专利名称：换挡机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车构造技术领域，尤其是涉及一种适用于手动变速器中的换挡机构。
背景技术：
传统手动变速器的换挡机构一般包括变速杆、换挡轴、拨块、拨叉、拨叉轴以及安全装置，这些部件多集中装于变速器的上盖或侧盖内。但是，这种传统的换挡机构不仅结构复杂，操作费力，而且容易引起驾驶员的疲劳，存在安全隐患。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种换挡机构，该换挡机构省去了换挡轴，采用磁力作用实现档位的切换，结构简单，成本低。根据本发明的一方面，提出了一种换挡机构，该换挡机构包括:拨叉轴；和第一和第二驱动部件，所述第一驱动部件设在所述拨叉轴上，所述第二驱动部件与所述第一驱动部件相对设置，所述第二驱动部件通过磁性作用驱动所述第一驱动部件在靠近所述第二驱动部件的方向上或远离所述第二驱动部件的方向上移动。根据本发明的换挡机构，改变了传统换挡机构的构造，省去了换挡轴和操纵杆，大大简化了换挡机构的结构，使得换挡机构的尺寸大大缩小，有利于变速器的安装和布局，而且本发明的换挡机构采用磁力实现拨叉轴的移动，进而实现档位的切换，简单方便，同时由于部件的减少，不仅装配效率高，且成本低。另外，根据本发明的换挡机构，还可以具有如下附加技术特征:根据本发明的一个实施例，所述换挡机构还包括安装件，所述安装件固定到所述拨叉轴上，所述第一驱动部件安装到所述安装件上。根据本发明的一个实施例，所述安装件为L形，所述L形安装件的短肢与所述拨叉轴相连，所述第一驱动部件安装到所述L形安装件的长肢上。根据本发明的一个实施例，所述短肢与所述拨叉轴正交，所述长肢平行于所述拨叉轴且与所述拨叉轴间隔开。根据本发明的一个实施例，所述长肢为圆周状。根据本发明的一个实施例，所述第一驱动部件包括线圈和与所述线圈相连的电源，且所述第二驱动部件为永磁铁。根据本发明的一个实施例，所述第二驱动部件包括线圈和与所述线圈相连的电源，且所述第一驱动部件为永磁铁。根据本发明的一个实施例，所述第一和第二驱动部件中的每一个均包括线圈和与所述线圈相连的电源。根据本发明的一个实施例，所述第一和第二驱动部件均为电磁铁。
根据本发明的一个实施例，所述第一和第二驱动部件中的一个为电磁铁而另一个为永磁铁。根据本发明的一个实施例，所述换挡机构还包括弹性件，所述弹性件设在所述拨叉轴的至少一端上。根据本发明的一个实施例，所述弹性件为回位弹簧，所述回位弹簧分别设在所述拨叉轴的两端。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是根据本发明一个实施例的换挡机构的立体图；图2是换挡轴与回位弹簧的示意图；图3-图5是控制电路的示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参照附图1-5详细描述根据本发明实施例的换挡机构100，该换挡机构100可用于汽车中，实现汽车档位的切换。但是，可以理解的是，该换挡机构100还适用于其他采用诸如传统手动变速器或者与传统手动变速器结构相近的车辆或其他设备中。根据本发明一个实施例的换挡机构100，包括拨叉轴3、第一驱动部件I和第二驱动部件2。如图1所示，拨叉轴3可采用与现有换挡结构中的拨叉轴3相同或者相近的结构，拨叉轴3上设置有拨叉31，拨叉31适于与汽车变速器的齿圈配合，即拨叉31的移动可以带动齿圈移动，从而实现档位的切换。拨叉31与拨叉轴3的连接方式可采用传统变速器中拨叉31与拨叉轴3的连接方式，或者采用与传统连接方式相近的其他方式。第一驱动部件I设在拨叉轴3上，第二驱动部件2与第一驱动部件I相对设置，例如第二驱动部件2与第一驱动部件I邻近且正对设置。第二驱动部件2适于固定在变速器的壳体上，即第二驱动部件2是固定不移动的。第二驱动部件2通过磁性作用驱动第一驱动部件I在靠近第二驱动部件2的方向上或远离第二驱动部件2的方向上移动。换言之，第二驱动部件2与第一驱动部件I之间可产生相互吸引或排斥的磁力，在该磁力的作用下，例如以吸力为例，由于第二驱动部件2是固定在变速器的壳体上不动的，因此第一驱动部件I会带着拨叉轴3以及拨叉31沿着拨叉轴3的轴向朝着第一驱动部件I移动，拨叉31进而带动相应齿圈移动从而实现档位的切换，例如从空挡切换成一档。同样，当磁力为斥力时，第一驱动部件I带着拨叉轴3以及拨叉31沿轴向朝远离第一驱动部件I的方向移动，拨叉31进而带动相应齿圈轴向移动从而实现档位的切换，例如从空挡切换成二档。可以理解，该换挡机构100采用一个拨叉轴3、一个第一驱动部件I和一个第二驱动部件2可以实现至少两个档位的控制，对于本领域的普通技术人员而言，在阅读了说明书此处公开内容的基础之上，可以根据不同变速器的档位多少来灵活设置拨叉轴3、第一驱动部件I和第二驱动部件2的个数，例如以具有五个前进挡和一个倒档的变速器为例，可以设置三组拨叉轴3、第一驱动部件I和第二驱动部件2，其中一组可以实现一二档的控制，另一组可以实现三四档的控制，剩余的一组可以实现五档和倒档的控制。根据本发明实施例的换挡机构100，改变了传统换挡机构的构造，省去了换挡轴和操纵杆，大大简化了换挡机构100的结构，使得换挡机构100的尺寸大大缩小，有利于变速器的安装和布局，而且本发明的换挡机构100采用磁力实现拨叉轴3的移动，进而实现档位的切换，简单方便，同时由于部件的减少，不仅装配效率高，且成本低。如图1所示，换挡机构100还包括安装件，安装件固定到拨叉轴3上，第一驱动部件I安装到安装件上，也就是说，在该实施例中，第一驱动部件I并非是直接设置在拨叉轴3上的，而是通过安装件间接固定在拨叉轴3上的。具体地，安装件可为L形，该L形安装件的短肢42与拨叉轴3相连，例如该短肢42与拨叉轴3可采用焊接的方式固定成一体，当然短肢42与拨叉轴3也可采用可拆卸地方式例如通过螺栓等结构固定在拨叉轴3上，这里对短肢42与拨叉轴3的连接方式不作特殊限定。第一驱动部件I安装到L形安装件的长肢41上。根据本发明的一个实施例，该短肢42与拨叉轴3正交，即短肢42与拨叉轴3垂直设置，该长肢41平行于拨叉轴3且与拨叉轴3间隔开，该长肢41可为圆周状，即长肢41的轴线与拨叉轴3的轴线是平行的，并且长肢41的外周面与拨叉轴3的外周面是不接触的。采用这种设计，一方面方便将第一驱动部件I固定在长肢41上，另一方面也使得第一驱动部件I可以更好地带动安装件、进而带动拨叉轴3轴向移动。根据本发明的一个实施例，如图1所示，第一驱动部件I可以包括线圈11和与该线圈11相连的电源12，第二驱动部件2为永磁铁。这样当线圈11中通入电流时，可以产生磁场，该磁场与第二驱动部件2例如永磁铁作用，从而产生磁力，该磁力可以是吸力当然也可以是斥力，其可通过线圈11中通入电流的方向来控制。根据本发明的另一个实施例，第二驱动部件2包括线圈和与该线圈相连的电源，对应地，第一驱动部件I则为永磁铁。这样当线圈中通入电流时，可以产生磁场，该磁场与第一驱动部件I例如永磁铁作用，从而产生磁力，该磁力可以是吸力当然也可以是斥力，其可通过线圈中通入电流的方向来控制。根据本发明的又一个实施例，第一驱动部件I和第二驱动部件2中的每一个均包括线圈和与该线圈相连的电源。这样当该两个线圈中通入电流时，均可以产生磁场，该两个磁场相互作用可以产生吸力或斥力，其可通过改变该两个线圈中的电流的方向来控制。其中，在上面三个实施例中，当第一驱动部件I为线圈和电源时，线圈可套设固定在安装件的长肢41上。根据本发明的再一个实施例，第一驱动部件I和第二驱动部件2均为电磁铁，这样该两个电磁铁通电后同样可产生吸力或斥力。根据本发明的再一个实施例，第一驱动部件I为电磁铁，第二驱动部件2为永磁铁，或者第一驱动部件I为永磁铁，而第二驱动部件2为电磁铁。需要说明的是，本发明的第一驱动部件I和第二驱动部件2包括但不限于上述实施例中描述的永磁铁、线圈和电源等，对于其它可以产生磁吸力或者磁性斥力的两个部件，均落入本发明的保护范围之内。根据本发明的一个优选实施例，如图2所示，换挡机构100还包括弹性件5，弹性件5设在拨叉轴3的至少一端上。进一步，该弹性件5为回位弹簧，该回位弹簧分别设置在拨叉轴3的两端。通过设置弹性件5例如回位弹簧，可以使得第一驱动部件I与第二驱动部件2不工作时即不产生磁力时，拨叉轴3可位于初始位置，该初始位置可以是空挡位置。可以理解的是，本发明的拨叉轴3的复位装置不限于上述的弹性件5，对于其他在第一驱动部件I与第二驱动部件2不工作时能够实现拨叉轴3处于中间位置(即第二驱动部件2与第一驱动部件I之间没有相对运动时拨叉轴3的初始位置)的结构、装置或系统，均落入本发明的保护范围之内。图3-图5示出了本发明的一个具体实施例，该实施例的换挡机构100适用于具有五前进挡和一个倒档的变速器，该实施例的换挡机构100可具有三个拨叉轴3，该三个拨叉轴3分别用于一二档、三四档、五档与倒档的控制，其中电路图如图3-图5所示，其中图3为一二档切换时的电路图，图4为三四档切换时的电路图，图5为五档和倒档切换时的电路图.例如如图3所示，在一二档电路图中，三档、四档和五档以及倒档处于常闭状态，若三档、四档和五档以及倒档中任何一个挂上档，那么此时再挂一二档时就会导致电路断路，不能完成换挡，从而实现互锁功能，对于图4和图5中的互锁原理与图3 —致，这里就不再详细说明。但是，需要说明一点，上述的电路图仅是作为示例的目的，不能理解为对本发明的一种限制，对于本领域的普通技术人员而言，在阅读和了解本发明的技术方案之后，显然可以对其进行改进或者结合电学领域相关知识设计其它相近的电路来实现各个档位的切换，例如仍以五个前进挡和一个倒档为例，也可以单独设计三个回路，其中一个回路只实现一二档的切换，另一个回路只实现三四档切换，剩余的一个回路只实现五档和倒档的切换，该三个回路可以是完全独立、互不影响的，这对于本领域的普通技术人员而言，都是容易理解的。另外,还需要说明的是，图3-图5中的标记1-5以及R代表相应的档位,并非表示相应的部件，例如I代表一档(而并非第一驱动部件)，2代表二档(而并非第二驱动部件)，R代表倒车档。整体而言，根据本发明一个优选实施例的换挡机构100，通过电流控制换挡过程，例如可利用电磁感应原理，实现档位之间的切换，省去了换挡轴和操作杆，使得换挡机构100的零部件大大减少，尺寸随之减少，成本也得到有效降低，而且驾驶员可以操作诸如控制按钮方便地实现档位的切换(例如通过控制按钮可以实现电流方向的改变)，避免驾驶员频繁操作换挡杆引起疲劳，增加了行车安全。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
权利要求
1.一种换挡机构，其特征在于，包括: 拨叉轴；和 第一和第二驱动部件，所述第一驱动部件设在所述拨叉轴上，所述第二驱动部件与所述第一驱动部件相对设置，所述第二驱动部件通过磁性作用驱动所述第一驱动部件在靠近所述第二驱动部件的方向上或远离所述第二驱动部件的方向上移动。
2.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征在于，还包括安装件，所述安装件固定到所述拨叉轴上，所述第一驱动部件安装到所述安装件上。
3.根据权利要求2所述的换挡机构，其特征在于，所述安装件为L形，所述L形安装件的短肢与所述拨叉轴相连，所述第一驱动部件安装到所述L形安装件的长肢上。
4.根据权利要求3所述的换挡机构，其特征在于，所述短肢与所述拨叉轴正交，所述长肢平行于所述拨叉轴且与所述拨叉轴间隔开。
5.根据权利要求4所述的换挡机构，其特征在于，所述长肢为圆周状。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的换挡机构，其特征在于，所述第一驱动部件包括线圈和与所述线圈相连的电源，且所述第二驱动部件为永磁铁。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的换挡机构，其特征在于，所述第二驱动部件包括线圈和与所述线圈相连的电源，且所述第一驱动部件为永磁铁。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的换挡机构，其特征在于，所述第一和第二驱动部件中的每一个均包括线圈和与所述线圈相连的电源。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的换挡机构，其特征在于，所述第一和第二驱动部件均为电磁铁。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的换挡机构，其特征在于，所述第一和第二驱动部件中的一个为电磁铁而另一个为永磁铁。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的换挡机构，其特征在于，还包括弹性件，所述弹性件设在所述拨叉轴的至少一端上。
12.根据权利要求11中任一项所述的换挡机构，其特征在于，所述弹性件为回位弹簧，所述回位弹簧分别设在所述拨叉轴的两端。
全文摘要
本发明公开了一种换挡机构，该换挡机构包括拨叉轴、第一驱动部件和第二驱动部件。其中第一驱动部件设在拨叉轴上，第二驱动部件与第一驱动部件相对设置且第二驱动部件可以固定在变速器的壳体上，第二驱动部件通过磁性作用驱动第一驱动部件在靠近第二驱动部件的方向上或远离第二驱动部件的方向上移动。本发明的换挡机构，改变了传统换挡机构的构造，省去了换挡轴和操纵杆，大大简化了换挡机构的结构，使得换挡机构的尺寸大大缩小，有利于变速器的安装和布局，而且本发明的换挡机构采用磁力实现拨叉轴的移动，进而实现档位的切换，简单方便，同时由于部件的减少，不仅装配效率高，且成本低。
文档编号F16H61/28GK103206530SQ20131015905
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者邵军杰, 张朋 申请人:长城汽车股份有限公司