专利名称：车辆的操作杆装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种拖拉机等车辆的操作杆装置，其与车辆的动力传递系统中的前后行驶切换机构连接，对车辆的向前行驶状态和向后行驶状态进行切换。
背景技术：
在车辆的动力传递系统中，设有前后行驶切换机构，其能够使车辆变速箱中的向前行驶离合器与发动机接合，或使车辆变速箱中的向后行驶离合器与发动机接合，从而将来自发动机的旋转动力传递给驱动轮，使驱动轮向前旋转或向后旋转，进而使车辆向前行驶或向后行驶。对于上述前后行驶切换机构的操作，一般是通过驾驶员操作设置在车辆方向盘支柱外侧的操作杆装置完成的，该操作杆的摆动通过一系列动作传递部件传递给前后行驶切换机构，使前后行驶切换机构动作，进而使向前行驶离合器与发动机接合，或使向后行驶离合器与发动机接合，对车辆的向前行驶状态和向后行驶状态进行切换。已知有图8所示的一种车辆的操作杆装置，其包括操作杆201、固定在操作杆201 下端的安装部件202、在车辆的上下方向上延伸的竖直转轴203、在车辆的左右方向上延伸的水平转轴204等。其中，竖直转轴203的一端通过镶嵌螺栓205、轴环206、垫圈207、螺母 208等与安装部件202连接，并通过轴承209、轴承板210、卡环211、螺栓212、螺母213等可转动地固定在方向盘支柱214的外侧。另外，水平转轴204通过安装件205等可转动地支撑在方向盘支柱214的外侧。在竖直转轴203的外周面上，设有沿竖直转轴203的直径方向向外伸出的第1突出部215。在水平转轴204的外周面上，设有沿水平转轴204的轴向向外伸出的第2突出部216，在该第2突出部216的顶端，固连有沿车辆的前后方向延伸的连杆217，该连杆217通过螺纹部219、螺母220等与上述竖直转轴的第1突出部215固定连接。另外，在水平转轴204的外周面上，还设有沿水平转轴204的直径方向向外伸出的联动部件218，其顶端221通过连杆机构等(未图示)与上述前后行驶切换机构连接，带动该前后行驶切换机构动作，进而对车辆的向前行驶状态或向后行驶状态进行切换。例如，当驾驶员向前推动操作杆201时，操作杆201和安装部件201以螺栓212为中心在水平面内顺时针摆动(如图8中箭头A所示)，进而带动竖直转轴203在水平面内顺时针转动(如图9中箭头B所示)，当竖直转轴203在水平面内顺时针转动时，第1突出部 215也在水平面内顺时针转动，由于第1突出部215与连杆217固连，因此上述顺时针转动转化为连杆217的向车辆后方的直线移动(如图8中箭头C所示)，通过第2突出部216， 该直线移动转化为水平转轴204的在竖直面内的顺时针转动(如图8中箭头D所示)，进而使联动部件218的顶端221向下移动(如图8中箭头E所示)。可以看出，上述操作杆201的动作经过如图9中的箭头A E所示的多个步骤才能转换为联动部件218的顶端221的移动，该动作转换过程需要较多的传动部件，因而存在零件数量多、组装工序繁琐、制造成本较高的问题。另外，如图7所示，现有技术中，操作杆201的前后摆动的摆动中心0' —般与方向盘支柱的轴线L'重合，因此，在操作杆201前后摆动的过程中，其顶端的轨迹K'基本上与前高后低的方向盘222所在的倾斜平面M'平行，也就是说，当驾驶员握住操作杆201顶端的把手前后摆动操作杆201时，其手部需要向前上方或后下方移动，较为费力。实用新型的内容本实用新型考虑到这种情况而做成，因此其目在于提供一种利用较少的动作传递部件就可将操作杆的操作传递给前后行驶切换机构的车辆的操作杆装置，并且驾驶员对该操作杆装置的操作较为轻松。用于解决课题的手段本实用新型的车辆的操作杆装置，通过操作其操作杆使车辆的前后行驶切换机构动作，对车辆的向前行驶状态和向后行驶状态进行切换，其中，该操作杆装置设有沿车辆的左右方向配置的转轴，该转轴通过其一端可转动地支撑于车辆的方向盘支柱的左右方向外侧，所述操作杆通过固定在该操作杆下部的安装部件与该转轴的另一端连接，当该操作杆在车辆的前后方向上摆动时，带动所述转轴绕其自身的轴心转动，在所述转轴上设有联动单元，该联动单元与所述前后行驶切换机构连接，将所述转轴的转动动作传递给所述前后行驶切换机构，进而对车辆的向前行驶状态和向后行驶状态进行切换。采用本实用新型的上述技术方案，仅通过一根沿车辆左右方向配置的转轴即完成了操作杆在车辆前后方向上的摆动到联动单元在上下方向上的移动的转换，与现有技术相比消减了零件数量。另外，本实用新型的车辆的操作杆装置，还设有使所述操作杆和安装部件可以相对所述转轴在车辆的左右方向上摆动的铰接机构、以及通过所述操作杆在车辆的左右方向上的摆动限制所述操作杆在车辆的前后方向上的摆动限位机构。所述铰接机构包括分别形成在所述安装部件与所述转轴的所述另一端处的沿车辆前后方向贯通的通孔、以及一个贯穿在这两个通孔中的沿车辆前后方向配置的销轴，所述操作杆和安装部件能够以该销轴的轴线为中心在车辆的左右方向上摆动。所述限位机构包括设置在所述安装部件上卡合部、以及固定在车辆的方向盘支柱的左右方向外侧的卡合板，所述卡合板上形成有卡合槽，当所述操作杆在车辆的左右方向上摆动时，所述卡合槽与所述卡合部彼此卡合或脱离，当所述卡合槽与所述卡合部卡合时，所述操作杆在车辆的前后方向上的摆动被限制。通过上述安全装置，操作杆在车辆前后方向的摆动受到限制，能够防止操作杆在被意外触碰时向车辆的前方或后方摆动，避免操作杆的误操作，提高操作杆机构的可靠性。另外，所述铰接机构具有将所述安装部件始终向所述卡合部与所述卡合槽卡合的方向施力的施力部件。这样，操作杆在向车辆的前方或后方摆动后，能够自动恢复卡合部与卡合槽的卡合，避免人为操作的疏漏。另外，该车辆的操作杆装置具有托架，该托架固定在车辆的方向盘支柱的左右方向外侧，该托架的上部形成有孔部，所述转轴的所述一端转动自如地支撑在该孔部中，所述卡合板一体地形成在该托架的下部。因此，能够进一步减少零件的数量，降低成本。另外，所述转轴被支撑在从车辆的方向盘支柱的轴线向车辆的后方偏移的位置处，这样能够减少驾驶员操作操作杆时其手部下上或向下的移动量，增强操作舒适感。
图1是表示本实用新型的操作杆装置的立体装配图。图2是表示从车辆的左右方向外侧看本实用新型的操作杆装置的、省略了联动单元的示意图。图3是表示从车辆的前方看本实用新型的操作杆装置的、省略了联动单元的示意图。图4是本实用新型的操作杆装置的卡合板的俯视图。图5是表示从联动单元到前后行驶切换机构之间的动作传递机构的立体装配图。图6是表示本实用新型的操作杆的前后摆动中心的位置的示意图。图7是表示以往的操作杆的前后摆动中心的位置的示意图。图8是表示以往的操作杆装置的立体装配图。
具体实施方式
下面，参照附图对本实用新型的拖拉机等车辆的操作杆装置进行说明。图1是表示本实用新型的车辆的操作杆装置的立体装配图。车辆的前后左右方向如图中箭头所示。图中100为方向盘支柱，在其上端安装有方向盘(未图示)。本实用新型的操作杆装置包括操作杆101、安装部件102、转轴103、托架104、卡合部105、操作杆保护环I25等。其中，操作杆101从操作杆保护环125中穿过，操作杆101的下部沿着方向盘支柱100配置，上部向车辆的左右方向外侧弯折，在该上部侧的端部，设有向车辆的左右方向外侧沿水平方向突出的把手107。操作杆101的下端固定有安装部件102，安装部件102的下部固定有卡合部105。转轴103沿车辆的左右方向配置，转轴103的一端通过衬套107、 垫圈108、卡环109等可转动地支撑于托架104上部的孔部106，转轴103的另一端与安装部件102连接，在转轴103的外周面设有联动单元119，如图5所示，该联动单元119的顶端 127通过上下方向延伸的连杆120等与前后行驶切换机构123连接，将转轴103的转动动作传递给前后行驶切换机构123，带动前后行驶切换机构123的柱塞IM动作。回到图1，托架104由上部的孔部106、中部的托架安装板110、下部的卡合板111构成，该托架104通过螺钉112固定在方向盘支柱100的左右方向外侧。具体地说，安装部件102具有沿车辆的左右方向贯通的中空部126，转轴103的一端插入在该中空部126中。转轴103的插入该中空部126的一端的外周面具有能够与该中空部1 的前后内表面抵接的两个平面部，当操作杆101在车辆的前后方向上摆动时，通过上述中空部126的前后内表面与上述转轴103的平面部的抵接，带动转轴103绕其自身的轴心转动。另外，转轴103与安装部件102的连接是通过铰接机构完成的，该铰接机构包括 分别形成在转轴103的上述一端与安装部件102上的沿车辆前后方向贯通的通孔、以及一个贯穿在这两个通孔中的沿车辆前后方向配置的销轴。该销轴由镶嵌螺钉113、嵌套在该镶嵌螺钉113上的轴环114、垫圈115、与镶嵌螺钉113螺合的螺母116组成。该铰接机构除了将安装部件102与转轴103的一端连接在一起、使得操作杆101在车辆的前后方向上摆动时能够带动转轴103绕其自身的轴心转动之外，还能够使操作杆101和安装部件102以上述销轴为中心在车辆的左右方向上摆动。上述卡合部105为通过杆117固定在安装部件102下部的棍子状部件，杆117从安装部件102的下部向车辆下方延伸，同时向车辆的左右方向内侧倾斜。在上述托架104 的卡合板111上设有向车辆的左右方向外侧开口的U字形开口槽118，上述卡合部105随着操作杆101的车辆左右方向上的摆动能够与上述开口槽118卡合或脱离。卡合板111与卡合部105构成操作杆的限位机构，该限位机构对操作杆在车辆的前后方向上摆动起到限制作用。上述铰接结构与限位机构构成操作杆的后述安全装置，防止操作杆101在被意外触碰时向车辆的前方或后方摆动。下面，首先说明操作杆101在车辆的前后方向上的摆动。图2是从车辆的左右方向外侧看的示意图，该图中将上述联动单元119省略。例如，当操作杆101向车辆的前方摆动(图2中的箭头A的方向)时，带动转轴103绕其自身的轴心向车辆的逆时针转动，如果回到图1中，即转轴103向如图1中的箭头A的方向转动。这时，联动单元119的顶端127如图1中的箭头B所示向车辆的下方移动。相反，如果操作杆101向车辆的后方摆动，联动单元119的顶端127则会向车辆的上方移动。联动单元119之后的动作传递如图5所示，联动单元119的顶端127与上连杆120 固连，上连杆120在转轴103的带动下向上或向下移动，进而通过下连杆121、前后行驶切换机构侧转轴122等使前后行驶切换机构123的柱塞IM伸出或缩回，使向前行驶离合器或向后行驶离合器与发动机接合，进而对车辆的向前行驶状态和向后行驶状态进行切换。接下来，对操作杆101在车辆的左右方向上的摆动和上述安全装置进行说明。上述安全装置在上述销轴、具体来说是轴环114上还设有如图1所示的扭力弹簧123等施力部件，该扭力弹簧123始终向使卡合部105与卡合板111上的卡合槽118卡合的方向施力， 在本实施方式中，始终向使操作杆101向左右方向外侧摆动即使把手107被按下的方向施力。图3是从车辆的前方看的示意图，该图中将上述联动单元119省略。当克服扭力弹簧123 的施力、如图3中的箭头A所示向上方抬起把手107时，操作杆101会以镶嵌螺栓113(即销轴)为中心向车辆内侧摆动(如图3中的箭头B所示)，此时，位于安装部件102下侧的卡合部105如图3中的箭头C所示，向车辆的左右方向外侧移动。回到图1，当卡合部105 向车辆的左右方向外侧移动时，脱离与卡合板111上的卡合槽118的卡合。另外，当松开把手107时，操作杆101在扭力弹簧123的回复力的作用下，向车辆左右方向的外侧摆动，卡合部105则向车辆的左右方向内侧移动，恢复与卡合槽118的卡合。图4是卡合板111的俯视图。如图4所示，卡合板111上的卡合槽118包括前进卡合槽1181、中立卡合槽1182、以及后退卡合槽1183。在车辆停止行驶时，上述卡合部105与中立卡合槽1182卡合，此时操作杆在车辆的前后方向上的摆动被中立卡合槽1182的前后壁限制，操作杆即使被不小心碰到也不会向车辆前后方向摆动，进而不会使车辆向前或向后行驶；当克服上述扭力弹簧123的施力，如图3所示，向上方抬起把手107时，卡合部105 从中立卡合槽1182向车辆左右方向的外侧脱出，处于图4中虚线所示的位置，此时能够向车辆前方或后方推拉手柄117，使操作杆101向车辆的前方或后方摆动。例如操作杆101向车辆的前方摆动时，卡合部105从虚线所示的位置向车辆的前方移动，此时松开把手107， 则如上所述，卡合部105在扭力弹簧123的作用下向车辆的左右方向内侧移动，与前进卡合槽1181卡合，相反，如果想要使车辆向后方前进，则在抬起把手107之后，将把手107向后拉，此时卡合部115从虚线所示位置向后移动，然后松开把手107，卡合部105在扭力弹簧123的作用下自动恢复与后退卡合槽1183的卡合。如图1所示，本实用新型仅通过一根沿车辆左右方向延伸的转轴103即完成了操作杆101在车辆前后方向上的摆动到联动单元119的顶端127在上下方向上的移动的转换，与图8所示的现有技术相比，可以省略竖直转轴203、第1突出部215、连杆217、第2突出部216等，大幅减少了零件数量。另外，如果像上述那样，将卡合板111和转轴103的支撑孔(即孔部)106做成一体的部件即托架104，则与图8所示的现有技术相比，还能够省略轴承209、轴承板210、卡环211等部件，进一步实现减少零件数量的目的。也就是说，如果采用上述本实用新型的最佳实施方式，则图8所示的现有技术中的区域X内的零件都可以省略。下面，对上述转轴103在方向盘支柱侧方的支撑位置、也就是操作杆101在车辆的前后方向摆动的摆动中心的位置进行说明。图6是表示本实用新型的操作杆前后摆动中心0的位置的示意图。图7是表示以往的操作杆前后摆动中心0'的位置的示意图。在图7所示操作杆装置中，其操作杆201的前后摆动中心0'与方向盘支柱214的轴线L'重合，因而操作杆201顶端的移动轨迹K' 基本与前高后低的方向盘所在的倾斜面M'平行。因此，当使操作杆201前后摆动时，驾驶员的手部不但有前后移动的动作，还有上下移动的动作。在图6所示的本实用新型的操作杆101前后摆动中心0的位置的示意图中，操作杆101的前后摆动中心0从方向盘支柱100的轴线L向车辆后方偏移，这样与图7中的移动轨迹K，相比，本实用新型的操作杆101顶端的移动轨迹K更接近于与地面平行。因此，当使操作杆201前后摆动时，驾驶员手部的上下方向上的移动距离与图7所示的情况相比有所减少。操作杆101的前后摆动中心0从方向盘支柱100的轴线L向车辆后方偏移的偏移量越大，操作杆101顶端的移动轨迹K就越趋于与地面平行，驾驶员手部的上下移动距离就越小，因而驾驶员的操作越方便。在最理想的状况下，操作杆前后摆动中心0位于方向盘支柱顶端正下方的S点时，操作杆101顶端的移动轨迹K基本与地面平行，此时驾驶员手部的上下移动距离最小。但是考虑到避免与驾驶室内其它装置的干涉，在图6所示实施方式中， 从车辆的左右方向外侧看，操作杆101的前后摆动中心0从方向盘支柱100的轴线向车辆的后方偏移，且位于方向盘支柱的轮廓线之内。在本实用新型中，转轴103的支撑位置决定了操作杆101的前后摆动中心0的位置，而转轴103转动自如地支撑在托架104上的孔部106中，因此通过改变托架104的形状或结构，可以使转轴103的支撑位置即操作杆101的前后摆动中心0进一步后移，但为了避免操作杆101与驾驶员靠得太近而不便于操作或与其它装置产生干涉，转轴103的支撑位置即操作杆101的前后摆动中心0最好位于方向盘支柱100在车辆前后方向上的最后部位即图6中的T点之前。以上对本实用新型的最佳实施方式进行了说明，但本实用新型不限于上述实施方式，可以在不脱离其宗旨的范围内进行适当变更。例如，上面限定了安装部件102通过嵌套螺钉等与转轴103的一端铰接，但不限于此，只要能够使操作杆101和安装部件102相对于转轴103在车辆的左右方向上摆动，可以采用公知的任何一种铰接机构。[0044]又，在上面的实施方式中，转轴103的一端插入在安装部件102的中空部126中， 进而在安装部件102的带动下绕自身的轴心转动，但不限于此，转轴103的一端也可以设置在安装部件102的其它表面上。又，在上面的实施方式中，采用卡合板111和卡合部105作为限制操作杆101的前后摆动的限位机构，但不限于此，也可以采用传感器、电磁阀等电子控制元件作为限位机构。又，在上面的实施方式中，卡合部105从安装部件102向车辆下方突出，卡合板111 配置在水平面上，卡合槽118为朝向车辆的左右方向外侧开口的U字形开口槽，卡合部105 与卡合槽118在车辆的左右方向上彼此卡合或脱离，但不限于此，也可以做成卡合部105从安装部件102向车辆的左右方向内侧突出，卡合板111配置在竖直面上，卡合槽118为朝向车辆的下方开口的U字形开口槽，卡合部105与卡合槽118在车辆的上下方向上彼此卡合或脱离。又，在上面的实施方式中，转轴的支撑部件106与卡合板111被做成一体，构成托架104，通过托架安装板110固定在方向盘支柱100的外侧，但不限于此，也可以使支撑部件 106和卡合板111分体地分别固定在方向盘支柱100的外侧。
权利要求1.一种车辆的操作杆装置，通过操作其操作杆使车辆的前后行驶切换机构动作，对车辆的向前行驶状态和向后行驶状态进行切换，其特征在于，设有沿车辆的左右方向配置的转轴，该转轴通过其一端可转动地支撑于车辆的方向盘支柱的左右方向外侧，所述操作杆通过固定在该操作杆下部的安装部件与该转轴的另一端连接，当该操作杆在车辆的前后方向上摆动时，带动所述转轴绕其自身的轴心转动，在所述转轴上设有联动单元，该联动单元与所述前后行驶切换机构连接，将所述转轴的转动动作传递给所述前后行驶切换机构，进而对车辆的向前行驶状态和向后行驶状态进行切换。
2.如权利要求1所述的车辆的操作杆装置，其特征在于，还设有使所述操作杆和安装部件可以相对所述转轴在车辆的左右方向上摆动的铰接机构、以及通过所述操作杆在车辆的左右方向上的摆动限制所述操作杆在车辆的前后方向上的摆动限位机构。
3.如权利要求2所述的车辆的操作杆装置，其特征在于，所述铰接机构包括分别形成在所述安装部件与所述转轴的所述另一端处的沿车辆前后方向贯通的通孔、以及一个贯穿在这两个通孔中的沿车辆前后方向配置的销轴，所述操作杆和安装部件能够以该销轴的轴线为中心在车辆的左右方向上摆动，所述限位机构包括设置在所述安装部件上卡合部、以及固定在车辆的方向盘支柱的左右方向外侧的卡合板，所述卡合板上形成有卡合槽，当所述操作杆在车辆的左右方向上摆动时，所述卡合槽与所述卡合部彼此卡合或脱离，当所述卡合槽与所述卡合部卡合时，所述操作杆在车辆的前后方向上的摆动被限制。
4.如权利要求3所述的车辆的操作杆装置，其特征在于，所述卡合部从所述安装部向车辆下方突出，所述卡合槽为朝向车辆的左右方向外侧开口的U字形开口槽，所述卡合部与所述卡合板的卡合槽能够在车辆的左右方向上彼此卡合或脱离。
5.如权利要求3所述的车辆的操作杆装置，其特征在于，所述卡合部从所述安装部向车辆的左右方向内侧突出，所述卡合槽为朝向车辆的下方开口的U字形开口槽，所述卡合部与所述卡合槽能够在车辆的上下方向上彼此卡合或脱1 O
6.如权利要求3所述的车辆的操作杆装置，其特征在于，所述铰接机构具有将所述安装部件始终向所述卡合部与所述卡合槽卡合的方向施力的施力部件。
7.如权利要求6所述的车辆的操作杆装置，其特征在于，所述施力部件为安装在所述销轴的外周面上的扭力弹簧。
8.如权利要求3所述的车辆的操作杆装置，其特征在于，该车辆的操作杆装置具有托架，该托架固定在车辆的方向盘支柱的左右方向外侧，该托架的上部形成有孔部，所述转轴的所述一端可转动地支撑在该孔部中，所述卡合板一体地形成在该托架的下部。
9.如权利要求1 8中任一项所述的车辆的操作杆装置，其特征在于，从车辆的左右方向外侧看，所述转轴被支撑在从车辆的方向盘支柱的轴线向车辆的后方偏移的位置处，并且位于该方向盘支柱在车辆前后方向上的最后部位之前。
10.如权利要求1 8中任一项所述的车辆的操作杆装置，其特征在于，从车辆的左右方向外侧看，所述转轴被支撑在从车辆的方向盘支柱的轴线向车辆的后方偏移的位置处， 并且位于该方向盘支柱的轮廓线之内。
专利摘要本实用新型提供一种利用较少的动作传递部件就可将操作杆的操作传递给前后行驶切换机构的车辆的操作杆装置，并且驾驶员对该操作杆装置的操作较为轻松。该车辆的操作杆装置设有沿车辆的左右方向配置的转轴，该转轴通过其一端可转动地支撑于车辆的方向盘支柱的左右方向外侧，所述操作杆通过固定在该操作杆下部的安装部件与该转轴的另一端连接，当该操作杆在车辆的前后方向上摆动时，带动所述转轴绕其自身的轴心转动，在所述转轴上设有联动单元，该联动单元与所述前后行驶切换机构连接，将所述转轴的转动动作传递给所述前后行驶切换机构，进而对车辆的向前行驶状态和向后行驶状态进行切换。
文档编号B60K23/02GK202038174SQ20112014613
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者梅本留男, 西川孝男 申请人:株式会社久保田