CN109707842B - 换挡驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种换挡驱动器，所述换挡驱动器包括驱动机构以及由所述驱动机构所驱动的连接件；其中，所述连接件具有第一端和第二端，所述第一端通过万向节与所述驱动机构连接，所述连接件能以所述第一端为枢转点转动，以使所述连接件具有使所述第二端在垂直所述连接件的轴向上做圆周绕动的自由度；所述连接件可轴向伸缩。本发明提供的换挡驱动器与变速箱连接时较为容易。

Description

换挡驱动器

本申请是专利号为201710205528.6、申请日为2017年3月31日、专利名称为换挡驱动器及变速装置发明专利的分案申请。

【技术领域】

本发明属于机动车换挡领域，尤其涉及一种换挡驱动器。

【背景技术】

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

变速箱可以采用换挡操纵机构来改变传动比实现换挡。例如，公开号为US2003/0188595A1提供了一种用于可调换挡机构的设定装置，其中设定装置与变速箱的连接被作为一个已知实施例进行描述。在该已知实施例中，设定装置的马达配置有蜗杆轴，蜗杆轴与主轴壳体的螺母相配合，主轴壳体设置有可以与之相分离的托架，从而托架可以被马达驱动发生横向移动，托架通过杆连接至变速箱的控制轴。这样，托架的横向移动可以引发杆和控制轴的旋转，实现换挡。

在该已知实施例中，托架与杆采用的连接方式如下：杆上设置有沿轴向延伸的槽或开口，托架上设置有销，销插设在槽或开口中并可以在其中滑动。这样在装配时，要求托架和/或杆应具有一定的在垂直蜗杆轴的轴向上进行位移的空间。但实际情况往往是设定装置和变速箱已预先被固定在安装位置，从而导致托架和杆的连接较为困难。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

【发明内容】

有鉴于前述的现有技术缺陷，本发明提供一种换挡驱动器，该换挡驱动器与变速箱连接时较为容易。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种换挡驱动器，包括：驱动机构以及由所述驱动机构所驱动的连接件；其中，所述连接件具有第一端和第二端，所述第一端通过万向节与所述驱动机构连接，所述连接件能以所述第一端为枢转点转动，以使所述连接件具有使所述第二端在垂直所述连接件的轴向上做圆周绕动的自由度，所述连接件可轴向伸缩。

优选地，所述连接件包括第一杆体以及设置有第一空腔的第二杆体，所述第一杆体的一端插设在所述第一空腔中并能在所述第一空腔中移动；所述第二杆体上设置有能固定所述第一杆体与所述第二杆体的锁定件。

优选地，所述第二杆体设置有连通所述第一空腔的第二通孔，所述锁定件设置在所述第二通孔中，所述锁定件进入所述第一空腔中的端部与所述第一杆体位于所述第一空腔中的侧壁设置有相适配的齿。

优选地，所述第一杆体包括第一节以及设置有第二空腔的第二节，所述第二空腔中容置有弹性件，所述第一节的一端插设在所述第二空腔中并顶固在所述弹性件上；

所述第一节位于所述第二空腔内的侧壁上设置有相间隔的第一凹槽和第二凹槽，所述第二节设置有连通所述第二空腔的第三通孔，所述第三通孔中穿设有锁止件，所述锁止件卡入所述第一凹槽或所述第二凹槽中。

借由以上的技术方案，本发明的有益效果在于：将连接件通过万向节与驱动机构相连接，使连接件在以第一端为枢转点转动时，第二端能在垂直连接件的轴向上做圆周绕动，从而连接件可以在其第二端绕动至任意合适的位置后实现与变速箱的连接。籍此，即便在换挡驱动器和变速箱均以被固定的情况下，驱动换挡器通过配置该实施方式的连接件，也可以使换挡驱动器和变速箱的连接操作变的容易。

其它应用领域将根据本文中提供的描述而变得明显。本发明内容的描述和具体示例仅旨在例示的目的，并非旨在限制本发明的范围。

【附图说明】

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：

图1为本发明中的换挡驱动器的立体结构示意图；

图2为本发明中的换挡驱动器的截面结构示意图；

图3为本发明中的连接件与转动件装配的立体结构示意图；

图4为本发明中连接件与转动件的分解结构示意图。

【具体实施方式】

需要说明的是，当一个零部件被称为“设置于”另一个零部件，它可以直接在另一个零部件上或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。本文所使用的术语“左”、“右”以及类似的表述是基于说明书附图为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请一并参阅图1至图4，本发明提供的换挡驱动器100，其可以包括驱动机构1以及由驱动机构1所驱动的连接件2；其中，连接件2具有第一端和第二端，第一端通过万向节与驱动机构1连接，连接件2能以第一端为枢转点转动，以使连接件2具有使第二端在垂直连接件2的轴向上做圆周绕动的自由度。

本发明实施方式的换挡驱动器100，将连接件2通过万向节与驱动机构1相连接，使连接件2在以第一端为枢转点转动时，第二端能在垂直连接件2的轴向上做圆周绕动，从而连接件2可以在其第二端绕动至任意合适的位置后实现与变速箱的连接。籍此，即便在换挡驱动器和变速箱均以被固定的情况下，驱动换挡器通过配置该实施方式的连接件2，也可以使换挡驱动器和变速箱的连接操作变的容易。

换挡驱动器还可以包括用于将驱动机构1收容在其中的壳体3，连接件2大致呈杆状，呈杆状的连接件2用于与驱动机构1连接的第一端(如图2所示的左端)位于壳体3中，第二端(如图2所示的右端)伸出壳体3以实现与变速箱的连接。如图1所示，壳体3可以具有连接板301，连接板301设置有连接孔302，从而可以用于壳体3的固定。

连接件2可以与变速箱连接，具体的，变速箱的控制轴可以连接有连杆，连接件2可以与该连杆相连接，连接件2与连杆可在连接处转动。如图1至3所示，连接件2的第二端可以设置有窝壳201，窝壳201中可以设置有球窝202。连杆在背离变速箱的端部可以设置有与球窝202相适配的球体，通过相适配的球体与球窝202可以使连接件2与连杆在连接处实现转动。此外，通过设置球窝结构，还可以使连接件2与连杆实现卡口连接，便于连接件2与连杆的安装和固定。

当然，连接件2与连杆的连接方式并不限于上述举例，在其他可行的实施例中，只要为能够实现连接件2与连杆可在连接处转动的连接方式，例如铰接、销轴连接等，均应包含在本发明的保护范围内。

进一步地，连接件2可轴向伸缩，以通过伸缩移动使第二端与连杆背离变速箱的端部大致处于相同位置后，再通过连接件2的绕动使第二端与连杆相连接。

如图2所示，连接件2实现轴向伸缩的方式可以为，连接件2包括第一杆体203以及设置有第一空腔2041的第二杆体204，第一杆体203的一端插设在第一空腔2041中并能在第一空腔2041中移动；第二杆体204上设置有能固定第一杆体203与第二杆体204的锁定件205。当第一杆体203在第一空腔2041中移动使连接件2的第二端处于合适的位置之后，通过执行锁定件205固定第一杆体203和第二杆体204，实现连接件2与连杆的刚性连接。

锁定件205大致可呈块状，第二杆体204可以设置有连通第一空腔2041的第二通孔，锁定件205通过第二通孔进入第一空腔2041中的端部可呈与第一杆体203的外壁相适配的内凹状，锁定件205的该呈内凹状的端部以及第一杆体203位于第一空腔2041中的侧壁可以设置有相适配的齿。当锁定件205端部的齿与第一杆体203侧壁的齿相啮合时，第一杆体203与第二杆体204相固定；当锁定件205端部的齿与第一杆体203侧壁的齿脱离接触时，第一杆体203可以在第一空腔2041中移动，实现连接件2的轴向伸缩。

第二杆体204可以设置有连通第一空腔2041的开口，该开口沿第一杆体203移动方向延伸，第一杆体203位于第一空腔2041内的壁上设置有伸入开口中的限位件，限位件可以顶触开口的壁，从而限定第一杆体203在第一空腔2041中移动的范围，防止第一杆体203从第一空腔2041中滑脱。

如图2和图4所示，驱动机构1可以包括设置有球形腔1011的本体101，本体101大致可呈块体状，连接件2的第一端可以设置有与球形腔1011相适配的球体206，球体206设置在球形腔1011内。这样，相适配的球体206和球形腔1011即可形成万向节的一种可行的实施例，球体206可以在球形腔1011内转动。

如图4所示，为使球体206能方便的实现与球形腔1011的装配，本体101上可以设置有与球形腔1011相通的开口1012，球体206能通过开口1012进入球形腔1011。进一步地，本体101上可以连接有与开口1012相对应地盖体102，盖体102能关闭开口1012以在球体206装入球形腔1011后防止球体206从开口1012滑出，或者，在需要将球体206取出时打开开口1012。

盖体102可以铰接或销轴连接在本体101上，这样盖体102可以转动以方便地关闭或打开开口1012。此外，盖体102上可以设置有凸起，本体101上还可以设置有对应地卡槽，当盖体102处于关闭开口1012的位置时，盖体102上的凸起可以嵌入卡槽中，从而盖体102可较稳固地被固定在本体101上。

连接件1的第一端通过万向节与本体101相连接的方式并不限于上述实施例，本发明并不以上述举例为限。万向节还可以包括其他任意可行的实施例，本领域技术人员在本发明技术精髓的指引下作出不同于上述举例的其他变更，也应包含在本发明的保护范围内。具体的，举例为，本体101可以设置有第一十字万向接头，连接件2的第一端可以设置有与第一十字万向接头连接的第二十字万向接头，相连接的第一十字万向接头和第二十字万向接头形成万向节的另一种可行的实施例。

驱动机构1驱动连接件2可以为，驱动机构1能够驱动连接件2沿其轴向发生移动。具体实现方式可以为，驱动机构1包括转动件103以及与转动件103传动连接的马达104；本体101设置有第一通孔109，转动件103设置在第一通孔109中，第一通孔109的内壁与转动件103的外壁设置有相适配的丝扣。

马达104设置在壳体3上，其具有位于壳体3中的输出轴，输出轴上可以设置有主动轮。转动件103大致可呈杆状，其两端可以通过轴承设置在壳体3内，转动件103靠近左端的侧壁上设置有对应于主动轮的从动轮，从动轮通过传动件与主动轮相连接。主动轮和从动轮优选为皮带传动，以降低传动过程中的噪声。为避免皮带传动出现打滑的情况，主动轮和从动轮优选为齿形皮带轮，相应地，皮带为齿形皮带轮。

由于第一通孔109的内壁与转动件103的外壁设置有相适配的丝扣，当转动件103在马达104的传动下转动时，本体101可以在丝扣啮合作用下沿转动件103的轴向移动。马达104可以通过连接端子4连接至电源，通过控制输入马达104的电流方向，可以改变马达104输出轴的转动方向，进而可以实现本体101移动方向的变化。

为了在电源出现故障的情况下，使机动车仍具有能处于驻车挡位的功能，如图2所示，在一个实施方式中，第一杆体203可以包括第一节2031以及设置有第二空腔2033的第二节2032，第二空腔2033中容置有弹性件2034例如可以为弹簧，第一节2031的一端插设在第二空腔2033中并顶固在弹性件2034上；第一节2031位于第二空腔2033内的侧壁上设置有相间隔的第一凹槽2035和第二凹槽2036，第二节2032设置有连通第二空腔2033的第三通孔，第三通孔中穿设有锁止件209，锁止件209卡入第一凹槽2035或第二凹槽2036中。

锁止件209大致可呈片状，其上可以设置有供第一节2031穿设的开口，在锁止件209和第二节2032之间偏压设置有另一弹性件210，该弹性件210处于压缩状态从而对锁止件209施加向上的弹力，使锁止件209的开口下端卡入第一凹槽2035或第二凹槽2036中。

第一凹槽2035和第二凹槽2036轴向间隔，如图2所示，第一凹槽2035位于第二凹槽2036的右边，通过锁止件209卡入不同凹槽实现第一杆体203长度的变化，进而实现连接件2的长度变化。

当电源正常供电时，锁止件209在弹性件210的作用下卡入位于右边的第一凹槽2035中，第一节2031顶固弹性件210使其处于压缩状态，第一杆体203长度较短；当电源出现故障时，操纵者例如可以为驾驶员按下锁止件209，弹性件2034顶开第二节2032使其向右移动，随后锁止件209卡入位于左边的第二凹槽2036中，第一杆体203的长度增大，从而可以带动与连接件2相连接的连杆移动，使变速箱处于驻车挡位。

请一并参阅图1至图4，本发明还提供了一种变速装置，其可以包括：变速箱(未示出)以及安装在所述变速箱上的换挡驱动器100，换挡驱动器100包括驱动机构1以及由驱动机构1所驱动的连接件2，变速箱连接有连杆(未示出)；当换挡驱动器100处于预设挡位时，连接件2背离驱动机构1的端部具有第一位置；当变速箱处于同一预设挡位时，连杆背离变速箱的端部处于第二位置；连接件2可调以使连接件2背离驱动机构1的端部在位于第一位置附近的预设范围内能与连杆背离变速箱的端部相连接；连接件2上设置有锁定件205以使连接件2与连杆能刚性连接，从而连接件2背离驱动机构1的端部被固定在第一位置，连杆背离变速箱的端部被固定在第二位置。

本发明实施方式的变速装置，实施方式的变速装置，通过设置有可调的连接件2，使换挡驱动器100和变速箱的连接操作变的容易，通过设置锁定件205使连接件2和连杆刚性连接，使换挡驱动器100和变速箱挡位对应准确。

连接件2可调可以包括，连接件2可以以其与驱动机构1相连接的端部为枢转点转动，以使连接件2背离驱动机构1的端部能在垂直连接件2的轴向上做圆周绕动；以及，连接件2可轴向伸缩。

当换挡驱动器100处于预设挡位例如P挡、N挡、D挡或R挡时，连接件2背离驱动机构1的端部具有第一位置；当变速箱处于同一预设挡位时，连杆背离变速箱的端部处于第二位置。由于连接件2可调，从而连接件2背离驱动机构1的端部可以在第一位置附近的预设范围内绕动及移动，这样使连接件2和连杆的连接操作变的容易。

连接件2背离驱动机构1的端部与连杆背离变速箱的端部可以采用诸如球体与球窝配合、铰接、销轴连接等实现转动连接，具体请参见前文描述，在此不再赘述。

当连接件2和连杆连接后，锁定件205执行锁定动作，连接件2和连杆的连接呈刚性，连接件2背离驱动机构1的端部以及连杆背离变速箱的端部分别被固定在第一位置第二位置，从而实现换挡驱动器100与变速箱挡位较佳地对应。锁定件205具体结构以及实现锁定动作可参阅前文描述，在此不再赘述。

需要说明的是，连杆一端与变速箱的控制轴相连接，另一端即背离变速箱的端部与连接件2背离驱动机构1的端部相连接。本实施方式中变速箱可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施方式所提供的技术方案，在此不再对涉及连杆以及变速箱部分的结构进行赘述，说明书附图也进行了相应地简略。但是应该理解，本申请在保护范围上并不因此而受到限制。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (2)

1.一种换挡驱动器，其特征在于，其包括：驱动机构，用于将驱动机构收容在其中的壳体，以及由所述驱动机构所驱动的连接件；其中，所述驱动机构包括置于壳体内的杆状转动件以及能够在所述杆状转动件上往复运动的本体；所述连接件呈杆状，具有第一端和第二端，所述第一端位于壳体内；所述连接件的第一端通过所述本体与所述杆状转动件连接，使得所述连接件能以所述第一端为枢转点转动，以使所述连接件具有使所述第二端在垂直所述连接件的轴向上做圆周绕动的自由度；所述连接件可轴向伸缩；

所述连接件包括第一杆体以及设置有第一空腔的第二杆体，所述第一杆体的一端插设在所述第一空腔中并能在所述第一空腔中移动； 所述第二杆体上设置有能固定所述第一杆体与所述第二杆体的锁定件；

所述第一杆体包括第一节以及设置有第二空腔的第二节，所述第二空腔中容置有弹性件，所述第一节的一端插设在所述第二空腔中并顶固在所述弹性件上；

所述第一节位于所述第二空腔内的侧壁上设置有相间隔的第一凹槽和第二凹槽，所述第二节设置有连通所述第二空腔的第三通孔， 所述第三通孔中穿设有锁止件，所述锁止件卡入所述第一凹槽或所述第二凹槽中。

2.如权利要求 1所述的换挡驱动器，其特征在于，所述第二杆体设置有连通所述第一空腔的第二通孔，所述锁定件设置在所述第二通孔中，所述锁定件进入所述第一空腔中的端部与所述第一杆体位于所述第一空腔中的侧壁设置有相适配的齿。

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