换挡机构及具有该换挡机构的汽车的制作方法

本实用新型涉及车辆零部件领域，尤其是一种换挡机构及具有该换挡机构的汽车。

背景技术：

随着生活水平的提升，汽车已经越来越多地进入到了人们的生活之中，汽车的性能，尤其是驾驶的舒适性，受到了越来越多的关注，其中，换挡操作的舒适性是评价驾驶舒适性的一个重要指标。

目前，在汽车的手动换挡机构中，主要通过将换挡杆、球窝衬套及选挡摆臂安装到机构本体上来实现换挡、选挡功能。在换挡机构的安装过程中，球窝衬套套设于换挡杆外，并安装于手动换挡机构的球窝安装架内，选挡摆臂与换挡杆上的摆臂连接杆相连，并固定于手动换挡机构上，球窝衬套与球窝安装架的连接以及摆臂连接杆与选挡摆臂的连接均主要是通过对公差及基本尺寸的控制来控制间隙的配合精度，车辆在换挡过程中，该配合间隙会进一步变大，在换挡时，换挡杆球窝可能与球窝安装架发生碰撞，摆臂连接杆也可能与选挡摆臂发生碰撞，继而产生异响，降低驾驶的舒适性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种换挡机构及具有该换挡机构的汽车，该换挡机构能够有效地消除由于尺寸公差引起的装配间隙，减少换挡时产生的异响，提升驾驶舒适度。

本实用新型提供了一种换挡机构，包括安装支架、换挡杆及球窝衬套，所述安装支架上设置有球窝安装架，所述球窝衬套套设于换挡杆上，并安装于所述球窝安装架内，所述球窝衬套的顶部设置有卡爪，所述球窝安装架上设置有与所述卡爪相对应的卡槽，所述球窝衬套的底部设置有第一弹性臂，当所述球窝衬套安装于所述球窝安装架内时，所述卡爪伸入所述卡槽内与所述卡槽的顶壁相抵，所述第一弹性臂发生弹性变形且与所述球窝安装架的底部相抵。

进一步地，当所述第一弹性臂处于自然状态时，所述第一弹性臂的底部与所述卡爪的上表面之间的距离大于所述球窝安装架的底部与所述卡槽的顶壁之间的距离。

进一步地，在所述第一弹性臂的底部还设置有预紧触点。

进一步地，所述球窝衬套的底部设有向远离所述球窝衬套的轴线方向，并向外且向下延伸的翻边，所述翻边的延伸方向开设有多条第一变形槽，将所述翻边分割成多个所述第一弹性臂。

进一步地，所述球窝衬套上设有沿径向凸伸出球窝衬套主体部分的第二弹性臂，所述卡爪设于所述第二弹性臂的顶部，当所述第二弹性臂处于自然状态时，所述第二弹性臂的外侧壁至所述球窝衬套的轴线之间的距离大于所述球窝安装架的内侧壁至所述球窝安装架的轴线之间的距离，当所述球窝衬套安装于所述球窝安装架内时，所述第二弹性臂发生弹性变形而抵紧所述球窝安装架的内侧壁。

进一步地，在所述第二弹性臂与所述球窝安装架的外侧壁之间形成有第二形变槽，所述卡爪的最外端至所述球窝安装架的内侧壁之间的距离小于所述第二形变槽在自然状态下的宽度。

进一步地，所述换挡杆上设置有垂直于换挡杆轴线的摆臂连接杆，所述摆臂连接杆的远离所述换挡杆的一端设置有第二球头，所述换挡机构还设置有选挡摆臂，所述选挡摆臂上设置有摆臂连接槽，所述摆臂连接槽的朝向所述摆臂连接杆的一侧的开口内环设有连接衬套，所述连接衬套上沿其径向设置有多个第三弹性臂，所述第三弹性臂在所述摆臂连接槽开口处的部分所在的圆的直径小于所述第二球头的直径。

进一步地，在所述摆臂连接槽的底部设置有支撑底座，在所述支撑底座上形成有向所述摆臂连接槽内部延伸的支撑杆，所述第二球头夹设于所述支撑杆与所述第三弹性臂之间。

进一步地，所述第三弹性臂的外侧壁与所述摆臂连接槽的内侧壁之间形成有第四形变槽，当所述第三弹性臂处于自然状态时，所述第四形变槽的宽度大于所述第二球头的半径与所述第三弹性臂在所述摆臂连接槽开口处的部分所在的圆的半径差。

进一步地，所述换挡杆的对应所述安装支架内部限位面的位置套设有O型圈，在所述换挡杆的对应所述安装支架内部限位面的部分还设置有安装槽，所述O型圈套设于所述安装槽内。

本实用新型还提供了一种汽车，包括本实用新型提供的换挡机构。

综上所述，在本实用新型中，通过在球窝衬套的底部设置第一弹性臂，并在球窝衬套安装于球窝安装架内时对第一弹性臂进行压缩，能够通过第一弹性臂的弹性保证球窝衬套夹紧于卡槽与球窝安装架的底部之间，防止球窝衬套上下晃动；通过设置第二弹性臂及第二形变槽，能够使第二弹性臂与球窝安装架的内侧壁紧密接触，防止球窝衬套沿水平方向晃动，继而减少异响的发生。进一步地，通过在摆臂连接槽内设置第三弹性臂及支撑底座，能够通过第三弹性臂及支撑底座自身的形变量的变化使第二球头始终夹设于第三弹性臂与支撑底座之间，较好地消除由于尺寸公差因其的装配间隙；同时不会使摆臂连接杆在运动时与摆臂连接槽发生碰撞，减少异响的产生。进一步地，通过O型圈的设置，能够减少换挡杆伸入安装支架内部的杆体在换挡过程中与限位面发生碰撞时产生的异响。因此，本实用新型提供的换挡机构能够有效地消除由于尺寸公差引起的装配间隙，减少换挡时产生的异响，提升驾驶舒适度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型提供的换挡机构的结构示意图。

图2为图1中换挡机构的截面结构示意图。

图3为图2中的局部放大结构示意图。

图4为图2中球窝衬套的立体结构示意图。

图5为图2中球窝衬套另一视角的立体结构示意图。

图6为图2中球窝衬套的仰视结构示意图。

图7为球窝衬套安装架的结构示意图。

图8为球窝衬套安装于球窝安装架内时的结构示意图。

图9为图8的局部结构放大示意图。

图10为图1中选挡摆臂的结构示意图。

图11为图10中XI-XI截面的结构示意图。

图12为图10中连接杆安装槽的结构示意图。

图13为摆臂连接杆与选挡摆臂连接时的结构示意图。

图14为图13中的局部结构放大示意图。

图15为换挡杆与O型圈的分解结构示意图。

图16为球窝衬套安装于球窝安装架内时，换挡杆与安装支架内限位面的位置关系示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，详细说明如下。

本实用新型提供了一种换挡机构及具有该换挡机构的汽车，该换挡机构能够有效地消除由于尺寸公差引起的装配间隙，减少换挡时产生的异响，提升驾驶舒适度。

图1为本实用新型提供的换挡机构的结构示意图，图2为图1中换挡机构的截面结构示意图，图3为图2中的局部放大结构示意图，如图1至图3所示，本实用新型提供的换挡机构包括安装支架10、换挡杆21、球窝衬套30及选挡摆臂40。安装支架10上设置有球窝安装架11，球窝衬套30套设于换挡杆21上，并安装于球窝安装架11内，使换挡杆21的一端伸入安装支架10内，选挡摆臂40设置于安装支架10上，换挡杆21沿垂直于自身轴线的方向设置有摆臂连接杆22，摆臂连接杆22与选挡摆臂40相连。

图4为图2中球窝衬套的立体结构示意图，图5为图2中球窝衬套另一视角的立体结构示意图，图6为图2中球窝衬套的仰视结构示意图，图7为球窝安装架的结构示意图，图8为球窝衬套安装于球窝安装架内时的结构示意图，图9为图8的局部结构放大示意图。如图4至图9所示，换挡杆21与摆臂连接杆22的连接处设置有第一球头23，球窝衬套30套设于第一球头23上，在球窝衬套30上设置有避让摆臂连接杆22的避让口35，以供摆臂连接杆22伸出。

球窝衬套30的顶部设置有沿径向向外延伸的卡爪31，在球窝安装架11上设置有与卡爪31相对应的卡槽111，。在球窝衬套30的底部设置有第一弹性臂322，当球窝衬套30安装于球窝安装架11内时，卡爪31伸入卡槽111内且其上表面与卡槽111的顶壁相抵，第一弹性臂322与球窝安装架11的底部相抵，在卡槽111顶壁和球窝安装架11底部的挤压下发生弹性形变，即球窝衬套30夹设于卡槽111与球窝安装架11的底部之间，从而防止球窝衬套30从球窝安装架11内脱出。当第一弹性臂322处在自然状态(即未发生弹性变形的状态)下时，第一弹性臂322的底部至卡爪31上表面之间的距离(图9中用a表示)应稍大于球窝安装架11的底部至卡槽111的顶壁之间的距离(图9中的b表示)，即a>b。当球窝衬套30压入球窝安装架11内时，由于a>b，第一弹性臂322会因受到卡槽111顶壁和球窝安装架11底部的挤压而发生形变，将球窝衬套30稳固地夹设于卡槽111与球窝安装架11的底部之间，不会发生晃动。进一步地，在第一弹性臂322的底部还设置有预紧触点323，预紧触点323的设置使得在安装球窝衬套30时，第一弹性臂322更容易发生形变。

在本实施例中，在球窝衬套30的底部设有朝向远离球窝衬套30的轴线方向，并向外及向下倾斜延伸的翻边32，在翻边32上沿该翻边32的延伸方向开设有多条第一变形槽321，上述的第一弹性臂322由所述的第一变形槽321分割翻边32而形成。

进一步地，球窝衬套30上设有沿径向凸伸出球窝衬套30主体部分的第二弹性臂33，上述的卡爪31设置于第二弹性臂33的顶部，在本实施例中，当第二弹性臂33处于自然状态时，第二弹性臂33的外侧壁至球窝衬套30的轴线之间的距离，应大于球窝安装架11的内侧壁至球窝安装架11的轴线之间的距离，当球窝衬套30安装于球窝安装架11内时，第二弹性臂33发生弹性形变而抵紧球窝安装架11的内侧壁。通过第二弹性臂33的形变，使第二弹性臂33始终抵靠于球窝安装架11的内侧壁上，避免晃动。在第二弹性臂33与球窝安装架11之间还形成有第二形变槽34，通过在安装时压缩第二形变槽34的宽度，有利于球窝衬套30的安装。卡爪31伸入卡槽111内的一侧的最外端至球窝安装架11的内侧壁之间的距离(图9中用c表示)应稍小于第二形变槽34在自然状态下的宽度(图9中用d表示)，以保证第二形变槽34有足够的形变宽度，使卡爪31能够顺利地放入卡槽111。

在本实施例中，通过在球窝衬套30的底部设置第一弹性臂322，并在球窝衬套30安装于球窝安装架11内时对第一弹性臂322施压，能够使球窝衬套30在第一弹性臂322的弹性回复力作用下夹紧于卡槽111与球窝安装架11的底部之间，消除了球窝衬套30与球窝安装架11的轴向间隙，防止球窝衬套30上下晃动，减少异响的发生。通过设置第二弹性臂33及第二形变槽34，能够使第二弹性臂33与球窝安装架11的内侧壁紧密接触，减少球窝衬套30与球窝安装架11的径向间隙，防止球窝衬套30沿径向晃动，进一步减少异响的发生。因此本实施例提供的换挡机构能够较好地消除由于尺寸公差引起的装配间隙，减少换挡时产生的异响，提升驾驶舒适度。

图10为图1中选挡摆臂的结构示意图，图11为图10中XI-XI截面的结构示意图，图12为图10中摆臂连接槽的结构示意图，图13为摆臂连接杆与选挡摆臂连接时的结构示意图，图14为图13中的局部结构放大示意图，如图1、图2及图10至图14所示，选挡摆臂40上设置有第一连接孔41、第二连接孔42及摆臂连接槽43。选挡摆臂40通过第一连接孔41及连接装置50可转动地设置于安装支架10上，具体地，连接装置50包括销轴51、选挡弹簧52及锁止弹片53，在安装支架10上设置有带第三连接孔(图未标出)的第一固定环12和带第四连接孔(图未标出)的第二固定环13，销轴51依次穿过第一连接孔41、选挡弹簧52及第一固定环12，锁止弹片53卡设于销轴51的远离选挡摆臂40的另一端并与第二固定环13相抵，防止销轴51脱出。选挡摆臂40通过第二连接孔42与选挡拉杆(图未示)相连。

摆臂连接杆22远离换挡杆21的一端设置有第二球头25，第二球头25通过摆臂连接槽43与选挡摆臂40相连。具体地，在摆臂连接槽43朝向摆臂连接杆22一侧的开口处环设有连接衬套44，连接衬套44上沿其径向方向设置有多个第三弹性臂442，在本实施例中，连接衬套44上沿其径向方向开设有多条第三形变槽441，第三弹性臂442由多条第三形变槽441将连接衬套44分割而成，第三弹性臂442位于摆臂连接槽43开口处的部分所在的圆的直径(图14中用e表示)小于第二球头25的直径(图14中用f表示)，当将第二球头25伸入摆臂连接槽43内时，第三弹性臂442会发生形变向外扩张，以便第二球头25能够顺利地伸入摆臂连接槽43内，在第二球头25伸入摆臂连接槽43内时，第三弹性臂442会在一定程度上向内收缩，以保证第二球头25不会脱出。

在摆臂连接槽43的底部设置有支撑底座431，在支撑底座431上形成有向摆臂连接槽43内部延伸的支撑杆432，当第二球头25伸入摆臂连接槽43后，第三弹性臂442会因形变而产生弹性力以推动第二球头25抵靠于支撑底座431上，使支撑杆432发生形变，将第二球头25夹设于第三弹性臂442与支撑底座431的支撑杆432之间。当换挡杆21带动摆臂连接杆22沿摆臂连接杆22的轴向向远离选挡摆臂40的方向运动时，支撑底座431的支撑杆432的形变减小，而第三弹性臂442的形变增大，第二球头25会始终夹设于第三弹性臂442与支撑底座431之间，不会与摆臂连接槽43发生碰撞；当换挡杆21带动摆臂连接杆22沿摆臂连接杆22的轴向向靠近选挡摆臂40的方向运动时，支撑底座431的支撑杆432的形变增大，而第三弹性臂442的形变减小，第二球头25仍会夹设于第三弹性臂442与支撑底座431之间，不会与摆臂连接槽43发生碰撞。

进一步地，第三弹性臂442的外侧壁与摆臂连接槽43的内侧壁之间形成有第四形变槽45，通过在安装第二球头25时压缩第四形变槽45的宽度，有利于第二球头25的安装。在本实施例中，当第三弹性臂442处于自然状态时，第四形变槽45的宽度(图14中用g表示)大于第二球头25的半径与第三弹性臂442位于摆臂连接槽43开口处的部分所在的圆的半径差，即g>(f-e)/2。以便能够保证第四形变槽45有足够的形变宽度，使第二球头25能够顺利地放入摆臂连接槽43内。

综上所述，在本实施例中，通过在摆臂连接槽43内设置第三弹性臂442及支撑底座431，使第二球头25能够在第三弹性臂442及支撑底座431自身形变量变化的作用下始终夹设于第三弹性臂442与支撑底座431之间，较好地消除由于尺寸公差引起的装配间隙；同时避免摆臂连接杆22在运动时与摆臂连接槽43发生碰撞，减少异响的产生，提升驾驶体验。

图15为换挡杆与O型垫圈的分解结构示意图，图16为球窝衬套安装于球窝安装架内时，换挡杆与安装支架内限位面的位置关系示意图，如图15及图16所示，在换挡杆21对应安装支架10内限位面的位置套设有O型圈26，如O型橡胶圈，当换挡杆21伸入安装支架10内的部分在换挡过程中与限位面发生碰撞时，O型圈26能够通过自身的形变对上述碰撞产生缓冲，减少异响的发生。进一步地，为了便于O型圈26的固定，在换挡杆21对应安装支架10内限位面的位置还设置有安装槽27，O型圈26套设于安装槽27内。

综上所述，在本实用新型中，通过在球窝衬套30的底部设置第一弹性臂322，并在球窝衬套30安装于球窝安装架11内时按压球窝衬套30使第一弹性臂322变形，从而使球窝衬套30在第一弹性臂322的弹性回复力作用下紧固于卡槽111与球窝安装架11的底部之间，防止球窝衬套30上下晃动；通过设置第二弹性臂33及第二形变槽34，能够使第二弹性臂33与球窝安装架11的内侧壁紧密接触，防止球窝衬套30沿水平方向晃动，继而减少异响的发生。进一步地，通过在摆臂连接槽43内设置第三弹性臂442及支撑底座431，使第二球头25能够在第三弹性臂442及支撑底座431的作用下始终夹设于第三弹性臂442与支撑底座431之间，较好地消除由于尺寸公差引起的装配间隙；同时避免摆臂连接杆21在运动时与摆臂连接槽43发生碰撞，减少异响的产生。进一步地，通过O型圈26的设置，能够减少换挡杆21伸入安装支架10内的部分在换挡过程中与限位面发生碰撞时产生的异响。因此，本实用新型提供的换挡机构能够有效地消除由于尺寸公差引起的装配间隙，减少换挡时产生的异响，提升驾驶舒适度。

本实用新型还提供了一种汽车，该汽车包括本实用新型提供的换挡机构，关于该汽车的其它技术特征，请参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。