CN220016051U - 一种液压驱动换挡装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压驱动换挡装置及汽车，涉及驱动换挡装置领域，包括：换挡塔壳体；换挡塔轴机构，换挡塔轴机构的中部活动设置于换挡塔壳体内，换挡塔轴机构的两端分别用于与液压驱动机构和变速器连接，换挡塔轴机构上开设有轴向限位槽；导向针，一端与换挡塔壳体连接，导向针与轴向限位槽相配合；该液压驱动换挡装置能够实现对手动变速器的自动换挡，可以使手动变速器的使用范围更加广泛，通过轴向限位槽和导向针能够使换挡塔轴机构具备档位互锁功能，提高车辆行驶的安全性。

Description

一种液压驱动换挡装置及汽车

技术领域

本实用新型属于驱动换挡装置领域，更具体地，涉及一种液压驱动换挡装置及汽车。

背景技术

自动变速器成本比手动变速器成本高很多，且效率不如手动变速器，能否设计一种新型换挡装置，可以实现手动变速器的自动换挡就比较有意义了。

舍弗勒的电换挡方案可以实现类似的目的，但是舍弗勒的换挡机构无法实现硬件上的档位互锁，只能通过软件来防止同时挂两个档位的情况发生。当软件出现故障，或者车辆在剧烈颠簸的行驶工况下，有可能使变速器同时挂上两个档位，导致车辆无法行驶。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种液压驱动换挡装置及汽车，该液压驱动换挡装置能够实现对手动变速器的自动换挡，可以使手动变速器的使用范围更加广泛，通过轴向限位槽和导向针能够使换挡塔轴机构具备档位互锁功能，提高车辆行驶的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种液压驱动换挡装置，包括：

换挡塔壳体；

换挡塔轴机构，所述换挡塔轴机构的中部活动设置于所述换挡塔壳体内，所述换挡塔轴机构的两端分别用于与液压驱动机构和变速器连接，所述换挡塔轴机构上开设有轴向限位槽；

导向针，一端与所述换挡塔壳体连接，所述导向针与所述轴向限位槽相配合。

可选地，所述换挡塔壳体上开设有中空腔体，所述中空腔体的两端与所述换挡塔壳体的外部连通，所述换挡塔轴机构包括：

换挡塔轴，所述换挡塔轴的中部活动设置于所述中空腔体内；

换挡拨头，与所述换挡塔轴的一端连接；

换挡套筒，与所述换挡塔轴的另一端连接，所述换挡套筒上设置有换挡拨指。

可选地，所述换挡拨头的一端开设有第一安装槽，所述第一安装槽的槽壁上开设有第一安装孔，所述换挡塔轴的一端开设有第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔通过弹性销连接。

可选地，所述换挡塔壳体的一端开设有第一容纳槽，所述第一容纳槽与所述中空腔体的一端连通，所述换挡拨头通过回位弹簧与所述第一容纳槽的底壁连接。

可选地，所述第一容纳槽的底壁上开设有第二容纳槽，所述第二容纳槽内设置有弹簧挡圈，所述弹簧挡圈与所述中空腔体之间设置有油封。

可选地，所述换挡套筒的一端开设有第二安装槽，所述换挡塔壳体的另一端设置于所述第二安装槽内，所述换挡塔轴的另一端与所述第二安装槽的底壁连接，所述轴向限位槽开设于所述换挡套筒的第一侧壁上。

可选地所述换挡塔壳体上设置有选档固定座，所述导向针的一端与所述选档固定座连接。

可选地，所述换挡塔壳体上还设置有换挡固定座，所述换挡固定座上设置有可压缩的钢珠，所述换挡套筒的第二侧壁上设置有周向限位槽，所述第一侧壁与所述第二侧壁互为垂直。

可选地，所述轴向限位槽呈王字型，所述周向限位槽包括三个沿周向等间距设置的半圆形凹槽，位于中间的所述半圆形凹槽与所述钢珠对应设置。

本实用新型还提供了一种汽车，包括上述的液压驱动换挡装置。

本实用新型提供了一种液压驱动换挡装置及汽车，其有益效果在于：

1、该换挡装置能够实现对手动变速器的自动换挡，可以使手动变速器的使用范围更加广泛；

2、该换挡装置的换挡套筒上开设有轴向限位槽，使该换挡装置具备档位互锁功能，提高车辆行驶的安全性；

3、该换挡装置的回位弹簧刚度设计成较大值，可以避免因换挡装置零件卡滞造成的换挡不回位，提高了换挡可靠性；

4、该换挡装置的结构简单，其零部件结构合理，易于加工和装配，并且还能继承手动变速器价格低和效率高的优势，具有较低的成本和较好的燃油经济性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种液压驱动换挡装置的结构内部剖视图。

图2示出了图1的侧面内部剖视图。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的一种液压驱动换挡装置的一端外部结构示意图。

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的换挡套筒的结构示意图。

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的换挡拨头的结构示意图。

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的一种液压驱动换挡装置的另一端外部结构示意图

图7示出了根据本实用新型的一个实施例的一种液压驱动换挡装置在液压驱动单元不提供外力时轴向限位槽中导向针的位置示意图。

附图标记说明：

1、换挡塔壳体；2、轴向限位槽；3、导向针；4、中空腔体；5、换挡塔轴；6、换挡拨头；7、换挡套筒；8、第一安装槽；9、第二安装孔；10、弹性销；11、第一容纳槽；12、回位弹簧；13、弹簧挡圈；14、油封；15、第二安装槽；16、第一侧壁；17、选档固定座；18、换挡固定座；19、钢珠；20、第二侧壁；21、周向限位槽；22、半圆形凹槽；23、衬套；24、自锁销。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供了一种液压驱动换挡装置，包括：

换挡塔壳体；

换挡塔轴机构，换挡塔轴机构的中部活动设置于换挡塔壳体内，换挡塔轴机构的两端分别用于与液压驱动机构和变速器连接，换挡塔轴机构上开设有轴向限位槽；

导向针，一端与换挡塔壳体连接，导向针与轴向限位槽相配合。

具体的，该换挡装置包括换挡塔壳体和换挡塔轴机构，在需要换挡的时候，换挡塔轴机构在换挡塔壳体内移动，从而通过液压驱动机构提供的动力带动变速器进行换挡，另外将导向针和轴向限位槽分别设置在换挡塔壳体上和换挡塔轴机构上，在换挡塔轴机构进行换挡的过程中通过导向针和轴向限位槽相互卡接，对换挡塔轴机构轴向移动位置进行限制，实现档位间的互锁，提高车辆行驶的安全性。

在一个实施例中，该换挡装置通过定位销和多颗螺栓固定在变速器壳体上。

可选地，换挡塔壳体上开设有中空腔体，中空腔体的两端与换挡塔壳体的外部连通，换挡塔轴机构包括：

换挡塔轴，换挡塔轴的中部活动设置于中空腔体内；

换挡拨头，与换挡塔轴的一端连接；

换挡套筒，与换挡塔轴的另一端连接，换挡套筒上设置有换挡拨指。

具体的，换挡塔壳体为中空腔体结构，换挡塔轴机构的中部贯穿于中空腔体内，换挡塔轴机构的两端分别暴露在换挡塔壳体的两端之外，换挡塔轴的一端通过换挡拨头与液压驱动机构，换挡塔轴的另一端安装有换挡套筒，换挡套筒上设置换挡拨指，通过换挡拨指波动变速器内部拨叉实现换挡；在换挡的过程中，换挡塔轴机构的两端能够自由伸缩移动，保证正常的选档需要。

在一个实施例中，换挡塔轴与中空腔体的侧壁之间设置有衬套。

可选地，换挡拨头的一端开设有第一安装槽，第一安装槽的槽壁上开设有第一安装孔，换挡塔轴的一端开设有第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔通过弹性销连接。

具体的，换挡拨头的一端扣在换挡塔轴的一端上，并通过内弹性销和外弹性销进行连接，这样换挡拨头能够通过液压驱动机构提供的动力，带动换挡塔轴沿换挡塔壳体的轴向和周向的运动，实现选档和换挡。

在一个实施例中，换挡塔轴与换挡套筒采用焊接方式进行连接。

可选地，换挡塔壳体的一端开设有第一容纳槽，第一容纳槽与中空腔体的一端连通，换挡拨头通过回位弹簧与第一容纳槽的底壁连接。

具体的，换挡塔轴在选档的过程中，换挡塔轴相对于换挡塔壳体做伸缩运动，为了降低该换挡装置的占用空间，在换挡塔壳体的一端开设了第一容纳槽，将换挡塔轴的一部分移动空间占用了换挡塔壳体的内部空间；由于液压驱动机构在轴向只具备单向推动换挡拨头的能力，需要设置回位弹簧实现换挡拨头反方向运动。

可选地，第一容纳槽的底壁上开设有第二容纳槽，第二容纳槽内设置有弹簧挡圈，弹簧挡圈与中空腔体之间设置有油封。

具体的，在第一容纳槽内保证密封性和连接稳定性，在底壁上开设了第二容纳槽，通过弹簧挡圈使回位弹簧安装更稳定，另外还设置了油封保证了中空腔体与第一容纳槽之间的密封性。

可选地，换挡套筒的一端开设有第二安装槽，换挡塔壳体的另一端设置于第二安装槽内，换挡塔轴的另一端与第二安装槽的底壁连接，轴向限位槽开设于换挡套筒的第一侧壁上。

具体的，换挡套筒套设在换挡塔轴的另一端，换挡套筒在靠近换挡拨头的一端开设有第二安装槽，这样换挡塔壳体的另一端能够被第二安装槽所包裹，并且轴向限位槽也设置在第二安装槽的第一侧壁上，在换挡塔轴沿换挡塔壳体的轴向进行移动时，换挡塔轴与换挡套筒同步运动，设置在换挡塔壳体上的导向针能够与轴向限位槽进行卡接限位，为换挡装置运动提供导向功能并实现档位间的互锁。

可选地，换挡塔壳体上设置有选档固定座，导向针的一端与选档固定座连接。

具体的，选档固定座设置在靠近第一侧壁上，导向针固定在选档固定座上，保证导向针能够与轴向限位槽能够实现卡接限位。

在一个实施例中，选档固定座与换挡塔壳体的另一端为一体成型结构，换挡固定座与换挡塔壳体之间形成一个缺口，由于换挡套筒的第二安装槽套设在换挡塔壳体的另一端的外周，第二安装槽的第一侧壁正好伸入至这个缺口中，导向针的两端分别与换挡固定座和换挡塔壳体实现固定连接，并且导向针设置的方向与换挡塔轴的移动方向互为垂直，在换挡塔轴带动换挡套筒进行移动时，换挡套筒上轴向限位槽与导向针的中部能够实现卡接限位，避免出现变速器同时挂上两个档位，导致车辆无法行驶。

可选地，换挡塔壳体上还设置有换挡固定座，换挡固定座上设置有可压缩的钢珠，换挡套筒的第二侧壁上设置有周向限位槽，第一侧壁与第二侧壁互为垂直。

具体的，换挡固定座与选档固定座在换挡塔壳体上处于同一端，换挡固定座上设置有自锁销，自锁销上有可压缩的钢球，钢球与第二安装槽上的周向限位槽实现限位配合，限制换挡塔轴的周向运动位置，实现在档位上的自锁功能；设置周向限位槽的第二侧壁与第一侧壁相互垂直，这样该换挡装置能够实现档位间互锁和档位自锁，两个锁止效果相互不受影响。

可选地，轴向限位槽呈王字型，周向限位槽包括三个沿周向等间距设置的半圆形凹槽，位于中间的半圆形凹槽与钢珠对应设置。

具体的，轴向限位槽呈王字型，轴向限位槽中的贯通长槽与换挡塔壳体的轴向方向一致，轴向限位槽中的六个短槽分别为1挡、2挡、3挡、4挡、5挡和6挡；在王字型轴向限位槽的一端再设置一个L型分支槽，L型分支槽与贯通长槽连通，并且L型分支槽的一部分与短槽相互平行，分支槽为R挡，这样在换挡塔轴带动换挡拨指波动变速器内部拨叉时，轴向限位槽根据换挡杆在档位上运动的轨迹进行槽型的设计，导向针与轴向限位槽进行配合达到档位互锁的功能；将周向限位槽设置成三个半圆形凹槽，当导向针处于王字型轴向限位槽的长槽时，钢珠嵌入位于中间的半圆形凹槽内，当导向针处于短槽时，换挡塔轴相对换挡塔壳体发生周向转动，换挡塔轴就带着周向限位槽发生同步转动，钢珠就会嵌入至周向限位槽上其中一侧的半圆形凹槽内，实现在档位自锁的功能。

本实用新型还提供了一种汽车，包括上述的液压驱动换挡装置。

实施例

如图1至图7所示，本实用新型提供了一种液压驱动换挡装置，包括：

换挡塔壳体1；

换挡塔轴机构，换挡塔轴机构的中部活动设置于换挡塔壳体1内，换挡塔轴机构的两端分别用于与液压驱动机构和变速器连接，换挡塔轴机构上开设有轴向限位槽2；

导向针3，一端与换挡塔壳体1连接，导向针3与轴向限位槽2相配合。

在本实施例中，换挡塔壳体1上开设有中空腔体4，中空腔体4的两端与换挡塔壳体1的外部连通，换挡塔轴机构包括：

换挡塔轴5，换挡塔轴5的中部活动设置于中空腔体4内；

换挡拨头6，与换挡塔轴5的一端连接；

换挡套筒7，与换挡塔轴5的另一端连接，换挡套筒7上设置有换挡拨指。

在本实施例中，换挡拨头6的一端开设有第一安装槽8，第一安装槽8的槽壁上开设有第一安装孔，换挡塔轴5的一端开设有第二安装孔9，第一安装孔和第二安装孔9通过弹性销10连接。

在本实施例中，换挡塔壳体1的一端开设有第一容纳槽11，第一容纳槽11与中空腔体4的一端连通，换挡拨头6通过回位弹簧12与第一容纳槽11的底壁连接。

在本实施例中，第一容纳槽11的底壁上开设有第二容纳槽，第二容纳槽内设置有弹簧挡圈13，弹簧挡圈13与中空腔体4之间设置有油封14。

在本实施例中，换挡套筒7的一端开设有第二安装槽15，换挡塔壳体1的另一端设置于第二安装槽15内，换挡塔轴5的另一端与第二安装槽15的底壁连接，轴向限位槽2开设于换挡套筒7的第一侧壁16上。

在本实施例中，换挡塔壳体1上设置有选档固定座17，导向针3的一端与选档固定座17连接。

在本实施例中，换挡塔壳体1上还设置有换挡固定座18，换挡固定座18上设置有可压缩的钢珠19，换挡套筒7的第二侧壁20上设置有周向限位槽21，第一侧壁16与第二侧壁20互为垂直。

在本实施例中，轴向限位槽2呈王字型，周向限位槽21包括三个沿周向等间距设置的半圆形凹槽22，位于中间的半圆形凹槽22与钢珠19对应设置。

本实用新型还提供了一种汽车，包括上述的液压驱动换挡装置。

综上，该换挡装置由外接液压驱动单元将动力传递给换挡拨头6，换挡拨头6与换挡塔轴5通过弹性销10连接，换挡塔轴5与换挡套筒7焊接在一起，三者一起运动，当换挡拨头6轴向运动时，换挡套筒7随着轴向运动，从而实现选R挡、1/2挡、3/4挡和5/6挡之间的选档；选完挡后，换挡拨头6在外力的作用下顺时针(或逆时针)旋转，换挡套筒7随着顺时针(或逆时针)转动，从而实现换挡；当外接液压驱动单元不提供外力时，在回位弹簧12的作用下，换挡套筒7回到图7所示位置，其中黑点表示导向针3，导向针3在换挡过程中是不运动的。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种液压驱动换挡装置，其特征在于，包括：

换挡塔壳体；

换挡塔轴机构，所述换挡塔轴机构的中部活动设置于所述换挡塔壳体内，所述换挡塔轴机构的两端分别用于与液压驱动机构和变速器连接，所述换挡塔轴机构上开设有轴向限位槽；

导向针，一端与所述换挡塔壳体连接，所述导向针与所述轴向限位槽相配合。

2.根据权利要求1所述的液压驱动换挡装置，其特征在于，所述换挡塔壳体上开设有中空腔体，所述中空腔体的两端与所述换挡塔壳体的外部连通，所述换挡塔轴机构包括：

换挡塔轴，所述换挡塔轴的中部活动设置于所述中空腔体内；

换挡拨头，与所述换挡塔轴的一端连接；

换挡套筒，与所述换挡塔轴的另一端连接，所述换挡套筒上设置有换挡拨指。

3.根据权利要求2所述的液压驱动换挡装置，其特征在于，所述换挡拨头的一端开设有第一安装槽，所述第一安装槽的槽壁上开设有第一安装孔，所述换挡塔轴的一端开设有第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔通过弹性销连接。

4.根据权利要求3所述的液压驱动换挡装置，其特征在于，所述换挡塔壳体的一端开设有第一容纳槽，所述第一容纳槽与所述中空腔体的一端连通，所述换挡拨头通过回位弹簧与所述第一容纳槽的底壁连接。

5.根据权利要求4所述的液压驱动换挡装置，其特征在于，所述第一容纳槽的底壁上开设有第二容纳槽，所述第二容纳槽内设置有弹簧挡圈，所述弹簧挡圈与所述中空腔体之间设置有油封。

6.根据权利要求2所述的液压驱动换挡装置，其特征在于，所述换挡套筒的一端开设有第二安装槽，所述换挡塔壳体的另一端设置于所述第二安装槽内，所述换挡塔轴的另一端与所述第二安装槽的底壁连接，所述轴向限位槽开设于所述换挡套筒的第一侧壁上。

7.根据权利要求6所述的液压驱动换挡装置，其特征在于，所述换挡塔壳体上设置有选档固定座，所述导向针的一端与所述选档固定座连接。

8.根据权利要求7所述的液压驱动换挡装置，其特征在于，所述换挡塔壳体上还设置有换挡固定座，所述换挡固定座上设置有可压缩的钢珠，所述换挡套筒的第二侧壁上设置有周向限位槽，所述第一侧壁与所述第二侧壁互为垂直。

9.根据权利要求8所述的液压驱动换挡装置，其特征在于，所述轴向限位槽呈王字型，所述周向限位槽包括三个沿周向等间距设置的半圆形凹槽，位于中间的所述半圆形凹槽与所述钢珠对应设置。

10.一种汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的液压驱动换挡装置。