CN204493683U - 一种直排式换挡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直排式换挡机构，包括换挡杆、换挡摇臂、锁止电磁阀和座体，换挡杆和锁止电磁阀安装在座体内，换挡摇臂在座体内与座体枢转连接，换挡杆与换挡摇臂连接；换挡摇臂上设置有均与电磁阀的芯杆相适配的停车挡锁止孔和空挡锁止孔，停车挡锁止孔的设置位置使得芯杆在换挡杆被拨动至停车挡时与停车挡锁止孔相对；空挡锁止孔的设置位置使得芯杆在换挡杆被拨动至空挡时与空挡锁止孔相对。本实用新型的直排式换挡机构在驾驶员采用空挡怠速时，也可以保证行车安全，有效地提高了行车安全性。

Description

一种直排式换挡机构

技术领域

本实用新型涉及汽车自动变速器技术领域，尤其涉及一种匹配自动变速器的直排式换挡机构。

背景技术

直排式换挡机构即操纵界面为直排式的换挡机构，挡位布置顺次为停车挡(即P挡)、倒车挡(即R挡)、空挡(即N挡)、行车挡(即D挡)，手动加挡(即M+挡)和手动减挡(即M-挡)，前四个挡位是通过换挡杆拉动换挡拉锁，进而拉动换挡摇臂实现变速器的挡位变化，而M+挡和M-挡则是通过位置传感器实现变速器的挡位变化。直排式换挡机构相对阶梯式换挡机构具有换挡比较直接的优点，相对应地也存在易于出现换挡误操作的问题，如果驾驶员在换挡杆处于P挡时误将换挡杆拨动至其他挡位，将很可能引发交通事故，为此，直排式换挡机构均设置有停车挡锁止结构，该停车挡锁止结构会在换挡杆被拨动至停车挡时将换挡杆锁止在停车挡上，如果驾驶员希望将换挡杆从停车挡移出，必须先踩下制动踏板使停车挡锁止结构解锁，这就可以有效避免驾驶员将换挡杆从停车挡误拨动至其他挡位，而且也可以保证驾驶员将换挡杆从停车挡拨动至其他挡位时的安全性。

但根据驾驶员的驾驶习惯，对于直排式换挡机构而言，单单设置停车挡换挡机构是不足以保证驾驶安全的，因为驾驶员在例如是等红灯等需要控制车辆怠速的工况下，通常会将换挡杆拨动至空挡(即N挡)而不是停车挡来切断动力，此时，若驾驶员误将换挡杆拨动至与空挡相邻的倒车挡(即R挡)或者与空挡相邻的行车挡(即D挡)，将直接导致车辆向后或者向前移动，这在当前工况下极有可能引发危险。由此可见，现有直排式换挡机构仍然会因其具有容易出现换挡误操作的问题而存在使用风险。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是为了解决上述问题，提供一种使用更加安全的直排式换挡机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种直排式换挡机构，包括换挡杆、换挡摇臂、锁止电磁阀和座体，所述换挡杆和所述锁止电磁阀安装在所述座体内，所述换挡摇臂在所述座体内与所述座体枢转连接，所述换挡杆与所述换挡摇臂连接，以在所述换挡杆被拨动时带动所述换挡摇臂摆动；所述换挡摇臂上设置有均与所述电磁阀的芯杆相适配的停车挡锁止孔和空挡锁止孔，所述停车挡锁止孔的设置位置使得所述芯杆在所述换挡杆被拨动至停车挡时与所述停车挡锁止孔相对；所述空挡锁止孔的设置位置使得所述芯杆在所述换挡杆被拨动至空挡时与所述空挡锁止孔相对。

优选的是，所述停车挡锁止孔的与所述芯杆相配合的配合段呈锥形，所述配合段在所述芯杆伸入的初始位置处的直径最大。

更为优选的是，所述配合段在所述芯杆伸入的最终位置处的直径与所述芯杆的直径的差值小于或者等于2mm。

优选的是，所述空挡锁止孔的与所述芯杆相配合的配合段呈锥形，所述配合段在所述芯杆伸入的初始位置处的直径最大。

更为优选的是，所述配合段在所述芯杆伸入的最终位置处的直径与所述芯杆的直径的差值小于或者等于2mm。

优选的是，所述直排式换挡机构还包括信号发生器，所述信号发生器安装在所述座体内，所述换挡杆上设置有与所述信号发生器相匹配的触发器，所述触发器与所述信号发生器的相对位置关系使得所述触发器在所述换挡杆被拨动至停车挡时，引发所述信号发生器输出挡位信号。

更为优选的是，所述信号发生器为微动开关、接近开关或者光电传感器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的直排式换挡机构在换挡摇臂上设置有均可与锁止电磁阀的芯杆相适配的停车挡锁止孔和空挡锁止孔，这可实现使控制单元进行停车挡锁止操作和空挡锁止操作的目的，对此，驾驶员在操作换挡机构时就需要先完成使电磁阀的芯杆缩回的解锁操作，才能将换挡杆从停车挡移动至其他挡位，或者将换挡杆从空挡移动至其他挡位，因此，本实用新型的直排式换挡机构在驾驶员采用空挡怠速时，也可以保证行车安全，有效地提高了行车安全性。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的直排式换挡机构的一种实施结构；

图2示出了图1所示锁止电磁阀的结构；

图3示出了图1所示直排式换挡机构利用换挡摇臂实现停车挡锁止和空挡锁止的一种实施结构；

图4示出了图2所示换挡摇臂与图2所示锁止电磁阀实现停车挡锁止的结构；

图5示出了图1所示直排式换挡机构实现在换挡杆被拨动至停车挡时输出挡位信号的一种实施结构；

图6示出了图5所示换挡杆上的触发器的一种实施结构；

图7示出了图5所示信号发生器的一种实施结构。

附图标记说明：

1-换挡杆；       2-座体；

21-基座；        22-外壳；

3-电磁阀；       31-芯杆；

4-换挡摇臂；     41-停车挡锁止孔；

42-空挡锁止孔；  51-触发器；

52-信号发生器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本实用新型为了解决现有直排式换挡机构因容易出现换挡误操作而使车辆在空挡怠速工况下存在安全隐患的问题，提供一种经改进的直排式换挡机构。如图1至图4所示，本实用新型的直排式换挡机构包括换挡杆1、换挡摇臂4、锁止电磁阀3和座体2，为了便于组装换挡机构，该座体2可包括位于底部的基座21和与基座21配合安装在一起的外壳22，该直排式换挡机构的直排式操纵界面则设置在外壳22上，上述换挡杆1和锁止电磁阀3安装在座体2内，换挡杆1的手持端通过直排式操纵界面向外伸出，换挡摇臂4在座体2内与座体2枢转连接，该换挡杆2与换挡摇臂4例如通过换挡拉锁(图中未示出)连接，以在驾驶员拨动换挡杆2时可通过换挡杆2拉动换挡摇臂4摆动，进而实现自动变速器的挡位变化；该换挡摇臂4上设置有均与电磁阀3的芯杆31相适配的停车挡锁止孔41和空挡锁止孔42，停车挡锁止孔41的设置位置使得锁止电磁阀3的芯杆31在换挡杆1被拨动至停车挡时与停车挡锁止孔41相对，进而使控制单元可在检测到自动变速器处于停止挡时，通过控制锁止电磁阀3的通电状态，使芯杆31伸入停车挡锁止孔41中，实现停车挡锁止；而空挡锁止孔42的设置位置使得锁止电磁阀3的芯杆31在换挡杆1被拨动至空挡时与空挡锁止孔42相对，进而使控制单元可检测到自动变速器处于空挡时，通过控制锁止电磁阀3的通电状态，使芯杆31伸入空挡锁止孔42中，实现空挡锁止。

在本实用新型的直排式换挡机构的基础上可实现的空挡锁止控制例如为：

控制单元在检测到自动变速器处于空挡的时间超过例如是3秒至5秒的设定时间时，改变锁止电磁阀3的当前通电状态，即锁止电磁阀3的线圈连接在受控于控制单元的控制回路中，以使锁止电磁阀3的芯杆31向外伸出至空挡锁止孔42中，实现空挡锁止；这里，如果采用通电时芯杆31缩回的锁止电磁阀3，则要进行使锁止电磁阀3的线圈失电的控制；该线圈例如可以连接在控制单元的锁止控制端口与搭铁之间，形成上述控制回路，对此，控制单元通过改变经锁止控制端口输出的电压信号的电平状态控制锁止电磁阀3的状态；该线圈例如还可与MOS管串联连接在蓄电池正极与负极之间，形成上述控制回路，对此控制单元通过控制MOS管的导通与截止改变锁止电磁阀的状态。之后，控制单元在检测到制动踏板被完全踩下时，再次改变锁止电磁阀3的当前通电状态，使锁止电磁阀3的芯杆31向内缩回而从空挡锁止孔42中退出，实现空挡解锁，这就要求驾驶员在换挡杆1位于空挡时，需要先踩下制动踏板完成空挡解锁，才能将换挡杆1从空挡移动至其他挡位。

在本实用新型的直排式换挡机构的基础上可实现的停车挡锁止控制例如为：

控制单元在检测到自动变速器处于停车挡时，改变锁止电磁阀3的当前通电状态，以使锁止电磁阀3的芯杆31向外伸出至停车挡锁止孔41中，实现停车挡锁止；之后，控制单元在检测到制动踏板被完全踩下时，再次改变锁止电磁阀3的当前通电状态，以使锁止电磁阀3的芯杆31向内缩回而从停车挡锁止孔41中退出，实现停车挡解锁，这里，如果采用通电时芯杆31缩回的锁止电磁阀3，则要进行使锁止电磁阀3的线圈得电的控制，这就要求驾驶员在换挡杆1位于停车挡时，需要先踩下制动踏板完成停车挡解锁，才能将换挡杆1从停车挡移动至其他挡位。

由此可见，本实用新型的直排式换挡机构通过在换挡摇臂4上设置均可与锁止电磁阀3的芯杆31相适配的停车挡锁止孔41和空挡锁止孔42，实现了使控制单元进行停车挡锁止操作和空挡锁止操作的目的，因此，本实用新型的直排式换挡机构在驾驶员采用空挡怠速时，也可以保证行车安全，有效地提高了行车安全性。

对于停车挡锁止孔41，可使停车挡锁止孔41的与芯杆31相配合的配合段呈锥形，且配合段在芯杆31伸入的初始位置处的直径最大。这不仅可使芯杆31能够在换挡杆1存在所允许的位置偏差时准确地伸入停车挡锁止孔41中，还能通过锥形斜面的导向作用对换挡杆1的位置进行微调，以将换挡杆1锁止在对应停车挡的准确位置上。在此，该停车挡锁止孔41可根据需要设计为通孔或者盲孔，设计为通孔包括芯杆31能够穿过停车挡锁止孔的全部的情况，在该种情况下，该配合段即为整个停车挡锁止孔41，还包括芯杆31只能穿过停车挡锁止孔的一部分的情况，在该种情况下，该配合段即为停车挡锁止孔41的从其靠近锁止电磁阀3的一端至芯杆31伸入的最终位置之间的部分；设计为盲孔时，该配合段即为停车挡锁止孔41的从其靠近锁止电磁阀3的一端至芯杆31伸入的最终位置之间的部分，该部分通常为整个停车挡锁止孔41。在此基础上，为了提高锁止精度，该停车挡锁止孔41的配合段在芯杆31伸入的最终位置处(即停车挡锁止孔41的配合段的末端)的直径特别是与芯杆1的直径相当，即二者之间的差值小于或者等于2mm，特别是小于或者等于1mm；另外，为了防止芯杆31卡死而无法正常解锁及避免因芯杆31的插入造成对换挡摇臂4的磨损，二者之间的差值优选是大于0mm。

同理，可使空挡锁止孔42的与芯杆31相配合的配合段呈锥形，该配合段在芯杆31伸入的初始位置处的直径最大。这不仅可使芯杆31能够在换挡杆1存在所允许的位置偏差时准确地伸入空挡锁止孔42中，还能通过锥形斜面的导向作用对换挡杆1的位置进行微调，以将换挡杆1锁止在对应空挡的准确位置上。在此，对空挡锁止孔42的配合段的理解可以参照上述对于停车挡锁止孔41的配合段的说明。在此基础上，为了提高锁止精度，该空挡锁止孔42的配合段在芯杆31伸入的最终位置处(即空挡锁止孔42的配合段的末端)的直径与芯杆31的直径相当，即二者之间的差值小于或者等于2mm，特别是小于或者等于1mm；另外，为了防止芯杆31卡死而无法正常解锁及避免因芯杆31的插入造成对换挡摇臂4的磨损，二者之间的差值优选是大于0mm。

另外，现有直排式换挡机构不具有直接输出表示换挡杆1位于停车挡的挡位信号的功能，控制单元需要通过安装在拨叉上的位置传感器获取该挡位信号，这不便于车辆搭载一键启动系统，为此，如图5所示，本实用新型的直排式换挡机构还可包括信号发生器52，该信号发生器52安装在座体2内，换挡杆1上设置有与信号发生器52相匹配的触发器51，该触发器51与信号发生器52的相对位置关系使得触发器51在换挡杆1被拨动至停车挡时，引发信号发生器52输出挡位信号至所需的系统。该信号发生器52可以为如图7所示的微动开关，对应地该触发器51可以为如图6所示的作用块，该作用块通过在换挡杆1到达停车挡时驱使微动开关的动作簧片运动至临界点的方式，引发微动开关快速接通或者断开，进而输出挡位信号；该信号发生器也可为接近开关，对应地该触发器51同样可以为作用块，该作用块通过在换挡杆1到达停车挡时与接近开关的感应面之间的距离达到接近开关的动作距离的方式，引发接近开关接通或者断开，进而输出挡位信号；该信号发生器还可以为光电传感器，即包括相对设置的光发生器和光接收器，对应地该触发器51为挡光板，该挡光板通过在换挡杆1到达停车挡时置于光发生器和光接收器之间，进而阻止光接收器接收到光信号的方式，引发光电传感器输出挡位信号。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种直排式换挡机构，包括换挡杆、换挡摇臂、锁止电磁阀和座体，所述换挡杆和所述锁止电磁阀安装在所述座体内，所述换挡摇臂在所述座体内与所述座体枢转连接，所述换挡杆与所述换挡摇臂连接，以在所述换挡杆被拨动时带动所述换挡摇臂摆动；其特征在于，所述换挡摇臂上设置有均与所述电磁阀的芯杆相适配的停车挡锁止孔和空挡锁止孔，所述停车挡锁止孔的设置位置使得所述芯杆在所述换挡杆被拨动至停车挡时与所述停车挡锁止孔相对；所述空挡锁止孔的设置位置使得所述芯杆在所述换挡杆被拨动至空挡时与所述空挡锁止孔相对。

2.根据权利要求1所述的直排式换挡机构，其特征在于，所述停车挡锁止孔的与所述芯杆相配合的配合段呈锥形，所述配合段在所述芯杆伸入的初始位置处的直径最大。

3.根据权利要求2所述的直排式换挡机构，其特征在于，所述配合段在所述芯杆伸入的最终位置处的直径与所述芯杆的直径的差值小于或者等于2mm。

4.根据权利要求1所述的直排式换挡机构，其特征在于，所述空挡锁止孔的与所述芯杆相配合的配合段呈锥形，所述配合段在所述芯杆伸入的初始位置处的直径最大。

5.根据权利要求4所述的直排式换挡机构，其特征在于，所述配合段在所述芯杆伸入的最终位置处的直径与所述芯杆的直径的差值小于或者等于2mm。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的直排式换挡机构，其特征在于，所述直排式换挡机构还包括信号发生器，所述信号发生器安装在所述座体内，所述换挡杆上设置有与所述信号发生器相匹配的触发器，所述触发器与所述信号发生器的相对位置关系使得所述触发器在所述换挡杆被拨动至停车挡时，引发所述信号发生器输出挡位信号。

7.根据权利要求6所述的直排式换挡机构，其特征在于，所述信号发生器为微动开关、接近开关或者光电传感器。