手动变速器自动换选挡装置及其换选挡方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于车辆设备零件领域，更具体而言，本发明涉及一种用于对手动变速器 进行自动换选挡的装置和方法。
【背景技术】
[0002] 在手动变速器研发或批量生产过程中，通常需要对手动变速器采用自动换挡装置 实现图1所示的选换挡位置，以达到换挡机构寿命测试（研发寿命试验），或功能测试（研 发或批量生产）的目的，对此，目前主要的方法有以下三种：
[0003] 1、通过手工直接操作手动变速器换挡杆，进行手工换挡作业，这种方法仅适用于 次数较少的功能测试用途，而且手工操作的劳动强度很高；
[0004] 2、通过类似车载变速器换挡操纵机构（换挡杆），采用单一固定的气缸进行驱动 装置，手工选挡，通过自动控制，实现自动换挡；
[0005] 3、通过类似车载变速器换挡操纵机构（换挡杆），采用代价较大的两轴伺服驱动 装置，实现自动换挡。
[0006] 在上述三种方法中，第一种方法无法实现自动化工作，因而不适用于重复次数达 数十乃至数百万次的疲劳寿命测试（如换挡寿命试验），或批量生产的下线功能测试的自 动化换挡；第二种方法因为只是局部实现自动化（选挡手动，换挡自动），因此主要用于手 工选挡的换挡寿命试验中；第三种方法是通过两轴的伺服装置，有很好的灵活性，也便于实 现自动化，但成本较高，并且在诸如变速器寿命试验过程中，如果需要换型，需要较高的参 数调整技能（如伺服参数设置等），因此并不能达到很好的推广和利用。
【发明内容】
[0007] 本发明的主要目的是提供一种手动变速器自动换选挡装置，以解决上述提及的现 有技术中存在的问题。
[0008] 为达上述目的，本发明的主要技术解决手段是提供一种手动变速器自动换选挡装 置，用于实现手动变速器的换挡和选挡动作，所述手动变速器自动换选挡装置包括：换挡机 构，所述换挡机构包括第一底座、第一拉索、第一滑板、第一气缸和第二气缸，所述第一气缸 固定于所述第一滑板上，所述第一气缸和所述第二气缸之间通过连接头连接，所述第一气 缸固定连接于所述第一底座，所述第一拉索与所述第一滑板固定连接，所述第一气缸和第 二气缸能够带动所述第一拉索进行相对于所述第一底座的位移并实现不同的2个行程3个 位置；选挡机构，所述选挡机头包括第二底座、第二拉索、第二滑板、第三气缸、第四气缸和 第五气缸，所述第三气缸和第四气缸相互背对且固定设置于所述第二滑板上，所述第五气 缸和所述第四气缸通过连接头连接，所述第五气缸固定连接于所述第二底座，所述第二拉 索和所述第二滑板固定连接，所述第三气缸、第四气缸和第五气缸能够带动所述第二拉索 进行相对于所述第二底座的位移并实现不同的3个行程4个位置；气阀组，所述气阀组控制 所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸及第五气缸；以及电气控制机构，所述控制机 构与所述气阀组电性连接并控制所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸及第五气缸 的运动；其中，所述第一拉索与第二拉索分别与所述手动变速器上的选换挡连接。
[0009] 更进一步地，所述换挡机构还包括两个可调限位座，所述可调限位座设置于所述 第一滑板位移方向的两端，所述可调限位座能够调节所述第一气缸和第二气缸的行程位 置。
[0010] 优选地，所述手动变速器自动换选挡装置还包括推板，所述推板与所述第三气缸 固定连接并位于所述第三气缸的前进方向，所述推板的前进方向设置有可调限位座。
[0011] 优选地，所述选挡机构包括三个可调限位座，所述三个可调限位座分别设置于所 述第二滑板的两端以及所述推板的前进方向，所述可调限位座能够调节第三气缸、第四气 缸还第五气缸的行程位置。
[0012] 作为选择，所述可调限位座包括限位座、限位螺钉及液压缓冲器，所述限位螺钉和 液压缓冲器安装于所述限位座上。
[0013] 更进一步地，所述第一拉索与所述手动变速器之间串联设置有力传感器。
[0014] 具体地，所述第二拉索与所述手动变速器之间串联设置有力传感器。
[0015] 优选地，所述第一滑板和第二滑板分别通过滚动导轨实现在所述第一底座和第二 底座上的位移。
[0016] 更进一步地，所述第一底座上固定设置有第一气缸座，所述第二气缸通过所述第 一气缸座与所述第一底座固定连接，所述第二底座上设置有第二气缸座，所述第五气缸通 过所述第二气缸座与所述第二底座固定连接。
[0017] 此外，本发明还提供一种手动变速器自动换选挡装置的换选挡方法，所述换选挡 方法包括以下步骤：将所述换挡机构和所述选挡机构分别与所述手动变速器连接；所述电 气控制机构与所述气阀组电性连接；设定所述电气控制机构的控制程序；通过操作所述电 气控制机构完成所述手动变速器自动换选挡动作。
[0018] 因此，采用本发明所述的手动变速器自动换选挡装置及其换选挡方法能够达到以 下几点有益效果：
[0019] 1、本发明所述的手动变速器自动换选挡装置采用可调位置的多气缸串联结构，不 仅结构简单、运行可靠，而且成本低廉；
[0020] 2、本发明所述的手动变速器自动换选挡装置用通用的工业元器件组成，操作维护 简便，对使用者的相关技术技能要求不高；
[0021] 3、本发明所述的手动变速器自动换选挡装置不仅换挡位置可调，而且对安装要求 也不高，能够适用于不同选换挡行程的变速器，有较强的灵活性；
[0022] 4、本发明所述的手动变速器自动换选挡装置能够实现灵活的换挡序列和换挡次 数控制，适合实验室或批量生产环境使用。
【附图说明】
[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0024] 图1为手动变速器的换挡位置示意图；
[0025] 图2为本发明所述的手动变速器自动换选挡装置的第一实施例的连接结构示意 图；
[0026] 图3为本发明所述的手动变速器自动换选挡装置的第一实施例中换挡装置的结 构示意图；
[0027] 图4为本发明所述的手动变速器自动换选挡装置的第一实施例中选挡装置的结 构示意图；
[0028] 主要元件符号说明：
[0029] 1 第一拉索 2 第一拉索外壳
[0030] 3 第一拉索固定支架 4 限位座
[0031] 5 限位螺杆 6 缓冲器
[0032] 7 第一拉索连接块 8 第一滑板
[0033] 9 滚动导轨 10 第一气缸
[0034] 11 连接头 12 第二气缸
[0035] 13 第一气缸座 14 第一底座
[0036] 15 第二拉索 16 推板
[0037] 17 第三气缸 18 第四气缸
[0038] 19 第五气缸 20 接近开关
[0039] 21 气阀组 22 第二拉索外