换挡装置及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种换挡装置及汽车。

背景技术：

换挡机构是手动挡汽车中的重要部件之一，驾驶时，驾驶人员通过操作换挡机构可以改变汽车的行驶速度及行驶方向。换挡机构的操作便捷性将直接影响驾驶人员的操作体验。

图1为现有技术中汽车挡位分布图；图2为现有技术中换挡机构结构示意图。请结合图1和图2，现有技术中，换挡机构包括固定在车身上的支架1、换挡杆2以及设置在支架1与换挡杆2之间的限位装置，限位装置包括：设置在支架1上的限位墙3，以及设置在换挡杆2上的限位块4；停车时，换挡杆2位于N挡63处，当需要选择1/2挡时，推动换挡杆2向左运动，此时限位块4触碰到限位墙3，表示到达1/2挡选挡位62；当需要选R挡时，需要将换挡杆2向上提起或下压，使得限位块4越过限位墙3并继续向左运动，移动到换挡杆2触碰限位墙3，表示到达R挡选挡位61。

但是，现有技术中，换挡机构为了区分R挡选挡位61及1/2挡选挡位62，需要设置限位墙3以及限位块4，结构复杂，且切换R挡选挡位61时需上提或下压换挡杆2，操作不便利。

技术实现要素：

本实用新型提供一种换挡装置及汽车，以克服现有技术中换挡结构复杂，操作不便的问题。

本实用新型提供一种换挡装置，包括：所述支架用于与车身固定连接；所述摇臂可转动地连接在所述支架上；且所述摇臂距离转动轴预设距离上还设置有连接部；所述支架还设置有第一弹性阻挡件以及第二弹性阻挡件；且所述第一弹性阻挡件和所述第二弹性阻挡件沿所述连接部的转动方向依次设置，所述第一弹性阻挡件用于增加所述连接部的转动阻力，以提示驾驶人员到达1/2挡换挡位；所述第二弹性阻挡件用于进一步增加所述连接部的转动阻力，以提示驾驶人员到达R挡换挡位；所述换挡杆与所述摇臂传动连接。

如上所述的换挡装置，其中，所述第一弹性阻挡件为沿第一方向延伸的片状弹簧，且所述第一弹性阻挡件的一端固定在所述支架上，所述第一方向与所述转动方向相交。

如上所述的换挡装置，其中，所述第二弹性阻挡件为沿第二方向延伸的片状弹簧，且所述第二弹性阻挡件的一端固定在所述支架上，所述第二方向与所述转动方向相交。

如上所述的换挡装置，其中，所述第一弹性阻挡件的一端与所述第二弹性阻挡件的一端固定连接，且该端螺接在所述支架上，所述第一方向与所述第二方向之间呈预设角度。

如上所述的换挡装置，其中，所述支架上还设置有第三弹性阻挡件，所述第三阻挡件位于所述第二弹性阻挡件背离所述第一弹性阻挡件的一侧，且所述第三弹性阻挡件为沿第三方向延伸的片状弹簧，且一端与所述第二弹性阻挡件用于与所述支架固定的一端相连接，所述第三方向与所述第二方向呈预设夹角。

如上所述的换挡装置，其中，所述第一弹性阻挡件及所述第二弹性阻挡件为螺旋弹簧，且所述第一弹性阻挡件套设在所述第二弹性阻挡件外；所述摇臂设置在所述支架的侧面，且所述侧面上形成有垂直于所述侧面的挡板，所述第一弹性阻挡件及所述第二弹性阻挡件的一端固定在所述挡板上，另一端朝向所述连接部设置；且所述第一弹性阻挡件沿轴向的长度大于所述第二弹性阻挡件沿轴向的长度。

如上所述的换挡装置，其中，所述支架上设置有转轴，所述摇臂可转动地连接在所述转轴上；且所述连接部与所述支架之间还设置有弹性件。

如上所述的换挡装置，其中，所述支架上设置有限位部，所述弹性件为扭簧，所述扭簧包括套设在所述转轴上的本体，以及两个支臂，两个所述支臂分别抵靠在所述限位部的两侧，且所述连接部插设在两个所述支臂之间。

如上所述的换挡装置，其中，所述摇臂上设置有多个减重孔。

本实用新型还提供一种汽车，包括车身以及如上所述的换挡装置，所述换挡装置的所述支架固定在所述车身上。

本实用新型提供的换挡装置及汽车，通过设置支架、可转动连接在支架上的换挡杆及摇臂，换挡杆与摇臂传动连接，且摇臂上设置有连接部；支架上位于连接部转动方向上还设置有第一弹性阻挡件以及第二弹性阻挡件；选挡时，驾驶人员转动换挡杆，从而带动摇臂转动，进而带动连接部沿转动方向运动，当连接部接触第一弹性阻挡件后，连接部转动阻力增加，驾驶人员感受到阻力表示1/2挡选挡到位，此时可以挂1挡或2挡；当需要选择R挡时，驾驶人员可以克服第一弹性阻挡件的弹力继续转动换挡杆，当连接部转动至抵靠第二弹性阻挡件后，换挡杆的转动阻力进一步增加，表示到达R挡换挡位；不需要通过限位块和限位墙来区分选挡挡位，结构简单，并且操作时，无需上提或下压换挡杆，操作更方便。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型不局限于下述的具体实施方式。

图1为现有技术中汽车挡位分布图；

图2为现有技术中换挡机构结构示意图；

图3为本实用新型换挡装置实施例一的结构示意图一；

图4为本实用新型换挡装置实施例一的结构示意图二；

图5为本实用新型换挡装置实施例二的结构示意图一。

附图标记说明：

1：支架； 11：第一弹性阻挡件；

12：第二弹性阻挡件； 13：第三弹性阻挡件；

14：挡板； 15：限位部；

16：转轴； 2：换挡杆；

3：限位墙； 4：限位块；

5：摇臂； 51：连接部；

52：弹性件； 521：本体；

522：支臂； 53：减重孔；

61：R挡选挡位； 62：1/2挡选挡位；

63：N挡。

具体实施方式

换挡机构作是汽车中的重要部件之一，驾驶时，驾驶人员通过操作换挡机构可以改变汽车的行驶速度及行驶方向。换挡机构的操作便捷性将直接影响驾驶人员的操作体验。

现有技术中，换挡机构包括固定在车身上的支架1、换挡杆2以及设置在支架1与换挡杆2之间的限位装置，限位装置包括：设置在支架1上的限位墙3，以及设置在换挡杆2上的限位块4；停车时，换挡杆2位于N挡63处，当需要选择1/2挡时，推动换挡杆2向左运动，此时限位块4触碰到限位墙3，表示到达1/2挡选挡位62；当需要选R挡时，需要将换挡杆2向上提起或下压，使得限位块4越过限位墙3并继续向左运动，移动到换挡杆2触碰限位墙3，表示到达R挡选挡位61。

但是，现有技术中，换挡机构为了区分R挡选挡位61及1/2挡选挡位62，需要设置限位墙3以及限位块4，结构复杂，且选切换R挡选挡位61时需上提或下压换挡杆2，操作不便利。

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供一种换挡装置，以简化换挡装置的结构及操作便利性。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型不局限于下述的具体实施方式。

图3为本实用新型换挡装置实施例一的结构示意图一；图4为本实用新型换挡装置实施例一的结构示意图二。

请结合图3和图4，本实施例提供一种换挡装置，包括：支架1、换挡杆2以及摇臂5；支架1用于与车身固定连接；摇臂5可转动地连接在支架1上；且摇臂5距离其转动轴的预设距离上还设置有连接部51；支架1还设置有位于连接部51转动方向上的第一弹性阻挡件11以及第二弹性阻挡件12；且第一弹性阻挡件11和第二弹性阻挡件12沿连接部51的转动方向依次设置，第一弹性阻挡件11用于增加连接部51的转动阻力，以提示驾驶人员到达1/2挡换挡位62；第二弹性阻挡件12用于进一步增加连接部51的转动阻力，以提示驾驶人员到达R挡换挡位61；换挡杆2与摇臂5传动连接。

具体地，换挡装置可以应用于手动挡车辆，该类型车辆的挡位分布图可以参考图1，即N挡63是位于3/4挡选挡位上，1/2挡选挡位62位于图中N挡63的左方，R挡选挡位61位于1/2挡选挡位62的左方。当需要挂1挡或2挡时，需要先将换挡杆2从N挡63移动到1/2挡选挡位62，然后向上或向下换1挡或2挡；当需要挂R挡时，需要将换挡杆2从N挡63移动到R挡换挡位61，然后向上换R挡。

支架1作为换挡装置的主要零部件，其可以固定在车身上，具体地固定方式可以有多种，例如使用螺接或卡接等方式，在此不做具体限定。支架1的材质也可以有多种，其可以通过现有技术获得的材料经过常用的加工方法制造，例如可以采用金属材料(铁质材料、铜质材料等)通过模压或者锻造等方式加工而成；又例如可以采用塑料经过注塑而成，在此不做具体限制。优选地，支架1可以使用铁质材料，从而增强支架1的强度。

摇臂5连接在支架1上，且可以相对支架1转动，具体地，支架1可以包括沿车身横向延伸的两个侧面，其中，摇臂5可转动地连接在这两个侧面中位于前侧的一个侧面上，前侧可以为沿汽车行驶方向的前方，横向为与汽车行驶方向垂直的方向。摇臂5的转动轴可以沿汽车行驶方向延伸，摇臂5的结构可以有多种，例如杆状、盘状，在此不做具体限定。摇臂5距离转动轴预设距离处可以设置有连接部51，连接部51可以为凸出摇臂5表面的凸起，其横截面可以为圆形、方形等多种。优选地，连接部51可以形成在摇臂5朝向支架1的侧面，从而可以减小换挡装置的体积。

换挡杆2作为操作换挡装置的主要部件，其可以为大致沿车身垂向延伸的杆状，换挡杆2与摇臂5传动连接，优选地，换挡杆2可转动地连接在支架1上，即支架1的中部可以设置有连接孔，换挡杆2可以插入连接孔中，换挡杆2的顶端可以套设有手柄护套等结构，从而方便驾驶人员握持，换挡杆2的底端可以与摇臂5连接，从而驱动摇臂5转动。换挡杆2与摇臂5之间的连接方式也可以有多种，例如换挡杆2可以包括大致沿垂向延伸的第一段以及设置在第一段底端，并与第一段垂直的第二段；第一段与第二段的连接处可以球接在支架1上，第二段远离第一段的一端可以固定在摇臂5上。优选地，摇臂5可以包括固定孔，固定孔和连接部51可以分别位于转动轴的两侧，第二段可以插入固定孔中，并与固定孔固定连接，从而将换挡杆2沿车身纵截面的转动转化为摇臂5沿车身横截面的转动，结构紧凑。又例如，换挡杆2可以通过齿轮机构带动摇臂5转动。换挡杆2的形状和尺寸可以根据实际情况进行设置，在此不做具体限定。

进一步，为了减轻换挡装置的重量，提高换挡装置的强度，摇臂5上可以设置有多个减重孔53。

支架1上还设置第一弹性阻挡件11、第二弹性阻挡件12，优选地，第一弹性阻挡件11和第二弹性阻挡件12可以固定在支架1设置有摇臂5的侧面上。其固定连接方式可以有多种，例如胶接、焊接等多种，在此不做具体限定。第一弹性阻挡件11可以具有一定的弹力，其可以在外力的作用下发生变形，当外力消失后，其可以恢复原形，第一弹性阻挡件11的结构可以有多种，例如弹性橡胶块、弹性膜片等，在此不做具体限定。第二弹性阻挡件12的结构与第一弹性阻挡件11的结构相似，可以参考第一弹性阻挡件11，在此不再赘述。第一弹性阻挡件11和第二弹性阻挡件12可以设置在连接部51的转动方向上，使得换挡杆2由N挡63向1/2挡换挡位62运动时，连接部51可以抵顶第一弹性阻挡件11；具体地，例如，换挡杆2从N挡63向1/2挡换挡位62运动时，可以带动连接部51顺时针转动，则第一弹性阻挡件11和第二弹性阻挡件12可以设置在连接部51的顺时针转动方向上。第二弹性阻挡件12可以位于第一弹性阻挡件11背离连接部51的一侧，即换挡杆2从N挡63向1/2挡换挡位62及R挡换挡位61运动时，连接部51可以先与第一弹性阻挡件11接触，然后抵顶第二弹性阻挡件12。转动方向可以为顺时针或逆时针的圆形轨迹，在此不做具体限定。

另外，第一弹性阻挡件11和第二弹性阻挡件12在工作时可以受拉力也可以受推力，在此不做具体限定。可以理解的是，第一弹性阻挡件11的结构和连接方式可以和第二弹性阻挡件12的结构和连接方式相同，也可以不同，在此不做具体限定。

以图3为例，当需要从N挡63挂1挡或2挡时，驾驶人员可以转动换挡杆2，从而带动摇臂5顺时针转动，连接部51相对支架1向上方转动，当连接部51接触第一弹性阻挡件11后，第一弹性阻挡件11受外力变形，连接部51转动阻力增加，驾驶人员感受到阻力表示1/2挡选挡到位，此时可以挂1挡或2挡；当需要选择R挡时，驾驶人员可以从1/2挡选挡位62继续转动换挡杆2，当连接部51转动至抵靠第二弹性阻挡件12后，换挡杆2除了受到第一弹性阻挡件11的转动阻力还受到第二弹性阻挡件12的转动阻力，换挡杆2阻力进一步增加，表示到达R挡换挡位61。

本实施例提供的换挡装置，通过设置支架、可转动连接在支架上的换挡杆及摇臂，换挡杆与摇臂传动连接，且摇臂上设置有连接部；支架上位于连接部转动方向上还设置有第一弹性阻挡件以及第二弹性阻挡件；选挡时，驾驶人员转动换挡杆，从而带动摇臂转动，进而带动连接部沿转动方向运动，当连接部接触第一弹性阻挡件后，连接部转动阻力增加，驾驶人员感受到阻力表示1/2挡选挡到位，此时可以挂1挡或2挡；当需要选择R挡时，驾驶人员可以克服第一弹性阻挡件的弹力继续转动换挡杆，当连接部转动至抵靠第二弹性阻挡件后，换挡杆的转动阻力进一步增加，表示到达R挡换挡位；不需要通过限位块和限位墙来区分选挡挡位，结构简单，并且操作时，无需上提或下压换挡杆，操作更方便。

进一步地，作为第一弹性阻挡件11的一种优选地实施方式，第一弹性阻挡件11可以为沿第一方向延伸的片状弹簧，且第一弹性阻挡件11的一端固定在支架1上，第一方向与转动方向相交。

具体地，第一弹性阻挡件11可以为片状弹簧，其可以沿第一方向延伸，其表面可以垂直于支架1的侧面。该第一方向也可以为与连接部51转动方向相交的方向，优选地，该转动方向可以为圆弧方向，第一方向可以为经过圆弧中心的半径方向。第一弹性阻挡件11的一端可以通过卡接或焊接等方式固定在支架1上，优选地，第一弹性阻挡件11的一端可以为第一弹性阻挡件11靠近摇臂5转动轴的一端。当连接部51转动到与第一弹性阻挡件11接触后，操作人员感受到阻力此时表示1/2挡选挡到位，若要选择R挡，则需要可以克服第一弹性阻挡件11的弹力继续运动，进而抵顶第二弹性阻挡件12，此时阻力进一步增加，到达R挡选挡位61。片状弹簧结构简单，成本低廉。

更进一步，作为第二弹性阻挡件12的一种优选地实施方式，第二弹性阻挡件12为沿第二方向延伸的片状弹簧，且第二弹性阻挡件12的一端固定在支架1上，第二方向与转动方向相交。

具体地，第二弹性阻挡件12的结构及连接形式与第一弹性阻挡件11相同或相似，具体可以参考第一弹性阻挡件11。第二方向可以为与第一方向相同的方向，也可以为与第一方向平行的方向，在此不做具体限定。片状弹簧结构简单，成本低廉。

进一步优选地，第一弹性阻挡件11的一端与第二弹性阻挡件12的一端固定连接，且该端螺接在支架1上，第一方向与第二方向之间呈预设角度。

具体地，第一弹性阻挡件11和第二弹性阻挡件12相连接的一端可以弯曲成筒状结构，且第二弹性阻挡件12的一端的筒状结构可以套设在第一弹性阻挡件12的筒状结构外，螺钉的末端可以穿过筒状结构内部而螺接在支架1上，从而可以减少在支架1上的开孔数量，提高支架1的强度。另外，第一方向和第二方向可以具有预设角度，预设角度可以根据实际情况进行设置，从而使得第一弹性阻挡件11和第二弹性阻挡件12在转动方向的位置上形成有间隙，从而方便区分1/2挡换挡位62和R挡换挡位61。

另外，支架1上还可以设置有第三弹性阻挡件13，第三阻挡件13位于第二弹性阻挡件12背离第一弹性阻挡件11的一侧，且第三弹性阻挡件13为沿第三方向延伸的片状弹簧，且一端与第二弹性阻挡件12用于与支架1固定的一端相连接，第三方向与第二方向呈预设夹角，到达R挡换挡位61后，第三弹性阻挡件13可以进一步增强换挡杆2的阻力，防止驾驶人员用力过大，超过R挡换挡位61。

第三弹性阻挡件13的结构和连接方式与第一弹性阻挡件11相同或相似，可以参考第一弹性阻挡件11，在此不再赘述。预设夹角可以根据实际情况进行设置，优选地，预设夹角可以与预设角度相同，方便加工制造。

图5为本实用新型换挡装置实施例二的结构示意图一，请结合图5，作为第一弹性阻挡件11和第二弹性阻挡件12的另一种实施方式，第一弹性阻挡件11及第二弹性阻挡件12还可以为螺旋弹簧，且第一弹性阻挡件11套设在第二弹性阻挡件12外；摇臂5设置在支架1的侧面，且该侧面上形成有垂直于该侧面的挡板14，第一弹性阻挡件11及第二弹性阻挡件12的一端固定在挡板14上；且第一弹性阻挡件11沿轴向的长度大于第二弹性阻挡件12沿轴向的长度。

具体地，第一弹性阻挡件11可以为大致沿连接部51运动轨迹切线方向延伸的螺旋弹簧，其内部可以设置有第二弹性阻挡件12。支架1上形成有挡板14，第一弹性阻挡件11及第二弹性阻挡件12的一端可以卡接在挡板14上，另一端可以朝向连接部51的侧表面，且第一弹性阻挡件11的长度可以大于第二弹性阻挡件12的长度，连接部51转动时可以先压缩第一弹性阻挡件11，此时到达1/2挡换挡位62；继续运动一段时间后可以同时压缩第一弹性阻挡件11及第二弹性阻挡件12，到达R挡换挡位。螺旋弹簧的结构简单，容易实现。

在上述实施例的基础上，支架1上设置有转轴16，摇臂5可转动地连接在转轴16上；且连接部51与支架1之间还设置有弹性件52，即换挡杆2从N挡63向1/2挡选挡位62或R挡选挡位61转动时，连接部51可以克服弹性件52的弹力转动，使得摘挡时，换挡杆2可以在弹性件52的弹力作用下恢复至N挡63，无需手动回到N挡63，操作方便。弹性件52的结构可以有多种，例如片状弹簧、螺旋弹簧等，在此不做具体限定。

优选地，支架1上设置有限位部15，弹性件52为扭簧，扭簧包括套设在转轴16上的本体521，以及两个支臂522，两个支臂522分别抵靠在限位部15的两侧，且连接部51插设在两个支臂522之间。

具体地，弹性件52可以为扭簧，扭簧包括套设在转轴16上的本体521和两个支臂522，支架1上设置有限位部15，换挡杆2处于N挡63时，两个支臂522可以分别抵靠在限位部15的两侧，当换挡杆2从N挡63向1/2挡换挡位62移动或向背离1/2挡换挡位62的3/4挡换挡位移动时，连接部51可以沿顺时针或逆时针方向克服扭簧的弹力转动，摘挡后，无论换挡杆2在哪个换挡位都可以在扭簧的作用下恢复N挡63，操作更加方便。

本实施例还提供一种汽车，包括车身以及换挡装置，换挡装置的支架1固定在车身上。换挡装置，包括：支架1、换挡杆2以及摇臂5；支架1用于与车身固定连接；摇臂5可转动地连接在支架1上；且摇臂5距离转动轴的预设距离上还设置有连接部51；支架1还设置有位于连接部51转动方向上的第一弹性阻挡件11以及第二弹性阻挡件12；且第二弹性阻挡件12位于第一弹性阻挡件11背离连接部51的一侧，第一弹性阻挡件11用于增加连接部51的转动阻力，以提示驾驶人员到达1/2挡换挡位62；第二弹性阻挡件12用于进一步增加连接部51的转动阻力，以提示驾驶人员到达R挡换挡位61；换挡杆2可转动地连接在支架1上，用于驱动摇臂5转动。

具体地，车身可以为现有技术中常见的车身结构，在此不做具体限定个，换挡装置的结构和功能与上述实施例相同，具体可以参考上述实施例，在此不再赘述。

当需要从N挡63挂1挡或2挡时，驾驶人员可以转动换挡杆2，从而带动摇臂5顺时针转动，连接部51相对支架1转动，当连接部51接触第一弹性阻挡件11后，第一弹性阻挡件11受外力变形，连接部51转动阻力增加，驾驶人员感受到阻力表示1/2挡选挡到位，此时可以挂1挡或2挡；当需要选择R挡时，驾驶人员可以从1/2挡选挡位62继续转动换挡杆2，当连接部51转动至抵靠第二弹性阻挡件12后，换挡杆2除了受到第一弹性阻挡件11的转动阻力还受到第二弹性阻挡件12的转动阻力，换挡杆2阻力进一步增加，表示到达R挡换挡位61。

本实施例提供的汽车，通过在车身上设置支架、可转动连接在支架上的换挡杆及摇臂，换挡杆与摇臂传动连接，且摇臂上设置有连接部；支架上位于连接部转动方向上还设置有第一弹性阻挡件以及第二弹性阻挡件；选挡时，驾驶人员转动换挡杆，从而带动摇臂转动，进而带动连接部沿转动方向运动，当连接部接触第一弹性阻挡件后，连接部转动阻力增加，驾驶人员感受到阻力表示1/2挡选挡到位，此时可以挂1挡或2挡；当需要选择R挡时，驾驶人员可以克服第一弹性阻挡件的弹力继续转动换挡杆，当连接部转动至抵靠第二弹性阻挡件后，换挡杆的转动阻力进一步增加，表示到达R挡换挡位；不需要通过限位块和限位墙来区分选挡挡位，结构简单，并且操作时，无需上提或下压换挡杆，操作更方便。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”等术语均应广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。