CN204852298U - 一种无人驾驶换挡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人驾驶换挡机构，属于汽车制造领域。所述换挡机构包括底座以及底座内的选挡装置、换挡装置以及离合机械腿，通过选挡装置和换挡装置对变速杆在两个维度上的操作完成换挡操作，同时在离合机械腿的传动下，实现与换挡操作配合的离合踏板的踩下和释放的动作，最终实现手动挡类型的无人驾驶汽车的换挡操作。相对于现有技术，该换挡机构适用于多种类型的无人驾驶汽车，并且不需要进行大量的改装步骤，从而降低了换挡装置的研发成本。

Description

一种无人驾驶换挡机构

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，特别涉及一种无人驾驶换挡机构。

背景技术

随着时代进步，无人驾驶汽车作为一种新型智能汽车，通过在车辆上安装有雷达装置和各种传感器，通过它们来检测路面状况、车辆位置等周围环境信息，并将这些信息进行分析处理，最后做出判断指导车辆进行加减速和转向，从而确保汽车能够稳定、安全的行驶。

换挡装置是无人驾驶汽车的最基本的机械结构之一，是实现无人驾驶汽车在动力性、稳定性、安全行驶最重要的部分。现有的无人驾驶汽车大部分是在有人驾驶汽车上进行无人化改进，尤其是在手动挡汽车上，需要将变速杆、离合踏板进行改装，以便实现自动操作。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在现有技术中，针对不同型号的车辆，需要设置单独的换挡装置，这样无疑会增加了换挡装置的研发成本。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种无人驾驶换挡机构，所述无人驾驶换挡机构，包括：

底座，在所述底座中固定有包含第一丝杠的选挡装置，在所述底座中设置有支撑板轨道，在所述支撑板轨道上设置有挂挡装置，所述挂挡装置与变速杆相连；

在所述底座的侧面，设置有离合机械腿，所述离合机械腿与离合踏板固定连接。

可选的，所述底座中固定有选挡装置，包括：

在所述底座中安装有选挡电机，所述第一丝杠的一端通过第一联轴器与所述选挡电机的转轴相连，所述第一丝杠的另一端安装在所述底座内侧面的轴承中；

在所述底座内，还固定有用于承载所述第一丝杠的第一丝杠支撑座。

可选的，所述在所述底座中设置有支撑板轨道，在所述支撑板轨道上设置有挂挡装置，包括：

在所述底座内，设置有与所述第一丝杠平行的支撑板轨道；

所述挂挡装置包括支撑板和L型导臂，在所述支撑板上表面固定有挂挡电机，第二丝杠的一端通过第二联轴器与所述挂挡电机的转轴相连，所述第二丝杠与L型导臂的一端相连，在所述支撑板的上表面，还固定有用于承载所述第二丝杠的第二丝杠支撑底座；

在所述支撑板的下表面，设置有滚轮以及与所述第一丝杠连接的第一丝杠螺母。

可选的，所述L型导臂，包括：

所述L型导臂的一端固定有第二丝杠螺母，所述L型导臂穿过所述底座侧面的槽口通过所述第二丝杠螺母与所述第二丝杠连接；

所述L型导臂的另一端设置有变速杆抓手，所述变速杆抓手与所述变速杆连接。

可选的，所述变速杆抓手与所述变速杆连接，包括：

所述变速杆抓手包括固定臂和活动臂，所述固定臂与所述活动臂的一端通过定位销钉铰接，所述活动臂的另一端通过紧固螺钉与所述变速杆抓手连接；

所述变速杆抓手通过所述固定臂和所述活动臂将所述变速杆进行锁定夹持。

可选的，所述在所述底座的侧面，设置有离合机械腿，所述离合机械腿与离合踏板固定连接，包括：

在所述底座的侧面，设置有离合机械腿滑槽，在所述离合机械腿滑槽上设置有离合机械腿，所述离合机械腿通过滚轴固定在所述离合机械腿滑槽上；

所述离合机械腿包括离合支撑板，在所述离合支撑板上设置有驱动电机，所述第三丝杠的一端通过第三联轴器与所述驱动电机的转轴相连，所述第三丝杠的另一端与固定在所述离合支撑板上的丝杠固定轴承相连；

在所述第三丝杠上设置有螺母滑块，踏板连杆的一端与所述螺母滑块铰接，所述踏板连杆的另一端与离合固定板铰接；

所述离合固定板通过螺栓与离合踏板固定连接。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

通过选挡装置和换挡装置对变速杆在两个维度上的操作完成换挡操作，同时在离合机械腿的传动下，实现与换挡操作配合的离合踏板的踩下和释放的动作，最终实现手动挡类型的无人驾驶汽车的换挡操作。相对于现有技术，该换挡机构适用于多种类型的无人驾驶汽车，并且不需要进行大量的改装步骤，从而降低了换挡装置的研发成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，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实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的一种无人驾驶换挡机构的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种无人驾驶换挡机构中选挡装置的结构示意图；

图3是本实用新型提供的一种无人驾驶换挡机构中换挡装置的结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种无人驾驶换挡机构中L型导臂的结构示意图；

图5是本实用新型提供的一种无人驾驶换挡机构的简化挡位示意图；

图6是本实用新型提供的一种无人驾驶换挡机构中变速杆抓手的结构示意图；

图7是本实用新型提供的一种无人驾驶换挡机构中离合机械腿的安装位置示意图；

图8是本实用新型提供的一种无人驾驶换挡机构中离合机械腿的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。

实施例一

本实用新型提供了一种无人驾驶换挡机构，所述无人驾驶换挡机构，包括：

底座1，在所述底座1中固定有包含第一丝杠21的选挡装置2，在所述底座1中设置有支撑板轨道3，在所述支撑板轨道3上设置有挂挡装置4，所述挂挡装置4与变速杆5相连；

在所述底座1的侧面，设置有离合机械腿6，所述离合机械腿6与离合踏板7固定连接。

在实施中，如图1所示，底座1为矩形框架结构，在底座1内部，设置有选挡装置2和换挡装置4，如图2所示，其中选挡装置2包含第一丝杠21，在底座1内设置有与第一丝杆平行的的支撑板轨道3，该支撑板轨道3用于挂挡装置4的滑动。在图1中可以看出，挂挡装置4与变速杆5相连。

在底座1的侧面，设置有离合机械腿6，从图1中可以看出，离合机械腿6固定在底座1的侧面上，而离合机械腿6还与离合踏板7连接。

为了解决手动挡类型的无人驾驶汽车的换挡问题，特此设计了一种无人驾驶换挡机构，换挡转置4一方面与变速杆相连，另一方面受制于选挡装置2在第一丝杠21的传动下进行移动。这样选挡装置2根据换挡指令，通过第一丝杠21带动换挡装置4在两个维度上进行移动，从而令换挡装置4带动变速杆5完成换挡操作，同时，离合机械腿6通过自身的机械传动，实现换挡前踩下离合踏板7、换挡后释放离合踏板7的操作，从而实现手动挡类型的无人驾驶汽车的换挡操作。

本实施例提供一种无人驾驶换挡机构，所述换挡机构包括底座以及底座内的选挡装置、换挡装置以及离合机械腿，通过选挡装置和换挡装置对变速杆在两个维度上的操作完成换挡操作，同时在离合机械腿的传动下，实现与换挡操作配合的离合踏板的踩下和释放的动作，最终实现手动挡类型的无人驾驶汽车的换挡操作。相对于现有技术，该换挡机构适用于多种类型的无人驾驶汽车，并且不需要进行大量的改装步骤，从而降低了换挡装置的研发成本。

可选的，所述底座中固定有选挡装置2，包括：

在所述底座1中安装有选挡电机22，所述第一丝杠21的一端通过第一联轴器23与所述选挡电机22的转轴相连，所述第一丝杠21的另一端安装在所述底座内侧面的轴承中；

在所述底座1内，还固定有用于承载所述第一丝杠21的第一丝杠支撑座24。

在实施中，如图2所示，在底座1的底面上固定有选挡电机22，该选挡电机22的转轴与第一联轴器23相连，而第一联轴器23则与第一丝杠21的一端相连，第一丝杠21的另一端则直接防止在底座1侧面与选挡电机22相对侧面内嵌的轴承中，从而保证在选挡电机22的带动下，第一丝杠21可以顺滑在进行转动。

为了保证第一丝杠21转动时的稳定性，在底座1平面上还设置有若干个第一丝杠支撑座24，图2中以两个为例进行展示。

通过选挡装置2，可以实现变速杆5在一个维度上的移动，进而配合下文中换挡装置4可以实现变速杆5在二维上的移动，最终实现移动变速杆完成换挡操作。

可选的，所述在所述底座1中设置有支撑板轨道3，在所述支撑板轨道3上设置有挂挡装置4，包括：

在所述底座1内，设置有与所述第一丝杠21平行的支撑板轨道3；

所述挂挡装置4包括支撑板41和L型导臂8，在所述支撑板41上表面固定有挂挡电机42，第二丝杠43的一端通过第二联轴器44与所述挂挡电机42的转轴相连，所述第二丝杠43与L型导臂8的一端相连，在所述支撑板41的上表面，还固定有用于承载所述第二丝杠43的第二丝杠支撑底座45；

在所述支撑板41的下表面，设置有滚轮46以及与所述第一丝杠21连接的第一丝杠螺母47。

在实施中，如图2所示，在底座1中设置有支撑板轨道3，这里的支撑板轨道3与第一丝杠21平行，用于当第一丝杠21旋转时，给予挂挡装置4稳定的滑动支撑。

在挂挡装置4中，具体包括支撑板41和L型导臂8。如图3所示，其中在支撑板41的上表面设置有挂挡电机42，第二丝杠43一端通过第二联轴器44与挂挡电机42的转轴相连，与换挡装置2类似的，在支撑板41上表面依然设置有与第一丝杠支撑底座24起相同作用的第二丝杠支撑底座45。

而在支撑板41的下表面的两端分别设置有一个滚轮46，这里的滚轮46用于减小支撑板41在底座1上滑动时的摩擦力，同时提高滑动稳定性。在两个滚轮46之间即支撑板41下表面的中部，则设置有第一丝杠螺母47。

这里的第一丝杠螺母47，顾名思义为与第一丝杠21相连的部件，通过该部件，可以使得支撑板41在第一丝杠21转动时，能够沿着第一丝杠21所处的直线方向进行移动，从而带动变速杆5在相同的维度上进行移动。

可选的，所述L型导臂8，包括：

所述L型导臂8的一端固定有第二丝杠螺母48，所述L型导臂8穿过所述底座1侧面的槽口11通过所述第二丝杠螺母48与所述第二丝杠43连接；

所述L型导臂8的另一端设置有变速杆抓手9，所述变速杆抓手9与所述变速杆5连接。

在实施中，如图4所示，L型导臂8的一端设置有第二丝杠螺母48，与前文中的第一丝杠螺母47作用相同，该第二丝杠螺母48用于当第二丝杠43在换挡电机42带动下转动时，使得L型导臂8在第二丝杠43所处直线的方向上进行移动。

而L型导臂8的另一端则设置有变速杆抓手9，该变速杆抓手9可以将变速杆5与L型导臂8固定连接，从而使得L型导臂8在进行移动时，带动变速杆5进行移动。

根据上文内容可知，第一丝杠21和第二丝杠43所处的直线相互垂直，这样当第一丝杠21和第二丝杠43分别转动时，能够在L型导臂8的带动下，使得变速杆5能够在两个维度上进行移动，根据图5所示的简化后的手动挡挡位示意图可知，变速杆5在两个维度上的移动已经可以满足在不同挡位之间进行切换的需求，因此可以确定在换挡转置2和挂挡装置4的辅助下，能够通过L型导臂8带动变速杆5进行移动从而完成换挡的操作。

可选的，所述变速杆抓手9与所述变速杆5连接，包括：

所述变速杆抓手9包括固定臂91和活动臂92，所述固定臂91与所述活动臂92的一端通过定位销钉93铰接，所述活动臂92的另一端通过紧固螺钉94与所述变速杆抓手9连接；

所述变速杆抓手9通过所述固定臂91和所述活动臂92将所述变速杆5进行锁定夹持。

在实施中，如图6所示，变速杆抓手9分为与固定臂91和活动臂92，活动臂92可以以定位销钉93为轴转动，并且通过紧固螺钉94固定在变速杆抓手9上。

从图6中可以看出，在固定臂91和活动臂92构成的空间内，可以套入变速杆5，在活动臂92通过固定螺钉94进行固定后，可以对其中的变速杆5起到锁定夹持的效果，进而可以带动变速杆在两个维度上进行移动，从而根据图5所示的简化图完成换挡操作。

可选的，所述在所述底座1的侧面，设置有离合机械腿6，所述离合机械腿6与离合踏板7固定连接，包括：

在所述底座1的侧面，设置有离合机械腿滑槽12，在所述离合机械腿滑槽12上设置有离合机械腿6，所述离合机械腿6通过滚轴固定在所述离合机械腿滑槽12上；

所述离合机械腿6包括离合支撑板61，在所述离合支撑板61上设置有驱动电机62，所述第三丝杠63的一端通过第三联轴器64与所述驱动电机62的转轴相连，所述第三丝杠63的另一端与固定在所述离合支撑板61上的丝杠固定轴承65相连；

在所述第三丝杠63上设置有螺母滑块66，踏板连杆67的一端与所述螺母滑块66铰接，所述踏板连杆67的另一端与离合固定板68铰接；

所述离合固定板68通过螺栓69与离合踏板7固定连接。

在实施中，如图7所示，在底座1侧面上设置有离合机械腿滑槽12，出于提高离合机械腿6滑动稳定性的考虑，此处的离合机械腿滑槽12分为两个，离合机械腿6通过滚轴固定在离合机械滑槽12上，并且通过沿离合机械腿滑槽12进行滑动的方式来配合不同车辆的变速杆5与离合踏板7的位置关系。

具体的，如图8所示，离合机械腿6包括离合支撑板61，在离合支撑板61的上表面上设置有驱动电机62，第三丝杠63的一端通过第三联轴器64与驱动电机62的转轴相连，并且第三丝杠63的另一端与固定在离合支撑板61上的丝杠固定轴承65相连。这样当驱动电机62转动时，通过丝杠固定轴承65，可以使得第三丝杠63能够顺畅的转动。

在第三丝杠63上，设置有螺母滑块66，与螺母滑块66相连的位踏板连杆67，从图8中可知，踏板连杆67的一端通过铰接的方式与螺母滑块66相连，踏板连杆67的另一端同样通过铰接的方式与离合固定板68相连。而离合固定板68则通过螺栓69与无人驾驶汽车上的离合踏板7相连。

根据上述结构可知，当驱动电机62转动时会带动第三丝杠63的转动，进而使得螺母滑块66会沿着第三丝杠63所处的直线进行移动，而踏板连杆67的传递作用，会进一步带动离合固定板68进行移动。由于无人驾驶汽车上的离合踏板7已经通过螺栓69与离合固定板68固定在一起，因此会带动离合踏板发生移动。这样就能够通过驱动电机62控制无人驾驶汽车上离合踏板7的踩下与释放，从而配合变速挡杆5的移动，完成手动挡类型无人驾驶汽车的换挡操作。

本实施例提供一种无人驾驶换挡机构，所述换挡机构包括底座以及底座内的选挡装置、换挡装置以及离合机械腿，通过选挡装置和换挡装置对变速杆在两个维度上的操作完成换挡操作，同时在离合机械腿的传动下，实现与换挡操作配合的离合踏板的踩下和释放的动作，最终实现手动挡类型的无人驾驶汽车的换挡操作。相对于现有技术，该换挡机构适用于多种类型的无人驾驶汽车，并且不需要进行大量的改装步骤，从而降低了换挡装置的研发成本。

需要说明的是：上述实施例提供的无人驾驶换挡机构进行挡位切换的实施例，仅作为该无人驾驶换挡机构中在实际应用中的说明，还可以根据实际需要而将上述无人驾驶换挡机构在其他应用场景中使用，其具体实现过程类似于上述实施例，这里不再赘述。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中得先后顺序。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无人驾驶换挡机构，其特征在于，所述无人驾驶换挡机构，包括：

底座，在所述底座中固定有包含第一丝杠的选挡装置，在所述底座中设置有支撑板轨道，在所述支撑板轨道上设置有挂挡装置，所述挂挡装置与变速杆相连；

在所述底座的侧面，设置有离合机械腿，所述离合机械腿与离合踏板固定连接。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶换挡机构，其特征在于，所述底座中固定有选挡装置，包括：

在所述底座中安装有选挡电机，所述第一丝杠的一端通过第一联轴器与所述选挡电机的转轴相连，所述第一丝杠的另一端安装在所述底座内侧面的轴承中；

在所述底座内，还固定有用于承载所述第一丝杠的第一丝杠支撑座。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶换挡机构，其特征在于，在所述底座中设置有支撑板轨道，在所述支撑板轨道上设置有挂挡装置，包括：

在所述底座内，设置有与所述第一丝杠平行的支撑板轨道；

所述挂挡装置包括支撑板和L型导臂，在所述支撑板上表面固定有挂挡电机，第二丝杠的一端通过第二联轴器与所述挂挡电机的转轴相连，所述第二丝杠与L型导臂的一端相连，在所述支撑板的上表面，还固定有用于承载所述第二丝杠的第二丝杠支撑底座；

在所述支撑板的下表面，设置有滚轮以及与所述第一丝杠连接的第一丝杠螺母。

4.根据权利要求3所述的无人驾驶换挡机构，其特征在于，所述L型导臂，包括：

所述L型导臂的一端固定有第二丝杠螺母，所述L型导臂穿过所述底座侧面的槽口通过所述第二丝杠螺母与所述第二丝杠连接；

所述L型导臂的另一端设置有变速杆抓手，所述变速杆抓手与所述变速杆连接。

5.根据权利要求4所述的无人驾驶换挡机构，其特征在于，所述变速杆抓手与所述变速杆连接，包括：

所述变速杆抓手包括固定臂和活动臂，所述固定臂与所述活动臂的一端通过定位销钉铰接，所述活动臂的另一端通过紧固螺钉与所述变速杆抓手连接；

所述变速杆抓手通过所述固定臂和所述活动臂将所述变速杆进行锁定夹持。

6.根据权利要求1所述的无人驾驶换挡机构，其特征在于，在所底座的侧面，设置有离合机械腿，所述离合机械腿与离合踏板固定连接，包括：

在所述底座的侧面，设置有离合机械腿滑槽，在所述离合机械腿滑槽上设置有离合机械腿，所述离合机械腿通过滚轴固定在所述离合机械腿滑槽上；

所述离合机械腿包括离合支撑板，在所述离合支撑板上设置有驱动电机和第三丝杠，所述第三丝杠的一端通过第三联轴器与所述驱动电机的转轴相连，所述第三丝杠的另一端与固定在所述离合支撑板上的丝杠固定轴承相连；

在所述第三丝杠上设置有螺母滑块，踏板连杆的一端与所述螺母滑块铰接，所述踏板连杆的另一端与离合固定板铰接；

所述离合固定板通过螺栓与离合踏板固定连接。