| 专利名称： | 一种换挡机构及汽车 | ||
| 专利名称(英文)： | |||
| 专利号： | CN201620233002.X | 申请时间： | 20160324 |
| 公开号： | CN205423801U | 公开时间： | 20160803 |
| 申请人： | 北京汽车动力总成有限公司 | ||
| 申请地址： | 101108 北京市通州区经济开发区东区靓丽三街1号 | ||
| 发明人： | 张化东; 朱恩强; 王敬明; 王兆辉; 唐来明; 贺燕铭; 田安民; 李继凯; 姜强 | ||
| 分类号： | F16H63/30 | 主分类号： | F16H63/30 |
| 代理机构： | 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 | 代理人： | 许静; 安利霞 |
| 摘要： | 本实用新型公开了一种换挡机构及汽车，其中，该换挡机构包括：弹力钢片、挡位定位轨板和换挡轴；其中，所述挡位定位轨板的外边缘处设有多个挡位槽，且所述每个挡位槽均为渐开线槽；所述弹力钢片一端设有圆轴，所述圆轴上套设有一滚筒；所述换挡轴插入所述挡位定位轨板的换挡轴孔中，在所述挡位定位轨板绕换挡轴转动时，所述滚筒能够脱离或卡入所述挡位定位轨板的挡位槽。本实用新型在换挡过程中弹力钢片越过挡位定位轨板的挡位槽的峰点之后换挡吸入感比较强。在换挡过程中挡位定位轨板与弹力钢片滚筒相作用时比较顺畅，不卡滞发涩，还具有抗磨损能力。 | ||
| 摘要(英文)： | |||
1.一种换挡机构，其特征在于，包括：弹力钢片(1)、挡位定位轨板(2) 和换挡轴(3)；其中， 所述挡位定位轨板(2)的外边缘处设有多个挡位槽(5)，且每个挡位槽 (5)均为渐开线槽； 所述弹力钢片(1)一端设有圆轴，所述圆轴上套设有一滚筒(9)； 所述换挡轴(3)插入所述挡位定位轨板(2)的换挡轴孔(4)中，在所 述挡位定位轨板(2)绕换挡轴(3)转动时，所述滚筒(9)能够脱离或卡入 所述挡位定位轨板(2)的挡位槽(5)。
2.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征在于，所述挡位定位轨板(2) 上的每个渐开线槽的底部均为圆角。
3.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征在于，所述挡位定位轨板(2) 的第一挡位槽(6)的渐开线压力角小于其他挡位槽(5)的渐开线压力角。
4.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的换挡机构。
1.一种换挡机构，其特征在于，包括：弹力钢片(1)、挡位定位轨板(2) 和换挡轴(3)；其中， 所述挡位定位轨板(2)的外边缘处设有多个挡位槽(5)，且每个挡位槽 (5)均为渐开线槽； 所述弹力钢片(1)一端设有圆轴，所述圆轴上套设有一滚筒(9)； 所述换挡轴(3)插入所述挡位定位轨板(2)的换挡轴孔(4)中，在所 述挡位定位轨板(2)绕换挡轴(3)转动时，所述滚筒(9)能够脱离或卡入 所述挡位定位轨板(2)的挡位槽(5)。
2.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征在于，所述挡位定位轨板(2) 上的每个渐开线槽的底部均为圆角。
3.根据权利要求1所述的换挡机构，其特征在于，所述挡位定位轨板(2) 的第一挡位槽(6)的渐开线压力角小于其他挡位槽(5)的渐开线压力角。
4.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的换挡机构。
翻译：技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种换挡机构及汽车。
背景技术
伴随着日新月异的科技进步，人们对生活质量的追求也越来越高，汽车已 经成为人们日常出行必不可少的交通工具，人们对汽车的舒适性、安全性要求 也越来越挑剔。汽车根据换挡方式的不同可以分为手动和自动变速器。自动变 速器的车辆由于驾驶简单、使用方便，已经成为了变速器发展的主流方向，越 来越受到人们的欢迎。而自动变速箱换挡舒适度是影响人们主观评价和驾驶乐 趣的主要因素，因此换挡力的大小及清晰度是至关重要的因素，而变速箱内部 影响换挡力大小及清晰度的主要因素是挡位定位轨板的轮廓设计。
如图1所示，传统的挡位定位轨板轮廓主要是由直线、弧、圆角组成，这 种方式的挡位定位轨板轮廓设计缺乏规律性，换挡吸入感比较差，在换挡时存 在卡滞发涩的缺点。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种换挡机构及汽车，解决了 传统的挡位定位轨板的换挡吸入感差，在换挡时存在卡滞发涩的问题。
本实用新型的实施例提供了一种换挡机构，包括：弹力钢片、挡位定位轨 板和换挡轴；其中，
所述挡位定位轨板的外边缘处设有多个挡位槽，且每个挡位槽均为渐开线 槽；
所述弹力钢片一端设有圆轴，所述圆轴上套设有一滚筒；
所述换挡轴插入所述挡位定位轨板的换挡轴孔中，在所述挡位定位轨板绕 换挡轴转动时，所述滚筒能够脱离或卡入所述挡位定位轨板的挡位槽。
优选地，所述挡位定位轨板上的每个渐开线槽的底部均为圆角。
优选地，所述挡位定位轨板的第一挡位槽的渐开线压力角小于其他挡位槽 的渐开线压力角。
本实用新型的实施例还提供了一种汽车，包括上述的换挡机构。
本实用新型的实施例的有益效果是：
上述方案中，通过将渐开线的原理应用在挡位定位轨板轮廓的设计上，保 证了在换挡过程中弹力钢片的受力方向不会发生变化，对于计算换挡力非常有 效。本方案在换挡过程中弹力钢片越过挡位定位轨板的挡位槽的峰点之后换挡 吸入感比较强。在换挡过程中挡位定位轨板与弹力钢片滚筒相作用时比较顺畅， 不卡滞发涩，还具有抗磨损能力。
附图说明
图1表示传统挡位定位轨板的轮廓形状示意图；
图2表示换挡机构的工作原理示意图；
图3表示本实用新型实施例的一种挡位轨板轮廓形状示意图；
图4表示本实用新型实施例的另外一种挡位轨板轮廓形状示意图。
附图标记说明：
1、弹力钢片；
2、挡位定位轨板；
3、换挡轴；
4、换挡轴孔；
5、挡位槽；
6、第一挡位槽；
7、轴孔；
8、水平弹簧；
9、滚筒。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显 示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用 新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更 透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的 技术人员。
如图2和图3所示，本实用新型的实施例提供了一种换挡机构，包括：弹 力钢片1、挡位定位轨板2和换挡轴3；其中，挡位定位轨板2的外边缘处设 有多个挡位槽5，且每个挡位槽5均为渐开线槽；弹力钢片1一端设有圆轴， 圆轴上套设有一滚筒9；换挡轴3插入挡位定位轨板2的换挡轴孔4中，在挡 位定位轨板2绕换挡轴3转动时，滚筒9能够脱离或卡入挡位定位轨板2的挡 位槽5。
该实施例中，挡位定位轨板2主要是用来选择挡位，并依靠弹力钢片1 来实现挡位定位轨板2的锁止功能。挡位定位轨板2的轨迹绕着换挡轴3的轴 心，由换挡轴3输入动力及运动，实现换挡所需要的扭矩，其中包括弹力钢片 1的锁止扭矩。挡位定位轨板2还要作为驱动部件实现手动控制阀沿着固定的 轨迹运动，并且作为驱动杆总成完成驱动驻车棘爪的驱动力来源。弹力钢片1 用来把挡位定位轨板2锁止在每个渐开线槽里，来确保阀体中的手动阀和方向 盘上选挡器保持同步。其中，每个渐开线槽的渐开线均是以轴孔7的圆心作出 基圆形成的多个渐开线。
换挡力矩M计算公式：
M＝Fh×R
其中，Fh为弹力钢片的水平分力，R为水平弹簧力作用点到定位轨板回 转中心的距离。
由上式可以看出，在换挡过程中Fh是在不断变化的，R随着受力方向的 变化也在变化。本方案中将渐开线的原理应用在挡位轨板轮廓的设计上，这样 保证了在换挡过程中受力方向不会发生变化，因此R就有规律可循，对于计 算换挡力矩非常有效。同时渐开线本身的特性也决定了该挡位定位轨板2有着 较好的换挡吸入感和抗磨损能力。
进一步地，如图4所示，挡位定位轨板2上的每个渐开线槽的底部均为圆 角。
该实施例中，将每个挡位槽5的底部均设计成圆角，满足了加工的可行性， 进一步优化了挡位定位轨板2的换挡吸入感和抗磨损能力。值得说明的是，图 3和图4中绘出的多个滚筒9仅是为了便于示出弹力钢片1的锁止位置。在实 际中，仅有一个滚筒9对其中的一个挡位槽5进行锁止。
进一步地，挡位定位轨板2的第一挡位槽6的渐开线压力角小于其他挡位 槽5的渐开线压力角。
该实施例中，第一挡位槽6为实际中的停车挡位槽，停车挡位槽的渐开线 压力角要小于其他挡位槽5的渐开线压力角，这样为了在进行停车操作时，满 足停车锁止的要求，进一步提高安全性能。
本实用新型的实施例还提供一种汽车，包括上述的换挡机构。
上述方案中，通过将渐开线的原理应用在挡位定位轨板2轮廓的设计上， 保证了在换挡过程中弹力钢片1的受力方向不会发生变化，对于计算换挡力非 常有效。本方案在换挡过程中弹力钢片1越过挡位定位轨板2的挡位槽5的峰 点之后换挡吸入感比较强。在换挡过程中挡位定位轨板2与弹力钢片滚筒9 相作用时比较顺畅，不卡滞发涩，还具有抗磨损能力。
以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普 通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。
