本实用新型涉及汽车领域,具体涉及一种换挡操纵机构及其齿形结构。
背景技术:
驾驶员在驾驶汽车时,需要根据不同的行驶工况操作换挡操纵机构进行换挡。换挡操纵机构包括位于驾驶室中的排挡杆,以及设于排挡杆的底端且具有换挡槽的齿形结构。对于自动挡汽车而言,换挡操纵机构一般可以在PRNDS五个挡位之间切换。其中,P代表驻车挡,R代表倒挡,N代表空挡、D代表直行挡,S代表运动挡。
目前市场上常见的自动挡汽车的换挡操纵机构中,PRND挡沿车的前后方向排列,DS当沿车的左右方向排列。在PRND挡之间切换时,需要操纵排挡杆沿车的前后方向移动,在DS挡之间切换时,需要操纵排挡杆沿车的左右方向移动。
齿形结构中换挡槽的布置则与PRNDS挡位的排列方式对应。如图1所示,排挡杆的底端设有滚动体1,换挡槽集成在一个弧形板2上以形成一体式的齿形结构。滚动体1与弧形板2接触且可在各个换挡槽之间切换。
上述一体成型的齿形结构比较复杂,因此通常采用注塑工艺制造,而注塑件容易发生变形,影响换挡操纵机构的稳定性和操纵手感。并且,一旦齿形结构出现缺陷,需要替换整个齿形结构,维修成本较高。
技术实现要素:
本实用新型解决的问题是现有换挡操纵机构中注塑成型的齿形结构容易发生变形,且维修成本高。
为解决上述问题,本实用新型提供一种用于换挡操纵机构的齿形结构,包括:第一齿形部,设有沿弧形的第一方向排列的若干齿,相邻两个所述齿之间形成第一换挡槽;第二齿形部,独立于所述第一齿形部外,具有第二换挡槽、弧形的滑槽,所述滑槽和第二换挡槽沿第二方向排列,所述滑槽所在弧形与所述第一方向所在弧形同心,所述第二方向与所述第一方向垂直。
可选的,所述第一齿形部为弧形板,所述第一换挡槽设于所述弧形板的内周面或外周面,且贯穿所述弧形板沿轴向的两端。
可选的,所述第二齿形部为弧形板且板面与轴向平行,所述滑槽和所述第二换挡槽均设于所述弧形板的内周面,所述弧形板的轴向与所述第二方向平行。
本实用新型还提供一种换挡操纵机构,包括:壳体和排挡杆,所述排挡杆的底端插入所述壳体,顶端供驾驶员操作;以及,设于所述壳体内的:上述任一项所述的齿形结构,所述第二齿形部位于所述排挡杆在底端的一侧;第一滑动部,与所述第一齿形部配合,所述第一滑动部、所述第一齿形部中的一个固定于所述壳体,另一个固定于所述排挡杆,所述第一滑动部可沿所述第一方向在各个所述第一换挡槽之间切换;第二滑动部,与所述第二齿形部配合,所述第二滑动部、第二齿形部中的一个连接于所述排挡杆的底端,另一个固定于所述壳体,所述第二滑动部可在所述滑槽中滑动、或沿所述第二方向在所述滑槽和所述第二换挡槽之间切换。
可选的,所述第一滑动部包括弹性件以及滑动件,所述滑动件通过所述弹性件的弹性力压设于所述第一换挡槽。
可选的,所述滑动件为可相对于所述弹性件转动的滚动体。
可选的,所述第一滑动部包括具有滑轨的支撑部,所述弹性件、所述滚动体均设于所述滑轨中。
可选的,所述滑动件固设于所述弹性件。
与现有技术相比,本实用新型的技术方案具有以下优点:
齿形结构为分体式设计,包括相互分立的第一齿形部、第二齿形部,将沿第一方向排列的若干第一换挡槽设于第一齿形部中,将沿第二方向排列的滑槽和第二换挡槽设于第二齿形部中,由此可将第一换挡槽分别与PRND挡对应,将第二换挡槽与S挡对应。由此,在功能上,可将第一齿形部、第二齿形部结合与排挡杆配合,以实现现有一体式齿形结构的功能。同时,在结构上,相比于现有一体式的齿形结构,本方案中第一齿形部、第二齿形部可以单独设计制造,结构更简单,工艺上更容易实现,例如可以采用铸造等工艺来避免其发生变形的几率。此外,可实现检具检测尺寸,确保装车前零件全检合格。并且,当其中一个齿形部出现缺陷时,可以针对该齿形部单独进行维修替换,维修成本显著降低。
附图说明
图1示出了现有换挡操纵机构中一体式齿形结构的示意图;
图2示出了本实用新型实施例中换挡操纵机构的分解示意图,其中示出了齿形结构的分体式结构;
图3是本实用新型实施例的齿形结构中的第一齿形部、第一滑动部的分解示意图;
图4是本实用新型一个变形例的齿形结构中的第一齿形部、第一滑动部的分解示意图;
图5是本实用新型另一个变形例的齿形结构中的第一齿形部、第一滑动部的分解示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
本实施例提供一种换挡操纵机构及其齿形结构,如图2所示,换挡操纵机构包括壳体(图中未示出)和排挡杆10,排挡杆10的底端插入壳体,顶端伸出壳体以供驾驶员手持操作。齿形结构20设于壳体内、且与排挡杆10配合。
具体地,齿形结构20包括相互分立、分别制造的第一齿形部21、第二齿形部22。第一齿形部21设有沿弧形的第一方向X排列的若干齿21a,相邻两个齿21a之间形成第一换挡槽21b,若干齿21a之间则形成若干沿第一方向X排列的第一换挡槽21b。若干第一换挡槽21b可以用于分别对应例如PRND等几个挡位。
第二齿形部22独立于第一齿形部21外,具有呈弧形的滑槽22a,滑槽22a在沿第二方向Y的一侧设有第二换挡槽22b,其中滑槽22a沿第三方向Z延伸。第三方向Z所在的弧形与第一方向X所在的弧形同心,即两者所在的圆为同心圆。第二方向Y与第一方向X垂直。第二换挡槽22b可以用于对应例如S挡位。
相比于现有一体式的齿形结构,本方案的第一齿形部、第二齿形部可以单独设计制造,结构更简单,工艺上更容易实现,例如可以采用铸造等工艺来避免其发生变形的几率。另外,当其中一个齿形部出现缺陷时,可以针对该齿形部单独进行维修替换,维修成本显著降低。
为了与第一齿形部21、第二齿形部22配合实现换挡操作,壳体中还设有分别与第一齿形部21、第二齿形部22配合的第一滑动部31、第二滑动部32。
第一滑动部31与第一齿形部21配合,且该两者中的一个固定于壳体,另一个固定于排挡杆10。本实施例中,第一齿形部21固定于排挡杆10,第一滑动部31固定于壳体。第一滑动部31与第一齿形部21接触、并可相对于第一齿形部21在各个第一换挡槽21b之间滑动。当驾驶员操纵排挡杆10的顶端沿第一方向X运动时,第一滑动部31与第一齿形部21之间随之发生沿第一方向X的相对运动,使得第一滑动部31沿第一方向X在各个第一换挡槽21b之间切换,以实现例如在PRND挡之间的切换。
第二滑动部32连接于排挡杆10的底端,以与第二齿形部22配合。第二滑动部32、第二齿形部22中的一个连接于排挡杆10,另一个固设于壳体。
本实施例中,采用现有排挡杆10的设置,将第二滑动部32连接于排挡杆10,以减小对现有排挡杆的改动。相应地,第二齿形部22则位于排挡杆10在底端的一侧,第二滑动部32与第二齿形部22接触,并可相对于第二齿形部22在滑槽22a中、或者在滑槽22a和第二齿形部22b之间滑动。当驾驶员操纵排挡杆10的顶端沿第一方向X运动时,第二滑动部32在滑槽22a中沿滑槽22a的延伸方向(图中Z方向)滑动;当驾驶员操纵排挡杆10的顶端沿第二方向Y运动时,第二滑动部32相对于第二齿形部22b沿第二方向Y运动,以在滑槽22a和第二换挡槽22b之间切换。
应当理解,当驾驶员操纵排挡杆10的顶端进行换挡运动时,排挡杆10各点均以其转动中心为中心呈圆弧运动。因此,第一换挡槽排列形成的弧形的第一方向X,以及滑槽的延伸形成的弧形的第三方向Z所在的弧的圆心,均与排挡杆10的转动中心重合。
下面介绍第一齿形部21的具体形状。第一齿形部21为弧形板。如图2,弧形板的板面与轴向垂直。也就是说,第一齿形部21的板面与其弧形所在圆的平面平行,板面呈平面状。第一换挡槽21b可以设于弧形板的内周面或外周面,且贯穿弧形板沿轴向的两端。由此,该第一齿形部21能够方便地进行工装,以便于利用检具检测各个第一换挡槽的尺寸,确保装车前零件全检合格。
如图2所示的实施例中,定义第一齿形部20的外周面为第一弧形面20a,各个第一换挡槽21b凹设于第一弧形面20a,第一滑动部31相应地位于第一齿形部21在外周面的一侧,此时优选地将第一齿形部固定于排挡杆、将第一滑动部31固定于壳体。在其他实施例中,也可以将第一滑动部31设于第一齿形部21在内周面的一侧,则第一弧形面相应为第一齿形部的内周面,此时优选地将第一齿形部固定于壳体、第一滑动部固定于排挡杆。
继续参照图2,下面介绍第二齿形部22的形状。第二齿形部22也为弧形板且板面与轴向平行。也就是说,第二齿形部22的板面与其弧形所在圆的平面垂直,板面呈弧面状。滑槽22a、第二换挡槽22b可以同时设于弧形板的内周面或者外周面。由此也利于对第二齿形部上第二换挡槽的尺寸进行合格检测。
定义第二齿形部22的内周面为第二弧形面20b,滑槽22a、第二换挡槽22b设于第二弧形面20b。其中,当驾驶员操纵排挡杆10的顶端进行换挡运动时,其底端围绕排挡杆10的转动中心运动,并在内凹的第二弧形面20b中沿滑槽22a滑动。
在其他实施例中,第一齿形板的板面也可以是弧形面,或者第一齿形板还可以是长条形部件,只要满足第一换挡槽沿弧形设置的要求即可。
应当理解,第一滑动部31、第二滑动部32用于与第一齿形部21、第二齿形部22接触的部位可以为球面或者柱面。例如,第一滑动部31、第二滑动部32与对应的换挡槽之间滚动接触,例如选用滚珠或者滚柱等,或者也可以与对应的换挡槽之间滑动接触,例如选用包含柱面或球面的滑动件。本实施例中采用滚动接触的方式。
如图3所示,第一滑动部31包括具有滑轨31b的支撑部31a(图中示出了支撑部的一部分),以及设于滑轨中的弹簧31c和滚动体31d,滚动体31d通过弹簧31c的弹性力压设于第一换挡槽21b。滚动体31d则与第一换挡槽21b滚动接触。
在其他实施例中,如图4、图5所示,第一滑动部31也可以设置为其他形状。作为变形示例,第一滑动部31包括支撑部31a和连接于支撑部31a的滑动件31d,支撑部31a为弹性件,例如弹片等。在安装时,通过调整支撑部31a与第一换挡槽21b之间的位置和角度,使得支撑部31a能够利用其自身的弹性力将滑动件31d压设于第一换挡槽21b。其中,滑动件31d则可以是能够相对于支撑部31a滚动的滚动体(图4),或者滑动件31d可以固定连接于支撑部31a,并具有用于与第一换挡槽21b滑动接触的柱面或球面(图5)。
虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。