防脱档跳档单杆选换挡硬操纵机构

摘要

本发明公开了一种防脱档跳档单杆选换挡硬操纵机构，包括操纵杆、操纵机构、转换机构、定位杆机构、左侧连杆机构、右侧连杆机构、固定在变速箱壳体上的定位杆支架，操纵机构用于将操纵杆的运动转化为连杆机构的运动；转换机构用于将操纵机构的运动转换为变速箱内部的选换挡位动作；连杆机构用于连接操纵机构和转换机构，并通过缓冲块总成减少变速箱动态选换挡时的二次冲击，减少车辆行驶过程中变速箱脱档的次数；定位杆机构和连杆机构配合，通过控制转换机构的运动实现变速箱内部的选换挡位动作；定位杆支架用于固定定位杆机构；本发明具有布置空间小，操纵系统自身调节适应性高的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车传统系统技术领域，具体地指一种防脱档跳档单杆选换挡硬操纵机构。

背景技术

目前，在手动变速器选换挡系统制造技术领域，有单杆硬操纵，双杆硬操纵，软轴等形式，而双杆硬操纵由于其机构复杂，成本过高，现已经逐渐的淡出历史。软轴操纵方式虽然布置简单，且现有车上用得越来越多，但其成本一直居高不下。而单杆硬操纵有其成本低廉的优势，但也存在着各种问题：

1.现有技术中的单杆操纵机构布置空间要求过高，同时软轴操纵机构和双杆硬操纵机构也存在布置空间要求过高的问题；

2.现有技术中的硬杆式选换挡系统自身调节适应性较差；

3.采用现有技术中的硬杆式选换挡系统，这种直操纵机构效率太高，系统刚度太大，隔振效果差，当行驶在路况较差或者颠簸路况的道路上时，将会放大变速箱动态选换挡时的二次冲击，从而出现选换挡手柄抖动严重甚至脱档的现象，如此降低选换挡的质量，导致客户的抱怨。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种防脱档跳档单杆选换挡硬操纵机构，该系统能够解决现有单杆选换挡硬操纵系统的布置空间问题和操纵系统自身调节适应性差的问题，同时还利用连杆总成中的缓冲块，大大减少车辆行驶过程中变速箱脱档的次数，提高了硬杆操纵系统的选换挡平顺性，从而提高驾驶员选换挡过程中的舒适性和可 靠性。

为实现此目的，本发明所设计的防脱档跳档单杆选换挡硬操纵机构，其特征在于：它包括操纵杆、操纵机构、转换机构、定位杆机构、左侧连杆机构、右侧连杆机构、固定在变速箱壳体上的定位杆支架；

其中，所述操纵机构包括换挡臂、万向节、固定轴承座、支架体、左侧选档臂、轴总成和右侧选档臂，支架体的底端两侧均安装有固定轴承座，所述万向节的前后连接位与换挡臂的底部前臂及底部后臂对应连接，所述换挡臂的底部前臂还固定有轴总成，所述轴总成的两侧均固定有球头，万向节的左连接位与左侧选档臂顶部后端连接，万向节的右连接位与右侧选档臂顶部后端连接，万向节左连接位的端部通过轴承设置在左侧的固定轴承座上，万向节右连接位的端部通过轴承设置在右侧的固定轴承座上，所述左侧选档臂和右侧选档臂顶部的前端均设有叉臂，所述轴总成两侧的球头设置在对应的叉臂中，所述换挡臂的顶部固定连接操纵杆；

所述转换机构包括旋转支架、连接螺栓、锁紧垫块和锁紧螺栓，旋转支架的左侧和右侧均设有连杆安装孔，旋转支架的中部通过连接螺栓连接锁紧垫块且可在连接螺栓上自由旋转，所述锁紧垫块通过锁紧螺栓能锁紧连接变速箱的输出端齿轮，左侧选档臂的底部通过左侧连杆机构连接旋转支架左侧的连杆安装孔，右侧选档臂的底部通过右侧连杆机构连接旋转支架右侧的连杆安装孔，转换机构的中部的后端设有定位杆安装孔；

所述定位杆机构包括第一定位杆球节总成、定位杆和第二定位杆球节总成，所述定位杆的两端分别螺纹连接第一定位杆球节总成和第二定位杆球节总成的球节杆，所述第一定位杆球节总成的定位杆万向节连接定位杆安装孔，第二定位杆球节总成的定位杆万向节连接定位杆支架。

所述左侧连杆机构包括第一缓冲块总成、第一调节杆和第一调 节杆球节总成，所述第一调节杆的一端与第一缓冲块总成的第一边缘径向装配孔螺纹连接，第一调节杆的另一端与第一调节杆球节总成的第一球节杆螺纹连接，所述第一缓冲块总成的第一中部轴向装配杆与左侧选档臂的底部固定连接，所述第一调节杆球节总成的连杆万向节连接旋转支架左侧的连杆安装孔。

所述右侧连杆机构包括第二缓冲块总成、第二调节杆和第二调节杆球节总成，所述第二调节杆的一端与第二缓冲块总成的第二边缘径向装配孔螺纹连接，第二调节杆的另一端与第二调节杆球节总成的第二球节杆螺纹连接，所述第二缓冲块总成的第二中部轴向装配杆与右侧选档臂的底部固定连接，第二调节杆球节总成的连杆万向节连接旋转支架右侧的连杆安装孔。

所述转换机构的中部的后端设有纵向并排布置的多个定位杆安装孔。

所述旋转支架与锁紧垫块之间设有中间垫块，所述连接螺栓从中间垫块中部穿过。

所述定位杆支架包括竖直支架、一端与竖直支架底部连接的水平支架，所述竖直支架与水平支架之间连接有加强支架，所述竖直支架的顶部连接第二定位杆球节总成的定位杆万向节，所述水平支架的另一端用于固定连接变速箱壳体。

所述第一缓冲块总成包括第一缓冲橡胶圆环、连接在第一缓冲橡胶圆环内圈两端的第一缓冲橡条、设在第一缓冲橡条中部的第一中部轴向装配杆、设在第一缓冲橡胶圆环外圈的第一边缘径向装配孔，所述第一边缘径向装配孔与第一中部轴向装配杆垂直。

所述第二缓冲块总成包括第二缓冲橡胶圆环、连接在第二缓冲橡胶圆环内圈两端的第二缓冲橡条、设在第二缓冲橡条中部的第二中部轴向装配杆、设在第二缓冲橡胶圆环外圈的第二边缘径向装配孔，所述第二边缘径向装配孔与第二中部轴向装配杆垂直。

本发明发明的工作原理为：

驾驶员根据需要控制操纵杆前后左右运动，操纵杆通过操纵机构带动左侧连杆机构和右侧连杆机构运动，从而带动转换机构运动，在定位杆机构和定位杆支架的配合下转换机构中的旋转支架和锁紧垫块将连杆机构的运动转换为对变速箱输出端齿轮的控制，从而实现变速箱的选挡和换挡。

本发明的有益效果：

本发明设计的上述主要由操纵杆、操纵机构、转换机构、定位杆机构、左侧连杆机构、右侧连杆机构和定位杆支架构成的单杆选换挡硬操纵系统，相比传统的单杆操纵方式、软轴操纵方式和双杆硬操纵方式，由于其结构自身的原因具有布置空间小，操纵系统自身调节适应性高的特点，并通过连杆总成中的缓冲块，大大减少车辆行驶过程中变速箱脱档的次数，提高硬杆操纵系统的选换挡的平顺性。减少了当车辆行驶到路况较差或者颠簸路况的道路上时变速箱动态选换挡时受到的二次冲击，从而避免了换挡手柄剧烈抖动甚至脱档情况。

另外，连杆机构由调节杆、缓冲块总成和调节杆球节总成组成，并且调节杆的一端与缓冲块总成螺纹连接，调节杆的另一端与调节杆球节总成螺纹连接，上述螺纹连接的形式，使得连杆机构的调节余量较大(±40mm)，提高了操纵机构布置的适应性。

附图说明

图1为本发明的使用状态结构示意图；

图2为本发明中操纵机构的立体结构示意图；

图3为本发明中操纵机构的主视结构示意图；

图4为本发明中操纵机构的侧视结构示意图；

图5为图4的A-A向剖视图；

图6为本发明中左侧连杆机构的结构示意图；

图7为本发明中第一缓冲块总成的结构示意图；

图8为本发明中右侧连杆机构的结构示意图；

图9为本发明中第二缓冲块总成的结构示意图；

图10为本发明中转换机构的结构示意图；

图11为本发明中旋转支架的结构示意图；

图12为本发明中定位杆机构的结构示意图；

图13为本发明中定位杆支架的主视图；

图14为本发明中定位杆支架的侧视图；

图15为本发明中定位杆支架的俯视图。

其中，1—操纵杆、2—操纵机构、2.1—换挡臂、2.2—万向节、2.3—固定轴承座、2.4—支架体、2.5—左侧选档臂、2.6—轴总成、2.7—右侧选档臂、2.8—球头、2.9—叉臂、3—左侧连杆机构、3.1—第一缓冲块总成、3.2—第一调节杆、3.3—第一调节杆球节总成、3.4—第一边缘径向装配孔、3.5—第一球节杆、3.6—第一中部轴向装配杆、3.7—第一调节杆球节总成的连杆万向节、4—转换机构、4.1—旋转支架、4.2—连接螺栓、4.3—中间垫块、4.4—锁紧垫块、4.5—锁紧螺栓、4.6—连杆安装孔、4.7—定位杆安装孔、5—定位杆机构、5.1—第一定位杆球节总成、5.2—定位杆、5.3—第二定位杆球节总成、5.4—定位杆万向节、6—定位杆支架、6.1—竖直支架、6.2—水平支架、6.3—加强支架、7—右侧连杆机构、7.1—第二缓冲块总成、7.2—第二调节杆、7.3—第二调节杆球节总成、7.4—第二边缘径向装配孔、7.5—第二球节杆、7.6—第二中部轴向装配杆、7.7—第二调节杆球节总成的连杆万向节、8—第一缓冲橡胶圆环、8.1—第二缓冲橡胶圆环、9—第一缓冲橡条、9.1—第二缓冲橡条。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

如图1～15所示的防脱档跳档单杆选换挡硬操纵机构，它包括操纵杆1、操纵机构2、转换机构4、定位杆机构5、左侧连杆机构3、右侧连杆机构7、固定在变速箱壳体上的定位杆支架6；

上述操纵机构2用于将操纵杆1的运动转化为左侧连杆机构3 和右侧连杆机构7的运动；

上述转换机构4用于将操纵机构2的运动转换为变速箱内部的选换挡位动作；

上述左侧连杆机构3和右侧连杆机构7用于连接操纵机构2和转换机构4，并通过缓冲块总成减少变速箱动态选换挡时的二次冲击，减少车辆行驶过程中变速箱脱档的次数；

上述定位杆机构5和连杆机构配合，通过控制转换机构4的运动实现变速箱内部的选换挡位动作；

上述定位杆支架6用于固定定位杆机构5；

其中，所述操纵机构2包括换挡臂2.1、万向节2.2、固定轴承座2.3、支架体2.4、左侧选档臂2.5、轴总成2.6和右侧选档臂2.7，支架体2.4的底端两侧均安装有固定轴承座2.3，所述万向节2.2的前后连接位与换挡臂2.1的底部前臂及底部后臂对应连接，所述换挡臂2.1的底部前臂还固定有轴总成2.6，所述轴总成2.6的两侧均固定有球头2.8，万向节2.2的左连接位与左侧选档臂2.5顶部后端连接，万向节2.2的右连接位与右侧选档臂2.7顶部后端连接，万向节2.2左连接位的端部通过轴承设置在左侧的固定轴承座2.3上，万向节2.2右连接位的端部通过轴承设置在右侧的固定轴承座2.3上，所述左侧选档臂2.5和右侧选档臂2.7顶部的前端均设有叉臂2.9，所述轴总成2.6两侧的球头2.8设置在对应的叉臂2.9中，所述换挡臂2.1的顶部固定连接操纵杆1；上述换挡臂2.1、左侧选档臂2.5和右侧选档臂2.7在操纵杆1的控制下同步运动，上述支架体2.4用于与车体底盘固定，使整个操纵机构2固定在车体底盘上；

所述转换机构4包括旋转支架4.1、连接螺栓4.2、锁紧垫块4.4和锁紧螺栓4.5，旋转支架4.1的左侧和右侧均设有连杆安装孔4.6，旋转支架4.1的中部通过连接螺栓4.2连接锁紧垫块4.4且可在连接螺栓4.2上自由旋转，所述锁紧垫块4.4通过锁紧螺栓4.5能锁紧连接变速箱的输出端齿轮，左侧选档臂2.5的底部通过左侧连杆机构3连接旋转支架4.1左侧的连杆安装孔4.6，右侧选档臂2.7的底部通 过右侧连杆机构7连接旋转支架4.1右侧的连杆安装孔4.6，转换机构4的中部的后端设有定位杆安装孔4.7；

所述定位杆机构5包括第一定位杆球节总成5.1、定位杆5.2和第二定位杆球节总成5.3，所述定位杆5.2的两端分别螺纹连接第一定位杆球节总成5.1和第二定位杆球节总成5.3的球节杆，所述第一定位杆球节总成5.1的定位杆万向节5.4连接定位杆安装孔4.7，第二定位杆球节总成5.3的定位杆万向节5.4连接定位杆支架6。

上述方案能够提高驾驶员选换挡过程中的舒适性(单杆操纵结构效率高、换挡轻便、换挡力小)和可靠性(缓冲块总成减少变速箱动态选换挡时的二次冲击，减少车辆行驶过程中变速箱脱档的次数)。

上述技术方案中，所述左侧连杆机构3包括第一缓冲块总成3.1、第一调节杆3.2和第一调节杆球节总成3.3，所述第一调节杆3.2的一端与第一缓冲块总成3.1的第一边缘径向装配孔3.4螺纹连接，第一调节杆3.2的另一端与第一调节杆球节总成3.3的第一球节杆3.5螺纹连接，所述第一缓冲块总成3.1的第一中部轴向装配杆3.6与左侧选档臂2.5的底部固定连接，所述第一调节杆球节总成3.3的连杆万向节3.7连接旋转支架4.1左侧的连杆安装孔4.6。

上述技术方案中，所述右侧连杆机构7包括第二缓冲块总成7.1、第二调节杆7.2和第二调节杆球节总成7.3，所述第二调节杆7.2的一端与第二缓冲块总成7.1的第二边缘径向装配孔7.4螺纹连接，第二调节杆7.2的另一端与第二调节杆球节总成7.3的第二球节杆7.5螺纹连接，所述第二缓冲块总成7.1的第二中部轴向装配杆7.6与右侧选档臂2.7的底部固定连接，第二调节杆球节总成7.3的连杆万向节7.7连接旋转支架4.1右侧的连杆安装孔4.6。

上述左侧连杆机构3和右侧连杆机构7用于将左侧选档臂2.5和右侧选档臂2.7的力传递给转换机构4，实现对转换机构4的控制。

上述技术方案中，所述转换机构4的中部的后端设有纵向并排布置的多个定位杆安装孔4.7。

上述技术方案中，所述定位杆安装孔4.7有三个。可以根据实际情况或设计要求，选择定位杆万向节5.4连接哪一个定位杆安装孔4.7，提高了本发明的适用性。

上述技术方案中，所述旋转支架4.1与锁紧垫块4.4之间设有中间垫块4.3，所述连接螺栓4.2从中间垫块4.3中部穿过。 

上述技术方案中，所述定位杆支架6包括竖直支架6.1、一端与竖直支架6.1底部连接的水平支架6.2，所述竖直支架6.1与水平支架6.2之间连接有加强支架6.3，所述竖直支架6.1的顶部连接第二定位杆球节总成5.3的定位杆万向节5.4，所述水平支架6.2的另一端用于固定连接变速箱壳体。

上述技术方案中，所述第一缓冲块总成3.1包括第一缓冲橡胶圆环8、连接在第一缓冲橡胶圆环8内圈两端的第一缓冲橡条9、设在第一缓冲橡条9中部的第一中部轴向装配杆3.6、设在第一缓冲橡胶圆环8外圈的第一边缘径向装配孔3.4，所述第一边缘径向装配孔3.4与第一中部轴向装配杆3.6垂直。

上述技术方案中，所述第二缓冲块总成7.1包括第二缓冲橡胶圆环8.1、连接在第二缓冲橡胶圆环8.1内圈两端的第二缓冲橡条9.1、设在第二缓冲橡条9.1中部的第二中部轴向装配杆7.6、设在第二缓冲橡胶圆环8.1外圈的第二边缘径向装配孔7.4，所述第二边缘径向装配孔7.4与第二中部轴向装配杆7.6垂直。

上述缓冲块总成，大大减少车辆行驶过程中变速箱脱档的次数，提高硬杆操纵系统的选换挡的平顺性，从而提高驾驶员选换挡过程中的舒适性和可靠性。

本发明的工作过程为：操纵杆1带动换挡臂2.1运动，从而带动左侧选档臂2.5和右侧选档臂2.7同步运动，此时的左侧连杆机构3和右侧连杆机构7将左侧选档臂2.5和右侧选档臂2.7的运动传递给转换机构4中旋转支架4.1的前端，旋转支架4.1后端的定位杆安装孔4.7连接第一定位杆球节总成5.1的定位杆万向节5.4，第二定位杆球节总成5.3的定位杆万向节5.4连接定位杆支架6，此时左 侧连杆机构3和右侧连杆机构7与定位杆机构5共同作用于旋转支架4.1，使旋转支架4.1带动锁紧垫块4.4向前或向后动作，从而实现变速箱的选换挡。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。