手自一体换挡机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种手自一体换挡机构，包括壳体，其包括壳体空间，所述壳体空间中设置限位件，所述限位件包括第一限定位置及第二限定位置；主支架，其收容到所述壳体空间中，并且以绕第一轴线转动的方式与所述壳体连接，所述主支架中形成支架空间；换挡杆，其穿过所述支架空间，并且以绕第二轴线转动的方式与所述主支架连接，所述第二轴线与所述第一轴线垂直，所述换挡杆设有销件；及限位块，其相对于所述主支架可在第一位置和第二位置之间移动地收容在所述支架空间，并且所述限位块包括第二销孔及朝平行于所述第一轴线的方向延伸出的突块，所述第二销孔包括第一销位及第二销位；其中，所述销件延伸到所述第二销孔中，并能在所述第一销位及所述第二销位之间移动。
【专利说明】手自一体换挡机构
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车设计领域，具体说涉及一种新型的手自一体换挡机构。
【背景技术】
[0002]手自一体换挡机构需要实现三个方向运动，即前后(P挡-D挡)、左右(D挡-M挡)、上下(提拉限位块)。传统结构的换挡机构为实现三个运动方向通常设计零件分布散，零件尺寸大，无法平台化共用，难以符合紧凑、轻量化、平台化的要求。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种手自一体换挡机构，可提高零件的集成度，减少零件开发数量，缩小零件尺寸，降低零件重量。
[0004]本发明采用以下技术方案。
[0005]一种手自一体换挡机构，
壳体，其包括壳体空间，所述壳体空间中设置挡位限位件，所述限位件包括第一限定位置及第二限定位置；
主支架，其收容到所述壳体空间中，并且以绕第一轴线转动的方式与所述壳体连接，所述主支架中形成支架空间；
换挡杆，其穿过所述支架空间，并且以绕第二轴线转动的方式与所述主支架连接，所述第二轴线与所述第一轴线垂直，
所述换挡杆设有销件 '及
限位块，其相对于所述主支架可在第一位置和第二位置之间移动地收容在所述支架空间，并且所述限位块包括第一销孔及朝平行于所述第一轴线的方向延伸出的突块，所述第一销孔包括第一销位及第二销位；
其中，所述销件延伸到所述第一销孔中，并能在所述第一销位及所述第二销位之间移动。
[0006]优选地，所述换挡杆包括第一杆及所述第二杆，所述第一杆与相对于所述第二杆可伸缩地连接，所述销件固定在所述第二杆上。
[0007]优选地，所述限位块相对于所述主支架只可沿第一方向移动，所述第一方向与所述第一轴线及所述第二轴线分别垂直。第一方向为上下方向。
[0008]优选地，所述第二销孔的所述第一销位与所述第二销位之间光滑过渡。
[0009]优选地，所述壳体包括左壳体和右壳体，所述左壳体和所述右壳体通过螺钉连接。
[0010]优选地，在所述主支架左右两侧的顶部分别开有第一槽和第二槽，所述第一位置和第二位置设在所述第一槽和所述第二槽中的一个槽中，所述挡位限位件包括设在所述左壳体上的第一挡位限位件，和设在所述右壳体上的第二挡位限位件，所述突块包括第一突块和第二突块，所述第一突块穿过所述第一槽，并且与所述第一挡位限位件抵触，所述第二突块穿过所述第二槽，并且与所述第二挡位限位件抵触。[0011]优选地，所述挡位限位件为设在所述壳体上向内突出的挡位台阶，所述突块的末端架在所述挡位台阶中的一个台阶上。
[0012]优选地，所述第一销孔具有部分的弧形轮廓，所述销件沿所述第一销孔的弧形部分移动。
[0013]优选地，所述第一销孔形状为具有第一弧度的扇形。
[0014]优选地，所述第一杆上还设有长圆形的第二销孔，所述销件在所述第二销孔内移动。
[0015]优选地，所述壳体的左侧和右侧设横向的第一轴和第二轴，且第一、第二轴具有同一条中心轴线，所述主支架的左侧和右侧设横向的第一孔和第二孔，所述第一孔套在所述第一轴外，所述第二孔套在所述第二轴外。
[0016]优选地，所述换挡杆上设有沿前后方向延伸的第三轴和第四轴，且第三、第四轴具有同一条中心轴线，所述主支架的前侧和后侧分别设有第三孔和第四孔，所述第三孔套在第三轴外，所述第四孔套在所述第四轴外。
[0017]本发明按换挡机构零件作用最大化的、零件数量最小化原则，开发新型手自一体换挡机构，并能平台化且具有通用性。每一个零件至少起两种作用。使零件的尺寸最小化，重量最轻化，适用于各种车型。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是:这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。
[0019]图1为本发明涉及的换挡机构的结构示意图，也是换挡机构的主视图。
[0020]图2、图3是所述左、右壳体的结构示意图。
[0021]图4为所述主支架的左视图。
[0022]图5为主支架与右壳体的装配示意图。
[0023]图6为与图5所示方向反向看到的主支架与右壳体的装配示意图。
[0024]图7为所述主支架的结构示意图，该图为主视图。
[0025]图8为所述换挡杆的结构示意图。
[0026]图9为所述换挡杆的剖视图，由图可看到第一杆和第二杆的配合关系。
[0027]图10为所述限位块的结构示意图。
[0028]图11为限位块、第一杆、和第二杆的装配示意图。
[0029]图12示出为壳体、限位块、换挡杆的相对位置。
【具体实施方式】
[0030]为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本发明要求保护的主题，下面结合附图详细描述本发明的【具体实施方式】。
[0031]参见图1，为本发明涉及的换挡机构的结构示意图，也是换挡机构的主视图。所述换挡机构包括壳体、主支架2、换挡杆5、和限位块4。以图1所示的方向为基准(下文提到的方向，如“横向”、“竖直”、“前后”、“左右”、“上下”等均参照的是图1所示的方向，其中“横向”与“左右”的方向一致，“竖直”和“上下”的方向一致)，所述壳体为一般的箱体结构，包括左右两个部分，分别为左壳体I和右壳体3。所述左、右壳体1、3之间为螺钉固定连接。左、右壳体1、3内为壳体空间。所述主支架2收容于壳体空间之中，左、右壳体1、3是固定的，主支架2可相对于左、右壳体1、3做前后方向的摆动。参见图2、图3，是所述左、右壳体
1、3的结构示意图，在左壳体I和右壳体3的下侧分别向内设有横向的第一轴11、第二轴31，穿过第一、第二轴11、31的中心线的为第一轴线a。再参见图4、图5，图4为所述主支架2的左视图，图5为主支架2与右壳体3的装配示意图。主支架2左侧和右侧分别向外设有第一孔23、第二孔24(图4中未显示)，所述第一、第二孔23、24的内径比第一、第二轴11、31的外径大，第一轴11、第二轴31分别通过轴承与第一孔23、第二孔24连接，所述主支架2绕第一轴线a相对壳体旋转。
[0032]再参见图5、图6 — 8。其中图6为与图5所示方向反向看到的主支架2与右壳体3的装配示意图。图7为所述主支架2的结构示意图，该图为主视图。图8为所述换挡杆5的结构示意图。所述主支架2同样为一般的箱体结构，主支架2内形成支架空间并收容换挡杆5，所述换挡杆5相对于主支架2可做左右方向的摆动。具体说是这样，在所述主支架2的前侧和后侧分别设有第三孔25、第四孔26，对应地，所述换挡杆上设有第三轴512、第四轴513，贯穿第三、第四轴512、513中心线的为第二轴线b，所述第三、第四轴512、513的外径比所述第三、第四孔25、26的内径小，所述第三、第四轴512、513通过轴承与第三、第四孔25,26连接，换挡杆5可绕第二轴线b作左右方向的摆动。
[0033]由此可见，换挡杆5可通过轴孔配合相对于主支架2做左右方向的摆动，而换挡杆5自身不能相对主支架2做前后方向的摆动；主支架2通过轴孔配合与壳体连接，因此当换挡杆5作前后运动时，实际上是换挡杆5连同主支架2相对壳体做前后方向的摆动。
[0034]所述换挡杆5包括第二杆52和套在所述第二杆52外的第一杆51，第二杆52可相对于第一杆51做上下方向运动(即第一方向)，参见图9，为所述换挡杆5的剖视图，由图可看到第一杆51和第二杆52的配合关系。当然，本领域技术人员应知道，图9示出的结构只是一种实施方式而并非对本发明的限定，只要满足第二杆52相对于第一杆51可做上下运动，都在本发明要求保护的范围之内。由图9可知，所述第二杆52上固定设有销件521，所述第一杆51上开有竖直方向的第二销孔511，优选地，所述第二销孔为长圆形，销件521在第二销孔511中，当提拉第二杆52时，所述销件521可沿着第二销孔511向上移动，而此时第一杆51是保持不动的。
[0035]第一杆51外还套有限位块4，即第一杆51从限位块4中穿过。参见图10，为所述限位块4的结构示意图。由图可知，所述限位块4在前侧和后侧上设有第一销孔43，所述第一销孔43具有带有弧形431的轮廓，优选地，第一销孔43的形状可以是具有第一弧度的扇形。所述第一销孔43包括第一销位e及第二销位f，所述第一销孔43的所述第一销位e与所述第二销位f之间光滑过渡。所述限位块4的左侧和右侧还分别设有第一突块41、第二突块42。所述销件521还穿过第一销孔43，参见图11，为限位块4、第一杆51、和第二杆52的装配示意图。由图可知，限位块4可以随着第二杆52 —起上下运动。
[0036]回到图4，所述主支架2的左侧和右侧还设有竖直的第一槽21和第二槽22，第一位置c和第二位置d设在所述第一槽21和所述第二槽22中的一个槽中，限位块4相对于所述主支架2可在第一位置c和第二位置d之间移动；回到图2、图3，所述壳体的左壳体I和右壳体3上都设向中间突出挡位限位件。具体说包括设于左壳体I的第一挡位限位件12、和设与右壳体3的第二挡位限位件32，所述第一、第二挡位限位件I中的每一个台阶均代表一个挡位，因此挡位限位件包括第一限定位置P及第二限定位置D。当限位块4套在第一杆51后,所述第一、第二突块41、42在第一、第二槽21、22中，并且第一、第二突块41、42的末端架在所述第一、第二挡位限位件12、32上。见图12，示出为壳体、限位块4、换挡杆5的相对位置。
[0037]初始位置时,销件521处于第二销孔511的最低处,第一销孔43的弧形431分为上端的第一销位e和下端的第二销位f，一开始销件521处于第一销位e，第一突块41 (或第二突块42)处于第一位置C，第一突块末端(或第二突块末端)处于第一限定位置P。当提拉第二杆52时，销件521在第二销孔511中向上移动，同时限位块4的第一突块41、第二突块42也沿着第一槽21、第二槽22向上移动(第一、第二槽21、22有导向功能)，具体说是从第一位置c向第二位置d移动，并且第一、第二突块41、42脱离第一、第二挡位限位件12,32 (第一、第二挡位限位件12、32有限位功能，即脱离第一限定位置P)。
[0038]当换挡杆5做前后运动时，如从P挡到D挡，先由换挡杆5做上述的提拉动作，使其脱离挡位，然后换挡杆5连同主支架2绕第一轴线a相对于壳体做前后摆动，等到目标挡位后，放下换挡杆5 (此时第一突块末端或第二突块末端在第二限定位置D上)。
[0039]当换挡杆5做左右运动时，如从D挡到M挡，换挡杆5绕第二轴线b相对于主支架
2做左右摆动，由于限位块4在第一、第二槽21、22中无法旋转，销件521在第一销孔43中从第一销位e移动到第二销位f上。
[0040]换挡杆5的底部连接有拉索，通过换挡杆5的运动，实现挡位的切换。
[0041]虽然已详细地示出并描述了本发明的具体实施例以说明本发明的原理，但应理解的是，本发明可以其它方式实施而不脱离这样的原理。
【权利要求】
1.一种手自一体换挡机构，其特征是: 壳体(1、3)，其包括壳体空间，所述壳体空间中设置挡位限位件，所述挡位限位件包括第一限定位置(P)及第二限定位置(D)； 主支架(2)，其收容到所述壳体空间中，并且以绕第一轴线(a)转动的方式与所述壳体(1、3)连接，所述主支架(2)中形成支架空间； 换挡杆(51、52)，其穿过所述支架空间，并且以绕第二轴线(b)转动的方式与所述主支架(2)连接，所述第二轴线(b)与所述第一轴线(a)垂直， 所述换挡杆(51、52)设有销件(521);及 限位块(4)，其相对于所述主支架(2)可在第一位置(c)和第二位置(d)之间移动地收容在所述支架空间，并且所述限位块(4)包括第一销孔(43)及朝平行于所述第一轴线(a)的方向延伸出的突块，所述第一销孔(43)包括第一销位(e)及第二销位(f)； 其中，所述销件(521)延伸到所述第一销孔(43)中，并能在所述第一销位(e)及所述第二销位(f)之间移动。
2.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征是:所述换挡杆包括第一杆(51)及所述第二杆(52)，所述第一杆(51)与相对于所述第二杆(52)可伸缩地连接，所述销件(521)固定在所述第二杆(52)上。
3.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征是:所述限位块(4)相对于所述主支架(2)只可沿第一方向移动，所述第一方向与所述第一轴线(a)及所述第二轴线(b)分别垂直。·
4.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征是:所述第一销孔(43)的所述第一销位(e)与所述第二销位(f)之间光滑过渡。
5.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征是:所述壳体包括左壳体(1)和右壳体(3)，所述左壳体(1)和所述右壳体(3)通过螺钉连接。
6.根据权利要求2所述的换挡机构，其特征是:在所述主支架(2)左右两侧的顶部分别开有第一槽(21)和第二槽(22)，所述第一位置(c)和第二位置(d)设在所述第一槽(21)和所述第二槽(22)中的一个槽中，所述挡位限位件包括设在所述左壳体(1)上的第一挡位限位件(12)，和设在所述右壳体(3)上的第二挡位限位件(32)，所述突块包括第一突块(41)和第二突块(42)，所述第一突块(41)穿过所述第一槽(21)，并且与所述第一挡位限位件(12)抵触，所述第二突块(42)穿过所述第二槽(22)，并且与所述第二挡位限位件(12)抵触。
7.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征是:所述挡位限位件为设在所述壳体上向内突出的挡位台阶，所述突块的末端架在所述挡位台阶中的一个台阶上。
8.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征是:所述第一销孔(43)具有部分的弧形轮廓，所述销件(521)沿所述第一销孔(43)的弧形(431)部分移动。
9.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征是:所述第一销孔(43)形状为具有第一弧度的扇形。
10.根据权利要求2所述的换挡机构，其特征是:所述第一杆(51)上还设有长圆形的第二销孔(511)，所述销件(521)在所述第二销孔(511)内移动。
11.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征是:所述壳体的左侧和右侧设横向的第一轴(11)和第二轴(31)，且第一、第二轴(11、31)具有同一条中心轴线，所述主支架(2)的左侧和右侧设横向的第一孔(23)和第二孔(24)，所述第一孔(23)套在所述第一轴(11)外，所述第二孔(24)套在所述第二轴(31)外。
12.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征是:所述换挡杆(5)上设有沿前后方向延伸的第三轴(512)和第四轴(513)，且第三、第四轴(512、513)具有同一条中心轴线，所述主支架(2)的前侧和后侧分别设有第三孔(25)和第四孔(26)，所述第三孔(25)套在第三轴(512)外，所述第四孔(2·6)套在所述第四轴(513)外。
【文档编号】B60K20/02GK103847512SQ201210522144
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】孙伟杰, 徐旭初, 宁明志 申请人:上海汽车集团股份有限公司