CN203835947U - 换挡器及其球头衬套 - Google Patents

Abstract

本实用新型首先公开了一种换挡器球头衬套，包括径向截面呈弧形的球头衬套本体，所述球头衬套本体包括球头内衬套和套装在所述球头内衬套外壁上并采用塑料弹性体制成的球头外衬套，所述球头内衬套的内周壁上设有用于与转动球配合的球形腔体，所述球头外衬套的外周壁上间隔地设有延其轴向方向延伸并向外凸出的弹性变形筋。本实用新型还公开了一种换挡器，包括支座体、换挡杆和如上所述的球头衬套，所述支座体上设有用于安装所述球头衬套的安装孔，所述换挡杆的一端设有与所述球形腔体配合的转动球，所述转动球转动配合安装在所述球形腔体内，所述球头衬套过盈配合安装在所述安装孔内。

Description

换挡器及其球头衬套

技术领域

本实用新型属于汽车换挡器技术领域，具体涉及一种球头衬套及采用该球头衬套的换挡器。

背景技术

随着汽车行业的飞速发展和人们对生活品质要求的越来越高，在时下的产品开发设计中，顾客满意度是决定该产品成功与否的重要指标。对于汽车产品而言，除外观、经济性、稳定性、动力性等主要性能以外，舒适性、操纵性无疑也是现今人们追求的高品质享受的重要指标。

汽车换挡器包括支座体1、换挡杆2和球头衬套3等零部件，换挡杆2的一端设有转动球4，球头衬套3内设有与转动球配合的球形腔体5，支座体1上设有用于固定安装球头衬套的安装孔6，安装孔6的一端设有用于安装连动轴7的安装槽8。如图1所示，为现有的一种球头衬套的结构示意图，该球头衬套3虽然在一定程度上能够满足换挡器的使用要求，但是还存在以下不足：

1、由于转动球4采用注塑的方式加工在换挡杆的一端，存在较大的加工误差，而支座体1以及球头衬套3均采用塑料一体成型，也存在一定的加工误差，这就导致转动球4与球形腔体5之间会存在较大的间隙，进而导致换挡杆2松动和换挡器的操纵性较差；若要消除该间隙，则需要利用精益工程来控制加工尺寸，导致加工成本的上升；另外，即使转动球4和球头衬套3之间的间隙在初始条件下能够满足设计要求，但当换挡器长时间使用过后，转动球4和球头衬套3之间存在磨损，也会使得转动球4与球形腔体5之间的间隙增大，影响换挡器的操纵性和使用寿命；

2、该球头衬套3的侧壁上延其轴向方向开设有一个用于让位连动轴7的让位槽9，这就导致其在该让位孔9处的结构强度不足，容易折断，球头衬套折断后不仅需要维修更换，而且会给汽车驾驶带来潜在的安全风险。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种球头衬套及采用该球头衬套的换挡器，该球头衬套能够自动补偿转动球与球形腔体之间的间隙，进而提高换挡器的舒适性和操纵性。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型首先提出了一种换挡器球头衬套，包括径向截面呈弧形的球头衬套本体，所述球头衬套本体包括球头内衬套和套装在所述球头内衬套外壁上并采用塑料弹性体制成的球头外衬套，所述球头内衬套的内周壁上设有用于与转动球配合的球形腔体，所述球头外衬套的外周壁上间隔地设有延其轴向方向延伸并向外凸出的弹性变形筋。

进一步，所述球头内衬套的外周壁上间隔地设有连接筋，所述球头外衬套固定粘接在所述球头内衬套的外周壁上。

进一步，所述球形腔体的内壁上设有用于存储润滑脂的润滑槽。

进一步，所述球头衬套本体的径向弧形截面的两端分别设有限位挡边。

进一步，所述球头内衬套采用聚甲醛制成，所述球头外衬套采用聚氨酯弹性体制成。

本实用新型还提出了一种换挡器，包括支座体、换挡杆和如上所述的球头衬套，所述支座体上设有用于安装所述球头衬套的安装孔，所述换挡杆的一端设有与所述球形腔体配合的转动球，所述转动球转动配合安装在所述球形腔体内，所述球头衬套过盈配合安装在所述安装孔内。

进一步，所述安装孔的一侧侧壁上设有用于安装连动轴的安装槽，所述限位挡边与所述安装槽限位配合。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的换挡器球，通过在球头衬套上设置球头内衬套和球头外衬套，球头内衬套的球形腔体与转动球滑动配合，具有自润滑和耐磨的性能；通过在球头外衬套的外周壁上设置弹性变形筋，使得本实用新型的球头衬套具有间隙补偿能力，其原理如下：

安装时，由于球头衬套本体的径向截面呈弧形，可以方便地将球头衬套过盈配合安装在支座体上，一方面能够保证转动球与球形腔体之间的间隙能够满足设计要求，而且能够使弹性变形筋被压迫弹性变形，被压迫的弹性变形筋堆积在相邻两个弹性变形筋之间；

使用过程中，由于转动球与球头内衬套之间存在一定的磨损，当转动球与球形腔体之间存在间隙时，由于球头外衬套的弹性变形筋具有恢复自由状态的弹力，被压迫的弹性变形筋向外凸出，在支座体安装孔的限制作用下，使得球头内衬套的球形腔体缩小与转动球配合，补偿因磨损带来的间隙增大；

经过试验发现，通过采用本实用新型的球头衬套，能够有效减少球头衬套与转动球之间的润滑脂用量，节约成本；

综上，通过采用本实用新型的换挡器，能够自动补偿转动球与球形腔体之间的间隙，进而提高换挡器的舒适性和操纵性；通过试验测试得知，当采用现有的球头衬套时，转动球与球形腔体之间的间隙测量初始值为0.1mm，耐久试验后测得值为0.25~0.3mm；当采用本实用新型的球头衬套后，转动球与球形腔体之间的间隙测量初始值为0.1mm，耐久试验后测得值为0.15mm，大大优于现有的球头衬套；另外，由于本实用新型球头衬套的径向截面呈弧形，不存在被折断的风险，因此能够提高使用寿命和安全性能。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为现有的一种球头衬套的结构示意图；

图2为现有的球头衬套、支座体和转动球之间的配合结构示意图；

图3为本实用新型换挡器实施例的结构示意图；

图4为本实施例的球头衬套的径向截面的结构示意图；

图5为球头内衬套的结构示意图；

图6为球头衬套与支座体安装配合时的状态图；

图7为球头衬套与支座体在长时间使用后的状态图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图3所示，为本实用新型换挡器实施例的结构示意图。本实施例的换挡器，包括支座体1、换挡杆2和球头衬套3。支座体1上设有用于安装球头衬套3的安装孔6，换挡杆2的一端设有转动球4。本实施例的球头衬套3，包括径向截面呈弧形的球头衬套本体，球头衬套本体包括球头内衬套11和套装在球头内衬套11外壁上并采用塑料弹性体制成的球头外衬套12，球头内衬套11的内周壁上设有用于与转动球4配合的球形腔体5，球头外衬套12的外周壁上间隔地设有延其轴向方向延伸并向外凸出的弹性变形筋13。转动球4转动配合安装在球形腔体5内，球头衬套3过盈配合安装在安装孔6内。

优选的，球头内衬套11的外周壁上间隔地设有连接筋14，球头外衬套12固定粘接在球头内衬套11的外周壁上，通过设置连接筋14，可以加强球头内衬套11和球头外衬套12之间的连接强度。优选的，球形腔体5的内壁上设有用于存储润滑脂的润滑槽15。

进一步，球头衬套本体的径向弧形截面的两端分别设有限位挡边16，安装孔6的一侧侧壁上设有用于安装连动轴7的安装槽8，限位挡边16与安装槽8限位配合，可防止球头衬套3在安装孔6内转动。

进一步，球头内衬套11采用聚甲醛制成，其具有较好的硬度和耐磨性，同时其表面光滑，具有良好的耐油，耐过氧化物性能，能够保证与转动球4之间的转动配合性能。球头外衬套12采用聚氨酯弹性体制成，利用其弹性变形能力，能够有效补偿转动球4与球形腔体5之间的间隙。

本实施例的换挡器，通过在球头衬套3上设置球头内衬套11和球头外衬套12，球头内衬套11的球形腔体5与转动球4滑动配合，具有自润滑和耐磨的性能；通过在球头外衬套12的外周壁上设置弹性变形筋13，使得本实施例的球头衬套具有间隙补偿能力，其原理如下：

如图6所示，安装时，由于球头衬套本体的径向截面呈弧形，可以方便地将球头衬套3过盈配合安装在支座体1上，一方面能够保证转动球4与球形腔体5之间的间隙能够满足设计要求，而且能够使弹性变形筋13被压迫弹性变形，被压迫的弹性变形筋13堆积在相邻两个弹性变形筋13之间，具体表现为相邻两个弹性变形筋13之间具有一定的凸起结构13a；

如图7所示，使用过程中，由于转动球4与球头内衬套11之间存在一定的磨损，当转动球4与球形腔体5之间存在间隙时，由于球头外衬套12的弹性变形筋13具有恢复自由状态的弹力，被压迫的弹性变形筋13向外凸出，具体表现为相邻两个弹性变形筋13之间的凸起结构13a逐渐变小，在支座体1安装孔6的限制作用下，使得球头内衬套11的球形腔体5缩小与转动球4配合，补偿因磨损带来的间隙增大；

经过试验发现，通过采用本实施例的球头衬套3，能够有效减少球头衬3与转动球4之间的润滑脂用量，节约成本。

综上，通过采用本实施例的换挡器，能够自动补偿转动球4与球形腔体5之间的间隙，进而提高换挡器的舒适性和操纵性；通过试验测试得知，当采用现有的球头衬套时，转动球4与球形腔体5之间的间隙测量初始值为0.1mm，耐久试验后测得值为0.25~0.3mm；当采用本实施例的球头衬套后，转动球4与球形腔体5之间的间隙测量初始值为0.1mm，耐久试验后测得值为0.15mm，大大优于现有的球头衬套；另外，由于本实施例球头衬套的径向截面呈弧形，不存在被折断的风险，因此能够提高使用寿命和安全性能。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种换挡器球头衬套，其特征在于：包括径向截面呈弧形的球头衬套本体，所述球头衬套本体包括球头内衬套和套装在所述球头内衬套外壁上并采用塑料弹性体制成的球头外衬套，所述球头内衬套的内周壁上设有用于与转动球配合的球形腔体，所述球头外衬套的外周壁上间隔地设有延其轴向方向延伸并向外凸出的弹性变形筋。

2.根据权利要求1所述的换挡器球头衬套，其特征在于：所述球头内衬套的外周壁上间隔地设有连接筋，所述球头外衬套固定粘接在所述球头内衬套的外周壁上。

3.根据权利要求1所述的换挡器球头衬套，其特征在于：所述球形腔体的内壁上设有用于存储润滑脂的润滑槽。

4.根据权利要求1所述的换挡器球头衬套，其特征在于：所述球头衬套本体的径向弧形截面的两端分别设有限位挡边。

5.根据权利要求1-4任一项所述的换挡器球头衬套，其特征在于：所述球头内衬套采用聚甲醛制成，所述球头外衬套采用聚氨酯弹性体制成。

6.一种换挡器，其特征在于：包括支座体、换挡杆和如权利要求1-5任一项所述的球头衬套，所述支座体上设有用于安装所述球头衬套的安装孔，所述换挡杆的一端设有与所述球形腔体配合的转动球，所述转动球转动配合安装在所述球形腔体内，所述球头衬套过盈配合安装在所述安装孔内。

7.根据权利要求6所述的换挡器，其特征在于：所述安装孔的一侧侧壁上设有用于安装连动轴的安装槽，所述限位挡边与所述安装槽限位配合。