申请的换挡机构的换挡摇臂朝下设置，这也是本申请换挡机构最重要的特点之一。换挡摇臂朝下设置，解决了换挡摇臂顶端与标准化货箱发生干涉的技术问题。同时，在将换挡摇臂朝下设置后，又引发新的问题，必须更改原有的档位顺序，需要重新对换挡球头的档位标记进行设计。为了解决引发的新的问题，实现换挡摇臂向下设计，同时还不改变换档机构的档位顺序，换挡机构引入新的结构(换向杠杆、转动轴和连杆)。换向杠杆的中部可转动穿设于转动轴，且换向杠杆的转动平面垂直于转动轴。软轴的后端铰接于换向杠杆的顶端，连杆的两端分别铰接于换挡摇臂的底端和换向杠杆的底端。本申请通过引入新的结构(换向杠杆、转动轴和连杆)，形成杠杆结构，这也是本申请换挡机构最重要的特点之二。杠杆结构改变了软轴相对于向下设计换挡摇臂顶端的转动方向，使得软轴的伸长或缩短对传动轴的转动方向的影响与传统车辆保持一致。同时，本申请的换向杠杆、转动轴和连杆形成杠杆结构，有效保证了换挡力，保证了传动效率。
本申请的换挡机构实现了商用车操纵换向不更改原有档位顺序(即换挡球头上的档位排布顺序)，符合司机常规操作习惯，既满足上装需求，增加货箱上装的通用性，同时也没有破坏档位顺序，节省成本、标准化球头、兼顾驾驶习惯。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为现有技术提供的换挡结构的示意图；
图2为本申请实施例提供的换挡结构的示意图；
附图标记：1、软轴；2、换向杠杆；3、固定支架；4、转动轴；5、连杆；6、换挡摇臂；7、传动轴；8、货箱；100、变速箱。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图2所示，本申请公开了一种商用车的换挡机构的实施例，本申请的换挡机构设置于变数箱，换挡机构包含换挡摇臂6、传动轴7和软轴1。传动轴7和软轴1的设置位置不变，尽可能减少了换挡机构的结构改动，节省改造成本。
本申请的换挡机构的换挡摇臂6朝下设置，这也是本申请换挡机构最重要的特点之一。换挡摇臂6朝下设置，解决了换挡摇臂6顶端与标准化货箱发生干涉的技术问题。
换挡摇臂6的顶端套设在传动轴7上，换挡摇臂6的顶端与传动轴7同步转动。但是，传统换挡机构的设计方案，换挡摇臂6朝上，换挡摇臂6的底端与传动轴7同步转动；在软轴1伸长(受换挡球头和换挡杆控制)时，换挡摇臂6向后摆动，进而带动传动轴7顺时针(图2中的顺时针方向)转动。在将换挡摇臂6朝下设置之后，若软轴1直接连接于换挡摇臂6的底端，当软轴1伸长时，换挡摇臂6向后摆动，此时传动轴7会逆时针转动。因此若直接将换挡摇臂6朝下设置，会引发新的问题，即更改了原有档位顺序，需要重新对换挡球头的档位标记进行设计，且设计后的档位顺序，异于常规车辆，不符合司机的驾驶习惯。
为了解决引发的新的问题，实现换挡摇臂向下设计，同时还不改变换档机构的档位顺序，换挡机构引入新的结构，换挡机构还包含换向杠杆2、转动轴4和连杆5，转动轴4左右水平设置，转动轴4固定于变数箱的相关结构。本申请的前后左右方向与实车方向一致。换向杠杆2的中部可转动穿设于转动轴4，且换向杠杆2的转动平面垂直于转动轴4。具体地，换向杠杆2竖直设置，且在前后方向进行轻微摆动。软轴1的后端铰接于换向杠杆2的顶端，连杆5的两端分别铰接于换挡摇臂6的底端和换向杠杆2的底端。具体地，软轴1水平设置，换向杠杆2的底端铰接于连杆5的前端，连杆5的后端铰接于换挡摇臂6的底端。
本申请通过引入新的结构(换向杠杆2、转动轴4和连杆5)，形成杠杆结构，这也是本申请换挡机构最重要的特点之二。杠杆结构改变了软轴相对于向下设计换挡摇臂6顶端的转动方向，使得软轴1的伸长或缩短对传动轴7的转动方向的影响与传统车辆保持一致。具体地，换挡机构引入换向杠杆2、转动轴4和连杆5后，软轴1伸长，换向杠杆2顶端向后摆动，换向杠杆2底端向前摆动，换挡摇臂6底端向前摆动，传动轴7顺时针转动(见图2)。与图1中传统的技术方案，软轴1伸长时，传动轴7转动方向一致。同时，本申请的换向杠杆2、转动轴4和连杆5形成杠杆结构，有效保证了换挡力，保证了传动效率。
本申请的换挡机构包含固定支架3，固定支架3固定连接于变速箱结构，转动轴4可转动安装于固定支架3。固定支架3起着安全可靠的支撑作用。
在一个实施例中，固定支架3包含两个间隔平行设置的竖直板，换向杠杆2位于两个竖直板之间，转动轴4可转动设置在两个竖直板之间。
进一步地，转动轴4与竖直板的匹配面设置滚动轴承，进一步提高了转动轴4相对于固定支架3的转动性能，能够更好传递换挡力。
在一个实施例中，换向杠杆2的摆动范围位于商用车货箱8的安装位的前侧。本申请不仅解决了换挡摇臂6顶端与标准化货箱发生干涉的技术问题；同时新增结构同样避免了与货箱发生干涉。
在一个实施例中，换向杠杆2的顶端到转动轴4的长度等于换向杠杆2的底端到转动轴4的长度，即转动点上下两侧的长度为1:1，该比例能够有效传递换挡力。
在一个实施例中，自然状态的软轴1长度与连杆5长度的比值，等于换向杠杆2的底端到转动轴4的长度与换向杠杆2的顶端到转动轴4的长度的比值。该结构的长度比值能够有效传递换挡力，使得换挡力不大不小，恰好适中。
进一步地，换挡摇臂6的顶端与传动轴7通过键连接，便于安装拆卸。
本申请还公开了一种操纵装置的实施例，操纵装置用于操作换挡，操纵装置包含换挡球头、换挡杆和上述换挡机构。换挡球头顶面按照传统设计的习惯排布标记各个档位，不改变档位顺序。换挡球头设置在换挡杆的顶端；换挡杆通过换挡机构的软轴1连接并控制换向杠杆2的顶端前后摆动，进而通过连杆5换挡摇臂前后摆动，进而实现换挡。在本申请中，传动轴7顺时针转动或逆时针转动本申请后续的换挡原理与传统方案一致，不作详细介绍。
在一个实施例中，本申请的换挡机构包含固定支架3，固定支架3固定连接于变速箱结构，转动轴4可转动安装于固定支架3。固定支架3起着安全可靠的支撑作用。
在一个实施例中，固定支架3包含两个间隔平行设置的竖直板，换向杠杆2位于两个竖直板之间，转动轴4可转动设置在两个竖直板之间。进一步地，转动轴4与竖直板的匹配面设置滚动轴承，进一步提高了转动轴4相对于固定支架3的转动性能，能够更好传递换挡力。
在一个实施例中，换向杠杆2的摆动范围位于商用车货箱8的安装位的前侧。本申请不仅解决了换挡摇臂6顶端与标准化货箱发生干涉的技术问题；同时新增结构同样避免了与货箱发生干涉。
在一个实施例中，换向杠杆2的顶端到转动轴4的长度等于换向杠杆2的底端到转动轴4的长度，即转动点上下两侧的长度为1:1，该比例能够有效传递换挡力。
本申请的换挡机构主要适用于轻型卡车专用车、自卸车、载货车。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种商用车的换挡机构，其包含换挡摇臂(6)、传动轴(7)和软轴(1)，其特征在于：
所述换挡摇臂(6)朝下设置，其顶端套设在传动轴(7)上；所述换挡摇臂(6)的顶端与传动轴(7)同步转动；所述换挡机构还包含换向杠杆(2)、转动轴(4)和连杆(5)，所述转动轴(4)左右水平设置，所述换向杠杆(2)的中部可转动穿设于转动轴(4)，且换向杠杆(2)的转动平面垂直于转动轴(4)；所述软轴(1)的后端铰接于所述换向杠杆(2)的顶端；所述连杆(5)的两端分别铰接于换挡摇臂(6)的底端和换向杠杆(2)的底端。
2.如权利要求1所述的一种商用车的换挡机构，其特征在于：所述换挡机构包含固定支架(3)，所述固定支架(3)固定连接于变速箱结构，所述转动轴(4)可转动安装于固定支架(3)。
3.如权利要求2所述的一种商用车的换挡机构，其特征在于：所述固定支架(3)包含两个间隔平行设置的竖直板，所述换向杠杆(2)位于两个竖直板之间，所述转动轴(4)可转动设置在两个竖直板之间。
4.如权利要求3所述的一种商用车的换挡机构，其特征在于：所述转动轴(4)与竖直板的匹配面设置滚动轴承。
5.如权利要求1所述的一种商用车的换挡机构，其特征在于：所述换向杠杆(2)的摆动范围位于商用车货箱(8)的安装位的前侧。
6.如权利要求1所述的一种商用车的换挡机构，其特征在于：所述换向杠杆(2)的顶端到转动轴(4)的长度等于换向杠杆(2)的底端到转动轴(4)的长度。
7.如权利要求1所述的一种商用车的换挡机构，其特征在于：自然状态的软轴(1)长度与连杆(5)长度的比值，等于换向杠杆(2)的底端到转动轴(4)的长度与换向杠杆(2)的顶端到转动轴(4)的长度的比值。
8.如权利要求1所述的一种商用车的换挡机构，其特征在于：所述换挡摇臂(6)的顶端与传动轴(7)通过键连接。
9.一种操纵装置，其特征在于：所述操纵装置包含换挡球头、换挡杆和如权利要求1所述的换挡机构；所述换挡球头顶面排布标记各个档位，其设置在换挡杆的顶端；所述换挡杆通过换挡机构的软轴(1)连接并控制换向杠杆(2)的顶端前后摆动。
10.如权利要求9所述的一种操纵装置，其特征在于：所述换挡机构还包含固定支架(3)，所述转动轴(4)可转动安装于固定支架(3)；所述固定支架(3)包含两个间隔平行设置的竖直板，所述换向杠杆(2)位于两个竖直板之间，所述转动轴(4)可转动设置在两个竖直板之间；所述转动轴(4)与竖直板的匹配面设置滚动轴承。
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