CN109538750A - 一种自动换挡器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体是一种自动换挡器。一种自动换挡器，包括换挡支架、操纵杆和操纵杆底座，操纵杆内设有传动芯杆，操纵杆上开有通孔，穿过通孔设有档位销，操纵杆外设有锁止块，档位销穿设在锁止块内，锁止块下端设有限位块，操纵杆底座设有限位卡口，操纵杆底座上设有底座限位体，换挡支架上设有支架限位体，换挡支架外侧设有换挡锁止结构，换挡锁止结构包括锁止总成和电磁阀，锁止总成中部与换挡支架外侧活动连接，锁止总成上部设有锁止部，锁止部插入操纵杆底座外侧的锁止槽内完成档位锁止动作。本发明的有益之处：锁止块与操纵杆之间限位结构简单可靠，N档不易误入M挡，N档锁止结构简单可靠静音。

Description

一种自动换挡器

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体是一种自动换挡器。

背景技术

目前市场上类似结构都采用金属挡位销固定挡位锁止块和传力芯杆，然后由手球带动传力芯杆运动，进行锁止和解锁，由于金属挡位销在操纵杆的腰型槽中运动，由于槽两侧加工工艺的限制，导致运动时的摩擦，另外，由于芯杆回位的限位是由手球完成的，但是手球本身存在制作误差和零件间的公差累积，导致回位限位偏差，当操纵杆从D档到M档时存在和换挡支架干涉的风险；目前市场上90%以上的产品对于N档左右方向的限位是采用换挡支架上面板的结构设计来进行限位，这样的设计结构简单，实现容易，可靠性高，但是受客户端人机工程、布置、造型的限制，当左右方向的旋转角度偏小时，这时换挡支架上的面板没有足够的空间设计限位特征，这时传统的结构无法完成相应的功能，尤其由于N档离D档比较近更有误入M挡的可能，安全性得不到保障；现有的自动换挡器多数只对P档进行锁止，在N档时没有进行锁止，容易挂错档位产生危险状况，少数具有N档锁止的设计都采用金属挡位销固定挡位锁止块和传力芯杆，然后由手球带动传力芯杆运动，进行锁止和解锁，这样的设计易于实现，但是这样的设计中间转换环节需要多个零件支持，并且有噪音的产生。

发明内容

为了解决上述现有的自动换挡器锁止块与操纵杆之间限位结构复杂配合不好，N档容易误入M挡，N档锁止结构复杂容易产生噪音的技术问题 ，本发明提供一种自动换挡器。

本发明的技术方案如下：

一种自动换挡器，包括换挡支架，所述换挡支架内设有与换挡支架活动连接的操纵杆总成，所述操纵杆总成包括操纵杆和操纵杆底座，所述操纵杆内设有传动芯杆，操纵杆上开有通孔，穿过通孔设有与传动芯杆连接的档位销，操纵杆外设有锁止块，所述档位销穿设在锁止块内，所述锁止块下端设有限位块，操纵杆底座相应位置设有与限位块配合的限位卡口，所述操纵杆底座上部向上凸起形成底座限位体，所述换挡支架上部相应位置设有与之配合的支架限位体，所述换挡支架外侧设有换挡锁止结构，所述换挡锁止结构包括锁止总成和电磁阀，所述锁止总成中部与换挡支架外侧活动连接，锁止总成上部设有锁止部，锁止总成下部与电磁阀连接，锁止部插入操纵杆底座外侧的锁止槽内完成档位锁止动作。

所述操纵杆下端插入操纵杆底座上端，锁止块套设在操纵杆底座上端。

所述锁止块两端向外凸起形成接触块，所述接触块外设有弹性体。

所述操纵杆上开有通孔，所述通孔为腰圆形，所述操纵杆底座相应位置开有腰圆形开口，所述档位销穿过通孔和开口。

所述通孔和开口内径大于档位销外径。

所述限位块下端为倒钩状，所述操纵杆底座表面向内凹陷形成用于容置限位块的凹槽，所述凹槽位于限位卡口下方。

所述底座限位体与支架限位体在档位位于N档时位于同一高度。

所述换挡支架外侧纵向设有转轴，所述锁止总成中部开有转轴孔，所述转轴孔与转轴活动连接，锁止总成上部设有锁止部所述操纵杆底座外侧设有锁止槽，锁止部插入锁止槽内完成档位锁止动作，锁止总成下部开有连接孔，所述连接孔通过连杆与电磁阀连接，所述电磁阀安装在换挡支架外侧。

所述锁止总成中部设有消音块，所述锁止部表面设有消音圈，所述消音块和消音圈是软胶材质。

所述换挡支架外侧设有手动解锁杆，所述锁止部上部设有解锁动作杆，所述手动解锁杆与解锁动作杆配合动作对锁止总成进行解锁。

使用本发明的技术方案，结构新颖，设计巧妙，对锁止块和挡位销进行了防转处理，增大了挡位销和金属操纵杆腰型槽的间隙，避免了干涉，改善噪音和手感；锁止块和操纵杆直接限位，避免了中间环节，减少了尺寸公差叠加，定位更精准，并且在解决问题的同时，没有增加任何的零件，成本保持不变；锁止块结构简单，在同一零件上实现，不需要增加额外零件，并且安装方便，直接卡入，自动限位，产品实现功能和改进的同时，成本低廉；底座限位体与支架限位体的配合可用于解决左右方向小偏转角度情况下N档左右方向的限位，避免在N档直接或是小负载情况下直接进入M档，在现有参数和布置条件下，通过底座限位体和支架限位体的结构变化很好的解决了换挡面板空间不足的问题，而且同时可以保持原有其它零件的结构不变，并且零件成本没有任何的增加；采用电磁阀间接受力的方式，采用交叉转轴，充分利用结构优势，省略了很多零件，利用小电磁阀驱动锁止部进行锁止，结构简单，可靠性强，成本优势明显，这样的设计，一方面省略了很多零件，使产品的成本更低廉，装配更方便，另一方面，零件的减少可以避免零件间匹配导致的间隙问题，从而改善噪音，又能避免公差累积问题导致的卡滞等问题，锁止总成中部和锁止部的表面包软胶处理方式可以大大改善锁止总成回位、出P挡及入R挡时的噪音。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的侧面剖视结构示意图；

图3是本发明的侧面结构示意图；

图4是本发明的部分结构示意图；

图5是本发明的部分结构示意图；

图6是本发明的部分结构示意图；

图7是本发明锁止块的结构示意图；

图8是本发明档位销与通孔之间位置关系示意图；

图9是本发明的部分结构放大示意图；

图10是本发明的部分结构放大示意图；

图11是本发明的部分结构放大示意图；

图12是本发明的俯视结构示意图；

图13是本发明换挡面板的结构示意图；

图14是本发明的部分结构示意图；

图15是本发明的侧面剖视结构示意图；

图16是本发明的俯视结构部分剖面示意图；

图17是本发明的结构示意图；

图18是本发明的结构示意图；

图19是本发明的侧视结构示意图；

图20是本发明的部分结构示意图；

图21是本发明的部分结构示意图；

图22是本发明锁止总成的结构示意图；

图23是本发明的部分结构放大示意图；

图24是本发明的部分结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1~24所示的一种自动换挡器，包括换挡支架1，所述换挡支架1内设有与换挡支架1活动连接的操纵杆总成，所述操纵杆总成包括操纵杆2和操纵杆底座3，所述操纵杆2下端插入操纵杆底座3上端，所述操纵杆2内设有传动芯杆4，所述传动芯杆4上端与手球结构连接，操纵杆2上开有通孔，所述通孔为腰圆形，所述操纵杆底座3相应位置开有腰圆形开口，穿过通孔和开口设有与传动芯杆4固定连接的档位销5，所述通孔和开口内径大于档位销5外径，档位销5与通孔和开口皆不接触，避免了干涉，改善噪音和手感，操纵杆2外设有锁止块6，锁止块6套设在操纵杆底座3上端，所述档位销5位于锁止块6内，所述锁止块6两端向外凸起形成接触块9，两边的接触块9与换挡支架1上的换挡限位体23接触并配合使用完成各个档位的限位，在不操作换挡手球或踩下刹车踏板的情况下换挡限位体23对接触块9的位置进行限定，即对档位进行限定，防止在汽车行进过程中等情况下档位因触碰进行变动而发生意外情况，所述接触块9外设有弹性体，具有静音的作用，所述档位销5穿设在锁止块6内，所述锁止块6下端设有限位块7，操纵杆底座3相应位置设有与限位块7配合的限位卡口8，所述限位卡口8之间的宽度大于限位块7的宽度，所述限位块7下端为倒钩状，倒钩状宽度大于限位卡口8之间的宽度，所述操纵杆底座3表面向内凹陷形成用于容置限位块7的凹槽10，所述凹槽10位于限位卡口8下方，限位块7下端穿过限位卡口8之间的空隙容置在凹槽10内，限位块7可在限位卡口8内上下滑动，对锁止块6进行转动限制，到达最上位置时限位块7下端的倒钩与限位卡口8接触，碰触声音较小，能显著提高静音性。

现有设计采用档位销5限位于金属操纵杆2腰型槽的形式达到防止转动的效果，这样的设计虽然实现简单，功能可靠，但是对于NHV性能的提高已经很难满足客户的要求，因为金属操纵杆2腰型槽加工工艺是线切割形式，所以表面光洁度无法满足要求，虽然可以加入其它工艺，但成本会因此增加，而本发明设计采用了锁止块6限位于操纵杆2和操纵杆底座3中的方式，这两者都可以使用塑料材质制作，它们之间是塑料对塑料接触，表面光洁度可以很好的提高，这样的限位可以加大档位销5和金属操纵杆2腰型槽间的间隙，避免两者上下运动时的摩擦而产生的噪音和手感不佳的问题。

现有设计在纵向没有限位，这样所有的回位限位是靠手球来实现的或是操纵杆2本身来实现，这样的设计可能导致锁止块6回位过深，锁止块6落到换挡支架1上，一方面存在回位噪音的问题，另外一方面从D档到M档时锁止块6有和换挡支架1干涉的可能，而本发明设计是采用锁止块6和操纵杆2和操纵杆底座3的限位，忽略了其他零件的公差累计的因素，很好的避免了上述问题。

所述锁止块6结构简单，在同一零件上实现，不需要增加额外零件，并且安装方便，直接卡入，自动限位，产品实现功能和改进的同时，成本低廉。

所述操纵杆底座3上部向上凸起形成底座限位体11，所述底座限位体11呈方形，底座限位体11位于子弹头侧面并与操纵杆底座3一体成型，强度足够，达到使用要求，所述换挡支架1上部相应位置设有与之配合的支架限位体12，具体的说，换挡支架1上端内面向下凸起形成支架限位体12，支架限位体12与换挡支架1一体成型，强度足够，达到使用要求，支架限位体12前端倾斜设置，对操纵杆底座3的横向行程限位更加精准，不会在其他档位与底座限位体11产生干涉，在档位位于N档时底座限位体11与支架限位体12位于同一高度，此时将档把向M档方向拨动，底座限位体11与支架限位体12接触并限制档把的位移，达到防止档位错挂的目的，在档位位于D档时底座限位体11与支架限位体12错开，此时底座限位体11位于支架限位体12后方，此时将档把向M档方向拨动，可顺利挂入M档，底座限位体11与支架限位体12具有一定厚度和强度，可承受一定力值，结实耐用，底座限位体11与支架限位体12的配合可用于解决左右方向小偏转角度情况下N档左右方向的限位，避免在N档直接或是小负载情况下直接进入M档，在现有参数和布置条件下，通过底座限位体11和支架限位体12的结构变化很好的解决了换挡面板空间不足的问题，而且同时可以保持原有其它零件的结构不变，并且零件成本没有任何的增加。

所述锁止总成13安装在换挡支架1外侧，换挡支架1外侧对应位置凹陷形成容置槽用于容置锁止总成13，换挡支架1外侧容置槽下方纵向设有转轴17，所述锁止总成13整体呈Z字型，锁止总成13中部靠下开有转轴孔18，所述转轴孔18与转轴17活动连接，锁止总成13上部设有锁止部15，锁止部15向内延伸呈方形，所述操纵杆底座3外侧设有锁止槽16，锁止槽16内空间呈方形，锁止部15插入锁止槽16内完成档位锁止动作，锁止总成13下部开有连接孔19，所述连接孔19通过连杆20与电磁阀14连接，连杆20插入连接孔19内，并在连接孔19背面使用连接件25进行固定，将连杆20与锁止总成13下部活动连接，电磁阀14动作时带动连杆20向内移动，连杆20可在连接孔19内转动，带动锁止总成13下部向内转动，连接件25可以是橡胶材质制成，具有一定弹性，可在锁止总成13转动过程中起到消音的作用，降低运作时的噪音，所述电磁阀14安装在换挡支架1外侧，电磁阀14与刹车动作电连接，档位挂在P档和N档时踩住刹车踏板，电磁阀14通电，带动锁止总成13下部向内移动，由于锁止总成13中部通过转轴孔18和转轴17与换挡支架1外侧转动连接，在杠杆作用下锁止总成13上部的锁止部15从操纵杆底座3外侧的锁止槽16内抽出，解锁档位限制，不踩刹车则无法对档位进行解锁。

本发明采用电磁阀14间接受力的方式，采用交叉转轴，充分利用结构优势，省略了很多零件，利用电磁阀14驱动锁止部15进行锁止，结构简单，可靠性强，成本优势明显，这样的设计，一方面省略了很多零件，使产品的成本更低廉，装配更方便，另一方面，零件的减少可以避免零件间匹配导致的间隙问题，从而改善噪音，又能避免公差累积问题导致的卡滞等问题。

所述锁止总成13中部和上部设有消音块26，所述消音块26位于转轴孔18上方和锁止部15内侧面，消音块26可以是软胶材质，具有缓震消音作用，可大大改善锁止总成13向内回位时锁止总成13与换挡支架1接触时产生的噪音，所述锁止部15表面前后侧面设有消音圈槽，消音圈槽表面设有消音圈27，消音圈槽辅助弹性体更紧密的与锁止部15表面粘合，消音圈27可以是软胶材质，具有缓震消音作用，可大大改善锁止部15出P档和入R档时锁止部15表面前后侧面与锁止槽16接触产生的噪音。

通过锁止总成13旋转中心和操纵杆2旋转中心垂直布置方式，用电磁阀14来控制锁止和解锁，电磁阀14将左右方向的直线运动转化成锁止部15左右方向的旋转运动。锁止时电磁阀14将锁止部15插入操纵杆底座3侧面的锁止槽16内，将操纵杆底座3进行限位，在受力情况下锁止部15和换挡支架1上的支架限位体12共同作用吸收所有来自操纵杆2的力，让操纵杆2无法有效突破，从而锁止挡位；档位挂在P档和N档时踩住刹车踏板，电磁阀14通电，带动锁止总成13下部向内移动，由于锁止总成13中部通过转轴孔18和转轴17与换挡支架1外侧转动连接，在杠杆作用下锁止总成13上部的锁止部15从操纵杆底座3外侧的锁止槽16内抽出，解锁档位限制。

P挡时操纵杆2往前推的方向锁止由换挡支架1的换挡面板限位来实现，而往后拉的锁止则通过操纵杆底座3侧面的锁止槽16后端限位面和锁止部15后侧面的限位来进行锁止，从N档到R档时通过操纵杆底座3侧面的锁止槽16前端限位面和锁止部15前侧面的限位来进行锁止。

所述换挡支架1外侧设有手动解锁杆21，手动解锁杆21安装在换挡支架1外侧上部，手动解锁杆21下端外侧面倾斜设置，所述锁止部15上部凸起并弯曲形成解锁动作杆22，所述手动解锁杆21与解锁动作杆22配合动作对锁止总成13进行解锁，手动解锁杆21下端的倾斜面与解锁动作杆22接触，将手动解锁杆21向下按动，手动解锁杆21下端的倾斜面将解锁动作杆22向外推动，带动锁止部15从操纵杆底座3外侧的锁止槽16内抽出，解锁档位限制。所述换挡支架1外侧设有解锁杆容置槽，手动解锁杆21竖直设置在解锁杆容置槽内，手动解锁杆21头部设有弹性结构24，弹性结构24一端固定连接在手动解锁杆21头部，另一端与换挡支架1表面连接，按压手动解锁杆21时弹性结构24受压收缩，对手动解锁杆21施加一个向上的作用力，手松开时这个作用力将手动解锁杆21回位到初始状态，结构简单，方便好用，弹性结构24可以是带状塑料、阻尼材料或橡胶材料制成。

驾驶时，驾驶员按压手球按钮，手球下压传力芯杆4带动锁止块6向下运动，锁止块6越过换挡支架1上的限位台阶，实现挡位解锁，在档位位于N档时底座限位体11与支架限位体12位于同一高度，此时将档把向M档方向拨动，底座限位体11与支架限位体12接触并限制档把的位移，达到防止档位错挂的目的，在档位位于D档时底座限位体11与支架限位体12错开，底座限位体11绕过支架限位体12，此时将档把向M档方向拨动，可顺利挂入M档，档位挂在P档和N档时踩住刹车踏板，电磁阀14通电，带动锁止总成13下部向内移动，由于锁止总成13中部通过转轴孔18和转轴17与换挡支架1外侧转动连接，在杠杆作用下锁止总成13上部的锁止部15从操纵杆底座3外侧的锁止槽16内抽出，解锁档位限制，不踩刹车则无法对档位进行解锁。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动换挡器，包括换挡支架（1），其特征在于：所述换挡支架（1）内设有与换挡支架（1）活动连接的操纵杆总成，所述操纵杆总成包括操纵杆（2）和操纵杆底座（3），所述操纵杆（2）内设有传动芯杆（4），操纵杆（2）上开有通孔，穿过通孔设有与传动芯杆（4）连接的档位销（5），操纵杆（2）外设有锁止块（6），所述档位销（5）穿设在锁止块（6）内，所述锁止块（6）下端设有限位块（7），操纵杆底座（3）相应位置设有与限位块（7）配合的限位卡口（8），所述操纵杆底座（3）上部向上凸起形成底座限位体（11），所述换挡支架（1）上部相应位置设有与之配合的支架限位体（12），所述换挡支架（1）外侧设有换挡锁止结构，所述换挡锁止结构包括锁止总成（13）和电磁阀（14），所述锁止总成（13）中部与换挡支架（1）外侧活动连接，锁止总成（13）上部设有锁止部（15），锁止总成（13）下部与电磁阀（14）连接，锁止部（15）插入操纵杆底座（3）外侧的锁止槽（16）内完成档位锁止动作。

2.根据权利要求1所述的自动换挡器，其特征在于：所述操纵杆（2）下端插入操纵杆底座（3）上端，锁止块（6）套设在操纵杆底座（3）上端。

3.根据权利要求1或2所述的自动换挡器，其特征在于：所述锁止块（6）两端向外凸起形成接触块（9），所述接触块（9）外设有弹性体。

4.根据权利要求1所述的自动换挡器，其特征在于：所述操纵杆（2）上开有通孔，所述通孔为腰圆形，所述操纵杆底座（3）相应位置开有腰圆形开口，所述档位销（5）穿过通孔和开口。

5.根据权利要求4所述的自动换挡器，其特征在于：所述通孔和开口内径大于档位销（5）外径。

6.根据权利要求1所述的自动换挡器，其特征在于：所述限位块（7）下端为倒钩状，所述操纵杆底座（3）表面向内凹陷形成用于容置限位块（7）的凹槽（10），所述凹槽（10）位于限位卡口（8）下方。

7.根据权利要求1所述的自动换挡器，其特征在于：所述底座限位体（11）与支架限位体（12）在档位位于N档时位于同一高度。

8.根据权利要求1所述的自动换挡器，其特征在于：所述换挡支架（1）外侧纵向设有转轴（17），所述锁止总成（13）中部开有转轴孔（18），所述转轴孔（18）与转轴（17）活动连接，锁止总成（13）上部设有锁止部（15）所述操纵杆底座（3）外侧设有锁止槽（16），锁止部（15）插入锁止槽（16）内完成档位锁止动作，锁止总成（13）下部开有连接孔（19），所述连接孔（19）通过连杆（20）与电磁阀（14）连接，所述电磁阀（14）安装在换挡支架（1）外侧。

9.根据权利要求1或8所述的自动换挡器，其特征在于：所述锁止总成（13）中部设有消音块（26），所述锁止部（15）表面设有消音圈（27），所述消音块（26）和消音圈（27）是软胶材质。

10.根据权利要求1或8所述的自动换挡器，其特征在于：所述换挡支架（1）外侧设有手动解锁杆（21），所述锁止部（15）上部设有解锁动作杆（22），所述手动解锁杆（21）与解锁动作杆（22）配合动作对锁止总成（13）进行解锁。