一种换挡辅助装置的制作方法

本发明涉及汽车换挡装置，具体涉及一种换挡辅助装置。

背景技术：

随着社会的发展，科技的进步，人们对驾驶舒适性及行车安全保障方面有了更高的要求。在车辆驾驶操控性方面，换挡吸入感较弱导致司机操作手感不良，同时很难判断是否已完全挂挡，从而影响司机行车中下一步的操作判断，增加司机操作失误的风险；在车辆行车安全方面，摘挡力过轻导致在挡不可靠，在强烈颠簸路面等工况，存在掉挡风险，导致整车失去动力。

在车辆驾驶操控性方面，现有变速箱内的同步器或滑套与齿轮存在间隙、导块与拨头也存在间隙，基于以上间隙因素的累计误差，导致换挡角度的一致性差，从而影响整车挂挡角度一致性，降低整车操控性能品质。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有车辆换挡装置存在换挡吸入感较弱、难以判断是否已完全挂挡、存在掉挡风险以及换挡角度的一致性差，从而降低整车操控性能品质的问题，提供一种换挡辅助装置。

本发明的技术方案是：

一种换挡辅助装置，包括限位环和强磁铁；所述限位环套装在横向换挡杆上，且与横向换挡杆同时转动；所述限位环的外周面上轴向设置有两组工作档块，所述工作档块为铁磁性材质；所述强磁铁安装在操纵壳体内，其一端伸出操纵壳体且位于两组工作档块之间。

进一步地，还包括保护套和螺塞，所述保护套安装在操纵壳体内，且一端伸出操纵壳体，保护套的外表面上设置有定位凸台，其与操纵壳体通过定位凸台轴向定位；所述强磁铁嵌入保护套内，所述螺塞设置在强磁铁、保护套的另一侧，将强磁铁、保护套压紧在操纵壳体内。

进一步地，所述保护套为一端敞口的筒状结构，伸出操纵壳体另一端为封口，其上下侧面分别设置有开口，保护套的开口面高于强磁铁工作面。

进一步地，所述强磁铁与保护套、护套与操纵壳体之间相配合的截面均为矩形。

进一步地，所述限位环通过第一弹性圆柱销与横向换挡杆连接，所述第一弹性圆柱销径向穿过横向换挡杆、限位环将二者周向固定。

进一步地，所述螺塞与操纵壳体的接触面上设置有密封垫圈。

进一步地，所述螺塞和操纵壳体螺纹连接。

进一步地，所述限位环与两组工作档块一体设置。

进一步地，所述保护套与操纵壳体为间隙配合。

本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本发明提供换挡辅助装置中，限位环为铁磁性材质，当限位环转过一定角度时(即换挡操作后半程)与强磁铁相互吸引，使得限位环加速转动与强磁铁紧贴，增强了换挡吸入感，提升了换挡到位手感清晰度，从而提升驾驶操控舒适度，使司机可明确感知是否完全挂挡并进行下一步操作，减少司机操作失误的风险。

2.本发明提供的换挡辅助装置增强了换挡在挡可靠性，挂挡结束/在挡时，限位环与强磁铁紧贴，增强了摘挡操作前半程的摘挡力，确保在挡可靠性，避免行车中在强烈颠簸路面等工况发生掉挡，提升行车安全，最终实现变速箱及整车系统操控舒适性和行车安全性的明显提升。

3.本发明限位环与保护套贴合，使限位环提前起到换挡限位作用，消除了同步器或滑套与齿轮间隙以及导块与拨头间隙等因素的影响，确保变速箱各挡位具有准确、一致的换挡角度。

4.本发明将强磁铁、保护套、及操纵壳体相配孔均为矩形设计，可确保装入壳体后强磁铁强磁面的准确位置，防止工作面转向或错装，从而保证强磁面(工作面)始终与限位环工作面平行并正常工作。

附图说明

图1为本发明换挡辅助装置结构图；

图2为本发明换挡执行机构空挡时结构示意图；

图3为本发明换挡辅助装置空挡时结构示意图；

图4为本发明换挡执行机构挂/摘挡中程时结构示意图；

图5为本发明换挡辅助装置挂/摘挡中程时结构示意图；

图6为本发明换挡执行机构挂挡结束/在挡时时结构示意图；

图7为本发明换挡辅助装置挂挡结束/在挡时时结构示意图。

附图标记：1-限位环，2-强磁铁，3-保护套，4-密封垫圈，5-螺塞，6-第一弹性圆柱销，7-横向换挡杆，8-换挡内拨头，9-第二弹性圆柱销，10-柱销总成，11-操纵壳体，12-工作档块。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

本发明提供一种换挡辅助装置，其集成于变速箱操纵装置中，操纵装置属变速箱对外连接部分。换挡辅助装置集成于变速箱操纵装置，可使其辅助功能在变速箱端及整车驾驶室的效果最大化。将换挡辅助装置与换挡内拨头8均固定于横向换挡杆7上，当换挡内拨头8转动执行挂挡操作时，通过横向换挡杆7带动限位环1转动。当进入到挂挡后半程操作时，限位环1与强磁铁2发生磁力吸引，使横向换挡杆7加速转动并辅助完成挂挡动作，通过此种方式提升挂挡操作后半程的入挡吸入感，同时提升摘挡操作前半程的摘挡力确保在挡可靠性，最终实现变速箱及整车系统操控舒适性和行车安全性的明显提升。

如图1所示，换挡执行机构包括横向换挡杆7、换挡内拨头8、第二弹性圆柱销9和柱销总成10；换挡内拨头8套装在横向换挡杆7上，通过第二弹性圆柱销9周向固定，且与横向换挡杆7同时转动，柱销总成10安装在操纵壳体11内部，与换挡内拨头8配合实现挡位操作。

换挡辅助装置包括限位环1、强磁铁2、保护套3、密封垫圈4、螺塞5，其集成于变速器操纵装置总成中。限位环1套装在横向换挡杆7上，且与横向换挡杆7同时转动，具体为限位环1通过第一弹性圆柱销6与横向换挡杆7连接，第一弹性圆柱销6径向穿过横向换挡杆7、限位环1将二者周向固定；限位环1的外周面上轴向设置有两组工作档块12，两组工作档块12沿限位环1的外周面的周向分布且对称设置，工作档块12具体为与限位环1一体设置的条状凸起，为铁磁性材质，其对称的内表面为工作面，两组工作档块12之间的角度设置以及与保护套3之间的间隙是参照换挡执行机构的具体结构设置的，两个工作面之间的角度与换挡内拨头8转过的角度相对应设置。

保护套3安装在操纵壳体11矩形孔内，且其一端伸出操纵壳体11，保护套3为一端敞口的筒状结构，且其敞口端外表面设置有定位凸台，保护套3与操纵壳体11通过凸台轴向止口定位，矩形强磁铁2嵌入保护套3内，其一端也伸出操纵壳体11；螺塞5设置在强磁铁2、保护套3的另一侧，将强磁铁2、保护套3压紧在操纵壳体11内；螺塞5和操纵壳体11螺纹连接，用于将保护套3稳固的压紧在操纵壳体11内。螺塞5于操纵壳体11的接触面上还设置有密封垫圈4，密封垫起密封、防松作用，保护套3和强磁铁2伸出操纵壳体11的一端位于两组工作档块12之间。

本发明将强磁铁2嵌入保护套3中，保护套3靠螺塞5堵压入操纵壳体11内，限位环1为铁磁性材质，当限位环1转过一定角度时即换挡操作后半程与强磁铁2相互吸引，使得限位环1加速转动与保护套3紧贴，实现增强换挡吸入感及在挡可靠性。

本发明将强磁铁2、保护套3、及操纵壳体11相配孔均为矩形设计，可确保装入壳体后强磁铁2强磁面的准确位置，防止工作面转向或错装，从而保证强磁面(工作面)始终与限位环1工作面平行并正常工作。

本发明保护套3设计有开口，在强磁铁2嵌入后使得强磁铁2有效工作区域外漏，确保有效的磁场。同时，保护套3开口边缘略高于强磁铁2有效工作区域，当限位环1被吸引与保护套3开口边缘贴合时不与强磁铁2直接接触，为强磁铁2抵挡冲击并提供有效保护。

本发明保护套3与操纵壳体11孔为间隙配合，易拆装，可轻易实现换挡辅助效果的取舍；同时，通过换装不同磁力的强磁铁2，可实现不同程度的换挡辅助效果，从而满足不同用户的需求。

本发明限位环1与保护套3贴合，使限位环1起到换挡限位作用，确保变速箱各挡位具有准确、一致的换挡角度。

换挡辅助装置具体工作过程：

如图2所示为空挡时换挡辅助装置状态。此时，换挡内拨头8由柱销总成10定位在空挡位置，限位环1处于水平状态，其两内侧工作面水平对称并距强磁铁2工作面有一定距离，之间未产生磁力吸引。即，换挡辅助装置未工作。

如图3所示为挂挡中程换挡辅助装置状态。挂挡中程时，换挡内拨头8已转过一定角度，其控制面顶点与柱销总成10接触，此时为挂挡力最大峰值位置。因拨头的转动带动横向换挡杆7，横向换挡杆7带动限位环1转过相同角度，此时限位环1一侧工作面远离强磁铁2，而另一面接近强磁铁2，并与强磁铁2间开始产生磁力吸引。即，换挡辅助装置开始介入工作。

如图4所示为挂挡结束/在挡时换挡辅助装置状态。在限位环1工作面与强磁铁2的磁力吸引下，限位环1加速往挂挡方向旋转并带动横向换挡杆7，横向换挡杆7加速带动换挡内拨头8辅助完成挂挡操作并实现挂挡吸入感的增强效果。由于保护套3略高于强磁铁2工作面，最终限位环1与保护套3贴合限位保证内拨头准确的挂挡角度，并持续存在磁力吸引。此时存在的磁力吸引，可向换挡内拨头8辅助提供有效的防脱挡力。即，换挡辅助装置持续工作。

当摘挡力大于换挡内拨头8自锁力与换挡辅助装置防脱挡力的合力时，换挡内拨头8与限位环1同时向摘挡方向旋转。挂挡中程时，限位环1已转过一定角度，与强磁铁2存在磁力吸引的一侧工作面在此时磁力完全消失。即，换挡辅助装置退出工作。

通过本发明换挡辅助装置，提升了挂挡操作后半程的入挡吸入感，提升了入挡到位的清晰度，提升了变速箱换挡角度的准确度及各挡换挡角度一致性，提升了在挡位置可靠性及防脱挡能力，最终使变速箱及整车系统的操控舒适性和行车安全性得到了显著提升。