CN208041116U - 一种换挡连杆机构及换挡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换挡连杆机构，包括换挡连杆组件和用于连接换挡摇臂的球碗，换挡连杆组件包括连接件、换挡连杆、第一弹性件以及第二弹性件；连接件的一端与球碗连接，连接件的另一端设有第一通孔，连接件内设有空腔，换挡连杆的一端可移动地设于空腔内，换挡连杆的另一端穿过第一通孔；换挡连杆上设有限位部，第一弹性件套设在换挡连杆的一端上，且第一弹性件抵靠在限位部的一端上，第一弹性件支撑在空腔远离第一通孔的一端上；第二弹性件套设在换挡连杆的另一端上，且第二弹性件抵靠在限位部的另一端上，第二弹性件支撑在第一通孔上。本实用新型提供的换挡连杆机构能够有效地提高换挡连杆机构的缓冲减振效果，从而避免变速器受到损坏。

Description

一种换挡连杆机构及换挡装置

技术领域

本实用新型涉及汽车变速机构技术领域，尤其是涉及一种换挡连杆机构及换挡装置。

背景技术

目前，汽车变速机构的换挡操作，由执行器驱动换挡连杆机构，以操纵变速器上的换挡摇臂进行档位切换。由于换挡连杆的减振性能、缓冲行程的大小等因素都将影响到换挡摇臂的性能，最终影响到整车换挡的效果，因此换挡连杆机构对于变速机构的换挡可靠性和HVH性能至关重要。

图1是现有技术中汽车上使用的换挡连杆机构，换挡连杆机构包括连杆组件1′、减振橡胶2′以及与换挡摇臂连接的球碗3′，连杆组件1′与球碗3′刚性连接，而减振橡胶2′设于连杆组件1′和球碗3′之间，以通过减振橡胶2′对换挡摇臂起到缓冲减振的作用。

但是，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：减振橡胶由于其硬度及耐久性要求，可变形的位移及承载的力值有限，振动传递衰减小，无法对换挡摇臂起到足够的缓冲减振作用，导致换挡连杆机构的减振效果较差，且容易造成变速器损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种换挡连杆机构及换挡装置，以解决现有的换挡连杆机构减振效果不佳的技术问题，从而有效地提高所述换挡连杆机构的缓冲减振效果，进而避免变速器受到损坏。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种换挡连杆机构，包括换挡连杆组件和用于连接换挡摇臂的球碗，所述换挡连杆组件包括连接件、换挡连杆、第一弹性件以及第二弹性件；所述连接件的一端与所述球碗连接，所述连接件的另一端设有第一通孔，所述连接件内设有空腔，所述换挡连杆的一端可移动地设于所述空腔内，所述换挡连杆的另一端穿过所述第一通孔；

所述换挡连杆上设有限位部，所述第一弹性件套设在所述换挡连杆的一端上，且所述第一弹性件的一端抵靠在所述限位部的一端上，所述第一弹性件的另一端支撑在所述空腔远离所述第一通孔的一端上；所述第二弹性件套设在所述换挡连杆的另一端上，且所述第二弹性件的一端抵靠在所述限位部的另一端上，所述第二弹性件的另一端支撑在所述第一通孔上。

作为优选方案，所述连接件包括内锁套以及套设在所述内锁套上的外锁套，所述内锁套的内腔和所述外锁套的内腔形成所述空腔；所述第一通孔设于所述外锁套的一端上，所述内锁套远离所述第一通孔的一端连接在所述球碗上；所述换挡连杆的一端可移动地设于所述内锁套的内腔中，所述第一弹性件的另一端支撑在所述内锁套的内侧壁上。

作为优选方案，所述外锁套上设有沿其周向延伸的弹性锁扣，所述内锁套的外侧壁上设有沿其轴向延伸的第一限位凹槽和第二限位凹槽，且所述第一限位凹槽与所述第二限位凹槽沿所述内锁套的周向间隔设置；在所述内锁套插入所述外锁套内时，所述弹性锁扣扣接在所述第一限位凹槽内；在所述外锁套相对所述内锁套旋转至锁紧位置时，所述弹性锁扣脱离所述第一限位凹槽并最终扣接在所述第二限位凹槽内。

作为优选方案，所述第一限位凹槽远离所述球碗的一端设有轴向限位部。

作为优选方案，所述外锁套上设有沿其周向延伸设置的第三通孔，所述弹性锁扣的一端连接在所述第三通孔的孔壁上，所述弹性锁扣的另一端上设有凸起部，且所述凸起部朝向所述内锁套的内腔设置；

在所述内锁套插入所述外锁套内时，所述凸起部扣接在所述第一限位凹槽内；在所述外锁套相对所述内锁套旋转至锁紧位置时，所述凸起部脱离所述第一限位凹槽并最终扣接在所述第二限位凹槽内。

作为优选方案，所述外锁套的外侧壁上设有沿其轴向延伸的内螺纹，所述内锁套的外侧壁上设有与所述内螺纹配合的外螺纹；在所述外锁套相对所述内锁套旋转至锁紧位置时，所述外螺纹与所述内螺纹啮合。

作为优选方案，所述换挡连杆组件还包括锁止销，所述锁止销包括锁止销本体以及连接在所述锁止销本体上的锁止部，所述锁止销本体连接在所述限位部上；

所述内锁套上设有贯穿其内外侧壁的第一调节槽，所述外锁套上设有贯穿其内外侧壁的第二调节槽，所述锁止部的自由端穿过所述第一调节槽和第二调节槽。

作为优选方案，所述限位部上设有第一安装孔，所述锁止销本体与所述第一安装孔过盈配合。

作为优选方案，所述第一调节槽沿所述内锁套的轴向延伸设置；所述第二调节槽包括相互连通的第一子调节槽和第二子调节槽，所述第一子调节槽沿所述外锁套的轴向延伸设置，所述第二子调节槽沿所述外锁套的周向延伸设置；在所述外锁套相对所述内锁套旋转至锁紧位置时，所述锁止部的自由端从所述第二子调节槽移动至所述第一子调节槽内。

为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供一种换挡装置，包括执行器、换挡摇臂以及上述的换挡连杆机构，所述执行器的驱动端连接在所述换挡连杆穿过并伸出所述第一通孔的一端上，所述换挡摇臂可转动地连接在所述球碗上。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：通过将所述第一弹性件和所述第二弹性件套设在所述换挡连杆上，在换挡冲击载荷传递到所述换挡连杆上时，利用所述第一弹性件和所述第二弹性件的弹性作用和平衡原理，使分别位于所述限位部两端的所述第一弹性件和所述第二弹性件能够对所述换挡连杆起到减振缓冲作用，从而无需使用减振橡胶即可实现所述换挡连杆在所述连接件内的减振缓冲功能；

同时，所述第一弹性件和所述第二弹性件位于所述限位部的两端，不仅能够对所述换挡连杆起到平衡作用，使得所述换挡连杆的一端在所述空腔内往返运动，而且由于所述换挡连杆能够在所述空腔内往返运动，相比于减振橡胶，所述第一弹性件和所述第二弹性件的缓冲行程更大，从而对换挡摇臂起到足够的缓冲减振作用，进而有效地提高所述换挡连杆机构的缓冲减振效果；

此外，所述第一弹性件和所述第二弹性件均具有弹性特性，且分别位于所述限位部两端，从而能够对所述换挡连杆起到平衡作用，因此相比于现有技术中换挡连杆是固定在连接件内，本实用新型能够释放所述换挡连杆在所述连接件内的轴向自由度，使得所述换挡连杆在所述空腔内移动得以实现，从而使得所述换挡连杆机构具有消除内应力的能力，在汽车换挡操作时实现缓冲减振效果；

最后，由于所述换挡连杆能够在所述空腔内移动，使得所述换挡连杆机构的长度可调，当所述换挡连杆机构应用于汽车变速机构中时，可调长度的所述换挡连杆机构不仅便于安装在标准不同的变速器与执行器之间，而且在换挡操作时，所述换挡连杆机构能够将执行器传递到变速器的振动降低到最小值，达到最大的振动传递衰减值，从而有效地提高所述换挡连杆机构的缓冲减振效果，进而避免变速器受到损坏。

附图说明

图1是现有技术中的换挡连杆机构的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的换挡连杆机构的结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例的换挡连杆机构一个角度的剖面示意图；

图4是本实用新型的一个实施例的换挡连杆机构另一个角度的剖面示意图；

图5是本实用新型的一个实施例的换挡连杆机构的爆炸图；

图6是本实用新型的一个实施例的外锁套的结构示意图；

图7是本实用新型的一个实施例的内锁套的结构示意图；

图8是图7中A处的局部放大图；

图9是本实用新型的一个实施例的换挡装置的原理图；

图10是本实用新型的一个实施例的换挡装置的结构示意图；

图11是变速器摇臂载荷-位移关系示意图。

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1′、连杆组件；2′、减振橡胶；3′、球碗；

1、连接件；11、内锁套；111、第一限位凹槽；112、第二限位凹槽113、轴向限位部；114、第一调节槽；115、外螺纹；116、阶梯孔；12、外锁套；121、第一通孔；122、弹性锁扣；1221、凸起部；123、第三通孔；124、第二调节槽；1241、第一子调节槽；1242、第二子调节槽；125、防滑筋；126、内螺纹；

2、换挡连杆；21、限位部；211、第一安装孔；

3、球碗；31、球碗槽；32、摇臂球碗；33、缓冲垫；34、球碗盖；

4、第一弹性件；5、第二弹性件；6、锁止销；61、锁止部；7、执行器；71、防尘罩；8、变速器；81、换挡摇臂。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图2至图5，本实用新型优选实施例提供的一种换挡连杆机构，其包括换挡连杆组件和用于连接换挡摇臂的球碗3，所述换挡连杆组件包括连接件1、换挡连杆2、第一弹性件4以及第二弹性件5；所述连接件1的一端与所述球碗3连接，所述连接件1的另一端设有第一通孔121，所述连接件1内设有空腔，所述换挡连杆2的一端可移动地设于所述空腔内，所述换挡连杆2的另一端穿过所述第一通孔121；

所述换挡连杆2上设有限位部21，所述第一弹性件4套设在所述换挡连杆2的一端上，且所述第一弹性件4的一端抵靠在所述限位部21的一端上，所述第一弹性件4的另一端支撑在所述空腔远离所述第一通孔121的一端上；所述第二弹性件5套设在所述换挡连杆2的另一端上，且所述第二弹性件5的一端抵靠在所述限位部21的另一端上，所述第二弹性件5的另一端支撑在所述第一通孔121上。

在本实用新型实施例中，通过将所述第一弹性件4和所述第二弹性件5套设在所述换挡连杆2上，在换挡冲击载荷传递到所述换挡连杆2上时，利用所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的弹性作用和平衡原理，使分别位于所述限位部21两端的所述第一弹性件4和所述第二弹性件5能够对所述换挡连杆2起到减振缓冲作用，从而无需使用减振橡胶即可实现所述换挡连杆2在所述连接件1内的减振缓冲功能。

同时，所述第一弹性件4和所述第二弹性件5位于所述限位部21的两端，不仅能够对所述换挡连杆2起到平衡作用，使得所述换挡连杆2的一端在所述空腔内往返运动，而且由于所述换挡连杆2能够在所述空腔内往返运动，因此相比于减振橡胶，所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的缓冲行程更大，从而对换挡摇臂起到足够的缓冲减振作用，进而有效地提高所述换挡连杆机构的缓冲减振效果。

此外，所述第一弹性件4和所述第二弹性件5均具有弹性特性，且分别位于所述限位部21的两端，从而能够对所述换挡连杆2起到平衡作用，相比于现有技术中换挡连杆2是固定在连接件1内，本实用新型能够释放所述换挡连杆2在所述连接件1内的轴向自由度，使得所述换挡连杆2在所述空腔内移动得以实现，从而使得所述换挡连杆机构具有消除内应力的能力，在汽车换挡操作时实现缓冲减振效果。

最后，由于所述换挡连杆2能够在所述空腔内移动，使得所述换挡连杆机构的长度可调，当所述换挡连杆机构应用于汽车变速机构中时，可调长度的所述换挡连杆机构不仅便于安装在标准不同的变速器与执行器7之间，而且在换挡操作时，所述换挡连杆机构将执行器7传递到变速器的振动降低到最小值，达到最大的振动传递衰减值，从而有效地提高所述换挡连杆机构的缓冲减振效果，进而避免变速器受到损坏。

请参阅图3和图4，在本实用新型实施例中，较佳地，所述第二弹性件5的另一端支撑在所述第一通孔121上，且所述第二弹性件5的另一端应稍突出于所述第一通孔121，所述第二弹性件5与所述第一通孔121的孔壁紧固配合，所述第一通孔121对所述第二弹性件5起到定位作用，这样既可以通过旋转固定方式将所述第二弹性件5固定在所述第一通孔121内，也能够在所述换挡连杆2在所述空腔内往返运动时，使得所述第二弹性件5的另一端稳定固定在所述第一通孔121上，从而保证所述限位部21两端的所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的弹性参数不发生变化，进而提高了所述换挡连杆机构的可靠性和稳定性。

请继续参阅图2至图5，在本实用新型的优选实施例中，为了使结构合理化，所述第一弹性件4和所述第二弹性件5均采用压缩弹簧，且呈圆柱螺旋结构；实际应用中可根据使用情况，将所述第一弹性件4和所述第二弹性件5设置相同的参数特性，当然，也可以设置为不同的参数特性，主要取决于外部负载的情况，这里不做赘述。

请参阅图5至图7，在本实用新型实施例中，为了使结构合理化，所述连接件1包括内锁套11以及套设在所述内锁套11上的外锁套12，所述内锁套11的内腔和所述外锁套12的内腔形成所述空腔；所述第一通孔121设于所述外锁套12的一端上，所述内锁套11远离所述第一通孔121的一端连接在所述球碗3上；所述换挡连杆2的一端可移动地设于所述内锁套11的内腔中，所述第一弹性件4的另一端支撑在所述内锁套11的内侧壁上。

其中，所述空腔由所述内锁套11的内腔和所述外锁套12的内腔构成，从而为所述换挡连杆2在所述连接件1内提供了运动空间，进而释放了所述换挡连杆2在所述连接件1内的轴向自由度；由于所述第一弹性件4和所述第二弹性件5通过所述限位部21能够对所述换挡连杆2起到平衡作用，使得所述换挡连杆2在外力的作用下往返运动，从而使得所述换挡连杆机构在汽车换挡操作时具有消除内应力的能力，进而有效地实现缓冲减振效果。

此外，可以理解的，所述连接件1由所述内锁套11和所述外锁套12构成，不仅便于所述换挡连杆2装配在所述空腔内，而且两者之间易于组装，从而简化了所述连接件1的结构，并降低了所述换挡连杆机构的装配难度，同时便于维修拆卸和调整。

在本实用新型实施例中，优选的，所述内锁套11和所述外锁套12的材料均采用工程塑料，由于工程塑料具有良好的耐久性、耐腐蚀性、耐热性、机械性能，且具有较好的耐冲击性，将其作为所述内锁套11和所述外锁套12的材料，能够极大地增强所述换挡连杆机构的吸能缓冲效果。

请参阅图7，图7是本实用新型的一个实施例的内锁套的结构示意图。在本实施例中，为了提高整体结构的紧凑性，所述内锁套11为一面置空的空腔结构，且所述内锁套11呈圆筒状结构，所述外锁套12的内腔呈圆筒状结构，所述内锁套11的外壁与所述外锁套12的内壁形成柱塞配合。

所述外锁套12的内腔半径应大于所述内锁套11的半径，而所述内锁套11的半径应大于所述限位部21的半径，从而满足所述内锁套11和所述外锁套12的装配以及所述连接件1与所述换挡连杆2的装配条件。且较佳地，所述内锁套11的内腔、所述外锁套12的内腔、所述第一通孔121、所述换挡连杆2的中心线同轴设置，从而简化结构并提高所述连接件1的紧凑性，进而提高所述换挡连杆机构的整体紧凑性；同时，所述换挡连杆2与所述第一通孔121、所述内锁套11的内腔同心，有利于减少所述换挡连杆2在所述空腔内的摩擦阻力，从而提高所述换挡连杆机构的性能。

请参阅图5至图7，在本实用新型实施例中，应当说明的是，所述换挡连杆2的材料为金属，所述换挡连杆2呈圆杆状的阶梯轴结构，所述限位部21的半径应大于所述换挡连杆2的半径，以用于所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的限位。优选的，所述限位部21与所述内锁套11的内腔同心，从而有利于减少所述限位部21与所述内锁套11内壁之间的摩擦阻力；另外，当采用压缩弹簧作为所述第一弹性件4和所述第二弹性件5时，所述第一弹性件4、所述第二弹性件5的截面为圆形，所述限位部21的半径应大于所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的半径，从而避免所述第一弹性件4、所述第二弹性件5发生走位偏移，进而保证所述换挡连杆机构的正常工作。

请参阅图3和图4，在本实用新型实施例中，为了使结构合理化，所述内锁套11的内腔设有阶梯孔116，所述换挡连杆2的一端与所述阶梯孔116形成柱塞副，所述换挡连杆2的一端在所述阶梯孔116内做柱塞运动。

在本实施例中，所述第一弹性件4的另一端支撑在所述空腔远离所述第一通孔121的一端上，且所述第一弹性件4的另一端与所述阶梯孔116的孔壁紧密配合，从而保证所述限位部21两端的所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的弹性参数不发生变化，进而提高了所述换挡连杆机构的可靠性和稳定性。

请参阅图6和图7，在本实用新型实施例中，所述外锁套12上设有沿其周向延伸的弹性锁扣122，所述内锁套11的外侧壁上设有沿其轴向延伸的第一限位凹槽111和第二限位凹槽112，且所述第一限位凹槽111与所述第二限位凹槽112沿所述内锁套11的周向间隔设置；在所述内锁套11插入所述外锁套12内时，所述弹性锁扣122扣接在所述第一限位凹槽111内；在所述外锁套12相对所述内锁套11旋转至锁紧位置时，所述弹性锁扣122脱离所述第一限位凹槽111并最终扣接在所述第二限位凹槽112内。

由于所述弹性锁扣122具有弹性特性，所述弹性锁扣122能够与所述第一限位凹槽111与所述第二限位凹槽112灵活配合。具体的，所述装配所述内锁套11和所述外锁套12的过程如下：

首先，将所述内锁套11沿轴线方向插入所述外锁套12的内腔中，且所述第一限位凹槽111对准所述弹性锁扣122，以使所述弹性锁扣122滑入所述第一限位凹槽111内，从而进行预锁紧，同时限定所述内锁套11在所述外锁套12内进行旋转运动；

然后，将所述外锁套12相对所述内锁套11旋转一定角度至锁紧位置，所述弹性锁扣122受到所述内锁套11外侧壁的挤压作用，脱离所述第一限位凹槽111并最终扣接在所述第二限位凹槽112内，实现锁紧限位，从而确保装配成功。

同理，当需要维修拆卸时，将所述外锁套12相对所述内锁套11反向旋转一定角度，以使所述弹性锁扣122重新扣接在所述第一限位凹槽111内，然后将所述内锁套11从所述外锁套12的内腔中拔出，即可完成拆卸工作。

其中，所述弹性锁扣122、所述第一限位凹槽111、所述第二限位凹槽112配合所述外锁套12和所述内锁套11的相对旋转运动，限制了所述内锁套11在所述外锁套12内的旋转运动和旋转范围，从而解决了装配前后所述外锁套12和所述内锁套11之间旋转方向的相对运动和相对固定问题，进而极大地便于所述连接件1的装配和拆卸，且结构简单。

请参阅图7和图8，在本实用新型实施例中，为了使结构合理化，所述第一限位凹槽111远离所述球碗3的一端设有轴向限位部113。由于在装配所述内锁套11和所述外锁套12前，需要先将所述第一弹性件4和所述第二弹性件5内置于所述空腔内，在装配所述内锁套11和所述外锁套12时，所述内锁套11受到所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的弹性作用，所述内锁套11与所述外锁套12之间沿轴向方向便有一对作用力，虽然作用力力值不大，但却使二者之间一直处于分离趋势，因此所述轴向限位部113具有限制所述弹性锁扣122在所述第一限位凹槽111内轴向运动的功能，从而有利于提高装配效率。

请继续参阅图6，在本实用新型实施例中，优选的，所述外锁套12上设有沿其周向延伸的第三通孔123，所述弹性锁扣122的一端连接在所述第三通孔123的孔壁上，所述弹性锁扣122的另一端上设有凸起部1221，且所述凸起部1221朝向所述内锁套11的内腔设置；

在所述内锁套11插入所述外锁套12内时，所述凸起部1221扣接在所述第一限位凹槽111内；在所述外锁套12相对所述内锁套11旋转至锁紧位置时，所述凸起部1221脱离所述第一限位凹槽111并最终扣接在所述第二限位凹槽112内。

在本实施例中，所述第三通孔123和所述弹性锁扣122呈镂空结构，由于所述内锁套11和所述外锁套12的紧密配合，当所述弹性锁扣122受到挤压作用力时，所述第三通孔123为所述弹性锁扣122提供运动空间，从而有利于实现所述内锁套11装配到所述外锁套12内时的轴向定位和旋转方向定位功能。

另外，需要说明的是，在所述内锁套11和所述外锁套12的装配过程中，所述内锁套11受到所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的弹性作用，所述内锁套11与所述外锁套12之间沿轴向方向便有一对作用力，虽然作用力的力值不大，但却使二者之间一直处于分离趋势，所述凸起部1221抵靠在所述轴向限位部113上，所述轴向限位部113限制了所述弹性锁扣122在所述第一限位凹槽111内轴向运动，以使所述外锁套12和所述内锁套11不分离，从而便于装配，进而降低了装配难度和减少了工作时间。

可以理解的，若所述内锁套11和所述外锁套12均采用工程塑料作为材料，则可利用塑料模具成型工艺制成，同时，所述弹性锁扣122由工程塑料制成，这样不仅能够提高所述弹性锁扣122的弹性弹性，降低了加工成本，而且有效地保证了所述弹性锁扣122的可靠性，从而提高了所述换挡连杆2结构的可靠性和稳定性。

请参阅图6和图7，在本实用新型实施例中，所述外锁套12的外侧壁上设有沿其轴向延伸的内螺纹126，所述内锁套11的外侧壁上设有与所述内螺纹126配合的外螺纹115；在所述外锁套12相对所述内锁套11旋转至锁紧位置时，所述外螺纹115与所述内螺纹126啮合，从而限定了所述内锁套11与所述外锁套12之间的轴向运动。

在本实施例中，应当说明的是，所述外螺纹115、所述内螺纹126配合所述外锁套12与所述内锁套11的相对旋转运动，在装配时，先由所述内锁套11沿轴线方向插入所述外锁套12的内腔中，此时所述外锁套12和所述内锁套11不啮合，然后将所述外锁套12相对所述内锁套11旋转一定角度至锁紧位置，所述外螺纹115与所述内螺纹126进行啮合连接，从而简化了装配步骤，且易于操作。

在本实用新型实施例中，进一步的，当所述内螺纹126、所述外螺纹115结合所述弹性锁扣122、所述第一限位凹槽111、所述第二限位凹槽112时，所述连接件1的装配过程如下：

首先，将所述内锁套11沿轴线方向插入所述外锁套12的内腔中，且所述第一限位凹槽111对准所述弹性锁扣122，以使所述弹性锁扣122滑入所述第一限位凹槽111内，与此同时，所述外螺纹115与所述内螺纹126处于错开状态，所述外锁套12和所述内锁套11不啮合，实现所述内锁套11和所述外锁套12的预锁紧；

然后，将所述外锁套12相对所述内锁套11旋转一定角度至锁紧位置，所述弹性锁扣122受到所述内锁套11外侧壁的挤压作用，脱离所述第一限位凹槽111并最终扣接在所述第二限位凹槽112内，同时，所述外螺纹115与所述内螺纹126啮合，实现所述内锁套11和所述外锁套12的锁紧限位，从而完成装配，这样既通过所述内螺纹126和所述外螺纹115啮合锁止所述内锁套11在所述外锁套12内的轴向运动，又通过所述弹性锁扣122与所述第一限位凹槽111、所述第二限位凹槽112之间的扣接限制所述内锁套11在所述外锁套12内的旋转运动。

在本实施例中，应当说明的是，所述内螺纹126、所述外螺纹115的数量均为两个，同样的，所述弹性锁扣122、所述第三通孔123、所述第一限位凹槽111、所述第二限位凹槽112、所述轴向限位部113均为两个，优选的，两个所述内螺纹126在所述外锁套12内对称设置，两个所述外螺纹115在所述内锁套11上对称设置；两个所述弹性锁扣122、所述第三通孔123在所述外锁套12上对称设置，两个所述第一限位凹槽111、所述第二限位凹槽112、所述轴向限位部113在所述内锁套11上对称设置。

请参阅图5和图6，在本实用新型实施例中，为了使结构合理化，所述外锁套12的外侧壁上设有若干个沿其轴向延伸的防滑筋125。由于所述内锁套11和所述外锁套12的装配需要进行相对旋转运动，所述防滑筋125便于用户旋转所述外锁套12，且在后续维修或调整过程中，需要相反的旋转动作，当所述外锁套12设计为光滑圆筒状结构时，若没有所述防滑筋125，将加大装配或拆卸工作的困难程度。

请参阅图2至图5，在本实用新型实施例中，所述换挡连杆组件还包括锁止销6，所述锁止销6包括锁止销本体以及连接在所述锁止销本体上的锁止部61，所述锁止销本体连接在所述限位部21上；

所述内锁套11上设有贯穿其内外侧壁的第一调节槽114，所述外锁套12上设有贯穿其内外侧壁的第二调节槽124，所述锁止部61的自由端穿过所述第一调节槽114和第二调节槽124。

其中，所述锁止销6呈条状结构，当所述换挡连杆2在所述空腔内往返运动时，所述换挡连杆2带动所述锁止销6进行轴向运动，而由于所述锁止部61的自由端穿过所述第一调节槽114和第二调节槽124，所述第一调节槽114和所述第二调节槽124限制了所述锁止销6的轴向运动范围，从而限制了所述换挡连杆2在所述空腔内的运动范围。

请继续参阅图5，在本实用新型实施例中，优选的，所述限位部21上设有第一安装孔211，所述锁止销本体与所述第一安装孔211过盈配合。所述锁止销本体与所述第一安装孔211轴孔配合，示例性的，在所述锁止销本体的中间部位设置滚花花纹，从而增大了所述锁止销本体与所述第一安装孔211孔壁之间的摩擦阻力，进而使得所述第一安装孔211与所述锁止销本体紧密配合，保证了所述换挡连杆机构的稳定性和可靠性。

示例性的，所述锁止销6呈两端小、中间大的结构，且所述锁止销6采用金属材料，所述锁止销6的外表面设有滚花花纹，以确保所述换挡连杆2与所述锁止销6的紧固配合。

请参阅图5，在本实用新型实施例中，优选的，所述第一调节槽114沿所述内锁套11的轴向延伸设置；所述第二调节槽124包括相互连通的第一子调节槽1241和第二子调节槽1242，所述第一子调节槽1241沿所述外锁套12的轴向延伸设置，所述第二子调节槽1242沿所述外锁套12的周向延伸设置；在所述外锁套12相对所述内锁套11旋转至锁紧位置时，所述锁止部61的自由端从所述第二子调节槽1242移动至所述第一子调节槽1241内。

请参阅图5，在本实施例中，由于所述第二调节槽124呈“T”型结构，装配过程具体如下：

首先，将所述换挡连杆2的一端插入所述内锁套11的内腔中，所述换挡连杆2的另一端穿过所述第一通孔121并伸出；

第二步，将所述内锁套11沿轴线方向插入所述外锁套12的内腔中，且所述第一限位凹槽111对准所述弹性锁扣122，以使所述弹性锁扣122滑入所述第一限位凹槽111内，于此同时，所述外螺纹115与所述内螺纹126处于错开状态，所述外锁套12和所述内锁套11不啮合，实现所述内锁套11和所述外锁套12的预锁紧；

第三步，确定所述内锁套11插入所述外锁套12内的相对位置，将所述锁止销6依次通过所述第二调节槽124的所述第二子调节槽1242、所述第一调节槽114插入到所述第一安装孔211中；

第四步，将所述外锁套12相对所述内锁套11旋转一定角度至锁紧位置，所述弹性锁扣122受到所述内锁套11外侧壁的挤压作用，脱离所述第一限位凹槽111并最终扣接在所述第二限位凹槽112内，从而实现所述内锁套11在所述外锁套12内旋转方向的限位；

同时，所述外螺纹115与所述内螺纹126啮合，实现所述内锁套11和所述外锁套12的轴向固定；在旋转的过程中，所述锁止部61的自由端从所述第二子调节槽1242移动至所述第一子调节槽1241内，使得所述自由端能随着所述换挡连杆2在所述空腔内的轴向运动，在所述第一子调节槽1241、所述第一调节槽114内进行轴向运动；最后，完成装配。

在本实施例中，应当说明的是，所述第一调节槽114和所述第二调节槽124的数量均为两个，且两个所述第一调节槽114和所述第二调节槽124对称设置。另外，较佳地，所述锁止销6装配在所述连接件1内，为了确保所述锁止销6在所述第一调节槽114孔和所述第二调节槽124内运动，所述锁止销6的长度应大于所述第二调节槽124的内径与其槽壁厚度值之和，考虑到汽车换挡变速机构的整体性和紧凑性，所述锁止销6的长度还应小于所述防滑筋125在所述外锁套12的外径。

请继续参阅图5，在本实用新型实施例中，所述球碗3包括球碗槽31、摇臂球碗32、缓冲垫33以及球碗盖34，所述球碗槽31连接在所述第二锁止段上，所述球碗3容置于所述球碗槽31内，所述球碗盖34盖设于所述球碗槽31内，所述缓冲垫33设于所述摇臂球碗32和所述球碗盖34之间。所述球碗3用于与所述变速器8的换挡摇臂铰接，只是一种实现型式之一，在此不进行赘述。

请参阅图10，为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供一种换挡装置，包括执行器7、换挡摇臂81以及上述的换挡连杆机构，所述执行器7的驱动端连接在所述换挡连杆2穿过并伸出所述第一通孔121的一端上，所述换挡摇臂81可转动地连接在所述球碗3上。其中，所述执行器的驱动端上设有防尘罩71，所述防尘罩71起到防尘和密封润滑油脂的作用，以保护轴承。

请一并参阅图9至图11，图9本实用新型的一个实施例的换挡装置的原理图，图10是本实用新型的一个实施例的换挡装置的结构示意图，图11是变速器摇臂载荷-位移关系示意图。下面结合图9、图10和图11详细介绍本实用新型的所述换挡连杆机构应用于所述换挡装置的方式及原理：

在将所述换挡连杆机构应用于所述换挡装置前，需要所述换挡连杆机构进行预装配，过程如下：先将所述换挡连杆2的一端插入所述内锁套11的内腔中，所述换挡连杆2的另一端穿过所述第一通孔121并伸出；将所述内锁套11沿轴线方向插入所述外锁套12的内腔中，且所述第一限位凹槽111对准所述弹性锁扣122，以使所述弹性锁扣122滑入所述第一限位凹槽111内，于此同时，所述外螺纹115与所述内螺纹126处于错开状态，所述外锁套12和所述内锁套11不啮合，实现所述内锁套11和所述外锁套12的预锁紧；确定所述内锁套11插入所述外锁套12内的相对位置，将所述锁止销6依次通过所述第二调节槽124的所述第二子调节槽1242、所述第一调节槽114插入到所述第一安装孔211中；完成所述换挡连杆机构的预装配。

在所述换挡连杆机构按照上面所述的方式完成预装配后，将所述换挡连杆机构装配到汽车的换挡变速机构上，装配过程如下：

当所述换挡连杆机构装配到汽车的换挡变速机构上时，由于所述所述换挡连杆机构是装配到执行器7与变速器8之间，由于执行器7和变速器8的相对位置存在加工、制造累计公差，两个球铰点之间的距离需要覆盖在一定范围内，故此，所述外锁套12和所述内锁套11之间的长度为L3，所述换挡连杆机构暂时处于长度L3可调状态，其中，L3为所述换挡连杆机构早执行器7与变速器8之间的最大调节范围；

当执行器7和变速器8通过所述换挡连杆机构装配完成后，两个球铰点相对位置变成唯一，此时可以将所述外锁套12相对于所述内锁套11旋转，将所述外锁套12相对所述内锁套11旋转一定角度至锁紧位置，所述弹性锁扣122受到所述内锁套11外侧壁的挤压作用，脱离所述第一限位凹槽111并最终扣接在所述第二限位凹槽112内，实现所述内锁套11在所述外锁套12内旋转方向的限位；

同时，所述外螺纹115与所述内螺纹126啮合，所述外螺纹115和所述内螺纹126由非啮合状态变成啮合状态，从而实现所述内锁套11和所述外锁套12的轴向固定；在旋转的过程中，所述锁止部61的自由端从所述第二子调节槽1242移动至所述第一子调节槽1241内，使得所述自由端能随着所述换挡连杆2在所述空腔内的轴向运动，在所述第一子调节槽1241、所述第一调节槽114内进行轴向运动；

在这个过程中，如图9所示的原理图可知，所述外锁套12和所述内锁套11之间的距离L2发生变化时，由于所述换挡连杆2与所述外锁套12和所述内锁套11二者之间的位置关系是可沿轴向滑动和转动的，故此，对两个球铰点之间的空间角度是自由的，并且，由于所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的弹性作用，使得所述锁止销6一直处于所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的平衡位置，若所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的刚度一致，则所述锁止销6处于L2的一半位移处。

示例性的，请继续参阅图9，以两根压缩弹簧作为所述第一弹性件4和所述第二弹性件5，假设右侧球铰固定不变，通过外力给左侧球铰沿轴线向右方向施加载荷F驱动，当载荷F驱动能够克服两根弹簧合力之后，则所述换挡连杆2开始往右侧方向移动，载荷F驱动跟两根弹簧的综合刚度K及所述换挡连杆2移动位移s成正比；

当右侧球铰并不固定时，左侧球铰给出驱动载荷F驱动以后，右侧球铰点会随着左侧的运动而运动。如图10所示，由于所述变速器8端的球铰所在的换挡摇臂81是会旋转的，并且由P、R、N、D、S五个挡位位置，执行器7端球铰有一个电机驱动，工作时，电机驱动左侧球铰，球铰通过所述换挡连杆推动右侧球铰，从而使所述换挡摇臂81在P、R、N、D、S五个挡位之间实现档位切换。所述变速器8端的所述换挡摇臂81所需的驱动载荷-位移示意图如图11所示，所述换挡摇臂81在P、R、N、D、S各个挡位位置往左右都有一个限位力，也就是说，只要所述换挡摇臂81接近或离开挡位位置时，都有一个拉力或阻力使所述换挡摇臂81往最近的挡位位置去。

需要说明的是，由于生产制造及控制误差的原因，所述执行器7所输出的行程与所述换挡摇臂81从一个挡位换至另一个挡位位置所需的行程，有时往往存在一定的偏差。此时，若所述换挡连杆机构如图1所示的现有技术方案进行刚性连接，则两者的偏差必然使其中一端在每次换挡的过程中都存在内应力，并且产品的生命周期内都一直存在。如采用本实用新型所述的换挡连杆机构，则可通过所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的弹性特性来消除内应力。

另外，还有一种工况，当所述执行器7驱动所述换挡摇臂81到达第一个位置(P挡)或最后一个位置(S挡)时，如果所述执行器7因为速度太快或者故障快速或一直给所述换挡摇臂81施加载荷时，会通过所述换挡摇臂81对所述变速器8内部的机构产生载荷冲击，从而损坏所述变速器8，本实用新型的所述换挡连杆机构可以对此进行缓冲减振，实现对所述变速器8的保护功能。

在本实施例中，可以理解的，为了确保每一次换挡都能够到位，可以通过设计保证L1的限位长度，即所述锁止销6在所述第一调节槽114、所述第一子调节槽1241内运动范围，从而使得换挡动作全部落在图11所示的相邻挡位之间，则可保证每次换挡时都能换出挡位。

综上，本实用新型提供一种换挡连杆机构及换挡装置，所述换挡连杆机构包括换挡连杆组件和用于连接换挡摇臂81的球碗3，所述换挡连杆组件包括连接件1、换挡连杆2、第一弹性件4以及第二弹性件5；所述连接件1的一端与所述球碗3连接，所述连接件1的另一端设有第一通孔121，所述连接件1内设有空腔，所述换挡连杆2的一端可移动地设于所述空腔内，所述换挡连杆2的另一端穿过所述第一通孔121；所述换挡连杆2上设有限位部21，所述第一弹性件4套设在所述换挡连杆2的一端上，且所述第一弹性件4的一端抵靠在所述限位部21的一端上，所述第一弹性件4的另一端支撑在所述空腔远离所述第一通孔121的一端上；所述第二弹性件5套设在所述换挡连杆2的另一端上，且所述第二弹性件5的一端抵靠在所述限位部21的另一端上，所述第二弹性件5的另一端支撑在所述第一通孔121上。

本实用新型具有如下有益效果：

1、通过将所述第一弹性件4和所述第二弹性件5套设在所述换挡连杆2上，在换挡冲击载荷传递到所述换挡连杆2上时，利用所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的弹性作用和平衡原理，使分别位于所述限位部21两端的所述第一弹性件4和所述第二弹性件5能够对所述换挡连杆2起到有效地减振作用，从而无需使用减振橡胶即可实现所述换挡连杆2在所述连接件1内的减振缓冲功能；

2、所述第一弹性件4和所述第二弹性件5位于所述限位部21的两端，不仅能够对所述换挡连杆2起到平衡作用，使得所述换挡连杆2的一端在所述空腔内往返运动，而且由于所述换挡连杆2能够在所述空腔内往返运动，因此相比于减振橡胶，所述第一弹性件4和所述第二弹性件5的缓冲行程更大，从而对换挡摇臂81起到足够的缓冲减振作用，进而有效地提高所述换挡连杆机构的缓冲减振效果；

3、所述第一弹性件4和所述第二弹性件5均具有弹性特性，且分别位于所述限位部21的两端，从而能够对所述换挡连杆2起到平衡作用，因此相比于现有技术中换挡连杆2是固定在连接件1内，本实用新型能够释放所述换挡连杆2在所述连接件1内的轴向自由度，使得所述换挡连杆2在所述空腔内移动得以实现，从而使得所述换挡连杆机构在汽车换挡操作时具有消除内应力的能力和实现缓冲减振效果；

4、由于所述换挡连杆2能够在所述空腔内移动，使得所述换挡连杆机构的长度可调，当所述换挡连杆机构应用于汽车变速机构中时，可调长度的所述换挡连杆机构不仅便于安装在标准不同的换挡摇臂81与执行器7之间，而且在换挡操作时，所述换挡连杆机构将执行器7传递到变速器8的振动降低到最小值，达到最大的振动传递衰减值，从而有效地提高所述换挡连杆机构的缓冲减振效果，进而避免变速器8受到损坏；

5、所述弹性锁扣122、所述第一限位凹槽111、所述第二限位凹槽112配合所述外锁套12和所述内锁套11的相对旋转运动，限制了所述内锁套11在所述外锁套12内的旋转运动和旋转范围；

6、所述外螺纹115、所述内螺纹126配合所述外锁套12与所述内锁套11的相对旋转运动，限制了所述内锁套11在所述外锁套12内的轴向运动；所述第三通孔123和所述弹性锁扣122呈镂空结构，由于所述内锁套11和所述外锁套12的紧密配合，当所述弹性锁扣122受到挤压作用力时，所述第三通孔123为所述弹性锁扣122提供运动空间，从而实现所述弹性锁扣122在装配时的轴向定位和旋转方向定位；

7、所述外锁套12和所述内锁套11的相对旋转运动以及所述内螺纹126、所述外螺纹115配合所述弹性锁扣122、所述第一限位凹槽111、所述第二限位凹槽112，既能够实现所述内锁套11在所述外锁套12内的旋转运动和旋转范围，又能限制所述内锁套11在所述外锁套12内的轴向运动，从而解决了装配前后所述外锁套12和所述内锁套11之间的相对运动和相对固定问题，极大地便于所述连接件1的装配和拆卸，且结构简单。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种换挡连杆机构，其特征在于，包括换挡连杆组件和用于连接换挡摇臂的球碗，所述换挡连杆组件包括连接件、换挡连杆、第一弹性件以及第二弹性件；所述连接件的一端与所述球碗连接，所述连接件的另一端设有第一通孔，所述连接件内设有空腔，所述换挡连杆的一端可移动地设于所述空腔内，所述换挡连杆的另一端穿过所述第一通孔；

所述换挡连杆上设有限位部，所述第一弹性件套设在所述换挡连杆的一端上，且所述第一弹性件的一端抵靠在所述限位部的一端上，所述第一弹性件的另一端支撑在所述空腔远离所述第一通孔的一端上；所述第二弹性件套设在所述换挡连杆的另一端上，且所述第二弹性件的一端抵靠在所述限位部的另一端上，所述第二弹性件的另一端支撑在所述第一通孔上。

2.如权利要求1所述的换挡连杆机构，其特征在于，所述连接件包括内锁套以及套设在所述内锁套上的外锁套，所述内锁套的内腔和所述外锁套的内腔形成所述空腔；所述第一通孔设于所述外锁套的一端上，所述内锁套远离所述第一通孔的一端连接在所述球碗上；所述换挡连杆的一端可移动地设于所述内锁套的内腔中，所述第一弹性件的另一端支撑在所述内锁套的内侧壁上。

3.如权利要求2所述的换挡连杆机构，其特征在于，所述外锁套上设有沿其周向延伸的弹性锁扣，所述内锁套的外侧壁上设有沿其轴向延伸的第一限位凹槽和第二限位凹槽，且所述第一限位凹槽与所述第二限位凹槽沿所述内锁套的周向间隔设置；在所述内锁套插入所述外锁套内时，所述弹性锁扣扣接在所述第一限位凹槽内；在所述外锁套相对所述内锁套旋转至锁紧位置时，所述弹性锁扣脱离所述第一限位凹槽并最终扣接在所述第二限位凹槽内。

4.如权利要求3所述的换挡连杆机构，其特征在于，所述第一限位凹槽远离所述球碗的一端设有轴向限位部。

5.如权利要求3或4所述的换挡连杆机构，其特征在于，所述外锁套上设有沿其周向延伸设置的第三通孔，所述弹性锁扣的一端连接在所述第三通孔的孔壁上，所述弹性锁扣的另一端上设有凸起部，且所述凸起部朝向所述内锁套的内腔设置；

在所述内锁套插入所述外锁套内时，所述凸起部扣接在所述第一限位凹槽内；在所述外锁套相对所述内锁套旋转至锁紧位置时，所述凸起部脱离所述第一限位凹槽并最终扣接在所述第二限位凹槽内。

6.如权利要求2或3所述的换挡连杆机构，其特征在于，所述外锁套的外侧壁上设有沿其轴向延伸的内螺纹，所述内锁套的外侧壁上设有与所述内螺纹配合的外螺纹；在所述外锁套相对所述内锁套旋转至锁紧位置时，所述外螺纹与所述内螺纹啮合。

7.如权利要求2或3所述的换挡连杆机构，其特征在于，所述换挡连杆组件还包括锁止销，所述锁止销包括锁止销本体以及连接在所述锁止销本体上的锁止部，所述锁止销本体连接在所述限位部上；

所述内锁套上设有贯穿其内外侧壁的第一调节槽，所述外锁套上设有贯穿其内外侧壁的第二调节槽，所述锁止部的自由端穿过所述第一调节槽和第二调节槽。

8.如权利要求7所述的换挡连杆机构，其特征在于，所述限位部上设有第一安装孔，所述锁止销本体与所述第一安装孔过盈配合。

9.如权利要求7所述的换挡连杆机构，其特征在于，所述第一调节槽沿所述内锁套的轴向延伸设置；所述第二调节槽包括相互连通的第一子调节槽和第二子调节槽，所述第一子调节槽沿所述外锁套的轴向延伸设置，所述第二子调节槽沿所述外锁套的周向延伸设置；在所述外锁套相对所述内锁套旋转至锁紧位置时，所述锁止部的自由端从所述第二子调节槽移动至所述第一子调节槽内。

10.一种换挡装置，其特征在于，包括执行器、换挡摇臂以及如权利要求1-9任一项所述的换挡连杆机构，所述执行器的驱动端连接在所述换挡连杆穿过并伸出所述第一通孔的一端上，所述换挡摇臂可转动地连接在所述球碗上。