组合式换挡装置、换挡系统及车辆的制作方法

本发明涉及工业控制领域，具体而言，涉及组合式换挡装置、换挡系统及车辆。

背景技术：

1、换挡装置一般用于车辆传动系统，换挡时，驾驶员将手柄扳动到对应的位置；此时，传感器检测到手柄位置的变化，并将位置信号发送给车载控制器，控制器根据手柄位置来控制档位的变化。

2、目前工业用换挡装置种类繁杂，结构复杂；因此造成适配型不足，制作成本高，不能满足多变的市场需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种换挡装置，其能够便于装配，适配性较好。

2、本发明的另一目的在于提供一种车辆，其采用了上述换挡装置。

3、本发明是这样实现的：

4、一种组合式换挡装置，包括：

5、壳体，所述壳体为箱体状，包括可拆卸连接的顶板、底板及四个侧板，所述四个侧板为前侧板、后侧板、左侧板及右侧板；所述顶板上设置有顶板通孔；

6、内芯，所述内芯的两端分别通过内芯转轴与所述前侧板和所述后侧板可转动连接；所述内芯上设置有条形孔或槽，所述条形孔或槽沿所述内芯的长度方向延伸；

7、摆杆，所述摆杆的上部穿过所述顶板通孔，并能够在所述顶板通孔中摆动，下部穿过所述内芯的条形孔或槽；所述摆杆通过摆杆转轴与所述内芯的条形孔或槽的两侧壁可转动连接；

8、摆动架，所述摆动架的两端分别与所述左侧板及所述右侧板可转动连接；所述摆动架与所述摆杆活动连接，使得所述摆杆绕所述摆杆转轴的轴线摆动时，所述摆动架能够在所述摆杆的带动下摆动。

9、进一步地，所述摆动架为u型，所述摆动架位于所述内芯的下方，所述摆动架的两端分别位于所述内芯的两侧。

10、进一步地，所述摆动架包括条形板及两个转动端，所述两个转动端分别连接于所述条形板的两端，所述两个转动端与所条形板围合成安装空间；所述内芯设置在所述安装空间内，所述内芯能够在所述安装空间内绕所述内芯转轴摆动。

11、进一步地，所述条形板上设置有条形的槽口，所述摆杆的下端穿过所述槽口中，并能够沿所述槽口滑动。

12、进一步地，所述四个侧板的上端均与所述顶板插接，下端均与所述底板插接；所述顶板及所述底板通过长螺栓连接。

13、进一步地，所述四个侧板相接的边缘上设置有缺口，所述缺口的内表面为半圆柱面；

14、相接两个侧板的边缘处的两个缺口构成通孔，所述通孔沿所述壳体的高度方向延伸；所述长螺栓穿过所述通孔。

15、进一步地，所述内芯包括两个端部柱体和两个内芯侧板，所述两个内芯侧板相对设置，并与所述两个端部柱体围合形成所述条形孔或槽；

16、至少一个所述内芯侧板为可拆卸的内芯侧板，可拆卸的内芯侧板与所述两个端部柱体或剩下的内芯部分可拆卸连接；

17、所述两个端部柱体分别与所述左侧板及所述右侧板可转动连接；所述摆杆与所述内芯或所述两个内芯侧板可转动连接。

18、进一步地，所述两个端部柱体的内端面上均设置有连接部，所述连接部上设置有螺纹孔，所述可拆卸的内芯侧板的两端分别与对应的连接部通过螺钉连接。

19、进一步地，所述内芯至少一端和/或所述摆动架的至少一端设置有摩擦组件，所述摩擦组件用于使得所述内芯及所述摆动架固定在预设位置；所述摩擦组件包括螺杆、定位耐磨片、随动摩擦片、压簧或碟簧及螺母；

20、当设有摩擦组件时，所述内芯端部的螺杆与所述内芯固定连接，所述内芯端部的螺母与对应螺杆的外端连接，用于将对应的定位耐磨片及随动摩擦片、压簧或碟簧压紧在内芯与螺母之间；其中定位摩擦片锁紧固定于左侧板或/和右侧板的槽中；随动摩擦片随螺杆一起转动；

21、当设有摩擦组件时，所述摆动架端部的螺杆与所述摆动架固定连接，所述摆动架端部的螺母与对应螺杆的外端连接，用于将对应的定位耐磨片及随动摩擦片、压簧或碟簧压紧在摆动架与螺母之间；其中定位摩擦片锁紧固定于前侧板或/和后侧板的槽中；随动摩擦片随螺杆一起转动；所述碟簧也可替换为压簧。

22、进一步地，所述底板的内表面上设置有多个定位孔，所述摆杆的下端设置有套筒，所述套筒内设置有压缩弹簧及滚动钢球，在所述压缩弹簧的弹力作用下，所述滚动钢球部分露出所述套筒的端部，并与对应的定位孔配合。

23、进一步地，所述内芯至少一端及所述摆动架的至少一端设置有复位结构，所述复位结构包括两个复位销轴、两个摆臂及复位弹簧，所述两个摆臂分别与对应的侧板铰接，所述复位弹簧的两端分别与所述两个摆臂的自由端连接；

24、所述内芯复位结构的复位销轴设置在内芯轴向端部，所述摆动架复位结构的复位销轴设置在摆动架轴向端部；

25、所述内芯或所述摆动架转动时，对应的两个复位销轴能够推动对应的两个摆臂朝相反的方向摆动；在所述复位弹簧的作用下，所述摆臂能够给对应的所述复位销轴施加反作用力，使得所述摆臂具有恢复到初始位置的趋势。

26、进一步地，所述两个摆臂相邻的两个侧边均设置有三角形的凸部，所述两个复位销轴分别设置在所述凸部的上方和下方；

27、所述内芯或所述摆动架转动时，对应的两个复位销轴能够与对应的所述凸部抵接，进而推动对应的两个摆臂朝相反的方向摆动。

28、进一步地，所述两个摆臂的上端与对应的侧板分别形成转动副；所述两个摆臂交叉设置，在所述复位销轴的推动作用下，所述两个摆臂摆动时，所述两个摆臂的最上端相互靠近，并且，所述两个摆臂的最下端相互靠近。

29、进一步地，所述内芯至少一端和/或者所述摆动架的至少一端均设置有卡位结构，所述卡位结构用于使得所述内芯及所述摆动架固定在离散型的预设位置，所述卡位结构包括第一定位块及第二定位块；所述第一定位块与所述内芯或所述摆动架的一端连接，所述第二定位块与对应的侧板连接。

30、进一步地，还包括手柄，所述手柄与所述摆杆的上端连接。

31、进一步地，所述顶板的外表面设置有环形凹槽。

32、进一步地，所述顶板的外表面设置有凸台，所述环形凹槽环绕所述凸台延伸。

33、进一步地，所述侧板上设置有圆形安装孔、定位销孔以及出线孔的部分或全部。

34、进一步地，所述前侧板和/或所述后侧板上设置有传感器或传感器安装板；所述左侧板和/或所述右侧板上设置有传感器或传感器安装板；

35、所述传感器安装板上设置有用于安装传感器的孔或槽。

36、进一步地，所述底板及所述顶板的内表面设置有卡位凹槽，所述四个侧板分别卡入到对应的卡位凹槽中；或者，所述底板及所述顶板的内表面设置有卡位凸起，所述四个侧板设置有凹槽分别与对应的卡位凸起配合安装。

37、进一步地，所述内芯和所述摆动架的一个转轴端面设有传感器安装孔。

38、进一步地，所述摆动架一端面开设有可伸出有螺杆的安装孔或直接伸出有螺杆。

39、进一步地，所述内芯和/或所述摆动架一端面设有用于伸出螺杆的安装孔，所述摆动架在该安装孔向内一侧的面上设有安装槽。

40、进一步地，所述螺杆的一端设有方形块或卡位块，与所述内芯或摆动架的安装槽的槽边相配合防止二者的相对旋转。

41、进一步地，所述内芯两端设置有伸出轴，两端的伸出轴直接或通过轴承与所述左侧板及右侧板可转动连接。

42、进一步地，所述伸出轴与左侧板及右侧板上安装孔的轴线平行或同轴装配。

43、进一步地，所述内芯或摆动架的一侧伸出轴端面有伸出销轴可安装转动块；所述内芯或摆动架伸出轴的轴心线与左侧板、右侧板或前侧板、后侧板上的安装孔平行或同轴装配；所述前侧板、后侧板之一和/或者所述左侧板、右侧板之一上安装分度定位块；所述转动块与分度定位块形成转动副。

44、进一步地，所述分度定位块包括两部分。

45、进一步地，所述摆动架安装转动块的一侧轴向端面上开设有两个可伸出销轴的孔或直接设有两个伸出销轴，用来安装所述转动块。

46、进一步地，所述分度定位块包含圆柱形或半圆柱形的内孔，内孔侧壁有定位坑。

47、进一步地，所述转动块包括圆柱形外表面，圆柱形外表面上开有径向孔，径向孔内安装有压簧，压簧两端安装有滚动体。

48、进一步地，所述底板的内表面上设置有一个或多个定位孔，所述摆杆内腔套装有定位针，所述定位针与摆杆滑动配合，所述定位针通过与所述底板上的定位孔配合实现对摆杆的定位。

49、进一步地，所述摆动架或所述内芯的一端伸出轴的安装侧板上安装有一类或二类偏向杆复位结构；或者，所述摆动架或所述内芯的一侧伸出轴端面有伸出销轴可配合安装一类或二类偏向杆复位结构；所述摆动架或所述内芯伸出轴的轴心线与左侧板、右侧板或前侧板、后侧板上的安装孔平行或同轴装配；所述前侧板、后侧板之一和/或者左、右侧板之一上安装一类或二类偏向杆复位结构。

50、进一步地，当组合式换挡装置设有一类或二类偏向杆复位结构且增设有卡位结构时，所述卡位结构的实现依靠底板及解锁手柄的配合。

51、进一步地，当组合式换挡装置设有一类或二类偏向杆复位结构且设有摩擦组件时，所述顶板为一字型或z字型；所述内芯或摆动架轴向端部固定有螺柱与螺母连接，用于将对应的定位耐磨片及随动摩擦片、压簧或碟簧压紧在所述前、后侧板或左、右侧板之一与螺母之间；其中定位摩擦片锁紧固定于侧板的槽中；随动摩擦片随内芯一起转动；所述碟簧或压簧安装在随动摩擦片与螺母之间；所述摆动架或内芯轴向端部通过销钉与一类或二类偏向杆复位结构连接，实现复位功能。

52、进一步地，所述前侧板、后侧板之一和/或者左侧板、右侧板之一上开设有一个或两个可伸出销轴的孔或直接设有两个伸出销轴，用来安装所述一类或二类偏向杆复位结构。

53、进一步地，所述一类或二类偏向杆复位结构包括一类或二类偏向杆、第一复位弹簧座、第二复位弹簧座以及复位弹簧；所述第一复位弹簧座与第二复位弹簧座构成移动副，所述复位弹簧套装在第一复位弹簧座与第二复位弹簧座之间；其中，第一复位弹簧座与相邻侧板形成转动副，第二复位弹簧座与所述一类或二类偏向杆的一端形成转动副；所述一类偏向杆的另一端与相邻侧板形成转动副；所述一类偏向杆的中部开有滑槽，所述内芯或摆动架的轴向端部伸出有偏心轴，所述偏心轴上套装有滚子圆柱，滚子圆柱伸入滑槽内与所述一类偏向杆形成高副；所述二类偏向杆的另一端与所述内芯或摆动架的轴向端部固定连接或者至少双点连接。

54、进一步地，所述换挡装置在外面安装一个塑料防尘罩，所述塑料防尘罩下端连接有底端防护盖，且所述塑料防尘罩与所述底端防护盖之间安装有电路板。

55、一种换挡系统，所述组合式换挡系统包括所述的组合式换挡装置、内芯角位移传感器及摆动架角位移传感器，所述内芯角度传感器及所述摆动架角位移传感器分别用于测量所述内芯及所述摆动架的摆动角度。

56、一种车辆，其特征在于，包括车架及所述的组合式换挡装置，所述组合式换挡装置安装于所述车架。

57、本发明的有益效果是：

58、本发明通过上述设计得到的换挡装置及车辆，由于壳体整体为可拆卸结构，其使得装配变得更加简单；通过安装不同结构的内芯及摆杆，可以实现换挡装置功能的升级优化。上述换挡装置整体结构紧凑，零件较少，体积小，侧板上可安装不同分型内芯和摆杆，安装方便，适于批量加工，模块化生产，功能多样，适应性强。