CN106321801A - 一种电动汽车换挡机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动汽车换挡机构，包括：底座；操纵杆组件，操纵杆组件包括转轴，设置在转轴上可以随转轴转动的连接部，插接在连接部上的操纵杆，连接部上设有磁性元件，操纵杆带动连接部绕转轴转动，霍尔元件感应板感应磁性元件的位置变化将信号传递到电路控制板进行换挡；压杆组件，压杆组件包括插接在插接部内的压杆和设置在安装腔内的滑轨，滑轨内设有滑槽，滑槽内设有四个凹面，压杆的上端部可相对滑动的卡接在滑槽内，且压杆的上端部可稳定的停留在四个凹面内。本电动汽车换挡机构具有挡位切换时节奏感强，不易出现无挂挡和挂空挡的优点。

Description

一种电动汽车换挡机构

技术领域

本发明涉及一种汽车配件技术领域，尤其涉及一种电动汽车换挡机构。

背景技术

汽车是人们生活中经常用的代步工具，人们对于汽车性能的要求也越来越高，尤其是汽车换挡机构总成，汽车换挡机构总成的主要任务是传递动力，并在动力传递过程中改变传动比，以调节或变换发动机的特性，同时通过变速来适应不同的驾驶要求。根据汽车运行条件的变化，驾驶员通过操纵换挡杆来改变不同比例的换挡器齿轮的合分，汽车即可实现加速、减速或者倒车。

随着日前石油能源消耗越来越大，环境污染越来越严重，目前电动汽车渐渐走进了人们的生活，电动汽车由于其无污染，零排放的特性，越来越被国家和人们重视，由于电动汽车和普通汽车在驱动机构上存在区别，因此需要设计一款电动车专用的换挡器来配合电动汽车使用，保证电动汽车的驾驶安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种电动汽车换挡机构，该电动汽车换挡机构结构简单，换挡效果好，在其内部设置了限位机构，保证了整个换挡过程流畅顺利，换挡节奏感强，不易出现误换挡的情况。

为了解决所述技术问题，本发明的技术方案：一种电动汽车换挡机构，包括：

底座，所述底座内设有安装腔，所述底座上设有电路控制板和霍尔元件感应板，所述电路控制板和霍尔元件感应板电连；

操纵杆组件，所述操纵杆组件包括转轴，设置在转轴上可以随转轴转动的连接部，插接在连接部上的操纵杆，所述连接部上设有磁性元件，所述操纵杆带动连接部绕转轴转动，所述霍尔元件感应板感应磁性元件的位置变化将信号传递到电路控制板进行换挡；

压杆组件，所述压杆组件包括插接在插接部内的压杆和设置在安装腔内的滑轨，所述滑轨内设有滑槽，所述滑槽内设有四个凹面，所述压杆的上端部可相对滑动的卡接在所述滑槽内，且所述压杆的上端部可稳定的停留在所述四个凹面内。

作为优选，所述转轴上套装有套管，所述套管上部一体成型有连接块，所述连接块上设有操纵杆插接部和霍尔元件感应部。

作为优选，所述压杆插接在所述霍尔元件感应部上，所述霍尔元件感应部上设有安装孔，压杆插接在所述安装孔内且可沿安装孔轴向上下移动，所述安装孔内还设有供压杆回位的回位弹簧。

作为优选，所述操纵杆插接部的上端面为平面，在操纵杆插接部的上端面上凸起有插接台，所述插接台处开设有插接孔，所述插接孔延伸至操纵杆插接部内部，所述插接台的左右两侧各设有一沿插接孔轴向设置的条形缺口，所述操纵杆插接部的上端面上于插接台的两侧各设有一个条形的卡接槽，所述条形缺口的一个端部延伸至所述卡接槽内。

作为优选，所述操纵杆插接在所述插接孔内，所述操纵杆包括外杆和同轴插接在外杆内的推杆，所述推杆可相对所述外杆轴向移动，所述外杆的两侧各设有一沿外杆轴向设置条形槽，所述条形槽与所述条形缺口内外叠设，所述推杆的下端部设有十字销，所述十字销的横轴由所述条形槽伸出外杆。

作为优选，所述插接孔设置有供推杆回位的压缩弹簧，所述十字销的竖轴插接在压缩弹簧内，所述压缩弹簧的两端分别作用于外杆内底壁和十字销的横轴。

作为优选，所述底座上设有换挡槽，所述换挡槽上覆盖有滑条，所述滑条可在底座上端面滑动，所述操纵杆穿过滑条伸入到安装腔内。

作为优选，所述霍尔元件感应板上设有四个霍尔元件，所述四个霍尔元件呈弧形间隔排列。

本发明具有以下优点：

1、本电动汽车换挡机构采用电子机械结合的方式进行换挡，换挡精确性高。

2、本电动汽车换挡机构在下压推杆进行换挡时，推杆下端十字销可卡接连接块上的卡接槽内，使得操纵杆带动连接块转动时，操纵杆与连接块之间受力面积更大，操纵杆不易折断，整个结构的结构稳定性更好。

3、本电动汽车换挡机构在霍尔元件感应部处设置了由压杆，回位弹簧和滑轨构成的压杆组件，滑轨上开设有滑槽，滑槽内设有和四个档位一一对应设置的凹面，档位切换时，压杆在滑槽内的凹面之间来回切换，使得驾驶者在换挡时具有明显的节奏感和手感，防止误挂挡或者空挡情况的发生，保证了电动汽车驾驶的安全性。

附图说明

图1为本发明的内部结构图；

图2为本发明的另一视角内部结构图；

图3为本发明的又一视角内部结构图；

图4为本发明中压杆和滑轨的装配结构图；

图5为本发明中滑轨的结构图；

图6为本发明中霍尔元件感应部的部分结构图；

图7为图2中A部的放大图；

图8为本发明中操纵杆的结构示意图；

图9为本发明的整体结构图；

图10为本发明中霍尔元件感应板上霍尔元件的分布图。

图中，1、底座；2、电磁阀；3、锁止孔；4、连接板；5、操纵杆；6、把手；7、电路控制板；8、滑轨；9、霍尔元件感应板；10、推杆；11、外杆；12、换挡槽孔；13、霍尔元件感应部；14、管套；15、转轴；16、操纵杆插接部；17、固定板；18、压杆；19、台阶面；20、回位弹簧；21、滑槽；22、凹面；23、磁性元件；24、插接台；25、加强板；26、条形缺口；27、卡接槽；28、固定面；29、横轴；30、条形槽；31、压缩弹簧；32、竖轴；33、滑条；34、滑动轨道；35、霍尔元件。

具体实施方式

下面通过结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细描述。

见图中，本发明提供了一直电动汽车换挡机构包括底座1，操纵杆组件和压杆组件，本电动汽车换挡机构通过底座1固定在汽车的驾驶室内，由操纵杆组件进行换挡，压杆组件由压杆18、滑轨8和回位弹簧20构成，在进行档位切换时，压杆18与滑轨8形成卡接配合，使换挡过程中具有明显的节奏感和手感，从而使换挡时不易出现误换挡或者空挡的情况发生。

具体的，如图3所示，底座1上具有第一安装面和第二安装面，其中第一安装面位于底座1的前端面，第二安装面位于底座1的底部上，另外，第一安装面的四边向外延伸还形成有固定板17，通过两个安装面以及固定板17将底座1固定，使得底座1的固定性更好。底座1内部设有安装腔，底座1的上部固定有盖板，盖板上开设有换挡槽孔12，换挡槽孔12通向安装腔。操纵杆组件包括转轴15，设置在转轴15上可以随转轴15转动的连接部，插接在连接部上的操纵杆5，操纵杆5由换挡槽孔12伸入到安装腔内，摇动操纵杆5，操纵杆5可带动连接部随着转轴15进行转动。

转轴15上套接有管套14，连接部一体成型在管套14上。连接部上设有操纵杆插接部16和霍尔元件感应部13。操纵杆插接部16的上端面定义其为固定面28为平面设置，在该固定面28上凸出形成有插接台24，一般的，插接台24呈圆柱形或者圆台状，当然也可以其他形状，不做具体要求，插接台24内设有插接孔，插接孔延伸到操纵杆插接部16的深处，操纵杆5插接在该插接孔内，从而使操纵杆5摇动时能带动整个连接部绕转轴15转动。插接台24的两侧开设有沿插接孔轴向设置的条形缺口26，在固定面28上于插接台24的两侧开设有条形的卡接槽27，条形缺口26延伸至卡接槽27底壁。

操纵杆5由外杆11，同轴套接在外杆11内的可相对外杆11轴向移动的推杆10和设置在推杆10上部的把手6构成，操纵杆5插接在插接孔内后，外杆11于插接台24处的两侧开设有条形槽30，条形槽30与插接台24上的条形缺口26内外叠设。推杆10的下端部设有十字销，十字销的两个横轴29由外杆11上的条形槽30伸出，控制把手6下压推杆10时，推杆10下端的十字销沿条形槽30下移，移动至固定面28并卡接在卡接槽27内，此时在摇动操纵杆5，带动连接块绕转轴15转动，十字销的横轴29与卡接槽27卡接后，增大了操纵杆5与连接块的受力面积，使得摇动过程中，整个装置的结构稳定性更好，在长久反复的使用过程中，操纵杆5的使用寿命增长。更进一步的，插接台24上还设有加强板25，加强板25使得插接台24的稳固性更好。

外杆11内设置有压缩弹簧31，推杆10与外杆11插接时，推杆10下端部十字销的竖轴32插接在压缩弹簧31内，压缩弹簧31的两端分别作用于外杆11内底壁和十字销的横轴29。推杆10下压过程中，压缩弹簧31受到十字销横轴29给予的压力向下压缩，取消推杆10的下压力后，推杆10在压缩弹簧31的弹力作用下会自动回复到最初位置，整个设计结构紧凑，简单合理，推杆10的回位速度快。

压杆组件设置在霍尔元件感应部13上，压杆组件包括压杆18、回位弹簧20和用于对压杆18进行限位的滑轨8。霍尔元件感应部13设置在连接部相对操纵杆插接部16的另一侧上。霍尔元件感应部13上设有安装孔，压杆18插接在安装孔内，压杆18可在安装孔内沿安装孔的轴向上下移动。回位弹簧20设置在安装孔内与压杆18套装，在压杆18的中部位置处设有台阶面19，台阶面19的外径大于回位弹簧20的内径，回位弹簧20的上端面顶靠在压杆18的台阶面19上，压杆18受到压力下压时，压杆18会施加压力给回位弹簧20，使回位弹簧20压缩，产生弹力，为压杆18的回位提供力的条件。

具体的，如图4、图5和图6所示，滑轨8水平设置设置在压杆的上方，滑轨8内设有条形的滑槽21，滑槽21正对压杆18的上端部，压杆18的上端部设有滑头，滑头伸入到滑槽21内，滑头的外表面与滑槽21的底壁紧贴。操纵杆5带动连接块绕转轴15来回转动时，整个连接块随操纵杆5作扇形运动，压杆18上部的滑头在滑槽21内来回滑动。由于滑轨8水平设置，而滑头随着连接块整体作扇形动作，由几何原理可知，当滑头向竖直方向转动时，滑轨8与连接块的距离逐渐拉近，滑头受到滑槽21底壁的挤压，压杆18作下压动作，压杆18内的回位弹簧20逐渐收缩，当滑头向水平方向转动时，滑轨8与连接块之间的距离逐渐拉开，压杆18在回位弹簧20的弹力作用下作上升动作。在实际应用过程中，回位弹簧20在压杆18上升到极限位置时仍然处于轻微的压缩状态，用于提供弹力保证压杆18上部的滑头能和滑槽21的底壁始终贴合。进一步的，在滑槽21底壁上设有三个凹面22，三个凹面22对应电动汽车的三个挡位位置，当滑头滑动到凹面22时滑头能够在自然状态下停留在凹面22内，从而保证选完挡位后，能够稳定的保持在该挡位上。需要指出的是，在上述结构中，压杆18和操纵杆5两者之间角度错开设置，从而保证压杆18在适应滑槽21进行运动的同时，保证操纵杆5的设置角度符合人们的驾驶习惯，使人们的驾驶体验更好。

霍尔元件感应板9设置在底座1上，霍尔元件感应板9与霍尔元件感应部13正对，在霍尔元件感应部13上设有磁性元件23，当霍尔元件感应部13在换挡过程中绕转轴15转动时，磁性元件23跟随霍尔元件感应部作弧形运动发生位置变化，霍尔元件感应板上设有四个霍尔元件35，这四个霍尔元件35呈弧形间隔排列，正好与磁性元23件的运动路径相对应，四个霍尔元件35与本电动汽车的四个挡位也一一对应设置，当切换至相应挡位时，磁性元件23刚好移动至相应的霍尔元件35对应处，该霍尔元件35接收到信号并将信号传递到电路控制板7内，完成机械信号到电信号的转变，使得换挡过程更加精确。

在实际应用过程中，本电动汽车换挡机构中还设有挡位锁止功能，锁止功能由锁止组件完成，锁止组件包括连接板4和电磁阀2，连接板4设置在连接部上，连接板4内设有锁止孔3，电磁阀2设置在底座1内，电磁阀2的动力输出端与连接板4相对，电磁阀2的动力输出端上设有设有销轴，摇动操纵杆5进入锁止档位时，销轴插接在锁止孔3内将操纵杆5锁止，从而完成对整个换挡机构的锁止。锁止后整个换挡机构不可进行换挡，从而保证了在汽车停靠等情况下不会因为误碰换挡器，导致换挡器在不经意之间进行了挡位切换，给人们驾驶带来不便。

作为优选，换挡槽孔12上覆盖有一滑条33，操纵杆5贯穿滑条33，底座1上部设有与滑条33相应设置的滑动轨道34，扳动操纵杆5进行前后摇动时，滑条33随着操纵杆5在滑动轨道34内滑动，滑条33的设置一方面封闭了换挡槽，起到了一定的防尘、防潮作用，另一方面也对操纵杆5的运动范围起到了一定的限制，使得换挡过程更加有节奏感。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种电动汽车换挡机构，其特征在于，包括：

底座，所述底座内设有安装腔，所述底座上设有电路控制板和霍尔元件感应板，所述电路控制板和霍尔元件感应板电连；

操纵杆组件，所述操纵杆组件包括转轴，设置在转轴上可以随转轴转动的连接部，插接在连接部上的操纵杆，所述连接部上设有磁性元件，所述操纵杆带动连接部绕转轴转动，所述霍尔元件感应板感应磁性元件的位置变化将信号传递到电路控制板进行换挡；

压杆组件，所述压杆组件包括插接在插接部内的压杆和设置在安装腔内的滑轨，所述滑轨内设有滑槽，所述滑槽内设有四个凹面，所述压杆的上端部可相对滑动的卡接在所述滑槽内，且所述压杆的上端部可稳定的停留在所述四个凹面内。

2.根据权利要求1所述的电动汽车换挡机构，其特征在于，所述转轴上套装有套管，所述套管上部一体成型有连接块，所述连接块上设有操纵杆插接部和霍尔元件感应部。

3.根据权利要求2所述的电动汽车换挡机构，其特征在于，所述压杆插接在所述霍尔元件感应部上，所述霍尔元件感应部上设有安装孔，压杆插接在所述安装孔内且可沿安装孔轴向上下移动，所述安装孔内还设有供压杆回位的回位弹簧。

4.根据权利要求3所述的电动汽车换挡机构，其特征在于，所述操纵杆插接部的上端面为平面，在操纵杆插接部的上端面上凸起有插接台，所述插接台处开设有插接孔，所述插接孔延伸至操纵杆插接部内部，所述插接台的左右两侧各设有一沿插接孔轴向设置的条形缺口，所述操纵杆插接部的上端面上于插接台的两侧各设有一个条形的卡接槽，所述条形缺口的一个端部延伸至所述卡接槽内。

5.根据权利要求4所述的电动汽车换挡机构，其特征在于，所述操纵杆插接在所述插接孔内，所述操纵杆包括外杆和同轴插接在外杆内的推杆，所述推杆可相对所述外杆轴向移动，所述外杆的两侧各设有一沿外杆轴向设置条形槽，所述条形槽与所述条形缺口内外叠设，所述推杆的下端部设有十字销，所述十字销的横轴由所述条形槽伸出外杆。

6.根据权利要求5所述的电动汽车换挡机构，其特征在于，所述插接孔设置有供推杆回位的压缩弹簧，所述十字销的竖轴插接在压缩弹簧内，所述压缩弹簧的两端分别作用于外杆内底壁和十字销的横轴。

7.根据权利上述任一权利要求所述的电动汽车换挡机构，其特征在于，所述底座上设有换挡槽，所述换挡槽上覆盖有滑条，所述滑条可在底座上端面滑动，所述操纵杆穿过滑条伸入到安装腔内。

8.根据权利要求7所述的电动汽车换挡机构，其特征在于，所述霍尔元件感应板上设有四个霍尔元件，所述四个霍尔元件呈弧形间隔排列。