一种软轴变速操纵器及汽车的制作方法

本发明涉及换挡机构技术领域，更进一步涉及一种软轴变速操纵器。本发明还涉及一种汽车。

背景技术：

随着发动机马力加大，发动机的体积越来越大，发动机散热系统的水箱及中冷器等配套系统也不断增大，导致硬杆变速操纵系统难以布置，必须采用软轴变速操纵系统。

软轴变速操纵器是通过操纵器与软轴/硬杆连接到变速器的选/换挡摇臂上，利用杠杆原理，传递驾驶员的变速换挡动作，实现发动机动力按不同的挡位传递。

传统的软轴操纵器通过十字节轴承实现左右摆动和前后摆动，十字节轴承回转中心处空洞较大，操纵器的整体体积，与发动机、散热系统、进气系统等造成干涉；且密封性不好，容易进灰。

对于本领域的技术人员来说，如何提高操纵器的密封性，减小体积，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种软轴变速操纵器，转动球与浮动支架的内腔通过球形面接触配合，防止灰尘进入，减小操纵器的体积，具体方案如下：

一种软轴变速操纵器，包括：

安装底板，固定于驾驶室；

浮动支架，固定于所述安装底板，且竖向贯通设置，所述浮动支架的内腔设置球形面；

操纵杆，竖向贯穿所述浮动支架和所述安装底板；所述操纵杆的底端连接换挡拉杆；

转动球，固定于所述操纵杆，所述转动球与所述浮动支架内腔设置的球形面相互配合接触；

球头摇杆，固定在所述转动球上；

选挡摇臂，第一端与所述球头摇杆活动连接，第二端连接选挡拉杆；所述选挡摇臂的中部与所述浮动支架转动连接。

可选地，所述球头摇杆横向贯穿所述的浮动支架的侧壁；所述选挡摇臂铰接于所述浮动支架的外部。

可选地，所述选挡摇臂包括相互垂直的横向段和竖向段，所述横向段和所述竖向段相连的拐角铰接于所述浮动支架。

可选地，所述竖向段上连接复位弹簧，所述复位弹簧的另一端连接所述安装底板；所述复位弹簧的长度方向与所述选挡摇臂的摆动方向平行。

可选地，所述操纵杆的选挡摆动方向与所述球头摇杆的长度方向相互垂直。

可选地，所述浮动支架包括向上凸出于所述安装底板的外壳和内球套，所述内球套的内壁设置与所述转动球相互配合的球形面。

可选地，所述外壳的顶部设置用于限位所述内球套的环形挡圈。

可选地，所述外壳和所述内球套的底部通过环形的垫圈共同支承密封，所述垫圈通过限位片与所述浮动支架相固定。

可选地，所述浮动支架的底部设置环形台阶，所述垫圈和所述限位片通过所述环形台阶压接在所述安装底板上。

本发明还提供一种汽车，包括上述任一项所述的软轴变速操纵器。

本发明公开了一种软轴变速操纵器，通过安装底板固定于驾驶室，浮动支架固定于安装底板，操纵杆竖向贯穿浮动支架和安装底板，在操纵杆上固设转动球，操纵杆以转动球为回转中心摆动，在操纵杆的底端连接换挡拉杆，操纵杆摆动时带动换挡拉杆实现换挡操作；转动球上固定设置球头摇杆，球头摇杆与转动球同步运动，选挡摇臂的第一端与球头摇杆活动连接，球头摇杆可带动选挡摇臂摆动，选挡摇臂的第二端连接选挡拉杆，选挡摇臂可围绕中部设置的转轴摆动，操纵杆分别向不同的方向摆动，可带动选挡摇臂和换挡拉杆，选挡摇臂进一步带动选挡拉杆，实现选挡操作和换挡操作。

本发明的软轴变速操纵器利用操纵杆上设置的转动球与浮动支架内腔设置的球形面接触配合实现转动，转动球与球形面之间的夹缝小，防止灰尘进入，转动球结构占用的空间小，可减小操纵器的体积。

附图说明

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的软轴变速操纵器一种具体实施例的轴测结构图；

图2a为图1的俯视图；

图2b为图2a的俯视图；

图2c为图2a的仰视图；

图3a为操纵杆、球头摇杆和转动球的示意图；

图3b为选挡摇臂的一种具体结构图；

图4a为图2a中a-a方向的局部剖面图；

图4b为图4a中a部分的局部放大图。

图中包括：

安装底板1、浮动支架2、外壳21、内球套22、垫圈23、限位片24、操纵杆3、转动球4、球头摇杆5、选挡摇臂6、横向段61、竖向段62、复位弹簧7。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种软轴变速操纵器，转动球与浮动支架的内腔通过球形面接触配合，防止灰尘进入，减小操纵器的体积。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的软轴变速操纵器及汽车进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本发明提供的软轴变速操纵器一种具体实施例的轴测结构图；图2b为本发明提供的软轴变速操纵器一种具体实施例的俯视图，图2b和图2c分别为图2a的俯视图和仰视图，图1和图2a中的箭头方向表示车辆前进方向；该软轴变速操纵器包括安装底板1、浮动支架2、操纵杆3、转动球4、球头摇杆5、选挡摇臂6等结构；安装底板1为整个软轴变速操纵器的基础支撑结构，安装底板1固定于驾驶室，位于驾驶员一侧，用于人工操纵；浮动支架2固定于安装底板1，也即浮动支架2与安装底板1固定为一体，两者可为分体式结构，也可一体式加工成型；浮动支架2的竖向贯通设置，操纵杆3竖向贯穿浮动支架2和安装底板1，操纵杆3可相对于浮动支架2和安装底板1摆动；操纵杆3的底端连接换挡拉杆，当操纵杆3沿换挡拉杆的长度方向摆动时可带动换挡拉杆运动，使换挡拉杆带动变速器实现换挡操作。

浮动支架2的内腔设置球形面，相应地，在操纵杆3的中下部固定设置转动球4，转动球4与浮动支架2内腔设置的球形面相互配合接触，转动球4可相对于浮动支架2转动，而无法相对于浮动支架2移动。转动球4为操纵杆3的回转中心，由于转动球4的外表面为球面，转动球4可相对于浮动支架2作任意方向的转动。

球头摇杆5固定在转动球4上，如图3a所示，为操纵杆3、球头摇杆5和转动球4的局部剖面示意图，球头摇杆5呈横向凸出于转动球4，图中球头摇杆5的左端固定在转动球4上，右端设置球形结构，球形结构与选挡摇臂6活动连接，用于带动选挡摇臂6在竖直方向上摆动。选挡摇臂6的第一端与球头摇杆5活动连接，第二端连接选挡拉杆；选挡摇臂6的中部与浮动支架2转动连接，选挡摇臂6围绕中部的转轴摆动，选挡摇臂6的转轴大致水平设置，使选挡摇臂6在竖直方向上摆动。

选挡摇臂6的第一端由球头摇杆5带动，整体大致在竖直面内摆动，第二端随之摆动，带动选挡拉杆，选挡摇臂6第二端的摆动方向与选挡拉杆的长度方向大致相同，选挡拉杆带动变速器实现选挡操作。

需要注意的是，操纵杆3带动换挡拉杆实现换挡操作，选挡摇臂6带动选挡拉杆实现选挡操作，而选挡摇臂6由操纵杆3驱动，也即选挡与换挡的实现均由操纵杆3的摆动实现，选挡与换挡过程中操纵杆3的摆动方向不同。

本发明的软轴变速操纵器利用操纵杆3上设置的转动球4与浮动支架2内腔设置的球形面接触配合实现转动，转动球4与球形面接触，两者之间的夹缝小，可防止灰尘进入，降低了磨损卡滞的出现概率，提高了操纵器的可靠性，操纵括更好；转动球4作为回转中心，不仅可实现任意方向的旋转，且占用空间小，可减小操纵器的整体体积。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本发明提供一种优选方案，在浮动支架2的竖向侧壁上开孔，球头摇杆5横向贯穿的浮动支架2的侧壁，图3a中的转动球4位于浮动支架2的内腔中，球头摇杆5右端的球形结构外伸，可与选挡摇臂6第一端设置的球形面相互配合连接；选挡摇臂6铰接于浮动支架2的外部。当然，若浮动支架2的尺寸足够大，也可将选挡摇臂6设置于浮动支架2的内腔中，这些具体的设置形式均应包含在本发明的保护范围之内。

如图3b所示，为选挡摇臂6的一种具体结构图，选挡摇臂6优选地设置为“l”形，选挡摇臂6包括相互垂直的横向段61和竖向段62，横向段61和竖向段62相连的拐角铰接于浮动支架2；选挡摇臂6设置为l形结构可减小空间占用，有利于缩减体积。

选挡摇臂6的竖向段62上连接复位弹簧7，在竖向段62的中部设置用于钩挂弹簧的开孔，复位弹簧7的一端挂在竖向段62上，另一端连接安装底板1，复位弹簧7的长度方向与选挡摇臂6的摆动方向平行，复位弹簧7对选挡摇臂6施加弹性力，便于选挡摇臂6复位。

优选地，操纵杆3的选挡摆动方向与球头摇杆5的长度方向相互垂直，如图1所示，操纵杆3沿车辆前进方向的y轴方向摆动，带动换挡拉杆移动，可使变速器实现换挡操作，此时操纵杆3的摆动并不带动选挡摇臂6运动；操纵杆3沿垂直于y轴方向的x轴方向摆动，球头摇杆5沿x轴方向延伸，因而球头摇杆5围绕转动球4摆动，球头摇杆5带动选挡摇臂6旋转摆动，选挡摇臂6的摆动位于yz平面中，旋转轴沿x轴方向，选挡摇臂6带动底部连接的选挡拉杆运动。该实施例中选挡拉杆与换挡拉杆大致平行延伸，均沿y轴方向。

如图4a所示，为图2a中a-a方向的局部剖面图，图4b为图4a中a部分的局部放大图；本发明的浮动支架2包括外壳21和内球套22，外壳21向上凸出于安装底板1，在外壳21内设置内球套22，内球套22的内壁设置与转动球4相互配合的球形面，在转动球4与内球套22之间涂有润滑脂，防止磨损卡滞；外壳21为一筒形的整体，可通过法兰盘与安装底板1相互固定，内球套22可由两块分体结构拼装形成。

在外壳21的顶部设置用于限位内球套22的环形挡圈，通过环形挡圈限定内球套22的顶部位置，环形挡圈与外壳21为一体固定结构，从外壳21的外壁横向向内呈环形凸出。

外壳21和内球套22的底部通过环形的垫圈23共同支承密封，垫圈23可为橡胶垫，垫圈23位于外壳21和内球套22的接缝处，一部分支撑外壳21，另一部分支撑内球套22，通过垫圈23起到密封效果，防止灰尘进入。垫圈23通过限位片24与浮动支架2相固定，限位片24为环形的硬质结构，与垫圈23的形状相同，从底部支撑垫圈23，限位片24由安装底板1支撑限位。

浮动支架2的底部设置环形台阶，环形台阶由浮动支架2上设置的槽形结构形成，垫圈23和限位片24通过环形台阶压接在安装底板1上，环形台阶对垫圈23和限位片24周向限位，避免窜动。

本发明还提供一种汽车，包括上述的软轴变速操纵器，该汽车可实现相同的技术效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。