自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及无人驾驶汽车领域，尤其涉及自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置。


背景技术：

[0002]
无人驾驶作为汽车未来的研究方向，其对汽车行业甚至是交通运输业有着深远的影响。无人驾驶汽车的来临将能够解放人类的双手，降低交通事故发生的频率。然而，任何技术的出现都是顺序渐进不断革新的过程，现有无人驾驶技术还未完全成熟，在紧急情况下仍然需要人工操控汽车。
[0003]
汽车换挡杆是使用频次非常高的装置，对于汽车无人驾驶的实现起着举足轻重的作用。如果提出一种在无人驾驶领域能够实现挡位的自动和手动自由切换的装置，那么在无人驾驶改装领域具有广阔的市场应用前景。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。
[0005]
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：
[0006]
自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置，包括换挡执行机构，与所述换挡执行机构连接的手动阀，以及与所述换挡执行机构电性连接的控制器；
[0007]
所述换挡执行机构包括换挡杆，固定连接于所述换挡杆上端的操作手柄，与所述换挡杆下端连接的连杆，一端与所述连杆连接的另一端与所述手动阀连接的制动气缸，以及与所述制动气缸连接的用于驱动制动气缸空压机；其中
[0008]
所述换挡杆上连接有一壳体，所述壳体上端面安装有操作面板，所述换挡杆设置在操作面板的换挡直线形槽中；
[0009]
所述换挡杆上安装有一电磁销，所述壳体内部设有与电磁销配合连接的弧形板；所述操作手柄上安装有一与所述电磁销电性连接的锁止按钮；
[0010]
所述制动气缸与所述手动阀之间设有连接部。
[0011]
进一步的，所述壳体内部下端部转动安装有一与所述换挡杆垂直设置的换挡转轴；
[0012]
所述换挡杆的下端部通过壳体中的换挡转轴与连杆固定连接在一起，所述换挡转轴转动安装在壳体上，所述连杆设置在壳体的换挡直线形槽中。
[0013]
进一步的，所述换挡杆中设有一电线通道，所述锁止按钮通过换挡杆中电线通道里的电线与电磁销连接；
[0014]
所述换挡杆位于壳体内部部分且位于换挡转轴上方处固定有一电磁销支架，所述电磁销固定安装在所述电磁销支架上；其中
[0015]
所述弧形板与所述电磁销平行设置，且与所述电磁销的销垂直设置，所述弧形板
上设有与所述电磁销的销配合实现锁止的通孔。
[0016]
进一步的，所述空压机包括储气罐，通过焊接板焊接于所述储气罐上的空压机主体，以及安装于所述储气罐下端的用于与车架连接的安装脚；
[0017]
所述空压机主体包括空压机主体外壳，安装于所述空压机主体外壳内腔下端部右侧的电动机，与电动机连接的位于电动机左侧的螺杆主机，与所述螺杆主机上端连接的油气分离器，以及与所述油气分离器左侧连接的冷却器；其中
[0018]
所述螺杆主机下端连接有一空气过滤器，所述空气过滤器通过一穿出所述空压机主体外壳向外的导气管与所述储气罐连接；
[0019]
所述冷却器与安装在所述空压机主体外壳上的进气阀a和进气阀b连接。
[0020]
进一步的，所述手动阀包括手动阀体，以及设于手动阀体内的手动阀活塞杆。
[0021]
进一步的，所述连接部包括三角板，以及与所述三角板连接支撑铰接板；
[0022]
所述三角板的三个角上分别设有三个孔；其中
[0023]
所述三角板的一个孔铰接在手动阀活塞杆；所述三角板的一个孔铰接在支撑铰接板上，所述支撑铰接板固定安装在车架上。
[0024]
进一步的，所述制动气缸包括与所述连杆铰接的后端盖，与所述后端盖连接的制动气缸体，与所述制动气缸体另一端连接的前端盖，以及与所述制动气缸体活塞连接的可伸出前端盖向外的制动气缸活塞；
[0025]
所述制动气缸的一端通过后端盖上的铰接板与连杆的一端铰接在一起，所述制动气缸的另一端通过制动气缸活塞杆铰接在三角板的一个孔上；
[0026]
所述后端盖上设有a气孔，所述a气孔通过a气管与储气罐连接；
[0027]
所述前端盖上设有b气孔和制动气孔，所述b气孔和制动气孔分别通过b 气管和制动气管与所述进气阀a和进气阀b连接。
[0028]
进一步的，所述储气罐里设有排气阀和止回阀，所述排气阀的一端与a气管连接，所述排气阀的另一端与止回阀连接。
[0029]
进一步的，所述锁止按钮和空压机分别通过电线与控制器连接。
[0030]
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
[0031]
1.本实用新型通过制动气缸实现了自动换挡和手动换挡两种换挡方式，而且两种换挡方式之间通过电磁销的锁止避免了干涉；
[0032]
2.本实用新型用制动气缸代替了原有的连杆，结构简单，易于安装维护；
[0033]
3.本实用新型采用制动气缸实现活塞杆的多位置启停。
附图说明
[0034]
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0035]
图1是本实用新型自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置的结构示意图。
[0036]
图2是本实用新型自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置制动气缸的结构示意图。
[0037]
图3是本实用新型自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置空压机的结构示意图。
[0038]
图4是本实用新型自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置换挡杆部位结构
示意图。
[0039]
图5是本实用新型自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置换挡杆部位解锁下的结构示意图；
[0040]
图6是本实用新型自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置换挡杆部位锁止状态下的结构示意图。
[0041]
图中：1操作手柄、2换挡杆、3锁止按钮、4操作面板、5换挡直线形槽、 6壳体、7挡位标识、8连杆、9后端盖、10制动气缸体、11 a气管、12前端盖、 13制动气缸活塞杆、14 b气管、15控制器、16三角板、17支撑铰接板、18手动阀活塞杆、19手动阀体、20油液、21制动气管、22空压机主体、23连接焊板、24储气罐、25安装脚、26铰接板、27 a气孔、28 b气孔、29制动气缸活塞、30制动气孔、31盖板、32螺钉、33制动活塞、34内壁锥形套、35垫圈、 36钢球挡圈、37制动钢球、38 a弹簧、39 b弹簧、40导气管、41空气过滤器、 42电动机、43散热座、44油气分离器、45冷却器、46螺杆主机、47输油管、 48输油气混合物管、49进气阀a、50进气阀b、51排气阀、52止回阀、53按钮复位弹簧、54触头复位弹簧、55换挡转轴、56电磁销、57电磁销支架、58 弧形板、59电线、60电线通道、61桥式动触头、62常开静触头、63常闭静触头、64销、65通孔。
具体实施方式
[0042]
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0043]
如图1所示，本实用新型提供了自动和手动换挡结合的无人驾驶汽车换挡装置，包括换挡执行机构、空压机、手动阀、连接部和控制器15。
[0044]
所述换挡执行机构包括换挡杆2、操作手柄1、锁止按钮3、操作面板4、壳体6、连杆8、制动气缸、电磁销56和弧形板58。所述空压机包括空压机主体22、储气罐24、连接焊板23和安装脚25。所述手动阀包括手动阀体19和手动阀活塞杆18。所述连接部包括三角板16和支撑铰接板17。
[0045]
如图4所示，所述操作手柄1固定安装在换挡杆2的一端，所述换挡杆2 设置在操作面板4的换挡直线形槽5中，所述操作面板4的换挡直线形槽5的旁边设有挡位标识“p、r、n、d、s、l”，所述换挡杆2的另一端通过壳体6 中的换挡转轴55与连杆8固定连接在一起，所述换挡转轴55转动安装在壳体6 上，所述连杆8设置在壳体6的换挡直线形槽5中。操作面板4的换挡直线形槽5与壳体6的换挡直线形槽5为一致的通槽。
[0046]
所述锁止按钮3安装在操作手柄1上，所述锁止按钮3能够带动所述桥式动触头61，将其跟常开静触头62或常闭静触头63接合和断开。所述锁止按钮3上设有按钮复位弹簧53，所述桥式动触头61上设有触头复位弹簧54。所述锁止按钮3通过换挡杆2中电线通道60里的电线59与电磁销56连接。所述电磁销56固定安装在壳体6中换挡杆2上的电磁销支架57上。所述电磁销 56的销64与弧形板58上的通孔65配合实现锁止，所述弧形板58固定安装在壳体6中。
[0047]
如图1所示，所述三角板16的三个角上分别设有三个孔。所述三角板16 的一个孔铰接在手动阀活塞杆18。所述三角板16的一个孔铰接在支撑铰接板 17上，所述支撑铰接板17固定安装在车架上。
[0048]
如图1和2所示，所述制动气缸用于将气体压力能转换成活塞的往复机械运动。所
述制动气缸的一端通过后端盖9上的铰接板26与连杆8的一端铰接在一起，所述铰接板26用螺钉32固定安装在所述制动气缸的后端盖9上。所述制动气缸的另一端通过制动气缸活塞杆13铰接在三角板16的一个孔上。所述制动气缸的前端盖12上用螺钉32固定安装有盖板31，所述制动气缸活塞杆13 穿过所述盖板31正中间的孔。所述制动气缸的后端盖9上设有a气孔27，所述 a气孔27通过a气管11与储气罐24连接。所述制动气缸的前端盖12上设有b 气孔28和制动气孔30，所述b气孔28和制动气孔30分别通过b气管14和制动气管21与空压机主体22连接。所述制动气缸的前端盖12里还设有用于制动的制动活塞33、内壁锥形套34、垫圈35、钢珠挡圈36、制动钢珠37、a弹簧 38和b弹簧39。前端盖12上设有适于制动气缸活塞杆13穿过的通孔，内壁锥形套34与制动活塞33连接并且套设在制动气缸活塞杆13上，内壁锥形套34 靠近制动活塞33处设有一套设在制动气缸活塞杆13上的垫圈35，垫圈35后端安装有制动钢珠37，制动钢珠37后端设有制动钢珠挡圈36，制动钢珠挡圈36 后端同样也是内壁锥形套34后端设有a弹簧38，内壁锥形套34外表面还安装有b弹簧39。
[0049]
如图1和3所示，所述空压机用于将机械能转换成气体压力能传送给换挡执行机构的制动气缸。所述空压机主体22通过连接焊板23焊接在储气罐24上，所述储气罐24通过安装脚25固定安装在车架上。安装脚25设有平行布置在储气罐24底部左右两侧的两个。所述空压机主体22包括空压机主体外壳，固定安装在所述空压机主体外壳的内腔下端右侧的电动机42，固定连接于所述电动机42的另一端的螺杆主机46，与所述螺杆主机46的上表面通过输油管47和输油气混合物管48连接的油气分离器44，以及与所述油气分离器44连接的冷却器45。所述电动机42的右端设有散热座43，所述螺杆主机46的下表面设有空气过滤器41，所述空气过滤器41通过导气管40连接到储气罐24，所述油气分离器44固定安装在所述空压机主体外壳的内腔上侧。所述冷却器45固定安装在空压机主体外壳的内腔上侧且位于油气分离器44的左侧。所述冷却器45还与进气阀a 49和进气阀b 50连接，所述进气阀a 49和进气阀b 50分别与b 气管14和制动气管21连接。所述储气罐24里设有排气阀51和止回阀52，所述排气阀51的一端与a气管11连接，所述排气阀51的另一端与止回阀52连接。
[0050]
所述空压机的工作过程为:空压机通过空气过滤器41吸入储气罐24里的气体，使气体进入螺杆主机46内。电动机42带动螺杆主机46，改变其内部的容积。同时油气分离器44通过输油管47不断往螺杆主机46腔内喷油，螺杆主机 46润滑和冷却，由此产生受热后的油气混合物。升温升压后的油气混合物通过输油气混合物管48进入到油气分离器44.油气混合物里的油在油气分离器44中与压缩气体进行分离，然后进入到冷却器45经冷却后通过进气阀a 49和进气阀b 50输送到b气管14和制动气管21，从而为制动气缸供气。所述制动气缸里的气体分别通过a气孔27、a气管11和止回阀52排送到储气罐24里。
[0051]
所述锁止按钮3和空压机分别通过电线与控制器15连接。
[0052]
当人工换挡的时候，空压机不工作，电磁销56的销64处于缩回状态，挡位变换由人来操控。人用手移动操作手柄1到操作面板4上相应的挡位标识7 位置，换挡杆2和连杆8跟着移动，从而带动制动气缸，然后通过三角板16带动手动阀活塞杆18，手动阀体19里的油液20进与挡位标识7相应挡位对应的控制油路完成换挡工作。
[0053]
如图6所示，当从人工换挡切换到自动换挡的时候，人首先用手把操作手柄1移到挡位标识7中的“n”挡位置让汽车进入空挡，并按下锁止按钮3，电磁销56通电，销64伸出并与弧形板58上的通孔65配合，换挡杆2和连杆8 被锁止。锁止按钮3将锁止信号发送给控制
器15，控制器15通过控制空压机的供气量来将制动气缸活塞杆13移动到相应的位置，制动气缸活塞杆13通过三角板16带动手动阀活塞杆18，手动阀体19里的油液20进相应的控制油路完成换挡工作。
[0054]
如图5所示，当从自动换挡切换到人工换挡的时候，人首先用手按下锁止按钮3，电磁销56断电，销64从弧形板58上的通孔65里缩回，换挡杆2和连杆8被解锁。锁止按钮3将解锁信号发送给控制器15，控制器15通过控制空压机的供气量来将制动气缸活塞杆13移动，让手动阀活塞杆18复位到“n”挡位置，换挡变换由人来操控。
[0055]
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。